3. Design av företagsnÀtverk pÄ kommutatorer frÄn Extreme

3. Design av företagsnÀtverk pÄ kommutatorer frÄn Extreme

Hej, vÀnner! Idag fortsÀtter jag serien som handlar om Extreme switchar en artikel om design av företagsnÀtverk.

I artikeln kommer jag att försöka hÄlla mig kort:

  • beskriva den modulĂ€ra metoden för att designa företagsnĂ€tverk
  • diskutera typer av konstruktion av en av de viktigaste modulerna i företagets nĂ€tverk — kĂ€rnnĂ€tverket (ip-campus)
  • beskriva fördelar och nackdelar med alternativ för reservdelning av kritiska noder i nĂ€tverket
  • pĂ„ ett abstrakt exempel designa/uppdatera ett litet företagsnĂ€tverk
  • vĂ€lja Extreme switchar för att implementera det designade nĂ€tverket
  • arbeta med fiber och IP-adressering

Denna artikel kommer att vara av större intresse för nÀtverksingenjörer och nÀtverksadministratörer pÄ företag som just börjar sin resa som 'nÀtverkare', snarare Àn för erfarna ingenjörer som har arbetat i mÄnga Är inom telekommunikation eller i stora företag med geografiskt distribuerade nÀtverk.

Hur som helst, intresserade Àr vÀlkomna under kat.

ModulÀr metod för nÀtverksdesign

Jag börjar min artikel med den ganska populÀra modulÀra metoden för nÀtverksdesign, som gör det möjligt att sÀtta ihop ett pussel av nÀtverkets bitar till en enhetlig helhet.

LĂ„t oss börja med lite abstraktion — jag förestĂ€ller ofta denna metod som en zoom pĂ„ geokartor, dĂ€r man i första hand ser ett land, i andra hand regioner, i tredje hand stĂ€der osv.

Som exempel kan vi övervÀga följande exempel:

  • 1:a nĂ€rheten — hela företagets nĂ€tverk utgörs av en uppsĂ€ttning olika nivĂ„er:
    • kĂ€rnnĂ€tverket eller campus
    • grĂ€nsnivĂ„
    • nivĂ„ för telekommunikatörer
    • avlĂ€gsna zoner

  • 2:a nĂ€rheten — varje av dessa nivĂ„er detaljeras i separata moduler
    • kĂ€rnnĂ€tverket eller campuset bestĂ„r av:
      • en 3- eller 2-nivĂ„ modul som beskriver företagets nĂ€tverk och dess nivĂ„er — Ă„tkomst, distribution och/eller kĂ€rna
      • en modul som beskriver datacenter — databehandlingscentret (i sjĂ€lva verket serverdelen av infrastrukturen)

    • grĂ€nsnivĂ„n bestĂ„r i sin tur av:
      • en modul för Internet-anslutning
      • en modul för WAN och MAN, som ansvarar för anslutningen av geografiskt distribuerade enheter inom företaget
      • en modul för att bygga VPN-tunnlar och fjĂ€rrĂ„tkomst
      • ofta har mĂ„nga smĂ„ företag flera av dessa moduler eller till och med alla av dem, sammanslagna i en

    • leverantörsnivĂ„:
      • Denna nivĂ„ inkluderar förbindelserna "till den yttre vĂ€rlden" — mörka fiberoptiska kablar (uthyrning av fibrer frĂ„n operatörer), kommunikationskanaler (Ethernet, G.703 etc.), InternetĂ„tkomst.

    • FjĂ€rrnivĂ„:
      • I de flesta fall Ă€r detta filialer till företaget, som Ă€r spridda inom en stad, ett lĂ€n, ett land eller till och med kontinenten.
      • Denna zon kan ocksĂ„ innefatta en reservdatacenter som duplicerar huvudkontorets arbete.
      • Och naturligtvis de som har ökat i popularitet pĂ„ senare tid — telearbeiter (fjĂ€rrarbetsplatser).

  • Den tredje nĂ€rmandet — varje modul delas upp i mindre moduler eller nivĂ„er. Till exempel i campusnĂ€t:
    • TreenivĂ„snittet delas upp i:
      • Ă„tkomstnivĂ„
      • distributionsnivĂ„
      • kĂ€rnnivĂ„

    • Datacentret kan i mer komplexa fall delas in i:
      • tvĂ„- eller tre-nivĂ„ nĂ€tverksdel
      • serverdel

    Jag kommer att försöka Äterge allt ovanstÄende i följande förenklade bild:

    3. Design av företagsnÀtverk pÄ kommutatorer frÄn Extreme

    Som man kan se i bilden ovan, hjÀlper det modulÀra tillvÀgagÄngssÀttet till att detaljera och strukturera den övergripande bilden i bestÄndsdelar som man sedan kan arbeta med.

    I denna artikel kommer jag att fokusera pÄ Campus Enterprise-nivÄn och beskriva den mer i detalj.

    Typer av IP-CAMPUS-nÀtverk

    Under min tid som anstĂ€lld hos en tjĂ€nsteleverantör och sĂ€rskilt senare — i arbetet som integratör, har jag stött pĂ„ olika "mognadsnivĂ„er" av kunders nĂ€tverk. Jag anvĂ€nder termen mognad med avsikt, eftersom det ganska ofta förekommer fall dĂ€r nĂ€tverksstrukturen vĂ€xer i takt med att företaget vĂ€xer, och det Ă€r i princip logiskt.

    I ett litet företag som Àr belÀget inom ett enda byggnad kan företagets nÀtverk bestÄ av en enda grÀnsrouter, som fungerar som en brandvÀgg, nÄgra Ätkomstswitchar och ett par-tre servrar.

    Jag kallar ett sĂ„dant nĂ€tverk för en "enkelnivĂ„" nĂ€tverk — det finns helt klart ingen tydlig kĂ€rnnivĂ„ av nĂ€tverket, distributionsnivĂ„n Ă€r förskjuten till grĂ€nsroutern (med funktioner för brandvĂ€gg, VPN och kanske proxy), och Ă„tkomstswitcharna betjĂ€nar bĂ„de anstĂ€lldas datorer och servrar.

    3. Design av företagsnÀtverk pÄ kommutatorer frÄn Extreme

    NĂ€r företaget vĂ€xer — antalet anstĂ€llda, tjĂ€nster och servrar ökar, mĂ„ste man ofta:

    • öka antalet switchar i nĂ€tverket och Ă„tkomstportar
    • öka serverkapaciteten
    • att kĂ€mpa mot broadcast-domĂ€ner innebĂ€r att införa nĂ€tverkssegmentering och rutting mellan segmenten
    • att bekĂ€mpa nĂ€tverksstörningar som orsakar stillestĂ„nd för anstĂ€llda, eftersom detta medför ytterligare kostnader för ledningen (anstĂ€llda stĂ„r stilla, lön betalas, men arbetet utförs inte)
    • i kampen mot störningar, övervĂ€ga att redundanta kritiska nĂ€tverkspunkter - routrar, switchar, servrar och tjĂ€nster
    • strama Ă„t sĂ€kerhetspolicyn, dĂ„ kommersiella risker kan uppstĂ„ och Ă„terigen - för en mer stabil nĂ€tverksdrift

    Allt detta leder till att en ingenjör (nÀtverksadministratör) förr eller senare funderar pÄ hur man korrekt bygger nÀtverket och sÄ smÄningom kommer till en 2-nivÄmodell.

    Denna modell skiljer tydligt mellan tvÄ nivÄer - ÄtkomstnivÄ och distributionsnivÄ, som samtidigt ocksÄ Àr kÀrnnivÄn (collapsed-core).

    Den kombinerade distributions- och kÀrnnivÄn utför följande funktioner:

    • aggregerar lĂ€nkar frĂ„n Ă„tkomstswitchar
    • inför routing av nĂ€tverkssegment - anvĂ€ndare och enheter blir sĂ„ mĂ„nga att de inte fĂ„r plats i ett nĂ€tverk /24, och om de fĂ„r plats, sĂ„ orsakar broadcast-stormar stĂ€ndiga störningar (sĂ€rskilt om anvĂ€ndarna hjĂ€lper till genom att skapa loopar)
    • sĂ€kerstĂ€ller kommunikation mellan angrĂ€nsande segment av switchar (genom snabbare lĂ€nkar)
    • garanterar kommunikation mellan anvĂ€ndare och deras enheter och serverfarmar, som ocksĂ„ vid den tiden börjar sĂ€rskiljas i ett eget nĂ€tverkssegment - datacenter.
    • börjar tillsammans med Ă„tkomstswitchar i viss mĂ„n genomföra sĂ€kerhetspolicyn, som börjar dyka upp hos företaget vid denna tid. Företaget vĂ€xer, kommersiella risker ökar ocksĂ„ (hĂ€r menar jag inte bara bestĂ€mmelser om affĂ€rshemligheter, Ă„tkomstpolicyer etc., utan Ă€ven om grundlĂ€ggande stillestĂ„nd av nĂ€tverk och anstĂ€llda).

    SÄledes vÀxer nÀtverket förr eller senare till en 2-nivÄmodell:

    3. Design av företagsnÀtverk pÄ kommutatorer frÄn Extreme

    I denna modell finns speciella krav pÄ bÄde accessswitchar som aggregerar lÀnkar frÄn anvÀndare och nÀtverksenheter (skrivare, accesspunkter, VoIP-enheter, IP-telefoner, IP-kameror m.m.) samt pÄ distributions- och kÀrn-switchar.

    Accessswitcharna mÄste vara mer intelligenta och funktionella för att uppfylla kraven pÄ prestanda, sÀkerhet och flexibilitet i nÀtverket, och mÄste:

    • ha olika typer av access- och backboneportar - helst med möjlighet till kapacitetsöverskott bĂ„de nĂ€r det gĂ€ller trafikflöden och antalet portar.
    • ha tillrĂ€cklig switchingkapacitet och bandbredd.
    • ha nödvĂ€ndiga sĂ€kerhetsfunktioner som uppfyller aktuella sĂ€kerhetspolicyer (och i bĂ€sta fall Ă€ven framtida krav).
    • ha möjlighet att mata ström till svĂ„ruppnĂ„eliga nĂ€tverksenheter med möjlighet till fjĂ€rrĂ„terstĂ€llning av strömmen (PoE, PoE+).
    • ha möjlighet att reservera egen elektricitet för anvĂ€ndning i de omrĂ„den dĂ€r det behövs.
    • ha, om möjligt, vidare potential för funktionell tillvĂ€xt - ett vanligt exempel Ă€r nĂ€r en accessswitch över tid förvandlas till en distributionsswitch.

    Det finns ocksÄ motsvarande krav pÄ distributionsswitcharna:

    • bĂ„de nĂ€r det gĂ€ller backboneportarna nedĂ„t mot accessswitcharna och riktning mot peergrĂ€nssnitt hos angrĂ€nsande distributionsswitchar (och i framtiden möjliga uplink-grĂ€nssnitt mot kĂ€rnan).
    • nĂ€r det gĂ€ller L2- och L3-funktionalitet.
    • nĂ€r det gĂ€ller sĂ€kerhetsfunktionalitet.
    • nĂ€r det gĂ€ller att sĂ€kerstĂ€lla redundans (reservkraft, klustring och strömförsörjningsreserv).
    • nĂ€r det gĂ€ller flexibilitet vid trafikbalansering.
    • ha, om möjligt, vidare potential för funktionell tillvĂ€xt (förvandling över tid frĂ„n aggregationsenhet till kĂ€rna).
    • i vissa fall kan det vara lĂ€mpligt att anvĂ€nda PoE, PoE+-portar pĂ„ distributionsswitchar.

    FramĂ„t — mer: om ledningen genomför en politik för aktiv tillvĂ€xt och utveckling av företaget, kommer nĂ€tverket Ă€ven fortsĂ€ttningsvis att utvecklas — företaget kan börja hyra grannbyggnader, bygga egna lokaler eller förvĂ€rva mindre konkurrenter, vilket ökar antalet arbetstillfĂ€llen för anstĂ€llda. Samtidigt sker ocksĂ„ en tillvĂ€xt av nĂ€tverket, vilket krĂ€ver:

    • sĂ€kerstĂ€llande av anstĂ€lldas arbetsplatser — nya accessswitchar med accessportar behövs
    • nya fördelningsswitchar för aggregering av lĂ€nkar frĂ„n accessswitchar
    • uppbyggnad av nya sĂ„vĂ€l som modernisering av befintliga kommunikationslinjer

    Som en följd av detta ökar trafiken av följande anledningar:

    • pĂ„ grund av ökningen av accessportar och dĂ€rmed anvĂ€ndare i nĂ€tverket
    • pĂ„ grund av ökad trafik frĂ„n angrĂ€nsande system som vĂ€ljer företagets nĂ€tverk som transport — telefoni, sĂ€kerhet, ingenjörssystem etc.
    • pĂ„ grund av implementering av ytterligare tjĂ€nster — med ökad personal tillkommer nya avdelningar som krĂ€ver sĂ€rskild programvara
    • kapaciteterna i datacentret ökar för att möta krav frĂ„n infrastrukturen och applikationerna
    • kraven pĂ„ nĂ€tverkets och informationens sĂ€kerhet ökar — den berömda triaden av CIA (skĂ€mt), men pĂ„ allvar, sĂ„ handlar det om Confidentiality, Integrity and Availability:
      • i samband med detta tillkommer nya krav pĂ„ redundans och sĂ€kerhet pĂ„ kritiska nivĂ„er av nĂ€tverket — distribution och datacenter
      • igen ökar trafiken pĂ„ grund av implementering av nya sĂ€kerhetssystem — till exempel Ă€r sĂ€kerhetsutrustningar etc.

    Förr eller senare kommer ökningen av trafik, tjĂ€nster och antalet anvĂ€ndare att leda till behovet av att införa en ytterligare nĂ€tverksnivĂ„ — kĂ€rnan som kommer att utföra hög hastighetsvĂ€xling/routing av paket med hjĂ€lp av hög hastighetslĂ€nkar.

    I det hÀr skedet kan företaget övergÄ till en 3-nivÄ nÀtverksmodell:

    3. Design av företagsnÀtverk pÄ kommutatorer frÄn Extreme

    Som syns i den ovanstĂ„ende bilden — i ett sĂ„dant nĂ€tverk finns det en kĂ€rnnivĂ„ som aggregerar snabba lĂ€nkar frĂ„n distributionsswitchar. SĂ„ledes stĂ€lls ocksĂ„ krav pĂ„ kĂ€rnswitchar gĂ€llande:

    • bandbredden pĂ„ grĂ€nssnitten — 1GE, 2.5GE, 10GE, 40GE, 100GE
    • vĂ€xlarens prestanda (switching capacity och forwarding performance)
    • grĂ€nssnittstyper — 1000BASE-T, SFP, SFP+, QSFP, QSFP+
    • antalet och uppsĂ€ttningen av grĂ€nssnitt
    • möjligheter för redundans (stackning, klustring, redundant styrkort (gĂ€ller modulĂ€ra switchar), redundans i strömförsörjning etc.)
    • funktionalitet

    PÄ en sÄdan nivÄ i nÀtverket Àr det definitivt nödvÀndigt med bÄde tekniska modifieringar:

    • redundans av kĂ€rnens noder och lĂ€nkar (mycket, mycket, mycket önskvĂ€rt)
    • redundans av noder och lĂ€nkar pĂ„ distributionsnivĂ„n (beroende pĂ„ kritikalitet)
    • redundans av lĂ€nkar mellan Ă„tkomstswitchar och distributionsnivĂ„n (vid behov)
    • introduktion av protokoll för dynamisk routning
    • trafikbalansering bĂ„de i kĂ€rnan och pĂ„ distributions- och Ă„tkomstnivĂ„er (vid behov)
    • implementering av ytterligare tjĂ€nster — bĂ„de transporttjĂ€nster och sĂ€kerhetstjĂ€nster (vid behov)

    sÄvÀl som juridiska aspekter som definierar företagets sÀkerhetspolicy, vilken kompletterar den övergripande sÀkerhetspolicyn i frÄga om:

    • krav pĂ„ implementering och konfiguration av olika sĂ€kerhetsfunktioner pĂ„ Ă„tkomst- och distributionsswitchar
    • krav pĂ„ Ă„tkomst, övervakning och hantering av nĂ€tverksutrustning (protokoll för fjĂ€rrĂ„tkomst, tillĂ„tna nĂ€tverkssegment för hantering, loggningsinstĂ€llningar etc.)
    • krav pĂ„ redundans
    • krav pĂ„ att forma den minimalt nödvĂ€ndiga Zip-satsen

    I det hÀr avsnittet har jag kort beskrivit nÀtverkets och företagets evolution frÄn ett par switchar och ett par dussin anstÀllda till flera dussin (kanske till och med hundratals switchar) och flera hundra (eller till och med tusentals) enbart de anstÀllda som arbetar direkt i företagets nÀtverk (naturligtvis finns det Àven produktionsavdelningar och ingenjörsnÀtverk).
    Det Àr uppenbart att en sÄdan "mirakulös" och snabb utveckling av företaget i verkligheten inte intrÀffar.
    Det tar vanligtvis Är för ett företag och nÀtverk att vÀxa frÄn sin initiala nivÄ 1 till 3, som jag beskriver.

    Varför skriver jag alla dessa uppenbara sanningar? För att jag vill nĂ€mna termen ROI — return-on-investment (Ă„terbetalning/avkastning pĂ„ investeringar) och diskutera den sida som direkt pĂ„verkar valet av nĂ€tverksutrustning.

    NĂ€r nĂ€tverksingenjörer och deras chefer vĂ€ljer utrustning, gör de oftast sitt val utifrĂ„n tvĂ„ faktorer — den aktuella kostnaden för utrustningen och den minimala tekniska funktionaliteten som för nĂ€rvarande behövs för att lösa en specifik uppgift eller uppgifter (jag kommer att berĂ€tta mer om inköp av utrustning för reservdelar senare).

    SĂ€llan beaktas dock möjligheterna till framtida ”tillvĂ€xt” av utrustningen. NĂ€r situationen uppstĂ„r dĂ€r utrustningen blir otillrĂ€cklig nĂ€r det gĂ€ller funktionalitet eller prestanda köps det kraftfullare och mer funktionella alternativ, medan den gamla lĂ€ggs i lager eller nĂ„gonstans i nĂ€tverket för att ”ligga och stĂ„â€ (detta bidrar för övrigt ocksĂ„ till uppkomsten av en stor variation av utrustning och till inköp av mĂ„nga informationssystem som arbetar med den).

    SÄledes, istÀllet för att köpa licenser för extra funktionalitet och prestanda, vilket Àr mycket billigare Àn att investera i ny hÄrdvara med högre prestanda, tvingas man köpa ny utrustning och betala mer av följande skÀl:

    • nĂ€tverket vĂ€xer ofta lĂ„ngsamt, och expansion av funktionalitet eller prestanda hos din nĂ€tverkslösning kan rĂ€cka lĂ€nge till
    • det Ă€r ingen hemlighet att utrustningen frĂ„n utlĂ€ndska leverantörer ofta Ă€r kopplad till utlĂ€ndsk valuta (dollar eller euro). För att vara Ă€rlig — ökningen av dollar eller euro (eller den periodiska mini-devalveringen av rubeln, beroende pĂ„ perspektiv) gör att en dollar för tio Ă„r sedan och en dollar nu Ă€r helt olika saker sett ur rubelns perspektiv

    Sammanfattningsvis vill jag pÄpeka att köp av nÀtverksutrustning med bredare funktionalitet idag kan leda till besparingar i framtiden.
    HÀr betrakta kostnaderna för inköp av utrustning i sammanhanget av investeringar i sitt eget nÀtverk och infrastruktur.

    DÀrför följer mÄnga leverantörer (inte bara Extreme) principen pay-as-you-grow, och bygger in mycket funktionalitet och kapacitet för att öka prestandan hos grÀnssnitten, vilka sedan aktiveras genom köp av separata licenser. De erbjuder ocksÄ modulÀra switchar med ett brett utbud av grÀnssnitt och processor kort, samt möjlighet till successiv ökning av bÄde mÀngd och prestanda.

    Reserv av kritiska noder

    I denna del av artikeln vill jag kort beskriva de grundlÀggande principerna för reservsystem av viktiga nÀtverksnoder som kÀrnkommutatorer, datacenter eller distributionssystem. Jag vill börja med att gÄ igenom de allmÀnna typerna av reservsystem - stapling och klustring.

    Varje metod har sina fördelar och nackdelar, som jag vill diskutera.

    Nedan följer en sammanfattande tabell som jÀmför de tvÄ metoderna:

    3. Design av företagsnÀtverk pÄ kommutatorer frÄn Extreme

    • hantering — som framgĂ„r av tabellen har stapling fördelar nĂ€r det gĂ€ller hantering, eftersom en stapel av flera kommutatorer framstĂ„r som en enda kommutator med mĂ„nga portar. IstĂ€llet för att hantera till exempel 8 olika kommutatorer vid klustring kan du hantera bara en vid stapling.
    • avstĂ„nd — för nĂ€rvarande Ă€r fördelen med klustring, strikt talat, inte sĂ„ tydlig, eftersom det har utvecklats staplingsteknologier för kommutatorer via staplingsportar eller portar med dubbla Ă€ndamĂ„l (t.ex. SummitStack-V frĂ„n Extreme, VSS frĂ„n Cisco, etc.), vilket ocksĂ„ beror pĂ„ typen av transceivrar. HĂ€r ges fördelar till klustring pĂ„ grund av att det vid stapling finns alternativ dĂ€r vanliga staplingsportar mĂ„ste anvĂ€ndas, vilka ofta ansluts med speciella kablar av begrĂ€nsad lĂ€ngd - 0,5, 1, 1,5, 3 eller 5 meter.
    • programuppdatering — hĂ€r ser vi att klustring har en fördel över stapling, eftersom följande gĂ€ller - vid uppdatering av programvaruversionen pĂ„ enheten nĂ€r det gĂ€ller stapling uppdaterar du programvaran pĂ„ masterkommutatorn, som senare tar pĂ„ sig rollen att installera ny programvara pĂ„ standby-medlemmarna i stapeln. Å ena sidan underlĂ€ttar detta ditt arbete, men programuppdateringar krĂ€ver ofta en hĂ„rdvaruĂ„terstart, vilket leder till att hela stapeln startas om, vilket pĂ„ sĂ„ sĂ€tt innebĂ€r avbrott i dess drift och alla tjĂ€nster kopplade till den under tiden = tiden för omstart. Detta Ă€r ofta mycket kritiskt för kĂ€rnan och datacentret. Vid klustring har du tvĂ„ oberoende enheter som du kan uppdatera programvaran pĂ„ i tur och ordning. Detta gör att avbrott i tjĂ€nster kan undvikas.
    • konfiguration av instĂ€llningar HĂ€r Ă€r fördelen med stapling, eftersom du vid administration bara behöver justera instĂ€llningarna för en enhet och dess konfigurationsfil. Vid klustring dĂ€remot kommer antalet konfigurationsfiler att motsvara antalet noder i klustret.
    • felsĂ€kerhet HĂ€r Ă€r bĂ„da teknologierna ungefĂ€r lika, men klustring har en liten fördel. Anledningen till detta Ă€r följande — om vi ser pĂ„ stacken ur perspektivet av aktiva processer och protokoll, kommer vi att se följande:
      • det finns en master-switch dĂ€r alla huvudsakliga processer och protokoll körs (till exempel dynamisk routingprotokoll — OSPF)
      • det finns andra slave-switchar dĂ€r de huvudsakliga processerna som krĂ€vs för att fungera i stacken och hantera den trafik som passerar genom dem körs
      • om master-switchen slutar fungera, upptĂ€cker den nĂ€sta prioriterade slave-switchen att mastern har fallit
      • den initierar sig sjĂ€lv som master och startar alla processer som kördes pĂ„ mastern (inklusive det observerade protokollet OSPF)
      • efter en viss tid av processstart (vanligtvis ganska kort), börjar OSPF-protokollet att fungera
      • pĂ„ sĂ„ sĂ€tt kommer OSPF vid ett misslyckande av en av noderna i klustring att fungera nĂ„got snabbare Ă€n vid stapling (tiden som krĂ€vs för att starta och initiera processer och protokoll pĂ„ slave-switchar i stacken). Jag mĂ„ste dock pĂ„peka att moderna staplingprotokoll och switchar fungerar mycket snabbt; ofta tar avbrottet i trafik vid vĂ€xling av stacken mindre Ă€n en sekund, men nominellt sett vinner klustring pĂ„ denna parameter.

    • komplexitet Som vi ser i tabellen, vinner stapling nĂ€r det gĂ€ller komplexitet. Detta Ă€r en direkt följd av punkterna 'hantering' och 'konfiguration av instĂ€llningar'. En enda nod tar mycket mindre tid för instĂ€llningar och hantering. Vid klustring mĂ„ste man dessutom ofta konfigurera ytterligare routingprotokoll eller protokoll för redundanta gateways — VRRP, HSRP och andra.
    • utbyte av noder — hĂ€r har stapling en tydlig fördel. Ofta krĂ€vs endast minimalt nödvĂ€ndiga instĂ€llningar av utrustningen för att byta en switch i en stack, till exempel:
      • att uppdatera mjukvaran pĂ„ den nya switchen till versionen av stackens mjukvara (och detta kan göras direkt nĂ€r switcharna kommer till lagret)
      • att stĂ€lla in nĂ„gra grundlĂ€ggande kommandon för stapling (och för vissa typer av switchar kan det till och med krĂ€vas inget sĂ„dant)
      • att ta ut den trasiga switchen frĂ„n stacken och ansluta en ny
      • att ansluta strömförsörjning och patchkablar

    • elasticitet — jag betraktar som en av de viktigaste parametrarna. Generellt Ă€r elasticitet en komplex egenskap som innebĂ€r att nĂ„got Ă€ndras under pĂ„verkan av belastning och Ă„tergĂ„r till sitt ursprungliga tillstĂ„nd efter att belastningen försvinner. FörvĂ„nande nog Ă€r den för klustring högre Ă€ven med hĂ€nsyn till 4:3 i fördel av stapling. Allt handlar om den mĂ€nskliga faktorn. Ja, ja, bli inte förvĂ„nad — i styrkan av sĂ„dana parametrar för stapling, sĂ„som enhetlig hantering, konfiguration av instĂ€llningar och minskad komplexitet, ligger svagheten i staplingen nĂ€r den mĂ€nskliga faktorn kommer in i bilden.

    Under min karriÀr inom IT har jag flera gÄnger stött pÄ situationer (ja, jag ska inte sticka under stol med att jag sjÀlv har snubblat pÄ dessa samma hinder, sÀrskilt i början) dÀr ingenjören vid instÀllningen av stacken gjorde fel vid inmatning av nÄgot kommando eller vid pÄ- och avstÀngning av nÄgon funktion pÄ utrustningen, vilket ledde till att hela stacken slutade fungera och fick manuell omstart. Det Àr vÀrt att nÀmna Àlskare av Putty-appen för Windows (oj, det dÀr med att kopiera med höger musknapp).

    I sjÀlva verket Àr bÄda teknologierna ganska bra (sÀrskilt jÀmfört med bristen pÄ redundans) och var och en har sina styrkor och svagheter, men för kÀrnnivÄ och för högbelastade datacenter skulle jag ÀndÄ föredra att anvÀnda klustring.

    Även om det bara Ă€r min Ă„sikt. MĂ„nga professionella ingenjörer som har arbetat pĂ„ professionell nivĂ„ med nĂ€tverksunderhĂ„ll i mĂ„nga Ă„r kan lika vĂ€l anvĂ€nda bĂ„da teknologierna — hĂ€r beror allt pĂ„ erfarenhet och kompetens.

    Förutom teknologier för stapling och reservkoppling av nÀtverksnoder finns det ocksÄ allmÀnna principer för reservkoppling av delar av sjÀlva nÀtverksnoden och förbindelser mellan noder:

    Med reservkoppling inom nÀtverksnoden menar jag:

    • reservkoppling av strömförsörjning — installation av 2 strömförsörjningar som duplicerar varandra (helst anslutna till kategori 1 av strömförsörjning) kan avsevĂ€rt underlĂ€tta ditt liv.
    • reservkoppling av styrkort — gĂ€ller frĂ€mst modulĂ€ra switchar som har stöd för anslutning av flera duplicerande styrkort.
    • reservkoppling av grĂ€nssnittskort — detta gĂ€ller Ă€ven i hög grad modulĂ€ra switchar.

    Med reservkoppling av förbindelser/linkar avses frÀmst att ha duplicerande kabelbanor (eller radiolÀnk i öppna utrymmen) med:

    • fördelning mellan olika kabelkanaler och schakt inuti byggnaden
    • geografisk fördelning över omrĂ„det i nivĂ„er av 2 eller fler byggnader, stĂ€der, regioner eller lĂ€nder (sĂ„ kallade volymringar)

    Vid byggandet av reservlinkar mÄste dock ett antal rekommendationer för utrustningen följas:

    • i fallet med duplicering av grĂ€nssnittskort i en modulĂ€r switch, eller vid stapling, Ă€r det nödvĂ€ndigt att fördela lĂ€nkarna mellan enheterna — grĂ€nssnittskort vid modulĂ€ra switchar och switchar vid stapling.
    • det Ă€r önskvĂ€rt att anvĂ€nda protokoll för lĂ€nkaggregering (LACP, MLT, PAgP osv.) för att kombinera lĂ€nkar i grupper och balansera lasten mellan dem.
    • anvĂ€nda routrar som stöder protokoll för ECMP (Equal-Cost-Multi-Path) — nĂ€r flera paket skickas över en rutt, gĂ„r dessa paket inte över en enda bĂ€sta vĂ€g (eller grĂ€nssnitt), utan distribueras över flera bĂ€sta vĂ€gar (och flera grĂ€nssnitt) som bestĂ€ms baserat pĂ„ likhet i routingprotokollets mĂ€tvĂ€rden, vilket i sin tur ansvarar för att fylla den slutliga routingtabellen.

    Och nu, som lovat, kommer jag att beskriva ett verkligt fall frÄn min praktik och principen för besparingar vid reservkoppling av kritiska noder, som intrÀffade för nÄgra Är sedan:

    • I ett företag, som jag kallar X, fanns det en standard tre-nivĂ„modell för nĂ€tverk:
      • med flera kĂ€rnor
      • och flera dussin aggregat
      • flera tusen access-switchar
      • tio tusen anvĂ€ndare

    • nĂ€tverket var ganska komplext att bygga:
      • med en mĂ€ngd dynamiska routningsprotokoll och protokoll — OSPF, MP-BGP, MPLS, PIM, IGMP, IPv6 osv.
      • med mĂ„nga tjĂ€nster — internetĂ„tkomst, L2 och L3 VPN, VoIP, IPTV, dedikerade linjer osv.

    • men det fanns en flaskhals i nĂ€tverket — grĂ€nsrutern som kombinerade BGP-borderfunktionen och terminerade vissa anvĂ€ndartjĂ€nster
    • ja, den kostade som ett flygplansvinge (nĂ„gra miljoner rubel)
    • ja, pĂ„ den tiden var det en av de toppmoderna enheterna frĂ„n den mest kĂ€nda nĂ€tverksleverantören
    • ja, den borde vara mycket pĂ„litlig — med utmĂ€rkta MTBF-vĂ€rden
    • ja, den hade 4 strömförsörjningar, konstruerade enligt 2x2-schema och anslutna till olika UPS och strömingĂ„ngar.

    Men allt detta Àndrade inte pÄ det faktum att den var en enda felpunkt i nÀtverket.

    Och en dag, som absolut inte var vacker för mig och mina kollegor, slutade denna router att fungera (senare kom vi fram till att det genomfördes ett fel i strömlinjen genom UPS, vilket ledde till att 2 strömförsörjningar gick sönder samtidigt och en av dem brÀnde RP-modulen i routern och interface-kortet som var anslutna till en gemensam databus).

    Vi hade inga reservkort — RP och interface-kort, men vi hade ett kontrakt för ersĂ€ttning av utrustning eller dess komponenter med en av partnerna enligt NBD-schema.

    TyvÀrr hade partnerna i lager endast interface-kortet vid den tiden, men inget RP-kort, vilket kom först efter nÄgra dagar (efter 3 dagar).

    Som resultat av att ha en enda felpunkt i nÀtverket (Àven med ett stödkontrakt och utrustningsersÀttning) blev de följande finansiella kostnaderna:

    • andelen av företagets tjĂ€nster som relaterade till eller hade att göra med denna border utgjorde cirka 60-70%
    • som berĂ€knades senare, var den dagliga vinsten cirka 900 000 rubel (ungefĂ€r) vid den tiden
    • sĂ„ledes gick den potentiella vinsten under 3 dagars stillestĂ„nd teoretiskt förlorad och uppgick till mellan 1 620 000 och 1 890 000 rubel

    SjÀlvklart var de rena förlusterna mindre, eftersom en del av ersÀttningarna till de frÀmsta anvÀndarna Äterbetalades inte i form av pengar, utan i form av tjÀnster, men de var fortfarande nÀrvarande:

    • en del av ersĂ€ttningarna till företagskunder
    • ökar kostnader för företagets anstĂ€llda som har arbetat alla dessa 3-4 dagar i full styrka – övertid, nattjĂ€nstgöring, utökade skift, osv.
    • ryktesskador, vilket ocksĂ„ Ă€r viktigt
    • och det viktigaste – nervositet, bĂ„de hos ledningen och anstĂ€llda, liksom hos kunderna

    Som ett resultat reviderades företagets politik:

    • man avstod frĂ„n kontrakt för ersĂ€ttning enligt NBD-villkoret
    • man behöll det vanliga servicekontraktet
    • man köpte en reservrouter till ett vĂ€rde av ungefĂ€r 1 – 1,3 miljoner rubel för att sĂ€kerstĂ€lla 90% av funktionaliteten hos den primĂ€ra.

    I framtiden gjorde inköpet av ytterligare utrustning och reservdelar det möjligt att balansera belastningen mellan dem nÀr det gÀller externa lÀnkar, trafik och anvÀndare, och gav ytterligare sÀkerhetsmarginaler för företaget vid framtida incidenter.

    Exempel pÄ design av ett företagsnÀtverk

    I denna del av artikeln kommer jag att försöka presentera huvudpunkterna vid berÀkning av företagets huvudnÀtverk. Jag kommer inte att belasta er med hela metoden PPDIOO (Prepare-Planning-Design-Implement-Operate-Optimize), utan endast markera dess viktigaste punkter:

    • Prepare / Förberedelse – du mĂ„ste komma överens med din ledning om mĂ„len för nĂ€tverksuppgraderingen som du vill uppnĂ„ – öka redundansen, införa nya tjĂ€nster eller teknologier. Jag hoppar över begrĂ€nsningarna – tekniska och organisatoriska, eftersom jag utgĂ„r frĂ„n att du Ă€r anstĂ€lld i organisationen och har gott om tid för att övervinna dem. Jag Ă„terkommer till budgetfrĂ„gan nedan.
    • Planning / Planering – hĂ€r mĂ„ste du skapa en komplett karaktĂ€rsbeskrivning av ditt nuvarande nĂ€tverk (om du inte redan kĂ€nner till det), det vill sĂ€ga beskriva nĂ€tverket som det Ă€r just nu:
      • antal och typ av utrustning
      • antal och typer av portar
      • existerande kabeldragningar och kopplingsscheman inom byggnader och mellan dem
      • elförsörjningsscheman
      • L2 och L3 adressering
      • skapa kartor över Wi-Fi-nĂ€tverk med angivande av Ă„tkomstpunkter och kontrollenheter
      • beskriva din serverfarm
      • det Ă€r önskvĂ€rt att beskriva alla dina tjĂ€nster och relationer mellan dem
      • om du redan har implementerat nĂ„gon form av nĂ€tverkssĂ€kerhetspolicy och nĂ€tverksĂ„tkomstbegrĂ€nsningar, se till att beakta dessa vid designen.
      • Jag vill genast pĂ„peka att det andra steget i huvudsak innebĂ€r en fullstĂ€ndig inventering av nĂ€tverket, frĂ„n kabelinfrastrukturen och strömförsörjningsscheman till tjĂ€nster (applikationer och deras portar). Det hĂ€r steget Ă€r mycket, mycket arbetsintensivt och kan ibland vara trĂ„kigt. Om du eller din föregĂ„ngare inte har hĂ„llit dokumentation eller ens ett grundlĂ€ggande övervakningssystem, Ă€r det hög tid att tĂ€nka pĂ„ detta. NĂ€tverket har en tendens att förĂ€ndras över tid med olika hastigheter och endast aktuell dokumentation eller ett övervakningssystem kan hjĂ€lpa dig att hĂ„lla koll pĂ„ dess tillstĂ„nd och underlĂ€tta administrationen. Men det hör redan till steget operate.

    • Design / Projekttering — bevĂ€pnad med fullstĂ€ndig kunskap om ditt nĂ€tverk, som du fĂ„tt frĂ„n föregĂ„ende steg, sĂ€tter du dig Ă€ntligen ner och funderar pĂ„ hur du ska modernisera ditt nĂ€tverk. Nedan kommer jag att försöka demonstrera ett litet exempel pĂ„ nĂ€tverksberĂ€kning.

    För mig har jag sammanstÀllt en liten lista med grundlÀggande data som jag kommer att följa vid berÀkning och projektering av det grundlÀggande nÀtverket.

    LÄt oss förestÀlla oss steget Prepare som en lista över vad vi har tillgÀngligt och vad som Àr planerat att göras:

    • det finns ett ganska stort företag med cirka 700-800 arbetsplatser (hĂ€r menar jag de anstĂ€llda som behöver tillgĂ„ng till företagets nĂ€tverk)
    • det finns flera fristĂ„ende byggnader inom företagets omrĂ„de:
    • Huvudbyggnader:
      • antal byggnader — 2 st
      • antal vĂ„ningar i byggnaden — 7 st
      • antal telekommunikationsskĂ„p per vĂ„ning i en byggnad — 3 (totalt 21) st
      • antal anstĂ€llda i byggnaden =~ 250 personer

    • Ytterligare byggnader:
      • antal byggnader — 10 st
      • antal vĂ„ningar i byggnaden / verkstad — 2 st
      • antal telekommunikationsskĂ„p i byggnaden — 3 st
      • antal anstĂ€llda i byggnaden =~ 20 personer

    • Den nuvarande kĂ€rnnivĂ„n i nĂ€tverket (för övrigt en mycket vanlig konfiguration som jag har stött pĂ„ flera gĂ„nger i olika former och portkompositioner) presenteras:
      • med 2 L2-switchar:
        • 1Gb portar av typ RJ-45 — 24 st
        • 1Gb SFP-portar — 4 st
      • med 1 L2-switch:
        • 1Gb SFP-portar — 24 st
      • topologin för kĂ€rnet — ring
      • peer-to-peer-lĂ€nkar mellan switchar Ă€r aktiverade med hjĂ€lp av optiska fibrer
      • switcharna Ă€r placerade i smĂ„ serverrum med skĂ„p
    • Den nuvarande distributionsnivĂ„n:
      • kompilerad med kĂ€rnnivĂ„ i del av aggregering av lĂ€nkar frĂ„n Ă„tkomstswitchar
      • L3 adressering har flyttats till grĂ€nsrutern och/eller brandvĂ€ggen
    • Aktuell Ă„tkomstnivĂ„:
      • L2-switchar med 16 x 100 Mb Ă„tkomstportar RJ-45 och 2 gigabit uppkopplingskombinationsportar RJ-45/SFP
      • switcharna finns i skĂ„p pĂ„ vĂ„ningarna
      • topologi för Ă„tkomstswitchar:
        • stjĂ€rna (hub-and-spoke — nav och spikar) med kĂ€rn-/distributionsswitch i mitten
        • grenen/spoket utgör en kedja av switchar pĂ„ vĂ„ningarna — 3 stycken i kedjan
      • det finns icke-hanterade Ă„tkomstswitchar
      • switcharna i 9 ytterligare skĂ„p Ă€r anslutna via mediakonverterare (omvandlare av optisk signal till elektrisk)
    • Aktuell kablinfrastruktur:
      • Kabelsystem mellan byggnaderna:
        • det finns en optisk kabel mellan de 2 huvudbyggnaderna med kapacitet för 8 fibrer
        • det finns en optisk kabel mellan ett av de ytterligare skĂ„pen (dĂ€r kĂ€rnswitch Ă€r installerad) och var och en av de huvudsakliga byggnaderna med kapacitet för 8 fibrer vardera
        • det finns en optisk kabel mellan do. skĂ„pen och skĂ„pen med installerade kĂ€rnswitchar med kapacitet för 4 fibrer (deras distribution visas pĂ„ bilden nedan)
        • typ av fibrer i alla kablar — enkelmodiga/SMF
        • anvĂ€nds 2-fiber enskilda SFP-transceivrar
        • en del av kablarna termineras pĂ„ optiska cross-connects (ODF) i separata utrymmen (cross-lokaler/serverrum), och en del av kablarna i vĂ„ningsskĂ„p

      • Kabelsystem inuti byggnaderna:
        • det finns en blandad kabelstruktur mellan serverrum och de första skĂ„pen pĂ„ vĂ„ningarna:
        • kopparkablar Cat5e — 10 stycken (eller 100 par kablar)
        • optisk multimode/MMF-kabel med 4 eller 8 fibrer — 1 styck
        • optisk multimode/MMF-kabel med 4 fibrer mellan vĂ„ningsskĂ„pen
        • kopparkablar Cat5e mellan vĂ„ningsskĂ„pen och Ă„tkomstuttag
      • aktuell datacenter:
        • det finns flera servrar, till exempel 6 stycken
        • anslutna med 1Gb portar till kĂ€rnswitchen i 1:a huvudbyggnaden
        • alla företagsapplikationer har flyttats till servrar
      • adressiering L2, L3 och ruttningssystem:
        • i nĂ€tverket finns flera VLAN — 2–3 stycken per byggnad
        • servrarna har fördelats i ett separat /24-nĂ€t
        • för interna behov anvĂ€nds grĂ„ nĂ€t klass B, som ligger inom intervallet — 172.16.0.0/16
        • L3-adresser termineras pĂ„ grĂ€nsrouter och/eller brandvĂ€gg
        • anvĂ€nder statisk ruttning
      • ytterligare information:
        • telefoni:
          • i byggnader och vissa hus har traditionell telefoni implementerats med gamla digitala PBX-system (inte IP-PBX)
          • det Ă€r nödvĂ€ndigt att telefonisera nya byggnader utan kostnader för att dra dyra kopparledningar av viss kapacitet och bygga redundanta SCN för telefoni inuti byggnader
          • med tiden planeras implementaciĂłn av IP-telefoni över hela företagets omrĂ„de, integrera den med CRM-system och överföra alla anstĂ€llda till den
        • portkapacitet:
          • det Ă€r nödvĂ€ndigt att analysera den nuvarande kapaciteten hos backbone-portarna och access-portarna, och reservera minst 25-30% för framtida behov
          • analysera tillrĂ€ckligheten av den nuvarande bandbredden hos access-portarna och backbone-lĂ€nkarna
          • förutse nĂ€rvaron av PoE/PoE+-accessportar för enheter frĂ„n angrĂ€nsande system – videoövervakning och telefoni
        • videoövervakning:
          • det planeras att anvĂ€nda företagets nĂ€tverk som transport för videoövervakningsnĂ€tverket
          • det Ă€r nödvĂ€ndigt att förutse nĂ€rvaron av PoE-portar för videoövervakningskameror
        • trĂ„dlösa system:
          • i framtiden planeras implementering av en trĂ„dlös infrastruktur för att öka mobiliteten för anstĂ€llda
          • det Ă€r nödvĂ€ndigt att förutse nĂ€rvaron av PoE-portar för Ă„tkomstpunkter
        • budget, tidsramar och krav pĂ„ utrustning:
          • anvĂ€nda befintlig utrustning maximalt
          • vid nĂ€tverksdesign, ta hĂ€nsyn till möjligheten att utöka nĂ€tverkets kapacitet under N Ă„r framöver
          • vid nĂ€tverksdesign, ta hĂ€nsyn till stöd för alla typer av sĂ€kerhetsfunktioner – hĂ€r Ă€r en lista över funktionalitet, frĂ„n port-sĂ€kerhet till autentisering och auktorisering av anvĂ€ndare via 802.1x.
          • reservera sĂ„ mycket som möjligt av kritiska nĂ€tverksnoder av högsta betydelse – kĂ€rna och datacenter, och se till att det finns möjlighet att reservera sekundĂ€ra viktiga noder – distributionsnoder
          • projektbudgeten mĂ„ste förutsĂ€tta gradvis finansiering i flera etapper
          • budgetbelopp – hĂ€r avgör varje företag för sig, baserat pĂ„ sina ekonomiska indikatorer
          • Tidsramar - i det mest ideala fallet kommer det inte att finnas nĂ„gra tydliga tidsramar hĂ€r, eftersom detta Ă€r ett internt projekt för företaget som genomförs av sina anstĂ€llda, eller sĂ„ kommer de att vara relativt bekvĂ€ma - till exempel 1 Ă„r (eller mer). I sĂ€mre fall kan det vara frĂ„n 3 mĂ„nader till ett halvt Ă„r.
        • ÅtgĂ€rda nuvarande problem i nĂ€tverket:
          • paketförluster
          • problem med DHCP pĂ„ mer eller mindre intelligenta acces-switchar, relaterade till anvĂ€ndningen av STP-protokollfamiljen för att bekĂ€mpa loopar pĂ„ accessportarna.
          • ta bort behovet av en DHCP-server i varje VLAN för anstĂ€llda
          • förekomsten av switch-loopar, relaterade till att hanterade / ohanterade switchar kopplas in i kontor och att olika enheter ansluts till dem
          • listan kan fortsĂ€tta och fortsĂ€tta...

        Planeringssteget - tillstÄndet pÄ ditt nuvarande nÀtverk, som jag redan har nÀmnt, beror pÄ kvaliteten av övervakningssystemet och dess dokumentationsnivÄ. Under detta steg kommer du att behöva:

        • minst skissa pĂ„ det befintliga nĂ€tverket för vidare analys
        • insamla data frĂ„n utrustningen:
          • trafik pĂ„ huvudportarna
          • fel pĂ„ portarna
          • CPU-anvĂ€ndning och minnesanvĂ€ndning pĂ„ switchar och routrar
          • skissa L2-L3 diagram över VLAN och IP-adresser
        • lyfta fram kabeldragningarna:
          • fiberdiagram och diagram för patchning av optiska kopplingar
          • diagram för kopparkabeldistribution mellan servrar och vĂ„ningar
          • diagram för kopparkabeldistribution mellan vĂ„ningar och kontor
          • kontrollera förekomsten av optiska kopplingar och patchpaneler i servrar och skĂ„p
        • kontrollera elkraftdiagram i server- och vĂ„ningsskĂ„p
        • kontrollera förekomsten av UPS och batterier vid kritiska noder
        • analysera all data

        Med hjÀlp av data frÄn förberedelsestadiet har jag fÄtt fram ett ungefÀrligt logiskt schema:

        3. Design av företagsnÀtverk pÄ kommutatorer frÄn Extreme

        DÀrefter, följande en modulÀr metod, Àr det nödvÀndigt att sÀrskilja nivÄer och moduler för företaget:

        3. Design av företagsnÀtverk pÄ kommutatorer frÄn Extreme

        Jag kommer inte att beröra grÀnser (Edge) i denna artikel, utan kort pÄminna om grundlÀggande punkter för varje modul inom Campus:

        • Åtkomst - pĂ„ denna nivĂ„ ska följande sĂ€kerstĂ€llas:
          • nödvĂ€ndigt antal portar för anvĂ€ndarnas Ă„tkomst till nĂ€tverket
          • genomförande av sĂ€kerhetspolicyer - filtrering av trafik och protokoll
          • komprimering av sĂ€ndande domĂ€ner och segmentering av nĂ€tverket med hjĂ€lp av VLAN
          • implementering av separata VLAN för rösttrafik
          • stöd för QoS
          • stöd för PoE-Ă„tkomstdon
          • stöd för IP multicast
          • Ă„terhĂ„llbarhet för uppströms kommunikationslĂ€nkar tillsammans med distributionslaget (önskvĂ€rt)
        • Distributionslagret – pĂ„ denna nivĂ„ ska följande sĂ€kerstĂ€llas:
          • nödvĂ€ndigt antal portar för anslutning av Ă„tkommbryggor
          • aggregering och redundans av Ă„tkommbryggers lĂ€nkar
          • IP-routing
          • paketfiltrering
          • stöd för QoS
          • Ă„terhĂ„llbarhet pĂ„ lĂ€nk, utrustning och strömnivĂ„ (mycket önskvĂ€rt)
        • KĂ€rnan – ska möjliggöra:
          • hög hastighet av paketkommutering och routing
          • nödvĂ€ndigt antal portar för anslutning av distributionsbryggor
          • stöd för IP-routing och dynamiska routingprotokoll med snabb nĂ€tverkskonvergens
          • stöd för QoS
          • sĂ€kerhetsfunktioner för att skydda Ă„tkomsten till utrustningen och kontrollplanet
          • Ă„terhĂ„llbarhet pĂ„ nivĂ„ av utrustning och strömförsörjning (obligatoriskt)
        • Datacenter – det nĂ€tverkslagret i denna modul ska sĂ€kerstĂ€lla:
          • höghastighetskommunikationslĂ€nkar
          • nödvĂ€ndigt antal portar för anslutning av servrar
          • redundans av kommunikationslĂ€nkar bĂ„de mellan servrar och datacenterbryggor, liksom mellan datacenterbryggor och kĂ€rnnĂ€tverket (obligatoriskt)
          • redudans av utrustning och strömförsörjning (obligatoriskt)
          • stöd för QoS

        DÀrefter mÄste vi rÀkna vÄra portar och kommunikationslÀnkar och definiera kraven.
        ÅtkommningsnivĂ„ – portberĂ€kningstabell

        SÄ vi har fÄtt datan om fördelningen av Ätkomstportar mellan byggnader. Nu mÄste vi analysera ÄtkomstnivÄkraven och noteringarna och skissa pÄ lösningsalternativ.
        ÅtkommningsnivĂ„ – krav och lösningsalternativ

        DÀrefter rÀknar vi portar och kommunikationslÀnkar för följande nivÄer:

        DistributionsnivÄ

        KÀrnnivÄ

        DatacenternivÄ

        Vid berÀkningen har vi fÄtt följande:

        • Ă„tkomstnivĂ„ – vi behöver 24- och 48-portars Ă„tkommbryggor, helst med 1Gb Ă„tkomstportar och optiska uplinkportar SFP med stöd för PoE och bred funktionalitet:
          • totalt ger de 504 Ă„tkomstportar, vilket i princip tĂ€cker kraven för reservportar, om beslutet tas att anvĂ€nda 2 portar per arbetsplats – IP-telefon och dataport.
          • det Ă€r möjligt att anvĂ€nda en 48-portars switch med PoE-funktionalitet pĂ„ varje vĂ„ning, som tillhandahĂ„ller Ă„tkomstportar för kraven:
            • reservkapacitet — ungefĂ€r 102 reservportar (22%) i huvudbyggnaderna. För de ytterligare byggnaderna nĂ„got mer — 25%.
            • övervakning
            • trĂ„dlöst nĂ€tverk
        • distributionsnivĂ„ — switches med ett antal SFP-portar frĂ„n 12 till 48 portar med minst 2 SFP+-portar, som har möjlighet till stackning och utökat funktionalitet, samt med reservkraftsblock.
        • kĂ€rnnivĂ„ — krĂ€ver högpresterande switchar frĂ„n 12 till 24 SFP/SFP+-portar med stöd för bĂ„de stackning och klustring med MC-LAG-stöd. Det bör noteras att routrar ocksĂ„ kan anvĂ€ndas för trafikbalansering. Senaste generationens L3-switchar och routrar stödjer ECMP med trafikbalansering över 4 eller fler rutter med samma metrik.
        • nivĂ„ av datacenter — krĂ€ver switchar frĂ„n 8 till 24 SFP/SFP+-portar med stöd för bĂ„de stackning och klustring med MC-LAG-stöd.

        Den slutliga mÄlschemat för nÀtverket blev en sÄdan

        Val av Extreme-switchar för implementeringen av projektet

        Nu har vi kommit till huvudfrĂ„gan — valet av switchar för att genomföra vĂ„rt projekt. För den resulterande mĂ„lschemat passar följande Extreme-switchar:

        NivÄ
        Modell
        Portar
        Beskrivning

        kÀrna
        x620-16x-Base *

        x670-G2-48x-4q-Base*
        16 x 10GE SFP+
         
         
         
        48x10GE SFP+ och 4×40 GE QSFP+
        För grundlÀggande behov i kÀrnan:

        • högpresterande lĂ€nkar
        • utökat funktionalitet för routing och sĂ€kerhet
        • reservkraft med extra nĂ€tdelar
        • stöd för stackning och klustring

        Med minimala krav passar switchen i x620-serien.
        Om mer omfattande krav pÄ antal portar och bredare funktionalitet finns, bör switcharna i x670-G2-serien övervÀgas.

        datacenter

        x620-16x-Base*

        x590-24x-1q-2c*

        x670-G2-48x-4q-Base*

        16 x 10GE SFP+
         
         
         
        24x10GE SFP, 1xQSFP+, 2xQSFP28
         
         
        48x10GE SFP+ och 4×40 GE QSFP+

        För grundlÀggande behov i datacentret:

        • högpresterande lĂ€nkar
        • reservkraft med extra nĂ€tdelar
        • stöd för stackning och klustring

        Med minimala krav passar switchen i x620-serien.
        Om mer omfattande krav pÄ antal portar och bredare funktionalitet finns, bör switcharna i x670-G2- och x590-24x-1q-2c-serierna övervÀgas.

        distribution

        X460-G2-24x-10GE4-Base*

        X460-G2-48x-10GE4-Base*

        24x1GE SFP, 8×1000 RJ-45, 4x10GE SFP+
         
         
         
        48x1GE SFP, 4x10GE SFP+

        För grundlÀggande behov inom distribution:

        • nödvĂ€ndigt antal optiska portar
        • reservkraft med extra nĂ€tdelar
        • stöd för stackning och klustring
        • nödvĂ€ndigt L3-funktionalitet

        De perfekta switcharna Àr frÄn x460-G2-serien. Med reservdelar för strömförsörjning och möjlighet till att utöka och lÀgga till 10G-portar, CX (för stapling) och QSFP+ gör dem till idealiska switchar för distributionsnivÄn med portar upp till 1 Gb.

        Ätkomst

        X440-G2-24p-10GE4*

        X440-G2-24t-10GE4*

        X440-G2-48t-10GE4*

        X440-G2-48p-10GE4*

        24x1000BASE-T(4 x SFP combo), 4x10GE SFP+ (PoE budget 380 W)
         
        24x1000BASE-T(4 x SFP combo), 4x10GE SFP+
         
         
        24x1000BASE-T(4 x SFP combo), 4x10GE SFP+ kombinationsportar
         
        48x1000BASE-T(4 x SFP combo), 4x10GE SFP+ kombinationsportar (PoE budget 740 W)

        För Ätkomstbehov:

        • nödvĂ€ndigt antal Ă„tkomstportar
        • stöd för PoE/PoE+
        • funktionalitet och möjlighet för portutvidgning
        • en ytterligare bonus i form av stöd för stapling med 10Gb-portar "out of the box"

        Jag rekommenderar att man tittar pÄ denna serie med tanke pÄ dess flexibilitet nÀr det kommer till portar, prestanda och funktionalitet.

        *specifikationerna för de valda switcharna kan ses i den första artikeln i serien — översikt av Extreme-switchar

        HÀr skulle jag kunna avsluta artikeln, men jag vill gÀrna belysa ytterligare tvÄ aspekter som varje ingenjör kommer att stöta pÄ vid utveckling eller uppgradering av nÀtverket:

        • arbete med kabelsystem — fiber och kopparlinjer
        • IP-adressering

        Arbete med fiber

        Ovan har jag angett den mÄlstruktur som vi behöver nÄ. För att realisera den krÀvs följande antal anslutningar för utrustningen:

        antal lÀnkar

        Som framgĂ„r av tabellen Ă€r det minimala antalet fibrer som krĂ€vs för att sĂ€kerstĂ€lla nĂ€tverksnivĂ„ernas redundans (kĂ€rnmodul, datacenter och distribution i tvĂ„ byggnader) — 10 stycken.

        Vid nÀtverkskarakteriseringen upptÀckte vi att det finns totalt 8 fibrer i kabeln mellan byggnaderna. Vad ska man göra i sÄdana situationer?

        Jag kommer att ge nÄgra lösningar:

        • Det första uppenbara steget Ă€r att anvĂ€nda lediga fibrer i kabeln mellan byggnad 1 — byggnad 1 och byggnad 1 — byggnad 2 (som framgĂ„r av tabellen anvĂ€nds endast 2 av 8 fibrer i varje kabel). För detta behövs det bara installera optiska kopplingar mellan brytarna i byggnad 1 och vid behov anvĂ€nda SFP-moduler med ett överskott av optisk budget.
        • Det andra steget Ă€r möjligheten att anvĂ€nda CWDM-teknik – sammanslagning av bĂ€rande vĂ„glĂ€ngder inom en och samma fiber. Denna teknik Ă€r betydligt billigare Ă€n DWDM och ganska enkel att implementera. Det finns frĂ€mst krav pĂ„ kvaliteten pĂ„ de optiska fibrerna och SFP/SFP+-transceivers av viss lĂ€ngd och budget. Som jag nĂ€mnt i den tidigare artikeln – möjligheten för switchar att kĂ€nna igen transceivers frĂ„n tredje part kan verkligen underlĂ€tta för oss och minska kapitalutgifterna för att bygga ytterligare optiska kablar.
        • Det tredje steget Ă€r att övervĂ€ga möjligheten att öka antalet fibrer genom att dra ytterligare optiska kablar.

        Vidare tittar vi pÄ antalet fibrer mellan byggnader med installerade distributionsswitchar och extra hus 2-10. HÀr Àr det inte heller sÄ entydigt:

        • För det första saknas fibrer för att genomföra vĂ„rt mĂ„l – tvĂ„ fibrer per switch (som vi minns har vi kablar med fyra OV per hus).
        • För det andra, Ă€ven om det finns tillrĂ€ckligt med fibrer mellan byggnaderna, anvĂ€nds MMF-fibrer inuti husen, vilket inte tillĂ„ter oss att enkelt koppla ihop SMF- och MMF-fibrer (jag talar om avstĂ„nd mellan byggnader som överstiger 300-400 meter).

        I sÄdana fall kan följande alternativ övervÀgas:

        • förse varje switch med SMF-fibrer:
          • om avstĂ„ndet tillĂ„ter – kan du dra ytterligare lĂ„nga patchkablar mellan switcharna. Tidigare anvĂ€nde vi patchkablar med lĂ€ngd pĂ„ 30-50 m.
          • dra en relativt billig optisk SMF-kabel med lĂ„g kapacitet mellan skĂ„pen.
          • som yttersta alternativ anvĂ€nda olika SMF-MMF-omvandlare.
        • För att minimera de anvĂ€nda fibrerna mellan byggnaderna kan man:
          • anvĂ€nda funktionaliteten för stapling av access-switchar x440-G2 – samtidigt som man anvĂ€nder 1 SMF-fiber till varje switch pĂ„ varje vĂ„ning, vilket gör att man istĂ€llet för 6 fibrer och portar kan anvĂ€nda 3 fibrer och portar pĂ„ varje sida.
          • anvĂ€nda 2 fibrer för att ansluta den första switchen i grenen och den sista. Aggregat lĂ€nkar pĂ„ grĂ€nsswitcharna för access och anvĂ€nda STP-protokoll i den resulterande ringen.

        IP-adressering

        HÀr ger jag ett förslag pÄ adressering för vÄr schema.

        För nĂ€rvarande har vi flera klass B-nĂ€t — 172.16.0.0/16. NĂ€r jag berĂ€knar IP-adressutrymmet kommer jag att basera mig pĂ„ följande övervĂ€ganden:

        • 4 bitar av den andra oktetten kommer att beteckna byggnader — 172.16.0.0/12.
        • Tredje oktett kommer att beteckna vĂ„ningsnumret i byggnaden.
        • Tredje oktett = 255 kommer att avsĂ€ttas för point-to-point-lĂ€nkar mellan utrustning och nĂ€tverksstyrning.
        • en management VLAN per vĂ„ning för att hantera switchar.
        • ett anvĂ€ndar VLAN per switch (i genomsnitt 24 portar).
        • ett Voice VLAN per switch (i genomsnitt 24 portar).
        • ett VLAN för övervakningssystem per vĂ„ning.
        • ett VLAN för Wi-Fi-enheter per vĂ„ning.

        Jag fick ungefÀr sÄdana hÀr tabeller:
        nÀtverk 172.16.0.0/14
        nÀtverk 172.20.0.0/14

        I den ovanstÄende tabellen har jag gett ett ungefÀrligt exempel pÄ fördelningen av nÀtverk mellan byggnader och vÄningar pÄ ena sidan och nÀtverken (anvÀndare, styrning och tjÀnster) pÄ andra sidan.

        I sjÀlva verket Àr valet av det grÄ nÀtet 172.16.0.0/12 inte optimalt, eftersom det begrÀnsar oss i antalet nÀtverk (frÄn 16 till 31) för byggnader, och det finns Àven fjÀrrkontor som ocksÄ behöver segmentera nÀtverksblock, ett mer optimalt alternativ kan vara att anvÀnda 10.0.0.0/8-nÀt, eller en kombination av 172.16.0.0/12-nÀt (till exempel för tjÀnstebehov och servrar) och 10.0.0.0/8 (för anvÀndarnÀt).

        Övergripande Ă€r tillvĂ€gagĂ„ngssĂ€ttet för tilldelning av IP-nĂ€t ocksĂ„ modulĂ€rt, och det Ă€r önskvĂ€rt att följa reglerna för sammanstĂ€llning av undernĂ€t till ett summary-nĂ€t pĂ„ distributionsnivĂ„er, samt pĂ„ grĂ€nsroutrar i fjĂ€rrkontor. Detta görs av flera skĂ€l:

        • för att minimera routingtabellerna pĂ„ routrar
        • för att minimera tjĂ€nstetrafiken frĂ„n routingprotokoll (alla möjliga uppdateringsmeddelanden, nĂ€r undernĂ€t inte Ă€r tillgĂ€ngliga)
        • för att förenkla administrationen och förbĂ€ttra lĂ€sbarheten av L3-nĂ€t

        Även om det i de första tvĂ„ punkterna bör noteras att kraften hos moderna routrar Ă€r mycket högre Ă€n de som fanns för 15-20 Ă„r sedan och de kan hĂ„lla stora routingtabeller i sitt RAM-minne, och dessutom har relationen mellan pris och bandbredd för kommunikationskanaler minskat jĂ€mfört med priserna under den tid dĂ„ E1/T1-strömmar anvĂ€ndes i stor skala (G.703).

        Slutsats

        VÀnner, i denna artikel har jag försökt att sammanfatta de grundlÀggande principerna för design av campusnÀt sÄ kort som möjligt. Ja, materialet blev ganska omfattande och detta eftersom jag inte berörde Àmnen som:

        • organisation av företagsgrĂ€nser (och det Ă€r en egen historia med sina egna switchar, grĂ€nssnitt, brandvĂ€ggar, IPS/IDS-system, DMZ, VPN och andra grejer)
        • organisation av Wi-Fi-nĂ€t
        • organisation av VoIP-nĂ€t
        • organisation av datacenter
        • sĂ€kerhet (och det Ă€r ocksĂ„ en egen vĂ€rld som inte stĂ„r tillbaka för designen av ren nĂ€tverksinfrastruktur i omfattning och krav, utan ibland till och med övertrĂ€ffar den)
        • energi
        • listan kan fortsĂ€tta och fortsĂ€tta

        Faktiskt Àr design och byggande av företagsnÀt en ganska mödosam uppgift som krÀver mycket tid och resurser.

        Men jag hoppas att min artikel hjÀlper er att bedöma och pÄ en grundlÀggande nivÄ förstÄ hur man kan nÀrma sig denna uppgift.

        Detta Àr lÄngt ifrÄn den sista artikeln om Extreme Networks, sÄ hÄll utkik efter uppdateringar (Telegram, Facebook, VK, TS Solution Blog)!

KĂ€lla: habr.com

Köp pĂ„litlig webbhotell med DDoS-skydd, VPS VDS-servrar đŸ”„ Köp pĂ„litlig webbhotell med DDoS-skydd, VPS VDS-servrar | ProHoster