Hoy veremos las ventajas de dos tipos de agregación de conmutadores: Switch Stacking, o pilas de conmutadores, y Chassis Aggregation, o agregación de chasis de conmutadores. Esta es la sección 1.6 del tema del examen ICND2.
Al desarrollar el diseño de una red empresarial, deberá prever la ubicación de los conmutadores de acceso, a los que están conectadas muchas computadoras de los usuarios, y los conmutadores de distribución, a los que están conectados estos conmutadores de acceso.
El diagrama muestra el modelo de Cisco para OSI Capa 3, con conmutadores de acceso etiquetados A y conmutadores de distribución etiquetados D. Podría tener cientos de dispositivos en cada piso del edificio de su empresa, por lo que deberá elegir entre dos formas de organizar sus conmutadores.
Cada uno de los conmutadores de nivel de acceso tiene 24 puertos, y si necesita 100 puertos, entonces son aproximadamente 5 de esos conmutadores. Por lo tanto, hay dos formas: aumentar la cantidad de conmutadores pequeños o utilizar un conmutador grande con cientos de puertos. El tema de CCNA no analiza los modelos de conmutadores con 2 puertos, pero es muy posible conseguir un conmutador de este tipo. Por lo tanto, debe decidir qué le conviene más: varios interruptores pequeños o un interruptor grande.
Cada opción tiene sus propias ventajas. Puede configurar solo 1 conmutador grande en lugar de configurar varios pequeños, pero también hay una desventaja: solo hay un punto de conexión a la red. Si un conmutador tan grande falla, toda la red colapsará.
Por otro lado, si tiene cinco conmutadores de 24 puertos y uno de ellos se estropea, estará de acuerdo en que la probabilidad de fallo de un conmutador es mucho mayor que la posibilidad de fallo simultáneo de los cinco dispositivos, por lo que los 4 conmutadores restantes se dañarán. Continuar garantizando la existencia de la red. La desventaja de esta solución es la necesidad de gestionar cinco conmutadores diferentes.
Nuestro diagrama muestra 4 interruptores de acceso conectados a dos interruptores de distribución. Según la Capa 3 del modelo OSI y los requisitos de la arquitectura de red de Cisco, cada uno de estos 4 conmutadores debe estar conectado a ambos conmutadores de distribución. Al utilizar el protocolo STP, se bloqueará uno de los 2 puertos de cada switch de Acceso conectado al switch de Distribución. Técnicamente, no podrá utilizar todo el ancho de banda del conmutador porque una de las dos líneas de comunicación siempre está inactiva.
Por lo general, los 4 interruptores están ubicados en el mismo piso en un bastidor común; la foto muestra 8 interruptores instalados. Hay un total de 192 puertos en el rack. En este caso, en primer lugar, debe configurar manualmente las direcciones IP para cada uno de estos conmutadores y, en segundo lugar, configurar las VLAN en todas partes, y esto es un serio dolor de cabeza para el administrador de la red.
Hay algo que puede facilitar su tarea: Switch Stack. En nuestro caso, esto intentará combinar los 8 conmutadores en un conmutador lógico.
En este caso, uno de los conmutadores desempeñará el papel de conmutador maestro o maestro de pila. El administrador de red puede conectarse a este conmutador y realizar todas las configuraciones necesarias, que se aplicarán automáticamente a todos los conmutadores de la pila. Después de esto, los 8 conmutadores funcionarán como un solo dispositivo.
Cisco utiliza varias tecnologías para combinar conmutadores en pilas; en este caso, este dispositivo externo se denomina "módulo FlexStack". Hay un puerto en el panel posterior del conmutador donde se inserta este módulo.
FlexStack tiene dos puertos en los que se insertan los cables de conexión: el puerto inferior del primer conmutador del bastidor está conectado al puerto superior del segundo, el puerto inferior del segundo está conectado al puerto superior del tercero, y así sucesivamente. hasta el octavo interruptor, cuyo puerto inferior está conectado al puerto superior del primer interruptor. De hecho, formamos una conexión en anillo de interruptores de una pila.
En este caso, uno de los interruptores se selecciona como líder (Maestro) y el resto como esclavos (Esclavo). Después de usar los módulos FlexStack, los 4 interruptores de nuestro circuito comenzarán a actuar como 1 interruptor lógico.
Si el interruptor maestro A1 falla, todos los demás interruptores de la pila dejarán de funcionar. Pero si el interruptor A3 se rompe, los otros tres interruptores seguirán funcionando como un solo interruptor lógico.
En el esquema inicial teníamos 6 dispositivos físicos, pero después de organizar el Switch Stack solo quedaban 3: 2 físicos y 1 lógico. Con la primera opción, tendría que configurar 6 conmutadores diferentes, lo cual ya es bastante complicado, por lo que puede imaginar lo lento que es el proceso de configurar manualmente cientos de conmutadores. Después de combinar los conmutadores en una pila, obtuvimos un conmutador de acceso lógico, que está conectado a cada uno de los conmutadores de distribución D1 y D2 mediante cuatro líneas de comunicación combinadas en un EtherChannel. Como tenemos 3 dispositivos, se bloqueará un EtherChannel mediante STP para evitar bucles de tráfico.
Entonces, la ventaja de una pila de conmutadores es la capacidad de administrar un conmutador lógico en lugar de varios dispositivos físicos, lo que simplifica el proceso de configuración de una red.
Existe otra tecnología para combinar conmutadores llamada Chassis Aggregation. La diferencia entre estas tecnologías es que para organizar un Switch Stack se necesita un módulo de hardware externo especial que se inserta en el conmutador.
En el segundo caso, simplemente se combinan varios dispositivos en un chasis común, como resultado de lo cual se forma el llamado chasis de conmutación de agregación. En la foto ves un chasis para switches Cisco de la serie 6500. Combina 4 tarjetas de red con 24 puertos cada una, por lo que esta unidad tiene 96 puertos.
Si es necesario, puede agregar más módulos de interfaz (tarjetas de red), y todos estarán controlados por un módulo: el supervisor, que es el "cerebro" de todo el chasis. Este chasis tiene dos módulos supervisores en caso de que uno de ellos falle, lo que crea cierta redundancia, pero también aumenta la confiabilidad de la red. Normalmente, estos costosos chasis se utilizan en el nivel central del sistema. Este chasis cuenta con dos fuentes de alimentación, cada una de las cuales puede alimentarse desde una fuente de alimentación diferente, lo que también aumenta la confiabilidad de la red en caso de un corte de energía en una de las subestaciones eléctricas.
Volvamos a nuestro diagrama original, donde también hay un EtherChannel entre D1 y D2. Normalmente, al organizar dicha conexión, se utilizan puertos Ethernet. Cuando se utiliza un chasis de conmutador, no se necesitan módulos externos; los puertos Ethernet se utilizan directamente para combinar conmutadores. Simplemente conecte el primer módulo de interfaz D1 al mismo módulo D2 y el segundo módulo D1 al segundo módulo D2, y todo funcionará en conjunto para formar un conmutador de capa de distribución lógico.
Si observa la primera versión del esquema, para agregar 4 conmutadores de acceso y un conjunto de distribución, debe utilizar el programa EtherChannel de chasis múltiple, que organiza los canales EtherChannel para cada conmutador de acceso. Se ve que en este caso hay una conexión p2p: "punto a punto", eliminando la formación de bucles de tráfico, y en este caso todas las líneas de comunicación disponibles están involucradas y no tenemos una reducción en el rendimiento.
Normalmente, Chassis Aggregation se utiliza para conmutadores de alto rendimiento y no para conmutadores de acceso menos potentes. La arquitectura de Cisco permite el uso simultáneo de ambas soluciones: Chassis Aggregation y Switch Stack.
En este caso, se forman un conmutador de distribución lógico común y un conmutador de acceso lógico común. En nuestro esquema, se crearán 8 EtherChannels, que funcionarán como una línea de comunicación, es decir, como si conectáramos un conmutador de distribución a un conmutador de acceso con un solo cable. En este caso, los "puertos" de ambos dispositivos estarán en estado de reenvío y la red misma funcionará con el máximo rendimiento, utilizando el ancho de banda de los 8 canales.
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Fuente: habr.com