ЛАНЦОМ концепти редундантности за хијерархијске мреже комутатора
Информације о производу
Спецификације:
- Назив производа: ЛАНЦОМ Тецхпапер – Концепти редундантности за хијерархијске мреже комутатора
- Протоцолс Цоверед: ВПЦ, Стацкинг, СТП
- Главни фокус: Редундантност и висока доступност у умрежавању прекидача
Упутства за употребу производа
Виртуелни порт канал (ВПЦ):
ВПЦ се фокусира на физичку редундантност и балансирање оптерећења како би се осигурала висока доступност. Нуди средњу сложеност у конфигурацији са високим хардверским захтевима и трошковима.
Слагање:
Слагање обезбеђује скоро плуг-анд-плаи функционалност за редундантност и карактерише га ниска сложеност у конфигурацији. Нуди средње хардверске захтеве и трошкове.
Протокол разапињућег стабла (СТП)
СТП пружа логично решење за избегавање кварова на мрежи због петљи и обезбеђује брз опоравак. Има велику сложеност у конфигурацији, али нуди ниске хардверске захтеве и трошкове.
ФАК
- П: Који протокол да одаберем за своју мрежу?
- A: Избор протокола зависи од ваших специфичних мрежних захтева. ВПЦ је погодан за високу доступност са средњом сложеношћу, док слагање нуди лакоћу коришћења уз ниску сложеност. СТП је исплатив, али има захтевнију конфигурацију.
- П: Може ли СТП постићи нулти застој?
- A: СТП може постићи нулти застој у активном/пасивном режиму између слоја приступног прекидача и крајњих уређаја, али се препоручује избегавање рада СТП-а због активног/пасивног редундантности.
Концепти редундантности за хијерархијске мреже прекидача
Питање високе доступности је један од најважнијих аспеката када се планира поуздано умрежавање прекидача. Кварови као резултат погрешне конфигурације често доводе до квара читаве комуникационе инфраструктуре. Последице укључују огромне трошкове праћења и застоја у производњи. Уз добро планирање, редундантно повезивање прекидача преко целе мреже минимизира те ризике квара и повећава доступност мрежа.
Овај рад вас информише о најважнијим протоколима за редундантност у мрежама и даје вам екampинформације о томе како се може појавити високо доступна трослојна или двослојна мрежа.
Овај рад је део серије „Свитцхинг Солутионс“.
Кликните на иконе да бисте сазнали више о информацијама доступним од ЛАНЦОМ-а:
- Основе
- Основе
- Водич за дизајн
- Упутство за подешавање
- Упутство за подешавање
- Упутство за подешавање
Три концепта редунданције ВПЦ, слагање и СТП
Повезивањем прекидача на два различита прекидача у слоју агрегације/дистрибуције или слоју језгра изнад њега, употреба група агрегације линкова (ЛАГ) резултира изузетно високом доступношћу (ХА) и практично непрекидним мрежним операцијама. Важан фактор овде је употреба механизама за превенцију петље. Доступна су различита решења редундансе за умрежавање два комутатора, укључујући протокол Спаннинг Трее Протоцол (СТП), који је мање ефикасан, и боље опције као што је Виртуелни Порт Цханнел (ВПЦ) или слагање.
Разлике између три протокола ВПЦ, слагање и СТП укључују сложеност конфигурације, застоје приликом поновног покретања прекидача и цену неопходних прекидача.
Виртуелни порт канал (ВПЦ)
ВПЦ припада породици Етхерцханнел са више шасија [МЦЕЦ] и стога је познат и као МЦ-ЛАГ (Мулти-Цхассис Линк Аггрегатион Гроуп). Због високих хардверских захтева, оно је најисплативије од три редундантна решења и стога се обично користи у великим мрежним инфраструктурама. Да би се побољшала толеранција отказа кроз редундантност, ова технологија виртуелизације чини да се два међусобно повезана прекидача појављују као једна виртуелна веза. ВПЦ има следећа својства:
- Редунданција и балансирање оптерећења: Користећи своју равноправну везу, прекидачи у виртуелној ВПЦ групи непрестано размењују важне информације о мрежи, укључујући МАЦ табеле. Сваки равноправни прекидач обрађује половину обима података са слоја приступа (активна/активна технологија). За разлику од слагања, они остају независне инстанце и само повезани портови виртуелизују реципрочну редундантност.
- 100% непрекидног рада кроз брзу конвергенцију: У случају квара уређаја или промене мреже, ВПЦ брзо поново израчунава мрежне путање. Ово елиминише једну тачку квара, што доводи до бржег опоравка услуге. Други уређај у ВПЦ кластеру управља свим саобраћајем и одржава мрежу активном. Ово је независно од тога да ли је квар уређаја узрокован кваром или намерним гашењем, као што је током ажурирања фирмвера (надоградња софтвера у услузи, ИССУ). Тиме се постиже 100% непрекидног рада мреже од језгра до крајњих уређаја.
- Независно управљање: Из перспективе трећег уређаја, равноправна веза чини да се свичеви појављују као једна приступна тачка логичке везе или чвор слоја 2. Трећи уређај може бити комутатор, сервер или други мрежни уређај на нивоу приступа који подржава агрегацију веза. Као што је горе поменуто, равноправни прекидачи остају уређаји којима се може управљати независно и који се могу поново покренути или ажурирати појединачно.
- Повећана пропусност: Повезивање равноправне везе (активно/активно) повећава пропусни опсег и капацитет протока између уређаја.
- Једноставнија топологија мреже: Пошто ВПЦ омогућава ЛАГ између мрежних слојева, смањује потребу за СТП, који се користи у традиционалним Л2 мрежама да би се избегле петље.
- Подршка за уређаје који нису омогућени за ВПЦ: ВПЦ омогућава крајњим уређајима или мрежним компонентама које нису способне за ВПЦ да се повежу на ВПЦ окружење, чиме се повећава компатибилност и флексибилност мреже.
- Хардвер прекидача високих перформанси: ВПЦ поставља високе захтеве за хардвер прекидача, који мора да подржава ВПЦ протокол. Ово може ограничити избор уређаја, посебно на приступном слоју, и може бити скупо.
Слагање
Стек је група прекидача који се физички понашају као један уређај. Сви уређаји у стеку морају имати исте интерфејсе за слагање (портове) и бити опремљени идентичном верзијом фирмвера. Слично шасији или блејд систему, портови за слагање управљају свим саобраћајем података у хардверу са протоколима оптимизованим за ову сврху.
Технологија слагања се може сажети на следећи начин:
Готово плуг-&-плаи конфигурација
- Слој-2 поједностављење: Слагање се може замислити као позадинска плоча појединачних прекидача повезаних кабловима која није препозната као веза од стране конфигурисаних протокола слоја 2. Ово омогућава да се мрежни саобраћај преноси преко више веза истовремено, чиме се максимизира пропусност.
- Није потребно рутирање слоја 3: Интелигентна дистрибуција тока података унутар стека не захтева рутирање слоја 3 јер интерни протоколи за слагање управљају везама као што је горе описано.
- Брзо пребацивање на грешку и скоро непрекидно прослеђивање: Захваљујући брзој детекцији и технологији опоравка везе, стек конекције се у случају квара преносе на друге комутаторе помоћу „фаил-овера без поготка“, односно без губитка података.
- Нема надоградње софтвера у раду: недостатакtagКод слагања је то што наслагани прекидачи морају да буду ван мреже током ажурирања фирмвера, тј. 100% непрекидног рада није гарантовано током ажурирања софтвера или поновног покретања. Ипак, ова опција се може сматрати алтернативом ВПЦ-у када се користе прозори за одржавање. Током рада, активни/активни рад постиже максималну пропусност података између слојева језгра и крајњег уређаја.
Протокол разапињућег стабла (СТП)
Техничке разлике између тренутних стандарда разапињућег стабла МСТП (Мулти-СТП, ИЕЕЕ 802.1с) и РСТП (РапидСТП, ИЕЕЕ 802.1в) се овде не разматрају. Уместо тога, позивамо се на релевантну литературу. Док се ВПЦ и слагање фокусирају на физичку редундантност и балансирање оптерећења, СТП пружа логично решење да се избегну кварови на мрежи услед петљи и да се обезбеди брз опоравак.
Од три овде представљена протокола, СТП има најзахтевнију конфигурацију. Иако СТП може да постигне нулти застој у активном/пасивном режиму између слоја прекидача приступа и крајњих уређаја, рад СТП-а треба избегавати због активног/пасивног редундантности. Међутим, СТП нуди предностtagе у неким сценаријима:
- Тамо где ограничења везана за конструкцију ограничавају број могућих конекција, СТП је идеална алтернатива. Ово минимизира ризик од формирања петљи, посебно у режиму приступа клијенту.
- Са својим скромним хардверским захтевима, протокол може бити подржан чак и прекидачима почетног нивоа, што СТП чини веома исплативим решењем.
Подржани протоколи ЛАЦП, ВРРП, ДХЦП релеј и Л3 рутирање
Поред три већ поменута протокола, који значајно одређују укупан концепт мреже комутатора, за следећи опис сценарија важни су даљи протоколи.
Група агрегације линкова (ЛАГ) и протокол контроле агрегације линкова (ЛАЦП)
Технологија за имплементацију агрегације линкова и балансирања оптерећења назива се ЛАГ (Линк Аггрегатион Гроуп). ЛАГ динамички повезује бројне физичке везе између мрежних уређаја у једну логичку везу.
ЛАЦП је акроним за „Линк Аггрегатион Цонтрол Протоцол“. Као део глобалног стандарда ИЕЕЕ 802.1АКС (Линк Аггрегатион), ЛАЦП је протокол за аутоматску конфигурацију и одржавање група за агрегацију линкова. ЛАЦП користи ЛАЦПДУ (ЛАЦП пакете података, принцип захтев-одговор) као аутоматизовани механизам преговарања између два или, када се користи ВПЦ или слагање, неколико мрежних уређаја, тако да се логички груписана веза може аутоматски формирати и покренути према својој конфигурацији. ЛАЦП је такође одговоран за одржавање статуса везе и сталну размену информација о пакетима података. Стога динамички реагује на промене у мрежи без потребе за реконфигурацијом.
ЛАНЦОМ Тецхпапер – Концепти редундантности за хијерархијске мреже комутатора
користи једну од две физичке везе, док се друга увек користи само за успостављање везе.
Виртуал Роутер Редунданци Протоцол (ВРРП)
ВРРП је стандардизовани мрежни протокол слоја 3 који користи редундантност и балансирање оптерећења како би обезбедио аутоматску алокацију и динамичко прелазак на грешку како би рутери остали доступни, или у овом случају свичеви који подржавају рутирање. Ово обезбеђује доступност мреже, посебно за безбедносно критичне услуге, кроз неометани прелазак на резервни уређај. У веома великим мрежама (цampкористи са више од 10,000 портова), концепт рутирања који је потребан на слоју 3 такође може бити поједностављен, пошто два уређаја у ВРРП-у могу бити виртуелизована као један подразумевани гатеваи.
ДХЦП релеј
Пошто двослојне или трослојне мреже обично имају посебан ДХЦП сервер на хардверу високих перформанси, важно је да прекидачи на слојевима агрегације/дистрибуције и приступа буду конфигурисани помоћу ДХЦП релејног агента. Ово прослеђује ДХЦП захтеве централизованом ДХЦП серверу и спречава конфликте ИП адреса.
Слој-3 рутирање
Функције рутирања су неопходне за имплементацију безбедности и опција контроле приступа, динамичког раста мреже и добре стабилности (прослеђивање наспрам флоодинга) путем логичног и пре свега ефикасног раздвајања подмрежа. Да би се осигурало да сваки прекидач зна који рутер да користи, креира се табела рутирања која служи као „база података адреса“ која је важећа у сваком тренутку. Динамичко рутирање обезбеђује да сви „рутери“, тј. прекидачи који подржавају слој 3 (Л3), могу да комуницирају једни са другима и да самостално изграде ову табелу рутирања. То значи да се рута саобраћаја података унутар мреже константно динамички подешава, што обезбеђује најбоље перформансе мреже. Уобичајене методе рутирања су ОСПФв2/в3 и БГП4, иако се први углавном користи само у интерним мрежама.
Exampле сценарији за редундантне комутационе мреже
Сада када смо упознати са протоколима и њиховом основном функцијом, сада прелазимо на њихову примену у прampле сценарији са моделима из Портфолио ЛАНЦОМ свичева.
ЛАНЦОМ Тецхпапер – Концепти редундантности за хијерархијске мреже прекидача
Бившиampприказано се бави трослојним комутационим мрежама. Ако вам је довољна двослојна мрежа са слојевима агрегације/дистрибуције и приступа, основни слој се може изоставити. Описана решења остају важећа и могу се посматрати као препоруке за практичну примену.
Сценарио 1: Мрежа прекидача са 100% непрекидног рада са приступним прекидачима који подржавају ВПЦ
Овај сценарио је погодан за велика предузећа и цampнас мреже са високим захтевима за редундантношћу. Максималан број приступних портова са 100% редундансом је приближно. 60,000.
У случају прекидача језгра са 32 порта, један порт се обично користи за уплинк, нпр. до центра података/ВАН, а других 2 до 8 су резервисани за ВПЦ који нуди редундантност и перформансе. Дакле, са 6 ВПЦ веза остаје 25 портова. На слоју агрегације/дистрибуције су повезани редундантни прекидачи са по 48 портова. Заузврат, ови се могу повезати са прекидачима на приступном слоју, сваки са максимално 48 портова. Ово резултира у
25к48к48= 57,600 портова
Да би се имплементирао овај сценарио, сви прекидачи са језгра на приступни слој морају бити способни за ВПЦ. Иако ово ограничава потенцијални број прекидача, принцип активно/активно омогућава велике пропусне опсеге у комбинацији са 100% непрекидног рада. Штавише, функција ажурирања софтвера у услузи (ИССУ) испуњава највише захтеве за доступност мреже.
Овај сценарио је идеалан за нове, ускоро пуштене и најмоћније ЛАНЦОМ прекидаче, као што су прекидач за језгро ЛАНЦОМ ЦС‑8132Ф, прекидач за агрегацију/дистрибуцију ЛАНЦОМ ИС‑7154ЦФ као и приступни прекидачи серије КСС‑4500 . По први пут, серија КСС‑4500 омогућава повезивање приступних тачака компатибилних са Ви-Фи 7 као што је ЛАНЦОМ ЛКС‑7500.
Прекидачи на сваком мрежном слоју су повезани преко 100Г ВПЦ пеер линкова. Доњи слојеви се затим редундантно повезују преко ЛАГ-а са 100Г или 25Г, у зависности од уплинк портова приступних прекидача. Такође се може видети да су прекидачи слоја језгра у ВПЦ групи конфигурисани са ВРРП. Ово помаже да се поједностави накнадна конфигурација рутирања на нижим слојевима јер прекидачи са ВПЦ-ом задржавају своје одговарајуће ИП адресе и само ВРРП их поједностављује на једну заједничку. Сходно томе, свичеви у језгру и слојеви агрегације/дистрибуције изгледају из приступног слоја као један Л3 мрежни пролаз. Нису приказани помоћни протоколи ДХЦП релеј и динамичко рутирање као што је ОСПФ. Оне треба да буду конфигурисане и коришћене у складу са њиховом наменском функцијом како би се сегментација мреже са ВЛАН-овима учинила што једноставнијом.
На нивоу крајњих уређаја, приказаних овде нпрampса приступним тачкама, пуна редундантност је доступна са уређајима опремљеним са два Етхернет интерфејса. Пошто ЛАНЦОМ приступни прекидачи имају оно што је познато као „нон-стоп ПоЕ“, напајање повезаних уређаја је непрекидно чак и у случају поновног покретања прекидача или ажурирања прекидача, све док постоји друга алтернативна путања података.
Сценарио 2: Поуздана мрежа прекидача са комбинацијом ВПЦ-а и слагања
Овај сценарио се фокусира на трошкове по луци. Ако је могуће да приступни слој ради са прозорима одржавања, овај сценарио са слагањем на слоју приступа је препоручена метода. За разлику од првог сценарија, слој агрегације/дистрибуције овде може радити нпрampле тхе ЛАНЦОМ КСС‑6128КФ, а приступни слој може да ради што је исплативије ГС‑4500 уместо серије КСС‑4500. Пошто је сада могуће планирати са до осам прекидача у стеку на приступном слоју, број портова се повећава на максимално 460,800 портова (25*48*48*8). Ово значајно повећава број портова уз одржавање прихватљивог нивоа редундансе и скоро 100% времена рада мреже (под претпоставком да постоји период одржавања).
Због веома великог броја портова, Л3 протоколи рутирања ВРРП и АРФ (Напредно рутирање и прослеђивање) се препоручују за слој језгре. ВПЦ остаје у језгру и слојевима агрегације/дистрибуције и тако, као у првом сценарију, испуњава важан ИССУ приступ на оба слоја. Уместо ВПЦ-а, слагање је редундантно решење које се користи на приступном слоју, што повећава број приступних прекидача који се могу користити из ЛАНЦОМ портфеља. Слично првом сценарију, ДХЦП релеј и ЛАГ-ови остају у употреби између слојева. Због ограничења слагања, потребно је време застоја од приближно пет минута за ажурирање фирмвера стека прекидача, због чега је неопходно планирати период одржавања.
Сценарио 3: Оптимизована цена свитцх мрежа са комбинацијом ВПЦ и СТП
У овом сценарију, конфигурација језгра и слоја агрегације/дистрибуције са ВПЦ и ЛАГ-ом је иста као и раније. Коришћени само ЛАНЦОМ прекидачи, као нпр ЛАНЦОМ КСС‑5116КФ и ЛАНЦОМ ГС‑3652КСУП, обезбеђују дивергентне брзине узлазне везе.
На приступном слоју, СТП је конфигурисан уместо ВПЦ-а или слагања. Ово има предностtagе да протокол захтева само скромне хардверске перформансе, што додатно повећава избор одрживих приступних прекидача (нпр. ЛАНЦОМ ГС‑3600 серија). Међутим, СТП има само ограничен опсег употребе због активног/пасивног принципа и напорне конфигурације.
У наставку представљамо два типична прampлес да илуструје употребу СТП.
Сценарио 3.1: СТП на децентралним локацијама
Два комутатора за агрегацију/дистрибуцију треба схватити као две независне јединице на различитим локацијама. Користећи ЛАЦП и СТП конфигурисан на њему, оба стека су сада повезана на окосницу која такође садржи мрежни пролаз за ВАН. Ако веза са десног стека на ВАН гејтвеј не успе—нпрampле, због непредвиђених догађаја—стек и даље може да усмерава ка ВАН-у преко левог стека без да се локација потпуно одсече. Све док нема грешке, средња веза између стекова остаје неактивна. На приступном слоју, препорука за овај сценарио је и даље да се користи ЛАЦП уместо СТП.
Сценарио 3.2: СТП са бројним каскадним приступним прекидачима
Овај сценарио је идеалан када је буџет ограничен, али још увек треба имплементирати велики број приступних портова. Смањење трошкова је често усмерено на стек комутатора за агрегацију јер се не може избећи велики број приступних прекидача. Да би се задржала одређена количина редунданције, на приступном слоју је конфигурисан прстен, који захтева активацију СТП-а. Такође је могуће поставити дупле везе преко ЛАЦП-а овде. Међутим, ово такође може бити изостављено због аспекта трошкова.
Закључак
Проширивши свој портфолио тако да укључи основни слој, ЛАНЦОМ је постао центар за све оне који планирају или управљају цampнас мреже.
Чак и ако ови сценарији не могу да одражавају сваки могући дизајн мреже, ови нпрampлес дати добро прекоview онога што се може постићи са ЛАНЦОМ прекидачима за језгро, агрегацију/дистрибуцију и приступ. Са концептима редунданције ВПЦ, слагања и СТП који су овде представљени, најбоље решење за било који мрежни захтев се може наћи у зависности од апликације и буџета.
Да ли планирате да поставите или проширите своју мрежу помоћу ЛАНЦОМ прекидача?
Искусни ЛАНЦОМ техничари и стручњаци из наших системских партнера помоћи ће вам у планирању, инсталацији и раду ЛАНЦОМ мреже заснованог на потребама, високих перформанси и будућности.
Имате ли питања о нашим прекидачима или тражите ЛАНЦОМ продајног партнера? Позовите нас:
Продаја у Немачкој
+49 (0)2405 49936 333 (Д)
+49 (0)2405 49936 122 (АТ, ЦХ)
ЛАНЦОМ Системс ГмбХ
А Рохде & Сцхварз Цомпани Аденауерстр. 20/Б2
52146 Вуерселен
Немачка
инфо@ланцом.де
ЛАНЦОМ, ЛАНЦОМ Системс, ЛЦОС, ЛАНцоммунити и Хипер Интегратион су регистровани заштитни знакови. Сва друга коришћена имена или описи могу бити заштитни знаци или регистровани заштитни знаци њихових власника. Овај документ садржи изјаве које се односе на будуће производе и њихове атрибуте. ЛАНЦОМ Системс задржава право да их промени без претходне најаве. Нема одговорности за техничке грешке и/или пропусте. 06/2024
Документи / Ресурси
 |
ЛАНЦОМ концепти редундантности за хијерархијске мреже комутатора [пдф] Упутство за кориснике Концепти редундантности за хијерархијске мреже комутатора, концепти за хијерархијске мреже комутатора, хијерархијске мреже комутатора, мреже комутатора, мреже |
