Múltiplos switches diminuirão a velocidade de transferência

Quero criar um link entre um servidor de dados (é mais parecido com o NAS) e cerca de 300 computadores.

Os dados transferidos por dia são de aproximadamente 2 GB / computador e a velocidade é realmente importante.

Se eu usar um único switch, seria 300 cabos Ethernet e pode ser muito complicado de manter.

Se eu usasse um comutador em cada 50 computadores, diminuiria a velocidade da conexão?

Se com 'velocidade de transferência' você quer dizer taxa de transferência: isso não deve importar muito.

Todo dispositivo extra apresentará alguma latência menor (afinal, é necessário algum processamento, se for apenas muito menor). No entanto, latência não é o mesmo que taxa de transferência.

Compare-o com uma conversa via telefone via satélite. Haverá um atraso de 3 segundos antes que alguém possa comentar sobre o que você disse, mas se uma pessoa continuar falando, contando histórias longas (2 GB), a desaceleração será mínima.

O que significa que eu testaria essas configurações:

     +48 porta switch ------ 40 computadores
B
um switch de porta +48 ------ 40 computadores
c
switch de porta k + -48 ------ 40 computadores
p
switch de porta l + -48 ------ 40 computadores
a |
n ...
e
     +48 porta switch ------ 40 computadores

Muitos switches possuem uma conexão que permite transformar várias unidades de unidades separadas em um switch gigante. Isso facilita muito o gerenciamento. Muito certo de que os switches que você compra possuem esse recurso.

Por que comutadores de 48 portas?
Limita o número de dispositivos. (menos espaço, menos dispositivos que podem quebrar).

Por que 40 computadores por switch de 48 portas?
Expansibilidade futura (computadores que se deslocam para salas diferentes, aumentando a densidade local, adicionando dispositivos como impressoras, uma porta livre para depuração etc. etc.

Por que não um único switch de 300 portas?
Boa sorte em encontrar aqueles ...

Aparentemente existem alguns. Procurei o modelo mencionado por David, custa cerca de US $ 25 mil ... Use esses tipos de comutadores se você precisar absolutamente de desempenho máximo.

Se você já possui comutadores sem um link de backplane, pode sempre usar algo assim, mas isso significa que o tráfego fluirá excessivamente para qualquer comutador que hospede seu servidor de arquivos. Isso pode sobrecarregar esse comutador e introduzirá muito mais latência do que o necessário.

                 1 servidor de arquivos
40 computadores 39 computadores ... 40 computadores
   | | | | | | | | |
Comutador de 48 portas Comutador de 48 portas ... Comutador de 48 portas
    | | | | | |
    | + ----- + + - --- + | Desativado por
    | | padrão
    + ---------------------------------------------- +

(O cabo longo da rotatória está no caso de um comutador morrer. Isso cortaria todos os computadores nele e para o lado do comutador com o servidor de arquivos. Nesse caso, comutadores com protocolo spanning tree podem detectar isso e ativar automaticamente o link da solução alternativa.)

Por fim, há sempre a configuração clássica em camadas:

        Servidor de arquivos e outros servidores
                     |
                 INTERRUPTOR PRINCIPAL
                / | \
               / | \
 Comutador de 48 portas ... Comutador de 48 portas
      | | | | | | | | |
  40 computadores computadores ... 40 computadores

Este tem a vantagem de ter um switch (muito bom) na sala do servidor e pelo menos um link desse switch para cada andar ou cada seção.

Então você configura uma sala local com todos os interruptores para esse andar. (Se necessário com vários comutadores, vinculados por um backlink).

Cada etapa extra da troca é um atraso extra. Não importa a rapidez do seu núcleo, ele ainda está sendo processado. Dito isto, com apenas 2 GB por dia você não notará, e tenho certeza de que não existem 300 switches de porta.

Agora, se você estivesse usando hubs, seria uma história muito diferente.

Os comutadores enviam apenas pacotes para o endereço IP marcado no pacote. Os hubs devolvem pacotes ao redor de todos os computadores e cabe a ele aceitar ou rejeitar.

Se você está realmente preocupado com a velocidade, deve tornar o armazenamento de dados o mais eficiente possível. Se ele tiver apenas uma conexão de gigabit, você sempre estará limitado lá. (Conexões de 300 gigabit a uma fonte de 1 gigabit = problema)

Editar: devo adicionar uma solução ao problema que identifico aqui. O que fiz foi construir um computador com duas placas de rede Intel (placas de interface de rede) e ativar o recurso Teaming. Isso permite que as duas placas funcionem como uma, essencialmente criando uma interface de rede de 2 gigabits.

Se eu usasse um comutador em cada 50 computadores, diminuiria a velocidade da conexão?

Sua topologia não alterará a "velocidade da conexão", mas a taxa de transferência efetiva seria afetada.
Outra consideração é o tipo de comutador que você instala.
Um comutador Ethernet pode usar uma das duas técnicas para receber e transmitir os quadros Ethernet:

• armazenar e encaminhar ( todo o quadro é recebido e armazenado em buffer antes de ser retransmitido) ou
• corte (também conhecido como velocidade do fio) (somente o endereço de destino deve ser recebido e armazenado em buffer antes do início da retransmissão).

Para um quadro Ethernet de comprimento total de 1542 bytes e 100Base-T, um comutador de armazenamento e encaminhamento introduziria uma latência de cerca de 123 microssegundos, enquanto um comutador de corte introduziria uma latência de cerca de 1,2 microssegundos. Para quadros curtos (por exemplo, pacotes ARP e TCP Acks), a diferença é obviamente muito menor.

À medida que você adiciona camadas de comutadores, você pode adicionar quantidades significativas de latência às transmissões. Considere o caso de mais uma camada do que o modelo "plano" ideal (de apenas uma opção (monstro)):

                   |
                 Switch_A
                 / \
                / \
          Switch_B Switch_C
            / \ 
        Host_1 Host_200

Para um quadro Ethernet de comprimento total de 1542 bytes e 100Base-T, três comutadores de armazenamento e encaminhamento adicionariam latência de cerca de 369 microssegundos, enquanto três comutadores de corte adicionariam latência de cerca de 3,7 microssegundos.
Se o Host_1 começar a transmitir um quadro Ethernet de comprimento total de 1542 bytes no 100Base-T com três opções de armazenar e encaminhar no caminho, o Host_200 receberá o último byte cerca de 492 microssegundos mais tarde; é uma taxa de transferência efetiva de cerca de 25 Mbps (em comparação com a velocidade real do cabo de 100 Mbps).
Com três cut-through switches no caminho, então Host_200 recebe o último byte cerca de 127 microssegundos posteriores; é uma taxa de transferência efetiva de cerca de 97 Mbps.

Se você deseja o melhor rendimento possível. você precisará usar o menor número possível de switches (um switch monstro é ideal) e usar interruptores de corte (para minimizar a latência que cada switch introduz). Observe que quase todos os comutadores de baixo custo são a variedade de armazenamento e encaminhamento mais lenta (ou seja, latência mais longa)