使用单根电缆连接两个交换机是否会造成瓶颈？

Question

我意识到这对某些人来说可能是一个愚蠢的问题，但这是我一直想知道的问题。

假设我们有两个千兆交换机，网络上的所有设备也是千兆的。

如果连接到交换机A的10台计算机需要向交换机B上的服务器传输大量数据（同时），每个连接的最大传输速度是否受到两台交换机之间连接带宽的限制？

换句话说，每台计算机是否只能以 1 Gb 的速度除以试图使用交换机之间的“桥接”的 10 台机器进行传输？

如果是这样，是否有任何解决方法，以便每个设备都可以使用它的最大速度点到点？

Answer 1

是的。使用单根电缆将多个以太网交换机“级联”在一起确实会产生瓶颈。然而，这些瓶颈是否真的导致了性能不佳，只能通过监控这些链路上的流量来确定。（您确实应该监控每个端口的流量统计信息。这是一个好主意的另一个原因。）

以太网交换机具有有限但通常非常大的内部带宽来执行其工作。这称为交换结构带宽，现在甚至在非常低端的千兆以太网交换机（例如，Dell PowerConnect 6248 具有 184 Gbps 交换结构）上也可能非常大。保持同一交换机上端口之间的流量流动通常意味着（使用现代 24 端口和 48 端口以太网交换机）交换机本身不会“阻止”以全线速在连接的设备之间流动的帧。

但是，您总是需要比单个交换机所能提供的更多的端口。

当您使用交叉电缆级联（或如某些人所说的“堆”）交换机时，您并没有将交换结构从交换机扩展到彼此。您肯定会连接交换机，并且流量会流动，但仅限于连接交换机的端口提供的带宽。如果需要从一台交换机流向另一台交换机的流量超过单根连接电缆所能支持的流量，则帧将被丢弃。

堆叠连接器通常用于提供更高速度的交换机到交换机互连。通过这种方式，您可以以更少的交换机到交换机带宽限制来连接多个交换机。（再次以 Dell PowerConnect 6200 系列为例，它们的堆栈连接长度限制在 0.5 米以下，但运行速度为 40Gbps）。这仍然没有扩展交换结构，但与交换机之间的单个级联连接相比，它通常提供了大大提高的性能。

有一些交换机（想到的是 Intel 500 系列 10/100 交换机）实际上通过堆栈连接器扩展了交换机之间的交换结构，但我今天不知道任何具有这种功能的交换机。

其他发布者提到的一种选择是使用链路聚合机制将多个端口“绑定”在一起。这会在每个交换机上使用更多端口，但会增加交换机到交换机的带宽。请注意，不同的链路聚合协议使用不同的算法来“平衡”聚合组中链路之间的流量，您需要监控聚合组中各个接口上的流量计数器，以确保平衡确实发生。（通常使用源/目标地址的某种散列来实现“平衡”效果。这样做是为了以太网帧以相同的顺序到达，因为单个源和目标之间的帧将始终通过相同的接口移动，

所有这些对端口到端口交换带宽的关注是使用基于机箱的交换机的一个论据。例如，Cisco Catalyst 6513 交换机中的所有线路卡共享相同的交换结构（尽管某些线路卡本身可能具有独立的结构）。与级联或什至堆叠的离散交换机配置相比，您可以将许多端口塞入该机箱并获得更多的端口到端口带宽。

Answer 2

简短回答：是的，这可能是一个瓶颈

稍微好一点的答案：尝试端口中继以在交换机之间添加更多链接。

更个人化的回答：...您很可能不需要它。这取决于很多的种类您的用户所做的工作; 但是很少有很多用户在 100% 的时间内推送数据。更有可能的是，每个链接有 95% 的时间处于空闲状态，这意味着 10 个用户共享的链接将有大约 50% 的时间处于空闲状态，而两个用户仅在 1.8% 的时间内主动共享它。

Answer 3

如果您使用 1Gb/s 端口之一链接两台交换机，那么可用的总带宽将是 1Gb/10 + 一些开销。因此您的吞吐量总共约为 0.8 Gb/s。

如果您的交换机支持，您可以使用堆叠模块。这通常允许以几乎与交换机背板的速度相比更高的吞吐率。

如果您的交换机支持，您还可以使用链路聚合。

然而，这里还有另一个问题，如果您的服务器连接在 1Gb 端口上，那么您是否使用其他方法堆叠交换机并不重要，因为您的服务器只能以 1Gb/s 的速度传输/接收数据。

最好的选择是为交换机使用堆叠模块，并将服务器置于 10Gb 链路上。这还假设您的服务器将能够处理该数据量。典型的服务器 RAID 设置仅支持长时间内 700Mb/s 左右的持续吞吐量。