Einen Linux-verwalteten Netzwerk-Switch bauen

Netzwerk-Switch-Verwaltung

• Ein Netzwerk-Switch ist ein einfaches Gerät, in das Pakete hinein- und hinausgehen
• Ein Managed Switch wird durch ein Web-Interface für die Konfiguration komplexer
• Teure Switches bieten alternative Interfaces wie Telnet- und serielle Konsolenports
• Der Netzwerk-Switch im Inneren von Consumer-Routern ist ebenfalls eine Art Managed Switch
• Ein Router ist ein kleines Linux-Gerät mit einem Switch-Chip; einige Ports sind intern mit der CPU verbunden, die übrigen nach außen mit physischen Ports

Einen eigenen Gigabit-Netzwerk-Switch bauen

• Einen Gigabit-Switch zu bauen ist nicht schwierig
• Datenblätter für Realtek-Chips helfen beim Entwurf
• Mit dem Chip RTL8367S wurde ein 5-Port-Gigabit-Switch entworfen
• Die Stromversorgungsanforderungen und Kommunikationsschnittstellen des Chips sind komplex, wurden aber einfach gelöst, indem Spannungsbereiche überlappend verbunden wurden
• Ethernet-Design erfordert präzise Ingenieursarbeit, lässt sich in der Praxis aber günstig umsetzen

An Linux anbinden

• Zum Testen wurde ein PINE64 A64-lts-Board verwendet
• Der Kernel wurde neu gebaut, um die benötigten Module zu aktivieren
• Durch Änderungen am Device Tree wurde der Switch-Chip korrekt erkannt
• Nach dem Aktivieren der Netzwerk-Interfaces funktionierte der Switch

Einschränkungen

• Man muss einen eigenen Netzwerk-Switch bauen oder einen bestehenden Switch modifizieren
• Auf normalen Computern/Servern ist die Nutzung schwierig
• Mit variablen Ports wie USB-Netzwerk-Interfaces ist die Nutzung nicht möglich

Meinung von GN⁺

• Der Artikel ist interessant, weil er den inneren Aufbau von Netzwerk-Switches und ihre Verwaltung unter Linux detailliert erklärt
• Der DIY-Bauprozess eines Netzwerk-Switches hilft dabei, die Integration von Hardware und Software zu verstehen
• Viele Einstellungen sind nur auf ARM-Geräten möglich, was die Zugänglichkeit für allgemeine Nutzer einschränkt
• Kommerzielle Produkte mit ähnlichen Funktionen sind Managed Switches von Mikrotik oder Ubiquiti
• Bei der Einführung neuer Technik sollten Kompatibilität, Wartbarkeit und Community-Support berücksichtigt werden

[GN⁺]

Hacker-News-Kommentare

• Ein Netzwerk-Switch ist ein einfaches Gerät, das Pakete hinein- und hinausleitet

  • Hochwertige Switches verwenden komplexe ASICs; ein Dell-OS9-Switch hat zum Beispiel 48 10-Gb/s-Ports und 4 40-Gb/s-QSFP+-Ports
  • Solche Switches können bis zu 1,28 Tb/s verarbeiten und sind für etwa £1800 zu haben
  • Netgear bietet einen 8-Port-1-Gb-Switch mit Power over Ethernet auf allen Ports für etwa £125 an
  • Bei der Bewertung der finanziellen Tragfähigkeit des Projekts sollte man Kosten von £20–50 pro Stunde berücksichtigen
  • Wenn jedoch das Projekt selbst der Zweck ist, spielt der Preis keine Rolle

• Ein interessantes Projekt

  • Für eine einfache Nutzung könnte man einen Router verwenden, der OpenWRT unterstützt; dieser nutzt in den meisten Fällen einen Managed-Switch-Chip
  • OpenWRT bietet eine gute Oberfläche zur Konfiguration von VLANs und anderen Optionen

• Ein guter Artikel, danke fürs Schreiben

  • Das erste Mal, dass ich einen RTL83irgendwas-Switch kreativ eingesetzt gesehen habe, war unter <a href="https://spritesmods.com/?art=rtl8366sb" rel="nofollow">diesem Link</a>
  • Danach gab es noch andere Beispiele, aber in meinem Fall ging es darum, „den Managed Switch selbst zu bauen“

• Ich frage mich, was aus Openflow geworden ist

  • Dieses Gerät scheint perfekt für Openflow zu sein
  • Ich habe das Interesse verloren, weil es fast unmöglich war, ein Labor dafür aufzubauen

• Ich frage mich, ob rSTP unterstützt wird

• Ich habe gelesen, dass es schwierig ist, einen 10-Gbps-Switch zu bauen

  • Der Grund ist, dass Hersteller von Beschleunigerchips keine Unterstützung für offene Treiber bieten
  • Das Switching auf der CPU ist eine sehr große Last

• Ich frage mich, welchen Vorteil diese Methode gegenüber dem Anschließen mehrerer Gigabit-Adapter an eine Linux-Maschine und dem Hinzufügen zu einer Bridge hat

  • Die Hardwareleistung dürfte besser sein, aber ich frage mich, ob das jemand getestet hat

• Ich hoffe, das kommt nicht falsch rüber

  • Das Blockdiagramm eines Routerboards wurde als Modell verwendet, um zu erklären, wie der Hardware-Switch mit dem Rest des Systems verbunden ist
  • Es wird jedoch behauptet, dass diese unmöglich oder schwer zu handhaben seien
  • Ich frage mich, ob du schon einmal ein Routerboard verwendet hast
  • OpenWRT lässt sich für die meisten Routerboards bauen, und Modelle von 2011 sind auf dem Gebrauchtmarkt häufig zu finden
  • Ich frage mich, ob du immer vorhattest, alles von Grund auf neu zu bauen, oder ob es einen Grund gab, das Konzept zu verwerfen, Hardware anderer zu verwenden