Vorteile und Ansätze des modularen Netzwerkdesigns
Modulares Netzwerkdesign ist ein strategischer Weg für Unternehmen, Netzwerkbausteine zu gruppieren, um die Wartung, Ergänzung und Fehlersuche im Netzwerk zu rationalisieren.
Netzwerke sind gewachsen und immer komplexer geworden. In der Vergangenheit saßen alle Netzwerk-Benutzer an Büroarbeitsplätzen, und die Server befanden sich in einem Data Center. Jetzt haben Unternehmen mehr Benutzer, von denen einige im Büro sitzen, während viele andere zu Hause oder unterwegs sind. Außerdem befinden sich einige Daten und Anwendungen jetzt in der Cloud.
Eine wertvolle Möglichkeit, diese Komplexität in den Griff zu bekommen, besteht darin, Geräte nach Funktionen zu organisieren und ein Standardmodul für jede Art der Netzwerkunterteilung zu entwerfen.
Was sind die Vorteile eines modularen Netzwerkdesigns?
Das Verständnis der Funktionsweise des gesamten Netzwerks kann schwierig sein. Aber es ist viel einfacher, die Funktionsweise jedes einzelnen Modultyps zu verstehen. Wenn sich ein Problem auf ein einzelnes Modul oder einen Modultyp zurückführen lässt, sollte es einfacher sein, das Problem zu finden, als das gesamte Netzwerk zu betrachten.
Die Wartung des Netzwerks wird durch die Verwendung von Modulen vereinfacht. Wenn eine neue Workstation oder ein neuer Server mit höherer Leistung hinzukommt, kann ein neues Moduldesign mit Verbindungsleitungen mit höherer Bandbreite entworfen werden. Wichtig ist, dass sich die Module bei der Installation jeder verbesserten Workstation oder jedes Servers systematisch durch das neue Design ersetzen lassen.
Die Module sind beliebig oft replizierbar. Zum Beispiel können jedes Mal, wenn mehr Endanwender hinzukommen, zusätzliche Module mit Workstations und Verbindungsleitungen hinzugefügt werden. Zusätzliche Servermodule lassen sich ergänzen, wenn man neue Anwendungen und damit verbundene Daten hinzufügt, wobei jeder Modultyp unterschiedliche Arten von Verbindungen enthält. Ein Modul mit Servern erfordert eine höhere Bandbreite als ein Workstation-Modul, und die Switches und Router in beiden Modulen können unterschiedliche Typen und Fähigkeiten aufweisen.
Da jedes Modul eines Typs mit anderen des gleichen Typs identisch ist, kann es sein, dass ein Problem in einem Modul noch nicht in anderen Modulen dieses Typs aufgetreten ist, dies aber in Zukunft der Fall sein wird. Ein Zeitplan für die Behebung des Problems in anderen identischen Modulen lässt sich planen, bevor ein Problem auftaucht. In ähnlicher Weise können Konfigurationsänderungen oder Software-Upgrades für alle Module eines Typs vorgesehen werden.
Zu den allgemeinen Vorteilen eines modularen Netzwerkdesigns gehören:
Leichtere Fehlersuche.
Verbesserte Wartung des Netzwerks.
Rationalisierte Netzwerkänderungen.
Das Drei-Schichten-Konzept und Module
Das Modulkonzept lässt sich in die weitverbreiteten Prinzipien des hierarchischen Netzwerkdesigns integrieren. Konkret wird das Netzwerk in drei Schichten unterteilt, die als Zugangs-, Verteilungs- und Kernschicht (Access Layer, Distribution Layer und Core Layer) bezeichnet werden:
Zugangsschicht: Im Access Layer werden die Verbindungspunkte zu den Geräten bereitgestellt.
Verteilungsschicht: Der Distribution Layer besteht hauptsächlich aus Switches und Routern, die die Geräte der Zugriffsschicht mit dem Kern verbinden.
Kernschicht: Der Core Layer verbindet das gesamte Netzwerk miteinander. Sie enthält die Hochleistungs-Switches, die das Netzwerk mit nahegelegenen oder entfernten Standorten verbinden.
Das dreistufige Netzwerkmodell legt nicht fest, wie die Elemente der einzelnen Schichten zu Modulen kombiniert werden. Die sind in der Regel so definiert, dass sie Zugang und Verteilung für jede Art von Eingang kombinieren. Die Interconnect-Switches in jedem Modul verbinden die Eingabegeräte der Zugriffsebene mit den Interconnect-Switches in anderen Modulen und mit dem Kern.
Die verschiedenen Module enthalten Verbindungsleitungen, die den Anforderungen des jeweiligen Geräts entsprechen. Zum Beispiel bietet ein Modul für den Zugang zu Workstations mit geringer Bandbreite Verbindungen für Workstations und Drucker, die in der Buchhaltung verwendet werden, sowie für die Switches der Verteilungsschicht.
Abbildung 1: Modulares Netzwerkdesign hilft bei der Organisation von Netzwerkgeräten.
Ein Datenmodul bietet Verbindungen für Server und Speicher und Switches mit höherer Kapazität in der Verteilungsschicht. Eine Reihe von Internet-Zugangsmodulen würde verwendet, um verschiedene Arten des Zugangs zu unterstützen. Ein Modul könnte die Webseite des Unternehmens unterstützen und Webserver, eine Firewall, Sicherheitsgeräte, Lastverteilungsgeräte und möglicherweise Speicher umfassen.
Eine andere Art von Internetzugangsmodul könnte für die Unterstützung von Benutzern mit Fernzugriff konzipiert sein. Es würde andere Arten von Sicherheit unterstützen als das Modul, das das Web versorgt, und es würde Datenübertragungsraten unterstützen, die für seine Zwecke geeignet sind.
Ein anderes Internet-Zugangsmodul könnte Verbindungen zu entfernten Büros mit anderen Bandbreiten- und Sicherheitsanforderungen ermöglichen als die anderen Internet-Zugangsmodule. Andere Module würden für alle weiteren Arten von Zugangsgeräten konzipiert, die das Netzwerk benötigt.
Die Flexibilität des Modulkonzepts ist seine Stärke.
Netzwerkdesignern steht es frei, Module für jeden Gerätetyp in ihrem Netzwerk zu entwerfen, die dessen jeweiligen Anforderungen entsprechen. Das Design eines Workstation-Zugangsmoduls für ein Netzwerk ist nicht unbedingt für ein anderes Netzwerk geeignet. Gleichzeitig hat sich das Festhalten am Drei-Schichten-Konzept für viele Unternehmen bewährt.
Wie entwerfen Unternehmen modulare Netzwerke?
Der modulare Ansatz lässt sich über Module für einzelne Funktionen hinaus erweitern. Eine Reihe von Modulen kann ein ganzes Netzwerk definieren, das für einen bestimmten Zweck konzipiert ist.
Zum Beispiel kann ein Unternehmen mehrere entfernte Vertriebsbüros haben. Jede dieser Niederlassungen hätte die gleichen Anforderungen: mehrere Arbeitsplatzmodule mit geringer Bandbreite, einen relativ einfachen Kern und ein Internetzugangsmodul für die Verbindung mit der Zentrale. Je nachdem, wie das Workstation-Zugangsmodul konzipiert ist, kann die Anzahl dieser Module in einem Netzwerk für Vertriebsbüros variieren. Ein Modul aus Modulen für Produktionsanlagen würde sich wahrscheinlich von den Modulen für das Verkaufsbüro unterscheiden, aber das Netzwerkdesign vereinfachen, wenn eine neue Fabrik hinzugefügt wird.
Die Flexibilität des Modulkonzepts ist seine Stärke. Sie müssen nicht für jedes Netzwerk von Außenstellen oder Fabriken bei Null anfangen. Beginnen Sie damit, Module aus dem Regal zu nehmen. Definieren Sie bei Bedarf einen neuen Modultyp. Versuchen Sie, die Module so ähnlich wie möglich zu gestalten, so dass sie sich in der Bandbreite unterscheiden können, aber verletzen Sie nicht das Schichten-Konzept. Verbinden Sie keine einzelnen Workstations mit dem Kern. Kombinieren Sie keine Workstations mit Internetzugangsgeräten.
Die Verwendung von Modulen kann sowohl das Netzwerkdesign beschleunigen als auch die Wartung vereinfachen, da der Betrieb eines einzelnen Moduls leichter zu verstehen ist als das Verständnis des gesamten Netzwerks.
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