Redes Dimensionáveis

Design para escalabilidade

você entende que sua rede vai mudar. Seu número de usuários provavelmente aumentará, eles podem ser encontrados em qualquer lugar e usarão uma ampla variedade de dispositivos. Sua rede deve ser capaz de mudar junto com seus usuários. Escalabilidade é o termo para uma rede que pode crescer sem perder disponibilidade e confiabilidade.

para suportar uma rede grande, média ou pequena, o designer de rede deve desenvolver uma estratégia para permitir que a rede esteja disponível e para escalar de forma eficaz e fácil. Incluídas em uma estratégia básica de design de rede estão as seguintes recomendações:

• Use equipamentos expansíveis e modulares ou dispositivos agrupados que possam ser facilmente atualizados para aumentar os recursos. Os módulos de dispositivos podem ser adicionados ao equipamento existente para suportar novos recursos e dispositivos sem a necessidade de grandes atualizações de equipamentos. Alguns dispositivos podem ser integrados em um cluster para atuar como um dispositivo para simplificar o gerenciamento e a configuração.
• Design de uma rede hierárquica para incluir módulos que podem ser adicionados, atualizados e modificados, conforme necessário, sem afetar o design de outras áreas funcionais da rede. Por exemplo, criando uma camada de acesso separada que pode ser expandida sem afetar as camadas de distribuição e núcleo da rede do campus.
• crie uma estratégia de endereço IPv4 e IPv6 hierárquica. O planejamento cuidadoso de endereços elimina a necessidade de redirecionar a rede para oferecer suporte a usuários e serviços adicionais.
• escolha roteadores ou switches multicamadas para limitar as transmissões e filtrar outro tráfego indesejável da rede. Use dispositivos da camada 3 para filtrar e reduzir o tráfego para o núcleo da rede.

Planejar-se para Redundância

Para muitas organizações, a disponibilidade da rede é essencial para apoiar necessidades de negócio. A redundância é uma parte importante do design de rede. Pode evitar a interrupção dos serviços de rede, minimizando a possibilidade de um único ponto de falha. Um método de implementação de redundância é instalar equipamentos duplicados e fornecer serviços de failover para dispositivos críticos.

outro método de implementação de redundância são caminhos redundantes, conforme mostrado na figura acima. Caminhos redundantes oferecem caminhos físicos alternativos para os dados atravessarem a rede. Caminhos redundantes em uma rede comutada suportam alta disponibilidade. No entanto, devido à operação de switches, caminhos redundantes em uma rede Ethernet comutada podem causar loops Lógicos De Camada 2. Por esse motivo, o Spanning Tree Protocol (STP) é necessário.

STP elimina loops de Camada 2 quando links redundantes são usados entre switches. Ele faz isso fornecendo um mecanismo para desativar caminhos redundantes em uma rede comutada até que o caminho seja necessário, como quando ocorre uma falha. STP é um protocolo padrão aberto, usado em um ambiente comutado para criar uma topologia lógica sem loop.

usar a camada 3 no backbone é outra maneira de implementar redundância sem a necessidade de STP na camada 2. A camada 3 também fornece a melhor seleção de caminho e convergência mais rápida durante o failover.

reduzir o tamanho do domínio de falha

uma rede bem projetada não apenas controla o tráfego, mas também limita o tamanho dos domínios de falha. Um domínio de falha é a área de uma rede que é impactada quando um dispositivo crítico ou serviço de rede experimenta problemas.

a função do dispositivo que inicialmente falha determina o impacto de um domínio de falha. Por exemplo, um switch com defeito em um segmento de rede normalmente afeta apenas os hosts nesse segmento. No entanto, se o roteador que conecta esse segmento a outros falhar, o impacto será muito maior.

o uso de links redundantes e equipamentos confiáveis de classe empresarial minimiza a chance de interrupção em uma rede. Domínios de falha menores reduzem o impacto de uma falha na produtividade da empresa. Eles também simplificam o processo de solução de problemas, reduzindo assim o tempo de inatividade para todos os usuários.

Limitar o Tamanho dos Domínios de Falha

Devido a uma falha na camada de núcleo de uma rede pode ter um potencial grande impacto, o designer de rede geralmente se concentra em esforços para evitar falhas. Esses esforços podem aumentar muito o custo de implementação da rede. No modelo de design hierárquico, é mais fácil e geralmente menos caro controlar o tamanho de um domínio de falha na camada de distribuição. Na camada de distribuição, os erros de rede podem ser contidos em uma área menor; assim, afetando menos usuários. Ao usar dispositivos da camada 3 na camada de distribuição, cada roteador funciona como um gateway para um número limitado de usuários da camada de acesso.

Switch Block Deployment

roteadores, ou switches Multicamadas, geralmente são implantados em pares, com switches de camada de acesso divididos uniformemente entre eles. Esta configuração é referida como um edifício, ou departamental, bloco de comutação. Cada bloco de comutação atua independentemente dos outros. Como resultado, a falha de um único dispositivo não faz com que a rede caia. Mesmo a falha de um bloco de switch inteiro não afeta um número significativo de usuários finais.

aumentar a largura de banda

no design de rede hierárquica, alguns links entre switches de acesso e distribuição podem precisar processar uma quantidade maior de tráfego do que outros links. Como o tráfego de vários links converge para um único link de saída, é possível que esse link se torne um gargalo. A agregação de links, como EtherChannel, permite que um administrador aumente a quantidade de largura de banda entre dispositivos criando um link lógico composto por vários links físicos.

EtherChannel usa o interruptor existente portas. Portanto, custos adicionais para atualizar o link para uma conexão mais rápida e cara não são necessários. O EtherChannel é visto como um link lógico usando uma interface EtherChannel. A maioria das tarefas de configuração é feita na interface EtherChannel, em vez de em cada porta individual, garantindo a consistência da configuração em todos os links. Finalmente, a configuração EtherChannel aproveita o balanceamento de carga entre links que fazem parte do mesmo EtherChannel e, dependendo da plataforma de hardware, um ou mais métodos de balanceamento de carga podem ser implementados.

expanda a camada de acesso

a rede deve ser projetada para poder expandir o acesso à rede a indivíduos e dispositivos, conforme necessário. Uma opção cada vez mais importante para estender a conectividade da camada de acesso é através do wireless. O fornecimento de conectividade sem fio oferece muitas vantagens, como maior flexibilidade, custos reduzidos e capacidade de crescer e se adaptar às mudanças nos requisitos de rede e Negócios.

para se comunicar sem fio, os dispositivos finais exigem um NIC sem fio que incorpore um transmissor/receptor de rádio e o driver de software necessário para torná-lo Operacional. Além disso, um roteador sem fio ou um ponto de acesso sem fio (AP) é necessário para os usuários se conectarem, conforme mostrado na figura.

há muitas considerações ao implementar uma rede sem fio, como os tipos de Dispositivos sem fio a serem usados, requisitos de cobertura sem fio, considerações de interferência e considerações de segurança.

protocolos de roteamento Tune

protocolos de roteamento avançados, como Open Shortest Path First (OSPF), são usados em grandes redes.

OSPF é um protocolo de roteamento de Estado de link. Como mostrado na figura, o OSPF funciona bem para redes hierárquicas maiores, onde a convergência rápida é importante. Os roteadores OSPF estabelecem e mantêm adjacências vizinhas com outros roteadores OSPF conectados. Os roteadores OSPF sincronizam seu banco de dados de Estado de link. Quando ocorre uma alteração de rede, as atualizações de Estado de link são enviadas, informando outros roteadores OSPF da alteração e estabelecendo um novo melhor caminho, se houver um Disponível.

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