Wie wählen Sie den richtigen Distribution Switch?

Das dreistufige hierarchische Internetworking-Modell, das aus den Ebenen Access, Distribution und Core besteht, wird von Unternehmen für die Gestaltung eines zuverlässigen und kostengünstigen Netzwerks weitgehend übernommen. In diesem Artikel wird beschrieben, wann Distribution Switches eingesetzt werden sollten und welche Hauptfaktoren bei der Entscheidung für Distribution Switches zu berücksichtigen sind.

Ist ein Distribution Switch für ein Unternehmensnetzwerkdesign erforderlich?

Der Distribution Switch in der Verteilungsebene (Distribution Layer) spielt seine wichtige Rolle in einem Unternehmensnetzwerk, das den Datenverkehr von der Zugriffsschicht (Access Layer) empfängt und an die Kernschicht (Core Layer) weiterleitet, den Workgroup-Zugang bestimmt und die richtlinienbasierte Konnektivität bereitstellt. In der praktischen Anwendung wird die Verteilungsschicht jedoch manchmal eliminiert und die drei Schichten werden in der zweischichtigen Ausführung verkürzt. Wie unterscheiden sich die beiden Architekturen und wann sind sie zu verwenden? Die folgende Zusammenstellung soll diese beiden unterschiedlichen Netzwerkdesigns beschreiben.

Zweistufige Collapsed-Core-Architektur

Mit dem Ziel, die Kosten für die Geräte und den Einsatz zu minimieren und gleichzeitig die meisten Vorteile des dreistufigen hierarchischen Internetworking-Modells beizubehalten, werden die Kernschicht und die Verteilungsschicht zu einer Schicht zusammengefasst und die Funktionen von zwei Schichten in einem einzigen Gerät implementiert. Diese Art von Design wird als " Collapsed Core" bezeichnet. Die Reduzierung der drei Schichten auf zwei Schichten ermöglicht es, die Last der Verwaltung zu erleichtern und erleichtert auch die Fehlersuche bei Problemen mit der Netzwerkleistung. Im Allgemeinen wird das zweistufige Internetworking-Modell in kleinen Unternehmensnetzwerken mit weniger als 200 Benutzern verwendet.

Abbildung 1: Zweistufige Collapsed-Core-Architektur

Distribution Switches in dreistufiger Architektur

In mittleren bis großen Unternehmen mit mehr als 200 Anwendern steht eine zweistufige Architektur für die hohen Anforderungen an die Netzwerkleistung und -verfügbarkeit nicht länger zur Verfügung. Das traditionelle dreistufige hierarchische Netzwerkdesign rückt wieder in den Vordergrund

Abbildung 2: Verteilungsebene in einer dreischichtigen Architektur

Beim dreistufigen hierarchischen Netzwerkdesign verbinden die Switches der Verteilungsschicht die Kernschicht und die Zugriffsschicht in einem Unternehmen und fungieren als Brücke, so dass der gesamte Datenverkehr zur und von der Zugriffsschicht in Trunk-Ports mit hoher Bandbreite fließen kann, und die Daten dann reibungslos an die Kernschicht zur Weiterleitung an ihren endgültigen Bestimmungsort übertragen werden. Neben der Rolle des Anschlusspunktes der mehreren Zugangsvermittlungsstellen spielen die Verteilungs-Switches (Distribution Switches) auch die Rolle des Abschlusses der VLANs von den Zugangsvermittlungsstellen, der Zusammenfassung des Routings zur Zugangsschicht usw. Die Daten werden dann reibungslos an die Kernschicht übertragen.

Insgesamt hängt es von der Art des Netzwerks und der möglichen zukünftigen Größe ab, ob die dreistufige Unternehmensnetzarchitektur oder die zweistufige Collapsed-Core-Architektur verwendet wird. Wenn Sie mittelgroße und große Unternehmensnetzwerke mit einer größeren Anzahl von Benutzern aufbauen wollen, ist das zweistufige Collapsed-Core-Design nicht besonders gut geeignet. In Anbetracht der Kosten und des Managements ist es üblich, ein zweistufiges Design in einem Netzwerk für kleine Unternehmen zu verwenden, wobei jedoch ein mögliches Wachstumspotenzial dabei außer Acht gelassen werden muss.

Faktoren, die bei der Auswahl von Verteilungsschaltern zu berücksichtigen sind

Unabhängig davon, ob es sich um eine zweistufige Collapsed- oder dreistufige Unternehmensnetzwerkarchitektur handelt, sollten Sie klarstellen, welche Funktionen Sie für die Distribution Switches in der Collapsed-Core- oder Verteilungsschicht benötigen. Unter Berücksichtigung der allgemeinen Faktoren wie Porttyp, Port-Dichte und Portgeschwindigkeit konzentriert sich der folgende Abschnitt auf die Switch-Weiterleitungsrate und die Funktionen, die die Verteilungsschicht benötigt.

Layer-3-Funktionalität

Es liegt immer in der Verantwortung der Distribution Switches, die Layer-3-Daten zu verarbeiten. Der von den Geräten der Zugriffsschicht erzeugte Datenverkehr muss in VLANs segmentiert werden, wobei die Switches der oberen Klasse Routing-Funktionen zwischen den VLANs bereitstellen müssen, damit die verschiedenen VLANs miteinander kommunizieren können. Da die Kernschicht eine schwere Aufgabe hat, die Weiterleitung des extrem hohen Verkehrsaufkommens zu bewältigen, werden Verteilungs-Switches mit Layer-3-Funktionalität eingesetzt, um die Arbeit der Kern-Switches zu erleichtern.

Weiterleitungsrate

Die Weiterleitungsrate verkörpert die Verarbeitungsfähigkeiten eines Switches in Form der Mange an Daten, die ein Switch pro Sekunde verarbeitet. Sie ist ein kritischer Faktor, der bei der Auswahl eines Distribution Switch zu berücksichtigen ist. Oft ist die Weiterleitungsrate von Verteilungs-Switches höher als die der Access-Switches. Wenn die Paketweiterleitungsrate zu niedrig ist, kann der Verteilungs-Switch keine Kommunikation mit voller Leitungsgeschwindigkeit durchführen.

Redundanz

Redundanz ist ein wichtiges Thema, das bei Verteilungs-Switches zu berücksichtigen ist. Es wird empfohlen, dass Distribution Switches mehrere und Hot-Swapping-Stromversorgungen unterstützen sollten, um eine höhere Verfügbarkeit zu erreichen. Mit den redundanten Netzteilen können die Verteilungsschalter auch bei Ausfall eines Netzteils noch normal arbeiten, ohne den Netzwerkverkehr zu beeinträchtigen. In der Zwischenzeit kann die Stromversorgung durch eine neue ersetzt werden, während die andere weiterhin wie gewohnt funktioniert.

Link-Aggregation

Um den gesamten Verkehr, der von der Zugriffsschicht erzeugt wird, so schnell wie möglich an die Kernschicht weiterzuleiten, sollten Distribution Switches die Link-Aggregation unterstützen, um die Netzwerkleistung zu erhöhen, indem der Verkehr zwischen einem Bündel von Links ausgeglichen bleibt. Ein weiteres Schlüsselmerkmal für die Verwendung der Link-Aggregation ist, dass die Link-Aggregation bei einem Ausfall eine schnelle Wiederherstellung ermöglicht.

Sicherheit

Die Sicherheitspolitik muss auf den Verteilungsschicht-Switches eingesetzt werden, um promiskuitiven Verkehr durch das Netzwerk zu verhindern und anderen den Durchgang zu ermöglichen. Mit Hilfe von Sicherheitsrichtlinien wie der Access Control List (ACL) können die Verteilungs-Switches erkennen, welche Arten von Verkehr kommunizieren darf und welcher nicht den auf dem Switch definierten ACL-Regeln entspricht, die die Sicherheit des gesamten Unternehmensnetzwerks gewährleisten.

QoS-Kapazität

Die Einrichtung einer intelligenten QoS ist für eine effektive Netzwerkkapazität unerlässlich. Da so viele Benutzer Datenverkehr unterschiedlicher Art innerhalb des LANs senden, ist der Einsatz von Verteilungs-Switches mit QoS-Funktionen zum Lesen von Paketen und zur Priorisierung der Zustellung auf der Grundlage der Richtlinien erforderlich, damit der wichtige Datenverkehr als erster abgewickelt werden kann. Dadurch wird sichergestellt, dass die Audio- und Videodaten in einer angemessenen Bandbreite übertragen werden. FS S5800-48F4S-Switches eignen sich gut für die Rolle von Verteilungs-Switches in Unternehmen, die QoS-Kapazitäten zur Verbesserung der Leistung des Netzwerkverkehrs unterstützen.

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