Universitatea Tehnic din ClujNapoca Modele de Proiectare pt

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Modele de Proiectare pt Reţele Cisco Networking Academy 10/31/2021 1

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Reţele Tradiţionale tip “CAMPUS” ØTermenul “Reţele Campus” provine de la tipul de reţele dezvoltate în campusuri universitare. ØAzi termenul are o semnificaţie mai largă şi include şi “campusuri” corporative ØIstoric, Reţelele Campus constau dintr-un singur LAN la care noi utilizatori se adaugă prin conectarea în reţea. § Din motive de limitarea a distanţei a mediilor fizice utilizate reţelele campus sunt limitate la o clădire sau grup apropiat de clădiri 10/31/2021 2

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Problematică ØCele două probleme majore cu reţele tradiţionale sunt performanţa şi disponibilitatea. ØCei doi factori derivă din lăţimea de bandă disponibilă. ØTraficul care poate afecta performanţa reţelei: § Broadcast – destinatar toate staţiile § Multicast – destinatar un grup de utilizatori 10/31/2021 3

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Soluţii pentru Broadcast ØExistă două metode pentru reţele comutate de mari dimensiuni. § Prima opţiune este utilizarea de routere pentru a crea mai multe subreţele şi a segmenta logic traficul (Broadcast nu trece prin routere). • Problemă: routerul devine gâtuire în reţea. § A doua opţiune utilizarea de Virtual LANs (VLANs) în cadrul reţelei comutate. 10/31/2021 4

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Regula 80/20 Tradiţională v Regula 80/20 spune că într-o reţea corect proiectată, 80% din trafic este local segmentului. Mai puţin de 20% al traficului trece prin backbone-ul reţelei. 10/31/2021 5

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Noua Regulă 20/80 v În reţelel de azi, modelele de trafic conduc spre modelul 20/80. În modelul 20/80 , numai 20% din trafic rămâne local grupului, şi 80% din trafic părăseşte LAN. Contributing Factors: § The Internet 10/31/2021 § Server Farms 6

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Cerinţe primordiale v Principalele cerinţe asupra proiectului unei reţele sunt: Ø Convergenţă rapidă Ø Căi deterministe Ø Redundanţă Ø Scalabilitate Ø Aplicaţii centralizate Ø Noua regulă 20/80 Ø Suport multiprotocol Ø Multicasting 10/31/2021 7

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Evoluţia Structurii Campus ØPt. deservirea traficului local Comutatoare de nivel 2, Layer 2 switches, se mută la marginea reţelei şi în dulapurile de cablare. ØAceste switch-uri conectează end-user devices şi servere într-un grup de lucru, workgroup. ØServiciile pot fi separate în trei categorii: § Servicii locale § Servicii la distanţă § Servicii Enterprise 10/31/2021 8

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Comutare Nivel 2 10/31/2021 9

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Comutare Nivel 3 10/31/2021 10

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Comutare Nivel 4 10/31/2021 11

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Multilayer Switching 10/31/2021 12

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Modelul Ierarhic v provides access-layer aggregation and L 3/L 4 services v provides policy-based connectivity v provides optimal connectivity between distribution blocks 10/31/2021 13

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Nivelul nucleu Core Layer v Comută pachete cu cea mai mare viteză v Nu trebuie să manipuleze pachete în nici un fel 10/31/2021 14

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Nivelul Distribuţie Distribution Layer 10/31/2021 15

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Nivelul Distribuţie Distribution Layer ØNivelul distribuţie separă nivelele de acces şi nucleu şi ajută la definirea şi diferenţierea nucleului. § Acces deparament sau grup de lucru § Definirea domeniilor de Broadcast/multicast § Routare între VLAN § Conversii de mediu necesare F. O. la UTP § Securitate 10/31/2021 16

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Nivelul Access Layer 10/31/2021 17

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Nivelul Access Layer ØNivelul Acces este punctul în care utilizatorii sunt acceptaţi în reţea. § Shared bandwidth § Switched bandwidth § MAC-layer filtering Filtrare § Microsegmentation 10/31/2021 18

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Building Blocks Ø Network building blocks can be any one of the following fundamental campus elements: § Switch block § Core block § Server block § WAN block § Mainframe block § Internet connectivity 10/31/2021 19

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Building Blocks 10/31/2021 20

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Switch Block ØSwitch Block constă din switch şi router. § Access Layer (AL) • L 2 devices (workgroup switches: ? ) § Distribution Layer (DL) • L 2/L 3 devices (multilayer switches: ? ) • L 2 and separate L 3 device (? ) 10/31/2021 21

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Switch Block - AL ØAL – Access Layer § L 2 switches in the wiring closets connect users to the network at the access layer and provide dedicated bandwidth to each port § AL devices merge into one or more DL devices. § L 2 AL devices have redundant connections to the DL device to maintain resiliency. • Spanning-Tree Protocol (STP) makes redundant links possible 10/31/2021 22

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Switch Block - DL ØDL – Distribution Layer § L 2/L 3 switch/routers provide broadcast control, security and connectivity for each switch block. • The DL device: – a switch and external router – a multilayer switch – provides L 2 and L 3 services – shields the switch block against broadcast storms (and L 2 errors) 10/31/2021 23

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Dimensionarea Switch Block v Un switch block este prea mare dacă: Ø Are loc o gâtuire în routere din motive de procesare intensă rezultată din aplicarea filtrelor Ø Traficul de Broadcast sau multicast încetineşte switchuri şi routere 10/31/2021 24

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Core Block 10/31/2021 25

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Core Block Ø Un nucleu este necesar dacă sunt două sau mai multeswitch blocks. Ø core block este responsibil pentru transferareacross-campus a traficului fără operaţii procesor intensive. Ø Tot traficul între diferitele blocuri este comutat de blockul nucleu 10/31/2021 26

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Core Block ØDeoarece VLAN se termină în blocul de distribuţie, legăturile din nucleu nu sunt de tip trunk iar traficul este routat prin nucleu. ØUnul sau mai multe switchuri formează un subnet nucleu § minim 2 pentru redundanţă 10/31/2021 27

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Nucleu Collapsed Core Distribution and Core Layer functions performed in the same device. 10/31/2021 28

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Nucleu colapsat ØConsolidarea funct. DL şi core-layer într-un singur dispozitiv. § de obicie în reţele mici ØFiecare AL switch are o leg. redundantă la DL switch. 10/31/2021 29

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Nucleu colapsat Øuplink Redundant furizează rezilienţă L 2 între AL şi DL switches. § Spanning tree blochează link redundant, fără bucle. ØRedundanţa la nivel 3 este rezolvată cu Hot Standby Router Protocol (HSRP). 10/31/2021 30

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Dual Core 10/31/2021 31

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Nucleu Dual Core ØSe impune când există 2 sau mai multe switch blocks şi sunt necesare conexiuni redundante ØFurnizează două căi de cost egal şi lăţime de bandă dublă. 10/31/2021 32

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca SF RŞIT Cisco Networking Academy 10/31/2021 33