Dimensionamento de Redes

Dimensionamento de Redes

1. as redes corporativas devem

   •  A rede usada para oferecer suporte à empresa é chamada de rede corporativa.
   • Oferecer suporte a aplicativos críticos
   • Oferecer suporte ao tráfego da rede convergente
   • Oferecer suporte a diversas necessidades de negócios
   • Proporcionar controle administrativo centralizado

2. modelo de projeto hierárquico de três camadas

   • Camada de acesso
     • fornece conectividade para os usuários
     • contém switches de Camada 2 ou de Camada 3 para fornecer a densidade de porta necessária
   • Camada de distribuição
     • usada para encaminhar tráfego de uma rede local para outra
     • agrega acesso ao edifício através de dispositivos de Camada 3
     • redundância em relação aos switches de distribuição do edifício é importante
     • controle de acesso e QoS são realizados nesse módulo
   • Camada de núcleo
     • representa uma camada de backbone de alta velocidade entre redes distribuídas
     • fornece interconectividade em alta velocidade entre os módulos da camada de distribuição, conjuntos de servidores do centro de dados e a borda corporativa. Redundância, convergência rápida e tolerância a falhas são o foco do projeto neste módulo.
   • SUBcamadas
     • Módulo Server Farm e Data Center (Conjunto de Servidores e Data Center)
       • essa área fornece conectividade em alta velocidade e proteção para servidores. É fundamental fornecer segurança, redundância e tolerância a falhas.
     • Módulo Services (Módulo de Serviços)
       •  esta área fornece acesso a todos os serviços, como serviços de telefonia IP, serviços do controlador sem fio e serviços unificados.

3. Cisco Enterprise Architecture

   • divide a rede em componentes funcionais, ao mesmo tempo que mantém as camadas de núcleo, distribuição e de acesso.
   • Campus Corporativo
     • O Enterprise Campus (Campus Corporativo) consiste na infraestrutura inteira do campus, incluindo as camadas de acesso, distribuição e núcleo.
   • Borda Corporativa
     • O Enterprise Edge (Borda Corporativa) consiste de módulos de Internet, VPN e WAN que conectam a empresa com a rede do provedor de serviços. Esse módulo estende os serviços corporativos a sites remotos e permite à empresa usar a Internet e os recursos do parceiro. Fornece QoS, imposição da política, níveis de serviço e segurança.
   • Borda do Provedor de Serviços
     • O Service Provider Edge oferece serviços de Internet PSTN (Public Switched Telephone Network – Rede Pública de Telefonia Comutada) e de WAN. Todos os dados que entram ou saem do ECNM (Enterprise Composite Network Model – Modelo de Rede Corporativa Composta) passam por um dispositivo de borda. Este é o ponto em que todos os pacotes podem ser analisados e uma decisão pode ser tomada quanto a se o pacote deve ser ativado na rede corporativa. Os sistemas de detecção de intrusão (IDS) e sistemas de prevenção de intrusão (IPS) também podem ser configurados na borda corporativa para proteger contra atividades mal-intencionadas
   • Remoto

4. Dominio de Falha

   • é a área de uma rede que é afetada quando um dispositivo ou serviço de rede crítico enfrenta problemas
   • O uso de links redundantes e equipamento confiável de nível empresarial minimiza as chances de interrupções em uma rede. Os domínios de falha menores reduzem o impacto de uma falha na produtividade da empresa
   • Bloco de Switch
     • Os roteadores ou switches multicamada são normalmente implantados em pares, com switches da camada de acesso divididos entre eles de maneira uniforme. Essa configuração é chamada de bloco de switch de edifício ou de departamento. Cada bloco de switch atua independentemente dos demais. Como resultado, a falha de um único dispositivo não faz com que a rede fique inativa. Mesmo a falha de um bloco completo de switch não afeta um grande número de usuários finais.
   • Limitação do Tamanho dos Domínios de Falha
     • No modelo de projeto hierárquico é mais fácil e geralmente mais econômico controlar o tamanho de uma falha de domínio na camada de distribuição. Na camada de distribuição, os erros de rede podem ficar contidos em uma área menor e, assim, afetar um menor número de usuários.

5. Recomendações

   • Utilize equipamento modular, expansível ou dispositivos em cluster
     •  para oferecer suporte a novos recursos e dispositivos sem exigir grandes atualizações de equipamentos. Alguns dispositivos podem ser integrados em um cluster para atuar como um dispositivo para simplificar o gerenciamento e a configuração.
   • Projete uma rede hierárquica
     • para incluir módulos que possam ser adicionados, atualizados e modificados, conforme necessário, sem afetar o projeto de outras áreas funcionais da rede. Por exemplo, criando uma camada de acesso separada que possa ser expandida sem afetar as camadas de distribuição e de núcleo da rede do campus.
   • Crie uma estratégia de endereços IPv4 ou IPv6 que seja hierárquica.
     • O planejamento cuidadoso de endereços IPv4 elimina a necessidade de reendereçamento da rede para oferecer suporte a serviços e usuários adicionais.
   • Escolha roteadores ou switches multicamada
     • para limitar as transmissões e filtrar outros tráfegos indesejados da rede. Use dispositivos de Camada 3 para filtrar e reduzir o tráfego para o núcleo da rede.
   • Para projetos mais avançados
     • Implementação de links redundantes
       • entre dispositivos críticos e entre a camada de acesso e os dispositivos da camada de núcleo.
       •  para evitar interrupções de serviços de rede, minimizando a possibilidade de um único ponto de falha.
       • instalação de equipamento duplicado
       • serviços de failover
       • caminhos redundante
         • oferecem caminhos físicos alternativos para que os dados cruzem a rede. Caminhos redundantes em uma rede comutada suportam alta disponibilidade. No entanto, devido à operação dos switches, os caminhos redundantes em uma rede Ethernet comutada podem provocar loops lógicos na Camada 2. Por esse motivo, o Protocolo Spanning Tree (STP) é necessário.
         • Protocolo Spanning Tree (STP)
           • permite a redundância necessária para confiabilidade, mas elimina os loops de comutação. Faz isso através de um mecanismo para desativar caminhos redundantes em uma rede comutada até que o caminho seja necessário, como quando ocorrem falhas. O STP é um protocolo de padrão aberto, usado em um ambiente comutado para criar uma topologia lógica sem loops.
     • Implementação de vários links entre os equipamentos EtherChannel)
       • com agregação de links (EtherChannel) ou o balanceamento de carga de mesmo custo para aumentar a largura de banda. Combinação de diversos links de Ethernet em uma configuração de EtherChannel única e com carga balanceada aumenta a disponibilidade de largura de banda. Implementações do EtherChannel podem ser usadas quando as restrições de orçamento proíbem a compra de interfaces de alta velocidade e conexões de fibra.
       •  entre os switches de acesso e de distribuição
       •  permite que um administrador aumente o tamanho da largura de banda entre dispositivos criando um link lógico composto de vários links físicos. O EtherChannel é uma forma de agregação de links usada em redes comutadas
       • Aumento da largura de banda
     • Implantação de conectividade sem fio
       • para permitir mobilidade e expansão.
       • maior flexibilidade, custos reduzidos e a capacidade de adaptação às mudanças comerciais e na rede.
       • os dispositivos finais exigem uma NIC (Network Interface Card – Placa de Interface de Rede) sem fio que incorpora um transmissor/receptor de rádio e o driver de software necessário para torná-la operacional. Além disso, para os usuários se conectarem, é necessário um roteador sem fio ou um ponto de acesso (AP) sem fio, 
       • dispositivos do usuário precisam de
         • NIC - Placa de Rede sem fio
         • driver de software
         • roteador sem fio ou um ponto de acesso (AP) sem fio,
     • Uso de um protocolo de roteamento escalável e implantação de recursos dentro desse protocolo de roteamento
       • para isolar as atualizações de roteamento e minimizar o tamanho da tabela de roteamento

6. Hardware

   • Switches
     • Switches LAN de Campus
       • para dimensionar o desempenho da rede em uma LAN corporativa, existem switches de núcleo, de distribuição, de acesso e compactos. Essas plataformas de switch variam de switches sem ventilador com oito portas fixas para switches de 13 lâminas (blades) que suportam centenas de portas. As plataformas de switch LAN do campus incluem as séries Cisco 2960, 3560, 3750, 3850, 4500, 6500 e 6800
       • 2960
       • 3560
       • 3750
       • 3850
       • 4500
       • 6500
       • 6800
     • Switches Gerenciados em Nuvem:
       • os switches de acesso gerenciados em nuvem Cisco Meraki permitem o empilhamento virtual de switches. Eles monitoram e configuram milhares de portas de switches na Web, sem a intervenção da equipe de TI local.
       • Meraki
     • Switches de Data Center
       • um data center deve ser criado com base em switches que promovam a escalabilidade, a continuidade operacional e a flexibilidade de transporte da infraestrutura. As plataformas de switches de data center incluem os switches da Série Cisco Nexus e os switches Cisco Catalyst série 6500.
       • 6500
       • Nexus
     • Switches de Provedor de Serviços
       • os switches de provedor de serviços se enquadram em duas categorias – switches de agregação e switches de acesso Ethernet. Os switches de agregação são switches Ethernet de nível de portadora que agregam tráfego na borda de uma rede. Os switches de acesso Ethernet do provedor de serviços incluem inteligência de aplicativos, serviços unificados, virtualização, segurança integrada e gerenciamento simplificado.
       • switches de acesso Ethernet
       • switches de agregação
     • Redes Virtuais
       • as redes estão se tornando cada vez mais virtualizadas. As plataformas de switch de redes virtuais Cisco Nexus fornecem serviços multi-inquilino seguros, adicionando a tecnologia de inteligência em virtualização à rede do data center.
       • Nexus
     • Especificções
       • densidade de porta
         • refere-se ao número de portas disponíveis em um único switch
         • Os switches de configuração fixa normalmente suportam até 48 portas em um único dispositivo. Eles têm opções para até quatro portas adicionais para dispositivos SFP (small form-fator pluggable – conectável com fator de forma pequeno). As altas densidades de portas levam em consideração a melhor utilização de espaço e energia limitados. Se houver dois switches com 24 portas cada, eles poderiam suportar até 46 dispositivos, uma vez que se perde, pelo menos, uma porta por switch com a conexão de cada switch ao restante da rede. Além disso, são necessárias duas tomadas elétricas. Como alternativa, se houver um único switch de 48 portas, 47 dispositivos podem ser incluídos, sendo apenas uma porta usada para conectar o switch ao restante da rede e somente uma tomada elétrica necessária para acomodar esse único switch.
         • Os switches modulares podem suportar densidades muito altas de porta por meio da adição de várias placas de linha de porta do switch. Por exemplo, alguns switches Catalyst 6500 podem suportar mais de 1000 portas de switch.
         • O projetista de rede deve igualmente considerar a questão dos pontos de gargalo de uplink: uma série de switches de configuração fixa pode consumir muitas portas adicionais para agregação de largura de banda entre switches, com a finalidade de atingir o desempenho esperado. Com um único switch modular, a agregação de largura de banda deixa de ser um problema, uma vez que o backplane do chassis pode fornecer a largura de banda necessária para acomodar os dispositivos conectados às placas de linha da porta do switch
       • taxas de encaminhamento
         • quantidade de dados que o switch pode processar por segundo
         •  Ao selecionar um switch, é importante considerar as taxas de encaminhamento. Se a taxa de encaminhamento do switch for muito baixa, ele não poderá acomodar a comunicação fixa (a cabo) em velocidade total em todas as suas portas
         • Por exemplo, um switch gigabit de 48 portas típico operando em velocidade a cabo plena gera 48 Gb/s de tráfego. Se o switch suportar apenas uma taxa de encaminhamento de 32 Gb/s, ele não poderá funcionar em velocidade a cabo total em todas as portas simultaneamente. Felizmente, os switches de camada de acesso normalmente não precisam funcionar em velocidade a cabo plena, porque são limitados fisicamente por seus uplinks para a camada de distribuição. Isso significa que é possível usar switches com desempenho inferior e mais baratos na camada de acesso e switches com desempenho superior, mais caros, nas camadas de distribuição e de núcleo, nas quais a taxa de encaminhamento exerce um maior impacto sobre o desempenho da rede.
         • Velocidade de Cabo
           • A velocidade a cabo é a taxa de dados que cada porta Ethernet no switch é capaz de alcançar. As taxas de dados podem ser 100 Mb/s, 1 Gb/s, 10 Gb/s ou 100 Gb/s.
           • 100 Mbps
           • ! Gbps
           • !0 Gbps
           • ! 00Gbps
       • PoE
         • permite que o switch forneça energia a um dispositivo através do cabeamento Ethernet já existente. Esse recurso pode ser usado por telefones IP e por alguns pontos de acesso sem fio.
         • 2960-C
         • 3560-C
       • multicamada
         • normalmente implantados nas camadas de núcleo e de distribuição
         • Os switches multicamada caracterizam-se por sua capacidade de criar uma tabela de roteamento, de suportar alguns protocolos de roteamento e de encaminhar pacotes IP a uma taxa próxima da taxa de encaminhamento da Camada 2. 
         • 2960 - NÂO È CAMADA 3
           • ilustram a migração para um ambiente da camada 3 simples. Com as versões do IOS anteriores à 15.x, esses switches suportavam somente uma interface virtual comutada ativa (SVI). Com IOS 15.x, esses switches agora oferecem suporte a várias SVIs ativas. Isso significa que o switch pode ser acessado remotamente por meio de vários endereços IP em redes distintas.
         • 3560
     • COmparação
       • 2960
         • 24 fastEthernet + 2 GigabitEthernet
           • fastEthernet = 100 Mbps gigabitEthernet = 1 Gigabitps
         • nao-modular
         • Camada 2
       • 3560
         • 24 fastEthernet + 2 GigabitEthernet
         • Camada 3
           • Tem tabela de roteamento
         • Nao-modular
   • Roteadores
     • Roteadores de Filial
       • os roteadores de filial otimizam serviços da filial em uma única plataforma, ao mesmo tempo que proporcionam uma experiência ideal com aplicativos na filial e nas infraestruturas de WAN
     • Roteadores de Borda de Rede
       • Os roteadores de borda de rede permitem à borda de rede fornecer serviços de alto desempenho, altamente seguros e confiáveis, que unem o campus, o data center e as redes da filial. 
     • Roteadores do Provedor de Serviços
       • os roteadores do provedor de serviços diferenciam o portfólio de serviços e aumentam as receitas, fornecendo soluções de fim-a-fim escaláveis e serviços por assinatura.
     • Cisco 1841
       • Modular
         • é fornecido com duas interfaces Fast Ethernet RJ-45 integradas e dois slots que podem acomodar vários módulos de interface de rede diferentes. Os roteadores são fornecidos com várias interfaces diferentes, como Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Serial e fibra ótica.

7. Acesso

   • in-band
   • out-of-band

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