- Projekteerimispõhimõtete põhjalik analüüs alates rikketaluvusest kuni skaleeritavuse ja ohutuseni.
- Füüsiliste ja loogiliste topoloogiate, samuti hierarhiliste ja funktsionaalsete mudelite detailne eristamine.
- Kaasaegsete pilverakenduste uurimine ja võrguskeemide olulisus operatiivjuhtimise jaoks.
Võrgu loomisest rääkides ei pea me silmas ainult kaablite vedamist ja seadmete ühendamist. Tegelikult räägime organisatsioonilise raamistiku loomisest , mis määratleb, kuidas seadmed suhtlevad, milliseid protokolle kasutatakse ja kuidas teenused on struktureeritud, et kõik sujuks. See on sisuliselt plaan, mis võimaldab IT-infrastruktuuril reageerida tegelikele ühenduvusvajadustele, olgu selleks andmete liigutamine kahe arvuti vahel kontoris või massiivsete andmevoogude haldamine pilves, pärast seda, kui on eelnevalt aru saadud, mis on arvutivõrgud.
Võrguarhitektuuri kujundamine on märkimisväärne väljakutse: tagada selle kulutõhusus ja lihtne haldamine . Väike võrk erineb oluliselt koondunud ettevõtte infrastruktuurist, mis on võimeline samaaegselt töötlema häält, andmeid ja videot. Selleks, et süsteem kuue kuu pärast ebapiisavaks ei muutuks, on oluline pühendada aega paindliku plaani väljatöötamisele, mis ei muutuks ettevõtte kasvades peavaluks.
Tugeva infrastruktuuri alustalad
Selleks, et võrk esimeste probleemide korral kokku ei jookseks ja oleks tõhus, peab see vastama teatud tehnilistele nõuetele. Esiteks ja kõige tähtsam on rikketaluvus , mis hõlmab süsteemi kavandamist nii, et ruuteri rikke korral on liiklusel alternatiivsed marsruudid sihtkohta jõudmiseks ilma, et kasutaja katkestust märkaks.
Teisest küljest on meil skaleeritavus , mis tähendab võimet laiendada võrku, et toetada rohkem kliente või rakendusi ilma olulise jõudluslanguseta. Tavaliselt saavutatakse see kihilise, hierarhilise disaini abil, mis võimaldab töökoormust ühtlaselt jaotada. Lisaks peame arvestama turvalisusega , mis hõlmab lisaks tulemüüri rakendamisele ka seadmete füüsilise terviklikkuse kaitsmist ja andmete krüptimist, et takistada küberkurjategijatel tundliku teabe varastamist.
Me ei saa unustada teenuse kvaliteeti (QoS ). Keskkondades, kus eksisteerib samaaegselt palju rakendusi, on oluline liiklust tähtsuse järjekorda seada; näiteks videokõne eelistamine faili allalaadimisele, et vältida katkestusi. Lõpuks hõlmab võrguhaldus kõiki jälgimis- ja juhtimisvahendeid, mis võimaldavad võrguadministraatoritel ja nende rollidel ressursse koordineerida ja igale intsidendile kiiresti reageerida.
Kihistumise ja disaini mudelid
Praegune trend on disaini kihistamine , mis hõlmab sisuliselt suhtlusülesannete jagamist väiksemateks ja paremini hallatavateks osadeks. See hoiab ära keerukuse muutumise juhitamatuks ja võimaldab iga osa eraldi testida. Selle visualiseerimiseks kasutavad insenerid võrguskeeme , mis on graafilised kujutised ruuterite, kommutaatorite ja serverite standardsete ikoonidega.
Nende arhitektuuride modelleerimiseks on mitu lähenemisviisi:
- Topoloogilised mudelid: Nad keskenduvad geograafilisele levikule, nagu ka Arvutivõrgud, nende tüübid ja näited tavalised, näiteks LAN, MAN või WAN.
- Andmevoo põhjal: Nad analüüsivad pakettide liikumist, uurides selliseid suhteid nagu P2P (punkt-punkti) mudel või kliendi-serveri hierarhia.
- Funktsionaalsed mudelid: Nad keskenduvad konkreetsete teenuste optimeerimisele, seades esikohale sellised aspektid nagu privaatsus või turvalisus intraneti ja ekstraneti keskkondades.
- Kombineeritud mudelid: Nad ühendavad ülaltoodu, et saada parim mõlemast maailmast, optimeerides nii geograafiat kui ka andmevoogu.
Põhikontseptsioon on siin klient-serveri arhitektuur . Selles mudelis pakuvad serverid ressursse ja kliendid taotlevad neid. See on suurepärane lahendus juhtimise ja turvalisuse tsentraliseerimiseks, kuna see lihtsustab oluliselt värskendusi ja hooldust, mõjutamata seejuures kõiki süsteemi sõlmi.
Topoloogiad: võrgu kuju
Topoloogia on elementide füüsiline või loogiline paigutus. Sõltuvalt sellest, kuidas me sõlmi ühendame, on meil väga erinevad käitumisviisid:
Tänapäeval on kõige levinum tähttopoloogia ; kõik seadmed ühenduvad keskse lülitiga. Kui kaabel puruneb, siis ainult see seade rikki läheb, aga kui keskne lüliti rikki läheb, siis kogu võrk katkeb. Seevastu siinitopoloogia kasutab ühte ühist kaablit. Seda on lihtne seadistada, aga kui põhisiin katkeb, siis kogu võrk lakkab töötamast.
Järgmisena on meil ringtopoloogia , kus signaal liigub jaamast jaama kaskaadis. Kuigi see võimaldab tsentraliseeritud liikluse juhtimist, võib rikete diagnoosimine olla tõeline peavalu. Neile, kes otsivad maksimaalset töökindlust, on olemas võrgusilma topoloogia , kus iga seade on ühendatud kõigi teistega. See on kõige redundantsem ja turvalisem variant, kuid ka kõige kallim ja keerulisem juhtmestikuga ühendada.
Loogiliste ja füüsiliste diagrammide erinevused
On väga tavaline, et disain ja arhitektuur aetakse segi, kuid siin on omad nüansid. Loogiline diagramm keskendub andmevoogudele: alamvõrgud, IP-aadressid, VLAN-id ja marsruudid. Seda on vaja, et mõista, kuidas teave liigub, ja lahendada turvaprobleeme. See toimib peamiselt OSI-mudeli 3. kihil.
Füüsiline diagramm on seevastu kaablite tegelik kaart, kus struktureeritud võrgukaabeldus on ülioluline. Siin kirjeldame üksikasjalikult iga riiuli asukohta, millist fiiberporti kasutatakse, ühenduspaneele ja serverite täpset asukohta. See on asendamatu tööriist tehnikule, kes peab andmekeskusesse kaablit vahetama või uusi seadmeid paigaldama.
Kaasaegsed rakendused ja pilv
Tänapäeval on suur osa võrguarhitektuurist kolinud pilve, nagu ka Azure'i puhul . Siin ei räägi me enam füüsilistest kaablitest, vaid pigem virtuaalsetest võrkudest (VNet'idest), hallatud DNS-ist ja NAT-lüüsidest. Azure pakub teenuseid nagu Azure Bastion turvaliste ühenduste loomiseks ilma avalike IP-deta ja Traffic Manager koormuse globaalseks jaotamiseks.
Nendes keskkondades rakendatakse selliseid raamistikke nagu Well-Architected Framework , mille eesmärk on tipptasemel hinna ja jõudluse suhe. Kasutatakse selliseid topoloogiaid nagu hub and spoke mudel , kus keskne sõlm haldab turvalisust ja ühenduvust ülejäänud virtuaalsete võrkudega, optimeerides seeläbi haldust ja juurdepääsu kontrolli.
Komponentide analüüs ja optimeerimine
Selleks, et arhitektuur oleks tõeliselt professionaalne, tuleb seda analüüsida, uurides selle sisemisi seoseid : sõltuvusi, piiranguid ja kompromisse. Näiteks turvalisuse suurendamine mitme krüpteerimiskihi abil võib negatiivselt mõjutada jõudlust (latentsus) ja just siin peab arhitekt otsustama, millel on prioriteet.
Võrdlusarhitektuuri väljatöötamine annab standardi, millele edasi ehitada. See protsess hõlmab adresseerimise (IPv4, IPv6, NAT), marsruutimise (IGP, EGP) ja võrguhalduse määratlemist selliste mudelite abil nagu FCAPS. Lõppkokkuvõttes on eesmärk luua ökosüsteem, kus jõudlus ja käideldavus on tagatud olenemata sellest, kas tegemist on lihtsa kohtvõrgu või keeruka hajusarvutuse infrastruktuuriga.
Eduka sideinfrastruktuuri loomine sõltub täpsest tasakaalust õige topoloogia valimise, selle kihtide korrektse kihistamise ning turva- ja skaleeritavuse meetmete rakendamise vahel. Olenemata sellest, kas juurutatakse füüsiline riistvara andmekeskusesse või konfigureeritakse virtuaalseid võrke pilves, peitub võtmetähtsusega üleminek globaalselt arhitektuuriliselt visioonilt detailsele disainile, mis minimeerib tõrkeid ja optimeerib andmevoogu lõppkasutajate jaoks.
