Коммутатор агрегации
Коммутатор агрегации
Данное устройство объединяет несколько каналов для передачи одних и тех же данных с целью повышения пропускной способности и отказоустойчивости сети
Стоит отметить, что для повышенной степени надежности необходимо организовать отказоустойчивость (то есть, установить резервное оборудование) на каждом уровней сетевой инфраструктуры. Рассмотрим структуру сети на основе иерархической модели:
Данные устройства обеспечивают обработку всей входящей информации и обмен с каналами провайдера услуг. На этом уровне важна надежность и резервирование устройств, а также наличие запасных блоков питания, вентиляторов (2 и более) и кабельных соединений. Коммутатор ядра должен обладать высокой пропускной способностью (благодаря портам 1 Гбит, 10 Гбит или 40 Гбит), чтобы эффективно распределять пакеты данных между отдельными сегментами сетевой инфраструктуры. Кроме того, устройства уровня ядра должны поддерживать технологии агрегирования подключений, для того, чтобы обеспечить отказоустойчивость сети в случае обрыва соединения на одном из каналов связи.
Коммутаторы агрегации поддерживают большое количество VLAN, стэкирование и различные аплинк-модули. Они должны распознавать и обрабатывать большое количество MAC адресов (всех пользователей). Коммутаторы агрегации также позволяют значительно снизить нагрузку на сеть за счет распределения трафика между отдельными VPN без задействования коммутаторов уровня ядра. Эти устройства имеют минимум два аплинк канала: для доступа и для ядра. Обычно они снабжены скоростными портами (Gigabit Ethernet), а для аплинк-подключений используют порты стандарта 10 Gigabit Ethernet или 40 Gigabit Ethernet. Функционал данных устройств не предусматривает поддержку технологии PoE на портах.
Это более простые в своей конфигурации устройства (в сравнении с устройствами вышестоящих уровней), которые собирают на себе все клиентское оборудование. Они снабжены портами доступа Fast Ethernet или Gigabit Ethernet, медными портами и оптическими\медными аплинками. Коммутаторы доступа могут поддерживать стэкирование, а также технологии питания PoE и PoE+, подавая на подключенные устройства различную мощность. В случае, когда доступ к сети выделяется исключительно для корпоративных клиентов, необходимо, чтобы коммутаторы уровня доступа дополнительно поддерживали такие технологии, как QinQ, VPLS (Virtual Private LAN Service), E-Line и E-LAN.
Зачем нужна агрегация?
Кроме того, при организации масштабных по количеству абонентов сетей (в городе, поселке, кампусе и пр.) также используется промежуточная агрегация. Чтобы ввести тарификацию доступа к сети, необходимо иметь доступ к настройкам полосы пропускания каждого из абонентов. Этот процесс осуществляется именно при агрегации трафика.
Второй задачей, которую может решить коммутатор агрегации, является обеспечение отказоустойчивости: в случае выхода из строя одного из каналов, данные будут передаваться по остальным каналам, находящимся с ним в “связке”.
Обычно для резервирования связи между коммутаторами (например, в случае обрыва кабеля или выхода из строя порта на коммутаторе) используются избыточные соединения.
Тем не менее, при посылке широковещательного фрейма (который распределяется между всеми портами) коммутаторы пересылают его друг другу на все порты (в частности, и на тот, из которого был отправлен этот фрейм). В результате происходит полное блокирование работы сети, называемое широковещательным штормом.
Чтобы избежать этой ситуации, коммутатор агрегации использует различные модификации Spanning Tree Protocol, с помощью которого блокируются избыточные соединения до тех пор, пока не возникнет обрыв соединения между портами.
» ВТК СВЯЗЬ предлагает широчайший выбор сетевого оборудования представительского класса. Команда ВТК СВЯЗЬ в течение многих лет успешно разрабатывает проекты по организации сетевой инфраструктуры.
А также занимается монтажом и настройкой сетевого оборудования. Обращаясь к нашим специалистам, Вы можете быть уверены в продуктивности работы установленного оборудования. «
Требования к коммутатору агрегации
Исходя из вышеуказанных описаний, можно выделить ряд требований, необходимых для коммутатора агрегации:
Как работает коммутатор агрегации?
В основе технологии агрегации соединений лежат два Ethernet-стандарта: IEEE 802.3ad и IEEE 802.1aq (если в технических характеристиках коммутаторов агрегации различных производителей указан один и тот же из этих двух стандартов, это значит, что они совместимы). Для того, чтобы агрегировать порты, необходимо убедиться в одинаковости таких характеристик, как скорость соединения, стандарт и тип порта (медный, для одномодового или многомодового волокна). Далее рассмотрены основные характеристики вышеуказанных стандартов.
IEEE 802.3ad осуществляет неравномерное распределение нагрузки между каналами передачи данных, позволяя повысить общую пропускную способность сети до 80 Гбит/с (в зависимости от стандарта и количества используемых портов).
Данный стандарт применяет технологию многотрактовой маршрутизации, балансируя текущий трафик между всеми возможными путями, используемыми для пересылки данных. Коммутаторы агрегации, соответствующие IEEE 802.1aq, поддерживают одноадресную, многоадресную и широковещательную передачу данных по кратчайшему пути.
Уникальные технологии агрегации
Преимущества и выгоды для пользователей
Останавливая свой выбор на коммутаторе агрегации Cisco, пользователи получают целый ряд преимуществ, среди которых:
Полное соответствие отраслевым стандартам
Одними из наиболее требовательных организаций в отношении отказоустойчивости являются центры обработки данных. В основных положениях, приведенных в соответствующем стандарте планирования и построения ЦОД TIA-942, указаны четыре возможных уровня надежности:
Установка коммутатора агрегации позволяет организовать ЦОД, соответствующий Tier III и выше.
Актуальность и масштабируемость
Модульная архитектура коммутаторов агрегации обуславливает возможности для дальнейшей модернизации сетевой инфраструктуры путем минимальной замены ее составляющих. Пользователи могут усовершенствовать такие характеристики, как количество портов (в том числе, SFP и SFP+), а также обеспечить поддержку технологии PoE+ и стэкирования StackWise или StackWise+.
Коммутаторы агрегации Cisco
Технология EtherChannel, которая, являясь частью Cisco IOS, реализует объединение от двух до восьми Ethernet-портов 100 Мбит/с, 1 Гбит/с или 10 Гбит/с, увеличивая скорость подключения до 80 Гбит/с. Каждый из этих портов должен поддерживать один и тот же стандарт, а также обладать одинаковой скоростью и дуплексным режимом.
Для того, чтобы обеспечить резервирование одного из вышеуказанных портов, эта технология задействует другие Ethernet-порты (в количестве от одного до семи) или же распределяет нагрузку между остальными активными портами, работающими с ним в связке. Стоит отметить, что в качестве портов агрегации не могут быть использованы порты для стэкирования.
Серии коммутаторов агрегации от Cisco
Коммутаторы агрегации от Cisco представлены сериями, предназначенными для непосредственного использования сервис-провайдерами:
А также линейками, которые зачастую используются для развертывания надежной сетевой инфраструктуры на предприятиях (для агрегации медных и оптических соединений):
Приобрести модели этих серий можно на ВТК СВЯЗЬ.
Коммутатор агрегации на ВТК СВЯЗЬ
Стоимость коммутатора агрегации
Стоимость коммутатора агрегации от Cisco линейки Catalyst колеблется в диапазоне от 2 250 у.е. до 14 400 у.е.
Приобрести коммутатор агрегации можно на ВТК СВЯЗЬ. В случае. если у Вас возникли затруднения при выборе, мы рекомендуем обратиться к менеджерам нашего магазина. Специалисты ВТК СВЯЗЬ ознакомят Вас с ключевыми техническими характеристиками каждой из рассматриваемых моделей, чтобы новоприобретенное устройство максимально оправдало Ваши ожидания.
ВТК СВЯЗЬ
Москва м. Алексеевская
1-я Мытищинская улица, 27, стр. 2
ИНБОКС
Оборудование агрегации и доступа сетей Metro Ethernet операторов связи
В предыдущем обзоре, посвященном оборудованию Metro Ethernet, были рассмотрены устройства различных производителей, которые можно использовать при построении магистрального ядра городской сети. Данный обзор представляет оборудование уровней агрегации и доступа.
Основные требования к оборудованию агрегации и доступа
Главными задачами уровня агрегации являются мониторинг и управление трафиком с разделением потоков по типам услуг и запросам пользователей. Должны поддерживаться многоуровневое обеспечение QoS и маршрутизация MPLS. Топология сети уровня агрегации обычно предусматривает некоторую избыточность, которая позволяет резервировать каналы за счет реконфигурации сети. Для этого используется оборудование с повышенной отказоустойчивостью, поддерживающее протоколы защитной коммутации. В небольших и средних операторских сетях магистральный уровень и уровень агрегации часто представлены вместе.
Другие назначения уровня агрегации это подключение к операторской сети различных сервисных служб (файловых или игровых серверов, головных станций IPTV) и организация шлюзов к телефонным сетям. Правильно спроектированный уровень агрегации позволяет создавать распределенные сервисы, что обеспечивает уменьшение объема внутрисетевого трафика и большую надежность услуг.
Самым емким по количеству устройств уровнем городской сети Ethernet является уровень доступа., который служит для подключения абонентов, и от него во многом зависит эффективность работы всей сети оператора связи. При большом числе абонентов (например, в случае предоставления услуг ШПД физическим лицам) на этом уровне часто используется промежуточная агрегация. Инфраструктура уровня доступа обычно соответствует топологии «звезда», но нередко применяются кольцевые и ячеистые топологии. Выбор зависит от плотности и территориальной распределенности абонентов.
На оборудование доступа ложится основная нагрузка по реализации мер защиты при подключении абонентов. В их число обычно входят применение списков контроля над доступом (ACL) с привязкой к портам коммутаторов, статическое и динамическое закрепление MAC-адреса за портом, блокировка неразрешенных MAC-адресов, авторизация по протоколу 802.1х или привязка IP-адреса к конкретному MAC-адресу. На этом уровне должна обеспечиваться поддержка механизмов качества обслуживания, заключающаяся в сегментации трафика по очередям приоритетов.
В последние годы операторы требуют от производителей, чтобы оборудование доступа имело функции мультикастинга. Для этого в нем реализуются протоколы IGMP, DVMRP, MOSPF, PIM DM/SM и др. Выбор того или иного протокола зависит от политики маршрутизации в сети оператора связи и от топологии такой сети.
Хорошим инструментом реализации гибкой тарифной политики является управление полосой пропускания абонентского порта, в определенной мере позволяющее прогнозировать загрузку каналов на уровне магистрали и агрегации трафика. Если планируется предоставлять услуги корпоративным клиентам, оборудование доступа должно поддерживать технологии 2-го уровня QinQ, VPLS (Virtual Private LAN Service), E-Line и E-LAN в соответствии со спецификациями Metro Ethernet Forum.
В сети доступа желательно применять оборудование с хорошими возможностями удаленного управления и диагностики. Это позволяет снизить нагрузку на службы технической и сервисной поддержки распределенной операторской сети. Немаловажна и возможность наращивания абонентской емкости узлов доступа, например за счет стекового включения Ethernet-коммутаторов. Сейчас подавляющее число абонентов сетей MetroEthernet подключаются по медным линиям, для чего используется интерфейс 10/100 Base-T.
Оборудование агрегации и доступа
Allied Telesis. В качестве мультисервисной платформы доступа японский производитель рекомендует использовать линейку оборудования iMAP 9000, включающую в себя три модели. Младшая из них, MiniMAP 9100, представляет собой шасси с четырьмя слотами и оснащена 30 портами 10/100 ТХ. Модель iMAP 9400 имеет 10 слотов, в которых можно разместить до 70 портов Ethernet 10/100 Мбит/c. Старшая модель, iMAP 9700, способна обслуживать до 170 таких портов.
Все модели серии iMAP 9000 оптимизированы для сетей Triple Play, имеют стандартные механизмы QoS (IP DiffServ и 802.1p/q), характеризуются отказоустойчивостью на уровне «пяти девяток» и поддерживают большое число интерфейсов. Помимо портов Ethernet для витой пары оператор получает в свое распоряжение порты оптического Ethernet, GE, ADSL2+, VDSL2, SHDSL, GEPON, E1 и POTS с поддержкой ADSL2+. Столь значительный набор интерфейсов позволяет гибко варьировать варианты абонентского подключения и плавно мигрировать с одного вида технологии доступа на другой.
При небольшой плотности абонентов и для подключения корпоративных клиентов в качестве оборудования доступа можно рекомендовать маршрутизатор AT-AR770S. Он поддерживает четыре абонентских интерфейса 10/100/1000ТХ и имеет два слота расширения, в которые могут быть установлены интерфейсные карты V.35 и Е1. Маршрутизатор характеризуется хорошей функциональностью и в полной мере поддерживает протоколы работы с multicast-трафиком.
D-Link. Из широкого спектра Ethernet-оборудования этого производителя мы выбрали коммутаторы 3-го уровня серии DES-38XX. Они имеют необходимый функционал обеспечения безопасности, поддерживают протоколы сетевой маршрутизации и мультикастинга. В устройствах реализована полная поддержка QoS, в том числе перемаркировка трафика, что позволяет использовать их в сетях Triple Play. В зависимости от модели коммутаторы оснащаются 24 или 48 портами 10/100 Мбит/с, а также четырьмя портами GE. Они найдут применение на уровнях доступа или промежуточной агрегации трафика.
В качестве недорогого решения для организации доступа можно рекомендовать серию коммутаторов DES-30ХХ, представленную четырьмя моделями с 8, 16 и 24 портами 10/100 Ethernet. Для организации оптических или медных линий агрегации могут быть использованы встроенные порты GE или модули GE, установка которых предусмотрена конструкцией отдельных моделей. Функционал коммутаторов вполне отвечает требованиям сетей Triple Play.
Для работы на уровне агрегации подойдет управляемый коммутатор 3-го уровня DXS-3326GSR, который имеет 20 портов SFP (Mini GBIC), 4 оптических порта 10/100/1000 Мбит/с, слот расширения и 2 порта для стекирования. Коммутатор отвечает всем требованиям обеспечения безопасности и обработки multicast-трафика. Он поддерживает внешние резервные источники питания и характеризуется большим временем наработки на отказ.
Cisco. Из устройств этого производителя, предназначенных для организации уровня доступа MetroEthernet, можно выделить коммутаторы ME 3400 и ME 6500. Первый представляет собой коммутатор уровня 2/3, специально разработанный для сетей сервис-провайдеров. Его прародителями считают модели Catalyst 2950 и 3550, хорошо зарекомендовавшие себя в разных областях применения. Cisco ME 3400 ориентирован на предоставление услуг Triple Play частным абонентам и сервисов VPN корпоративным пользователям.
ME 3400 выпускается в нескольких модификациях, различающихся числом портов (12 и 24), типом интерфейсов, наличием блоков питания переменного или постоянного тока. Имеется также модель с двумя интерфейсными портами, работающими на скорости до 1 Гбит/c, и двумя оптическими аплинками, которую можно применять для промежуточной агрегации. Среди достоинств коммутатора ME 3400, которые называет производитель, — наличие программного обеспечения, специально разработанного с учетом специфики работы в сетях MetroEthernet.
Модель ME 6500 характеризуется развитыми функциональными возможностями, такими как MPLS, QoS, multicast, и поддерживает адресацию IPv6. Пока доступна лишь первая модель данной серии (с индексом 6524), которая имеет две модификации, различающиеся типами абонентских интерфейсов. У каждой модификации — 8 оптических аплинков GE и резервированные блоки питания. Cisco ME 6524 хорошо подходит для сегментирования операторской сети и может быть рекомендован для промежуточной агрегации.
В больших и средних городских сетях на роль оборудования агрегации с успехом претендуют маршрутизаторы Cisco 7600. В серию входят пять моделей, различающихся числом слотов и производительностью. Поддерживаются разные интерфейсы, а также использование специализированного модуля WAN-приложений, обеспечивающего интеллектуальное агрегирование трафика Ethernet.
Extreme Networks. В портфеле этой компании достаточно оборудования, которое можно использовать для построения сетей агрегации и доступа. Подходящим решением для агрегации является линейка маршрутизирующих коммутаторов Alpine 3800, представленная двумя моделями. Они имеют развитую функциональность, высокую производительность и поддерживают разные механизмы QoS, включая управление полосой пропускания и скоростями приема/передачи данных. В интерфейсные слоты могут устанавливаться модули с портами различных типов, в том числе WDM, обеспечивающие эмуляцию четырех виртуальных интерфейсов Gigabit Ethernet.
В качестве решения для агрегации трафика MetroEthernet можно выбрать коммутатор Summit X450, выпускаемый в вариациях с оптическими и медными портами. Он поддерживает разные протоколы маршрутизации, включая multicast, имеет расширенные механизмы обеспечения QoS, управления трафиком и полосой пропускания. Необходимый уровень безотказной работы поддерживается резервированием блоков питания и реализацией алгоритма EAPS.
Для уровня доступа предлагается немало моделей, различающихся числом портов, производительностью и масштабируемостью. Серия Summit X150 представлена моделями с фиксированной конфигурацией портов (24 и 48). Другая серия, Summit X250е, тоже включает в себя модели с 24 и 48 портами, но отличается возможностью объединения коммутаторов в стек. Устройство Summit48si специально разработано для подключения абонентов на скоростях Fast Ethernet. Этот коммутатор имеет фиксированную конфигурацию, включающую в себя 48 портов 10/100 Base-TX и два порта 10/100/1000Base-T. Кроме того, он имеет два слота mini-GBIC для установки интерфейсных модулей 1000Base-X.
Huawei Technologies. Среди оборудования этого китайского производителя, обеспечивающего агрегацию, мы выбрали сервисную платформу CX600 и серию модульных коммутаторов Quidway S6500.
Специально для использования в сетях MetroEthernet предназначена MSP (Metro Service Platform) CX600 с большим набором интерфейсов FE/GE/10GE, Е1, Е3 и STM-1/4/16/64. Платформа представлена тремя моделями, различающимися числом интерфейсных слотов, от 4 до 16. Они имеют развитые возможности работы с трафиком multicast, механизмы обеспечения безопасности и QoS. Сервисная платформа разработана с учетом требований к надежности операторских сетей.
Маршрутизирующие коммутаторы S6500 созданы для применения в городских сетях IP. Серия состоит из трех коммутаторов 3-го уровня, которые поддерживают внушительный набор функций, обеспечивающих полноценную работу на уровне агрегации. В составе устройств могут использоваться блоки питания переменного и постоянного тока.
В качестве оборудования доступа сети MetroEthernet рассмотрим маpшpутизиpующие коммутаторы серии Quidway S3500 и коммутаторы серии Quidway S2000TP-EA. Первая серия включает в себя семь моделей коммутаторов Ethernet третьего уровня с фиксированной конфигурацией, обеспечивающих коммутацию на скорости линии и агрегирование портов 10/100 Мбит/с. Модели коммутатора различаются числом абонентских портов (24 и 48), типами интерфейсов и поддержкой разного числа портов расширения. Набор сетевых протоколов позволяет использовать это оборудование в современных сетях Triple Play.
Коммутаторы Quidway S2000TP-EA ориентированы на применение в качестве оборудования доступа. Они имеют достаточно простую конструкцию, что придает им надежность, обеспечивают классификацию трафика на уровнях 2–7, поддерживают разнообразные средства управления, расширенные механизмы QoS и двустороннее ограничение скорости портов с шагом 64 Кбит/с.
Planet Technology. Компания известна как производитель недорогих сетевых устройств. На уровне агрегации Ethernet-сети можно использовать ее коммутатор WGS3-24000, который оснащен 24 портами с интерфейсами 10/100/1000Base-T и 4 слотами, в которые по желанию клиента устанавливаются модули с оптическими интерфейсами 1000Base-SX/LX и WDM. Коммутатор поддерживает многоадресное вещание (multicast) и имеет достаточный функционал для управления трафиком и обеспечения QoS. В числе прочего поддерживаются приоритизация трафика и управление полосой пропускания по портам.
В качестве оборудования уровня доступа мы выбрали коммутаторы WSW-2401A и WGS3-5220. Первый представляет собой 24-портовый управляемый коммутатор 2-го уровня с одним слотом расширения 100Base-FX. Его программное обеспечение поддерживает такие необходимые для операторов функции, как IGMP snooping, контроль широковещательного шторма, фильтрация MAC-адресов, расширенное управление пропускной способностью портов. Коммутатор поддерживает удаленное управление по протоколам SNMP и через Web-интерфейс. Устройства этой серии предназначены, в первую очередь, для использования в домовых сетях.
WGS3-5220 оснащен 48 портами 10/100Base-TX, обеспечивает коммутацию на 3-м уровне и хорошую функциональность multicast-маршрутизации. Поддерживаются ограничение полосы пропускания, расширенные механизмы QoS, развитая система сетевой защиты.
QTECH. Для организации уровня доступа сетей MetroEthernet эта российская компания предлагает ряд моделей коммутаторов, которые позволяют предоставлять абоненту услуги Triple Play.
Для агрегации абонентского трафика подходит коммутатор QSW-2700, который имеет 24 порта 10/100Base-TX и 2 слота расширения под модули GE/FE. В нем реализованы протоколы IGMP Snooping для статических и динамических широковещательных пакетов, контроль над скоростью передачи и управление по протоколу SNMP. Коммутатор отличают хорошие механизмы обеспечения сетевой безопасности и QoS.
Серия коммутаторов QSW-2500E представлена моделями с 8, 16 и 24 портов Fast Ethernet с возможностью коммутации на скорости канала подключения для трафика второго уровня. Поддерживаются функции управления по протоколам SNMP, Telnet и через Web-интерфейс, а также механизмы обеспечения качества обслуживания. Полосу пропускания для каждого порта можно наращивать с шагом 64 Кбит/c. Имеется необходимая функциональность для передачи трафика multicast. Эта серия рекомендована производителем для провайдеров домовых сетей в многоэтажных домах.
ZyXEL. Компания предлагает множество моделей коммутаторов, ориентированных на решение разных задач. На уровне промежуточной агрегации рекомендовано использовать коммутатор GS-2024, который оснащен 24 Ethernet портами 100/1000 Мбит/c и двумя SFP-слотами для оптических интерфейсов, обеспечивающих неблокирующую коммутацию со скоростью до 48 Гбит/с и скоростью передачи 35,7 млн пак./с. Такая производительность ориентирована на предоставление мультимедийных услуг. Можно организовывать на каждом порту до четырех очередей приоритетов и пошагово контролировать ширину полосы пропускания. Устройство поддерживает передачу трафика multicast.
Коммутатор XGS-4728F предназначен для использования на уровне агрегации сети MetroEthernet, но вполне подходит и для создания ядра операторской сети среднего масштаба. Этот коммутатор третьего уровня оснащен 24 комбинированными гигабитными интерфейсами RJ-45/SFP и двумя встроенными интерфейсами 12 Гбит/с для стекирования. Кроме того, предусмотрены слот для установки модуля на два XFP-трансивера 10GE и система резервирования питания. В стек могут объединяться до 10 устройств. Поддерживаются обслуживание трафика multicast, восьмиуровневая очередь приоритетов по каждому из портов, расширенные средства классификации и фильтрации трафика на уровнях L2-L4.
Для уровня доступа мы выбрали серию ES-3100. Входящие в нее модели имеют 24 и 48 портов 10/100 Мбит/с Ethernet и 4 порта Gigabit Ethernet для подключения к магистрали и каскадирования. Два гигабитных порта совмещены со слотами для оптических SFP-трансиверов. Данная серия рекомендована производителем для построения сети доступа, ориентированной на предоставление услуг Triple Play. Каждый порт поддерживает восьмиуровневую очередь приоритетов и имеет развитые средства классификации и фильтрации трафика на уровнях L2–L4. Это обеспечивает защиту от перехвата данных и других распространенных сетевых атак.
Спектр оборудования агрегации и доступа весьма велик, однако оператору связи придется нелегкий выбор с учетом особенностей топологии своей сети, имеющегося оборудования и квалификации своего персонала.
