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Come collegare più switch Ethernet

12 gennaio 2021

Normalmente, combiniamo switch Ethernet multipli insieme per soddisfare le nostre esigenze (numero di porta, alcune funzioni, ecc.) quando uno switch non può. Come collegare gli switch Ethernet multipli in rete? In generale, ci sono tre tecnologie principali: switch cascata, switch stack e switch cluster. Questo articolo si propone di approfondire tre tecnologie e il modo migliore tra di esse nella connessione switch a switch.

Collega switch Ethernet multipli tramite switch cascata

Lo switch cascata è un modo tradizionale per collegare switch Ethernet multipli, che viene fornito con vari metodi coinvolgono diverse topologie di rete. Collegando in cascata più di uno switch insieme, gli utenti possono avere più porte che interconnettono ciascuno degli switch, tutte configurabili e gestibili in modo indipendente nel gruppo. Tra la rete a cascata dello switch, la topologia a margherita e la topologia a stella sono due modi comuni.

Topologia della catena a margherita - Switch catena a margherita uno per uno

La topologia a catena di margherita, come suggerisce il nome, collega ogni switch in serie al successivo come i petali di una margherita. è il modo più semplice per aggiungere più switch in una rete. La struttura degli switch di rete a margherita può essere lineare (dove gli switch alle due estremità non sono collegati, figura 1) che può essere descritta semplicemente con la sigla A-B-C, oppure circolare (dove gli switch alle due estremità non sono collegati, figura 2) che può essere descritta semplicemente con la sigla A-B-C-D-E-F-A.

linear topology.png

Figura 1: switch a margherita tramite topologia lineare


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Figura 2: switch a margherita tramite topologia ad anello

Per non più di tre switch Ethernet, in quanto non c'è loop, una topologia lineare di concatenamento a margherita è giustamente. Tuttavia, presenta degli inconvenienti in caso di guasto dello switch a causa della mancanza di ridondanza. Nella topologia lineare i dati devono essere in una direzione trasmessi da uno switch all'altro . Quando uno switch di rete si guasta, anche gli altri vengono trascinati. In generale, le reti a margherita lineare sono meno flessibili, simili ai circuiti elettrici in serie, dove un'interruzione influenza altri elementi collegati.

Per più di tre switch Ethernet, la topologia ad anello è migliore. Essa consente una trasmissione bidirezionale in cui i dati vengono inviati in entrambe le direzioni. Se l'anello si rompe in un determinato collegamento, la trasmissione può essere inviata attraverso il percorso inverso, garantendo che tutti gli switch siano sempre collegati in caso di un singolo guasto. Tuttavia, nella topologia ad anello, gli switch a margherita sono inevitabili per causare loop che possono creare tempeste di trasmissione e congestione della rete. Quindi è meglio assicurarsi che lo switch di rete supporta il protocollo STP (protocollo Albero di Spanning) per affrontare il problema del loop.

Topologia a stella - Collegamento degli switch accesso al nucleo

In una topologia a stella, tutti gli switch di una rete sono collegati ad un Switch nucleo attraverso il link da punto a punto. In questo modo, le informazioni vengono trasmesse dallo switch centrale al nodo di destinazione, con l'eventuale comunicazione tra due switch in una rete a stella controllata da uno centrale. La topologia a stella è utilizzata ampiamente per collegare tra loro switch gigabit diversi.

star topology.png

Figura 3: Il link accede dallo switch al nucleo per formare la topologia a stella

Quando si collegano gli switch Gigabit attraverso la topologia a stella, uno switch potente (come lo switch 40G) spesso funge da nucleo, che poi si collega agli switch di accesso (come gli switch 10G). In questo scenario non si verifica alcun loop e tutti gli switch di accesso sono molto più vicini allo switch centrale.

Collega switch Ethernet tramite lo switch stack

Lo switch stack consiste nel combinare switch multipli per farli lavorare insieme allo scopo di fornire il maggior numero possibile di porte. Più switch sono impilati in modo da formare un'unità di impilamento. E quando si impilano più switch insieme, la densità delle porte di un'unità stack è la somma delle porte combinate, aumentando la connettività di rete notevolmente. Ad esempio, impila due switch Gigabit S3900-24T4S impilabili insieme, che possono fornire una densità di 48 porte da 1 GbE e ottenere quasi il doppio della capacità di commutazione sulla base di un singolo stack di switch. Di solito, gli switch della serie S3900 possono supportare fino a 6 switch impilati insieme.

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Figura 4: sei switch S3900-24T4s impilati insieme

Collega più switch Ethernet tramite switch cluster

Il cluster di switch può gestire gli switch multipli interconnessi come un unico dispositivo logico. Lo switch cascata e lo stack sono prerequisiti per il cluster. In un cluster, di solito c'è un solo switch amministrativo, chiamato switch di comando, che può gestire altri switch. In una rete, questi switch richiedono solo un indirizzo IP per lo switch comando, che consente di risparmiare risorse preziose di indirizzi IP.

switch cluster.png

Figura 5: switch comando e switch membri in un gruppo di switch

Qual è il modo migliore per collegare switch Ethernet?

Lo switch Ethernet tradizionale a cascata (topologia a margherita o topologia a stella), come l'impilamento avanzato degli switch e il cluster degli switch, sono tre modi per collegare switch di rete. Qual è la migliore? Prima bisogna conoscere le loro differenze. La tabella seguente mostra le differenze tra gli switch cascata vs switch stack vs switch cluster, che ti darà una migliore comprensione delle loro rispettive proprietà.

Switch cascata Impilamento dello switch Cluster dello switch
Numero dello switch collegati Nessuna limitazione in principio Limitata Limitata
Larghezza di banda Non sarà aumentato Larghezza di banda è molto aumentato Dipende se si adotta il collegamento in cascata a switch per il cluster o l'accatastamento a switch per il cluster, la larghezza di banda dell'unità di cluster è uguale a quella dell'unità di accatastamento o dell'unità in cascata
Operazione & Controllo Lo switch membri sono gestiti separatamente Lo switch membri nel loro insieme sono gestiti dallo switch principale Lo switch membri nel loro insieme sono gestiti dallo switch comando
Flessibilità Quasi tutti gli switch possono essere collegati in cascata, indipendentemente dalla produzione e dal tipo Di solito avviene negli switch impilabili dei modelli stessi dal produttore stesso Possono essere raggruppati solo switch specifici con capacità di cluster dello stesso produttore.
Gestione indirizzo IP Ogni switch ha un indirizzo IP Tutti gli switch condividono un indirizzo IP unico Lo switch comando solo un indirizzo IP

Da quanto riportato nella tabella, possiamo sapere che tutti hanno i rispettivi pro e i contri.Pertanto,il modo di collega switch Ethernet dovrebbe basarsi sulle tuoi applicazioni particolari.

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