O melhor guia para design de rede

Depois de ter uma rede instalada, sua principal tarefacomo gerente de rede é manter sua capacidade. Trata-se principalmente de adicionar mais hardware para atender a mais demanda de largura de banda e mais pontos de extremidade para a equipe. No entanto, você só pode conseguir essa expansão de maneira ordenada se tiver uma estrutura de design em vigor.

Ao criar uma nova rede, você tem o benefício de uma folha limpa, que oferece a oportunidade de projetar um serviço que pode ser facilmente expandido. Portanto, se você assumir uma rede mal planejada, pode ser uma boa idéia projetar o sistema do zero e então mova os recursos existentes para se ajustarem ao seu layout planejado.

Neste guia, você lerá sobre um sistema paracrie um design, que fornecerá o layout de uma nova rede. Também pode ser aplicado às redes existentes para proporcionar melhor desempenho. O esquema neste guia segue o sistema recomendado no curso para o exame Cisco Certified Network Associate (CCNA). Portanto, mesmo que você não tenha a responsabilidade de criar um design de rede no momento, as dicas deste guia devem pelo menos ajudá-lo a passar nos exames CCNA.

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Metodologia de Design

Em última análise, as redes existem apenas para atender àsnecessidades de uma organização. Obviamente, cada empresa, instituição de caridade ou associação tem requisitos exclusivos de sua rede a considerar. Por exemplo, os aplicativos operacionais e de hardware que você precisará para criar uma rede para um negócio on-line são diferentes do equipamento necessário para o suporte comercial de um negócio convencional.

Quando você considera o design da rede, não precisase preocupar desde o início com a tarefa de compilar uma lista de requisitos de hardware. Isso virá mais tarde. No momento, estamos nos concentrando no design da rede, e não na implementação desse design. Diminuindo o zoom para um nível adicional de abstração, no início de um exercício de design, não estamos nem preocupados com o layout da rede ou mesmo com sua finalidade. Primeiro, você deve se concentrar na metodologia que seguirá para projetar a rede.

Trabalhe para criar uma estrutura que defina umrede, e isso atenderá a organização em qualquer momento no futuro, não apenas suas necessidades imediatas. As diretrizes do CCNA recomendam uma abordagem de cima para baixo.

Abordagem de cima para baixo

Sendo dada a tarefa de criar uma rede a partir descratch pode ser uma experiência assustadora. A questão é por onde você começa? A resposta de cima para baixo para essa pergunta é criar uma hierarquia de objetivos e, em seguida, listar as tarefas que precisam ser realizadas para atingir cada objetivo. Quando esse plano estiver em vigor, você entrará em uma análise crítica do caminho para solicitar tarefas, para que você possa alcançar a meta no menor tempo possível.

Depois de saber quais tarefas precisam ser iniciadasprimeiro e quais tarefas podem ser executadas em paralelo, você poderá planejar os requisitos de recursos. Isso permitirá que você encontre os especialistas certos no local, no momento certo, e faça com que eles trabalhem o mais rápido possível para reduzir custos. Você também poderá escrever um requisito de inventário para saber quando precisa ter equipamento disponível.

Na abordagem de cima para baixo, as considerações sobre compra de hardware acontecem como a última tarefa na lista.

Abordagens alternativas

A abordagem de baixo para cima é o método de trabalho quevocê provavelmente está acostumado. Este é particularmente o caso se você estiver expandindo uma rede existente. Nesse cenário, o ponto de partida do design é uma lista de equipamentos. A premissa aqui é "o que temos agora e que equipamento precisamos para fornecer uma rede expandida?"

O problema de uma abordagem ascendente da redeO design é que ele se concentra apenas na necessidade imediata de atender a um requisito comercial específico. Ele não coloca a meta no contexto de uma rede mais ampla e de uma possível expansão futura; você acabou de examinar uma área da rede que precisa ser aprimorada. Essa mudança pode afetar outros serviços e sobrecarregar a capacidade de outras áreas da infraestrutura da rede.

O modelo de desenvolvimento Agile parece ser ummetodologia de baixo para cima. Com o desenvolvimento Agile, você obtém uma idéia aproximada de como cumprir um requisito, coloca essa solução no lugar e ajusta os resultados assim que os dados de uso chegam e fornece os requisitos de capacidade da vida real. O desenvolvimento ágil não depende de adivinhações. De fato, a metodologia Agile pode só ser alcançado dentro de uma estrutura, e é o plano de cima para baixo que dará à sua estrutura de rede a estrutura que permitirá instalação rápida e ajustes recursivos.

Categorias de meta

Existem três etapas básicas no design de uma rede:

1. Identifique os requisitos de rede
2. Documente a rede existente
3. Projetar a topologia e soluções de rede

Basicamente, você precisa saber como deve ser sua rede, o que você tem agora e como vai passar de uma para a outra.

Pode parecer estranho trabalhar em uma identificaçãoprimeiro dos requisitos do que da documentação da rede existente. Você pode pensar que é mais lógico começar com o que você tem e depois analisar o que o requisito pede. No entanto, essa sequência de etapas é gravada apenas dentro do contexto do projeto de expansão. Você já deve ter um bom plano de sua rede e um inventário de seu equipamento que você usa para solucionar problemas do dia-a-dia. A existência dessas informações facilitará muito a etapa 2.

tábua rasa

Quando você está trabalhando em um design de rede,pensar no que você já tem é uma distração. Se você pensar nesses termos, acabará fornecendo uma solução que se parece muito com o sistema existente. E essa pode não ser a melhor solução. É melhor iniciar o design sem suposições, caso contrário você nunca obterá uma rede significativamente melhor do que a que você já possui.

Identifique os requisitos de rede

O ponto de partida para qualquer projeto é um negóciorequisito, que será declarado por um gerente não técnico da organização. Você provavelmente fará parceria com um gerente de projetos de negócios no desenvolvimento da rede.

Requisito do Usuário

Você precisa obter a especificação do projetado para ser escrita em termos de uma meta. Esse objetivo precisa listar:

• Requisitos de capacidade: por exemplo, forneça acesso ao número X de funcionários ou atenda Y clientes por dia
• Objetivo: por exemplo, software para rodar na rede, registros a serem armazenados
• Requisitos de desempenho: por exemplo, "tempos de resposta aceitáveis"
• Requisito de localização: por exemplo, tudo em um escritório ou permitindo acesso a trabalhadores remotos
• Limitações de tempo: por exemplo, até o final do próximo mês
• Restrições orçamentárias: por exemplo, o máximo que pode ser gasto para fornecer o serviço necessário

Exigência técnica

Os requisitos do usuário amplamente declarados podem sertraduzido em termos que são significativos para a equipe técnica, que encaminha as declarações de meta para questões específicas de capacidade. Esta etapa também requer mais pesquisas sobre o objetivo da necessidade do usuário. A partir disso, você deve poder listar:

• Novo software a ser usado
• Soluções de armazenamento
• Tipos de dispositivos finais: por exemplo, desktops, BYOD, WiFi, dispositivos móveis, impressoras, etc.
• Número de usuários
• Requisitos de largura de banda

Você também deve ser capaz de descobrir se onovos requisitos afetarão toda a rede ou apenas uma área geográfica. Por exemplo, uma nova prática comercial, como a introdução de um ERP, provavelmente adicionaria tráfego a todos os links em uma rede do escritório. A adição de nova equipe no departamento de RH adicionaria tráfego à rede (que fica entre os dispositivos que a nova equipe usa para acessar a rede), bem como os servidores e equipamentos aos quais essa equipe precisará acessar.

Acordo de meta

Portanto, você tem os Requisitos do usuário documentados eum esboço dos serviços de TI que devem atingir esses objetivos. Em seguida, escreva esses objetivos do projeto em um documento e peça ao gerente de usuários que o assine antes de prosseguir.

Salvar novos requisitos para projetos futuros

Depois de ter um acordo de meta, você teráestabeleceu os parâmetros do projeto e você pode evitar que requisitos adicionais sejam adicionados. Novos requisitos surgirão naturalmente à medida que o projeto avança. No entanto, elas devem ser anotadas e definidas como metas a serem consideradas para um projeto subsequente, e não deve ser permitido atrasar ou desviar o esforço de trabalho do projeto atual.

A criação ou expansão de uma rede éinevitavelmente vinculado aos requisitos de software e processamento de dados da organização. No entanto, considerações sobre compras de software e capacidade do servidor devem ser divididas em objetivos separados.

Eliminar a linguagem vaga dos seus objetivos

Para os fins deste guia, estamos focando apenas no planejamento do design de rede. O acordo de metas, portanto, deve ser escrito depois de o gerente de usuários já avaliou as opções de software e formou um requisito de pessoal claro para os negócios.

Escreva números precisos na meta onde quer quepossível, pois a imprecisão sobre as metas de desempenho é inevitável ao se comunicar com a equipe não técnica. No entanto, o número de usuários que se espera que sejam adicionados à rede, o número e o tipo de pontos de extremidade e o número de visitantes esperados em um site devem ser claramente indicados.

Se você não apertar seu contrato de meta, oO gerente de usuários usará metas vagas como backdoor para expandir o projeto. E então, você terá que responder perguntas sobre por que não conseguiu cumprir o orçamento e o cronograma de entrega acordados.

Documente a rede existente

Felizmente, você tem um gerenciamento de rede eficazsoftware já em vigor. Essa ferramenta poderá fornecer um relatório de status sobre o desempenho atual da rede. Se você estiver criando uma nova rede, o desempenho existente da rede não é aplicável - você apenas terá que pular esta etapa.

Faça um balanço do equipamento no local

Como você deve conseguir reunir a capacidade detodos os dispositivos e cabos da rede fora do monitor da rede, não é perda de tempo incluir um exame de todos os equipamentos da rede. No entanto, os requisitos geográficos do seu contrato de metas devem permitir limitar a extensão do exercício de planejamento. Por exemplo, se você executar uma WAN, estará adicionando dez novos pontos de extremidade a um site. Sua análise de impacto pode estar razoavelmente restrita ao equipamento e cabo de rede no site onde a expansão deve ocorrer. Se esses pontos de extremidade forem usados ​​para se comunicar com um servidor remoto, o link da Internet para esse servidor também será relevante para o projeto.

Mapear a topologia de rede

Faça uma cópia da sua topologia de rede existente,digital ou fisicamente e marque um contorno em torno da parte da rede que será afetada pela mudança. Crie uma lista dos dispositivos e links nessa área limitada. Para cada elemento da rede, anote:

• Capacidade de largura de banda do dispositivo
• Demanda média de largura de banda atual
• Demanda de pico de largura de banda atual

Para cada switch em sua rede, observe esses fatores adicionais:

• Número atual de portos ocupados
• Conexões atuais com dispositivos vizinhos
• Conexões atuais com terminais
• Número de portas disponíveis

Marque no mapa de rede a localização de qualquer novoequipamento, como os computadores de mesa necessários, e depois teste as rotas entre o switch mais próximo e o destino provável para o novo tráfego que o projeto irá gerar. Para cada rota identificada, desenhe o caminho, mostrando o cabo e os dispositivos de rede em sequência. Anote o elemento de menor capacidade em cada rota e registre a demanda média e de pico nessa rota, link a link e de ponta a ponta.

Camadas de Design

Quando você estiver na fase de design do seuNo projeto, é necessário examinar os novos requisitos e se o equipamento e o layout existentes contribuirão para alcançar a meta. O curso do CCNA divide o design da rede em três camadas:

• Testemunho
• Distribuição
• Acesso

Cada uma dessas camadas requer diferentes considerações de design:

Considerações sobre o design da camada principal

A camada Core é o backbone da rede. Ao planejar esse aspecto da sua rede, você examina o equipamento físico necessário. Lembre-se de definir o escopo da consideração da camada Principal para a parte da rede que será impactada pelo projeto. Você se concentrará nos requisitos para:

• Roteadores e switches
• Balanceamento de carga
• Redundância de rota
• Requisitos de link de alta velocidade
• Protocolos de roteamento ideais

Na internet, todo roteador precisaimplementar o protocolo Border Gateway. No entanto, dentro dos limites da sua rede privada, você tem muito mais opções e pode escolher o protocolo de roteamento mais adequado à sua finalidade de rede.

O requisito e o roteamento de balanceamento de cargaconsiderações são interdependentes. Por exemplo, o Spanning Tree Protocol limita as opções de roteamento a apenas um caminho e não permite que você divida o tráfego. Tente criar redundância de rota para fornecer cobertura para falhas do caminho principal.

Considere implementar:

• Protocolo de roteamento de gateway interno aprimorado
• Primeiro protocolo de caminho mais curto aberto

Requisitos de hardware

Investigue os requisitos de hardware para o seuprotocolo escolhido. Por exemplo, você pode precisar usar roteadores na rede em que geralmente pode instalar switches. Priorize equipamentos com recursos à prova de falhas, como módulos de gerenciamento extras, componentes de suporte duplo (fontes de alimentação e ventiladores) e um design baseado em chassi que facilita a parceria de equipamentos duplicados.

Topologia de rede

A próxima questão a considerar é a redetopologia, você deve considerar as opções de malha completa e malha parcial? A topologia que você escolher dependerá do tamanho da sua rede, do número de links redundantes que você constrói e da sua escolha do protocolo de roteamento.

Considerações sobre o design da camada de distribuição

A camada Distribuição examina os limitesentre sistemas. Isso inclui a interação entre sua rede e o mundo externo, ou entre a área da rede que está sendo considerada e o restante da rede. As condições de borda cobertas na camada Distribuição também incluem as interações entre a camada Acesso e a camada Principal.

Como esta camada está preocupada com as fronteiras desua rede, ele se concentra nos roteadores em vez dos switches. Você considerará as entradas e saídas de tráfego com as quais o design da camada Core deve lidar. Concentre-se nesses fatores:

• Filtragem de tráfego
• Controle de acesso
• Resumo da rota
• Proteção do núcleo
• Tráfego entre VLANs

Modelando o tráfego

Nesta camada, você examinará possíveis medidas de modelagem de tráfego, como priorização e enfileiramento nos limites da rede.

• Pense em como as instalações da redea topologia pode ser aprimorada considerando o roteamento para fornecer a alguns nós um acesso mais rápido a serviços essenciais, como servidores de aplicativos ou armazenamento. Considere o entroncamento e o balanceamento de carga com a marcação de QoS para obter a usuários específicos melhor desempenho de seus principais aplicativos.
• Se você possui um servidor da web e opera uma ramificação deNa rede isolada do sistema do escritório, a interação entre essas zonas seria de responsabilidade da camada de distribuição. Considere instalar clusters de equipamentos e balanceamento de carga no gateway para recursos externos. Aplique redundância de recursos para caminhos de acesso criticamente importantes.
• Considere as listas de controle de acesso (ACLs) para filtrar o tráfego da Internet ou de uma DMZ em sua rede principal.

Protocolos de roteamento recomendados

A Cisco recomenda mais algumas metodologias de roteamento para a camada Distribuição do que para a camada Core. Considerar:

• Protocolo de roteamento de gateway interno aprimorado
• Primeiro protocolo de caminho mais curto aberto
• Protocolo de Informações de Roteamento versão 2
• Protocolo Sistema Intermediário a Sistema Intermediário

Todos esses protocolos incluem procedimentos para rotasresumo, que é um importante elemento de otimização de rede necessário na camada Distribuição. Você deve evitar métodos de roteamento de classe para a camada Distribuição. Eles especificarão rotas individuais para todo o tráfego, o que é ineficiente ao alimentar o tráfego na rede e não aproveita ao máximo seus esforços de sub-rede.

Considerações sobre o design da camada de acesso

Enquanto a camada Distribuição analisa comoComo o tráfego é alimentado por outras redes, a camada Access preocupa-se com a forma como os pontos de extremidade do usuário se conectam à rede principal. Nesta camada final, você já tem as camadas Rede principal e Distribuição planejadas. Ao lidar com pontos de extremidade, você não precisa se preocupar com a forma como o tráfego de um ponto de extremidade atravessará a rede principal, através de um roteador e através da Internet, para recursos remotos. Você só precisa examinar como o tipo e o local dos dispositivos do usuário afetarão os padrões de tráfego da rede principal.

Como os dispositivos do usuário superam em muito ostipo de equipamento em uma rede do escritório, esta seção pode ser a seção mais importante do design. No entanto, no caso de pequenas empresas baseadas na Internet, talvez você não tenha muito trabalho a fazer na camada de Acesso. À medida que os serviços em nuvem e o teletrabalho se tornam mais predominantes, os conceitos de terminais tornam-se menos importantes.

Aplicativos que consomem muitos recursos

Nesta camada, você estará examinando oequipamento de seus armários de fiação e suas localizações. Os aplicativos mais críticos que precisam de muita atenção na camada de acesso são utilitários interativos executados em VLANs - serviços de voz e vídeo. Aqui, você precisará implementar a marcação QoS para manter o tráfego da VLAN distinto da sua rede de dados. Você também precisa considerar a prioridade desses tipos de tráfego, porque a velocidade da entrega é extremamente importante para a funcionalidade deles.

Virtualizações

As virtualizações também são de responsabilidade dea camada de acesso. No entanto, as diretrizes da CCNA mencionam essa tecnologia apenas brevemente. Se você estiver estudando considerações de design de rede para uma implementação real, gastará muito mais tempo investigando seus requisitos de virtualização do que em suas VLANs. No entanto, se você estiver estudando para os exames CCNA, concentre-se mais em conhecer os problemas de VLAN, porque eles aparecem mais no exame do que nas virtualizações.

Dispositivos móveis

O equipamento sem fio deve ser considerado noA camada de acesso e o gerenciamento de dispositivos móveis também são uma consideração importante nessa camada. Você precisará investigar o software de gerenciamento de dispositivos móveis e decidir se incentivará o usuário de dispositivos pertencentes a funcionários ou fornecerá todos os dispositivos móveis.

Fatores de Design de Rede

Por fim, você precisará adicionar um software de gerenciamento de rede ao projetar sua rede. Considere as recomendações na revisão de Dicas Addictive do software de gerenciamento de rede como diretriz.

Você segue uma metodologia diferente para a redeProjeto? Você passou pelos exames do CCNA e implementou o modelo de três camadas em um projeto de rede real? Deixe uma mensagem na seção Comentários abaixo e compartilhe suas experiências.