Раскрытие потенциала корпоративных сетевых коммутаторов: ваше полное руководство

В современную эпоху, характеризующуюся быстрым технологическим прогрессом, инфраструктура сети организации является основой любого успешного бизнеса. Эффективные коммутаторы корпоративных сетей имеют решающее значение для оптимальной производительности, полной организационной коммуникации и удовлетворения потребностей современных бизнес-функций. Что это за коммутаторы и как они могут преобразовать производительность вашей сети? Цель этого руководства — упростить тонкости, связанные с коммутаторами корпоративных сетей, и предоставить ценную информацию об их функциональности, основных атрибутах и ​​важности в экосистеме оптимизации ИТ. Это позволит специалистам по ИТ и другим лицам, принимающим стратегические решения, использовать сетевые коммутаторы и адаптировать свои системы для удовлетворения меняющихся бизнес-потребностей.

Что такое корпоративный сетевой коммутатор и как он работает

Типы Ethernet-коммутаторов

• Ethernet-коммутаторы В зависимости от назначения и характеристик коммутаторы делятся на три основных типа: неуправляемые, управляемые и интеллектуальные. 
• Неуправляемые коммутаторы очень просты и не требуют никакой настройки. Это устройства типа «plug-and-play», что позволяет легко использовать их дома или в небольших сетях, где стоимость имеет значение.
• Управляемые коммутаторы предлагают более продвинутые функции, такие как VLAN, мониторинг и сетевая безопасность. Эти коммутаторы идеально подходят для корпоративных сред, где требуются гибкость, контроль и масштабируемость.
• Умные переключатели, также называемые частично управляемыми коммутаторами, находятся между неуправляемыми и управляемыми коммутаторами. Они имеют некоторые настраиваемые функции, которые делают их подходящими для малого и среднего бизнеса.

Правильный выбор коммутатора определяется размером сети, требованиями к производительности и потребностями в управлении.

Роль сетевых коммутаторов в подключении

Сетевые коммутаторы имеют решающее значение для поддержания эффективного соединения в сети. Они облегчают перемещение данных с одного устройства на другое, например, с компьютера, принтера или сервера, с помощью определенного метода, который направляет данные к месту назначения. Минимизируя перегрузку, коммутаторы обеспечивают постоянную сетевую связь, создавая оптимизированную производительность сети. В локальной сети (LAN) коммутаторы подключают многоадресные устройства, которые способствуют совместному использованию ресурсов, повышают скорость передачи данных и сохраняют эффективность сети — средства, которые имеют решающее значение в упорядоченных и масштабируемых сложных сетях.  

Как порты и PoE расширяют возможности коммутатора

Сетевые коммутаторы поставляются с рядом портов, каждый из которых физически ограничивает сеть, которая служит точкой присоединения для других устройств. Эти порты меняются по типу от быстрого Ethernet, гигабитного Ethernet до даже 10-гигабитного Ethernet, что означает, что сеть может включать различные скорости соединения в зависимости от ее требований. Порты восходящей связи теперь встроены в современные коммутаторы. Это порты, которые используются для соединения других коммутаторов или передового сетевого оборудования для расширения сети.

Поддержка Power over Ethernet (PoE) знаменует собой дальнейшее развитие коммутатора, поскольку она позволяет передавать данные и питание по одному кабелю Ethernet. Это упрощает и удешевляет установку кабелей, при этом обеспечивая IP-камеры, беспроводные точки доступа и VoIP-телефоны, которым требуется сетевой доступ и питание. Различные стандарты PoE определяют максимальную мощность, подаваемую на порт: 15.4 Вт с IEEE 802.3af (PoE) и 30 Вт с IEEE 802.3at (PoE+). Более мощные стандарты, такие как IEEE 802.3bt, позволяют подавать питание до 60 Вт и даже до 90 Вт на порт для требовательных устройств с высоким энергопотреблением. 

Потребность в различных типах портов и конфигурациях вносит значительный вклад в оптимизацию сетевой инфраструктуры наряду с PoE. Эти коммутаторы с возможностями обработки любого типа устройств с различными требованиями к питанию повышают эффективность работы, расширяют сеть и обеспечивают надежность в соответствии с новыми технологическими требованиями.

Какие упрощения вносит HPE Aruba Networking в управление сетью?

Какие преимущества предлагают масштабируемые сетевые решения HPE Aruba?

HPE Aruba Networking предоставляет множество преимуществ для масштабируемых решений. Во-первых, их устройства созданы для высокой производительности и могут эффективно справляться с постоянно растущими требованиями к сети. Во-вторых, передовые инструменты управления Aruba оптимизируют настройку, мониторинг и устранение неполадок, что обеспечивает эффективную и производительную работу сети. Кроме того, эти решения позволяют интегрироваться с существующими инфраструктурами с небольшими перебоями, гарантируя оптимальную окупаемость инвестиций. Наконец, Aruba имеет надежные меры безопасности, защищая безопасность сети по мере ее расширения и масштабирования для адаптации к изменяющимся бизнес-требованиям. 

Интеграция беспроводных и проводных сетей

Интеграция Wi-Fi и проводных сетей имеет решающее значение для современных корпоративных сред. Это слияние обеспечивает унифицированное управление и пиковую производительность, одновременно улучшая масштабируемость. Передовые сетевые технологии, такие как программно-определяемые сети (SDN) и высокопроизводительные коммутационные решения, позволяют компаниям достигать еще более высоких уровней динамических взаимосвязей, как беспроводных, так и проводных.

Унификация систем управления сетями является одним из наиболее эффективных подходов к интеграции. Она позволяет ИТ-администратору контролировать единую сеть, состоящую из нескольких подсетей, улучшая видимость и снижая эксплуатационную нагрузку. Для иллюстрации, сети с централизованными контроллерами или сети с облачным управлением могут автоматически обеспечивать согласованность конфигурации на уровне устройств и непрерывность между устройствами.

Более того, растущие требования к пропускной способности, обусловленные Wi-Fi 6 и Wi-Fi 6E, могут эффективно обрабатываться высокоскоростными магистралями Ethernet, такими как 10GbE. Имеются данные, которые предполагают существование сетей, соответствующих этим беспроводным стандартам, которые могут поддерживать скорость передачи данных до 9.6 Гбит/с, обеспечивая уровень эффективности, сопоставимый с проводными соединениями.

Для решения проблемы безопасности во время интеграции современные подходы используют сквозное шифрование, сегментацию сети и политику нулевого доверия в беспроводных и проводных доменах. Реализация этих стратегий защищает от нарушений, соблюдая при этом отраслевые стандарты, такие как IEEE 802.1X и WPA3.

Интеграция проводных и беспроводных сетей помогает организациям оптимизировать свои ИТ-инфраструктуры, управлять гибридными моделями работы и готовиться к будущим изменениям в технологических системах.

Улучшение защиты и производительности сети 

Очень важно регулярно проводить аудит безопасности, поскольку он способствует как мерам безопасности, так и общей производительности сети. Аудиты безопасности помогают определять уязвимости, проводить аудит соответствия и проверять правильность настройки мер безопасности, таких как брандмауэры и шифрование. Для предприятий проведение регулярных оценок, направленных на измерение производительности системы, а также выявление потенциальных угроз, приводит к упреждающему решению проблем, сокращению простоев и повышению производительности сети. Сеть оптимизирована для повышения устойчивости к новым киберугрозам, обеспечивая при этом максимальную производительность.

Как обеспечить масштабируемость и производительность в средах центров обработки данных?

Поддержание масштабируемости и производительности с помощью коммутаторов центра обработки данных

Современные ИТ-среды требуют высокопроизводительных коммутаторов ЦОД для поддержания масштабируемости и оптимальной производительности. Такие коммутаторы ЦОД должны, как минимум, гарантировать высокую пропускную способность, низкую задержку, эффективное управление трафиком и расширение конфигурации портов. Также обеспечивать доступность поддержки программно-определяемых сетей (SDN) и инструментов сетевой автоматизации. Коммутаторы также должны быть энергоэффективными и надежно масштабироваться с ростом спроса на данные. Также необходимо выполнять регулярные обновления и обслуживание, чтобы гарантировать, что оборудование и встроенное ПО синхронизированы с меняющимися потребностями сети. Поддержание этих практик имеет решающее значение для обеспечения высокопроизводительной инфраструктуры в ЦОД.

Решения с малой задержкой и пропускной способностью

В решениях с низкой задержкой и высокой пропускной способностью ранее упомянутые методы необходимо будет скорректировать, чтобы обеспечить низкую задержку и высокую пропускную способность. Эти методы включают размещение самых производительных сетевых коммутаторов и маршрутизаторов на передовой, гарантируя, что они спроектированы для минимальных задержек обработки. Сложные серверы оптимизации, подключенные через оптоволоконные кабели, должны использоваться не только для сокращения задержек передачи данных, но и физического расстояния до других систем. QoS и VLAN также должны использоваться для снижения перегрузки посредством сегментации трафика. Сетевая аналитика также должна проводиться регулярно, чтобы гарантировать бесперебойную передачу данных на оптимизированных скоростях и эффективности.

Выбор между коммутаторами Access Edge и Core

Важно помнить об их функциях в топологии при выборе между коммутаторами ядра и периферии доступа. Коммутаторы ядра отвечают за обеспечение высокоскоростной передачи данных и служат основой сети, соединяя многочисленные уровни и облегчая критические процессы. Они лучше всего подходят для крупномасштабных сред, требующих высокой надежности и емкости.

Коммутаторы Access Edge отвечают за подключение конечных устройств (ПК, принтеров и т. д.) к сети. Они ориентированы на подключение на уровне пользователя и обычно содержат порты PoE для IP-телефонов и точек доступа. Эти коммутаторы лучше всего подходят для локального управления трафиком и обеспечения доступа конечным пользователям.

Для оптимизации производительности всей сети и обеспечения масштабируемости рекомендуется использовать основные коммутаторы, тогда как для локализованного доступа и подключения пользователей лучше всего подходят коммутаторы граничного доступа.

Каковы преимущества модульных и стекируемых коммутаторов?

Понимание структуры сети на уровнях 2 и 3

Проектирование сети уровня 2 или уровня 3 означает, что две сетевые функции модели OSI (Open Systems Interconnection) рассматриваются по одной за раз. Уровень 2 занимается коммутацией данных в одну сеть или ее сегмент, напрямую передавая данные через пересылку MAC-адресов между устройствами в сети. Это отлично работает для локального трафика в менее сложных сетях.

Маршрутизация между несколькими сетевыми сегментами или подсетями с использованием различных географических IP-адресов возможна благодаря Layer 3. Поддерживается связь по более крупным сетям и различным местоположениям. Сочетание коммутации уровня 2 для эффективности локального трафика и маршрутизации уровня 3 для дополнительной связи и маршрутизации трафика в значительной степени благоприятно в образцовых сетевых проектах. Эта структура обеспечивает лучшую масштабируемость, расширенное управление трафиком и повышенную производительность сети.

Стратегия масштабируемого роста для оптимизации сетевой компоновки

Чтобы обеспечить масштабируемый рост сети, рассмотрите следующие подходы:

1. Организационная сегментация сети: Развертывание VLAN и методов подсетей, помогающих структурировать перемещение информации для устранения перегрузки и обеспечения оптимального использования ресурсов.
2. Внедрение легко масштабируемых технологий: Добавьте новые функции, такие как SDN, которые позволяют осуществлять централизованное управление сетью без ограничений по мере ее роста.
3. План резервирования: Проектируйте резервные пути и компоненты, чтобы минимизировать простои и максимально повысить надежность в периоды пиковой нагрузки или при возникновении неисправностей оборудования.
4. Мониторинг и анализ трафика: Используйте системы мониторинга сети для сбора соответствующей информации и принятия действенных мер по устранению узких мест или удовлетворению возросших потребностей. 

Эти шаги четко определяют операционные процедуры для поддержания эффективности и обеспечения адаптивного роста сети.

Эффекты многогигабитных и высокоплотных конструкций

Возможность передачи данных на более высоких скоростях и подключения большего количества устройств с многогигабитными и высокоплотными конструкциями увеличивает емкость и производительность сети. Эти многогигабитные и высокоплотные конструкции решают постоянно растущие проблемы с пропускной способностью на предприятиях, в центрах обработки данных и школах. Они обеспечивают надежное подключение во время скачков трафика, оптимизируя устранение узких мест и эффективность потока данных. Более того, эти конструкции обеспечивают устойчивый рост сети, избегая препятствий при добавлении новых инноваций, таких как устройства IoT или сложные системы совместной работы.

Какую роль играют кампусные коммутаторы в современных корпоративных сетях?

Анализ уровня доступа сети и стратегий агрегации 

В качестве вспомогательных средств для базовой функциональности — например, компьютеров, телефонов или беспроводных точек доступа — коммутаторы кампуса служат критически важным компонентом в современных корпоративных сетях, поскольку они поддерживают как уровень доступа, так и стратегии агрегации. Как отмечено выше, они подключают и обеспечивают связь элементарных устройств базового уровня, которая в функциональности коммутатора называется уровнем доступа. Более того, они объединяют множество потоков, создаваемых многочисленными коммутаторами доступа, и направляют их через коммутаторы агрегации кампуса в основную сеть. Гарантированная эффективность и надежность сети зависят от справедливого распределения полосы пропускания, избыточности и расширенных функций управления на этих коммутаторах оптимизации обработки данных. Все предполагаемые обеспечивающие конструкции помогают удовлетворить высокий спрос на медленно меняющуюся инфраструктуру корпоративных сред, способную к адаптации и интеграции.

Развертывание промышленных коммутаторов Ethernet для надежных решений  

Как было сказано выше, коммутаторы Ethernet играют ключевую роль в обеспечении надежной работы в жестких промышленных условиях. Эти типы коммутаторов способны выдерживать экстремальные условия, такие как высокая температура, влажность или вибрация, не дестабилизируя сеть. Они обеспечивают повышенную долговечность, например, прочные корпуса, расширенный промышленный температурный диапазон и избыточные входы питания для снижения вероятности простоя. Крайне важно отдавать приоритет промышленным коммутаторам Ethernet с расширенными функциями безопасности, способными обрабатывать данные в реальном времени и бесшовной системной интеграцией. Эти меры оптимально защищают бизнес-системы и обеспечивают постоянную эффективность работы даже в сложных промышленных приложениях.  

Достижение надежной производительности сети с серией 2930M  

Надежная производительность сети достигается за счет масштабируемости и эффективности, обеспечиваемых расширенными функциями серии 2930M. Для максимальной гибкости в удовлетворении растущих потребностей сети высокоскоростное подключение поддерживается с помощью модульных восходящих каналов. Кроме того, серия обеспечивает повышенные уровни целостности данных с динамической сегментацией и надежным контролем доступа, обеспечиваемым расширенными мерами безопасности. Устранение неполадок и настройка сети упрощаются с помощью удобных инструментов управления, таких как Aruba NetEdit. Благодаря пониженному энергопотреблению, высокой отказоустойчивости и эксплуатационной эффективности серия 2930M является современной сетевой потребностью.

Часто задаваемые вопросы (FAQ) 

В: Что такое коммутаторы корпоративных сетей и почему они важны?

A: Корпоративные сетевые коммутаторы служат основой для любой крупномасштабной компьютерной сети, облегчая быструю передачу информации между несколькими устройствами. Для основных операций и операций центра обработки данных корпоративные сетевые коммутаторы имеют решающее значение, поскольку они поддерживают оптимальный поток данных, гарантируя точность, безопасность и расширяемость. 

В: Чем решения для коммутации ядра и центра обработки данных отличаются от других коммутаторов в сети? 

A: Решения коммутации ядра и центра обработки данных оптимизированы для высоких функциональных требований производительности сети центра обработки данных и концентратора основной сети. Эти коммутаторы превосходят другие коммутационные устройства по эффективности, коммутационной емкости и избыточности. Повышенная производительность позволяет им справляться со сложностями большого объема трафика в крупных установках. 

В: Что означает SFP с точки зрения его применимости к корпоративным коммутаторам и каково его значение? 

A: Small Form-factor Pluggable (SFP) — это критерий назначенных трансиверов, которые предназначены для подключения коммутаторов к сетевой инфраструктуре. Он обеспечивает универсальность конфигурации, поскольку пользователи могут обменивать различные разъемы и соединения, не меняя весь коммутатор. Это усиливает защиту инвестиций, поскольку клиенты могут легко настраивать свои конфигурации.

В: Почему при обсуждении корпоративных сетевых коммутаторов так часто на ум приходит Cisco?

A: Cisco известна как крупный поставщик сетевых решений, поскольку она продает недорогие и надежные корпоративные коммутаторы. Коммутаторы Cisco обеспечивают надежность, высокую производительность, масштабируемость и решения для сетевого доступа, которым доверяют в сетевых экосистемах разных поставщиков.

В: На какие аспекты следует обратить внимание при выборе коммутатора, предназначенного для центров обработки данных?

A: Коммутаторы центров обработки данных должны иметь определенные функции, такие как высокие уровни метрик производительности для коммутации, полная поддержка Layer 2 и Layer 3, архитектуры top of row (ToR) и возможности конфигурации zero touch. Кроме того, они также должны обеспечивать повышенную производительность и контроль доступа; требования современных центров обработки данных.

В: Чем управляемые сетевые коммутаторы отличаются от неуправляемых?

A: Благодаря большему контролю и гибкости управляемые сетевые коммутаторы легче настраивать и контролировать всю систему по сравнению с их неуправляемыми аналогами. В отличие от неуправляемых коммутаторов, которые не содержат параметров конфигурации, управляемые коммутаторы хорошо подходят для сложных систем с многочисленными VLAN, формированием трафика и автоматизированными сетевыми процессами.

Справочные источники

1. Безопасность с поддержкой SDN/NFV для корпоративной сети с использованием стандартного оборудования

• Авторы: Ризван Саид, Сафван Куреши, М.У. Фарук, Мухаммад Зишан
• Опубликовано в: Международная конференция по вычислительной технике, электронике и коммуникационной инженерии 2022 года (iCCECE)
• Дата публикации: 17 августа 2022
• Резюме: В этой статье показано, как проблема безопасности предприятия была решена с помощью программно-определяемой сети (SDN) и виртуализации сетевых функций (NFV). Подход, принятый в этой работе, интегрирует коммутаторы Zodiac FX OpenFlow с контроллером SDN на ONOS, развертывая VNF, такие как брандмауэры, IPS и IDS. Исследование рассматривает проблемы, связанные с реализацией решений безопасности на основе SDN/NFV, и описывает реализацию решения, которое повышает безопасность сети, сохраняя при этом недорогое оборудование (Саид и др., 2022 г., стр. 25–30.).

2. Облачная система управления маршрутизаторами для управления корпоративной сетью

• Авторы: К. Ганеш, А. Саран, Гаджендрачари, Дж. Денси Флора, М. Сараванан
• Опубликовано в: Международная конференция по компьютерам, энергетике и коммуникациям 2022 года (ICCCC)
• Дата публикации: 14 декабря 2022
• Резюме: В этой статье рассматривается интернет-система для управления корпоративными сетями, которая включает управление маршрутизаторами и коммутаторами. Система стремится автоматизировать сетевые процессы, снизить эксплуатационные расходы и улучшить взаимодействие между ИТ-отделами. В этой статье также подчеркивается важность разработки интегрированной системы управления конфигурацией сетевых устройств для улучшения состояния безопасности и конфигурации сетевых устройств.Ганеш и др., 2022, стр. 153–157).

3. Оценка методов пассивного сетевого тестирования в корпоративных информационных системах

• Авторы: Олег Рудзейт, Юрий Добржинский, Владислав Жигульский
• Опубликовано в: Российский журнал ресурсов, охраны и переработки
• Дата публикации: 1 декабря 2022
• Резюме: В данной статье рассматриваются современные подходы пассивного обнаружения уязвимостей корпоративной сети с учетом эффективности сетевых устройств, таких как коммутаторы. Авторы изучают эффективность таких методов в отношении выявления нарушений безопасности и предлагают предложения по более эффективной сетевой безопасности.Рудзейт и др., 2022).

4. 5GLoR: Оркестровка 5G LAN для корпоративного Интернета вещейpplications

• Авторы: Сандеш Дхаваскар Сатьянараяна, Муруган Шанкарадас, С. Чакрадхар
• Опубликовано в: Всемирный форум IEEE Future Networks 2022 (FNWF)
• Дата публикации: 1 октября 2022
• Резюме: В этой работе мы разрабатываем промежуточное программное обеспечение для облегчения потоков данных 5G в корпоративной локальной сети. Оно анализирует сложность поддержания качества обслуживания (QoS) в гибридных сетях и представляет оркестратор 5GLoR, который повышает производительность потоков данных и приложений в корпоративной среде (Сатьянараяна и др., 2022, стр. 28–35.).

5. CACS: контекстно-зависимая и анонимная коммуникационная платформа для корпоративной сети с использованием SDN

• Авторы: Билал Рауф, Хайдер Аббас, А. Шери, Васим Икбал, Явар Аббас Бангаш, М. Данешманд, М.Ф. Амджад
• Опубликовано в: Журнал IEEE Internet of Things
• Дата публикации: Июль 15, 2022
• Резюме: В этом документе представлена ​​модель корпоративной сети, которая улучшает анонимность и контекстно-зависимую SDN-коммуникацию. Она использует глобальную функцию видимости, присущую SDN, для гибкой коммуникации относительно проблемы конфиденциальности наряду с эффективной защитой информации (Рауф и др., 2022, стр. 11725–11736.).

6. Сетевой коммутатор

7. Ethernet