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Wie wählen Sie den richtigen Core-Switch aus?

Howard

Übersetzer*in Felix
17. Januar 2020

Core-Switches sind das Herzstück der Unternehmensnetzwerke und übernehmen die Aufgabe des Hochgeschwindigkeits-Routing und Switching. Das Datenverkehrswachstum auf der Zugangs- und Verteilungsebene wirkt sich auf die Leistung der Core-Switches aus. Daher ist die Auswahl der am besten geeigneten Core-Switches für das Campusnetzwerk und die Unternehmensnetzwerke langfristig wichtig. Erfahren Sie hier mehr über die bei der Auswahl der Core-Switches zu berücksichtigenden Faktoren.

Aufgabe von Core Switches

Im hierarchischen Unternehmensnetzwerkdesign ist der Switch der Kernschicht (Core Layer) der obere, auf den sich die anderen Zugriffs- und Verteilungsschichten (Access und Distribution Layer) stützen. Er aggregiert den gesamten Verkehrsfluss von Geräten der Verteilungsebene und Geräten der Zugriffsschicht, und manchmal müssen Core-Switches den externen Verkehr von anderen Ausgangsgeräten bewältigen. Daher ist es wichtig, dass die Core-Switches so viele Pakete wie möglich senden. Die Kernschicht besteht immer aus Hochgeschwindigkeits-Switches und -Routern, die auf Leistung und Verfügbarkeit optimiert sind.

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Abbildung 1: Core-Switches in einer dreistufigen Architektur

In der Kernschicht des Unternehmensnetzwerks fungiert ein Core Layer Switch als Backbone-Switch für den LAN-Zugang und zentralisiert mehrere Aggregationsgeräte zum Kern. In diesen drei Schichten stellen die Core-Switches die höchsten Anforderungen an die Switch-Leistung. Sie sind in der Regel am leistungsstärksten, was die schnelle Weiterleitung großer Datenmengen betrifft. In den meisten Fällen verwalten die Core-Switches die Hochgeschwindigkeitsverbindungen, wie z.B. 10G-Ethernet, 40G-Ethernet oder 100G-Ethernet. Um die Übertragung des Hochgeschwindigkeitsverkehrs zu gewährleisten, sollten die Core-Switches keine Paketmanipulationen wie Inter-VLAN-Routing, Zugriffslisten usw. durchführen, die von den Verteilungsgeräten durchgeführt werden.

Hinweis: In kleinen Netzwerken ist es oft der Fall, einen Collapsed Core Layer zu implementieren, bei dem neben den Switches auch der Core Layer und der Distribution Layer zu einem zusammengefasst werden. Weitere Informationen über Collapsed Core finden Sie im Beitrag: Wie wählen Sie den richtigen Distribution Switch?

Faktoren, die bei der Auswahl von Core-Switches zu berücksichtigen sind

Einfach ausgedrückt, sind Core Layer Switches im Allgemeinen Layer-3-Switches mit hoher Leistung, Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit. Abgesehen von der Berücksichtigung der grundlegenden Spezifikationen wie Portgeschwindigkeit und Porttypen sollten bei der Auswahl von Core-Switches für ein Enterprise Network Design die folgenden Faktoren berücksichtigt werden.

Performance

Die Paketweiterleitungsrate und die Vermittlungskapazität sind für den Kernswitch in Unternehmensnetzwerken von großer Bedeutung. Im Vergleich zu den Switches der Zugangsschicht und den Verteilungs-Switches müssen die Core-Switches die höchste Weiterleitungsrate und Vermittlungskapazität bieten. Die konkrete Weiterleitungsrate hängt weitgehend von der Anzahl der Geräte im Netzwerk ab. Beispielsweise können Netzwerkdesigner die erforderliche Weiterleitungsrate von Core-Switches bestimmen, indem sie den verschiedenen Verkehrsfluss von der Zugangs- und Verteilungsschicht prüfen und untersuchen und dann einen oder mehrere geeignete Core-Switches für das Netzwerk identifizieren.

Redundanz

Core-Switches tragen der Redundanz im Vergleich zu anderen Switches mehr Rechnung. Da die Switches der Kernschicht wesentlich höhere Arbeitslasten tragen als die Access-Switches und die Distribution-Switches, sind sie im Allgemeinen heißer als die Switches in den beiden anderen Schichten, weshalb auch das Kühlsystem in Betracht gezogen werden sollte. Wie so oft sind die Core Layer Switches im Allgemeinen mit redundanten Kühlsystemen ausgestattet, um die Kühlung der Switches im laufenden Betrieb zu unterstützen. Die redundante Stromversorgung ist ein weiteres Merkmal, das berücksichtigt werden sollte. Stellen Sie sich vor, dass die Switches bei laufendem Betrieb Strom verlieren, das gesamte Netzwerk würde sich bei einem Hardwareaustausch abschalten. Bei redundanten Stromversorgungen würde bei Ausfall einer Versorgung die andere sofort in Betrieb gehen, so dass das gesamte Netzwerk von der Wartung nicht beeinträchtigt wird. FS bietet Switches mit Hot-Swap-fähigen Lüftern und Stromversorgungsmodulen für eine bessere Redundanz.

Zuverlässigkeit

Typischerweise sind Core-Switches Layer-3-Switches, die sowohl Vermittlungs- als auch Routing-Funktionen ausführen. Die Konnektivität zwischen einem Verteilungs-Switch und den Core-Switches wird über Layer-3-Links hergestellt. Core-Switches sollten einen erweiterten DDoS-Schutz unter Verwendung von Layer-3-Protokollen durchführen, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit zu erhöhen. In den Core-Switches ist eine Link-Aggregation erforderlich, um sicherzustellen, dass die Verteilungs-Switches den Netzwerkverkehr so effizient wie möglich an die Core-Schicht liefern.

Darüber hinaus ist die Fehlertoleranz ein Thema, das zu berücksichtigen ist. Wenn ein Fehler in den Kernschicht-Switches auftritt, wäre jeder Benutzer betroffen. Konfigurationen wie Zugriffslisten und Paketfilterung sollten vermieden werden, falls sich der Netzwerkverkehr verlangsamen würde. Fehlertolerante Protokolle wie VRRP und HSRP stehen ebenfalls zur Verfügung, um die Geräte in eine virtuelle Gruppe zu gruppieren und die Kommunikationssicherheit bei Ausfall eines physischen Switches zu gewährleisten. Wenn es in einigen Unternehmensnetzwerken mehr als einen Core-Switch gibt, müssen die Core-Switches darüber hinaus Funktionen wie MLAG unterstützen, um den Betrieb der gesamten Verbindung bei Ausfall eines Core-Switches zu gewährleisten.

QoS-Kapazität

QoS ist ein unerlässlicher Dienst, der für bestimmte Arten von Netzwerkverkehr erforderlich sein kann. In den Unternehmen von heute, mit dem wachsenden Datenverkehr, werden immer mehr Sprach- und Videodaten benötigt. Was ist, wenn im Core des Unternehmens eine Netzwerküberlastung auftritt? Dann macht der QoS-Dienst Sinn. Mit der QoS-Fähigkeit sind Core-Switches in der Lage, verschiedenen Anwendungen entsprechend ihrer unterschiedlichen Eigenschaften unterschiedliche Bandbreite zur Verfügung zu stellen. Verglichen mit dem nicht so zeitkritischen Datenverkehr wie E-Mail sollte zeitkritischer Datenverkehr höhere QoS-Garantien erhalten, damit wichtigerer Datenverkehr zuerst passieren kann, wobei eine hohe Weiterleitung von Daten und ein geringer Paketverlust garantiert sind.

Wie Sie aus dem obigen Inhalt ersehen können, gibt es viele Faktoren, die bestimmen, welche Enterprise Core Switches für Ihre Netzwerkumgebung am besten geeignet sind. Darüber hinaus müssen Sie möglicherweise einige Gespräche mit den Switch-Anbietern führen und sich informieren, welche spezifischen Funktionen und Dienste sie anbieten können, um die richtige Wahl zu treffen.

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