Hoje veremos as vantagens de dois tipos de agregação de switch: Switch Stacking, ou pilhas de switch, e Chassis Aggregation, ou agregação de chassi de switch. Esta é a seção 1.6 do tópico do exame ICND2.
Ao desenvolver um projeto de rede corporativa, você precisará prever a colocação de Switches de Acesso, aos quais muitos computadores de usuários estão conectados, e Switches de Distribuição, aos quais esses switches de acesso estão conectados.
O diagrama mostra o modelo da Cisco para a Camada 3 OSI, com switches de acesso rotulados como A e switches de distribuição rotulados como D. Você pode ter centenas de dispositivos em cada andar do prédio da sua empresa, portanto, precisará escolher entre duas maneiras de organizar seus switches.
Cada um dos switches de nível de acesso tem 24 portas e, se você precisar de 100 portas, serão cerca de 5 desses switches. Portanto, existem 2 maneiras: aumentar o número de switches pequenos ou usar um switch grande com centenas de portas. O tópico CCNA não discute modelos de switches com 100 portas, mas é bem possível conseguir esse switch. Portanto, você deve decidir o que melhor combina com você - vários interruptores pequenos ou um interruptor grande.
Cada opção tem suas próprias vantagens. Você pode configurar apenas um switch grande em vez de vários pequenos, mas também há uma desvantagem - há apenas um ponto de conexão à rede. Se um switch tão grande falhar, toda a rede entrará em colapso.
Por outro lado, se você tiver cinco switches de 24 portas e um deles quebrar, você concordará que a chance de falha de um switch é muito maior do que a chance de falha simultânea de todos os cinco dispositivos, então os 4 switches restantes irão continuar a garantir a existência da rede. A desvantagem desta solução é a necessidade de gerenciar cinco switches diferentes.
Nosso diagrama mostra 4 switches de acesso conectados a dois switches de distribuição. De acordo com a Camada 3 do modelo OSI e os requisitos da arquitetura de rede Cisco, cada um desses 4 switches deve estar conectado a ambos os switches de distribuição. Ao utilizar o protocolo STP, uma das 2 portas de cada switch de acesso conectado ao switch de distribuição será bloqueada. Tecnicamente, você não conseguirá usar toda a largura de banda do switch porque uma das duas linhas de comunicação está sempre desligada.
Normalmente todos os 4 switches estão localizados no mesmo andar em um rack comum - a foto mostra 8 switches instalados. Há um total de 192 portas no rack. Nesse caso, em primeiro lugar, você deve configurar manualmente os endereços IP para cada um desses switches e, em segundo lugar, configurar VLANs em todos os lugares, o que é uma grande dor de cabeça para o administrador da rede.
Existe uma coisa que pode facilitar sua tarefa - Switch Stack. No nosso caso, isso tentará combinar todos os 8 switches em um switch lógico.
Neste caso, um dos switches desempenhará o papel de switch Master ou stack master. O administrador da rede pode conectar-se a este switch e realizar todas as configurações necessárias, que serão aplicadas automaticamente a todos os switches da pilha. Depois disso, todos os 8 switches funcionarão como um único dispositivo.
A Cisco utiliza diversas tecnologias para combinar switches em pilhas, neste caso este dispositivo externo é chamado de “módulo FlexStack”. Existe uma porta no painel traseiro do switch onde este módulo é inserido.
O FlexStack possui duas portas nas quais os cabos de conexão são inseridos: a porta inferior do primeiro switch no rack é conectada à porta superior do segundo, a porta inferior do segundo é conectada à porta superior do terceiro e assim por diante. até o oitavo switch, cuja porta inferior está conectada à porta superior do primeiro switch. Na verdade, formamos uma conexão em anel de switches da mesma pilha.
Neste caso, um dos switches é selecionado como líder (Master) e os demais - como escravos (Slave). Após usar os módulos FlexStack, todos os 4 switches do nosso circuito começarão a atuar como 1 switch lógico.
Se o switch mestre A1 falhar, todos os outros switches na pilha pararão de funcionar. Mas se a chave A3 quebrar, as outras três chaves continuarão a funcionar como uma chave lógica.
No esquema inicial tínhamos 6 dispositivos físicos, mas depois de organizar o Switch Stack restavam apenas 3 deles: 2 switches físicos e 1 switch lógico. Na primeira opção, você teria que configurar 6 switches diferentes, o que já é um tanto incômodo, então você pode imaginar como é demorado o processo de configuração manual de centenas de switches. Depois de combinar os switches em uma pilha, recebemos um switch de acesso lógico, que é conectado a cada um dos switches de distribuição D1 e D2 por quatro linhas de comunicação combinadas em um EtherChannel. Como temos 3 dispositivos, um EtherChannel será bloqueado usando STP para evitar loops de tráfego.
Portanto, a vantagem de uma pilha de switches é a capacidade de gerenciar um switch lógico em vez de vários dispositivos físicos, o que simplifica o processo de configuração de uma rede.
Existe outra tecnologia para combinar switches chamada Chassis Aggregation. A diferença entre essas tecnologias é que para organizar uma pilha de switches é necessário um módulo de hardware externo especial que é inserido no switch.
No segundo caso, vários dispositivos são simplesmente combinados em um chassi comum, resultando na formação de um chamado chassi de switch de agregação. Na foto você vê um chassi para switches Cisco série 6500. Ele combina 4 placas de rede com 24 portas cada, portanto esta unidade possui 96 portas.
Se necessário, você pode adicionar mais módulos de interface - placas de rede, e todos eles serão controlados por um módulo - o supervisor, que é o “cérebro” de todo o chassi. Este chassi possui dois módulos supervisores caso um deles falhe, o que cria alguma redundância, mas também aumenta a confiabilidade da rede. Normalmente, esses chassis caros são usados no nível central do sistema. Este chassi possui duas fontes de alimentação, cada uma podendo ser alimentada por uma fonte diferente, o que também aumenta a confiabilidade da rede em caso de queda de energia em uma das subestações de energia.
Voltemos ao nosso diagrama original, onde também existe um EtherChannel entre D1 e D2. Normalmente, ao organizar tal conexão, são usadas portas Ethernet. Ao usar um chassi de switch, não são necessários módulos externos; as portas Ethernet são usadas diretamente para combinar switches. Você simplesmente conecta o primeiro módulo de interface D1 ao mesmo módulo D2, e o segundo módulo D1 ao segundo módulo D2, e tudo funciona junto para formar um switch lógico da camada de distribuição.
Se você olhar para a primeira versão do esquema, então para agregar 4 switches de acesso e um conjunto de distribuição você precisa usar o programa Multi-chassis EtherChannel, que organiza canais EtherChannel para cada switch de acesso. Você vê que neste caso existe uma conexão p2p - “ponto a ponto”, eliminando a formação de loops de tráfego, e neste caso todas as linhas de comunicação disponíveis estão envolvidas, e não temos redução de throughput.
Normalmente, a agregação de chassi é usada para switches de alto desempenho e não para switches de acesso menos potentes. A arquitetura Cisco permite a utilização simultânea de ambas as soluções - Chassis Aggregation e Switch Stack.
Neste caso, um switch de distribuição lógica comum e um switch de acesso lógico comum são formados. Em nosso esquema serão criados 8 EtherChannels, que funcionarão como uma linha de comunicação, ou seja, como se conectássemos um switch de distribuição a um switch de acesso com um cabo. Nesse caso, as “portas” de ambos os dispositivos estarão no estado de encaminhamento, e a própria rede operará com desempenho máximo, utilizando a largura de banda de todos os 8 canais.
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Fonte: habr.com