Erarbeiten Sie zuerst die Idee, und nutzen Sie dann die nächste Aktivität, um sie zu überprüfen.
Formen, in denen Netzwerke gebaut werden
Two-Tier, Three-Tier und Spine-Leaf, und was jede Form vorhersehbar machen will.
Was Sie können werden
- Die Collapsed-Core- und Three-Tier-Hierarchien beschreiben und wann jede passt
- Erklären, was Spine-Leaf vorhersehbar macht, was eine Hierarchie nicht macht
- Eine physische Topologie von einer logischen unterscheiden
- Eine Standortgröße einem sinnvollen Design zuordnen
Zuvor: Sie sollten wissen, was ein Switch und ein Router jeweils tun, und was eine Broadcast-Domäne ist - siehe "Hosts, Switches und Router" und "Broadcast-Domänen und VLANs".
Warum es wichtig ist: Designfragen erscheinen in beiden Prüfungen eher als Wiedererkennen denn als Berechnung: eine Beschreibung gegeben, die Architektur benennen. Der Grund, warum jede Form existiert, ist einprägsamer als ihr Bild, und er sagt Ihnen auch, wann eine Form irgendwo eingesetzt wird, wo sie nicht hingehört.
Netzwerkdesigns sind nicht willkürlich. Jede anerkannte Form ist eine Antwort auf ein bestimmtes Problem - meist geht es darum, wie Datenverkehr wächst, oder darum, an wie vielen Stellen sich ein Fehler ausbreiten kann. Die Formen als Antworten statt als Diagramme zu lernen, macht sie viel schwerer zu vergessen.
Physisch gegen logisch
Zwei Netzwerke mit identischer Verkabelung können sich völlig unterschiedlich verhalten. Die erste Unterscheidung ist deshalb, wie etwas verkabelt ist und wie der Datenverkehr tatsächlich darüber fließt.
| Art | Was es beschreibt | Beispiel |
|---|---|---|
| Physische Topologie | Wo die Kabel tatsächlich verlaufen | Jeder Schreibtisch zurück zu einem Schrank verkabelt - ein physischer Stern |
| Logische Topologie | Wie der Datenverkehr fließt und was sich eine Domäne teilt | Diese Schreibtische aufgeteilt in drei VLANs - drei logische Segmente über einem Stern |
Die Hierarchie, in drei Schichten
Das klassische Campus-Design trennt Zuständigkeiten in Schichten, sodass jedes Gerät eine Aufgabe hat und der Datenverkehr zwischen zwei beliebigen Punkten einen vorhersehbaren Weg nimmt.
| Schicht | Aufgabe | Optimiert für |
|---|---|---|
| Access | Endgeräte anbinden, Richtlinien auf Portebene anwenden | Portanzahl und Kosten |
| Distribution | Access-Switches bündeln, zwischen VLANs routen, Richtlinien durchsetzen | Richtlinien und Bündelung |
| Core | Datenverkehr so schnell wie möglich zwischen Distribution-Blöcken bewegen | Durchsatz und Einfachheit |
Der Core tut bewusst so wenig wie möglich. Filterung, Richtlinien und Routing-Entscheidungen gehören auf die Distribution-Schicht, damit der Core einfach genug bleibt, um zuverlässig und schnell zu sein. Ein Core, der Zugriffskontrolle betreibt, ist ein erkennbares Design-Warnsignal.
Zwei Schichten zu einer zusammenfassen
Die meisten Organisationen sind nicht groß genug, um drei Schichten zu brauchen. Ein Two-Tier- oder Collapsed-Core-Design verschmilzt Distribution und Core zu einem Gerätepaar und behält die Access-Schicht wie sie ist.
| Design | Passt zu | Warum |
|---|---|---|
| Two-Tier / Collapsed Core | Ein Gebäude, oder wenige | Ein separater Core bringt Kosten und Hops, ohne dass es etwas zu bündeln gibt |
| Three-Tier | Mehrere Gebäude oder Distribution-Blöcke | Der Core existiert, um Distribution-Blöcke zu verbinden - mit nur einem Block gibt es nichts zu verbinden |
Spine-Leaf
Eine Hierarchie geht davon aus, dass der meiste Datenverkehr von einem Endgerät irgendwohin fließt - aufwärts und hinaus. Rechenzentren haben diese Annahme durchbrochen: Der meiste Datenverkehr findet heute zwischen Servern in derselben Einrichtung statt, und zwar zwischen beliebigen zweien von ihnen.
In einer Spine-Leaf-Fabric verbindet sich jeder Leaf mit jedem Spine, und kein Leaf verbindet sich mit einem anderen Leaf. Jeder Server ist genau zwei Hops von jedem anderen Server entfernt - einer hinauf zu einem Spine, einer hinunter zu einem Leaf.
| Eigenschaft | Three-Tier-Hierarchie | Spine-Leaf |
|---|---|---|
| Pfadlänge zwischen Endpunkten | Variiert je nach Platzierung | Immer gleich |
| Angenommener Datenverkehr | Überwiegend in den und aus dem Standort | Überwiegend zwischen Endpunkten darin |
| Kapazität erweitern | Eine Schicht aufrüsten | Einen weiteren Spine hinzufügen |
| Loop-Management | Spanning Tree blockiert Links | Alle Links aktiv, verwaltet durch Routing |
Größenordnungen und Grenzen
| Begriff | Was er bedeutet |
|---|---|
| SOHO | Small Office oder Home Office - typischerweise ein kombiniertes Gerät aus Router, Switch und Access Point |
| Campus | Mehrere Gebäude an einem Standort, verbunden durch Links, die Ihnen gehören |
| WAN | Standorte über Distanzen hinweg verbunden, meist über gemietete Links |
| On-Premises | Ausrüstung, die Ihnen gehört, in einem Gebäude, das Sie kontrollieren |
| Cloud | Kapazität, die Sie mieten, in einer Einrichtung, die jemand anderes betreibt |
Die wichtigste Trennlinie in dieser Liste verläuft zwischen Links, die Ihnen gehören, und Links, die Sie mieten. Auf einem eigenen Link ist Bandbreite ein bereits getätigter Kauf, und Latenz ist eine Frage der Entfernung. Auf einem gemieteten Link sind beide vertraglich geregelt, und im WAN beginnt der Preis pro Megabit das Design zu prägen, statt sich aus ihm zu ergeben.
Hybrid, und warum es die übliche Antwort ist
Die meisten realen Organisationen betreiben einige Dienste auf eigener Ausrüstung und andere in einer gemieteten Einrichtung, verbunden durch eine Verbindung zwischen beiden. Diese Hybrid-Anordnung ist selten ein bewusst geplanter Endzustand - sie entsteht dadurch, dass einzelne Dienste zu unterschiedlichen Zeiten umziehen.
Ihr entscheidendes Merkmal ist, dass die Grenze zwischen beiden zu einer Abhängigkeit wird. Ein Dienst On-Premises, der von einem extern gehosteten abhängt, hat nun den verbindenden Link in seinem Fehlerpfad - und dieser Link ist meist der am wenigsten redundante Teil des gesamten Designs.
Fachbegriffe
- Collapsed Core
- Ein Two-Tier-Design, das die Distribution- und Core-Schicht verschmilzt, geeignet für einen einzelnen Distribution-Block.
- Spine-Leaf
- Eine Fabric, in der sich jeder Leaf mit jedem Spine verbindet, was eine identische Pfadlänge zwischen zwei beliebigen Endpunkten ergibt.
- Logische Topologie
- Wie der Datenverkehr tatsächlich fließt und was sich eine Domäne teilt, im Unterschied dazu, wie die Kabel verlaufen.
- SOHO
- Small Office oder Home Office - meist ein Gerät, das Router, Switch und Wireless Access Point kombiniert.
Wichtigste Erkenntnisse
- Die physische Topologie ist die Verkabelung; die logische Topologie ist, wie der Datenverkehr darüber fließt.
- Access bindet Geräte an, Distribution setzt Richtlinien durch, Core bewegt Datenverkehr und tut wenig sonst.
- Eine Core-Schicht existiert, um Distribution-Blöcke zu verbinden, daher ist bei einem Block Two-Tier richtig.
- Spine-Leaf macht die Pfadlänge zwischen zwei beliebigen Endpunkten identisch, was Hierarchien nicht können.
- Konsistente Latenz, nicht Spitzengeschwindigkeit, ist der Gewinn eines Fabric-Designs.
- Die wichtige Grenze bei WAN- und Cloud-Begriffen liegt zwischen Links, die Ihnen gehören, und Links, die Sie mieten.
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