CCNA 3 v3.1 Module 5 Switches

1© 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

CCNA 3 v3.1 Module 5 Switches


Objectives


LAN Design Goals Cíle návrhu LAN

Při návrhu sítě je důležité, aby síť

• fungovala

• dala se později snadno rozšířit

• dala se přizpůsobit jiným požadavkům

• dala se dobře řídit


LAN Design Considerations

• The function and placement of servers• Funkce a umístění serverů • Collision-detection issues • Otázky detekce kolizí• Segmentation issues • Otázky dělení na segmenty• Broadcast domain issues • Otázky domén broadcastu

Co máme brát v úvahu


Server PlacementPopis k tomuto obrázku je v kurikulu velmi nepřehledný, a jako by k němu snad ani nepatřil. Netrapme se tím.


Collision Domain: Basic Shared Access

Jsou-li PC propojeny pomocí koaxiálu nebo hubů, mohou nastávat kolize.

Při každé kolizi musí účastníci přestat vysílat a odmlčet se na náhodnou dobu, než se smí znovu pokusit o spojení.

Tím se ztrácí čas a propustnost sítě se zhoršuje.


Ethernet Technology: Segmentation

Segmentation = rozdělení sítě na segmenty = rozdělení kolizní domény na více menších domén. K tomu lze užít bridge a switch.

Když použijeme bridge a switch k rozdělení na segmenty:

Kolizní domény jsou menší (a je jich víc), kolize jsou méně časté.

Broadcast doména se nerozdělila.

Účastníci mohou dostat přenosovou kapacitu přidělenou jen pro sebe.


Broadcast Domain

Bridge ani switch nerozdělí, nezmenší broadcast doménu.

To dokáže jen router.


LAN Design Methodology

• Gather requirements and expectations • Analyze requirements and data • Design the Layer 1, 2, and 3 LAN structure, or

topology • Document the logical and physical network

implementation

Jak postupovat při návrhu LAN

Shromáždit požadavky a očekávání

Analyzovat požadavky a data

Navrhnout strukturu (topologii) vrstvy 1, 2, 3

Vytvořit dokumentaci logického a fyzického provedení sítě.


Gather Requirements and Expectations

Shromáždi požadavky a očekávání

Současný stav:

Struktura společnosti

Tok podnikových informací

Užívané aplikace

Současná topologie

Výkonnostní charakteristiky současné sítě


Analyze Requirements and Data

Některá data budou používat všichni, ...

... zatímco jiná jen někteří.

Analyzuj


Develop LAN Topology

Nejčastěji používané topologie:

Každý z bodů v hvězdě se dále větví, a tím dostáváme rozšířenou hvězdu.


Developing a LAN Topology

Opakování: Jak může vypadat zapojení nějaké sítě, ze kterých vrstev se skládá.


Documentation: Logical Diagram - Příklad

MDF = Main distribution facility. Primary communications room for a building. Central point of a star networking topology where patch panels, hub, and router are located.

IDF = Intermediate distribution facility. Secondary communications room for a building using a star networking topology. IDF = pomocná místnost

MDF = hlavní místnost, odkud se vše rozbíhá dovnitř a odkud je připojen internet.

stručný náčrt provedení

Bude užitečný, když později hledáme problémy nebo rozšiřujeme.

První součást dokumentace


Extended Star Topology in a Multi-Building Campus

Další součást dokumentace: Fyzický nákres sítě z předchozího snímku


Cut Sheet

Cut Sheet = formulář, tabulka. Popis sítě v podobě seznamu spojů a jejich vlastností.

Další součást dokumentace


Setting Up VLAN Implementation

Další součást dokumentace: Jak budou uspořádány virtuální LAN

VLAN seskupují uživatele podle oddělení, týmů, podle toho, na čem pracují.

VLAN oddělují (izolují) broadcasty a zvyšují bezpečnost.

Pro komunikaci mezi VLAN jsou nutné směrovače.


Use Routers to Impose Logical StructurePoužij směrovače ke vnucení logické struktury = udělání pořádku

Další součást dokumentace: Logický nákres vrstvy 3


Addressing Maps

Další součást dokumentace: Plán adres


Developing a Layer 1 LAN Topology

Co patří do vrstvy 1: Hloupé věci bez inteligence – konektory, kabely, huby, opakovače


Cable Characteristics and IEEE 802.3 Values

Baseband = základní pásmo. Zde označuje přenos signálů s využitím kmitočtů od nuly až do maxima, tj. kam až může kabel a zařízení kolem něj.

TwistedFiber


Star Topology Using CAT 5 UTP

Horizontální kabeláž = spojení od PC k prvnímu hubu, přepínači.

Tyto kabely mohou mít dohromady max. 100m:

patch kabel od PC + kabel ve zdi + patch kabel od patch panelu k přepínači

≤ 100 m


Typical MDF in Simple Star Topology

V tomto podniku nevycházejí žádné spoje delší než 100m, účastníků není mnoho, a tak se všechno vešlo do jediného MDF.

MDF

Scházejí se tam spoje od všech účastníků a končí na HCC = patch panel.

Jeden rychlejší port přepínače je připojený na router a přes něj ven.

≤ 100m

MDF = Main Distribution Facility

místnost nebo bedna, ve které je to umístěno


Multi-Building Campusareál s několika budovami

Tady už jsou vzdálenosti větší než 100m. Také je víc účastníků. Proto přibyly IDF = Intermediate distribution facility = pomocné místnosti nebo bedny.

Spoje mezi budovami nebo poschodími se jmenují vertikální nebo páteřní.


Extended Star Topology in a Multi-Building Campus

Sbírají signály od účastníků

Sebrané signály soustřeďují do hlavního přepínače

Vertikální vedení je ze skleněných vláken kvůli vzdálenosti a rychlosti. Několik vláken je nevyužitých = rezerva.


Extended Star Topology

Horizontální: např. v rámci budov, poschodí

Vertikální: např. mezi budovami, poschodími

Hlavní místnost, bedna

Pomocné místnosti, bedny


Documentation: Logical Diagram

MDF = Main distribution facility. Primary communications room for a building. Central point of a star networking topology where patch panels, hub, and router are located.

IDF = Intermediate distribution facility. Secondary communications room for a building using a star networking topology. IDF = pomocná místnost

MDF = hlavní místnost, odkud se vše rozbíhá dovnitř a odkud je připojen internet.

stručný náčrt provedení

Bude užitečný, když později hledáme problémy nebo rozšiřujeme.

První součást dokumentace

To už tady bylo před několika snímky ...


Cut Sheet

Cut Sheet = formulář, tabulka. Popis sítě v podobě seznamu spojů a jejich vlastností.

Další součást dokumentace

To už tady bylo před několika snímky ...


Developing a Layer 2 LAN TopologyVyvíjíme topologii = rozložení vrstvy 2


Microsegmentation of the Network

Jak switch vytvoří mikrosegmenty a tím zabrání kolizím a umožní mnoho „hovorů“ najednou


Asymmetric Switching

Více zatížené porty přepínače jsou rychlejší (např. 100 Mbps), ostatní jsou pomalejší (např. 10 Mbps).


Collision Domain Size with Hubs

Hub: Čím víc připojených účastníků, tím menší kapacita se dostane na každého.


Layer 2 Switch Collision Domains

V čistě přepínané LAN je rozměr kolizní domény jen dva účastníci. A pokud je použit full-duplex, tak ke kolizím vůbec nemůže dojít.

V síti s huby jsou rozměry kolizních domén větší, kapacita se musí sdílet a na každého se dostane méně.


Layer 2 Switch with Hubs

V síti s huby musíme dát pozor, aby kolizní domény nebyly moc velké a abychom vůbec splnili požadavky na kapacitu připojení, jak jsme je sesbírali v první fázi návrhu sítě.


Layer 2 Migrate to Higher Bandwidth

Řešením pak může být přechod na vyšší rychlosti, ...

... nebo na přepínače.


Layer 3 Router Implementation

Routery umožňují lepší správu sítí, omezují broadcast domény, umožňují připojení na internet. Pracují s IP adresami na vrstvě 3.


Use Routers to Impose Logical Structure

Routers provide scalability because they serve as firewalls for broadcasts. They can also provide scalability by dividing networks into subnetworks, or subnets, based on Layer 3 addresses.

Směrovače umožňují další rozšiřování sítí, protože

• brání šíření broadcastů

• umožňují dělení sítí na podsítě na základě IP adres

Odděluje – spojuje 3 různé sítě.


Layer 3 Router for Segmentation

Narozdíl od předchozích obrázků jsou tady díky směrovači navíc dvě samostatné sítě a připojení na internet.


Logical Addressing Mapped to Physical Network

Adresy, které máme k dispozici, si rozepíšeme a rozdělíme na všechna zařízení a účastníky.

Toto rozdělení a přidělování musíme důsledně dodržovat v rámci celé sítě.


Addressing Maps

Další součást dokumentace: Plán adres (to už tady také bylo)


Logical Network Maps and Addressing Maps

Jiná podoba plánu IP adres


Physical Network Map

Fyzický plán pomáhá při hledání závad


Setting Up VLAN Implementation

Opakování: Jak budou uspořádány virtuální LAN

VLAN seskupují uživatele podle oddělení, týmů, podle toho, na čem pracují.

VLAN oddělují (izolují) broadcasty a zvyšují bezpečnost.

Pro komunikaci mezi VLAN jsou nutné směrovače.


VLAN Communication

Na jednom přepínači jsme vytvořili dvě virtuální sítě. Provoz mezi nimi může probíhat jen přes směrovač. Tím se zmenší broadcast domény a umožní se regulace provozu např. pomocí Access Control Lists.


Hierarchical Design Model: Access Layer

Návrh sítě v hierarchické podobě usnadňuje správu a rozšiřování.

Backbone - páteř Distribuce, rozhodování Připojení, přístup


Access Layer

Kapacita

sdílená přepínaná => vyhrazená


Functions of the Access Layer

1. Poskytuje kapacitu buď tak nebo tak

2. Filtruje na úrovni vrstvy 2 podle MAC adres

3. Vytváří mikrosegmenty, díky kterým se jednotlivé komunikace vzájemně neruší


Features of Access Layer Switches

Tabulku se neučte, ale prohlédněte si ji.

Přepínače 1900 a 2950 máme v učebně.

Fixní konfigurace: Počet a umístění portů je pevně dáno.

Modulární konfigurace: Do připravených otvorů se kupují moduly (= šuplátka) s různým počtem portů.


Access Layer Switches

• Catalyst 1900 series • Catalyst 2820 series • Catalyst 2950 series • Catalyst 4000 series • Catalyst 5000 series


Distribution Layer


• Distribution layer includes these functions :

Aggregation of the wiring-closet connections

Broadcast / multicast domain definition

VLAN routing

Media transitions

Security

Distribution Layer

Sběr signálů, které se sbíhají do místnosti nebo bedny

Vymezení broadcast a multicast domén

Zajištění provozu mezi VLAN pomocí směrování

Přechody mezi médii, např. mezi UTP a skleněným vláknem

Bezpečnost


Distribution Layer Switches

Cisco Catalyst 2926G

Cisco Catalyst 6000 Family


Core Layer = páteřní vrstva

The core layer is a high-speed switching backbone. The core layer should be designed to switch packets as fast as possible.

Páteřní vrstva je vysokorychlostní přepínací páteř. Má přepínat pakety co nejrychleji.


Core Layer Switches

IGX 8400 series

Catalyst 8500 series

Lightstream 1010


Summary

Documents

CCNA 3 v3.1 Module 5 Switches