Quem atua em projetos de TI e redes já escutou muito esses termos: switches core, switches de distribuição e switches de borda. Porém raramente um fabricante de switch aponta um modelo como de borda ou outro como core. No máximo eles descrevem um determinado modelo como "apropriado para aplicações de borda e distribuição", ou então "um switch core para pequenas redes que pode ser um de borda/distribuição para grandes redes". Então o que diferencia cada um desses três tipos?
Na verdade não existe uma linha de separação entre esses três conceitos. É quase como tentar diferenciar o que é uma picape e caminhão. Um veículo aberto de transporte de carga pequeno é uma picape, já um veículo de carga grande é um caminhão, mas é difícil de dizer quando um veículo médio é picape ou caminhão. Outros fatores acabam entrando em jogo, como conforto, design, etc.
Switch de Core
Um switch de core é um switch central, por isso normalmente tem grande capacidade de comutação de pacotes e portas de alta velocidade (tipicamente 1Gbp e 10Gbps ou mais). Mas e se eu tiver uma rede de 12 computadores, com apenas um switch de 24 portas 100Mbps? Então esse é o switch de core da minha rede. Não existe outro!
Esse tipo de configuração é comum em redes pequenas, de algumas poucas dezenas de equipamentos.
Switch de Borda
Mas e em uma rede maior, onde temos um switch central (as vezes com alguns desktops conectados diretamente nele) e alguns switches em outros pontos da rede, ligados a esse switch? Nesse caso esse switch central - obviamente - continua sendo chamado de switch de core e os switches mais distantes são os switches de borda ou também chamados de switches de acesso.
Normalmente nesse caso os desktops, impressoras, telefones IP, câmeras IP, etc. ficam conectados nesses switches de boda, e os servidores, roteadores (inclusive acesso Internet) ficam conectados no switch de core.
Esse é um tipo de rede média, onde chegamos a algumas centenas de equipamentos.
Switch de Distribuição
Agora quando a rede é muito grande talvez seja necessário adicionar mais uma camada de switches. Por exemplo, em projeto onde temos uma grande quantidade de switches de borda, pode ficar complicado e caro conectar todos eles ao switch central. Imagine uma rede com milhares de equipamentos conectados a uma centena de switches de borda. Teríamos que ter um switch de core com centenas de portas.
Neste caso colocamos switches intermediários, que vamos batizar de switches de distribuição. Podemos então pegar como exemplo a seguinte rede:
1 switch de core com 48 portas Gigabit e 4 portas 10Gbp
5 switches de distribuição, com 24 portas Gigabit.
50 switches de borda, com 24 portas Gigabit
Neste caso cada grupo de 10 switches de borda estaria ligado a um switch de distribuição. E cada switch de distribuição teria conexão com o switch central. Isso reduz a quantidade de cabos e ajuda a simplificar a rede.
Mas neste momento alguém pode se preocupar com fato de que cada switch de distribuição vai estar tomando conta de centenas de portas gigabit nas bordas. Isso não vai criar um gargalo? Depende, tudo isso precisa ser analisado e o tráfego na rede precisa ser dimensionado.
Podemos por exemplo pensar em conectar mais de uma porta gigabit entre cada switch de distribuição e o core (trunking). Podemos usar portas 10Gbps nessas conexões também, etc. Mas normalmente os usuários de borda tem picos curtos de tráfego e, assim, raramente ocorre que vários usuários usem pesadamente a rede ao mesmo tempo.
Mas existem casos onde sabemos que alguns usuários vão demandar muito tráfego, então nada impede que se faça uma rede mista: a maioria dos usuários ficam conectados aos switches de borda, que são ligados aos switches de distribuição. Porém esses usuários "power" são conectados diretamente a um switch de distribuição (ou diretamente no switch de core).
Notas Adicionais
Algumas informações úteis adicionais:
Na verdade não existe uma linha de separação entre esses três conceitos. É quase como tentar diferenciar o que é uma picape e caminhão. Um veículo aberto de transporte de carga pequeno é uma picape, já um veículo de carga grande é um caminhão, mas é difícil de dizer quando um veículo médio é picape ou caminhão. Outros fatores acabam entrando em jogo, como conforto, design, etc.
Switch de Core
Um switch de core é um switch central, por isso normalmente tem grande capacidade de comutação de pacotes e portas de alta velocidade (tipicamente 1Gbp e 10Gbps ou mais). Mas e se eu tiver uma rede de 12 computadores, com apenas um switch de 24 portas 100Mbps? Então esse é o switch de core da minha rede. Não existe outro!
Esse tipo de configuração é comum em redes pequenas, de algumas poucas dezenas de equipamentos.
Switch de Borda
Mas e em uma rede maior, onde temos um switch central (as vezes com alguns desktops conectados diretamente nele) e alguns switches em outros pontos da rede, ligados a esse switch? Nesse caso esse switch central - obviamente - continua sendo chamado de switch de core e os switches mais distantes são os switches de borda ou também chamados de switches de acesso.
Normalmente nesse caso os desktops, impressoras, telefones IP, câmeras IP, etc. ficam conectados nesses switches de boda, e os servidores, roteadores (inclusive acesso Internet) ficam conectados no switch de core.
Esse é um tipo de rede média, onde chegamos a algumas centenas de equipamentos.
Switch de Distribuição
Agora quando a rede é muito grande talvez seja necessário adicionar mais uma camada de switches. Por exemplo, em projeto onde temos uma grande quantidade de switches de borda, pode ficar complicado e caro conectar todos eles ao switch central. Imagine uma rede com milhares de equipamentos conectados a uma centena de switches de borda. Teríamos que ter um switch de core com centenas de portas.
Neste caso colocamos switches intermediários, que vamos batizar de switches de distribuição. Podemos então pegar como exemplo a seguinte rede:
1 switch de core com 48 portas Gigabit e 4 portas 10Gbp
5 switches de distribuição, com 24 portas Gigabit.
50 switches de borda, com 24 portas Gigabit
Neste caso cada grupo de 10 switches de borda estaria ligado a um switch de distribuição. E cada switch de distribuição teria conexão com o switch central. Isso reduz a quantidade de cabos e ajuda a simplificar a rede.
Mas neste momento alguém pode se preocupar com fato de que cada switch de distribuição vai estar tomando conta de centenas de portas gigabit nas bordas. Isso não vai criar um gargalo? Depende, tudo isso precisa ser analisado e o tráfego na rede precisa ser dimensionado.
Podemos por exemplo pensar em conectar mais de uma porta gigabit entre cada switch de distribuição e o core (trunking). Podemos usar portas 10Gbps nessas conexões também, etc. Mas normalmente os usuários de borda tem picos curtos de tráfego e, assim, raramente ocorre que vários usuários usem pesadamente a rede ao mesmo tempo.
Mas existem casos onde sabemos que alguns usuários vão demandar muito tráfego, então nada impede que se faça uma rede mista: a maioria dos usuários ficam conectados aos switches de borda, que são ligados aos switches de distribuição. Porém esses usuários "power" são conectados diretamente a um switch de distribuição (ou diretamente no switch de core).
Notas Adicionais
Algumas informações úteis adicionais:
- em projetos onde é necessário o uso de PoE (Power Over Ethernet), os switches de borda são os que tem esse recurso.
- normalmente os switches de borda são camada 2 (não fazem roteamento) e apenas os switches de core (e as vezes os de distribuição) são camada 3. Isso para evitar o uso de switches camada 3, que são sempre mais caros.
- por uma questão de redundância e confiabilidade, em redes muito grandes normalmente se usa mais de um switch de core, e neste caso todos os switches de distribuição e servidores são conectados simultaneamente aos dois e ai são usados protocolos como RSTP, OSPF, BGP4, etc para garantir que a rede continue funcionando mesmo em caso de falha de um switch de core.
Resumo
Um switch de core de uma rede pequena pode nem servir para switch de borda para uma rede grande. Assim o que define se um switch é core, distribuição ou borda é a necessidade do projeto e o arquiteto da rede é quem precisa indicar a capacidade do switch que vai em cada posição.
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