Май 27

Классификация маршрутизаторов по области применения. Схемы использования маршрутизаторов.

Полагаю, что приведенная информация будет интересна кому-либо из студентов, а, возможно, не только им. К сожалению, схем использования маршрутизаторов, особенно хорошо сделанных графических схем, совсем не много. Немного о классификации.

Магистральные маршрутизаторы (backbone routers)
Предназначены для построения главной магистрали сети. Способны обрабатывать от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов пакетов в секунду, имеют большое количество интерфейсов локальных (Ethernet, Token Ring, FDDI) и глобальных сетей (Т1/Е1, SDH, ATM). Конструктивно обычно магистральный маршрутизатор выполнен по модульной схеме на основе шасси, с большим количеством слотов (≈12). Большое внимание уделяется надежности и отказоустойчивости маршрутизатора, достигаемой за счет системы терморегуляции, избыточных источников питания, поддержка заменяемых «на ходу» модулей. К магистральным маршрутизаторам относят маршрутизаторы Backbone Concentrator Node (BCN) компании Nortel Networks (ранее Bay Networks), Cisco 7500, Cisco 12000.

Маршрутизаторы региональных отделений
Соединяют региональные отделения между собой и с центральной сетью. Маршрутизатор обычно представляет собой упрощенную версию магистрального маршрутизатора. Если маршрутизатор выполнен на основе шасси, то количество слотов шасси меньше (≈4-5). Возможна также реализация с фиксированным числом портов. Меньше список поддерживаемых интерфейсов локальных и глобальных сетей. Примеры маршрутизаторов региональных отделений: маршрутизаторы BLN, ASN компании Nortel Networks, Cisco 3600, Cisco 2500, NetBuilder II компании 3Com.

Маршрутизаторы локальных сетей (коммутаторы 3-го уровня)
Предназначены для разделения крупных локальных сетей на подсети, основное предъявляемое требование — высокая скорость маршрутизации. В коммутаторах 3-го уровня отсутствуют низкоскоростные порты (такие как модемные порты 33,6 Кбит/с). Все порты имеют скорость от 10 Мбит/с, обычно скорость 100 Мбит/с и выше. Примеры коммутаторов 3-го уровня: CoreBuilder 3500 компании 3Com, Accelar 1200 компании Nortel Networks, Waveswitch 9000 компании Plaintree, Turboiron Switching Router компании Foudry Networks.

ТИПОВЫЕ СЦЕНАРИИ (СХЕМЫ) ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАРШРУТИЗАТОРОВ
I. ГРАНИЧНЫЙ МАРШРУТИЗАТОР. Маршрутизатор используется, как граничный маршрутизатор в корпоративной сети
Программно-аппаратная реализация
II. МАРШРУТИЗАТОР ПРОВАДЕРА. Маршрутизатор в сетях оператора связи (провайдера сети Интернет), поставщика абонентских услуг – агрегация абонентских подключений (работает на уровнях L2 и L3)
Программно-аппаратная реализация
III. МАРШРУТИЗАТОР БОЛЬШИХ КОРПОРАТИВНЫХ СЕТЕЙ. Маршрутизатор больших корпоративных сетей, поддерживающий VPN, используемый для маршрутизации на уровне VPN
Программно-аппаратная реализация
Объединение нескольких площадок абонента «виртуальной сетью» на сетевом уровне.
IV. МАРШРУТИЗАТОР ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ МЕЖСЕГМЕНТНОЙ МАРШРУТИЗАЦИИ. Маршрутизатор централизованной маршрутизации между сегментами сети (работает на уровнях L2 и L3)
Программно-аппаратная реализация
V. МАРШРУТИЗАТОР АБОЕНТСКИХ ПОДКЛЮЧЕНИЙ С МИНИМАЛЬНЫМ УРОВНЕМ СЕРВИСОВ. Маршрутизатор абонентских подключений, поддерживающий минимальный уровень сервисов (мини офисные локальные сети, квартирные сети частных пользователей)
Программно-аппаратная реализация
VI. ПРОГРАММНЫЙ (ВИРТУАЛЬНЫЙ) МАРШРУТИЗАТОР ВИРТУАЛЬНЫХ СЕТЕЙ. Маршрутизатор программный для виртуальных сетей – используется для маршрутизации трафика между виртуальными машинами
Программная реализация
ПО маршрутизатора развертывается в виртуальной машине. ОС Astra Linux, Ubuntu Linux, Alt Linux и др. Среда виртуализации Hyper-V (управление System Center), платформа VMware NSX(среда управления vSphere)

Классифицировать современные маршрутизаторы по следующим признакам [1-3]:
• по области применения;
• по протоколам;
• по алгоритмам и методам маршрутизации;
• по архитектуре.

Литература

1. Таненбаум Э. С. Компьютерные сети / Э. С. Таненбаум, Д. Уэзеролл ; 5-е изд. – СПб. : Питер, 2012. – 960 с.
2. Олифер В. Г.Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы IP-сетей / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. – 4-е изд. – СПб. : Питер, 2010. – 944 с.
3. Столлингс В. Современные компьютерные сети / В. Столлингс. – 2‑е изд. – СПб. : Питер, 2003. – 783 с.

Одним из основных признаков маршрутизаторов является архитектура. Маршрутизаторы в своем развитии используют две основные архитектуры: мультипроцессорную и однопроцессорную. Мультипроцессорные в свою очередь делятся на:
• распределенную архитектуру (Massively Parallel Processing) – архитектура строит из однотипных вычислительных узлов, включающих один или несколько центральных процессоров, локальную память и коммуникационный процессор;
• узлы объединяются в систему с помощью некоторой коммуникационной среды;
• централизованную архитектуру (Symmetric MultiProcessing) – архитектура состоит из нескольких однородных процессоров и массива общей памяти.
При однопроцессорной архитектуре на центральный процессор маршрутизатора возлагается вся нагрузка по обработке трафика: фильтрация и передача пакетов, обновление таблиц маршрутизации, выделение служебных пакетов, работа с протоколом SNMP, формирование управляющих пакетов и т.д.

Магистральные маршрутизаторы
(backbone routers)

Магистральный маршрутизатор должен поддерживать большое количество сетевых протоколов и протоколов маршрутизации, чтобы обеспечивать трафик всех существующих на предприятии вычислительных систем (в том числе и устаревших, но все еще успешно эксплуатирующихся, так называемых унаследованных – legacy), а также систем, которые могут появиться на предприятии в ближайшем будущем. Если центральная сеть образует отдельную автономную систему Internet, то потребуется поддержка и специфических протоколов маршрутизации этой сети, таких как EGP и BGP. Программное обеспечение магистральных маршрутизаторов обычно строится по модульному принципу, поэтому при возникновении потребности можно докупать и добавлять программные модули, реализующие недостающие протоколы. Перечень поддерживаемых сетевых протоколов обычно включает протоколы IP, CONS и CLNS OSI, IPX, AppleTalk, DECnet, Banyan VINES, Xerox XNS. Перечень протоколов маршрутизации составляют протоколы IP RIP, IPX RIP, NLSP, OSPF, IS-IS OSI, EGP, BGP, VINES RTP, AppleTalk RTMP. Перечень поддерживаемых интерфейсов локальных и глобальных сетей. Для локальных сетей – это интерфейсы, реализующие физические и канальные протоколы сетей Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 100VG-AnyLAN и АТМ. Для глобальных связей – это интерфейсы физического уровня для связи с аппаратурой передачи данных, а также протоколы канального и сетевого уровней, необходимые для подключения к глобальным сетям с коммутацией каналов и пакетов. Поддерживаются интерфейсы последовательных линий (serial lines) RS-232, RS-449/422, V.35 (для передачи данных со скоростями до 2-6 Мбит/с), высокоскоростной интерфейс HSSI, обеспечивающий скорость до 52 Мбит/с, а также интерфейсы с цифровыми каналами Т1/Е1, ТЗ/ЕЗ и интерфейсами BRI и PRI цифровой сети ISDN. Некоторые маршрутизаторы имеют аппаратуру связи с цифровыми глобальными каналами, что исключает необходимость использования внешних устройств сопряжения с этими каналами.В набор поддерживаемых глобальных технологий обычно входят технологии Х.25, frame relay, ISDN и коммутируемых аналоговых телефонных сетей, сетей АТМ, а также поддержка протокола канального уровня РРР. Общая производительность маршрутизатора: обеспечение поддержки высокоскоростных глобальных технологий, таких как frame relay, ТЗ/Е3, SDH и АТМ. Магистральные маршрутизаторы обычно поддерживают максимальный набор протоколов и интерфейсов и обладают высокой общей производительностью в один-два миллиона пакетов в секунду.
Магистральный интернет-маршрутизатор Alcatel-Lucent
7950 XRS-40 – имеет производительность 32 Тбит/с и поддерживает 160 портов 100 Gigabit Ethernet на единой платформе.
7950 XRS – технические возможности
В семейство магистральных маршрутизаторов 7950 XRS входят три модели.
Модель 7950 XRS-40 – производительность 32 Тбит/с, поддерживает 160 интерфейсов 100GE в одном устройстве (это самый лучший показатель в отрасли). Поддерживает до 2 Тбит/с на слот, предусмотрена возможность модернизации для построения матричных конфигураций с целью обеспечения непрерывного роста и развития магистральных сетей. Модель появится на рынке в первой половине 2013 г.
Модель 7950 XRS-20 – производительность 16 Тбит/с, поддерживает 80 интерфейсов 100GE в одном шасси (что в 5 раз больше, чем у современных систем этого типа). Систему можно наращивать до уровня 7950 XRS-40 и/или включать, по мере необходимости, в состав матричных конфигураций. Поддерживает до 2 Тбит/с на слот. В настоящее время эта модель проходит испытания в опытных сетях и появится на рынке в третьем квартале 2012 г.
Модель 7950 XRS-16c – производительность 6,4 Тбит/с. Отлично подходит в качестве решения для небольших узлов/точек присутствия (POP/nodes), где необходима максимальная гибкость, поддерживает до 32 интерфейсов 100GE (1 Тбит/с на слот). Модель появится на рынке в первой половине 2013 г.
Новые маршрутизаторы поддерживают полный набор функций маршрутизации IPv4 и IPv6, коммутации MPLS и инфраструктурных услуг на единой платформе.
На всех маршрутизаторах Alcatel-Lucent установлена общая операционная система SR OS. Эта высоконадежная, проверенная на практике операционная система с широкой функциональностью успешно работает в сетях более чем 450 операторов в разных странах мира.
Единая система управления – 5620 SAM – обеспечивает полную поддержку всех продуктов семейства 7950 XRS, сервисных маршрутизаторов и оптических транспортных систем семейства 1830 PSS.

В ближайшее время планирую опубликовать и несколько графических схем по теме. Завершаю пост полезной ссылкой. Приведенная флешка +на 8 может использоваться не только в качестве удобного и недорогого носителя информации, но и для увеличения скорости работы операционной системы. Достаточно известная технология ReadyBoost — программная технология Microsoft, позволяющая компьютерной операционной системе увеличивать быстродействие компьютера за счет памяти флеш-накопителя. При использовании данной технологии ОС создаёт на флешке файл ReadyBoost.sfcache, который, шифруются алгоритмом AES-128. Основное преимущество такого подхода — меньшие задержки при случайном доступе к информации, чем для файла подкачки, размещённого на жёстком диске. Технология ReadyBoost может использовать до 256 ГБ физической флеш-памяти на Windows 7 x64, до 32 ГБ на Windows 7 x86 и до 4 ГБ на всех остальных поддерживаемых операционных системах.

Поделитесь статьей со своими друзьями
Общайтесь со мной:
comments: Closed

Comments are closed.