Каждая организация должна уделять первостепенное внимание надежности и эффективности своей сетевой инфраструктуры и связанных с ней физических ресурсов. Коммутаторы доступа являются ядром этой инфраструктуры, представляя собой первое взаимодействие оборудования конечного пользователя с корпоративными сетевыми функциями. В этом блоге будут тщательно рассмотрены коммутаторы доступа и представлены их основные функции с точки зрения работы с трафиком данных в сетях, обеспечения безопасности и растущего потенциала расширения. Кроме того, в этом документе такие читатели лучше поймут, как устройства могут быть организованы в сети для обеспечения быстрого взаимодействия, надлежащим образом используя потенциал, доступный в таких устройствах. Поскольку мы специально рассматриваем технические характеристики коммутаторов доступа и их стратегические приложения, читатели оценят, как настроить эффективную сетевую структуру, которая может адекватно удовлетворить требования конкретного предприятия.
Что такое коммутатор доступа и как он работает?
Определение и функции коммутатора доступа
Коммутатор доступа или коммутатор второго уровня — это устройство, используемое для подключения оборудования конечного пользователя, включая компьютеры, принтеры и IP-телефоны, к более широкой сети организации. Он в основном помогает в коммутации входящих и исходящих пакетов данных в правильное место назначения, как указано в таблицах MAC-адресов. Коммутаторы доступа необходимы для изоляции сбоев связи в сетевом трафике, что обеспечивает лучшую скорость и безопасность за счет использования VLAN и активации функций безопасности портов. Эти коммутаторы являются частью многочисленных портов, которые обслуживают большинство портов сети, что делает их критически важными для обеспечения оптимальных сетевых подключений от ядра до периферии архитектуры организационной сети.
Какую роль играют коммутаторы доступа в сети?
В сети коммутаторы доступа являются элементами, которые соединяют устройства с основной сетью. Это сетевые компоненты, развернутые на периферии сети, где устройства конечного пользователя подключаются к распределительным коммутаторам или маршрутизаторам. Коммутаторы доступа также могут управлять и контролировать потоки данных в сети, включив такие функции, как VLAN, которые помогают организовать различные типы сетевого трафика в одном и том же коммутационном устройстве. Кроме того, другие устройства, такие как коммутаторы, можно комбинировать с 802.1X. Это важно для проектирования сетевой безопасности, поскольку это позволяет ограничить доступ аутентифицированными конечными терминалами и контролировать доступ к сети. Такая интеграция обеспечивает надлежащий обмен данными и способствует общей эффективности и росту сети.
Разница между коммутатором доступа и коммутатором ядра
Хотя коммутаторы доступа и основные коммутаторы выполняют свои уникальные функции в иерархии сети, они попадают в две широкие категории коммутаторов. Коммутаторы доступа располагаются на периферии сети, связывая конечные устройства с сетью и управляя локальным трафиком. Они выполняют такие роли, как изоляция трафика и обеспечение соблюдения политик безопасности. Основные коммутаторы, с другой стороны, располагаются в ядре сети или магистрали. Они созданы для обработки больших объемов трафика с высокой скоростью и эффективностью, а также поддерживают основные функции и соединяют распределительные коммутаторы. Коммутаторы доступа сосредоточены на предоставлении доступа пользователям и применении мер безопасности, в то время как основные коммутаторы работают над параметрами скорости и надежности, охватывающими всю сеть.
Как выбрать коммутатор доступа для вашей сети?
Соображения относительно характеристик коммутаторов доступа
Помимо стоимости, существуют дополнительные факторы, которые следует учитывать при выборе коммутатора доступа для своей сети, чтобы обеспечить оптимальную производительность и масштабируемость. Прежде всего, необходимо оценить, сколько портов вам нужно, включая плотность портов, чтобы подготовиться к текущему и будущему расширению проекта. Еще одной важной характеристикой коммутатора должна быть возможность предоставления PoE, поскольку питание IP-телефонов и беспроводных точек доступа часто требуется. Кроме того, оценка должна включать как минимум уровни 2 и 3, которые могут обеспечить расширенные функции маршрутизации и коммутации. Некоторые из дополнительных функций, такие как списки управления доступом (ACL) и механизмы аутентификации 802.1X, имеют жизненно важное значение; поэтому безопасность также должна быть фактором. Наконец, для эффективного управления сетью важно, чтобы коммутатор поддерживал VLAN и популярные протоколы управления сетью, такие как SNMP для управления конфигурацией.
Проверка плотности портов и PoE
Плотность портов — это показатель, который определяет количество портов коммутатора и, таким образом, сколько устройств можно к нему подключить. Функции высокой плотности портов более полезны для потенциала роста и будущего расширения сети без необходимости в дополнительном оборудовании. Это способствует оптимальному использованию расширяющегося пространства и ресурсов в любой сетевой конструкции. Power Over Ethernet позволяет передавать электроэнергию в процессе отправки данных по кабелю Ethernet, что позволяет отказаться от источника питания, поскольку каждое устройство получает питание от соединения Ethernet. Это очень важно для таких устройств, как IP-камеры, беспроводные точки доступа и телефоны VoIP, поскольку подача питания рационализирована, а кабели лучше управляются. При выборе коммутатора доступа в дополнение к его адекватности с точки зрения плотности портов и поддержки PoE убедитесь, что сетевая инфраструктура является максимально гибкой и надежной.
Использование оптоволокна в коммутаторах уровня доступа
Волоконно-оптическая технология имеет решающее значение в коммутаторах уровня доступа, поскольку она обеспечивает быструю и дальнюю связь с небольшой потерей сигнала. Это становится особенно важным при подключении коммутаторов на больших расстояниях, как это часто бывает в крупных кампусах или центрах обработки данных, поскольку она имеет гораздо большую пропускную способность, чем медные кабели. Волоконно-оптические кабели повышают эффективность и согласованность сети за счет снижения электромагнитного шума. Те же самые соединения помогают объединять высокотехнологичные услуги, требующие передачи большого количества информации. Использование оптоволокна в коммутаторах уровня доступа выгодно для модернизации сетей до более высоких скоростей передачи данных, обеспечивая при этом надежные и масштабируемые решения для подключения».
Зачем использовать Cisco Catalyst на уровне доступа?
Преимущества коммутаторов доступа Cisco
Коммутаторы доступа Cisco предлагают прочный, надежный и легко настраиваемый набор устройств, которые удовлетворяют различным сетевым потребностям. Другие важные достоинства включают улучшенную безопасность с помощью таких функций, как TrustSec, который обеспечивает контролируемый доступ и сегментацию сети. Основные коммутаторы Cisco легко масштабируются с минимальными помехами для сетевых операций, поскольку при расширении производятся дальнейшие усовершенствования. Они дополнительно повышают эксплуатационную эффективность в отношении установки высокой плотности портов и многогигабитных и гигабитных юристов, применение которых необходимо из-за растущей потребности в обработке огромного объема трафика данных по сетям. Кроме того, Cisco также предоставляет своим пользователям более простые платформы управления сетью, такие как DNA Center. Такие технологические достижения помогают уменьшить эксплуатационную нагрузку и максимизировать производительность ИТ-персонала, поскольку меньше времени тратится на рутинные задачи. Cisco гарантирует, что коммутаторы доступа периодически обновляются новым программным обеспечением и получают постоянную поддержку, чтобы идти в ногу с текущими тенденциями подключения и вариантами использования.
Отличие Cisco Catalyst от других брендов
При анализе коммутатора Cisco Catalyst и любого другого бренда в той же категории можно упомянуть несколько ключевых моментов. Безопасность — один из самых известных аспектов коммутаторов Cisco Catalyst, особенно в функциях контроля доступа, в частности TrustSec. Что касается возможностей управления, Cisco специализируется на предоставлении неинвазивного улучшения и роста, которые другие компании не всегда могут предложить. Что касается функциональности, коммутаторы Catalyst поставляются с большим количеством портов — гигабитными или даже мультигигабитными портами Ethernet, которые обслуживают большой трафик данных. Кроме того, интегрированное управление Cisco, DNA Center, обеспечивает некоторые превосходные функции автоматизации и мониторинга, выполняя операции, которые глубже, чем предлагают многие бренды. И последнее, но не менее важное: постоянное развитие программного обеспечения и адекватная поддержка, предоставляемая Cisco, гарантируют, что их коммутаторы всегда будут соответствовать требованиям и будут безопасными в быстро меняющейся среде.
Стратегии развертывания коммутаторов уровня доступа Cisco
Стоит отметить, что коммутаторы уровня доступа Cisco следует развертывать с использованием стратегии, которая повышает эффективность сети, безопасность и будущую расширяемость. Во-первых, развертывание должно быть подготовлено. Это выполняется путем определения требований сети сейчас и в ближайшее время. Это включает размещение коммутаторов таким образом, чтобы обеспечить покрытие и подключение. Во-вторых, использование передового оборудования автоматизации Cisco, такого как DNA Center, делает этот процесс настройки и управления более эффективным с меньшими человеческими усилиями и, следовательно, вероятностью ошибки. Надежные механизмы безопасности, включая TrustSec, важны для обеспечения требуемого уровня безопасности и защиты ресурсов во всей сети. Наконец, не забывайте о постоянном мониторинге и обслуживании оборудования с помощью обновлений программного обеспечения Cisco, которые помогут сохранить систему в целости и сохранности и соответствовать новым достижениям и угрозам. Соблюдая эти стратегии, компании могут воспользоваться преимуществами эффективных и производительных коммутаторов уровня доступа Cisco.
Как коммутаторы доступа вписываются в иерархическую модель сети?
Уровень доступа в сети
Нижний уровень иерархической модели называется уровнем доступа, поскольку это уровень, на котором все конечные точки, такие как компьютеры, принтеры и другие ресурсы, подключаются к сети. Этот уровень выполняет основные функции сетевого подключения и играет важную роль в сопряжении конечных устройств с верхними уровнями сетевой структуры, управляя распределением информации. Коммутаторы доступа, такие как коммутаторы уровня доступа Cisco, играют эту роль, предоставляя стабильные и безопасные интерфейсы и эффективные соединения, которые предлагают достаточную пропускную способность и сетевые ресурсы для клиентских устройств. С другой стороны, эффективно управляя входящим трафиком, уровень доступа значительно улучшает, расширяет и защищает всю сетевую систему.
Роль точек доступа в локальной сети
Точки доступа (AP) являются ключевыми точками в локальной сети (LAN), где беспроводные устройства подключаются к сети связи. AP служат в качестве машин, подключенных к проводной сети, и предоставляют мобильным устройствам широкополосное беспроводное соединение, позволяя объединять беспроводные и проводные устройства в одной сети. Они используются для обработки скоростей беспроводного трафика в сетях, где они передают, получают и ретранслируют данные с клиентских устройств в сеть и наоборот. Кроме того, точки доступа позволяют реализовать множество других механизмов безопасности, а также ограниченное назначение полосы пропускания, делая локальные сети более производительными, масштабируемыми и безопасными.
Интеграция основных и распределительных коммутаторов
Я намерен поддерживать надежную сеть, дополненную точками доступа и коммутаторами на уровнях ядра и распределения с помощью информации, полученной из магистральных отраслей. Коммутаторы доступа подключаются к коммутаторам распределения для суммирования трафика, который идет дальше в ядро, где выполняется вся балансировка нагрузки, высокоскоростная маршрутизация и резервирование. Ключевыми факторами в этом процессе являются доступные мощности на восходящих линиях связи коммутатора, обычно требующие интерфейса 10 Гбит/с или более для адекватной пропускной способности. Резервирование также улучшается за счет разрешения нескольких путей через протоколы агрегации каналов, такие как LACP. Нет сомнений, что практика некоторых продвинутых пользователей по расчистке потока трафика с помощью методов сегментации VLAN делает сеть безопасной и основой эффективных процессов обработки данных: такая информация была поддержана экспертами независимо от времени. Можно увидеть, что все эти способы помогают каждому слою активно заявлять свои требования и, с другой стороны, помогают слоям в производительности в условиях требований сети, чему способствуют продвинутые ресурсы на Google.com.
Каков текущий рост рынка коммутаторов доступа Ethernet?
Улучшения в технологиях Gigabit Ethernet
Последнее развитие технологий мегабитного Ethernet можно проиллюстрировать примечательной скоростью, масштабированием и эффективным использованием. Появление мультигигабитного Ethernet, например, 2.5G и 5G Ethernet, позволяет передавать данные по существующим кабельным сетям, улучшая модернизацию без обширной перемонтажа проводов. Питание, включенное в разработки Power over Ethernet (PoE), расширяет рынки устройств высокой мощности в технологиях интеллектуальных зданий и приложениях Интернета вещей. Еще одной областью развития является даже энергоэффективный Ethernet, который снижает потребляемую устройством мощность на основе сетевой активности. Эти инновации позволяют сетям эффективно обрабатывать более высокий трафик, поддерживая новые технологии и сохраняя при этом разумные эксплуатационные расходы.
Влияние коммутаторов 10GbE на уровень доступа
Введение коммутаторов 10 Gigabit Ethernet (10GbE) на уровне доступа, как было доказано, значительно повышает производительность и емкость сети. Прежде всего, предлагаемая дополнительная полоса пропускания улучшает пропускную способность данных, что весьма важно для современных приложений, которым требуются высокие скорости для доступа к данным и/или передачи данных. Таким образом, этот сдвиг гарантирует, что задержка сети будет сведена к минимуму, что увеличит скорость реагирования приложений. Кроме того, подключение с использованием коммутаторов 10GbE помогает намного лучше управлять областями с высокой концентрацией благодаря увеличению количества подключенных устройств без какого-либо ущерба для скорости или надежности. Кроме того, эти коммутаторы обеспечивают условия для расширенного QoS (качества обслуживания), позволяя управлять трафиком, необходимым для эффективного использования сетевых ресурсов. Таким образом, область развертывания коммутаторов 10GbE очень актуальна в стремлении сделать растяжимую сетевую инфраструктуру прогрессирующей со временем.
Повышение безопасности сетей за счет использования Port Security Ultima
В рамках поддержания безопасности сети безопасность портов является ключом к контролю использования портов коммутатора с учетом MAC-адресов, чтобы связи с другими устройствами могли быть сведены к минимуму. Что касается контроля доступа к портам MAC-адресов устройств, а также конфигурации, эта функция полезна для снижения вероятности подмены MAC-адресов и нежелательного доступа, поскольку она ограничивает количество устройств, разрешенных на одном порту на один MAC-адрес. Это двухэтапный подход, при котором команда разработчиков сначала заботится о физической конфигурации каждого порта коммутатора и выполняет практический аспект использования мягких или древесных магических деревьев. Одним из них является безопасность портов, и когда меры по защите сети не нужны, то питание порта отключается или срабатывает сигнализация или фактически принимаются другие меры для предотвращения любого несанкционированного использования сетевых ресурсов. Такие стратегии очень полезны для защиты, а также для защиты сетевой информации от компрометации любым неавторизованным лицом.
Справочные источники
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В: Что такое коммутатор доступа и каково его назначение в сети?
A: Коммутатор доступа можно определить как первую точку подключения, которую устройства или конечные пользователи должны иметь, чтобы сделать сеть доступной. Он принимает информацию от конечных пользователей, включая компьютеры, телефонные аппараты, принтеры и т. д., и отправляет ее на уровни распределения и ядра. Эти устройства предназначены для подключения конечных пользователей и обычно располагаются на границе сетей.
В: Чем коммутаторы доступа отличаются от коммутаторов уровня распределения и ядра?
A: Коммутаторы уровня доступа связывают конечные устройства, тогда как коммутаторы уровня распределения и ядра работают по-разному. Уровень распределения собирает трафик с нескольких коммутаторов уровня доступа и обеспечивает подключение в соответствии с предустановленными политиками. Функция коммутаторов уровня ядра заключается в создании сетевого кадра, который представляет собой высокоскоростную коммутацию коммутаторов распределения. В большинстве случаев коммутатор уровня доступа обычно является последним уровнем подключения, предусмотренным в этой трехуровневой архитектуре подключения.
В: На какие функции следует обращать внимание при выборе коммутатора доступа?
A: В случае коммутаторов доступа важно определить плотность портов, обеспечение Power over Ethernet (PoE), скорость коммутатора (например, коммутатор Gigabit PoE), функции безопасности и управления. Коммутаторы уровня доступа в пределах предприятия должны позволять подключать необходимое количество устройств и обеспечивать производительность и функции в рамках параметров требований к сети.
В: Являются ли коммутаторы доступа коммутаторами уровня 3?
A: Хотя коммутаторы доступа в основном работают на уровне 2 модели OSI, более новые модели обладают большими возможностями и действуют как коммутаторы уровня 3. Коммутаторы уровня 3 для вашего предприятия должны предоставлять дополнительные функции маршрутизации на уровне доступа, что может быть полезно в определенных конфигурациях проекта. Тем не менее, в большинстве случаев этот коммутатор доступа является единственным коммутатором уровня 2 в сетевой иерархии.
В: Сколько коммутаторов доступа мне нужно для моей сети?
A: Количество необходимых коммутаторов доступа зависит от размера вашей сети и количества устройств, которым требуется подключение. Системы, содержащие несколько коммутаторов, как правило, имеют достаточную плотность портов и избыточную емкость. Кроме того, при развертывании коммутаторов доступа следует учитывать такие факторы, как физическая компоновка, количество конечных устройств и будущее расширение, которые могут повысить потребность в большем количестве коммутаторов доступа.
В: В чем разница между управляемым и неуправляемым коммутатором доступа?
A: Управляемые коммутаторы доступа поставляются с различными опциями для их настройки, тем самым улучшая их использование в сети. Неуправляемые коммутаторы — это простые в использовании, предварительно собранные устройства, которые подключаются и работают. В корпоративных сетях управляемые коммутаторы обычно предпочтительны, поскольку они имеют больше преимуществ в отношении управления политикой безопасности.
В: Как обеспечить безопасность моих коммутаторов доступа?
A: При рассмотрении того, как лучше всего защитить ваши коммутаторы доступа, убедитесь, что вы выполняете следующие действия, среди многих других: изменение паролей по умолчанию, включение безопасности портов, использование списков управления доступом VLAN (ACL) и регулярное обновление конфигурации прошивки коммутатора. Вы можете захотеть включить эти конфигурации, поскольку они помогают предотвратить атаки на сетевую систему, такие как атаки DHCP и ARP.
В: Возможно ли объединять коммутаторы доступа в стек или кластер?
A: Можно объединять в стек или кластер различные коммутаторы доступа. Этот тип управления полезен, поскольку он рассматривает все коммутаторы как единое логическое устройство для простоты управления и целей избыточности. Наличие коммутатора с функцией объединения в стек является преимуществом при улучшении масштабируемого дизайна сетевой архитектуры, поскольку он позволяет легко расширять уровень доступа по мере роста сети.