What's new

Article [ENSA] CCNA [54. Иерархические сети]

gx6060 0

gx6060

Staff member
Nov 10, 2019
259
313
Необходимость масштабирования сети

Сеть должна обеспечивать обмен сетевым трафиком различного вида, включая файлы данных, электронные сообщения, IP-телефонию и работу с видео для нескольких бизнес-подразделений. Все корпоративные сети должны иметь возможность выполнять следующие действия:
  • Поддерживать работу критически важных приложений;
  • Поддерживать трафик в конвергентных сетях;
  • Соответствовать различным требованиям бизнеса;
  • Обеспечивать возможность централизованного административного управления.
Локальная сеть — это сетевая инфраструктура, которая обеспечивает доступ к сетевым подключениям и ресурсам связи для конечных пользователей и устройств. Конечные пользователи и устройства могут размещаться на одном этаже или в одном здании. Вы создаете кампусную сеть, соединяя несколько локальных сетей, занимающих небольшой район. Архитектуры кампусных сетей могут быть различными: от небольших сетей, состоящих из одного коммутатора локальной сети, до очень больших сетей с тысячами подключений.

Коммутируемые сети без границ

Ввиду растущих требований к объединенным сетям развитие последних требует нового архитектурного подхода, учитывающего внедрение интеллекта, упрощение операций и масштабируемость сети в зависимости от потребностей будущих пользователей. Одна из последних разработок в области проектирования сетей — концепция сети без границ Cisco.

Сеть без границ Cisco — это сетевая архитектура, которая объединяет инновационную идею и проектирование. Основываясь на этой архитектуре, организации могут обеспечить поддержку сети без границ, которая безопасно, надежно и удобно связывает пользователей любых устройств, в любое время и в любом месте. Эта сетевая архитектура разработана специально для решения информационных и деловых вопросов, например поддержки объединенной сети и непрерывно меняющихся схем организации работ.

Сеть без границ Cisco предоставляет платформу для объединения средств проводного и беспроводного доступа, включая применение политик, разграничение доступа и управление производительностью устройств различных типов. Сеть без границ, использующая такую архитектуру, строится на основе масштабируемой и отказоустойчивой иерархической инфраструктуры аппаратного обеспечения.

1635951551472.png

Объединяя эту аппаратную инфраструктуру с программными решениями на основе политик, сеть без границ Cisco предоставляет два главных набора сервисов: сетевые сервисы и сервисы для пользователей и оконечных устройств под эгидой интегрированного решения управления. В результате разные сетевые элементы могут совместно работать, пользователи получают повсеместный доступ к ресурсам в любое время, обеспечиваются оптимизация, масштабируемость и безопасность.

Иерархия в коммутируемой сети без границ

Для обеспечения максимальной доступности, гибкости, безопасности и удобства эксплуатации коммутируемой сети без границ в процессе ее создания необходимо следовать четким принципам проектирования. Коммутируемая сеть без границ должна соответствовать текущим и возможным будущим требованиям к работе сервисов и технологий. Руководство по проектированию коммутируемой сети без границ построено на следующих принципах:
  • Иерархичность — упрощает понимание роли каждого устройства на каждом уровне, обеспечивает поддержку в процессе развертывания, эксплуатации и управления, а также снижает количество неполадок на каждом уровне.
  • Модульность - позволяет при необходимости легко расширять сеть и внедрять интегрированные сервисы по запросу.
  • Отказоустойчивость - обеспечивает бесперебойную работу сети в соответствии с ожиданиями пользователей.
  • Гибкость — обеспечивает рациональное распределение нагрузки трафика за счет использования всех сетевых ресурсов.
Перечисленные принципы зависят друг от друга. Именно поэтому крайне важно понимать природу и способы их взаимодействия в рамках коммутируемой сети. Иерархическое проектирование коммутируемой сети без границ создает основу, которая позволяет сетевым разработчикам объединять функции безопасности, мобильности и унифицированной коммуникации. Основой иерархического проектирования сетей кампусного типа являются дважды проверенные и одобренные к применению трехуровневые и двухуровневые модели.

Три основных уровня в рамках рассматриваемых многоуровневых проектов представляют собой уровни доступа, распределения и ядра. Каждый уровень можно рассматривать как четкий, структурированный модуль кампусной сети, наделенный определенными ролями и функциями. Введение принципа модульности в иерархическую архитектуру сети дает дополнительную гарантию — кампусные сети модульных конструкций демонстрируют большую надежность и гибкость в отношении обеспечения важнейших сетевых сервисов. Модульность также способствует расширению сети и внесению изменений, происходящих с течением времени.

Трехуровневая модель

1635951592480.png

Двухуровневая модель

1635951614147.png

Функции уровней доступа, распределения и ядра

Уровни доступа, распределения и ядра выполняют определенные функции в иерархической структуре сети.

Уровень доступа представляет периметр сети, где трафик входит или покидает сеть кампусного типа. Традиционно основная функция коммутатора уровня доступа заключается в обеспечении пользователю сетевого доступа. Коммутаторы уровня доступа подключаются к коммутаторам уровня распределения, которые реализуют технологии сетевой инфраструктуры, такие как маршрутизация, качество обслуживания и безопасность.

Для соответствия требованиям сетевых приложений и конечных пользователей коммутационные платформы нового поколения предоставляют более сошедшиеся, интегрированные и интеллектуальные сервисы для различных типов конечных устройств по периметру сети. Внедрение интеллектуальных функций в коммутаторы уровня доступа обеспечивает более эффективную и безопасную работу приложений сети.

Уровень распределения взаимодействует между уровнем доступа и уровнем ядра для обеспечения многих важных функций:
  • Возможность агрегации больших проводных сетей в коммуникационном шкафу;
  • Агрегация широковещательных доменов уровня 2 и границ маршрутизации уровня 3;
  • Предоставление доступа интеллектуальной коммутации, маршрутизации и функций политики доступа к остальной части сети;
  • Обеспечение высокого уровня доступности ядра для конечных пользователей и наличие маршрутов равной стоимости посредством резервных коммутаторов уровня распределения;
  • Предоставление дифференцированных услуг приложениям с различными классами обслуживания по периметру сети.

Уровень ядра — это сетевая магистраль. Данный уровень объединяет несколько уровней сети кампусного типа. Уровень ядра служит агрегатором для всех устройств уровня распределения и связывает кампус вместе с остальной частью сети. Основная задача уровня ядра заключается в обеспечении изоляции сбоев и высокоскоростного магистрального подключения.

Трехуровневые и двухуровневые примеры

Tрехуровневая архитектура сети кампусного типа для организаций, в которых уровни доступа, распределения и ядра являются отдельными уровнями. Для создания упрощенного, масштабируемого, рентабельного и эффективного проекта физической структуры кабельной сети рекомендуется выстраивать физическую топологию сети по типу расширенной звезды от центрального здания до всех остальных зданий в рамках одного комплекса.

1635951722325.png

В некоторых случаях, когда отсутствует высокая масштабируемость физической инфраструктуры или сети, разграничение уровней распределения и ядра не требуется. Разделение между уровнем ядра и уровнем распределения может не понадобиться в небольшой кампусной сети, в которой количество подключенных к сети пользователей невелико, или когда подразделение кампуса состоит из одного здания. При таком варианте рекомендуется использовать альтернативную двухуровневую схему сети комплекса зданий, также называемую схемой сети со свернутым ядром.

1635951759381.png

Роль коммутируемых сетей

За последние два десятилетия роль коммутируемых сетей существенно возросла. Совсем недавно повсеместно использовались плоские коммутируемые сети 2-го уровня. Для передачи трафика локальной сети в организации плоские коммутируемые сети 2-го уровня использовали Ethernet-подключения и распространенные узловые ретрансляторы.

1635951782819.png

Коммутируемая локальная сеть обеспечивает дополнительную гибкость, управление трафиком, качество обслуживания и безопасность. Он также обеспечивает поддержку беспроводных сетей и подключения, а также поддержку других технологий, таких как IP-телефонии и услуги мобильной связи.
 
Last edited by a moderator:
Top Bottom