Коммутаторы агрегации: что это такое и как выбрать

Что такое переключатель агрегации?

Коммутатор агрегации — это расширенный коммутатор, также известный как коммутатор ядра. Это устройство, которое объединяет несколько физических портов в один логический порт, обеспечивая более высокую пропускную способность и лучшую производительность сети. Коммутаторы агрегации часто используются для подключения других коммутаторов и маршрутизаторов, чтобы обеспечить более эффективную передачу данных и более надежные сетевые соединения. 

Коммутаторы агрегации обладают высокой производительностью и пропускной способностью и могут обрабатывать большие объемы данных при передаче и обмене. Обычно для достижения высокоскоростной передачи данных используются высокоскоростные интерфейсы передачи, такие как оптоволокно или интерфейсы Ethernet.

Он может реализовать подключение нескольких устройств уровня доступа, позволяя нескольким терминальным устройствам одновременно получать доступ к сети. В то же время коммутаторы агрегации также могут фильтровать и пересылать данные для обеспечения безопасности и стабильности сети.

Функции коммутаторов агрегации

• Агрегация и подключение нескольких устройств нижнего уровня. Коммутаторы агрегации могут подключать и объединять несколько коммутаторов нижнего уровня или сетевых устройств. Он агрегирует трафик от этих устройств в централизованную точку через несколько портов и возможности высокой пропускной способности.
• Обеспечьте соединения с высокой пропускной способностью. Коммутаторы агрегации обычно имеют более высокую пропускную способность для удовлетворения потребностей агрегации трафика от нескольких устройств более низкого уровня. Он поддерживает высокоскоростную передачу и обработку данных, обеспечивая соединения с высокой пропускной способностью.
• Управление сетевым трафиком. Коммутатор агрегации может управлять и контролировать трафик между подключенными к нему устройствами более низкого уровня. Он может реализовывать такие политики, как планирование трафика, настройки приоритетов и ограничения трафика, чтобы обеспечить баланс и оптимизацию сетевого трафика.
• Резервирование и высокая надежность. Коммутаторы агрегации обычно имеют резервную и высоконадежную конструкцию, обеспечивающую стабильность и доступность сетевых подключений. Они могут поддерживать такие функции, как резервные источники питания, резервные каналы и модули с возможностью горячей замены, чтобы предотвратить единые точки отказа.
• Масштабируемость и управляемость. Коммутаторы агрегации обычно обладают хорошей масштабируемостью и могут расширять количество портов и пропускную способность в соответствии с потребностями сети. Кроме того, они также предоставляют богатые функции управления сетью, включая удаленный мониторинг, управление конфигурацией, диагностику неисправностей и т. д., чтобы сетевые администраторы могли управлять сетью и обслуживать ее.
• Поддержка виртуализации. Некоторые коммутаторы агрегации также предоставляют возможности виртуализации, позволяя разделить физические сетевые ресурсы на несколько логических сетей для удовлетворения потребностей различных приложений или арендаторов. Эта поддержка виртуализации улучшает использование сетевых ресурсов и повышает гибкость.

Преимущества коммутаторов агрегации

• Возможности высокоскоростной обработки данных. Коммутаторы агрегации обладают высокой пропускной способностью и могут обрабатывать большие объемы трафика данных в крупномасштабных сетях, обеспечивая быструю и эффективную передачу данных.
• Упрощение сетевой архитектуры. Подключая и объединяя несколько устройств нижнего уровня, коммутаторы агрегации упрощают сетевую архитектуру и уменьшают сложность управления и настройки.
• Оптимизация сетевого трафика. Коммутатор агрегации обеспечивает функции управления и оптимизации трафика. Он может выполнять планирование трафика, настройку приоритетов и ограничение трафика в соответствии с потребностями, чтобы обеспечить баланс и оптимизацию сетевого трафика, а также обеспечить лучший пользовательский опыт.
• Повышение надежности сети. Коммутаторы агрегации поддерживают резервную конструкцию и функции аварийного переключения для предотвращения единых точек отказа и обеспечения стабильных и надежных сетевых подключений.
• Гибкая масштабируемость. Коммутаторы агрегации обладают хорошей масштабируемостью и могут увеличивать количество портов и пропускную способность по мере необходимости для адаптации к растущим потребностям сети. 
• Поддержка виртуализации. Некоторые коммутаторы агрегации поддерживают технологию виртуализации, которая разделяет физические сетевые ресурсы на несколько логических сетей для улучшения использования ресурсов и повышения гибкости.
• Упрощенное управление сетью. Коммутаторы агрегации предоставляют богатые функции управления сетью, включая удаленный мониторинг, диагностику неисправностей, управление конфигурацией и т. д., упрощая управление и обслуживание сети. 

Сценарии применения коммутаторов агрегации

• Корпоративный центр обработки данных. В крупных корпоративных центрах обработки данных коммутаторы агрегации используются для подключения и объединения нескольких базовых коммутаторов и серверов для поддержки высокоскоростной передачи данных и агрегации трафика. Они обеспечивают высокоскоростное подключение и возможности управления трафиком, обеспечивая высокую производительность и надежность сетей центров обработки данных.
• Поставщик облачных услуг. Поставщикам облачных услуг необходимо обрабатывать большой объем сетевого трафика и передачи данных, поэтому коммутаторы агрегации играют важную роль в облачной инфраструктуре. Они используются для подключения и объединения нескольких серверов, устройств хранения и сетевых устройств для обеспечения высокоскоростных соединений и управления сетевым трафиком для удовлетворения потребностей облачных сервисов.
• Сеть поставщика услуг. В сетях поставщиков телекоммуникационных и сетевых услуг коммутаторы агрегации используются для подключения и агрегирования сетевого трафика в различных регионах или филиалах. Они обеспечивают высокоскоростное подключение и возможности управления трафиком для поддержки передачи и оптимизации крупномасштабного сетевого трафика, обеспечивая производительность и надежность сетей поставщиков услуг.
• Сеть кампуса. В крупных сетях кампуса коммутаторы агрегации используются для подключения и агрегирования сетевого трафика из нескольких учебных корпусов, лабораторий и других объектов кампуса. Они обеспечивают высокоскоростное подключение и возможности управления трафиком для удовлетворения потребностей студентов, преподавателей и сотрудников в сетевой связи и передаче данных.
• Система видеонаблюдения. Коммутаторы агрегации играют важную роль в системах видеонаблюдения. Они используются для подключения и объединения нескольких камер наблюдения и оборудования наблюдения, обеспечивая высокоскоростное подключение и управление трафиком для поддержки передачи видео в реальном времени и обработки данных наблюдения. 

Классификация коммутаторов агрегации

По типу порта:

• Коммутатор Ethernet. Коммутатор, поддерживающий интерфейсы Ethernet. Общие из них включают коммутаторы Gigabit Ethernet и 10 Gigabit Ethernet.
• Оптоволоконный коммутатор. Коммутатор, который поддерживает оптоволоконные интерфейсы и подходит для сценариев с передачей на большие расстояния и требованиями к высокой пропускной способности.

По степени управления:

• Управляемый коммутатор. Он имеет богатые функции управления сетью и может выполнять такие операции, как настройка, мониторинг и диагностика неисправностей.
• Неуправляемый коммутатор. Простой и удобный в использовании, не имеет расширенных функций управления и подходит для небольших сетей или сценариев, не требующих сложной настройки.

По способности штабелирования:

• Стекируемый коммутатор. Поддерживает стекирование соединений нескольких коммутаторов для формирования кластера логических коммутаторов, обеспечивая большее количество портов и пропускную способность, а также упрощая управление и настройку.
• Нестекируемый коммутатор. Невозможно выполнить стековые соединения, обычно используется как независимый коммутатор.

По уровню дата-центра:

• Базовый коммутатор агрегации. Расположенный в ядре сети центра обработки данных, он используется для подключения большого количества базовых коммутаторов и серверов для обеспечения высокопроизводительной передачи данных с высокой пропускной способностью.
• Коммутатор граничной агрегации. Расположен на границе сети центра обработки данных. Он используется для подключения пользовательского оборудования и базовых коммутаторов для обеспечения граничных сетевых подключений и агрегации трафика.

По поддерживаемым протоколам и функциям:

• Многоуровневый коммутатор. Коммутатор, который поддерживает многоуровневые протоколы (например, протоколы сетевого уровня и транспортного уровня) и способен выполнять расширенные функции, такие как маршрутизация и распределение.
• Коммутатор уровня 2. Коммутатор, который поддерживает только канальный уровень и в основном выполняет базовые функции, такие как пересылка и коммутация кадров данных.

Руководство по покупке коммутатора агрегации

Определите потребности. Четко определите потребности и цели вашей сети. Учитывайте ожидаемый сетевой трафик, потребности в полосе пропускания, количество подключений, требования безопасности и возможность будущего расширения. Это поможет определить необходимые характеристики и возможности коммутатора.

Пропускная способность и количество портов. Выберите коммутатор с достаточной пропускной способностью и количеством портов в зависимости от ожидаемого трафика данных и потребностей в подключении. Учитывайте существующее оборудование и потребности в будущем расширении, чтобы гарантировать, что коммутатор сможет удовлетворить долгосрочные потребности сети.

Управляемый уровень. Выбирайте управляемые или неуправляемые коммутаторы в зависимости от требований к управлению сетью. Управляемые коммутаторы предоставляют более расширенные функции управления, такие как удаленная настройка, мониторинг и диагностика неисправностей, и подходят для сложных сетевых сред. Неуправляемые коммутаторы проще и проще в использовании и подходят для небольших сетей или сценариев, не требующих сложной настройки.

Возможности стекирования. Если вам нужна более высокая плотность портов или пропускная способность, а также упрощенное управление, рассмотрите возможность стекирования коммутаторов. Стекирование коммутаторов позволяет нескольким коммутаторам формировать логический кластер, обеспечивая более высокую доступность, масштабируемость и простоту управления.

Репутация и поддержка производителя. Выбирайте производителя коммутаторов с хорошей репутацией и надежной технической поддержкой. Изучите репутацию производителя, качество продукции и услуги послепродажной поддержки, чтобы обеспечить своевременную техническую поддержку и обслуживание.

Совместимость и взаимодействие. Рассмотрите совместимость и совместимость вашего коммутатора, чтобы убедиться, что он будет хорошо работать с существующим сетевым оборудованием и протоколами. Проверьте, поддерживает ли коммутатор широко используемые протоколы и стандарты, такие как IEEE 802.1Q, протокол связующего дерева и т. д.

Производительность и масштабируемость. Оцените показатели производительности коммутатора, такие как скорость пересылки, размер кэша и возможности обработки. Убедитесь, что коммутатор может обрабатывать ожидаемый трафик данных и нагрузку и достаточно масштабируем для будущего роста сети.

Соображения по бюджету. Разработайте планы закупок на основе бюджета. Сравните цену, функции и производительность различных коммутаторов и выберите тот, который лучше всего соответствует вашим потребностям, не выходя при этом за рамки вашего бюджета.

Функции безопасности. Кибербезопасность является критически важным фактором. Убедитесь, что коммутатор предоставляет базовые функции безопасности, такие как списки управления доступом, изоляцию VLAN, безопасность портов и т. д. Если у вас более высокие требования к безопасности, вы можете выбрать коммутатор, который поддерживает более продвинутые функции безопасности.

Способ настройки коммутатора агрегации

Способ настройки коммутаторов агрегации может различаться в зависимости от марок и моделей коммутаторов. Ниже приведен обзор общего метода настройки коммутатора агрегации:

Подключение и физическая конфигурация:

• Правильно подключите коммутатор к сети, включая соединения питания, сетевые соединения и необходимые резервные соединения (если применимо).
• Настройте основные физические параметры коммутатора, такие как IP-адрес управления, маска подсети и шлюз по умолчанию.

Доступ к интерфейсу управления:

• Получите доступ к интерфейсу конфигурации коммутатора, используя соответствующий интерфейс управления, например интерфейс командной строки (CLI) или графический интерфейс пользователя (GUI).
• Укажите необходимую информацию для аутентификации, такую ​​как имя пользователя и пароль.

Конфигурация VLAN:

• Настройте виртуальные локальные сети (VLAN), чтобы разделить сеть на логически изолированные подсети в соответствии с вашими потребностями.
• Назначьте порты соответствующим сетям VLAN для изоляции и безопасности данных.

Конфигурация сетевого подключения:

• Настройте агрегацию каналов или канал порта между коммутаторами, чтобы обеспечить агрегацию полосы пропускания и резервирование.
• Настройте протоколы статической маршрутизации или динамической маршрутизации для реализации пересылки и маршрутизации между сетями.

Конфигурация безопасности:

• Настройте списки контроля доступа (ACL) для ограничения доступа к сети и фильтрации трафика.
• Включите безопасность порта, чтобы ограничить доступ к определенным MAC-адресам или устройствам.

Конфигурация QoS:

• Настройте параметры качества обслуживания (QoS), чтобы определить приоритет определенных типов трафика, например голосовых или видеоданных.
• Установите ограничения пропускной способности и политики приоритетов, чтобы обеспечить доставку и производительность критического трафика.

Мониторинг и устранение неполадок:

• Настройте возможности мониторинга и ведения журнала коммутатора для устранения неполадок и анализа производительности сети.
• Включите необходимые функции обнаружения и устранения неисправностей, такие как протокол управления агрегацией каналов (LACP) и горячее резервное копирование.

Сохраните и примените конфигурацию:

• Обязательно сохраните все изменения конфигурации и примените их к коммутатору, чтобы изменения вступили в силу.
• Регулярно делайте резервную копию конфигурации коммутатора, чтобы при необходимости ее можно было восстановить и восстановить.

Обратите внимание, что приведенные выше действия представляют собой базовое справочное руководство, а фактический процесс настройки может различаться в зависимости от модели и производителя коммутатора. Рекомендуется обратиться к документации продукта, руководству пользователя или ресурсам технической поддержки для вашего конкретного коммутатора для получения подробных инструкций по настройке и эксплуатации.

Техническое обслуживание коммутатора агрегации

• Регулярные обновления прошивки. Регулярно проверяйте и обновляйте версию прошивки коммутатора. Производители часто выпускают новые версии прошивки, которые устраняют уязвимости безопасности, улучшают производительность и добавляют новые функции. Обязательно следуйте инструкциям производителя по обновлению прошивки и создайте резервную копию файлов конфигурации коммутатора на случай, если в процессе обновления что-то пойдет не так.
• Ежедневное резервное копирование и управление конфигурацией. Регулярно создавайте резервные копии файлов конфигурации коммутатора, чтобы их можно было восстановить при необходимости. Обеспечьте безопасное хранение файлов резервных копий и запишите дату и версию изменений. В то же время установите хороший процесс управления конфигурацией и записывайте все изменения конфигурации и действия по обслуживанию.
• Регулярные проверки и проверки. Регулярные проверки и проверки коммутатора, включая физические соединения, состояние световых индикаторов, рабочее состояние вентиляторов и радиаторов и т. д. Проверяйте журналы коммутатора и сообщения об ошибках на предмет каких-либо отклонений или признаков неисправности.
• Очистка и поддержание окружающей среды. Содержите окружающую среду вокруг коммутатора в чистоте и порядке. Регулярно очищайте вентилятор переключателя и радиатор, чтобы обеспечить хороший отвод тепла. Защищайте коммутатор от пыли, влаги и других загрязнений.
• Мониторинг и оптимизация производительности. Используйте инструменты мониторинга сети для мониторинга и анализа производительности коммутаторов в реальном времени. Отслеживайте сетевой трафик, использование полосы пропускания, частоту ошибок и другие показатели, чтобы своевременно обнаруживать и решать потенциальные проблемы. Оптимизируйте конфигурации и параметры коммутаторов, чтобы улучшить производительность и скорость реагирования.
• Политика безопасности и обновление. Регулярно проверяйте и обновляйте политику безопасности коммутатора, включая список управления доступом (ACL), безопасность портов и т.д. Обеспечьте своевременное применение исправлений и обновлений безопасности для защиты коммутатора от потенциальных уязвимостей и угроз безопасности.
• Устранение неполадок и ремонт. При возникновении проблем или неисправностей выполните соответствующие действия по устранению неполадок. Ознакомьтесь с документацией коммутатора и ресурсами технической поддержки, чтобы попытаться решить распространенные проблемы. При необходимости обратитесь в службу технической поддержки производителя для профессионального ремонта и поддержки.
• Обучение и обновление знаний. Постоянное обучение и изучение новейших технологий и функций коммутатора. Изучите передовой опыт и примите участие в учебных курсах или сертификатах, предоставляемых производителем, чтобы улучшить ваше понимание и возможности управления коммутаторами.

Являясь важной частью сетевого оборудования, коммутаторы агрегации могут обеспечить более высокую пропускную способность и лучшую производительность сети, а также подходят для различных сценариев и потребностей. При покупке, настройке и обслуживании необходимо обращать внимание на многие аспекты, чтобы обеспечить стабильность и надежность работы оборудования. Я надеюсь, что эта статья поможет каждому лучше понять и использовать коммутаторы агрегации, а также повысить эффективность и надежность корпоративных сетей.