https://img-en.fs.com//community/uploads/post/201907/26/post_1564132175_DjzDMT4tYz.jpg

複数のイーサネットスイッチを接続する方法

108
https://img-en.fs.com/community/uploads/author/202003/25/1-7-2.jpg

Jason

翻訳者 ともや
2020年1月17日 に投稿された
2020-10-24 16:46:21
484

通常、1つのスイッチが要件(ポート番号、特定の機能など)を満たせない場合は、複数のイーサネットスイッチを組み合わせてニーズに対応します。それでは、ネットワークで複数のイーサネットスイッチを接続する方法は何ですか? 一般に、スイッチカスケード、スイッチスタック、スイッチクラスタの3つの主要なテクノロジーがあります。この記事では、スイッチ間接続における3つのテクノロジーとその中の最良の方法について詳しく説明致します。

スイッチカスケードによる複数のイーサネットスイッチの接続

スイッチカスケードは複数のイーサネットスイッチを接続する従来の方法であり、多様なネットワークトポロジを含むさまざまな方法が含まれます。複数のスイッチをカスケード接続することにより、ユーザーは各スイッチを相互接続する複数のポートを持つことができ、そのすべてをグループ内で個別に構成および管理できます。スイッチカスケードネットワークでは、デイジーチェーントポロジとスタートポロジが2つの一般的な方法です。

デイジーチェーントポロジ – デイジーチェーンスイッチ

デイジーチェーントポロジは、その名前が示すように、デイジーの花びらのように、各スイッチを直列に次のスイッチに接続します。これは、ネットワークにスイッチを追加する最も簡単な方法です。デイジーチェーンネットワークスイッチの構造は、線形(両端のスイッチが接続されていない場合、図1)、ABCと簡単に説明できます。円形(両端のスイッチが接続されていない場合、図2)にすることができ、 ABCDEFAと記述します。

linear topology.png

図1:線形トポロジーによるデイジーチェーンスイッチ


ring topology.png

図2:リングトポロジによるデイジーチェーンスイッチ

イーサネットスイッチが3つ以下の場合は、ループがないため、デイジーチェーンの線形トポロジで問題ありません。ただし、冗長性に欠けるため、スイッチの障害には欠点があります。線形トポロジでは、データは1つのスイッチから別のスイッチに一方向に送信する必要があります。 1つのネットワークスイッチに障害が発生すると、他のネットワークスイッチも引き込まれます。一般に、線形デイジーチェーンネットワークは、1つの中断が他の接続されたアイテムに影響を与える電気直列回路と同様に、柔軟性が低くなります。

4つ以上のイーサネットスイッチの場合、リングトポロジの方が適しています。データが両方向に送信される双方向伝送が可能です。リングが特定のリンクで切断された場合、送信は逆のパスを介して送信できるため、単一の障害が発生した場合にすべてのスイッチが常に接続されます。ただし、リングトポロジでは、スイッチをデイジーチェーン接続すると、ブロードキャストストームやネットワークの輻輳を引き起こす可能性のあるループが発生します。したがって、ループの問題に対処するには、ネットワークスイッチがSTP(スパニングツリープロトコル)をサポートしていることを確認してください。

スタートポロジー – コアへのアクセススイッチのリンク

スタートポロジーでは、ネットワーク内のすべてのスイッチがポイントツーポイントリンクを介して コアスイッチに接続されます。このようにして、中央スイッチから宛先ノードに情報が送信されます。スター型ネットワーク内の2つのスイッチ間の通信は、中央スイッチによって制御されます。 スタートポロジは、複数のギガビットスイッチを接続する際に広く使用されています。

star topology.png

図3:アクセススイッチをコアにリンクしてスタートポロジを形成する

スタートポロジを介してギガビットスイッチを接続する場合、強力なスイッチ(40Gスイッチなど)がコアとして機能し、アクセススイッチ(10Gスイッチなど)に接続します。このシナリオでは、ループは発生せず、すべてのアクセススイッチが中央スイッチに非常に近くなります。

スイッチスタックによる複数のイーサネットスイッチの接続

スイッチスタックは、複数のスイッチを組み合わせて、できるだけ多くのポートを提供する目的でそれらを連携させることです。 複数のスイッチがスタックされてスタックユニットを形成します。 また、複数のスイッチをスタックする場合、スタックユニットのポート密度は結合されたポートの合計であり、ネットワーク接続を大幅に向上させます。 たとえば、2つのS3900-24T4Sスタッカブルギガビットスイッチをスタックすると、1つの単一スイッチスタックに基づいて、48個の1GbEポート密度を提供し、ほぼ2倍のスイッチング容量を得ることができます。 通常、S3900シリーズスイッチは最大6台のスタックをサポートできます。

switch stacking.png

図4:スタックされた6つのS3900-24T4Sスイッチ

スイッチクラスタによる複数のイーサネットスイッチの接続

スイッチクラスタは、相互接続された複数のスイッチを単一の論理デバイスとして管理できます。 スイッチカスケードとスタックは、クラスタの前提条件です。クラスタには、通常、コマンドスイッチと呼ばれるマネージスイッチが1つだけあり、他のスイッチを管理できます。 ネットワークでは、これらのスイッチはコマンドスイッチに1つだけIPアドレスを必要とするため、貴重なIPアドレスリソースを節約できます。

switch cluster.png

図5:スイッチクラスタユニット内のコマンドスイッチといくつかのメンバースイッチ

複数のイーサネットスイッチを接続する最適な方法はどれですか?

従来のカスケードイーサネットスイッチ(デイジーチェーントポロジまたはスタートポロジ)、および高度なスイッチスタッキングとスイッチクラスタリングは、複数のネットワークスイッチを接続する3つの方法です。では、どれが一番ですか? 最初にそれらの違いを知る必要があります。次の表は、スイッチカスケードとスイッチスタックとスイッチクラスターの違いを示しています。これにより、それぞれのプロパティをよりよく理解できます。

スイッチカスケード スイッチスタッキング スイッチクラスタリング
接続されているスイッチの数 原則制限なし 限定的 限定的
帯域幅 増加しない 帯域幅が大幅に増加 クラスタリングにスイッチカスケードを採用するか、クラスタリングにスイッチスタッキングを採用するかによって異なります。クラスタリングユニットの帯域幅は、スタッキングユニットまたはカスケードユニットの帯域幅と同じです。
運用と制御 メンバースイッチは個別に管理される メンバースイッチはマスタースイッチによって管理される メンバースイッチは、コマンドスイッチによって管理される
柔軟性 ほとんどすべてのスイッチは、製造やタイプに関係なくカスケード接続できる 通常、同じメーカーの同じモデルのスイッチのみをスタックできる 同じ製造元の特定のクラスタ対応スイッチのみでクラスタ化できる
IPアドレス管理 各スイッチには1つのIPアドレスがある すべてのスイッチが単一のIPアドレスを共有する コマンドスイッチのIPアドレスは1つだけ

表に示されているものから、それらすべてにそれぞれ長所と短所があることがわかりました。したがって、複数のイーサネットスイッチを接続する方法は、特定のアプリケーションに依存する必要があります。

関連記事:

FS S3900シリーズスイッチのスタック構成