Switch Ethernet: 5 metodi di networking

Diamo un'occhiata ai cinque metodi di rete perinterruttori.

 

Le reti con circa 100 utenti sono considerate reti aziendali di piccole e medie dimensioni. Sorge una domanda comune: una rete con 100 connessioni richiede uno switch core?

In generale, le reti con meno di 50 connessioni non richiedono un interruttore core; Dovrebbe essere sufficiente un interruttore a 2 strati combinato con un router. Tuttavia, una rete con 100 connessioni, tipica per una rete di piccole e medie dimensioni, sperimenta un carico moderato: è sempre una possibilità che si verifichi la latenza dei dati.

Gli switch core sono generalmente switch di livello 3, fornendo routing efficiente, segmentazione VLAN e altre funzionalità di gestione della rete. Gli switch core di livello 3 realizzano il routing IP tramite hardware e il loro software di routing ottimizzato migliora l'efficienza di routing, risolvendo i problemi di velocità del routing tradizionale basato su software. Un'altra funzione importante di3- switch di livelloè collegare le sottorete in modo efficiente senza compromettere la velocità.

Offrono anche una buona espandibilità, poiché sono riservate varie interfacce del modulo di espansione. Se i dispositivi devono essere aggiunti in seguito, il layout di rete e i dispositivi esistenti non devono essere modificati; Puoi semplicemente espandere l'installazione, proteggendo i tuoi investimenti iniziali.

Pertanto, per reti così piccole a medie dimensioni, la nostra soluzione di networking è:

In questo piano, ogni ufficio è assegnato a una VLAN indipendente con una sottorete separata, utilizzando gli interruttori del livello 2 per il livello di accesso. Un interruttore di livello 3 di medie dimensioni funge da interruttore principale ai dati in avanti attraverso le sottoreti, con il firewall che opera per connettersi a Internet dopo la traduzione dell'indirizzo.

Ogni interruttore di livello 2 ospita circa 12 utenti e ogni porta sull'interruttore di livello 3 di medie dimensioni viene assegnata a VLAN diverse. Ciò garantisce la separazione dei dati tra gli uffici, aumentando efficacemente le velocità di Internet per ciascun ufficio. I trasferimenti di dati tra gli uffici vengono gestiti dall'interruttore del livello 3, prevenendo la perdita di pacchetti grazie alle prestazioni di inoltro del tasso di linea dello switch.

Si consiglia che gli switch di livello 2 usati qui abbiano almeno 16 100 m Porte Ethernet-più se possibile. Tuttavia, se le telecamere di monitoraggio hanno bitrati elevati, gli interruttori da 100 m possono essere insufficienti.

Questo piano di rete non include dispositivi di livello di aggregazione a causa della piccola scala della rete, che elimina la necessità di loro.

 

Classifichiamo le reti con 300-800 utenti come reti aziendali di medie dimensioni. Diventa impegnativo gestire le reti una volta che crescono in dimensioni, non è più pratico per utilizzare la configurazione di piccola rete. Per tali reti, possiamo utilizzare la seguente configurazione:

All'aumentare del numero di utenti, continuiamo a utilizzare gli switch del livello 2 esclusivamente per l'accesso. Introduciamo un nuovo dispositivo (Switch di aggregazione di livello 2) per l'aggregazione.

Elaboriamo il ruolo dello strato di aggregazione:
Lo strato di aggregazione funge da punto focale per switch di livello di accesso multipli, gestendo tutto il traffico da tali dispositivi e fornendo uplink al livello principale. Pertanto, rispetto agli interruttori del livello di accesso, gli switch di livello di aggregazione richiedono prestazioni più elevate, meno interfacce ma maggiori velocità di commutazione.

Le funzioni primarie dello strato di aggregazione includono:

 

Aggregare il traffico utente dal livello di accesso e la trasmissione dei pacchetti di dati, inoltro e commutazione;

Sulla base del traffico utente di livello di accesso, eseguire routing locale, filtraggio, bilanciamento del carico, gestione delle priorità del QoS, meccanismi di sicurezza, traduzione degli indirizzi IP, modellatura del traffico, gestione multicast e altro ancora;

Dirigere il traffico dell'utente al livello di interruttore principale o routing localmente in base ai risultati dell'elaborazione;

Gestione di varie conversioni di protocolli (come il riepilogo del routing e la ridistribuzione), garantendo che le connessioni del livello centrale possano eseguire regioni con protocolli diversi.

Le connessioni tra gli switch di aggregazione del livello 2 e gli switch di livello 3 dovrebbero utilizzare le linee Gigabit per ridurre al minimo la latenza che potrebbero derivare da un numero maggiore di dispositivi coinvolti nel trasferimento dei dati di rete.

Gli interruttori di aggregazione di livello 2 dovrebbero avere numerose porte Ethernet da 100 m (per aggregare gli interruttori a più livelli 2) e diverse porte Ethernet Gigabit (per funzionalità di uplink ad alta velocità). Questi switch dovrebbero supportare l'inoltro a velocità completa e le funzionalità come IEEE802.1q, aggregazione di porte (trunk), controllo della velocità di porta, gestione delle code prioritarie, ecc., Per soddisfare i requisiti specializzati in varie situazioni di accesso.

 

Per le reti aziendali con un conteggio degli utenti che supera 1, 000 ma meno di 3, 000, la nostra soluzione di rete è la seguente:

A prima vista, la topologia di rete potrebbe sembrare complessa, ma a un esame più attento, il principio è lo stesso della rete di medie dimensioni che abbiamo discusso in precedenza. Man mano che la scala della rete si espande ulteriormente, basandosi su un switch a livello 3 a livello 3 in quanto il core della rete può ridurre le prestazioni di elaborazione della rete. Potrebbe esserci una tensione con il potenziale per risorse insufficienti.

Tutto il traffico generato dall'utente raggiunge questo dispositivo, il che significa che deve elaborare un gran numero di unità di dati del protocollo. Pertanto, se una rete così su larga scala utilizza ancora solo un dispositivo principale, la sua CPU sarà incredibilmente occupata. Ciò si traduce in una maggiore latenza nella risposta ai dati degli utenti, dando agli utenti l'impressione che la rete abbia rallentato. Pertanto, è necessario aggiungere un altro switch di livello 3 per condividere il carico, il che spiega la presenza di switch di livello 3 multipli nella rete.

Per le connessioni tra gli switch di livello 3, possiamo aggregare più collegamenti a gigabit per formare una connessione a più velocità. Ciò garantisce che i dati non siano bloccati tra gli switch di livello 3, mantenendo le caratteristiche di scambio ad alta velocità della rete.

 

Quando il numero di utenti supera 5, 000, lo classifichiamo come una grande rete aziendale. La nostra configurazione per tale rete è la seguente:

Dopo aver analizzato questa topologia, notiamo l'introduzione di più switch. Per una rete così su larga scala, utilizzando switch di livello 3 multipli (come più di quattro) poiché i dispositivi di base aumenterebbero la latenza di scambio di dati. Alcuni dati potrebbero essere necessari per attraversare tutti gli switch di livello 3, inclusi ritardi dagli interruttori di accesso e aggregazione del livello 2, portando a un eccessivo ritardo di inoltro e quindi una rete più lenta.

Pertanto, l'introduzione di grandi dispositivi di commutazione (switch coreo router core) è necessario per ridurre il numero di dispositivi che i dati devono passare.

Gli switch core (o router core) hanno in genere capacità robuste, consentendo loro di connettersi direttamente a Internet. Se la rete aziendale richiede un alto livello di sicurezza, è possibile utilizzare apparecchiature firewall dedicate tra l'interruttore principale e Internet.

Per quanto riguarda il livello di accesso, se scegliere 100 m oswitch gigabitPuò essere determinato dalla domanda di larghezza di banda dell'utente, che è stata precedentemente coperta.

 

Per grandi campus o reti di costruzione, non possiamo solo utilizzare i tradizionali metodi di networking di Switch sopra menzionati, ma anche utilizzare reti completamente ottiche.

Rete all-ottica per progetti di monitoraggio della rete

Una rete completamente ottica utilizza connessioni a tutte le fibre con una gerarchia di rete appiattita, che consente l'accesso unificato multi-servizio per gli uffici.
La larghezza di banda di ciascun ONU può essere regolata dinamicamente tra 2m a 1 Gbps, con una larghezza di banda di uplink media di circa 30 m per ONU, il che significa che una porta OLT può trasportare circa 240 canali di flusso video (tramite la fibra principale).

 

Salva: gli splitter ottici sostituiscono gli switch di aggregazione, offrendo un sistema passivo esente da manutenzione e risparmia spazio.
Reach: la fibra Gpon copre lunghe distanze fino a 20 km senza relè.
Velocità: la progettazione di rete piatta offre comunicazioni dirette a bassa latenza.
Facilità: configurazione e gestione centralizzata del dispositivo, con provisioning automatico e funzionalità plug-and-play.