Editar: parece que eu entendi mal ou fui enganado por este artigo , o que parece implicar que um switch de 10 Gbps é necessário para fazer bom uso de uma dúzia de nós com portas gigabit. Com o esclarecimento de que 10/100/1000 geralmente se refere à velocidade do link, o restante da pergunta não faz mais muito sentido!
Sou novo em redes e estou tendo problemas para encontrar recursos sobre como o tráfego é roteado por uma rede ethernet. Pelo que entendi, a maioria dos dispositivos compatíveis com gigabit pode lidar com toda a largura de banda gigabit por meio de uma única interface, e até cabos cat6 podem lidar com 10 Gbps - portanto, nem as interfaces nem os links provavelmente serão os componentes de limitação de taxa de uma rede. Mas não está claro para mim exatamente como os limites que existem se aplicam. Tenho alguns diagramas para ilustrar.
Digamos que eu tenha 1 gigabit de dados no nó 1 e queira enviar 1/3 gigabit dele para cada um dos outros nós.
A rede A é simples e aparentemente bastante padrão. Supondo que o switch possa lidar apenas com 1 Gbps de tráfego de rede (li artigos que parecem sugerir isso, mas nunca vi isso explicitamente declarado), é claro que a transferência não pode ser mais rápida que 1 segundo, com nó 1 envio a 1 Gbps e nós 2-4 recebendo a 1/3 Gbps cada.
Na Rede B (dois comutadores), é o caso de 1) o tráfego ser distribuído por ambos os comutadores para que a transferência seja concluída duas vezes mais rápido que na Rede A ou 2) o protocolo de rede como um todo só pode lidar com 1 Gbps de dados e a taxa de transferência permanece inalterada?
Na rede C (totalmente conectada), onde cada nó tem muitas interfaces, o protocolo de comunicação impõe um limite de largura de banda ou a velocidade da interface é o único gargalo?
Observação: estou ciente de que este é um caso muito simplificado - que, em alguns casos, links e interfaces podem ser gargalos e que ignorei muitos problemas com sobrecarga, larguras de banda teóricas versus reais etc. esses são necessários para a pergunta que estou fazendo.
Essa é uma suposição incorreta, que presumo que você tenha adicionado. Um switch terá uma velocidade de plano de dados, esta é a velocidade que pode mover dados entre portas ethernet. Para meu switch doméstico de 1 Gb, ele tem uma velocidade de plano de dados de 16 Gbs e, embora eu duvide que algum dia alcance isso, é o suficiente para a maioria das aplicações práticas. Para fins comerciais, você geralmente desejará switches com velocidades de plano de dados mais altas, dependendo de sua necessidade.
Agora, sobre o 'limite' das velocidades - isso é limitado pela interface, também é limitado pelo comprimento e qualidade do cabo, quantos pares estão conectados no cabo, o que faz com que a interface decida a que velocidade pode se conectar . Se 4 pares forem detectados em um cabo cat5e (ou melhor), a interface tentará executar a 1 Gbps. Se apenas 2 pares forem detectados, o limite será de 100 Mbps.
A velocidade do link (1 gbps) é uma velocidade de interface física. Os protocolos que uma rede usa não tem noção de velocidade e é independente do meio físico, eles simplesmente usam a infraestrutura física.
Embora alguns switches possam ser limitados a 1 Gbps, eles causariam um gargalo quando vários dispositivos estivessem conectados e conversando independentemente. Embora os switches multiportas possam não suportar a transferência de 1 gbps em ambas as direções em todas as portas ao mesmo tempo , ficaria surpreso se eles estivessem limitados a um total de 1 gbps.
Para a rede 1, sim, um link saturado em uma porta limitará as velocidades de outros dispositivos que tentam obter dados dessa máquina. Você obterá efetivamente (1 / (número de transferências)) ou, no seu caso, 1/3 da velocidade do link.
Para a rede 2, se todos os computadores suportarem e estiverem configurados adequadamente para agregação de link (combinando links independentes para emular um único caminho), você terá uma velocidade efetiva de link de 2 gbps para qualquer máquina. Se eles não suportam ou usam agregação, eles podem simplesmente usar o link que acharam que funcionou primeiro. Depende de como a rede está configurada.
Para a rede 3, a velocidade do link entre as máquinas é a velocidade de transferência.
Não (para "o switch só pode lidar com 1 Gbps de tráfego de rede"). Falando de maneira geral sobre sua pergunta, espere que cada link físico possa transferir dados duplex na taxa de largura de banda declarada para o switch.
Por que
No contexto da indústria, a métrica de velocidade (10M/100M/1G)bps refere-se diretamente à velocidade do link; ou seja, em condições de laboratório, a linha neste dispositivo é classificada para operar a no máximo 1 Gbps. Isso não significa que SERÁ 1 Gbps, que não pode exceder 1 Gbps ou mesmo (geralmente) que pode sustentar 1 Gbps o tempo todo.
Quanto à multiplexação ou comutação dos dados de um link de dispositivo interno para outro, isso normalmente nunca é uma limitação do processador, pois as velocidades da CPU geralmente são uma ordem de grandeza maior que as velocidades do link (1 Gbps = 125 MBps; 1 Ghz mesmo em um hipotético barramento de 1 byte ainda é > 125 MBps; no mundo dos barramentos de 32 bits e 64 bits, você nunca vai atrasar seu processador).
Onde você verá a falha está em sua fila de memória, o que é bastante óbvio quando você pensa sobre isso. Você tem uma quantidade finita de memória, mas em um switch de 1 Gbps de 4 portas, você tem a possibilidade de que 3 de suas portas de 1 Gbps estejam recebendo dados e apenas 1 1 Gbps esteja enviando dados. Você claramente não pode sustentar um excesso de 2 Gbps em sua fila de rede por muito tempo antes de ficar sem memória e começar a descartar pacotes.