Heute betrachten wir die Vorteile von zwei Arten der Switch-Aggregation: Switch-Stacking oder Switch-Stacks und Chassis-Aggregation oder Aggregation von Switch-Chassis. Dies ist Abschnitt 1.6 des ICND2-Prüfungsthemas.
Beim Entwerfen des Unternehmensnetzwerks müssen Sie die Platzierung von Zugriffsschaltern, an die viele Benutzercomputer angeschlossen sind, und Verteilungsschaltern, Verteilungsschaltern, mit denen diese Zugriffsschalter verbunden sind, vorsehen.
Das Diagramm zeigt ein Cisco-Modell für OSI Level 3, bei dem Zugriffsschalter mit dem Buchstaben A und Verteilungsschalter mit dem Buchstaben D gekennzeichnet sind. Auf jeder Etage des Firmengebäudes können sich Hunderte von Geräten befinden. Sie müssen also zwischen zwei Möglichkeiten wählen, um die Schalter anzuordnen.
Jeder der Switches auf Zugriffsebene verfügt über 24 Ports. Wenn Sie 100 Ports benötigen, gibt es ungefähr 5 solcher Switches. Daher gibt es zwei Möglichkeiten: Erhöhen Sie die Anzahl der kleinen Switches oder verwenden Sie einen großen Switch mit hundert Ports. Das CCNA-Thema behandelt keine Modelle von Switches für 100 Ports, aber Sie können einen solchen Switch erhalten, es ist durchaus möglich. Sie müssen sich also entscheiden, was am besten zu Ihnen passt - ein paar kleine oder ein großer Schalter.
Jede der Optionen hat ihre eigenen Vorteile. Sie können nur einen großen Switch konfigurieren, anstatt einige kleine zu konfigurieren. Hier gibt es jedoch einen Nachteil: nur einen Verbindungspunkt zum Netzwerk. Wenn ein so großer Switch ausfällt, bricht das gesamte Netzwerk zusammen.
Wenn Sie dagegen fünf 24-Port-Switches haben und einer davon ausfällt, stimmen Sie zu, dass die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls eines Switches viel größer ist als die Wahrscheinlichkeit, dass alle fünf Geräte gleichzeitig ausfallen, sodass die anderen 4 Switches weiterhin das Netzwerk bereitstellen . Der Nachteil dieser Lösung ist die Notwendigkeit, fünf verschiedene Switches zu verwalten.
Unser Diagramm zeigt 4 Zugangsschalter, die an zwei Verteilungsschalter angeschlossen sind. Gemäß den Anforderungen der OSI Layer 3- und Cisco-Netzwerkarchitektur muss jeder dieser 4 Switches mit beiden Verteilungs-Switches verbunden sein. Bei Verwendung des STP-Protokolls wird einer der beiden Ports jedes mit dem Verteilungs-Switch verbundenen Access-Switch blockiert. Technisch gesehen können Sie nicht die gesamte Bandbreite des Switches nutzen, da eine der beiden Kommunikationsleitungen immer getrennt ist.
Normalerweise befinden sich alle 4 Schalter auf derselben Etage in einem gemeinsamen Rack - das Foto zeigt 8 installierte Schalter. Es befinden sich insgesamt 192 Ports im Rack. Erstens müssen Sie die IP-Adressen für jeden dieser Switches manuell konfigurieren und zweitens das VLAN überall konfigurieren. Dies ist ein schwerwiegender „Kopfschmerz“ für den Netzwerkadministrator.
Es gibt eine Sache, die Ihre Aufgabe erleichtern kann - Switch Stack. In unserem Fall wird dieses Ding versuchen, alle 8 Schalter zu einem logischen Schalter zu kombinieren.
In diesem Fall spielt einer der Switches die Rolle des Master-Switches oder des Hosts des Stacks. Der Netzwerkadministrator kann eine Verbindung zu diesem Switch herstellen und alle erforderlichen Einstellungen vornehmen, die automatisch für alle Switches im Stapel gelten. Danach arbeiten alle 8 Switches als ein Gerät.
Cisco verwendet verschiedene Technologien, um Switches zu Stacks zu kombinieren. In diesem Fall wird dieses externe Gerät als „FlexStack-Modul“ bezeichnet. Auf der Rückseite des Schalters befindet sich ein Anschluss, an dem dieses Modul eingesetzt ist.
FlexStack verfügt über zwei Anschlüsse, an denen die Verbindungskabel angeschlossen sind: Der untere Anschluss des ersten Switches im Rack ist mit dem oberen Anschluss des zweiten verbunden, der untere Anschluss des zweiten mit dem oberen Anschluss des dritten usw. bis zum achten Schalter, dessen unterer Anschluss mit dem oberen Anschluss des ersten Schalters verbunden ist. Tatsächlich bilden wir eine Ringverbindung von Schaltern eines Stapels.
In diesem Fall wird einer der Schalter vom Master (Master) und der Rest von den Slaves (Slave) ausgewählt. Nach der Verwendung von FlexStack-Modulen fungieren alle 4 Schalter unserer Schaltung als 1 logischer Schalter.
Wenn der A1-Hauptschalter ausfällt, funktionieren alle anderen Stapelschalter nicht mehr. Wenn der A3-Schalter jedoch kaputt geht, arbeiten die anderen drei Schalter weiterhin als ein logischer Schalter.
Im ursprünglichen Schema hatten wir 6 physische Geräte, aber nach der Organisation des Switch-Stacks gab es nur 3: 2 physische und 1 logische Switches. Nach der ersten Option müssten Sie 6 verschiedene Switches konfigurieren, was bereits recht mühsam ist. Sie können sich also vorstellen, wie mühsam das manuelle Konfigurieren von Hunderten von Switches ist. Nach dem Kombinieren der Switches auf dem Stack haben wir einen logischen Zugriffsschalter erhalten, der über vier im EtherChannel integrierte Kommunikationsleitungen mit jedem der Verteilungsschalter D1 und D2 verbunden ist. Da wir 3 Geräte haben, um die Bildung von Verkehrsschleifen zu verhindern, wird ein EtherChannel durch das STP-Protokoll blockiert.
Der Vorteil des Switch-Stacks besteht also in der Möglichkeit, einen logischen Switch anstelle mehrerer physischer Geräte zu steuern, was den Netzwerk-Setup-Prozess vereinfacht.
Es gibt eine andere Technologie zum Kombinieren von Switches, die als Chassis Aggregation bezeichnet wird. Der Unterschied zwischen diesen Technologien besteht darin, dass Sie für die Organisation von Switch Stack ein spezielles externes Hardwaremodul benötigen, das in den Switch eingesetzt wird.
Im zweiten Fall tritt nur eine Kombination mehrerer Geräte auf einem gemeinsamen Gehäuse auf, wodurch Sie über das sogenannte Aggregations-Switch-Gehäuse verfügen. Auf dem Foto sehen Sie das Gehäuse für die Switches der Cisco 6500-Serie. Es kombiniert 4 Netzwerkkarten mit 24 Ports, sodass dieses Gerät 96 Ports hat.
Bei Bedarf können Sie weitere Schnittstellenmodule hinzufügen - Netzwerkkarten, und alle werden von einem Modul gesteuert - dem Supervisor, dem "Gehirn" des gesamten Gehäuses. Dieses Gehäuse verfügt über zwei Supervisor-Module für den Fall, dass eines davon ausfällt. Dies führt zu einer Art Redundanz, erhöht jedoch die Zuverlässigkeit des Netzwerks. Typischerweise werden solche teuren Chassis auf der Ebene des Systemkerns verwendet. Dieses Gehäuse verfügt über zwei Netzteile, die jeweils von einer anderen Stromquelle gespeist werden können. Dies erhöht auch die Zuverlässigkeit des Netzwerks bei einem Stromausfall an einem der Umspannwerke.
Zurück zu unserem ursprünglichen Design, wo es auch einen EtherChannel zwischen D1 und D2 gibt. In der Regel werden beim Organisieren einer solchen Verbindung Ethernet-Ports verwendet. Bei Verwendung eines Switch-Gehäuses werden keine externen Module benötigt. Ethernet-Ports werden direkt zum Kombinieren von Switches verwendet. Sie verbinden einfach das erste Schnittstellenmodul D1 mit demselben Modul D2 und das zweite Modul D1 mit dem zweiten Modul D2, und alles bildet zusammen einen Verteilungsschicht-Switch.
Wenn Sie sich die erste Version des Schemas ansehen, müssen Sie zum Zusammenfassen von 4 Zugriffsschaltern und einer Verteilungssuite das EtherChannel-Programm mit mehreren Gehäusen verwenden, das die EtherChannel-Kanäle für jeden Zugriffsschalter organisiert. Sie sehen, dass in diesem Fall eine p2p-Punkt-zu-Punkt-Verbindung besteht, die die Bildung von Verkehrsschleifen ausschließt. In diesem Fall sind alle verfügbaren Kommunikationsleitungen beteiligt, und der Durchsatz nimmt nicht ab.
In der Regel wird die Gehäuseaggregation für Hochleistungs-Switches und nicht für weniger leistungsstarke Zugriffs-Switches verwendet. Die Cisco-Architektur ermöglicht die gleichzeitige Verwendung beider Lösungen - Chassis Aggregation und Switch Stack.
In diesem Fall werden ein gemeinsamer logischer Verteilungsschalter und ein gemeinsamer logischer Zugriffsschalter gebildet. In unserem Schema werden 8 EtherChannel-Kanäle erstellt, die als eine Kommunikationsleitung fungieren, dh als hätten wir einen Verteilungsschalter mit einem Zugangsschalter mit einem Kabel verbunden. Gleichzeitig befinden sich die „Ports“ beider Geräte im Weiterleitungsstatus, und das Netzwerk selbst arbeitet mit maximaler Leistung und nutzt die Bandbreite aller 8 Kanäle.
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