Коммутатор уровня доступа: как выбрать по портам и бюджету PoE

Коммутатор уровня доступа — это тот коммутатор, в который включаются сами устройства (компьютеры, камеры, телефоны, точки доступа). Выбирают его по пяти параметрам, и порядок важности задаёт задача. Если в сети есть камеры или точки доступа, первым идёт бюджет PoE, и его же чаще всего считают по числу портов вместо ватт.

• 48 портов PoE не означают 48 питаемых устройств. У S5735-L48P4X-A1 бюджет 380 Вт, и Huawei пишет, что его хватает на 24 порта по 802.3af или на 12 портов по 802.3at.
• У 24-портовой S5735-L24P4XE-A-V2 бюджет 400 Вт, то есть больше, чем 380 Вт у 48-портовой S5735-L48P4X-A1.
• S5735-L48P4X-A и S5735-L48P4X-A1 различаются одним символом, а бюджет отличается в 2,3 раза: 874 Вт против 380 Вт.
• Бюджет зависит от напряжения питания: у S5735-L48P4XE-A-V2 это 846 Вт при 220 В и 756 Вт при 110 В.
• ARP-таблица различается внутри одной линейки: 4096 записей у S5735-L и 8180 у S5735-S.

Место уровня доступа в схеме

Уровень доступа — это место, где сеть заканчивается и начинается пользователь. Сюда включают всё, у чего есть разъём Ethernet и что само не является сетевым оборудованием: рабочие станции, принтеры, камеры, IP-телефоны, домофоны, турникеты, точки доступа Wi-Fi. Магистральный трафик через этот уровень не проходит.

Задача коммутатора здесь в плотности портов и в питании, а не в производительности. Коммутационная матрица на доступе избыточна почти всегда: 48 гигабитных портов дают 48 Гбит/с вниз, и это переваривает любая модель начального уровня. Зато через коммутатор доступа идёт питание половины подключённых устройств, и на нём же настраивается защита от подключения посторонних.

Отсюда подход к выбору. Модель берут не по первой строке даташита с гигабитами коммутационной матрицы, а по способности обслужить нужное число устройств с нужным питанием и отдать их трафик наверх. Механизмы защиты на этом уровне разобраны отдельно, в статье про DHCP snooping на коммутаторах Huawei.

Пять параметров по порядку важности

Порядок ниже мы выстроили по тому, что чаще всего приходится переделывать при подборе. Это наша оценка, а не строка из документа вендора. Первые два параметра решают, заработает ли сеть в проектной конфигурации, остальные три влияют на эксплуатацию и на цену.

Бюджет PoE: почему 48 портов не равны 48 устройствам

Бюджет PoE — это суммарная мощность, которую коммутатор готов раздать по всем портам одновременно. Число портов с PoE и величина бюджета задаются независимо друг от друга: портов бывает 48, а ватт хватает на 24 устройства. В даташите Huawei обе величины стоят рядом, но в спецификацию из них обычно попадает только число портов.

У S5735-L48P4X-A1 бюджет равен 380 Вт. Формулировка Huawei дословная: встроенный блок питания даёт 380 Вт PoE, чего хватает на полное питание 24 портов по стандарту 802.3af или 12 портов по 802.3at. Расчёт вендора идёт по классам: 15,4 Вт на порт для 802.3af и 30 Вт на порт для 802.3at.

Величину бюджета определяет блок питания, а не корпус. У модели S5735-L48P4X-A блок питания сменный, и бюджет меняется вместе с ним: 874 Вт с модулем 1000 Вт при 220 В и 209 Вт с модулем 600 Вт при 110 В. Разница между этими крайностями составляет 4,2 раза на одном и том же корпусе.

Второе место, где бюджет расходится с расчётом, это напряжение сети. У S5735-L48P4XE-A-V2 с модулем 1000 Вт доступно 846 Вт при 220 В и 756 Вт при 110 В, разница 90 Вт. У S5735-L48P4X-A с модулем 600 Вт разрыв больше: 494 Вт при 220 В против 209 Вт при 110 В.

Третье место касается связи числа портов с питанием. У 24-портовой S5735-L24P4XE-A-V2 встроенный блок даёт 400 Вт, то есть больше, чем 380 Вт у 48-портовой S5735-L48P4X-A1. Модель на вдвое меньшее число портов питает столько же устройств по 802.3af и на одно больше по 802.3at.

Класс питания подключаемых устройств берут из их паспортов до подбора коммутатора, а не после. Для камер и точек доступа это обычно 802.3at, для IP-телефонов 802.3af. Требования точек доступа Huawei по питанию разобраны в статье про выбор точек доступа AirEngine.

Аплинки и переподписка: как посчитать полосу наверх

Аплинк — это канал от коммутатора доступа к уровню выше. Их берут два и заводят в разные устройства уровня агрегации: при единственном аплинке обрыв линка или отказ порта наверху отключает всех, кто подключён к этому коммутатору. Скорость аплинков считают переподпиской.

Переподписка — это отношение суммарной полосы портов доступа к суммарной полосе аплинков. Возьмём типовое исполнение: 48 портов по 1 Гбит/с дают 48 Гбит/с вниз, 2 аплинка по 10 Гбит/с дают 20 Гбит/с наверх. Отношение 48 к 20 равно 2,4 к 1.

Число 2,4 к 1 это наш расчёт для конкретной конфигурации. Отраслевым нормативом переподписка на доступе не задана, вендор её не декларирует, и ждать этой строки в даташите не стоит. Пользу число приносит другую: оно показывает, при какой доле одновременно активных портов аплинки станут узким местом. При 2,4 к 1 полоса наверх кончается, когда больше 42 % портов доступа одновременно работают на полной скорости.

4 аплинка по 10 Гбит/с вместо двух дают 40 Гбит/с и переподписку 1,2 к 1, но занимают все четыре аплинк-порта типового исполнения и не оставляют резерва под расширение. Чем поднимать сами линки на 10 Гбит/с, разобрано в статье DAC, AOC или оптика.

L2 или L3 на доступе

L3 на доступе — это возможность коммутатора самому развести трафик между сегментами, не поднимая его на уровень выше. Модель с такой возможностью стоит дороже, и вопрос при подборе сводится к одному: будет ли она включена в реальной схеме. Дальше идёт инженерное суждение, а не строка из документа вендора.

В типовой офисной сети маршрутизация на доступе не задействуется. Весь трафик уходит наружу: в интернет, к серверам, к корпоративным сервисам. Всё перечисленное расположено выше по схеме, шлюзы сегментов стоят на агрегации, и функция, за которую заплачено, остаётся выключенной.

Оправдан L3 на доступе в двух случаях. Первый: между сегментами внутри одного этажа или корпуса идёт заметный трафик, например к локальным серверам или между системами, которые общаются друг с другом. Второй: сегмент обязан продолжать работать внутри себя при отказе уровня выше.

Практический критерий получается простой. Если на схеме сети нет ни одной стрелки, которая идёт от одного сегмента доступа к другому напрямую, L3 на доступе не нужен.

Ёмкость таблиц, о которой не спрашивают

Ёмкость таблиц — это предел, за которым коммутатор перестаёт запоминать новых клиентов. В пятёрку параметров выше этот предел не входит, потому что на одном коммутаторе доступа он почти никогда не выбирается. Упирается в него тот, кто ставит модель доступа на уровень агрегации.

Все значения в таблице это максимумы из даташитов серий. Разброс внутри одной линейки заметнее, чем кажется по имени: у S5735-L ARP-таблица рассчитана на 4096 записей, у S5735-S на 8180. Обе серии называются S5735, обе стоят на доступе, а ёмкость отличается вдвое.

Таблица IP Source Guard хранит привязки адреса к порту, на них работает защита от подмены адреса. У обеих серий доступа это 1000 записей по IPv4 и 512 по IPv6. Для одного коммутатора на 48 портов запас кратный, поэтому на доступе параметр и не выбирается.

Упирается он на агрегации. Через коммутатор агрегации проходят клиенты со всех подключённых коммутаторов доступа, и 1000 записей заканчивается быстро. У S6730-H, рассчитанного на этот уровень, IP Source Guard хранит 3000 записей IPv4, а ARP-таблица 140 тысяч записей, причём Huawei помечает этот объём как общий пул.

Три места, где индекс модели читают неправильно

Индекс Huawei собран из полей, и три из них при подборе понимают неверно чаще остальных. Все три стоят в хвосте имени, куда смотрят в последнюю очередь. Ниже только те поля, которые меняют бюджет питания и схему стека, полная таблица полей разобрана в отдельной статье.

Практический смысл у каждого поля свой. Хвост A против A1 говорит, сменный у модели блок питания или встроенный, а значит отвечает на вопрос, можно ли поднять бюджет PoE после закупки. Буква E говорит, что порты стекирования выделенные и аплинки 10GE под стек занимать не придётся.

Расшифровка остальных полей имени с примерами по всей линейке лежит в статьях про серии коммутаторов Huawei и расшифровку индексов и про 22 исполнения S5735. Обозначения различаются между сериями, поэтому переносить разбор с S5735 на другие серии без проверки по даташиту нельзя.

Частые вопросы