Modelo de Rede Hierárquica – parte 1 de 2

O blog “No Mundo das Redes” mantido pela Keilly Priscila possui um post muito bacana sobre Modelo de Rede Hierárquica. Reproduzirei quase todo o conteúdo aqui no Blog em 2 partes. Quem quiser ler o texto original, acesse: http://nomundodasredes.blogspot.com.br/2011/10/modelo-de-rede-hierarquica.html . Boa leitura!

 Modelo de Rede Hierárquica

Para pequenas e médias empresas, a integração da rede utilizando dados, voz e vídeo torna-se essencial para os negócios. Logo, uma rede local (LAN) projetada corretamente é um requisito fundamental.

Uma rede construida de forma hierárquica torna mais fácil o gerenciamento, expansão eo troubleshooting para detecção de problemas.

O design de rede hierárquico envolve a divisão da rede em camadas discretas, facilitando escalabilidade e desempenho. São divididos em três camadas: Acesso, Distribuição e Núcleo (Core).

Camada de Acesso

A camada de acesso faz interface com dispositivos finais, como PCs, impressoras e telefones IP, para fornecer acesso ao restante da rede. Na camada de acesso podem estar switches e pontos de acesso wireless (AP). O principal propósito da camada de acesso é fornecer um meio de conectar dispositivos à rede e controlar quais têm permissão de comunicação na rede.

Camada de Distribuição

A camada de distribuição agrega os dados recebidos dos switches da camada de Acesso antes de serem transmitidos para a camada de Núcleo (Core) para que haja o roteamento até seu destino final. A camada de distribuição controla o fluxo do tráfego da rede usando políticas e determina domínios de broadcast, realizando funções de roteamento entre VLANs. Switches da camada de distribuição costumam ser dispositivos de alto desempenho que têm alta disponibilidade e redundância para assegurar a confiabilidade.

Camada de Núcleo (Core)

A camada de núcleo do design hierárquico é o backbone de alta velocidade das redes interconectadas. Como a camada de núcleo é essencial à interconectividade entre os dispositivos da camada de distribuição, é importante que o núcleo seja altamente disponível e redundante. A área do núcleo também pode se conectar a recursos de Internet e deve ser capaz de encaminhar grandes quantidades de dados rapidamente.

Em redes menores, não é incomum implementar um modelo de núcleo colapsado, no qual a camada de distribuição e a camada de núcleo são integradas em uma só camada.

Benefícios de uma rede hierárquica

Há muitos benefícios associados aos designs de rede hierárquica.

Escalabilidade

Redes hierárquicas podem ser facilmente expandidas. A escalabilidade das redes hierárquicas permite replicar elementos (equipamentos) na medida em que a rede cresce.

Redundância

Redundância nos níveis do Núcleo e de Distribuição assegura a disponibilidades de caminhos/rotas.

Na medida em que uma rede cresce, a disponibilidade se torna mais importante. Você pode aumentar drasticamente a disponibilidade por meio de implementações redundantes simples com redes hierárquicas. Os switches da camada de Acesso são conectados a dois switches da camada de distribuição diferentes para assegurar uma redundância de caminho. Caso haja falha nos switches da camada de distribuição, o switch da camada de acesso pode comutar para o outro switch da camada de distribuição. Além disso, a camada de distribuição é conectadas a dois ou mais switches da camada de Núcleo para assegurar uma disponibilidade de caminho em caso de falha de um dos switches do Core.

Desempenho

Agregação de link entre os níveis e o alto desempenho dos switches de núcleo e de distribuição permitem taxas de transmissão próximas ao máximo suportado em toda a rede. Para o tráfego, evita-se a transmissão de dados por meio de switches intermediários de baixo desempenho. Os dados são enviados por meio de links agregados, ou com banda de 1Gb e 10Gb da camada de acesso até a camada de distribuição com aproximadamente a velocidade do fio na maioria dos casos.

Segurança

Segurança de porta do nível de acesso e políticas no nível de distribuição tornam a rede mais segura.

A segurança é aprimorada e mais fácil de gerenciar. Os switches da camada de acesso podem ser configurados com várias opções de segurança de porta que fornecem controle sobre que dispositivos têm permissão para se conectar à rede. Você também tem a flexibilidade de usar políticas de segurança mais avançadas na camada de distribuição. Alguns switches da camada de acesso suportam a funcionalidade de Camada 3, mas esse costuma ser o trabalho dos switches da camada de distribuição para processar dados da Camada 3, porque eles podem processá-los com muito mais eficiência.

Gerenciamento

O Gerenciamento é relativamente simples em uma rede hierárquica. Cada camada do design hierárquico executa funções específicas, consistentes ao longo de toda a camada. Por isso, se precisasse alterar a funcionalidade de um switch da camada de acesso, você poderia repetir essa alteração em todos os switches da camada de acesso na rede porque eles devem executar as mesmas funções em sua camada. A implantação de novos switches também é simplificada porque as configurações de switch podem ser copiadas entre dispositivos com pouquíssimas modificações. A consistência entre os switches em cada camada permite uma rápida recuperação e uma solução de problemas mais simples. Em algumas situações especiais, talvez haja inconsistências na configuração entre dispositivos, logo, você deve assegurar que as configurações sejam bem documentadas para que você possa compará-las antes da implantação.

Sustentabilidade

A modularidade do design hierárquico permite a escala da rede sem que haja muitas complicações. Como as redes hierárquicas são modulares por natureza e a escalabilidade é muito boa, elas são fáceis de serem mantidas. Com outros designs da topologia de rede, a gerenciabilidade fica cada vez mais complicada na medida em que a rede cresce. Além disso, em alguns modelos de design de rede, há um limite claro quanto ao tamanho a que a rede pode chegar antes de se tornar complicada e de manutenção cara. No modelo de design hierárquico, as funções do switch são definidas em cada camada, o que simplifica a seleção do switch correto. Adicionar switches a uma camada não necessariamente significa que não haverá um gargalo ou outra limitação em outra camada. Para que uma topologia de rede em malha completa atinja o desempenho máximo, todos os switches precisam ser switches de alto desempenho, porque cada um precisa ser capaz de executar todas as funções da rede. No modelo hierárquico, as funções de switch são diferentes em cada camada. Você pode economizar, usando switches da camada de Acesso mais baratos na camada mais baixa e gastar mais nas camadas de Distribuição e Core para obter um alto desempenho na rede.

Abraços