Общие принципы сетевого дизайна

Грамотный сетевой проект основывается на многих принципах, базовыми из которых являются:

● Изучение возможных точек отказа сети. Для того чтобы единичный отказ не мог изолировать какой-либо из сегментов сети, в ней должна быть предусмотрена избыточность. Под избыточностью понимается резервирование жизненно важных компонентов сети и распределение нагрузки. Так, в случае отказа в сети может существовать альтернативный или резервный путь к любому ее сегменту. Распределение нагрузки используется в том случае, если к пункту назначения имеется два или более путей, которые могут использоваться в зависимости от загруженности сети. Требуемый уровень избыточности сети меняется в зависимости от ее конкретной реализации.

● Определение типа трафика сети. Например, если в сети используются клиент-серверные приложения, то поток вырабатываемого ими трафика является критичным для эффективного распределения ресурсов, таких как количество клиентов, использующих определенный сервер, или количество клиентских рабочих станций в сегменте.

● Анализ доступной полосы пропускания. В сети не должно быть большого различия в доступной полосе пропускания между различными уровнями иерархической модели (описание иерархической модели сети находится в следующем разделе). Важно помнить, что иерархическая модель ссылается на концептуальные уровни, которые обеспечивают функциональность.

● Создание сети на базе иерархической или модульной модели. Иерархия позволяет объединить через межсетевые устройства отдельные сегменты, которые будут функционировать как единая сеть. Фактическая граница между уровнями не обязательно должна проходить по физическому каналу связи – ею может быть и внутренняя магистраль определенного устройства.

Трехуровневая иерархическая модель сети

Иерархическая модель определяет подход к проектированию сетей и включает в себя три логических уровня (рисунок 6.9):

● уровень доступа (access layer);

● уровень распределения/агрегации (distribution layer);

● уровень ядра (core layer).

Рис. 6.9 Трехуровневая модель сети

Для каждого уровня определены свои функции. Три уровня не обязательно предполагают наличие трех различных устройств. Если провести аналогию с иерархической моделью OSI, то в ней отдельный протокол не всегда соответствует одному из семи уровней. Иногда протокол соответствует более чем одному уровню модели OSI, а иногда несколько протоколов реализованы в рамках одного уровня. Так и при построении иерархических сетей, на одном уровне может быть как несколько устройств, так и одно устройство, выполняющее все функции, определенные на двух соседних уровнях.

Уровень ядра отвечает за надежную и быструю передачу больших объемов данных. Трафик, передаваемый через ядро, является общим для большинства пользователей. Сами пользовательские данные обрабатываются на уровне распределения, который при необходимости пересылает запросы к ядру.

Для уровня ядра большое значение имеет его отказоустойчивость, поскольку сбой на этом уровне может привести к потере связности сети.

Уровень распределения, который иногда называют уровнем рабочих групп, является связующим звеном между уровнями доступа и ядра. В зависимости от способа реализации, уровень распределения может выполнять следующие функции:

● обеспечение маршрутизации, качества обслуживания и безопасности сети;

● агрегирование каналов;

● переход от одной технологии к другой (например, от 100BASE-TX к 1000BASE-T).

Уровень доступа управляет доступом пользователей и рабочих групп к ресурсам объединенной сети. Основной задачей уровня доступа является создание точек входа/выхода пользователей в сеть. Уровень выполняет следующие функции:

● управление доступом пользователей, фильтрация трафика, обеспечение качества обслуживания (QoS);

● сегментация;

● подключение рабочих групп к уровню распределения;

● использование технологии коммутируемых локальных сетей.