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Switch: stack o non stack, questo è il dilemma!

Quando si progetta una rete, occorre spesso soddisfare due esigenze contrastanti, ovvero massimizzare la scalabilità e ottimizzare le prestazioni. Ma trovare il giusto equilibrio non è sempre facile e, proprio per questo, avete preso in considerazione la possibilità di usare switch in configurazione di stack per aumentare l'efficienza e semplificare la gestione.

Se avete analizzato le opzioni di switching Cisco, avete probabilmente preso in considerazione i famosi switch Catalyst serie 3750, la linea di switch impilabili di livello 3 che offre numerosi opzioni di accesso e aggregazione. Curvature utilizza da anni i prodotti della serie 3750 e ha scoperto come utilizzarli al meglio nelle varie situazioni. Basandoci sulla nostra esperienza abbiamo creato una guida che illustra i vantaggi dello stacking delle tecnologie, oltre alle situazioni in cui è preferibile utilizzare switch basati su chassis.

Cisco Catalyst 3750 Series SwitchCisco 3750

Catalyst serie 3750: è lo switch Cisco originale da 10/100 Mb della serie 3750, con uplink Gigabit. È disponibile nelle versioni a 24 o 48 porte, con o senza PoE. A causa della ridotta memoria flash che caratterizza questi switch, esistono alcune limitazioni allo stacking di tali dispositivi con i modelli più recenti della serie 3750.

Catalyst serie 3750V2: versione aggiornata della serie Catalyst 3750, la serie Catalyst 3750V2 include 32 MB di memoria flash, per consentire lo stacking con i modelli più recenti della serie 3750.

Catalyst serie 3750G: è lo switch Cisco originale da 10/100/1000 Mb della serie 3750. Come la serie 3750, la serie 3750G include modelli a 24 e 48 porte, con e senza PoE. È inoltre disponibile un modello SFP a 12 porte per l'utilizzo aggregato.

Catalyst serie 3750E: gli switch della serie 3750E sono dotati di porte a 10/100/1000 Mb con uplink a 10GbE. I miglioramenti aggiuntivi apportati alla serie 3750E includono l'introduzione di StackWise™ Plus, che consente sia la connessione a 64 Gbps tra i membri compatibili dello stack, sia lo switching locale nello stack. Un altro miglioramento è costituito dall'opzione PoE per il modello PoE a 48 porte, che permette allo switch di fornire 15,4 W contemporaneamente a tutte le 48 porte.

Catalyst serie 3750X: ultima novità nella famiglia Catalyst 3750, la serie 3750X include due alimentatori sostituibili a caldo, porte di uplink modulari, capacità PoE+ e funzionalità StackPower™, che permette a tutti gli switch 3750X di condividere un pool di alimentazione comune, per aumentare la disponibilità o la capacità PoE nello stack. Sono inoltre disponibili modelli SFP 3750X a 12 e 24 porte a scopo di aggregazione.

Ad eccezione degli switch 3750 a 10/100 Mb originali, tutti i modelli della serie 3750 possono essere impilati per soddisfare numerose esigenze di interfaccia, con porte a 10/100 Mb, Gigabit e 10 GbE disponibili al bisogno. (Nota: lo switch 3750 originale non può essere impilato a causa del limitato spazio di memoria flash riservato per il nuovo software 3750.)

Stacking degli switch: vantaggi e svantaggi

VANTAGGI

Rispetto all'utilizzo di più switch standalone, la tecnologia di stacking fornisce numerosi vantaggi a livello di semplicità, scalabilità e flessibilità.

Funzione di chassis virtuale
Uno stack di switch 3750 appare all'operatore e al resto della rete come un singolo switch, più facile da gestire e configurare.

Canale EtherChannel all'interno dello stack
Per aumentare la resilienza, i dispositivi quali server, switch downstream o altre unità importanti possono essere collegati allo stack tramite EtherChannel, con le porte dell'EtherChannel distribuite fra più switch dello stack. Questa configurazione permette di gestire il guasto di uno switch dello stack minimizzando l'interruzione dell'inoltro e mantenendo attivi tutti gli host connessi, che subiscono semplicemente un calo di prestazioni.

Supporti misti

Negli ambienti che richiedono una combinazione di porte in rame e fibra ottica, lo stacking fornisce una soluzione semplice per ottenere il numero di porte necessario senza ricorrere a uno switch basato su chassis.

 

SVANTAGGI

Anche se i dispositivi serie 3750 supportano fino a nove switch in un singolo stack, ogni switch aggiuntivo aumenta la complessità, a causa delle esigenze di gestione, alimentazione e prestazioni. Questo vale soprattutto quando lo stack supera i quattro switch.

Difficoltà di gestione
L'aggiunta o la rimozione di switch in uno stack di grandi dimensioni può essere problematica, poiché può richiedere un lungo lavoro di smontaggio dei dispositivi nel rack, oltre allo smembramento temporaneo dello stack.

Esigenze di alimentazione
Anche se i singoli switch di uno stack hanno esigenze di alimentazione minime, uno stack di grandi dimensioni, soprattutto con PoE, può avere le stesse esigenze di alimentazione di qualsiasi altro chassis. Inoltre, negli stack di grandi dimensioni, sia il numero di uscite fisiche che il numero dei circuiti disponibili nell'armadio possono costituire un fattore limitante. Ad esempio,  per garantire la massima capacità PoE uno switch 3750E o 3750X con alimentazione ad alta potenza può richiedere 1100 W di potenza, ossia quasi 2/3 di un circuito da 110 V/15 A.

Prestazioni

Per le applicazioni ad alte prestazioni, la velocità delle porte e l'architettura dell'anello dello stack di switch possono creare un collo di bottiglia, quando più switch dello stack sono attraversati da volumi di traffico elevati. Più grande è lo stack, maggiore è l'effetto del collo di bottiglia.

Uno switch basato su chassis, come Catalyst 4500 o Catalyst 6500, costituisce la soluzione preferenziale quando sono necessarie più di 200 porte o quando occorre garantire le massime prestazioni. Uno chassis utilizza un crossbar fabric molto più efficiente e, con le schede di linea sostituibili a caldo e facilmente rimovibili, l'aggiornamento o la sostituzione delle schede risulta molto più semplice.

Di seguito sono illustrate le configurazioni di esempio suggerite per ogni applicazione:

Livello di accesso
La serie Catalyst 3750 rappresenta un'ottima opzione per il livello di accesso negli ambienti che richiedono più di 48 porte per armadio o supporti misti, ma in cui non è consigliabile utilizzare uno chassis per problemi di ingombro o di costo. Questo avviene in genere quando sono necessarie da 100 a 150 porte o quando occorre un numero elevato di slot SFP.

Configurazione di esempio (10/100 PoE per i telefoni IP e 10/100/1000 per i desktop)
2x WS-C3750-48PS-S
1x WS-C3750G-48TS-S

Aggregazione
Uno stack di due switch 3750, ad esempio due WS-C3750G-12S-E, costituisce un'ottima opzione per un piccolo switch di aggregazione. L'installazione è semplificata dall'ingombro ridotto e dalle esigenze di alimentazione limitate. Funzionalità L3 come OSPF e EIGRP consentono di inserire i dispositivi in reti di grandi dimensioni, mentre la possibilità di creare un canale EtherChannel interno allo stack garantisce un livello adeguato di alta disponibilità in caso di guasto a uno switch.

Configurazione di esempio
2x WS-C3750G-12S-E
1x WS-C3750G-24TS-S1U

Data center
Come nel caso degli switch di aggregazione, il canale EtherChannel interno allo stack può essere utilizzato per fornire alta disponibilità nella parte superiore del rack. I modelli che supportano 10GbE, come 3750E e 3750X, possono essere utilizzati per soddisfare le esigenze prestazionali di un piccolo data center, mentre StackWise™ Plus incrementa notevolmente le prestazioni all'interno dello stack.

Configurazione di esempio
2x WS-C3750X-24T-S
2x C3KX-NM-10G
2x C3KX-PWR-350WAC