ネットワークに最適な 10GbE スイッチ: TP-Link による手頃な価格の 10G ソリューション

ジェイソンリーブス

ジェイソンリーブス

私たちが急速に変化する世界に生きていることは明らかであり、企業にとっても技術愛好家にとっても、常に信頼性の高いネットワーク インフラストラクチャが不可欠です。それを実現するために必要なコンポーネントの 10 つは、10GbE スイッチです。ただし、これらの高度なネットワーク ソリューションは高価になる傾向があり、小規模な環境では実現不可能だと主張する人も多くいます。しかし、驚くべきことに、TP-Link は信頼性が高く手頃な価格のネットワーク機器で常に感銘を与えています。このガイドでは、最高の TP-Link XNUMXGbE スイッチを見つけ、高い機能性を備えながら経費を削減するのに役立ちます。そのため、自宅のセットアップ、小規模ビジネス、NAS のアップグレードを検討している場合でも、最適なスイッチを簡単に選択できます。機能、使用例、および意思決定に役立つ機能について説明しますので、読み進めてください。

目次

スイッチの種類: 10G スイッチとその重要性の定義

スイッチの種類: 10G スイッチとその重要性の定義

10GbE の概念の概要

本質的に、10GbE スイッチは、10 ギガビット イーサネット (10GbE) で動作する接続を容易にすることを主な目的とする機器です。また、最大 10 ギガビット/秒の速度でのデータ転送も可能になります。このようなデータ転送速度の向上は、データ センター、仮想化、大量のファイル転送、HD ビデオ ストリーミングなどのアプリケーションに大きなメリットをもたらします。

このデータ転送速度の向上により、ネットワークの遅延が減少し、大量のデータを扱い、高速で一貫したデータ転送を必要とする分野にとって、このスイッチは極めて重要なものになります。従来のギガビット イーサネットと比較すると、パフォーマンス比は大きく異なり、ネットワーク インフラストラクチャも改善され、4 倍に向上します。

10Gb接続の正当性

私の個人的な経験によると、10 ギガビット接続によりデータ転送速度が向上し、仮想化や大規模なファイル共有など、あらゆる帯域幅消費しきい値を満たすのに重要になります。レイテンシが大幅に削減され、全体的な操作がスムーズになり、ネットワーク パフォーマンスが信頼できるようになります。相互に依存する複数のタスクの場合、このレベルの接続は、有効性が向上するだけでなく、システムの効率も向上するため、不可欠です。

ギガビットと10Gイーサネットのパフォーマンス比較

10G イーサネットとギガビット イーサネットを比較する場合、速度とスループットは最も重要な要素の 1 つです。XNUMX Gbps は電子メール通信、Web ブラウジング、および簡単なファイル共有アクティビティに適していますが、ギガビット イーサネットは基本的な商業アクティビティの標準と見なされます。ただし、クラウド統合やビッグ データ分析など、多くの場合、より大きな帯域幅を必要とするデータの需要の増加には対応できません。企業がデータ指向の戦略を採用するにつれて、ネットワーク容量を区別することが重要になります。ギガビット イーサネットはスケーリングに失敗し始めています。

しかし、10G イーサネットは、10Gbps の速度でこの問題を解決します。これは、前者の速度を 10 進数で上回り、この帯域幅の拡張により、仮想化、リアルタイム データ処理、またはプロ仕様のビデオ編集ツールの使用に関する多くの問題が解決されます。10G ネットワークは接続の QoS についてもきめ細かく制御されるため、負荷が高い場合のパフォーマンスでパケット損失が少なくなります。たとえば、一部の企業は、XNUMXG 接続に切り替えた後、混雑したネットワークの問題が管理可能になり、作業の調整がより一貫したものになったと主張しています。

レイテンシも大きな差別化要因となります。ギガビット ネットワークは通常、トラフィック負荷がピークのときにレイテンシが高くなりますが、10G イーサネットは低レイテンシの接続を提供できるため、この点で優れています。この機能は、高頻度の自動取引プラットフォームや、即時の応答を必要とするビデオ会議ソリューションにも役立ちます。このような属性は、ネットワーク インフラストラクチャをアップグレードして生産性を向上することを計画している企業にとって価値があります。

10Gbスイッチを選択する際に考慮すべき要素

10Gbスイッチを選択する際に考慮すべき要素

完璧な10GbEスイッチの特徴

  1. ポート密度: スイッチに、現在所有しているすべてのデバイスと、今後購入する予定の他のデバイスを接続するのに十分なポートがあることを確認します。
  2. アップリンクオプションアップリンク ポートを確認します。アップリンク ポートはファイバーまたは銅線接続を容易にし、再配線の手間を軽減します。
  3. パワーオーバーイーサネット（PoE）： スイッチが PoE に準拠していて、電話や接続されたカメラなどの IP デバイスに電力を供給できるかどうかを確認します。
  4. 管理能力: 管理に関するニーズと好みに応じて、管理対象デバイスまたは管理対象外デバイスを選択します。
  5. スイッチング容量: デバイスがボトルネックを発生することなく大量のデータを処理できることを常に確認してください。
  6. 互換性： デバイスがネットワーク内で利用可能な他のハードウェアにシームレスに適合することを常に確認してください。
  7. 冷却と騒音: 特にオフィスでの使用の場合は、冷却機構と騒音公害を確認してください。
  8. エネルギー効率： 運用コストを最小限に抑えるには、最小限のアンペアを必要とするモデルを入手してください。

ポート密度と構成に関する注意事項 

ポート密度と構成を評価する際に考慮すべき重要な要素は次のとおりです。 

  1. 必要なポート数: 既存のポートに接続されているデバイスの数と必要な拡張ポートの数を決定します。 
  2. 必要なポートタイプ: 仕様を参照して、イーサネット、SFP、SFP+ コネクタなど、必要なタイプのポートが使用可能かどうかを確認します。 
  3. ポート速度要件: ポートが、1Gbps、10Gbps 以上など、アプリケーションに関連する速度と互換性があることを確認します。 
  4. モジュール式および固定構成: アップグレードによる拡張を可能にするモジュール スイッチ、またはより簡単なインストールのための固定構成スイッチを選択します。 
  5. Power over Ethernet（PoE）： IP 電話やカメラなどのデバイスに電力を供給する場合は、スイッチが PoE をサポートし、十分な電力容量があることを確認してください。

PoE 機能と電力消費の評価

PoE (Power over Ethernet) パラメータを測定する際の重要な要素は、スイッチの電力供給能力とデバイスの数と種類です。IEEE 802.3af (PoE) や 802.3at (PoE+) などの最新の PoE 標準によると、受電デバイスはそれぞれ 15.4W と 30W を消費すると予想されています。さらに、802.3bt (タイプ 3 とタイプ 4) などの新しい標準では、それぞれ 60 ポートあたり 100W と XNUMXW に達すると予想されています。IP カメラ、VoIP 電話、ワイヤレス アクセス ポイントなどで使用される合計ワット数を推定することで、出力制限に負担をかけずにスイッチをスムーズに動作させるのに十分な電力供給が確保されます。

運用効率は、電力消費とその最適化に帰着します。たとえば、エネルギー効率の高いイーサネット (EEE) 対応スイッチは、データグラム交換が少ない期間に電力消費を制限することで電力消費を最適化し、不要な運用コストを回避するのに役立ちます。管理者が利用できる管理ツールには、スイッチに統合された電力監視ツール、各ポートの電力監視ツール、およびスケジュール オプションも含まれており、ネットワーク全体のエネルギー使用の効率と最適化を高めることができます。このような点を考慮すると、現在および将来必要となる電力リソースのインフラストラクチャのバランスの取れた成長が保証されます。

10Gb スイッチの設定 – 簡単な手順 

10Gb スイッチの設定 – 簡単な手順

イーサネットおよびSFPポートを利用するケーブル 

高速で信頼性の高いネットワークを構築するには、イーサネット ポートと SFP ポートの機能、特に 10 Gb および 2.5G 接続について理解しておく必要があります。イーサネット ポートは、RJ45 プラグを使用します。これは、主にオフィスやデータ センターの短距離から中距離のアプリケーションで使用される銅線ベースのネットワークの標準コネクタです。スモール フォーム ファクタ (SFP) ポートに組み込むことができる銅線および光ファイバー トランシーバは、帯域幅とデータ速度容量を組み合わせて、長距離接続に柔軟性を提供します。 

SFP ポートにはトランシーバーがあることを覚えておいてください。ネットワーク接続の距離と環境に最適なトランシーバーを選択してください。10Gb イーサネット ネットワークの場合は、Cat6 または Cat6a ケーブルを使用します。デバイスを接続するときは、常に適切なケーブルとトランシーバーを使用してください。両方のポート タイプの機能を統合すると、成長の可能性を秘めたさまざまなタイプのネットワーク デバイスを接続する機会が無限に得られます。配線と接続を適切に管理することは、電磁干渉を減らし、ネットワーク パフォーマンスを向上させるために不可欠です。

トラフィック効率を高めるためのVLANとQoSの設定

トラフィックの最適化は、ネットワーク管理で重要な役割を果たす VLAN と QoS を効率的に構成することで実現できます。VLAN 構成は、デバイスを論理的にグループ化することで、ブロードキャスト ドメインを削減し、セキュリティを強化することを目的としています。このプロセスでは、分離が必要なデバイスとアプリを特定し、スイッチ管理インターフェイスを使用して VLAN ID を割り当てて論理的に分割します。さらに、目的のポートとデバイスがすべて、作成した VLAN グループに含まれていることを確認します。

QoS では、アプリケーション要件が定義され、アプリケーションの優先順位に応じてトラフィックが最適化されます。必要なフラグでパケットにタグを付ける方法は、トラフィックを分類する方法の 1 つであり、DSCP 値でマークすることで実現できます。帯域幅の上限を設定し、ビデオや VoIP などの重要なサービスに移行することは、特にコア スイッチが接続されている場合はパフォーマンスがかなり要求されるため、非常に重要です。これらの設定を監視して制御し、最適な状態を維持するようにしてください。VLAN と QoS を併用することで、セキュリティとスケーラビリティを確保するための完全なネットワーク システムが構築されます。

リンク アグリゲーションは、複数のネットワーク接続を 1 つにまとめることで、利用可能な帯域幅を増やし、冗長性を実現します。これを利用すると、最後に選択されたリンクを無効にして、アプローチ メソッドでターゲットを絞って構造全体のパフォーマンスを向上させることができます。大量のデータを処理する環境や、操作の需要が高い領域では、このメソッドが役立ちます。 

これにより、最新のポートの定義が可能になり、既存のデータ センターやクラウドとシームレスに統合されます。ストレージ仮想化、集中的なビデオ ストリーミング、サーバー タスクなど、大量のデータを簡単に転送できるようになります。レイテンシを組み込み、ネットワーク容量を増強する 10GPavements により、完璧な操作が確実に実行されます。

したがって、リンク アグリゲーションと 10G ポートの組み合わせはシームレスに機能し、組織のワークロードを軽減し、信頼性と優れたパフォーマンスを維持しながら拡張できるようにします。セットアップの実装段階では、最大限の可能性を引き出すために、適切な構成と互換性の検証に特別な注意を払う必要があります。

この分野をリードする企業とブランド: Cisco、TP-Link、Netgear など。

Netgear 10GbE スイッチ – 包括的な概要

Netgear 10GbE スイッチは、企業の規模を問わず、あらゆる企業が求めるビジネス ネットワーキング デバイスであることが証明されています。これらのスイッチには、リンク アグリゲーションや VLAN サポートなどの機能が搭載されています。そのため、大量のデータ転送や仮想化タスクなどの複雑なタスクを簡単に実行できます。管理されていないモデル、スマート管理モデル、および完全に管理されたモデルが用意されています。必要なモデルの種類は施設のインフラストラクチャによって異なりますが、10G 機能も備えたスイッチも提供できます。スイッチとルーターには使いやすい Web ベースの管理システムがあり、高品質の構造により、高ストレスの状況でも適切なビジネス使用が可能です。Netgear XS708T と XS724EM は、Sixnet シリーズで最も評価の高いデバイスの一部であり、ネットワーク パフォーマンスを向上させることで中小企業の要件を満たします。

シスコのエンタープライズソリューションを選ぶ理由

エンタープライズ ソリューションに関しても、シスコは非常に人気のある選択肢です。その理由は、現代の組織のニーズに対応できるネットワーク製品と新しいテクノロジーの幅広い範囲にあります。シスコの製品ミックスは、高容量スイッチ、ルーター、ワイヤレス アクセス ポイントで構成されており、ファイアウォールや脅威センサーなどの統合保護コンポーネントが補完されています。コア スイッチ テクノロジーの市場リーダーであるシスコは、ネットワークの拡張性と信頼性に重​​点を置いているため、中小企業、大企業を問わず、その規模に関係なく、顧客は優れたエクスペリエンスを期待できます。また、Cisco DNA Center が顧客や他の多くの企業に提供する IT 運用の集中管理、リアルタイム分析、自動化により、これらの企業は経費を削減できます。優れたカスタマー サポートと市場における継続的な調査により、シスコは重要なエンタープライズ インフラストラクチャ向けの非常に信頼性の高いソリューションと見なされています。

TP-Link は、さまざまなネットワーク要件に対応するコスト効率の高い 24 ポートおよび 8 ポートの 10G スイッチを提供するベンダーのリストに名を連ねています。大規模なセットアップには、TP-Link TL-SX2428 が最適です。24 個の 10G SFP+ ポートと 24 個の追加の 10G RJ10 コンボ ポートを備えた 45 ポート 10G デバイスで、データ量の多い場所の 10Gb セットアップに最適です。さらに、1008G 対応デバイスには、小規模なセットアップ向けにブロードバンド エッジ設計の接続性を備えた 8 個の 10G RJ45 ポートを備えた TP-Link TL-SX10 があります。どちらのモデルもスループットと管理性に優れ、高いフォールト トレランスを備えているため、優れたコスト対パフォーマンス比で XNUMXG ソリューションを求める企業に最適です。

10Gbスイッチを使用したさまざまな問題の解決

10Gbスイッチを使用したさまざまな問題の解決

接続の問題の修正

10Gb スイッチを使用した接続の問題を解決するには、次のアプローチを実装します。

  1. 物理的な接続を評価および確認する. すべてのケーブルが完全に機能している必要があることに注意することが重要です。ケーブルが破損していたり​​、その他の問題がある場合は、それに応じて交換する必要があります。また、必要な標準 (6Gb の場合は Cat10a 以上) が満たされていることを確認してください。
  2. ポート構成の確認 – 自動ネゴシエーションが有効になっているか、または必要な場合に備えてそのような設定が必須であることを確認します。また、すべてのスイッチ ポートが、接続するエンド デバイスに合わせて配置されていることを確認します。
  3. デバイスサポートを調べる – スイッチやネットワーク カードと連動して動作するデバイスには 10Gb の速度が必要なので、接続されているすべてのデバイスがこれを処理できることを確認してください。
  4. ファームウェアのメンテナンス – 既存の新しいアップデートがあるかどうかを確認します。ある場合は、スイッチが接続されているソフトウェアに関連する多くの問題が発生する可能性があるため、古いバージョンを置き換えることが望ましいです。
  5. ネットワークチェックを実施する: 通信の問題を解決するには、ACL と IP および VLAN 設定を展開する必要があります。
  6. 問題の特定とトラブルシューティング 基本的なデバイスから始めて、徐々に新しい機器を追加し、問題を特定します。

最後に、これらの手順の助けを借りて、10Gb スイッチで直面する相互接続性の問題のほぼすべてが解決されます。

レイテンシと帯域幅の課題への対応

  1. ネットワークボトルネックの特定 – 監視アプリケーションを活用して、トラフィックのホットスポットや過負荷を特定します。ブロードバンドの使用量が不均衡なアプリケーションによって発生するトラフィックのボトルネックの特定に、より注意を払います。 
  2. QOSポリシーを設定する – 重要なトラフィックを優先できるようにするためのサービス品質 (QoS) ポリシーを確立し、主要なアプリケーションが十分な帯域幅や低遅延で不足しないようにします。
  3. 設備の近代化 – 現在の帯域幅要件を満たせない古いスイッチやルーターなどの旧式のデバイスがあるエリアを特定します。ボトルネックとなる要素を高性能な機器に置き換えると役立つ場合があります。
  4. ネットワークコストを最小限に抑える – 冗長なプロトコルや不要なトラフィック ソース (マルチキャスト トラフィックや未使用のサービスなど) をオフにして、構成のオーバーヘッドを削減します。
  5. 帯域幅の拡張—使用量がネットワークの容量を超えて継続的に増加している場合は、容量を増やすか、他のリンクを追加して利用可能な帯域幅を増やすことを検討してください。

これらの手順により、NP が最も効率的に提供され、必要な期間中にネットワーク状態が完全に最大限に保たれることが保証されます。

ケーブルとデバイスの更新によるパフォーマンスの向上

ネットワーク全体を改善するには、ケーブルと Power over Ethernet デバイスを最新化することで、データ転送速度と信号干渉を改善できます。まず、ケーブルを検討する際は、古いバージョンの Ethernet ケーブル (Cat5 および Cat5e) を、より高速でクロストーク干渉に優れた Cat6 や Cat6a などのモデルに変更するのが賢明です。ケーブルが適切にテストされ、正しくラベル付けされていれば、10gbe 銅線設置の信頼性とトラブルシューティングの容易さも確保できます。 

また、PoE デバイスが PoE+ (802.3at) や PoE++ (802.3bt) などの高電力規格に適合していれば、IP カメラやワイヤレス アクセス ポイントなどのデバイスは、より高い電力需要に簡単に対応できます。安定した電力供給を確保するためのもう 10 つの簡単な解決策は、過負荷が軽減されるため、PAS スイッチャーのワット容量をアップグレードすることです。全体として、現在の要件と将来の要件の両方を効率的に満たします。XNUMX Gb によるネットワーク統合は、これらの機能強化によりコスト効率が高くなるため、より理にかなっています。

よくある質問（FAQ）

Q: 10GbE スイッチをネットワークに統合する利点は何ですか?

A: 10GbE スイッチには、最大 10Gbps のデータ転送速度の実現、帯域幅を大量に消費するアプリケーションのネットワーク パフォーマンスの向上、サーバーや NAS デバイスへのアクセスの向上、ネットワーク インフラストラクチャの将来性確保など、多くの利点があります。TP-Link には、ホーム オフィスや中小企業のネットワークを大幅に改善できる経済的な 10G ソリューションがあります。

Q: マネージド 10GbE スイッチとアンマネージド XNUMXGbE スイッチではどちらの方が使いやすいですか?

A: マネージドとは、ネットワークと利用可能な構成オプションを制御し、ネットワーク パフォーマンスを最適化し、VLAN を作成し、セキュリティ機能をインストールできることを意味します。アンマネージド スイッチは、構成を必要としないシンプルなデバイスで、プラグ アンド プレイとして分類されます。TP-Link には、ユーザーのニーズとスキル レベルに応じて、マネージド 10GbE スイッチとアンマネージド XNUMXGbE スイッチがあります。

A: はい、TP-Link 10GbE スイッチの一部のモデルには PoE ポートが含まれており、イーサネット ケーブルを介して WiFi 6 アクセス ポイント、IP カメラ、VoIP 電話などのデバイスに電力を供給するために使用されます。デバイスの仕様に「PoE デバイス」または「PoE+ (ポータブルまたは組み込み)」という文字が記載されていることを確認してください。

A: TP-Link 10GbE スイッチは、銅線接続用の 10GBASE-T (RJ45)、光ファイバー接続用の SFP+ ポート、場合によってはマルチギガビット ポート (2.5G/5G) など、さまざまな種類の接続タイプを提供しているため、非常に柔軟性が高く、さまざまなネットワーク構成に多数のデバイスを接続できます。

A: はい、TP-Link には、ホーム オフィスやノイズが気になる可能性のあるその他の環境での使用向けに設計されたファンレス 10GbE スイッチ ユニットがあります。これらの優れたパッシブ冷却ソリューションにより、これらのスイッチは、ノイズを最小限に抑える必要がある家庭や小規模オフィスで使用できます。

A: TP-Link 10GbE スイッチは、パフォーマンスと価格を考慮すると、Ubiquiti および MikroTik カテゴリの他の 10GBE スイッチと比較して、機能が豊富です。これらの比較はモデルごとに異なりますが、TP-Link は家庭ユーザーや小規模企業向けに開発された製品をリーズナブルな価格で提供する企業としての地位を確立しており、10GbE スイッチ市場で有利な競争相手となっています。

A: もちろん、TP-Link はホームラボ ユーザーや中小企業向けにさまざまな 10GbE スイッチ オプションを用意しているので、実現可能です。10 ポートの 24GBASE-T スイッチが必要な家庭での使用や、ファイバー アップリンクを備えた XNUMX ポートの管理スイッチを探している中小企業など、ニッチな分野や予算に関係なく、TP-Link が対応します。 

A: TP-Link 10GbE スイッチのいくつかには、10G ポートと 1G ポートが混在しています。このような構成とポートの組み合わせにより、高帯域幅デバイスを 10G ポートに接続し、既存の 1G デバイスを使用することが可能になります。これにより、ネットワークの柔軟性と既存のセットアップとの下位互換性が大幅に強化され、向上します。

参照ソース

  1. 分散型高速光スイッチに基づく高性能でスケーラブルなデータセンターおよびコンピュータネットワークアーキテクチャ
    • 著者： フーロン・ヤン
    • 発行日： 2019-04-11
    • 主な調査結果： このホワイト ペーパーでは、クラウド アプリケーション、ビッグ データ、IoT からのトラフィックの増加により、データ センター ネットワーク (DCN) が直面する課題について説明します。高速光スイッチを利用して低遅延と高帯域幅を実現し、効率的なサーバー間通信を可能にする OPSquare アーキテクチャを提案します。
    • 方法論： 著者は、OPSquare アーキテクチャのパフォーマンスを評価するための数値解析を実施し、現実的なトラフィック負荷下で、最小の遅延 (10,000 µs) と低いパケット損失 (2 未満) で 10 台を超えるサーバーを接続できることを実証しました。
  2. OpenFlow ベースのネットワークと従来のスイッチング ネットワークのパフォーマンス比較分析
    • 著者： ハニート・クール、R. ジャー
    • 発行日： 2023-01-24
    • 主な調査結果： この論文では、OpenFlow ベースのネットワークと従来のレガシー スイッチング ネットワークのパフォーマンスを比較します。結果から、OpenFlow ネットワークでは帯域幅が大幅に向上し、パケット転送の遅延が短縮されることがわかり、ギガビット スイッチを使用する利点が明らかになりました。
    • 方法論： 著者らはシミュレーションを実行し、帯域幅や遅延などのさまざまなパフォーマンス メトリックを分析し、異なるトラフィック条件下での 2 つのネットワーク タイプを比較します。
  3. RedPlane: フォールトトレラントなステートフルインスイッチアプリケーションの実現
    • 著者： Daehyeok Kim 他
    • 発行日： 2021-08-09
    • 主な調査結果： このホワイト ペーパーでは、スイッチ障害時でもアプリケーション状態への一貫したアクセスを保証する、ステートフルなスイッチ内アプリケーション用のフォールト トレラント状態ストアである RedPlane を紹介します。これは、最新のデータ センター アプリケーションでパフォーマンスを維持するために不可欠です。
    • 方法論： 著者らは、レプリケーション プロトコルの課題に対処し、プログラム可能なスイッチを備えた実際のテストベッドで RedPlane のパフォーマンスを評価しながら、RedPlane を設計および実装します。
  4. スイッチ内推論ソリューションのパフォーマンスに対するフロー長の影響の評価
    • 著者： Michele Gucciardo 他
    • 発行日： 2024-05-20
    • 主な調査結果： この調査では、最新のネットワークにおける推論の遅延を最小限に抑えるためのさまざまなスイッチ内機械学習ソリューションを評価します。フローの長さとユースケースに基づくパフォーマンスの違いを強調し、さまざまなソリューションの有効性に関する洞察を提供します。
    • 方法論： 著者らは、実際のテストベッドで 5 つの主要なスイッチ内推論ソリューションを複製して展開し、フローレベルの評価に合わせて調整された独自のメトリックと新しいメトリックの両方を使用してパフォーマンスを分析します。
  5. 10ギガビットイーサネット
  6. VLAN

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