Ethernet -Switches: 5 Netzwerkmethoden

Werfen wir einen Blick auf die fünf Netzwerkmethoden fürSchalter.

 

Netzwerke mit rund 100 Benutzern gelten als kleine bis mittelgroße Geschäftsnetzwerke. Es stellt sich eine häufige Frage: Benötigt ein Netzwerk mit 100 Verbindungen einen Kernschalter?

Im Allgemeinen benötigen Netzwerke mit weniger als 50 Verbindungen keinen Kernschalter. Ein 2 -Schicht -Schalter kombiniert mit einem Router sollte ausreichen. Ein Netzwerk mit 100 Verbindungen, das für ein kleines bis mittleres Netzwerk typisch ist, erfährt jedoch eine mäßige Belastung-es gibt immer die Möglichkeit einer Datenlatenz.

Kernschalter sind in der Regel Layer 3 -Switches und bieten effiziente Routing, VLAN -Segmentierung und andere Netzwerkverwaltungsfunktionen. Layer 3 Core-Switches realisieren das IP-Routing über Hardware und ihre optimierte Routing-Software verbessert die Routing-Effizienz und löst die Geschwindigkeitsprobleme des herkömmlichen Software-basierten Routings. Eine weitere wichtige Funktion von3- Schichtschalterist die effiziente Verbindung von Subnetzen, ohne die Geschwindigkeit zu beeinträchtigen.

Sie bieten auch eine gute Erweiterbarkeit, da verschiedene Schnittstellen des Expansionsmoduls reserviert sind. Wenn Geräte später hinzugefügt werden müssen, müssen das Netzwerklayout und vorhandene Geräte nicht geändert werden. Sie können einfach Ihr Setup erweitern und Ihre ersten Investitionen schützen.

Daher lautet unsere Netzwerklösung für so kleine bis mittelgroße Netzwerke:

In diesem Plan wird jedes Büro einem unabhängigen VLAN mit einem separaten Subnetz zugeordnet, wobei Layer -2 -Switches für die Zugriffsschicht verwendet werden. Ein mittelgroßer Schicht 3-Switch dient als Kernschalter für die Weiterleitungsdaten über Subnetze hinweg, wobei die Firewall nach der Adressübersetzung eine Verbindung zum Internet herstellt.

Jeder Schicht 2-Schalter bietet Platz für 12 Benutzer, und jeder Port auf dem mittelgroßen Schicht 3-Schalter wird verschiedenen VLANs zugeordnet. Dadurch wird die Datentrennung zwischen Büros gewährleistet und die Internetgeschwindigkeiten für jedes Büro effektiv erhöht. Die Datenübertragungen zwischen Büros werden vom Schaltschalter der Layer 3 behandelt, wodurch der Paketverlust dank der leitenden Fortschrittsleistung des Schalters verhindern wird.

Es wird empfohlen, dass die hier verwendeten Schaltschalter mindestens 16 100 M-Ethernet-Ports-More-More aufweisen. Wenn die Überwachungskameras jedoch hohe Bitraten aufweisen, können 100 m Schalter nicht ausreichend sein.

Dieser Netzwerkplan enthält keine Aggregationsschichtgeräte aufgrund der geringen Skala des Netzwerks, wodurch die Notwendigkeit für sie beseitigt wird.

 

Wir klassifizieren Netzwerke mit 300-800 Benutzern als mittelgroße Unternehmensnetzwerke. Es wird schwierig, Netzwerke zu verwalten, sobald sie in der Größe der Größe wachsen, die nicht mehr praktisch für die Verwendung der kleinen Netzwerkkonfiguration ist. Für solche Netzwerke können wir die folgende Konfiguration verwenden:

Mit zunehmender Anzahl von Benutzern verwenden wir weiterhin Layer 2 -Schalter für den Zugriff. Wir stellen ein neues Gerät (Layer 2 Aggregation Switch) zur Aggregation ein.

Lassen Sie uns die Rolle der Aggregationsschicht erläutern:
Die Aggregationsschicht dient als Schwerpunkt für mehrere Zugriffsschichtschalter, verwaltet den gesamten Datenverkehr von diesen Geräten und liefert Uplinks in die Kernschicht. Somit erfordern die Aggregationsschichtschalter im Vergleich zu Zugriffsschichtschalter eine höhere Leistung, weniger Schnittstellen, aber höhere Schaltraten.

Die Hauptfunktionen der Aggregationsschicht umfassen:

 

Aggregierung des Benutzerverkehrs aus der Zugriffsschicht und Handhabung der Datenpaketübertragung, Weiterleitung und Umschaltung;

Basierend auf dem Zugriffsschicht -Benutzerverkehr, der Ausführung lokaler Routing, Filterung, Lastausgleich, QoS -Prioritätsmanagement, Sicherheitsmechanismen, Übersetzung von IP -Adressen, Verkehrsformung, Multicast -Management und mehr;

Benutzerverkehr auf die Kernschalterschicht oder die lokales Routing basierend auf den Verarbeitungsergebnissen richten;

Umgang mit verschiedenen Protokollkonvertierungen (z. B. Routing -Zusammenfassung und Umverteilung), wodurch die Kernschichtverbindungen Regionen mit unterschiedlichen Protokollen ausgeführt werden können.

Verbindungen zwischen den Aggregationsschaltern der Schicht 2 und der Schalter 3 -Schalter sollten Gigabit -Linien verwenden, um die Latenz zu minimieren, die sich aus einer erhöhten Anzahl von Geräten, die an der Netzwerkdatenübertragung beteiligt sind, ergeben können.

Schicht 2 Aggregationsschalter sollten zahlreiche 100-m-Ethernet-Anschlüsse (um mehrere Schicht 2-Schalter mit mehreren Schicht 2) und mehrere Gigabit-Ethernet-Anschlüsse (für Hochgeschwindigkeits-Uplink-Funktionen) zu aggregieren. Diese Switches sollten die Weiterleitung und Funktionen von IEEE802.1q, Portaggregation (Trunk), Port-Rate-Steuerung, Priority Queue Management usw. unterstützen, um die speziellen Anforderungen gemäß verschiedenen Zugangssituationen zu erfüllen.

 

Für Enterprise -Netzwerke mit einer Benutzerzahl von mehr als 1, 000, aber weniger als 3, 000, lautet unsere Netzwerklösung wie folgt:

Auf den ersten Blick mag die Netzwerktopologie komplex erscheinen, aber bei näherer Prüfung ist das Prinzip das gleiche wie das mittelgroße Netzwerk, das wir zuvor diskutiert haben. Wenn sich die Skala des Netzwerks weiter erweitert, kann es die Verarbeitungsleistung des Netzwerks auf einen einzelnen Schicht 3 -Schalter des Netzwerks verringern. Es könnte eine Belastung mit unzureichenden Ressourcen geben.

Alle vom Benutzer erstellten Datenverkehr erreichen dieses Gerät, sodass eine Vielzahl von Protokolldateneinheiten verarbeitet werden muss. Wenn ein so großes Netzwerk immer noch nur ein Kerngerät verwendet, ist die CPU unglaublich beschäftigt. Dies führt zu einer erhöhten Latenz bei der Reaktion auf Benutzerdaten und vermittelt den Benutzern den Eindruck, dass sich das Netzwerk verlangsamt hat. Daher ist hinzuzufügen, dass ein weiterer Schicht 3 -Schalter für die Last erforderlich ist, was das Vorhandensein mehrerer Schicht -3 -Schalter im Netzwerk erklärt.

Für Verbindungen zwischen Schaltschalter können wir mehrere Gigabit-Links aggregieren, um eine höhere Verbindung zu bilden. Dies stellt sicher, dass die Daten nicht zwischen den Layer 3-Switches blockiert werden, wodurch die Hochgeschwindigkeitsaustauscheigenschaften des Netzwerks beibehalten werden.

 

Wenn die Anzahl der Benutzer 5 überschreitet, klassifizieren wir es als großes Unternehmensnetzwerk. Unsere Konfiguration für ein solches Netzwerk lautet wie folgt:

Bei der Analyse dieser Topologie stellen wir die Einführung weiterer Schalter fest. Für ein solches großes Netzwerk würde die Verwendung mehrerer (z. B. mehr als vier) Schicht 3 als Kerngeräte die Datenaustauschlatenz erhöhen. Einige Daten müssen möglicherweise alle Schaltschalter in Layer 3 durchqueren, einschließlich Verzögerungen von Zugriffs- und Aggregationsschaltern von Layer 2, was zu einer übermäßigen Weiterleitungsverzögerung und damit zu einem langsameren Netzwerk führt.

Daher die Einführung großer Schaltgeräte (Kernschalteroder Kernrouter) sind erforderlich, um die Anzahl der Geräte zu verringern, die Daten durchlaufen müssen.

Kernschalter (oder Kernrouter) haben normalerweise robuste Funktionen, sodass sie direkt mit dem Internet eine Verbindung herstellen können. Wenn das Enterprise -Netzwerk ein hohes Maß an Sicherheit erfordert, können dedizierte Firewall -Geräte zwischen dem Kernschalter und dem Internet verwendet werden.

Wie für die Zugriffsschicht, ob Sie 100 m auswählen sollen oderGigabit -Schalterkann durch die zuvor abgedeckte Benutzerbandbreitennachfrage bestimmt werden.

 

Für große Standorte oder Gebäudenetzwerke können wir nicht nur die oben genannten herkömmlichen Switch-Netzwerkmethoden verwenden, sondern auch all-optische Netzwerke einsetzen.

All-optisches Netzwerk für Netzwerküberwachungsprojekte

Ein rein optisches Netzwerk verwendet All-Faser-Verbindungen mit einer abgeflachten Netzwerkhierarchie, die einen einheitlichen Multi-Service-Zugriff für Büros ermöglicht.
Die Bandbreite jedes ONU kann dynamisch zwischen 2 m und 1 Gbit / s eingestellt werden, wobei eine durchschnittliche Uplink -Bandbreite von etwa 30 m pro ONU, was bedeutet, dass ein OLT -Port etwa 240 Video -Stream -Kanäle (über die Hauptfaser) tragen kann.

 

Speichern: Optische Splitter ersetzen Aggregationsschalter und bieten ein passives System, das wartungsfrei ist und Platz spart.
Reichweite: GPON -Faser deckt lange Strecken bis zu 20 km ohne Relais ab.
Geschwindigkeit: Das flache Netzwerkdesign bietet eine direkte Kommunikation mit niedriger Latenz.
Einfache: Konfiguration und Verwaltung zentraler Geräte mit automatischen Dienstbereitstellungen und Plug-and-Play-Funktionen.