Edit: es scheint, ich habe es entweder falsch verstanden oder wurde irregeführt vonDieser Artikel, was darauf hindeutet, dass ein 10-Gbit/s-Switch erforderlich ist, um ein Dutzend Knoten mit Gigabit-Ports sinnvoll zu nutzen. Mit der Klarstellung, dass sich 10/100/1000 im Allgemeinen auf die Verbindungsgeschwindigkeit bezieht, ergibt der Rest der Frage keinen Sinn mehr!
Ich bin neu im Netzwerkbereich und habe Probleme, Ressourcen zu finden, die beschreiben, wie der Datenverkehr durch ein Ethernet-Netzwerk geleitet wird. So wie ich es verstehe, können die meisten Gigabit-kompatiblen Geräte die volle Gigabit-Bandbreite über eine einzige Schnittstelle verarbeiten, und selbst Cat6-Kabel können 10 Gbit/s verarbeiten. Daher sind weder Schnittstellen noch Links wahrscheinlich die geschwindigkeitsbegrenzenden Komponenten eines Netzwerks. Mir ist jedoch nicht klar, wie genau die bestehenden Beschränkungen anzuwenden sind. Ich habe einige Diagramme zur Veranschaulichung.
Angenommen, ich habe 1 Gigabit Daten auf Knoten 1 und möchte 1/3 Gigabit davon an jeden der anderen Knoten senden.
Netzwerk A ist einfach und scheint ziemlich standardmäßig zu sein. Unter der Annahme, dass der Switch nur 1 Gbit/s Nettoverkehr verarbeiten kann (ich habe Artikel gelesen, die dies anzudeuten scheinen, aber ich habe es nie explizit erwähnt gesehen), ist klar, dass die Übertragung nicht schneller als 1 Sekunde sein kann, wobei Knoten 1 mit 1 Gbit/s sendet und Knoten 2-4 mit jeweils 1/3 Gbit/s empfangen.
Ist es im Netzwerk B (zwei Switches) so, dass 1) der Datenverkehr über beide Switches verteilt wird, sodass die Übertragung doppelt so schnell erfolgt wie im Netzwerk A, oder 2) das Netzwerkprotokoll als Ganzes nur 1 Gbit/s an Daten verarbeiten kann und die Übertragungsrate unverändert bleibt?
Erzwingt im Netzwerk C (vollständig verbunden), wo jeder Knoten über viele Schnittstellen verfügt, das Kommunikationsprotokoll eine Bandbreitenbegrenzung oder ist die Schnittstellengeschwindigkeit der einzige Engpass?
Hinweis: Mir ist bewusst, dass dies ein stark vereinfachter Fall ist – dass in manchen Fällen Verbindungen und Schnittstellen Engpässe darstellen können und dass ich viele Probleme mit dem Overhead, theoretischen vs. tatsächlichen Bandbreiten usw. ignoriert habe. Ich glaube jedoch nicht, dass diese für die Frage, die ich stelle, notwendig sind.
Antwort1
Nein (zu „der Switch kann nur 1 Gbit/s Nettoverkehr verarbeiten“).ganz allgemeinauf Ihre Frage, erwarten Sie, dassjedeDie physische Verbindung kann Duplexdaten mit der angegebenen Bandbreitenrate für den Switch übertragen.
Warum
Im industriellen Kontext bezieht sich die Geschwindigkeitsmetrik (10M/100M/1G)bps direkt auf die Verbindungsgeschwindigkeit; d. h. unter Laborbedingungen ist die Leitung in dieses Gerätbewertetmit maximal 1 Gbps zu arbeiten. Das bedeutet nicht, dass esWILLE1 Gbps sein, dass eskann nicht übersteigen1 Gbps oder sogar (normalerweise)aufrechterhalten1 Gbit/s zu jeder Zeit.
Beim Multiplexen oder Umschalten der Daten von einer internen Geräteverbindung zu einer anderen handelt es sich dabei im Allgemeinen nie um eine Einschränkung des Prozessors, da die CPU-Geschwindigkeiten üblicherweise um eine Größenordnung höher sind als die Verbindungsgeschwindigkeiten (1 Gbit/s = 125 MBit/s; 1 GHz ist selbst auf einem hypothetischen 1-Byte-Bus immer noch > 125 MBit/s; in der Welt der 32-Bit- und 64-Bit-Busse wird Ihr Prozessor niemals ins Hintertreffen geraten).
Der Fehler liegt in Ihrer Speicherwarteschlange, was ziemlich offensichtlich ist, wenn man darüber nachdenkt. Sie haben eine begrenzte Speichermenge, aber bei einem 4-Port-1-Gbit/s-Switch besteht die Möglichkeit, dass 3 Ihrer 1-Gbit/s-Ports Daten empfangen und nur 1 1-Gbit/s-Port Daten sendet. Sie können einen Überschuss von 2 Gbit/s in Ihrer Netzwerkwarteschlange offensichtlich nicht sehr lange aufrechterhalten, bevor Ihnen der Speicher ausgeht und Pakete verloren gehen.
Antwort2
Die Verbindungsgeschwindigkeit (1 Gbit/s) ist eine physikalische Schnittstellengeschwindigkeit. Die Protokolle, die ein Netzwerk verwendet, haben kein Konzept von Geschwindigkeit und sind unabhängig vom physikalischen Medium. Sieverwendendie physische Infrastruktur.
Während einige SchalterMaiauf 1 Gbit/s begrenzt sein, würden sie einen Engpass verursachen, wenn mehrere Geräte angeschlossen sind und unabhängig voneinander kommunizieren. Während Multiport-Switches möglicherweise nicht die Übertragung von 1 Gbit/s in beide Richtungen an jedem Port unterstützenauf einmalEs würde mich überraschen, wenn sie auf insgesamt 1 Gbit/s begrenzt wären.
Für Netzwerk 1 gilt: Ja, eine gesättigte Verbindung an einem Port begrenzt die Geschwindigkeit anderer Geräte, die versuchen, Daten von diesem Computer abzurufen. Sie erhalten effektiv (1 / (Anzahl der Übertragungen)) oder in Ihrem Fall 1/3 der Verbindungsgeschwindigkeit.
Wenn alle Computer im Netzwerk 2 Link Aggregation unterstützen und dafür richtig eingerichtet sind (Kombination unabhängiger Links zur Emulation eines einzelnen Pfads), haben Sie eine effektive Verbindungsgeschwindigkeit von 2 Gbit/s zu jedem beliebigen Computer. Wenn sie Aggregation nicht unterstützen oder verwenden, können sie einfach den Link verwenden, der zuerst funktioniert. Es hängt davon ab, wie das Netzwerk eingerichtet ist.
Bei Netzwerk 3 ist die Verbindungsgeschwindigkeit zwischen den Maschinen ihre Übertragungsgeschwindigkeit.
Antwort3
Unter der Annahme, dass der Switch nur 1 Gbit/s Nettoverkehr verarbeiten kann (ich habe Artikel gelesen, die dies anzudeuten scheinen, aber ich habe es nie explizit erwähnt gesehen)
Das ist eine falsche Annahme, die Sie vermutlich hinzugefügt haben. Ein Switch hat eine Datengeschwindigkeit, das ist die Geschwindigkeit, mit der er Daten zwischen Ethernet-Ports übertragen kann. Mein 1-GB-Switch zu Hause hat eine Datengeschwindigkeit von 16 Gb/s, und obwohl ich bezweifle, dass ich das jemals erreichen würde, reicht es für die meisten praktischen Anwendungen aus. Für geschäftliche Zwecke werden Sie je nach Bedarf im Allgemeinen Switches mit höheren Datengeschwindigkeiten wünschen.
Nun zur „Begrenzung“ der Geschwindigkeiten – diese wird durch die Schnittstelle begrenzt, außerdem durch die Kabellänge und -qualität sowie durch die Anzahl der im Kabel angeschlossenen Paare. All dies bestimmt, mit welcher Geschwindigkeit die Schnittstelle eine Verbindung herstellen kann. Wenn in einem Cat5e-Kabel (oder besser) 4 Paare erkannt werden, versucht die Schnittstelle, mit 1 Gbit/s zu arbeiten. Wenn nur 2 Paare erkannt werden, wird die Geschwindigkeit auf 100 Mbit/s begrenzt.