Этапы организации компьютерных сетей

Компьютерные сети лучше представлять в виде трехуровневой иерархической модели. Эта модель включает в себя следующие три уровня иерархии:

• — уровень ядра;
• — уровень разделения;
• — уровень доступа.

Уровень ядра отвечает за высокоскоростную передачу сетевого трафика. Первичное призвание узлов сети является коммутация пакетов. В соответствии с указанными тезисами на устройствах уровня ядра запрещается вводить разные спецтехнологии, такие как, скажем, списки доступа либо маршрутизация по правилам, мешающие стремительной коммутации пакетов.

На уровне разделения происходит суммирование маршрутов и агрегация трафика. Под суммированием маршрутов воспринимается представление нескольких сетей в виде одной огромной сети с короткой маской. Такое суммирование дозволяет уменьшить таблицу маршрутизации в устройствах уровень ядра, а также изолировать метаморфозы, которые происходят внутри огромный сети.

Уровень доступа необходима для образования сетевого трафика и контроля за доступом к сети. Маршрутизаторы уровня доступа служат для подключения отдельных пользователей (серверы доступа) либо отдельных локальных сетей к всеобщей вычислительной сети.

При проектировании компьютерной сети нужно исполнить два требования: структурированность и избыточность.

Первое требование подразумевает, что сеть должна иметь определенную иерархическую конструкцию. В первую очередь, это относиться к схеме адресации, которая должна быть разработана таким образом, чтобы можно было проводить суммирование подсетей. Это дозволит уменьшить таблицу маршрутизации и утаить от маршрутизаторов высших уровней метаморфозы в топологии.

Под избыточностью воспринимается создание запасных маршрутов. Избыточность повышает безопасность сети. В тоже время, она создает трудность для адресации.

Описание разрабатываемой сети Выбрана смешанная топология, включающая в себя топологии иерархическая звезда, кольцо, «каждый с каждым» .

Уровень ядра — это три центральных офиса организации, расположенных в различных городах. Маршрутизаторы этих узлов — маршрутизаторы ядра (A, B, C) — объединены между собой посредством спецтехнологии глобальных сетей IP-VPN MPLS, образуя кольцевое ядро сети с избыточными путями. К каждому из маршрутизаторов ядра через коммутатор подключены группа серверов и маршрутизатор Х, образующие демилитаризованную зону, через которую осуществляется выход в Интернет. К маршрутизатору ядра B через коммутатор подключены корпоративные серверы. Функции уровня разделения будут исполнять энергичные устройства уровня ядра. К каждому маршрутизатору уровня ядра посредством маршрутизаторов кампусов и спецтехнологии глобальных сетей IP-VPN MPLS подключаются кампусные сети, которые составляют уровень доступа. Весь кампус состоит из трёх зданий, общее число рабочих мест в которых определяется согласно заданию.

Маршрутизатор уровня доступа, установленный во всех кампусах, подключается к локальной сети через коммутатор кампуса. К этому же коммутатору подключены сервера кампуса и коммутатор здания. К коммутаторам зданий подключаются коммутаторы рабочих групп. Топология проектируемой сети представлена на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Топология проектируемой сети.

Разработка схемы адресации Адресная схема разрабатывается в соответствии с иерархическим тезисом проектирования компьютерных сетей.

Схема адресации должна разрешать агрегирование адресов. Это обозначает, что адреса сетей низших уровней обязаны входить в диапазон сети высшего уровня с большей маской. Помимо того, нужно предусмотреть вероятность растяжения адресного пространства на всех ярусах иерархии.

Сеть разбивается на три региона. В каждом регионе содержится не больше 50 кампусов. В каждом кампусе находится не больше 10 подразделений, на каждом из которых выдается подсеть. На нижнем уровне иерархии располагаются адреса хостов, во всём подразделении — не больше 200 хостов.

Для раздачи адресов внутри проектируемой корпоративной сети используем диапазон 10.0.0.0, владеющий наибольшей емкостью (24 бита адресного пространства).

Разделение бит в IP-адресе проектируемой корпоративной сети показано на рис. 4.2 и в таблице 4.1.

Рис. 4.2. Разделение бит в IP-адресе.

Таблица 4.1. Разделение бит в IP-адресе.

Диапазоны адресов регионов указаны в таблице 4.2, адресов кампусов для второго региона — в таблице 4.3 (для остальных регионов адреса строятся подобно), для адресов подразделений второго региона первого кампуса показаны в таблице 4.4. Примеры адресов хостов приведены в таблице 4.5. Остальные адреса вычисляются подобно.

Таблица 4.2. Диапазоны адресов регионов.

Таблица 4.3. Диапазоны адресов кампусов для второго региона.

Таблица 4.4. Диапазоны адресов подразделений для второго региона первого кампуса.

Таблица 4.5. Примеры адресов хостов.

Таблица 4.6. Адреса служебных сетей.

Выбор активного оборудования Активное оборудование выбирается в соответствии с требованиями проектируемой сети, с учётом типа оборудования (коммутатор либо маршрутизатор), его характеристиками — числом и типом интерфейсов, поддерживаемыми протоколами, пропускной способности. Нужно предпочесть:

• — маршрутизаторы ядра сети;
• — маршрутизаторы кампусов;
• — маршрутизаторы доступа в Интернет;
• — коммутаторы кампуса;
• — коммутаторы зданий;
• — коммутаторы рабочих подразделений.

Выбор коммутаторов Коммутаторы рабочих групп служат для непосредственного подключения компьютеров к сети. От коммутаторов этой группы не требуется высокой скорости коммутации, поддержки маршрутизации либо других дополнительных функций.

Коммутаторы уровня предприятия служат для объединения в одну сеть коммутаторов для рабочих групп. От того что через эти коммутаторы проходит трафик от многих пользователей, то они обязаны иметь высокую скорость коммутации. Эти коммутаторы также исполняют функции маршрутизации трафика между виртуальными подсетями.

Выбор маршрутизаторов Маршрутизаторы ядра предназначены для быстрой маршрутизации всех потоков данных, приходящих с нижних ярусов иерархии сети. Это модульные маршрутизаторы с высокоскоростными интерфейсными модулями.

Маршрутизаторы доступа в Интернет для подключения маленьких локальных сетей к общей. Это небольшие модульные маршрутизаторы, с интерфейсами для подключения, как к локальной, так и общей сети. Помимо маршрутизации пакетов такие устройства исполняют добавочные функции, такие как, скажем, фильтрация трафика, организация VPN и т. д.