skalbara nätverk

Design för skalbarhet

du förstår att ditt nätverk kommer att förändras. Antalet användare kommer sannolikt att öka, de kan hittas var som helst, och de kommer att använda en mängd olika enheter. Ditt nätverk måste kunna förändras tillsammans med sina användare. Skalbarhet är termen för ett nätverk som kan växa utan att förlora tillgänglighet och tillförlitlighet.

för att stödja ett stort, medelstort eller litet nätverk måste nätverksdesignern utveckla en strategi för att göra det möjligt för nätverket att vara tillgängligt och att skala effektivt och enkelt. Ingår i en grundläggande nätverksdesignstrategi är följande rekommendationer:

• använd utbyggbar, modulär utrustning eller grupperade enheter som enkelt kan uppgraderas för att öka kapaciteten. Enhetsmoduler kan läggas till befintlig utrustning för att stödja nya funktioner och enheter utan att kräva större utrustningsuppgraderingar. Vissa enheter kan integreras i ett kluster för att fungera som en enhet för att förenkla hantering och konfiguration.
• utforma ett hierarkiskt nätverk för att inkludera moduler som kan läggas till, uppgraderas och modifieras vid behov utan att påverka utformningen av de andra funktionella områdena i nätverket. Till exempel skapa ett separat åtkomstlager som kan utökas utan att påverka distributions-och kärnlagren i campusnätverket.
• skapa en IPv4-och IPv6-adressstrategi som är hierarkisk. Noggrann adressplanering eliminerar behovet av att adressera nätverket igen för att stödja ytterligare användare och tjänster.
• Välj routrar eller flerskiktsbrytare för att begränsa sändningar och filtrera annan oönskad trafik från nätverket. Använd Layer 3-enheter för att filtrera och minska trafiken till nätverkskärnan.

Plan för redundans

för många organisationer är tillgängligheten av nätverket avgörande för att stödja affärsbehov. Redundans är en viktig del av nätverksdesignen. Det kan förhindra störningar av nätverkstjänster genom att minimera risken för en enda felpunkt. En metod för att implementera Redundans är att installera duplicerad utrustning och tillhandahålla failover-tjänster för kritiska enheter.

en annan metod för att implementera Redundans är redundanta sökvägar, som visas i figuren ovan. Redundanta vägar erbjuder alternativa fysiska vägar för data att korsa nätverket. Redundanta sökvägar i ett switchat nätverk stöder hög tillgänglighet. På grund av driften av omkopplare kan redundanta banor i ett switchat Ethernet-nätverk orsaka logiska lager 2-slingor. Av denna anledning krävs Spanning Tree Protocol (STP).

STP eliminerar lager 2 slingor när redundanta länkar används mellan omkopplarna. Det gör detta genom att tillhandahålla en mekanism för att inaktivera redundanta sökvägar i ett växlat nätverk tills sökvägen är nödvändig, till exempel när ett fel inträffar. STP är ett öppet standardprotokoll som används i en omkopplad miljö för att skapa en loopfri logisk topologi.

att använda lager 3 i ryggraden är ett annat sätt att implementera redundans utan behov av STP vid Lager 2. Layer 3 ger också bästa vägval och snabbare konvergens under failover.

minska Feldomänstorlek

ett väldesignat nätverk styr inte bara trafiken utan begränsar också storleken på feldomäner. En feldomän är det område i ett nätverk som påverkas när en kritisk enhet eller nättjänst får problem.

funktionen hos den enhet som initialt misslyckas bestämmer effekten av en feldomän. Till exempel påverkar en felaktig omkopplare i ett nätverkssegment normalt bara värdarna i det segmentet. Men om routern som ansluter detta segment till andra misslyckas är effekten mycket större.

användningen av redundanta länkar och pålitlig utrustning i företagsklass minimerar risken för störningar i ett nätverk. Mindre feldomäner minskar effekten av ett fel på företagets produktivitet. De förenklar också felsökningsprocessen och förkortar därmed stilleståndstiden för alla användare.

begränsa storleken på Feldomäner

eftersom ett fel i kärnskiktet i ett nätverk kan ha en potentiellt stor påverkan, nätverksdesignern koncentrerar sig ofta på ansträngningar för att förhindra misslyckanden. Dessa ansträngningar kan kraftigt öka kostnaden för att implementera nätverket. I den hierarkiska designmodellen är det enklast och oftast billigast att kontrollera storleken på en feldomän i distributionslagret. I distributionsskiktet kan nätverksfel innehålla ett mindre område; vilket påverkar färre användare. När du använder Layer 3-enheter i distributionslagret fungerar varje router som en gateway för ett begränsat antal åtkomstlageranvändare.

Switch Block Deployment

routrar, eller flerskiktsbrytare, distribueras vanligtvis i par, med åtkomstskiktsbrytare jämnt fördelade mellan dem. Denna konfiguration kallas ett byggnads-eller avdelningsblock. Varje omkopplarblock fungerar oberoende av de andra. Som ett resultat orsakar felet på en enda enhet inte att nätverket går ner. Även misslyckandet av ett helt switchblock påverkar inte ett betydande antal slutanvändare.

öka bandbredden

i hierarkisk nätverksdesign kan vissa länkar mellan åtkomst-och distributionsväxlar behöva bearbeta en större mängd trafik än andra länkar. Eftersom trafik från flera länkar konvergerar till en enda utgående länk är det möjligt för den länken att bli en flaskhals. Länkaggregering, såsom EtherChannel, tillåter en administratör att öka mängden bandbredd mellan enheter genom att skapa en logisk länk som består av flera fysiska länkar.

EtherChannel använder befintliga switch portar. Därför är extra kostnader för att uppgradera länken till en snabbare och dyrare anslutning inte nödvändiga. EtherChannel ses som en logisk länk med hjälp av ett EtherChannel-gränssnitt. De flesta konfigurationsuppgifter görs på EtherChannel-gränssnittet, istället för på varje enskild port, vilket säkerställer konfigurationskonsistens genom länkarna. Slutligen utnyttjar EtherChannel-konfigurationen lastbalansering mellan länkar som ingår i samma EtherChannel, och beroende på hårdvaruplattformen kan en eller flera lastbalanseringsmetoder implementeras.

expandera Åtkomstlagret

nätverket måste vara utformat för att kunna utöka nätverksåtkomst till individer och enheter efter behov. Ett allt viktigare alternativ för att utöka åtkomstlageranslutningen är via trådlöst. Att tillhandahålla trådlös anslutning erbjuder många fördelar, såsom ökad flexibilitet, minskade kostnader och förmågan att växa och anpassa sig till förändrade nätverks-och affärskrav.

för att kommunicera trådlöst kräver slutenheter en trådlös NIC som innehåller en radiosändare/mottagare och den nödvändiga programdrivrutinen för att den ska fungera. Dessutom krävs en trådlös router eller en trådlös åtkomstpunkt (AP) för användare att ansluta, som visas i figuren.

det finns många överväganden när du implementerar ett trådlöst nätverk, till exempel vilka typer av trådlösa enheter som ska användas, krav på trådlös täckning, störningar och säkerhetshänsyn.

Tune Routing Protocols

avancerade routingprotokoll, som Open Shortest Path First (OSPF), används i stora nätverk.

OSPF är ett länktillståndsprotokoll. Som visas i figuren fungerar OSPF bra för större hierarkiska nätverk där snabb konvergens är viktig. OSPF routrar upprätta och upprätthålla granne adjacencies med andra anslutna OSPF routrar. OSPF-routrar synkroniserar sin länkstatsdatabas. När en nätverksändring inträffar skickas länkstatsuppdateringar, informerar andra OSPF-routrar om ändringen och etablerar en ny bästa sökväg, om en är tillgänglig.

redo att gå! Fortsätt besöka vår nätverkskurs blogg, ge som till vår fanpage; och du hittar fler verktyg och koncept som gör dig till en nätverksproffs.