Коммутация с помощью Smart – применение стекирования в небольших и

средних компаниях

Стекируемые коммутаторы Smart, как доступная для SMB и высокофункциональная альтернатива неуправляемым и полностью управляемым коммутаторам

ШТАБ-КВАРТИРА NETGEAR

4500 Great America Parkway

Santa Clara, CA 95054, США

1-888-NETGEAR (638-4327)

E-mail: info@NETGEAR.com

www.NETGEAR.com
Резюме

Уникальные требования к сетям небольших фирм и филиалов заставляют ИТ-отделы выбирать сетевое оборудование, обладающее масштабируемостью, доступной ценой и простое в управлении. Стекируемые коммутаторы Smart предоставляют небольшим компаниям полное решение коммутации, в котором используются расширенные функции сетей следующего поколения, но в то же время простое и доступное по цене. В этой статье объясняется, почему стекируемые коммутаторы Smart лучше подходят небольшой компании или филиалу, чем нестекируемые коммутаторы или сложные коммутаторы второго и третьего уровня.

Содержание

Обзор

Когда возникает необходимость в расширении сети многие компании сначала используют автономные коммутаторы, но затем они сталкиваются с тем, что такой метод расширения приводит к уменьшению полосы пропускания и образованию «узких» мест в сети, росту расходов и существенно затрудняет управление. С другой стороны, полностью управляемые коммутаторы второго и третьего уровня применяют расширенные функции, но в то же время приносят в сеть лишнюю сложность и требуют непомерных для небольших и средних компаний инвестиций. Совокупная стоимость владения этих устройств резко возрастает если учитывать расходы на дополнительное обучение персонала, затраты рабочего времени на конфигурирование и управление сетью и реальную цену оборудования.
Стекируемые коммутаторы Smart предоставляют небольшим компаниям и филиалам реальную альтернативу – они обеспечивают стекирование и расширенную функциональность по доступной цене и не усложняют управление сетью. Стекируемые коммутаторы Smart предлагают масштабируемость, улучшение гибкости, утилиты для быстрого развертывания и простоту управления наряду с мощными функциями, которые обычно применяются только в полностью управляемых коммутаторах.

Зачем нужно стекирование?

Растущей компании нужна сеть, способная легко масштабироваться по мере увеличения числа пользователей и приложений, т.е. без дополнительных расходов и сложности. Если в компании нет такой сети, то она тратит всё больше денег и рабочего времени, пытаясь реагировать на быстрый рост.
При использовании автономных коммутаторов масштабирование означает добавление новых устройств и кабелей в каскад или цепочку, что неизбежно усложняет управление сетью и увеличивает расходы на администрирование (см. Рисунок 1a). Автономные коммутаторы управляются индивидуально по своим уникальным IP-адресам, поэтому по мере добавления новых коммутаторов в сеть затраты рабочего времени на управление и конфигурирование резко возрастают, а вместе с ним и стоимость применения такого подхода.
Помимо усложнения управления при добавлении новых автономных коммутаторов эти устройства совместно используют одну и ту же полосу пропускания, поэтому увеличение их числа ведет к падению производительности. Пропускная способность значительно ухудшается по мере добавления даже одного коммутатора – например, если два 48-портовых коммутатора соединены через гигабитный uplink цепочкой, то пропускная способность не превышает до 21 Мбит/сек на порт. Если соединить шесть коммутаторов, то 288 портов будут совместно использовать 1 Гбит/сек и пропускная способность на порт упадет до 3.47 Мбит/сек. Таким образом, по мере подсоединения к цепочке каждого нового коммутатора пропускная способность резко снижается. Это означает скрытые затраты, связанные с ухудшением продуктивности пользователей и невозможностью внедрить такие приложения, как Voice over IP.

Не следует забывать, что автономные решения не обеспечивают защиты от отказов – если произойдет обрыв соединения между двумя соседними коммутаторами или оно при его неисправности перестане работать и вся сеть.

Стекируемые коммутаторы оборудованы специальным высокоскоростным портом для соединения их в стек (см. Рисунок 1b). В некоторых моделях таких коммутаторов порты стекирования поддерживают скорость до 20 Гбит/сек. Это означает, что пропускная способность не будет ухудшаться по мере добавления в стек коммутаторов и для приложений с повышенными требованиями к полосе пропускания можно использовать высокоскоростную объединительную панель. Благодаря наличию в коммутаторе выделенных порты для стекирования все обычные порты коммутатора доступны для подключения пользователей и устройств и их не надо резервировать для соединения с другими коммутаторами. Кроме того, стекируемые решения обеспечивают отказоустойчивость за счет отсутствия точек единичного отказа – если один из коммутаторов выйдет из строя, то произойдет переконфигуирование стека и нагрузку с неисправного коммутатора возьмут на себя другие коммутаторы стека и он продолжит работу.
Цепочка тормозит сеть

Рисунок 1a. Конфигурация «цепочка» создает узкие места и усложняет управление.

• Неэффективное управление полосой пропускания
• Пропускная способность падает по мере подключения к цепочке новых коммутаторов
• Один 48-портовый коммутатор на 1 Гбит/сек = 21
• Три коммутатор с 144 портами на 1 Гбит/сек = 7 Мбит/сек на порт
• Шесть коммутаторов с 288 портами на 1 Гбит/сек = 3.47 Мбит/сек на порт.

Стекируемые коммутаторы Smart обеспечивают хорошую масштабируемость

Рисунок 1b. Стекируемые коммутаторы Smart хорошо масштабируются и ими легко управлять.
Два двунаправленных кабеля

Двунаправленная шина стека до 20 Гбит/сек

Один интерфейс управления всеми коммутаторами в стеке.

«Горячее стекирование» — добавление и удаление коммутаторов не приводит к нарушению работы сети

Автоматическое конфигурирование стека

Что дает объединение коммутаторов Smart в стек?

Функция	Автономный коммутатор	Цепочка/каскад коммутаторов	Стекируемые коммутаторы Smart
Управление по одному IP-адресу	X	X	X
Резервированные uplink			X
Масштабируемая архитектура		X	X
Двунаправленная шина стека			X
Удобный графический Web-интерфейс			X
Настройка master и slave для uplink			X
Горячее стекирование для расширения и обслуживания			X
Два кабеля стекирования для резервирования соединений коммутаторов			X

Эффективное стекирование

Стекируемые коммутаторы Smart – это новая категория стекируемых коммутаторов, которые не только свободны от ограничений автономных решений, но также реализуют универсальное управление и простоту управления на более высоком уровне, обеспечивая основные возможности успешного и эффективного по затратам использования сетевых технологий в небольших растущих компаниях. Поскольку стекируемые коммутаторы Smart поддерживают управление с помощью браузера, то администратор может конфигурировать и управлять всем стеком по одному IP-адресу и ему не надо конфигурировать каждый коммутатор по отдельности¹. Интуитивные инструменты на базе браузера помогают компаниям экономить время и ресурсы, что в результате уменьшает расходы и повышает прибыльность.
Стекируемые коммутаторы Smart решают многие проблемы автономных коммутаторов и в то же время значительно дешевле полностью управляемых коммутаторов второго и третьего уровня. Они обеспечивают отказоустойчивость и возможности управления, отсутствующие в автономных коммутаторах и других полностью управляемых стекируемых коммутаторах:

Легкое масштабирование: Для начала можно работать только с одним коммутатором, но по мере роста числа пользователей и численности персонала на первый план выходит масштабирование. Для небольшой компании с ограниченным бюджетом на ИТ требуется стекирование, которое не создает дополнительной сложности. Стекируемые коммутаторы Smart позволяют легко проводить масштабирование, поскольку при добавлении в стек новых коммутаторов управлением им по-прежнему осуществляется по одному IP-адресу. Поскольку обычно для стекирования используются специальные порты, то ко всем стандартным портам коммутатора по-прежнему можно подключать пользователей и устройства, поэтому при стекировании вместо соединения в цепочку автономных коммутаторов экономятся порты.

Отказоустойчивость: Другое преимущество стекирования – это высокая отказоустойчивость – если один коммутатор выйдет из строя, то произойдет автоматическое переконфигурирование стека и он сохранит работоспособность. Например, при отказе master-коммутатора один из slave-коммутаторов возьмет на себя функции запасного «мастера», сохранив все настройки и обеспечивая работу сети. Кроме того, стекируемые коммутаторы Smart поддерживают замену в горячем режиме, что позволяет заменять неисправный коммутатор без прерывания работы всей сети.
Простое управление и эксплуатация: В отличие от крупных предприятий компании SMB не обладают большим бюджетом на ИТ и штатом высококвалифицированных ИТ-специалистов, поэтому им нужно уменьшить затраты рабочего времени на обслуживание сети и для них крайне важны встроенные функции управления. Благодаря удобному web-интерфейсу управления стекируемые коммутаторы Smart легко настраиваются, ими просто управлять и устранять сбои в их работе.

Умное управление для растущего бизнеса

Небольшим компаниям нужны коммутаторы с расширенной функциональностью, которая позволяет справиться с большими объемами трафика и сложностью, которые создают все больше число сетевых приложений и сервисов. Например, сотрудники компании получают информацию по сети с помощью различных устройств, используя разнообразные технологии доступа. Сети должны поддерживать сервисы передачи данных по LAN, WLAN и VPN и в то же время обеспечивать высокую надежность и производительность.
По мере роста требований к сети крупные предприятия устанавливают полностью управляемые стекируемые коммутаторы с мощными функциями, для управления которыми применяется традиционный интерфейс командной строки CLI, удаленный мониторинг и т.п. Однако у небольших фирм другие потребности – хотя сами требования к сети могут быть теми же, что у крупных компаний, их бюджет и ресурсы ограничены. Для небольших растущих компаний стекируемые коммутаторы Smart, обеспечивающие все необходимые для SMB функции по доступной цене, будут оптимальным решением (см. Рисунок 2).

Рисунок 2. Стекируемые коммутаторы Smart применяют функции нового поколения, помогающие проводить масштабирование и контролировать расходы в небольших и средних компаниях.
Ниже перечислены основные функции, которые требуются для коммутации в сетях небольших и средних компаний. Этим списком нужно руководствоваться при выборе коммутатора, который сможет обеспечить расширение сети по мере роста бизнеса:

Безопасность и устранение угроз

Поддержка VLAN на уровне портов и тегов: Возможность создавать виртуальные LAN с помощью одного коммутатора улучшает безопасность и контроль трафика. VLAN позволяют сетевому администратору легко сегментировать пользователей с учетом нужных им сервисов и улучшить масштабируемость, безопасность и управление сетью.
Поддержка IEEE 801.2x: Для растущих небольших компаний поддержка 802.1x обеспечивает защиту сетевых ресурсов и конфиденциальности данных.

Высокая доступность и отказоустойчивость

Агрегирование транков/линков: Функция агрегирования полосы пропускания обеспечивает предоставление высокой пропускной способности для мощных серверов в сети и сокращение до минимума перегруженности сети в часы пиковых нагрузок. Транкинг улучшает масштабирование и увеличение полосы пропускания, используемой мощными серверами в сети.

Отказоустойчивость: Архитектура стекирования сама по себе обеспечивает отказоустойчивость – при обрыве одного из двухнаправленных кабелей коммутатор автоматически начинает пересылать информацию по второму кабелю, что означает резервирование мастер-коммутатора по схеме 1:N.

Горячая замена: Коммутатор должен поддерживать замену в горячем режиме, т.е. при его замене в случае отказа сеть продолжит работать, а новый коммутатор автоматически сконфигурирует свои параметры для стека.
Малая величина запаздывания для высокоскоростных сетей: Выбирайте решение, в которым все порты поддерживают автоматическое согласование максимальной скорости. Эта функция очень важна для сетей, где есть как устройства Ethernet и Fast Ethernet, так и Gigabit Ethernet.

Управление

Управление по IP-адресу: Стекирование позволяет обращаться и управлять несколькими коммутаторами как одним устройством по одному IP-адресу, что упрощает управление и облегчает труд администратора.
Поддержка SNMPv1, v2c и v3: Используя функции SNMP и доступное программное обеспечение сетевого управления администраторы могут управлять и контролировать любые поддерживающие SNMP устройства, в том числе серверы, маршрутизаторы и беспроводные точки доступа.
Конфигурирование с помощью Web-интерфейса: Администраторы могут конфигурировать и управлять стеком с помощью браузера. Это упрощает управление и позволяет удаленно управлять коммутаторами, установленными в удаленных офисах.

Качество сервиса

Приоритеты трафика второго и третьего уровня: Система приоритетов гарантирует, что трафик с высоким приоритетом будет эффективно передаваться даже в часы максимальной нагрузки на сеть.
Класс сервиса (CoS) IEEE 802.1p: Администраторы должны иметь возможность классифицировать трафик чтобы убедиться, что выделенная полоса пропускания достаточна для его передачи. Эта функция необходима для таких приложений с потоковой передачей информации, как VoIP.
Ограничение скорости входящего/исходящего трафика для отдельных портов: Администраторы должны иметь возможность ограничить скорость входящего и исходящего трафика отдельного порта и контролировать объем входящего и исходящего трафика на уровне коммутатора. Эта функция позволяет избежать ситуации когда один пользователь захватил всю полосу пропускания коммутатора.
Функция Stormcontrol (защита от широковещательных «штормов»): Коммутатор должен поддерживать функцию Storm Control для широковещательной и многоадресной передачи пакетов, а также передачи пакетов по неизвестному адресу для защиты от «переполнения» коммутатора.

Требуется эффективное стекирование Smart

Стекируемые коммутаторы Smart позволяют небольшой компании применять такие функции, которые обычно используются только в более дорогих и сложных полностью управляемых стекируемых коммутаторах, как транкинг, VLAN, безопасность и приоритеты трафика. Эти продукты представляют растущим компаниям высокую производительность, масштабируемость и легкое управление, но в то же время доступны по цене и более практичны для них, чем полностью управляемые стекируемые коммутаторы второго и третьего уровня. Стекируемые коммутаторы Smart устраняют сложность эксплуатации и обслуживания сетей на базе автономных устройств. Применение стекируемых коммутаторов Smart реализует функции, которые необходимы сегодня, и в то же время позволит расширять и масштабировать сеть в будущем по мере роста потребностей.

Стекируемые коммутаторы NETGEAR ProSafe™ Smart

Стекируемые коммутаторы NETGEAR ProSafe™ Smart – это прекрасное решение для растущих компаний, насчитывающих от 20 до 250 пользователей, позволяющее обеспечить повышение плотности портов для обработки возросших в связи с применением новых сервисов передачи голоса и данных объемов трафика. Они обеспечивают универсальное управление всеми коммутаторами в стеке по одному IP-адресу. Такая легкость использования предоставляет небольшим компаниям решение начального уровня, позволяющее использовать расширенные функции и в то же время обойтись без приобретения сложных и более дорогих полностью управляемых коммутаторов, рассчитанных на крупные корпорации.
Эта линейка коммутаторов включает три модели:

— Стекируемый коммутатор ProSafe FS728TS 10/1000 Stackable Smart Switch с 24 портами 10/100 и 4 портами Gigabit Ethernet

— Стекируемый коммутатор ProSafe FS752TS 10/1000 Stackable Smart Switch с 48 портами 10/100 и 4 портами Gigabit Ethernet

— Стекируемый коммутатор ProSafe FS752TPS 10/1000 Stackable Smart Switch с 48 портами 10/100, 4 портами Gigabit Ethernet и 24 портами с PoE

Все три модели обеспечивают высокую производительность и масштабирование благодаря четырехгигабитной отказоустойчивой архитектуре стека «двойное кольцо», позволяющей объединить в стек до шести коммутаторов разных моделей (всего 192 порта 10/100) и управлять ими с помощью одной консоли. FS752TPS с PoE может использоваться для обеспечения питанием VoIP-телефонов, беспроводных точек доступа и IP-камер видеонаблюдения. Неблокирующая конструкции всех трех коммутаторов обеспечивает одновременную передачу со скоростью физической среды и малой величиной задержки для всех портов.
Кроме таких основных функций, как транкинг, VLAN и приоритеты трафика, стекируемые коммутаторы NETGEAR ProSafe Stackable Smart Switch поддерживают безопасность 802.1x, SNMP v2c и v3, регистрацию событий, ограничение скорости и приоритеты третьего уровня и полностью поддерживают PoE. Готовые к работе сразу после извлечения из коробки, они обеспечивают удобную для использования коммутацию с простой настройкой и стекированием.

Дополнительную информацию о стекируемых коммутаторах NETGEAR Stackable Smart Switches можно получить по следующим ссылкам:

— FS752TPS ProSafe™ 48 Port 10/100 с PoE

— FS752TS ProSafe™ 48 Port 10/100

— FS728TS ProSafe™ 24 Port 10/100
1 Многие производители автономных коммутаторов утверждают, что их продукты обеспечивают возможности стекируемых коммутаторов потому что ими можно управлять по одному IP-адресу. Но стекирование дает не только управление по одному IP-адресу, но также отказоустойчивость и надежность.

Коммутация с помощью Smart – применение стекирования в небольших и средних компаниях

137.58kb.

Металлургия 1 Чёрная: Fe, Mn, Cr основное применение в машиностроении 2 Цветная а Лёгкие цм: Аl, Ti, Mg основное применение в авиа и ракетостроении б Тяжёлые: Cu, Pb-Zn, Ni, Sn основное применение в электротехнике в Благородные

41.82kb.

Кратные, криволинейные и поверхностные интегралы

293.27kb.

Тест проводится с целью проверки уровня знаний, полученных в средних и средних специальных учебных заведениях

45.83kb.

Отчет о деловой миссии экспортно-ориентированных малых и средних предприятий Чувашской Республики в г. Киев (Украина)

82.92kb.

Мгуки актерский фак. 2000-2002

13.01kb.

6-я ярмарка малых и средних предприятий атэс

12.62kb.

Приложение Календарно-тематическое планирование

109.58kb.

О запретности препирательств относительно религии, и о предостережении от спорщиков

100.36kb.

Тема: «Практическое применение законов математической логики»

46.88kb.

Построение многокаскадных коммутаторов.

Базовые оптические коммутаторы достаточно легко реализовать только как переключатели 2х2. При увеличении емкости их сложность существенно возрастает, что пока ограничивает размер реализованных коммутаторов на уровне 8х8. Поэтому для коммутаторов большого размера используют различные технологии каскадирования базовых переключателей 2х2 или 1х2/2х1. Принцип каскадирования применяют еще и потому, что при этом существенно снижается стоимость коммутатора, пропорциональная числу БЭ. Так, для матричного коммутатора nхn требуется n2 БЭ, тогда как в случае каскадной схемы можно добиться числа БЭ порядка nlog2n.
Большие коммутаторы можно представить в виде упорядоченных наборов входных и выходных портов, связанных коммутируемой сетью связи (КСС). При коммутации цепей КСС управляется централизованно. Для коммутации ячеек, пакетов или виртуальных контейнеров схема управления может быть распределенной, с различными типами буферов на входе и выходе, схем организации очередей для устранения внутренних блокировок и т.д.
Рассмотрим более простой случай – коммутацию цепей. Топология сети при этом формально может быть различна, однако с учетом специфики задачи и сложности реализации используют структуры двух типов – дерево и матрица. Основной принцип построения – каскадирование базовых переключательных элементов.
Базовый элемент (как переключатель) можно представить в виде четырехполюсника с двумя входами I1 и I2 и двумя выходами O1 и O2 . Переключатель может находиться в двух основных состояниях: проходного и перекрестного соединения, а также в режиме широковещательной передачи.
Функциональную пригодность и эффективность многокаскадных оптических коммутаторов (МОК) обычно оценивают с помощью следующих показателей: требуемое число базовых элементов; однородность коммутации (максимальное и минимальное число БЭ на оптическом пути, соединяющем порты входа-выхода в различных комбинациях и соответствующие им оценки максимальных и минимальных потерь); пересекаемость связующих волноводов (crossover) и характеристики блокировки – (блокирующий или неблокирующий МОК).
Волноводы могут пересекаться потому, что большие МОК изготавливаются как ОИС на единой подложке. ОИС, в отличие от электронных ИС, не может быть многослойной. При пересечении волноводов возникают потери мощности оптического излучения и переходные помехи (crosstalk) взаимодействия световых потоков. Поэтому во избежание такого пересечения топологию МОК желательно реализовывать в виде плоского графа. Отметим, что данное требование снимается при использовании ИС на фотонных кристаллах – фотонных ИС.
Коммутатор называется неблокирующим, если любой незанятый входной порт может быть соединен с любым неиспользуемым выходным портом. В противном случае, если какое-то соединение не может быть реализовано, коммутатор – блокирующий. Неблокирующие коммутаторы делятся на: неблокирующие в строгом смысле (при любом соединении не требуют перемаршрутизации какой-либо связи); неблокирующие в широком смысле (не требуют перемаршрутизации при определенных процедурах коммутации) и перестраиваемые неблокирующие (всегда требуют перемаршрутизации какого-нибудь соединения).
Первый тип наиболее желателен, однако его реализация требуют наибольшего числа БЭ. Второй тип является некоторым компромиссом между первым и третьим и используется очень широко. Преимущество перестраиваемых коммутаторов – относительно малое число БЭ. Однако такие коммутаторы на время перемаршрутизации разрывают установленные соединения, что допустимо не для всех приложений. Кроме того, этот тип коммутаторов требует более сложных алгоритмов управления.
Описаны четыре основных архитектуры КСС для МОК большого размера: матричный кросс-коммутатор (crossbar); схема КСС Бенеша; схема КСС Шпанке-Бенеша и схема КСС Шпанке.
Твердотельные микросхемы. Устройства с твердотельной коммутирующей матрицей используются в тех случаях, когда необходимо обрабатывать низковольтные высокочастотные сигналы. Их областью применения обычно являются локальные и глобальные сети, цифровые абонентские линии (DSL), магистральные каналы Т-1. К достоинствам таких коммутаторов относят малые габариты, высокую скорость переключения, экономическую эффективность как в случае высокой, так и низкой плотности портов, большое время наработки на отказ. Из недостатков можно отметить необходимость специальных защитных цепей при обработке высоковольтных сигналов, наличие гарантированного электропитания для обеспечения непрерывной работы, постоянное потребление электроэнергии. Кроме этого, возможны изменения сигналов.
Реле с блокировкой. Коммутаторы на их базе весьма объемные и не годятся для приложений, требующих высокой плотности портов. Реле чувствительны к вибрациям, которые вызывают непредсказуемые изменения их состояний. Они не отображаются в базе данных управляющего ПО, в результате чего наступает рассогласование между состоянием контактов и информацией в базе данных. Частота переключений реле или от внешнего источника может совпасть с резонансной частотой самих реле и привести к потере управления коммутатором. Использование микрореле не намного улучшает положение, а низкое рабочее напряжение не позволяет применять их в телефонных коммутаторах. При необходимости коммутировать большое количество портов устройства становятся весьма дорогостоящими. Но не все так плохо. Коммутаторы способны обрабатывать достаточно высокочастотные сигналы при высоких значениях напряжения (в случае использования стандартных реле), обеспечивают хорошую скорость переключения, потребляют мало энергии и, пожалуй, самая привлекательная их особенность — могут удерживать соединения при пропадании электропитания. Кроме этого, они помехоустойчивы и имеют большое время наработки на отказ.
Коммутаторы на базе шагового двигателя. Устройства, разработанные по этой технологии, используются при необходимости обеспечить высокую плотность портов.

Они позволяют делать коммутационные матрицы очень больших размеров и в то же время остаются сравнительно недорогими и малогабаритными. Хотя скорость переключения каналов у них заметно ниже, чем у рассмотренных раньше, тем не менее они находят широкое применение в области телекоммуникаций. При соответствующем проектировании обеспечивается высокая надежность соединений, хотя механический износ и ограничивает срок службы отдельных контактов. Большого времени наработки на отказ можно добиться с помощью архитектур с избыточными каналами. Коммутаторы этого типа не разрывают соединений при пропадании напряжения и способны обрабатывать высоковольтные сигналы.

Создание сложной, структурированной сети, интегрирующей различные базовые технологии, может осуществляться и средствами канального уровня: для этого могут быть использованы некоторые типы мостов и коммутаторов.

Стекирование Extreme Summit

Мост или коммутатор разделяет сеть на сегменты, локализуя трафик внутри сегмента, что делает линии связи разделяемыми преимущественно между станциями данного сегмента. Тем самым сеть распадается на отдельные подсети, из которых могут быть построены составные сети достаточно крупных размеров.

Однако построение сложных сетей только на основе повторителей, мостов и коммутаторов имеет существенные ограничения и недостатки.

Во-первых, в топологии получившейся сети должны отсутствовать петли. Действительно, мост/коммутатор может решать задачу доставки пакета адресату только тогда, когда между отправителем и получателем существует единственный путь. В то же время наличие избыточных связей, которые и образуют петли, часто необходимо для лучшей балансировки нагрузки, а также для повышения надежности сети за счет образования резервных путей.

Во-вторых, логические сегменты сети, расположенные между мостами или коммутаторами, слабо изолированы друг от друга, а именно не защищены от так называемых широковещательных штормов. Если какая-либо станция посылает широковещательное сообщение, то это сообщение передается всем станциям всех логических сегментов сети. Защита от широковещательных штормов в сетях, построенных на основе мостов и коммутаторов, имеет количественный, а не качественный характер: администратор просто ограничивает количество широковещательных пакетов, которое разрешается генерировать некоторому узлу в единицу времени. Использование же механизма виртуальных сетей, реализованного во многих коммутаторах, хотя и позволяет достаточно гибко создавать изолированные по трафику группы станций, но при этом изолирует их полностью, так что узлы одной виртуальной сети не могут взаимодействовать с узлами другой виртуальной сети.

В-третьих, в сетях, построенных на основе мостов и коммутаторов, достаточно сложно решается задача управления трафиком на основе значения данных, содержащихся в пакете. В таких сетях это возможно только с помощью пользовательских фильтров, для задания которых администратору приходится иметь дело с двоичным представлением содержимого пакетов.

В-четвертых, реализация транспортной подсистемы только средствами физического и канального уровней, к которым относятся мосты и коммутаторы, приводит к недостаточно гибкой, одноуровневой системе адресации: в качестве адреса назначения используется МАС — адрес, жестко связанный с сетевым адаптером.

Наконец, возможностью трансляции протоколов канального уровня обладают далеко не все типы мостов и коммутаторов, к тому же эти возможности ограничены. В частности, в объединяемых сетях должны совпадать максимально допустимые размеры полей данных в кадрах, так как мостами и коммутаторами не поддерживается функция фрагментации кадров. Наличие серьезных ограничений у протоколов канального уровня показывает, что построение на основе средств этого уровня больших неоднородных сетей является весьма проблематичным. Естественное решение в этих случаях — это привлечение средств более высокого, сетевого уровня.

 

 

Заключение.

Популярность коммутаторов 3-го уровня в последнее время растет, и, возможно, скоро они ощутимо потеснят дорогостоящие маршрутизаторы, особенно там, где одновременно необходимы быстрая коммутация и маршрутизация на основе протокола TCP/IP без интерфейсов для Глобальных сетей.

 

 

---

Стек или соединение сетевых коммутаторов в стек — это соединение двух или более управляемых коммутаторов, предназначенное для увеличения числа портов, при этом полученная группа идентифицируется остальными сетевыми устройствами как один логический коммутатор — имеет один IP-адрес, один MAC-адрес.

Обычно стек используется для подключения возрастающего числа сетевых машин в локальной сети. Управление локальной сетью усложняется незначительно, так как администратор сети продолжает управлять одним логическим коммутатором.

По возможности построения стека коммутаторы делятся на стековые (стекируемые) и нестековые. Стековый коммутатор имеет специальные порты (интерфейсы) для соединения в стек, часто при этом производится физическое объединение внутренних шин^[1]. При соединении в стек у таких коммутаторов сохраняется основная часть функций.

Нестековый коммутатор не имеет специальных портов и имеет крайне ограниченную функциональность (или вовсе не имеет) при соединении в стек.

Как правило, стековое соединение между коммутаторами осуществляется со скоростью передачи данных, в 2 и более раз большей, чем скорость передачи по портам коммутатора.

Среди стековых коммутаторов можно выделить коммутатор с неблокирующей архитектурой. Неблокирующий коммутатор имеет пропускную способность стекового порта, равную сумме пропускных способностей всех остальных портов.

Физическое стекирование коммутаторов

То есть в таких коммутаторах отсутствует блокировка трафика при обмене между соединенными в стек коммутаторами.

Объединение коммутаторов в стек для разных коммутаторов осуществляется следующими способами:

• При помощи специальных портов коммутаторов для объединения в стек (при помощи специального кабеля)
• При помощи патч-кабелей Ethernet (в том числе и нескольких для кратного увеличения скорости); при этом в настройках коммутаторов соединяемые этим кабелем порты объявляются портами для стекирования
• При помощи кабелей с оконечными разъемами SFP, GBIC и пр.

Некоторые стековые сетевые коммутаторы в случае сбоя автоматически соединяют входной и выходной разъемы стека, пропуская сетевой трафик сквозь себя.

Стек позволяет объединять лишь небольшое количество коммутаторов (до 4, 8 или 16 у разных моделей), находящихся на небольшом расстоянии друг от друга.

• Александр Гусак, Технологии стековых коммутаторов ([1]) // «Журнал сетевых решений/LAN», № 12, 2000  (рус.)
• Александр Барсков, Эволюция стека // «Журнал сетевых решений/LAN», № 07-08, 2012 (рус.)
• A stackable switch brings value to the wiring closet // TechTarget, 2011
• What is a «Stackable Management Switch»?, EUSSO Technologies, 2003.
• Small Business Stackable Switch White Paper, NETGEAR Inc., 2001.
• Cisco StackWise and StackWise Plus Technology, Cisco Systems.

Объединение коммутаторов в физический стек

Предыдущая40414243444546474849505152535455Следующая

При физическом стекировании коммутаторы представляют собой одно логическое устройство, что обеспечивает удобство управления и мониторинга их параметров. Для управления коммутаторами можно использовать интерфейс командной строки (CLI), Web-интерфейс, Telnet, протокол SNMP, и только одному коммутатору (мастеру-коммутатору) потребуется присвоение управляющего IP-адреса.

Передача данных между коммутаторами стека ведется в полнодуплексном режиме.

Стекирование коммутаторов Extreme

Коммутаторы могут быть объединены в стек либо кольцевой топологии, либо линейной топологии. Одним из преимуществ стека кольцевой топологии над стеком линейной топологии является поддержка технологии определения оптимального пути передачи пакетов. Эта технология позволяет достичь полного использования полосы пропускания и повысить отказоустойчивость стека.

 

Внимание: технология определения оптимального пути используется для передачи только одноадресных пакетов.

 

Рис. 8.1. Пример выбора оптимального пути передачи пакета в стеке типа «кольцо»

В примере, приведенном на рис. 8.1, показано, что данные от коммутатора 2 передаются не по кругу (через коммутаторы 3, 4, 5 и т.д.), а непосредственно в направлении коммутатора 9 (через коммутаторы 1,12,11,10). При этом следует отметить, что весь трафик в стеке передается одновременно, и локальный трафик не оказывает влияния на трафик, циркулирующий внутри стека (Рис. 8.2).

 

Рис. 8.2. Потоки трафика в стеке

В стеке линейной топологии данные передаются только в одном направлении, и выход из строя какого-либо коммутатора стека повлияет на его работу.

В стекируемых коммутаторах D-Link для повышения отказоустойчивости и производительности стека, реализованы следующие механизмы:

· Механизм Resilient Master Technology (RMT) обеспечивает непрерывную работу стека при выходе какого-либо устройства из строя, замене, добавлении и удалении коммутаторов, а также позволяет автоматически назначать нового мастера-коммутатора, в случае неработоспособности текущего, и автоматически восстанавливать работу стека.

· Механизм Cross Device Trunking (CDT) позволяет объединять несколько физических портов разных коммутаторов стека в один агрегированный канал с повышенной полосой пропускания. При этом такая логическая магистраль будет продолжать функционирование, даже если какой-либо порт или коммутатор выйдут из строя.

· Технология SmartRoute позволяет копировать таблицы коммутации 3-го уровня, хранимые на мастере-коммутаторе, на все другие устройства стека (в том случае, если стек построен на коммутаторах L3). Благодаря этому, каждый коммутатор стека может маршрутизировать трафик локально, не пересылая его на мастер-коммутатор, что уменьшает потребление полосы пропускания между коммутаторами и повышает отказоустойчивость стека.

Предыдущая40414243444546474849505152535455Следующая