編集：どうやら私は誤解していたか、または誤解されていたようですこの記事これは、ギガビット ポートを備えた 12 個のノードを有効活用するには 10 Gbps スイッチが必要であることを意味しているようです。10/100/1000 は一般にリンク速度を指すということが明確になると、質問の残りの部分はあまり意味をなさなくなります。
私はネットワーク初心者で、イーサネット ネットワークを介してトラフィックがルーティングされる方法に関するリソースを見つけるのに苦労しています。私の理解では、ほとんどのギガビット対応デバイスは、単一のインターフェイスを介してギガビット帯域幅全体を処理でき、cat6 ケーブルでも 10 Gbps を処理できるため、インターフェイスもリンクもネットワークのレート制限コンポーネントにはなりそうにありません。しかし、存在する制限がどのように適用されるのかは、私にはよくわかりません。説明するための図がいくつかあります。
たとえば、ノード 1 に 1 ギガビットのデータがあり、その 1/3 ギガビットを他の各ノードに送信したいとします。
ネットワーク A はシンプルで、一見かなり標準的です。スイッチが 1 Gbps のネット トラフィックしか処理できないと仮定すると (これを暗示しているような記事を読んだことがありますが、明示的に述べられているのを見たことがありません)、ノード 1 が 1 Gbps で送信し、ノード 2 ～ 4 がそれぞれ 1/3 Gbps で受信する場合、転送速度が 1 秒より速くなることはないことは明らかです。
ネットワーク B (スイッチ 2 台) では、1) トラフィックが両方のスイッチに分散されるため、転送がネットワーク A の 2 倍の速さで完了する、または 2) ネットワーク プロトコル全体で 1 Gbps のデータしか処理できず、転送速度は変わらない、という状況でしょうか。
各ノードに多数のインターフェースがあるネットワーク C (完全接続) では、通信プロトコルによって帯域幅制限が強制されるのでしょうか、それともインターフェース速度だけがボトルネックになるのでしょうか?
注: これは過度に単純化されたケースであること、つまり、場合によってはリンクとインターフェースがボトルネックになる可能性があること、また、オーバーヘッド、理論上の帯域幅と実際の帯域幅などに関する多くの問題を無視していることは承知しています。しかし、私が尋ねている質問にはそれらは必要ないと思います。
答え1
いいえ（「スイッチは1Gbpsのネットトラフィックしか処理できません」）。非常に一般的にあなたの質問に対して、それぞれ物理リンクは、スイッチの指定された帯域幅レートでデュプレックス データを転送できます。
なぜ
産業分野では、速度指標（10M/100M/1G）bpsはリンク速度を直接表します。つまり、実験室環境では、このデバイスへの回線は評価最大1Gbpsで動作すること。これは、意思1Gbpsであれば超過できない1Gbps、または（通常は）持続する常時1Gbps。
ある内部デバイス リンクから別の内部デバイス リンクへのデータの多重化または切り替えに関しては、CPU 速度がリンク速度よりも桁違いに速いのが普通なので、通常、プロセッサの制限にはなりません (1Gbps = 125MBps。1Ghz は、仮想の 1 バイト バスでも 125MBps を超えます。32 ビットおよび 64 ビット バスの世界では、プロセッサが遅れることはありません)。
障害が発生するのはメモリ キューです。よく考えてみると、これは明らかです。メモリの量は限られていますが、4 ポートの 1Gbps スイッチでは、1Gbps ポートのうち 3 つがデータを受信し、1 つの 1Gbps ポートだけがデータを送信している可能性があります。ネットワーク キューで 2Gbps の超過を長時間維持することは明らかに不可能で、メモリが不足してパケットがドロップし始めます。
答え2
リンク速度（1Gbps）は物理的なインターフェース速度です。ネットワークが使用するプロトコルには速度の概念はなく、物理的な媒体とは無関係です。使用物理的なインフラストラクチャ。
一部のスイッチ5月1Gbpsに制限されると、複数のデバイスが接続され、独立して通信するときにボトルネックが発生します。マルチポートスイッチは、すべてのポートで双方向に1Gbpsの転送をサポートしていない可能性があります。すぐに合計 1Gbps に制限されているとしたら驚きます。
ネットワーク 1 の場合、はい、1 つのポートのリンクが飽和すると、そのマシンからデータを取得しようとする他のデバイスの速度が制限されます。実質的には (1 / (転送数))、つまりこの場合はリンク速度の 1/3 になります。
ネットワーク 2 の場合、すべてのコンピューターがリンク アグリゲーション (独立したリンクを組み合わせて単一のパスをエミュレートする) をサポートし、適切に設定されている場合は、どのマシンに対しても 2Gbps の有効リンク速度が得られます。アグリゲーションをサポートまたは使用していない場合は、最初に機能することがわかったリンクをそのまま使用します。これは、ネットワークの設定方法によって異なります。
ネットワーク 3 の場合、マシン間のリンク速度が転送速度になります。
答え3
スイッチが 1 Gbps のネットトラフィックしか処理できないと仮定します (これを暗示していると思われる記事を読んだことがありますが、明示的に述べられているのを見たことがありません)
それは間違った仮定です。あなたが付け加えたのだと思います。スイッチにはデータプレーン速度があり、これはイーサネット ポート間でデータを移動できる速度です。私の自宅の 1Gb スイッチの場合、データプレーン速度は 16Gbs です。この速度に達することはないと思いますが、ほとんどの実用的な用途には十分です。ビジネス目的の場合、一般的には要件に応じて、より高速なデータプレーン速度のスイッチが必要になります。
さて、速度の「制限」についてですが、これはインターフェースによって制限されます。また、ケーブルの長さと品質、ケーブルで接続されているペアの数によっても制限されます。これらすべてによって、インターフェースは接続可能な速度を決定します。cat5e (またはそれ以上) ケーブルで 4 ペアが検出された場合、インターフェースは 1Gbps で動作しようとします。2 ペアしか検出されなかった場合、100Mbps に制限されます。