Prepínače

5.1.1.   Ciele dizajnu LAN
Požiadavky sieťového dizajnu:

  1. funkcionalita, sieť musí pracovať. Sieť musí poskytovať konektivitu medzi užívateľmi a aplikáciami s primeranou rýchlosťou a spoľahlivosťou.
  2. rozšíriteľnosť, sieť musí byť schopná rásť
  3. prispôsobivosť, sieť musí byť navrhnutá pre budúce technológie, nemala by obsahovať prvky, ktoré by limitovali použitie novej technológie
  4. ovládateľnosť, sieť by mala byť navrhnutá na umožnenie sieťového monitoringu a správy

5.1.2.   Dizajnové hľadiská LAN
Pokyny na maximalizovanie šírky pásma a výkonu:


cisco
  1. funkcia a umiestnenie serverov
  2. otázky detekcie kolízií
  3. otázky segmentácie

-      otázky broadcastovej domény
Servery:

  1. poskytujú zdieľané súbory, tlač, komunikačné a aplikačné služby, nepracujú ako stanice.
  2. Pracujú na špecializovanom OS: NetWare, Windows NT, UNIX a Linux.
  3. enterprise servers, pre všetkých užívateľov, služby e-mail, DNS
  4. workgroup servers, pre špecifickú skupinu užívateľov, spracovanie textov a zdieľanie súborov

Enterprise servers: umiestnené v main distribution facility (MDF), doprava ne e.s. je len cez MDF
Workgroup servers: umiestnené v intermediate distribution facilities (IDFs), blízko užívateľských
aplikácií.
Rýchlosť pre prepínače na MDF a IDF by mala byť 100 Mbps a vyššia.
Segmentácia: rozdelenie kolíznej domény na menšie kolízne domény, menej kolízií znamená vyššiu
šírku pásma.
Broadcastová doména: na redukovanie veľkosti sa používajú routre na L3
5.1.3.   Metodika dizajnu LAN
Plánovaná séria systematických krokov:

  1. zozbieranie požiadaviek a očakávaní
  2. analýza požiadaviek a dát
  3. návrh L1, L2 a L3 LAN štruktúry alebo topológie

-      zdokumentovať fyzickú a logickú realizáciu
Otázky pri zhromažďovaní informácií:

  1. Kto sú ľudia, ktorí budú používať sieť?
  2. Aká je zručnosť tých ľudí?
  3. Aké sú ich stanoviská ku PC a programom?
  4. Ako navrhnú organizačnú politiku?
  5. Budú niektoré dáta a operácie deklarované ako kritické?
  6. Aké protokoly sú prípustné pre sieť?
  7. Kto je zodpovedný za LAN adresovanie, topologický dizajn a konfiguráciu?
  8. Aký sú ľudia, hardware a programy?
  9. Ako sú tieto zdroje prepojené?
  10. Aké zdroje má organizácia?

Faktory funkcieshopnosti:

  1. priepustnosť
  2. čas odpovede
  3. prístup na zdroje

cisco

Posledná požiadavka je potrieb užívateľov. Tí pri vyšších potrebách na aplikáciách využívajúce video spotrebúvajú vyššiu šírku pásma. Ďalším krokom je zvolenie správnej sieťovej topológie, v priemysle sa najčastejšie používa hviezdicová topológia.
Delenie topológie podľa OSI:

  1. sieťová vrstva
  2. linková vrstva
  3. fyzická vrstva

Finálnym krokom je dokumentácia fyzickej a logickej topológie. Fyzická zahŕňa komponenty, ktoré sieť spájajú dohromady. Logická predstavuje dáta. Obsah dokumentácie:
topologickú mapu OSI vrstiev (6)
ciscologickú mapu LAN


Cut sheets (7) logickú mapu VLAN (8) logickú mapu 3 vrstvy (9) adresovú mapu (10)

fyzickú mapu LAN


5.1.4. Dizajn 1. vrstvy


cisco

Jednou z dôležitých vecí je káblovanie. Dnes najpoužívanejšou technológiou je Fast Ethernet na 100Mbps, ktorý má schopnosť plného duplexu. Využíva CSMA/CD metódu pre MAC adresovanie. Medzi kabelážou sa volí optika alebo medené vedenia. Káblové médiá:


cisco

V jednoduchej hviezdicovej topológii s jedným distribučným zariadením býva zapojený jeden alebo viac horizontal cross-connect (HCC) patch panels (prepojovacích polí). Sú využívané na prepájanie L1 káblov s L2 portami prepínačov. Uplink port na LAN prepínača je pripojený na ethernetový port L3 smerovača použitím patch káblu.
Pri vzdialenosti nad 100m sa používa vertical cross-connect (VCC), obyčajne sa využívajú optické káble.
Obsah logického diagramu:

  1. špecifikácia umiestnenia a identifikácia main distribution facility (MDF) a intermediate distribution facilities (IDF)
  2. zdokumentovať typ a kvalitu použitej kabeláže použitej v MDF a IDF
  3. zdokumentovať využitie kabeláže
  4. poskytnúť detailnú dokumentáciu o identifikačných číslach a portoch

cisco
5.1.5.   Dizajn 2. vrstvy
Účelom zariadení na 2. vrstve je poskytnúť prúdovú kontrolu, detekciu chýb, korekciu chýb
a redukovať preťaženie siete. Medzi zariadenia na 2. vrstve patria bridge a switche, tieto zariadenia
určujú veľkosť kolíznej domény. Mikrosegmentácia redukuje veľkosť kolíznej domény a tým aj
kolízie.
Veľkosť kolíznej domény určuje, koľko hostov je pripojených na jeden port prepínača, čo tiež určuje,
aká šírka pásma pripadá na jedného užívateľa.
5.1.6.   Dizajn 3. vrstvy
Do 3. vrstvy patria routre. Umožňujú komunikovať medzi segmentmi L3 na IP adresovaní. Umožňujú tiež prepojenie do WAN ako je internet. Nedistribuujú broadcast, preto sú hranicou broadcastovej domény.


5.2.1. Prepínané LANs, prehľad prístupovej vrstvy
Vrstvy hierarchického modelu:

  1. prístupová vrstva poskytuje užívateľom v pracovnej skupine prístup na sieť
  2. distribučná vrstva poskytuje bezpečnostne orientovanú konektivitu

-      vnútorná vrstva poskytuje optimálnu prevádzku medzi sieťami, je tiež označovaná ako chrbtica
Funkcie prístupovej vrstvy tiež zahŕňajú filtrovanie MAC a microsegmentáciu. MAC filtrovanie
umožňuje prepínačom priamo prepojiť rámec na port prepínača, na ktorom je pripojené cieľové
zariadenie.


cisco

5.2.2. Prepínače prístupovej vrstvy
Pracujú na 2. vrstve OSI modelu a poskytujú služby ako VLAN. Hlavnou úlohou prepínačov je poskytnúť užívateľom prístup na sieť. Najčastejšie používané Cisco prepínače:

  1. Catalyst 1900 series - malé a stredné siete
  2. Catalyst 2820 series - malé a stredné siete
  3. Catalyst 2950 series - využívané pri požiadavkách na vysokú šírku pásma
  4. Catalyst 4000 series - obsahujú Gigabit Ethernet ports, určenie pre veľké siete
  5. Catalyst 5000 series - obsahujú Gigabit Ethernet ports, určenie pre veľké siete

5.2.3.   Prehľad distribučnej vrstvy
Distribučná vrstva je medzi prístupovou a vnútornou. Zabezpečuje segmentáciu siete na broadcastovú doménu. Na pakety môže byť aplikovaný access control list. Pri prepínači sa táto vrstva vyskytuje na L2 a 3. Funkcie:

  1. agregácia wiring closet connections
  2. definícia Broadcast/multicast domény
  3. VLAN smerovanie
  4. Any media transitions that need to occur
  5. bezpečnosť

5.2.4.   Prepínače distribučnej vrstvy


cisco

Distribučné prepínače sú spojenia bodov pre viacnásobný prístup prepínačov. Majú vysoký výkon, pracujú na 2. a 3. vrstve OSI modelu, kombinujú v sebe funkcie prepínača a smerovača. Vhodné CISCO prepínače:

  1. Catalyst 2926G
  2. Catalyst 5000 family
  3. Catalyst 6000 family

5.2.5. & 6. Prepínače vnútornej vrstvy


cisco

Sú to vysokorýchlostné prepínače chrbtice. Pracujú na 2. a 3. vrstve OSI modelu. Vhodné CISCO prepínače:

  1. Catalyst 6500 series
  2. Catalyst 8500 series
  3. IGX 8400 series
  4. Lightstream 1010