Plokščiųjo tinklo sandara ir topologija: lapų-kraigo topologijos išsamus gidą

Leaf- Spine Topology tinklo architektūra iš tikrųjų yra standartas dabar - tokio tipo lapų kraigo topologijos tinklui iš esmės gali būti taikomi įvairių lapų kraigo topologijos tinklo pardavėjų Ethernet produktai. Kadangi lapų-kraigo topologijos tinklas turi keletą idealių savybių, jis gali visiškai išnaudoti tinklo pranašumus. Lapo ir stuburo topologija gali pakeisti trijų sluoksnių struktūrą. Nors trijų sluoksnių tinklo struktūra yra plačiai naudojama ir technologija yra subrendusi, tobulėjant technologijoms, jos trūkumai nuolat atsiranda, todėl vis daugiau ir daugiau tinklo inžinierių atsisako šios struktūros tinklų.

Kadangi įmonės siekia maksimaliai išnaudoti naudingumą ir duomenų centrus, pagrindinės trijų sluoksnių tinklo topologijos tampa vis mažiau pajėgios patenkinti paklausą. „Tinklo topologija“ reiškia tinklo įrenginių tarpusavio sujungimo būdą, o įrenginiai palaiko ryšį ir prisijungia naudodamiesi nustatytais protokolais ir jungtimis. Standartinė tinklo duomenų centro topologija yra trijų sluoksnių tinklo struktūra: prieigos sluoksnio ir kliento ryšio tinklas; sujungimo lygmens jungiklio prieiga; pagrindinis sluoksnių perjungiklis ir maršruto sudarymo agregatas ir jungia vidinius ir išorinius tinklus. Taigi, kaip iš esmės išspręsti šią trijų pakopų tinklo struktūros kliūtį? Galimas sprendimas yra pridėti perjungimo sluoksnį po prieigos sluoksniu, o duomenų perdavimas tarp dviejų mazgų yra baigtas tiesiai šiame sluoksnyje, tokiu būdu apkraunant pagrindinio tinklo perdavimą. Ši struktūra yra lapų ir stuburo lapų-kraigo topologija.

Lapų-kraigo topologija prideda horizontalios tinklo struktūros sluoksnį, lygiagretų su stuburo vertikalaus tinklo struktūra, ir prideda atitinkamą perjungimo tinklą į šį horizontalios struktūros sluoksnį. Sluoksnių tinklo struktūra to negali padaryti. Tai panašu į tradicinį trijų sluoksnių dizainą, išskyrus tai, kad stuburo sluoksnyje yra keli perjungimo įtaisai. Lapų kraigo topologijoje visos nuorodos naudojamos srautui persiųsti ir taip pat naudojami paplitę medžių protokolai, tokie kaip daugiafunkcinis skaidraus sujungimo protokolas (TRILL) arba trumpiausio kelio tiltas (SPB). TRILL ir SPB protokolai persiunčia visą ryšio srautą, tačiau taip pat gali išlaikyti tinklo be lanko topologiją, panašią į nukreiptą tinklą.

Tinklo schema yra būdas vizualizuoti kompiuterio tinklo užduotis, priklausomybes ir veiksmų planą. Schemų kūrimas gali padėti nubraižyti visas judančias dalis ir procesus prieš juos kuriant. Jūsų komanda gali naudoti tinklo atvaizdavimą, kad atnaujintų esamą tinklą arba suplanuotų naują. Tinklo atvaizdavimas naudojamas siekiant supaprastinti sudėtingas sistemas, parodyti, kaip įrenginiai ir tinklai veikia kartu, ir pagerinti projekto organizaciją, supratimą ir galutinį rezultatą. Šios schemos gali būti tokios plačios arba išsamios, kiek jums reikia, ir pritaikytos jūsų auditorijai. Prieš pradedant gilintis į atvaizdavimo procesą, svarbu sudaryti galutinį tinklo schemos tikslą: pagalvoti apie jos paskirtį ir tai, ką tinklas turi daryti, ir ar (ypač sudėtingų tinklų atveju) būtų prasminga kurti kitas, mažesnes schemas. Norėsite ištirti panašias sistemas, taip pat pasikalbėti su tais, kurie ją naudos. Naudodami schemų kūrimą, galėsite šalinti klaidas ir taikyti pataisas, palaikyti saugą ir atitiktį, dokumentuoti vidinius ir išorinius procesus bei rodyti su tinklu susijusius projektus vadovams ir darbuotojams.

Vienas iš svarbių kriterijų, planuojant interneto tiekėjo tinklą, yra apsisprendimas, kokias paslaugas ketinama teikti vartotojui šiandien, artimiausioje ateityje, ar net planuoti tolimesnėje ateityje galinčias atsirasti paslaugas. Interneto tiekimas daugumai atrodo vienintelė ir savaime suprantama paslauga, nors, pažiūrėjus atidžiau, pasirodo, kad duomenų perdavimas nėra pats svarbiausias pralaidumo naudotojas. Žinant kokios paslaugos bus teikiamos, galima įsivaizduoti, kokio srauto gali pareikalauti vienas IPT (IPT - interneto paslaugų tiekėjas) vartotojas. Pradedant tinklą projektuoti nuo vartotojo, stengiamasi, kad tinkle niekur nekiltų siaurų vietų. Paprastai vartotojas jungiamas prie 10/100 Mbps pralaidumo kanalo. Ir siekiant, kad nuo pat patekimo į operatoriaus tinklą, srautas būtų valdomas, vartotojui pateikiama jungtis turi būti valdomo komutatoriaus prievadu. Dėl dažniausiai pasitaikančio vartotojo tankio, patys populiariausi yra dvidešimt keturių 10/100 Mbps greičio prievadų komutatoriai su keletu Gigabit prievadų. Ten, kur vartotojų dar labai mažai, statomi nevaldomi komutatoriai arba 8 prievadų komutatoriai, nebūtinai turintys Gigabit prievadų. Dėl fizinių BaseT tinklo apribojimų, sujungimui su aukščiau hierarchijoje esančiais komutatoriais, naudojami optiniai sujungimai. Daugeliu atvejų tai būna vienamodis (SingleMode) LX sujungimas, kurio maksimalus atstumas yra iki 10 km. Kitoje pakopoje yra komutatoriai, kurie surenka srautą iš vartotojų prieigos komutatorių. Dėl savo funkcinės paskirties šie komutatoriai vadinami paskirstančiais arba agreguojančiais, o visa horizontali struktūra - „aggregation layer“ arba „distribution layer“.

Kaip jau minėta, vartotojų komutatoriai prijungiami optiniais ryšiais. Paskirstymo lygyje tikslinga naudoti optinius komutatorius, kurie surinktą srautą perduoda į aukštesnį lygmenį. Priklausomai nuo abonentinių komutatorių kiekio ir paties paskirstančio komutatoriaus prievadų kiekio, šiame lygmenyje gali atsirasti 10 Gigabit prievadų. Aukščiau esantis lygmuo paprastai projektuojamas kaip L3 segmentas. Tai reiškia, kad tarp komutatorių vyksta maršrutizavimas. Tokioje erdvėje nesusidaro kilpos, ir galima saugiai naudoti žiedus. Net jei maršrutizavimo protokolas sukurtų kilpą, tai nėra baisu, kadangi paketai turi TTL reikšmę, kuriai sumažėjus iki nulio, paketas naikinamas. Maksimali TTL reikšmė yra 255, o kiekvienas maršrutizatorius, perduodamas paketą į kitą potinklį, šią reikšmę sumažina vienetu. Priklausomai nuo bendro tinklo dydžio, rekomenduojama daryti 10 Gigabit ar net agreguotus 10 Gigabit žiedinius sujungimus. Iš centrinio žiedo daroma jungtis ir į IPT paslaugas užtikrinančius serverius. Kuo didesnis paslaugų tiekėjo tinklas, tuo didesnė duomenų dalis lieka centriniame žiede. Taigi, nėra vieno koncentruoto taško su visu vartotojų srautu. Taip pat šiame lygmenyje organizuojami sujungimai su kitais interneto paslaugų tiekėjais. Pateikiamame pav. Pav. Apibendrinus pateiktą informaciją, galima nusipaišyti tinklo topologinę schemą. Nesvarbu, kokio dydžio tinklas planuojamas artimiausioje ateityje. Svarbiausia turėti drąsią ir optimistinę viziją, ir jos žingsnis po žingsnio siekti. Net pradėjus nuo nedidelio tinkliuko, laikantis suplanuotos struktūros, ateityje, išsiplėtus tinklui, nereikės nieko ar beveik nieko perdaryti, t.y. nebus papildomų išlaidų. Realios schemos koreguojasi pagal fizinius aplinkos veiksnius, tokius kaip ryšio kanalai tarp pastatų, nuomojamų optinių linijų pralaidumai, vartotojų tankio skirtumai.

1. Įvadas 2. Tinklo topologija 3. Mobiliųjų tinklų įranga 4. Tinklų architektūra 5. 1. lyginant su vieningo skruzdėlyno galybe. sujungti tarpusavyje į tinklą. sujungti kompiuteriai. vienas kito resursais - kietu disku ar išoriniais įrenginiais. prijungiami prie globalinio tinklo. Retoje firmoje nerasime lokaliojo tinklo. lokalius tinklus jungiasi vieno namo, ar kvartalo gyventojai. būna. 2. prijungiami prie centrinio komponento - koncentratoriaus ( hub ). kabelio galo, kur būtų reikalinga uždėti aklė. trunk ). - metodas reguliuojantis tinklo darbą. - tinklo komponentai. - kanalinio lygio protokolas. pasiruošia siųsti duomenis. naudojami kabeliai (bevielis sujungimas bus aptartas atskirai). kabeliu sujungti tinklo įrangą. realizavimo metodų. fizinį kompiuterių, kabelių ir kitų tinklinių komponentų išdėstymą. tinklo fizinis išdėstymas, tinklo komponavimas, tinklo schema ir pan. charakteristikos priklauso nuo pasirinktos topologijos. plėtrą, tinklo administravimo būdą. suderinamumo problemos. duomenų keitimosi tarp darbo stočių procedūros. protokolais. sistemoms. tinklų ryšius. Išspręsti šiuos klausimus padeda vieninga standartų sistema. metodus ir protokolų standartus (IEEE802 specifikacijas). savybę atsispindėti nuo kabelio galų. parametrų, pavyzdžiui dažnio, fazinių virsmų ir įvairiausių trikdžių. energijos, negu jos suvartoja apkrovos varža. kurie gali išvesti iš rikiuotės visą tinklą. pavidalo. topologijų savybes ir charakteristikas. paprasčiausia. Tai firmos Xerox metodas, sukurtas dar 1975 metais. kompiuteriai. pavidalu gali tik vienas tinklo kompiuteris. informaciją priima tik tas kompiuteris, kuriam ji yra adresuota. kompiuteriai tuo metu laukia savo eilės. užkoduotą adresą, atsirenka savo duomenis. du (ar daugiau) kompiuteriai. Toks konfliktas vadinama kolizija. kiekvienam tinklo kompiuteriui yra skirtingas. kompiuterių skaičiaus - kuo daugiau kompiuterių, tuo lėtesnis tinklas. atstumas tarp kompiuterių. Linijinė topologija yra pasyvi topologija. regeneravimo, keitimo ar persiuntimo operacijų. viso tinklo veikimo. komponento - koncentratoriaus ( hub ). per koncentratorių perduodamas visiems likusiems tinklo kompiuteriams. jis skirtas, tas ir pasiima. sugedus koncentratoriui , nebeveiks visas tinklas. atsijungus bet kuriam vartotojo kompiuteriui, kitiems tai neturės įtakos. atspindžiai ir nereikalingos aklės. kompiuteris dirbo su daugeliu mažesnių darbo stočių. reikalinga uždėti aklė. visus žiedo kompiuterius. funkciją. Todėl vienam kompiuteriui sugedus, visas tinklas nustoja veikęs. mažai skiriasi nuo žvaigždės topologijos. (IEEE802.5, Token Ring ).

Aktyvios (active) koncentratorių funkcijos ir kartotuvai jungia tinklo segmentus ir palaiko duomenų perdavimo žiedą. Tinklo architektūra dažnai apima star-ring variantą: visos stotys jungiasi į koncentratorių, o kilpai sujungtos per žiedinį ryšį. Tokios konstrukcijos leidžia sujungti daugelį darbų, bet gali būti brangios dėl kabelinių išlaidų. Palyginimui, žiedinė topologija su medžiagų sklaida gali būti brangi ir reikalauja atskiro energijos šaltinio aktyviems įrenginiams.

Palaipsniui įsiliejant į platesnį tinklą, dažnai matome modemos/mikroprocesorių integraciją tinklo plokštėje, siekiant pagerinti spartą ir valdymą. Modemas gali būti įmontuotas į kompiuterio plokštę arba išorinis įrenginys su nuolatinio maitinimo šaltiniu. Tokie sprendimai ypač svarbūs kabelinių tinklų ir telekomunikacijų kontekste, kai reikia pasiekti didesnį atstumą ir geresnį signalo kokybės valdymą.

Infografika: Lapų-kraigo tinklo topologijos schema

TRILL ir SPB protokolai persiunčia visą ryšio srautą, tačiau taip pat gali išlaikyti tinklo be kilpos topologiją. TRILL su SPB leidžia statyti lanksčią, be kilpų siekiančią architektūrą, kuri apima tiek lapų, tiek kraigo lygius. Šie protokolai naudojami siekiant užtikrinti sklandų srautų persiuntimą per didelius duomenų centrus, sumažinant latenciją ir pagerinant pralaidumą.

Nuo praktinės schemos iki įgyvendinimo, tinklo dizainas turi užtikrinti, kad vartotojų srautas nepatektų į nereikalingas kilpas ir būtų valdomas nuo pat įėjimo į tinklą. Horizontalus sluoksnis, susietas su stulbėjančiu stuburo sluoksniu, suteikia galimybę naudoti didelės spartos 10 Gb/s ar agreguotus 10 Gb/s žiedinius sujungimus. Tuo pačiu metu L3 segmentas užtikrina maršrutizavimą tarp žiedų, o TTL mechanizmas apsaugo tinklą nuo kilpų suformavimosi.

Taip pat svarbu tinklo schemose įterpti išsamią dokumentaciją apie įrenginių funkcijas, raktinių taškų vietas ir protokolų nustatymus. Tinklo atvaizdavimas padeda vizualiai aprašyti tinklo komponentų ryšius, jų priklausomybę ir veiksmų planą. Tinklo planavimas apima ir galimą žiedo topologijų suderinamumą su kitais tinklais, įskaitant sąsajas su kitų Interneto prieigos teikėjų tinklais.

Kuriant tinklo schemą, atsiranda klausimų, kokias paslaugas teikti vartotojams šiandien ir ateityje, kokiu srautu gali būti apkrautas vienas IPT vartotojas, ir kaip suformuoti prievadų skaičių bei optinių jungčių dydžius. Paprastai įmonės pradeda nuo vartotojo prijungimo prie 10/100 Mbps kanalo. Vartotojams teikiama valdomo prievado jungtis, o hiperhibridiniai ar standartiniai 24x10/100 Mbps prievadų komutatoriai su keliomis Gigabit prievadų ir optiniais ryšiais užtikrina plėtrą. Dėl fizinių BaseT tinklo apribojimų, į aukštesnius lygius keliaujama su optiniais lygių ryšiais (SingleMode LX), kurių atstumas iki 10 km. Paskirstymo lygyje naudojami optiniai komutatoriai, potencialiai turintys 10 Gigabit prievadų. Aukštesnis lygmuo - L3 segmentas - maršrutizavimas tarp mazgų ir žiedinių jungčių užtikrinimas.

tags: #plokscia #tinklo #sandara