Агрегирование полосы пропускания

Диаметр сети

Принципы построения иерархических сетей

Наличие иерархической структуры еще не означает, что сеть спроектирована правильно. Далее будут рассмотрены принципы, которые должны быть учтены при проектировании эффективных и надежных сетей, построенных по иерархической модели. Эти принципы характеризуют собой первые практические шаги в приведении одноуровневой сетевой топологии к иерархической архитектуре.

Первой характеристикой, которая должна быть учтена при построении иерархической сети, является диаметр сети. Обычно диаметр – это мера расстояния, но в контексте телекоммуникационных сетей этот термин используется для измерения количества устройств. Диаметр сети – это количество устройств, через которые должен пройти пакет, пока он не достигнет пункта назначения.Сохранение небольшого диаметра сети гарантирует низкие и предсказуемые задержки в передаче информации между устройствами.

Рисунок 2.6 – Диаметр сети

На рис. 2.6 показан сценарий связи между устройствами PC1 и PC3. Между этими устройствами имеется до 6-ти связанных коммутаторов. В данном случае диаметр сети равен 6. Каждый коммутатор на пути следования пакетов представляет собой некую величину задержки. Задержка на сетевом устройстве – это время, которое затрачивает устройство на обработку пакета или фрейма. Каждый коммутатор определяет MAC-адрес узла назначения, сравнивает его со своей таблицей MAC-адресов, и направляет фрейм на соответствующий порт. Несмотря на то, что такая операция выполняется за доли секунды, общее время увеличивается при прохождении большего количества устройств.

В трехуровневой иерархической модели сегментация Уровня 2 (канального уровня) на уровне распределения практически избавляет сеть от проблем, связанных с диаметром сети. В иерархической сети диаметр сети всегда представляет собой предсказуемое число переходов (hops) между источником и узлом назначения.

Каждый уровень иерархии является возможным средством агрегирования пропускной способности сети. Агрегирование полосы пропускания – это объединение нескольких физических интерфейсов между коммутаторами в один логический канал связи.

Агрегирование каналов (рис. 2.7) позволяет осуществить объединение нескольких каналов коммутаторов на уровне портов для достижения большей пропускной способности между коммутаторами. Например, компания Cisco владеет собственной технологией агрегирования каналов, которая называется EtherChannel, и позволяет консолидировать несколько каналов Ethernet. Одна из первых технологий для агрегации каналов.

Рисунок 2.7 – Агрегирование полосы пропускания

На рис. 2.7 показан сценарий, при котором компьютеры PC1 и PC3 требуют значительного объема полосы пропускания, так как они используются для расчетов и моделирования погодных условий. Управляющий сетью определил, что коммутаторы уровня доступа S1, S3 и S5 требуют увеличения пропускной способности. Следуя иерархии, становится очевидным, что эти коммутаторы соединены с коммутаторами уровня распределения – D1, D2 и D4, которые в свою очередь соединены с коммутаторами ядра – C1 и C2. Обратим внимание, что некоторые каналы (выделены жирным), закрепленные за определенными портами, агрегированы. При этом для определенного участка сети обеспечена повышенная пропускная способность.

В коммутаторах D-Link используется стандарт IEEE 802.3ad (принят в 2000 году), допускающий объединение до 8 однотипных портов коммутатора в один логический канал.