ссс. 1 Введение в коммутируемые сети 1. Коммутируемые сети

Название	Коммутируемые сети
Дата	22.05.2022
Размер	2.06 Mb.
Формат файла
Имя файла	1 Введение в коммутируемые сети 1.pptx
Тип	Документы #543448

Коммутируемые сети

Получение прямого доступа к ресурсам компании — в любое время и из любой точки мира.
Под этими ресурсами подразумеваются не только традиционные виды данных, но также видео и голосовая информация.
Возрастает потребность в технологиях совместной работы. Эти технологии обеспечивают общий доступ к ресурсам в режиме реального времени для нескольких удаленных пользователей, как если бы они физически находились в одном месте.

Сетевые устройства

Различные устройства должны обеспечивать быстрое, безопасное и надежное соединение между узлами.
Коммутаторы локальных сетей обеспечивают подключение конечных пользователей к корпоративной сети и главным образом отвечают за управление информацией внутри среды LAN.
Маршрутизаторы обеспечивают передачу информации между локальными сетями и, как правило, не взаимодействуют с отдельными узлами.
Все сервисы зависят от доступности надежной маршрутизируемой и коммутируемой сетевой инфраструктуры, на которой они могут быть построены.
Данная инфраструктура должна быть тщательно разработана, правильно развернута и организована для обеспечения устойчивости платформы.

Доступ к необходимым ресурсам и информации практически из любой точки мира, в любое время и с любого устройства

Сети нового поколения должны соответствовать существующим ожиданиям и поддерживать современное оборудование, но также взаимодействовать с устаревшими платформами.

Элементы объединенной сети

В корпоративных сетях применяют объединенные решения с использованием голосовых систем, IP-телефонов, шлюзов голосовых данных, видеоподдержки и видеоконференций

Элементы объединенной сети

Конвергентная сеть с поддержкой совместной работы, включает следующие функции:

Обработка данных
Управление вызовами: обработка телефонных звонков, идентификация вызывающего абонента, перевод вызова, удержание линии и конференции.
Голосовые сообщения: голосовая почта.
Мобильная связь: прием важных звонков независимо от местонахождения.
Автоответчик: более быстрое обслуживание клиентов благодаря возможности направления звонков напрямую в соответствующий отдел или сотруднику.

Элементы объединенной сети

Одно из основных преимуществ перехода на сеть объединения заключается в том, что устанавливать и контролировать нужно лишь одну физическую сеть

Сети без границ

Развитие сетей требует нового подхода к их созданию, учитывающего внедрение искусственного интеллекта, упрощение операций и масштабируемость сети в зависимости от потребностей будущих пользователей.

Сети без границ

Сеть без границ— это сетевая архитектура, которая объединяет инновационную идею и проектирование.
Сеть без границ безопасно, надежно и удобно связывает пользователей любых устройств.
Организации могут обеспечить поддержку сети без границ в любое время и в любом месте.
Разработана специально для решения информационных и деловых вопросов, например поддержки объединенной сети и непрерывно меняющихся схем организации работ.

Иерархичность — упрощает понимание роли каждого устройства на каждом уровне, обеспечивает поддержку в процессе развертывания, эксплуатации и управления, а также снижает количество неполадок на каждом уровне.
Модульность — способствует безупречному расширению сети и внедрению интегрированных сервисов по мере необходимости.

Отказоустойчивость — обеспечивает бесперебойную работу сети в соответствии с ожиданиями пользователей.
Гибкость — обеспечивает рациональное распределение нагрузки трафика за счет использования всех сетевых ресурсов.

Иерархическое проектирование коммутируемой сети без границ

Позволяет сетевым разработчикам объединять функции безопасности, мобильности и унифицированной коммуникации.
Основой являются дважды проверенные и одобренные к применению трехуровневые и двухуровневые модели.

Уровень доступа

Периметр сети, где трафик входит или покидает сеть.
Основная функция коммутатора уровня доступа - обеспечение пользователю сетевого доступа.
Коммутаторы уровня доступа подключаются к коммутаторам уровня распределения, которые реализуют технологии сетевой инфраструктуры, такие как маршрутизация, качество обслуживания и безопасность.

Уровень распределения

Уровень распределения взаимодействует между уровнем доступа и уровнем ядра для обеспечения многих важных функций:

возможность агрегации больших проводных сетей в коммуникационном шкафу;
предоставление доступа интеллектуальной коммутации, маршрутизации и функций политики доступа к остальной части сети;

Уровень распределения

обеспечение высокого уровня доступности ядра для конечных пользователей наличие маршрутов равной стоимости посредством резервных коммутаторов уровня распределения;
предоставление дифференцированных услуг приложениям с различными классами обслуживания по периметру сети.

Уровень ядра

— это сетевая магистраль.
объединяет несколько уровней сети кампусного типа.
связывает кампус с остальными сегментами сети.
Основная задача - обеспечение изоляции сбоев и высокоскоростного магистрального подключения.

Двухуровневая схема сети

Разделение между уровнем ядра и уровнем распределения может не понадобиться по причине небольших размеров сети, в которой количество подключенных к сети пользователей невелико, или когда подразделения организации размещены в пределах одного здания.
Высокая масштабируемость физической инфраструктуры сети, разграничение уровней распределения и ядра не требуется.
При таком варианте рекомендуется использовать альтернативную схему сети комплекса зданий, называемую схемой сети со свернутым ядром.

Роль коммутируемых сетей

Коммутируемая LAN обеспечивает большую гибкость и управление трафиком.
Поддерживает гарантированное качество обслуживания, устанавливает дополнительную защиту, поддерживает беспроводные и IP-технологии и мобильные сервисы.

Коммутируемая локальная сеть

обеспечивает:

Большую гибкость
Оптимизированное управление трафиком
Качество обслуживания (QoS)
Дополнительная безопасность
Поддержка беспроводных сетей и подключения
Поддержка новых технологий (ip-телефония, мобильные сервисы и др.)

Форм-факторы

Правильный выбор типов коммутаторов, соответствующих требованиям сети, играет большую роль.
Высота коммутатора (1U)
Рассмотренные выше параметры иногда называют форм-факторами коммутатора.

Стекируемые коммутаторы с фиксированной конфигурацией

Соединены с помощью специального кабеля, обеспечивающего высокую пропускную способность между коммутаторами.
Предусмотрен специальный порт.
Работают с эффективностью одиночного коммутатора больших размеров.
Используются когда важны отказоустойчивость и высокая пропускная способность.
Применение модульного коммутатора оказывается слишком дорогим.
Обеспечивает быстрое восстановление сети в случае отказа одного коммутаторов.

В сетях используются различные типы коммутаторов.
Основная концепция коммутации заключается в принятии устройством решения на основе двух критериев:
Входной порт
Адрес назначения

Концепция коммутации в сетевых и телекоммуникационных технологиях

Решения, принимаемые коммутатором, основаны на адресах отправителя и получателя.
Коммутатор LAN ведёт таблицу, с помощью которой определяет, как пересылать трафик через коммутатор.
Коммутаторы локальных сетей пересылают кадры Ethernet основываясь на MAC-адресе назначения кадров.

Коммутация с промежуточным хранением (режим «store-and-forward»)

позволяет коммутатору выполнять ряд действий:

Сквозная коммутация

Позволяет коммутатору начать пересылку примерно через 10 микросекунд
Без проверки FCS
Без автоматической буферизации.

Коллизионный домен

Это сегмент, в котором устройствам приходится конкурировать за установление связи.
Все порты коммутатора принадлежат одному и тому же коллизионному домену.
Каждый порт коммутатора сам по себе является коллизионным доменом.
Коммутатор разбивает сегмент на меньшие коллизионные домены, снижая тем самым уровень конкуренции между устройствами.

Домены коллизий

Устройства должны передавать данные по очереди.
Сегменты сети, в которых устройства совместно используют полосу пропускания, называются коллизионными доменами.
Если два или более устройств в одном коллизионном домене одновременно пытаются передавать данные, возникает коллизия.

Домены коллизий

Если коммутационный порт Ethernet работает в полудуплексном режиме, каждый сегмент находится в своем собственном коллизионном домене.
Если же порты коммутатора Ethernet работают в полнодуплексном режиме, коллизии исключены и, следовательно, коллизионный домен отсутствует.
По умолчанию порты коммутатора Ethernet автоматически согласовывают полнодуплексный режим, если смежное устройство может также работать в полнодуплексном режиме.

Полнодуплексный режим устанавливается в том случае, если оба устройства поддерживают его при максимальной общей пропускной способности.

Домены широковещательной рассылки

является областью сети, в которой кадр широковещательной рассылки может быть услышан.
Коммутатор направляет кадры широковещательной рассылки ко всем портам.
Все порты коммутатора (в конфигурации по умолчанию) принадлежат одному и тому же домену широковещательной рассылки.
Если подключено два или более коммутаторов, широковещательная рассылка будет осуществляться ко всем портам всех коммутаторов (за исключением порта, изначально принявшего широковещательное сообщение).

Широковещательные домены

Совокупность соединенных коммутаторов формирует единый широковещательный домен.
В широковещательный домен входят все устройства локальной сети, которые получают кадры широковещательной рассылки от узла.

Широковещательные домены

Только устройство сетевого уровня, например маршрутизатор, может разделить широковещательный домен уровня 2.
Маршрутизаторы используются для сегментации доменов широковещательной рассылки, но они также сегментируют домен коллизий.

Снижение перегрузок сети

Коммутаторы соединяют сегменты локальных сетей.
Используют таблицу МАС-адресов для определения сегмента, которому нужно отправить кадр, и могут сократить или полностью устранить коллизии.

Снижение перегрузок сети

По умолчанию порты коммутаторов, настроены в полнодуплексном режиме, тем самым исключая коллизионные домены.
Значительно улучшают производительность локальной сети,
Необходимы для передачи данных со скоростью 1 Гбит/с Ethernet и выше.

Коммутаторы помогают снизить перегрузку сети следующими способами:

Упрощение процесса сегментации LAN на отдельные коллизионные домены;
Обеспечение полнодуплексной связи между устройствами;
Использование преимуществ высокой плотности портов;

Коммутируемые домены Снижение перегрузок сети

Использование буферизации больших кадров;
Задействование высокоскоростных портов;
Использование преимуществ быстрой внутренней коммутации;
Низкая стоимость портов.

Характеристики коммутаторов

Высокая плотность портов. Коммутаторы обладают высокой плотностью портов: часто высота коммутаторов с 24 и 48 портами равна одному стоечному модулю, а скорость их может достигать 100 Мбит/с, 1 Гбит/с и 10 Гбит/с. Коммутаторы крупных предприятий могут поддерживать несколько сотен портов.
Большие буферы кадров. Возможность хранить больше полученных кадров перед их отбрасыванием весьма полезна, особенно при наличии перегруженных портов, к которым подключены серверы или другие части сети.

Характеристики коммутаторов

Скорость порта. Наиболее распространены порты со скоростями 100 Мбит/с, 1 или 10 Гбит/с (скорость 100 Гбит/с также представляется возможной).
Быстрая внутренняя коммутация обеспечивает высокую производительность. Для этого используется быстрая внутренняя шина или общая память, которая влияет на общую производительность коммутатора.
Низкая стоимость каждого порта обеспечивает высокую плотность портов при минимуме затрат.