Wie soll ich 7 Geräte an ein Switch-Modul mit vier Ethernet-Schnittstellen anschließen? Gibt es eine bevorzugte Topologie?


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Ich habe einen Router / Switch mit vier Switch-Ports auf der Rückseite, an die ich sieben Geräte anschließen muss.

Gibt es einen Grund, die eine oder andere der folgenden Topologien zu bevorzugen, oder wäre eine völlig andere Konfiguration besser?

============
||        ||
|| Router ||
||        ||
||--------||                    ________
||        ||--------Device 1   |        |--------Device 4
|| 4-port ||--------Device 2   | 5-port |--------Device 5
|| Switch ||--------Device 3   | Switch |--------Device 6
||        ||-------------------|________|--------Device 7
============

============         ______
||        ||        |      |--------Device 1
|| Router ||        |      |--------Device 2
||        ||        |8-port|--------Device 3
||--------||        |switch|--------Device 4
||        ||--------|      |--------Device 5
|| 4-port ||        |      |--------Device 6
|| Switch ||        |______|--------Device 7
||        ||
============

Edit: Wow, diese Frage hatte 100x mehr Aufrufe als ich erwartet hatte - vielen Dank für Ihre Eingabe! Ich habe mich für das zweite Diagramm oben entschieden - beginnend mit dem Kauf eines 8-Port-Switches (wahrscheinlich ein Netgear GS108).


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Angenommen, alle Ports an Router und Switch sind Gigabit-Ports, und die gleichzeitige maximale "Switching-Bandbreite" jedes Geräts kann die gesamte Bandbreite aller Ports gleichzeitig verarbeiten. Und wie schnell ist die Auf- / Ab-Geschwindigkeit des Internets im Vergleich zu den Switch-Ports?
BeowulfNode42

1
@ BeowulfNode42 - Der Router hat 4 Gigabit-Ports, und ich würde eine ausreichende "Schaltbandbreite" erwarten. Was den Switch angeht, versuche ich derzeit zu entscheiden, welchen ich kaufen soll - ich gehe davon aus, dass ich die Bandbreite berücksichtigen muss, nicht nur die Anzahl der Ports?
user200783

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TBH Ich wäre überrascht, wenn die Schaltbandbreite jemals eine Rolle spielen würde - dies sieht aus wie ein SOHO-Setup.
MSalters

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Beachten Sie auch, dass Sie, wenn Sie einen zweifelhaften ISP oder fehlerhaften Router haben, der regelmäßig neu gestartet werden muss, mit dem 8-Port-Switch besser dran sind, wenn beispielsweise Gerät 1 Ihr NAS und Gerät 4 Ihr HTPC ist und Sie einen Film über das LAN ansehen. Bei der 5-Port-Switch-Topologie würde das Prellen des Routers Ihren Film für eine Minute unterbrechen.
Joshua Huber

1
Eine alternative Option wäre, zwei (oder drei oder vier) Fünf-Port-Switches zu erhalten und diese jeweils mit dem internen Vier-Port-Switch des Routers zu verbinden. Dann hätten Sie insgesamt 16 verfügbare Ports und könnten die Konnektivität nach Bedarf verteilen. (Wenn Sie zwei Geräte haben, die häufig miteinander kommunizieren, z. B. NAS und HTPC, die von NAS-Streams übertragen, sollten Sie versuchen, sie auf denselben Switch zu legen.) Sie geben keine Uplink-Bandbreite an den Router weiter, aber eine geografische Verteilung kann sinnvoller sein (z. B. ein Switch in jedem Raum).
Doktor J

Antworten:


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Beachten Sie, dass die Verbindung zwischen dem Switch und dem Router von allen Geräten gemeinsam genutzt wird, die versuchen, über die Verbindung zu kommunizieren.

Wenn:

  • Die Geräte verbinden sich überwiegend mit dem Internet und nicht miteinander
  • und die Geschwindigkeit der Internetverbindung ist langsamer als ein einzelner Router-Port

In diesem Fall gibt es keinen Netzwerkunterschied zwischen den beiden Optionen, außer dass 5-Port-Switches sehr viel billiger sind als 8-Port-Switches. Wenn der Switch ausfällt, haben die direkt an den Router angeschlossenen Geräte weiterhin Internetzugang.

Wenn Sie jedoch Daten von einem Gerät zu einem anderen in Ihrem Netzwerk streamen, kann die Verbindung zwischen dem Switch und dem Router ein Engpass sein, wenn 2 Geräte am Switch gleichzeitig auf 2 Geräte am Router zugreifen und mehr als verwenden möchten jeweils die Hälfte der Verbindungsbandbreite zwischen Router / Switch.

Wenn jedoch der größte Teil des internen Datenverkehrs auf einen Heim-NAS-Box- / Medienserver fließt, ist dieser in der Regel auch auf die Geschwindigkeit eines einzelnen Ports beschränkt, und der Engpass zwischen Switch und Router spielt keine große Rolle.

Persönlich stelle ich fest, dass in meinem Haus Geräte verstreut sind, und es ist für mich nicht praktisch, alles an den Schalter 1 anzuschließen, es sei denn, ich verlege überall Kabel. Die Top-Option bietet also 2 Standorte, an denen Geräte angeschlossen werden können, wobei nur 1 Kabel zwischen den Standorten verläuft.

Edit: Nevin Williams macht einen guten Punkt, dass Option 2 insgesamt mehr Ports hat. Um einen der Punkte zu umschreiben, die Damon hervorhebt, ist es besser, mehr Ports für zukünftige Erweiterungen oder unvorhergesehene Umstände zu haben, die 1 Port mehr erfordern als Sie kaufen. Diese beiden Punkte würden jedoch nicht mehr zutreffen, wenn Option 1 einen 8-Port-Switch verwendet und Sie weiterhin alle Ports des Routers verwenden und die freien Ports am Switch belassen.


2
Ein weiterer kleiner Vorteil der ersten Topologie: Ein 5-Port-Switch könnte einen etwas geringeren Stromverbrauch haben als ein 8-Port-Switch.
Michael

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Mit der zweiten Option verfügen Sie über 3 nicht verwendete Ports. Mit der ersten Option haben Sie keine freien Ports. Wenn Sie ein 8. Gerät hinzufügen möchten, müssen Sie einen weiteren 5-Port-Switch kaufen, eines der ursprünglichen 7 Geräte auf dieses migrieren, um Platz für die Verbindung zu schaffen. Nach dem Anschließen des 8. Geräts sind nur noch 3 Ports frei.
Nevin Williams

Ein großer Unterschied bei den Topologien besteht darin, dass sich Router-Schnittstellen in verschiedenen Netzwerken befinden müssen (Router leiten Layer-3-Pakete zwischen Netzwerken weiter), während sich die Switch-Schnittstellen alle in demselben Netzwerk befinden können (Switches wechseln Layer-2-Frames in demselben Netzwerk).
Ron Maupin

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@RonMaupin: Bei "Router" bezieht sich das OP vermutlich auf eine Kombination aus Modem, Router, Switch und WAP. Wenn solche Geräte mehrere Ethernet-Ports enthalten, sind sie im Allgemeinen alle mit einem internen Switch verbunden und gehören daher alle zum selben L2-Netzwerk.
David

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@RonMaupin Und wenn Sie sich den Durchschnittsverbraucher vorstellen, denken Sie, er oder sie ist sich überhaupt bewusst, dass die Box, die als Router bezeichnet wird und auf der "Ethernet-Router" geschrieben ist, tatsächlich ein Router und ein Switch ist, die zu einem zusammengefasst sind? Außerdem habe ich noch nie einen Consumer-Router gesehen, der nicht über vier Ports verfügt. Daher kann das Zeichnen als einzelne Box kaum als falsch bezeichnet werden. Es spiegelt genau die Teile wider, über die der Verbraucher die Kontrolle hat: Zwei Boxen (der "Router" und der "Switch") sowie Kabel.
Arthur

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Sofern Sie noch keinen 5-Port-Switch haben und sich den Kauf des 8-Bit-Switch nicht leisten können, ist die zweite Alternative im Allgemeinen sicherlich die bessere. Es mag gültige Gründe für etwas anderes geben, aber im Allgemeinen möchten Sie sicher sein, dass alle Hosts mit dem Switch verbunden sind.

Ich würde jedoch einen 16-Port-Switch kaufen, da Sie meiner Erfahrung nach jede Woche 9 Ports benötigen, wenn Sie 8 Ports benötigen und einen Switch mit genau 8 Ports haben. Sie benötigen jedoch nie mehr als 9 oder 10 Ports, wenn Sie sofort einen 16-Port-Switch gekauft haben.

Internetrouter sind häufig insgesamt und in Bezug auf ihre Switching-Fähigkeiten sowie in Bezug auf die allgemeine Zuverlässigkeit billig und verfügen über eine Firmware, bei der es schwierig ist, genau zu sagen oder zu steuern, was gerade vor sich geht.
Switches (außer vielleicht dem billigsten Mist) sind normalerweise Geräte, die niemals ausfallen und bei denen Sie jederzeit genau wissen , was los ist. Zuverlässig und reproduzierbar. Ich habe Switches nur ersetzt, wenn ich mehr Ports benötigte. Ich habe noch nie einen Schalterabsturz gesehen oder brauche länger als 2 Sekunden, um "hochzufahren". Ich wünschte, ich könnte dasselbe über Router sagen.

Wenn alle Geräte mit einem Switch verbunden sind (vorausgesetzt, es handelt sich um einen No-Shit-Switch mit ausreichender Schaltbandbreite), bedeutet dies, dass jedes Gerät auf Augenhöhe ist. Jedes Gerät kann jederzeit im Vollduplexmodus mit jedem anderen Gerät kommunizieren, als wären sie direkt verbunden. Außerdem kann jedes Gerät mit dem Router kommunizieren und die einzelne Verbindung fair teilen (oder zu Unrecht , wenn Sie einen Smart Switch explizit so konfigurieren, dass er etwas anderes ausführt, was seine Verwendung hat!).

Normalerweise ist die gemeinsame Nutzung der Bandbreite für den Router überhaupt kein Problem, da nur sehr wenige Benutzer Internetverbindungen haben, die die Geschwindigkeit von 1 GbE überschreiten. In beiden Fällen ist die Internetverbindung also langsamer als die gemeinsame Verbindung.

Wenn Sie jedoch mehrere Netzwerkkabel an den Router / Switch anschließen, kann sich der Stromverbrauch (und die Wärmeentwicklung bzw. die Zuverlässigkeit und Lebensdauer) um 20 bis 30% erhöhen (dies ist bei meinem AVM-Router hier der Fall) Details, die Sie möglicherweise nicht überprüfen oder steuern können, wirken sich möglicherweise auch auf die CPU-Auslastung aus, wodurch möglicherweise der Durchsatz verringert wird.
Der Router ist möglicherweise sehr unfair (unbeabsichtigt aufgrund einer fehlenden Firmware) gegenüber Clients, die eine Verbindung über einen Switch teilen, im Vergleich zu denen, die direkt verbunden sind. Hoffentlich ist das nicht der Fall, aber Sie können sich nicht sicher sein. Es können möglicherweise 4 Kabel eingesteckt werden, aber nur 2 Kabel können im Vollduplex-Modus geschaltet werden. Nicht selten dient ein Router auch als drahtloser Zugangspunkt. Ist das in Hardware oder Software überbrückt? Zählt das gegen die Schaltleistung oder nicht? Normalerweise weißt du es nicht.

Keines dieser "Weiß nicht, kann nicht sagen" -Dinge trifft zu, wenn jeder Host eine Verbindung zum Switch herstellt. Es geht genau ein Kabel in den Router, das ist so gut wie es geht. Sie müssen noch leben mit dem, was Sie nicht wissen , über den Router, aber Sie sind in der Steuerung von dem, was Sie können steuern.

Routen sind nur dann unfair, wenn Sie den Switch explizit so konfigurieren (sofern dies möglich ist), dass er sich so verhält. Dies ist beispielsweise nützlich, wenn Sie DownloadStation auf einem NAS ausführen und die volle Kapazität Ihrer Internetverbindung nutzen möchten, aber gleichzeitig nicht möchten, dass Ihr Desktop-Computer spürbare Auswirkungen hat oder praktisch "internetfrei" ist "weil die Download - Aufgabe die gesamte Bandbreite stiehlt. Oder wenn Sie nicht möchten, dass Ihr Smart-TV zu intelligent istWenn Sie diese dummen HbbTV-Anzeigen entfernen möchten, die ein Drittel Ihres Bildschirms blockieren, teilen Sie dem Router einfach mit, Port 80 nicht an diesen Host weiterzuleiten. Oder so. Erlauben Sie keinem billigen IoT-Gegenstand, der entführt werden könnte, Ihren Desktop-Computer von einer lokalen Adresse aus anzugreifen, möglicherweise unter Umgehung der Firewall (aber lassen Sie den Desktop eine Verbindung zum Gerät herstellen).
Sicher, einige Router können diese Art von Dingen auch, aber es ist alles eher billig, normalerweise begrenzt und mit oft mäßig zufriedenstellenden Ergebnissen.

Es ist auch insgesamt ein viel eleganteres Design. Jeder Host hat genau die gleiche Anzahl von Hops zu jedem lokalen und entfernten Standort, die Konnektivität jedes Hosts kann an einem zentralen Ort gesteuert werden, und es muss genau ein Kabel überprüft werden, falls "meh, internet no work" oder ein Kabel zu Ziehen Sie es heraus, falls Sie die Linie auf die harte Tour schneiden möchten.


2
Sehr nützliche Antwort; Vielen Dank! FWIW, ich hatte einen Schalter "go bad". Oder wie sich herausstellte, ging der Stromversorgungsblock aus, was sich erst zeigte, als ich den alten Stromversorgungsblock an Ort und Stelle ließ und nur den Schalter ersetzte. Was natürlich auch nicht funktionierte. Kopf. Schreibtisch. Knall. Positiv ist zu vermerken, dass alle Netgear-Router, -Switches und -Druckserver an diesem Ort die gleichen Stromversorgungsbausteine ​​verwendeten, sodass ich jetzt über genügend Backups verfüge.
Steve Rindsberg

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"Ich habe noch nie einen Switch-Absturz gesehen oder brauche länger als 2 Sekunden, um zu" booten "" - Sie müssen sich nur mit nicht verwalteten Switches befasst haben, dann ...
ilkkachu

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@ilkkachu: Nein, nicht verwaltete sind "Taste drücken, und sofort sind alle Lichter an" . Verwaltete sind von der Art "Drücken Sie die Taste, kriechen Sie unter dem Schreibtisch hervor und sehen Sie, dass es funktioniert" (ich nenne das "zwei Sekunden", es können drei bis fünf sein). Während typische Router lauten: "Drücken Sie die Taste, kriechen Sie unter dem Schreibtisch hervor, holen Sie sich einen Espresso, kehren Sie zurück, setzen Sie sich und warten Sie noch eine Minute, bis es läuft" . Meiner Erfahrung nach jedenfalls :-)
Damon

2
Es kann sein, dass ein einzelner Port in einem Switch defekt ist. Noch ein Grund, warum Sie ein paar leere Ports haben sollten.
Ole Tange

1
@OleTange Und stellen Sie sicher, dass Sie die fehlerhaften Ports markieren, wenn sie auftauchen. Ich versuche, die Enden von fehlerhaften Ethernet-Kabeln abzuschneiden und sie physisch in der Nähe zu lassen, damit ich später nichts mehr einstecken kann, nachdem ich den fehlerhaften Port vergessen habe.
Monty Harder

4

Hinzufügen von 0,02 USD, da dies nicht direkt in den anderen Antworten behandelt wird:

Abgesehen von Bandbreiten- und Leistungsberechnungen würde ich einen 8-Port-Switch kaufen und mich für die 2. Topologie entscheiden, da Ihr Netzwerk in Zukunft möglicherweise erweitert wird. In der Tat würde ich erwägen, einen noch größeren Schalter zu kaufen, wenn Sie einen zu einem ähnlichen Preis finden können. Ich habe kürzlich ein kleines Netzwerk eingerichtet, das Ihrem sehr ähnlich ist, und ich war überrascht, wie schnell ich die zusätzlichen Ports gefüllt habe, von denen ich dachte, dass ich sie niemals verwenden würde.

Einer der Grundsätze eines guten Netzwerkdesigns ist die Erweiterbarkeit, die ich beim Entwerfen Ihres Netzwerks auf jeden Fall berücksichtigen würde (egal wie klein es ist).


3

In Kürze

Es hängt von Ihrem Ziel ab:

  • Um Einsparungen zu erzielen oder 2 oder 3 privilegierte Geräte (und 4 bis 5 von untergeordneter Bedeutung, weniger privilegiert ) zu haben, können Sie sich für die erste Lösung entscheiden, selbst mit einem 8-Port-Switch, den Sie auf jeden Fall kaufen sollten.
  • Skalierbarkeit und "Demokratie" (in Privilegien) legen die zweite Konfiguration nahe.
  • Für die Robustheit und Ausfallsicherheit Ihres Netzwerks benötigen Sie Redundanz : eine dritte Lösung.

Noch ein paar Worte

Eine Überprüfung Ihrer Lösungen:

  • Lösung A: 3 in der 1. Ebene + Schalter mit 4 in der 2. Ebene

    • Es kann jedem der ersten 3 Geräte die gleiche Bandbreite des zweiten ganzen Blocks geben.
    • Die ersten drei Geräte, die Dateien untereinander austauschen, können die Internetbandbreite für den zweiten Block verringern.
    • Der zweite Block kann Dateien austauschen, ohne die Bandbreite der ersten drei zu verringern.
  • Lösung B: 7 zusammen auf der zweiten Ebene.

    • Keine Präferenz für irgendwelche Geräte. ( Demokratie ).
    • Wenn zwei Geräte viel miteinander tauschen, können Sie die Bandbreite für die anderen 5 beeinflussen (es gibt auch eine begrenzte Bandbreite für das interne Netzwerk, nicht nur auf der externen Seite).
    • 3 freie Steckplätze am Router, um das System zu skalieren (und andere Switches zu kaufen)
    • In der zweiten Ebene ist 1 Steckplatz frei, um ein neues Ersatzgerät hinzuzufügen.

Die Redundanz

  • Manchmal geht etwas schief.
  • Wenn Sie genügend Zeit warten kann es in diesem Moment ankommen Alles , was falsch falsch gehen gehen kann. ‘.
  • Sei bereit.
    (... und wahrscheinlich wird dieser Moment niemals eintreffen! Wiederum umschreiben Murphy )

Redundanz. Wenn Sie keine Probleme haben, 2 Switches mit jeweils 8 Anschlüssen zu kaufen (übrigens verbrauchen Sie mehr Strom), haben Sie bei einem Ausfall eines Switches die Möglichkeit, alle Ihre Geräte an den anderen anzuschließen und die Verbindung zum Internet und zu Hause schnell wiederherzustellen / Arbeitsnetzwerk.

  • Lösung C: (2 Switches mit jeweils 8 Ports).

    • Belastbarkeit : Wenn ein Switch ausfällt, können Sie alle Ihre Geräte mit dem anderen verbinden (Lösung B), während Sie den neuen kaufen ...
    • Der Verkehr wird ausgeglichener, wenn ein eifriger Benutzer (zumindest der andere Block kann die Hälfte der Router-Bandbreite verwenden oder untereinander mit voller Bandbreite austauschen).
    • Kosten (-) : Start- und Wartungskosten: Sie müssen 2 Schalter kaufen und eingeschaltet lassen.
    • Unabhängigkeit. Der Verkehr in jeder der beiden Gruppen hat keinen Einfluss auf den Verkehr in der zweiten Gruppe .

Ich mochte deine Skizze:

============
||        ||                    ________
|| Router ||                   |        |--- Free x 5
|| 4-port ||                   | 8-port |--------Device 1
|| Switch ||                   | Switch |--------Device 2
||        ||     +-------------|________|--------Device 3
||        ||     |
||--------||     |              ________
||        ||-----+             |        |--------Device 4
|| 4-port ||-------------------| 8-port |--------Device 5
|| Switch ||-- Free            | Switch |--------Device 6
||        ||-- Free            |        |--------Device 7
============                   |________|--- Free x 4
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