- Išsami projektavimo principų analizė – nuo gedimų atsparumo iki mastelio keitimo ir saugumo.
- Detalus fizinių ir loginių topologijų, taip pat hierarchinių ir funkcinių modelių atskyrimas.
- Šiuolaikinių debesijos diegimų ir tinklo diagramų svarbos operacijų valdymui tyrimas.
Kalbėdami apie tinklo kūrimą, turime omenyje ne tik kabelių tiesimą ir įrenginių prijungimą. Iš tikrųjų kalbame apie organizacinės struktūros , apibrėžiančios, kaip įrenginiai bendrauja, kokie protokolai naudojami ir kaip struktūrizuojamos paslaugos, sukūrimą, kad viskas veiktų sklandžiai. Iš esmės tai yra planas, leidžiantis IT infrastruktūrai reaguoti į realius ryšio poreikius, nesvarbu, ar tai būtų duomenų perkėlimas tarp dviejų kompiuterių biure, ar didžiulių duomenų srautų valdymas debesyje, pirmiausia suprantant, kas yra kompiuterių tinklai.
Tinklo architektūros projektavimas yra didelis iššūkis: užtikrinti, kad ji būtų ekonomiška ir lengvai valdoma . Mažas tinklas labai skiriasi nuo konverguotos įmonės infrastruktūros, galinčios vienu metu apdoroti balso, duomenų ir vaizdo įrašus. Siekiant išvengti sistemos nepakankamumo po šešių mėnesių, labai svarbu skirti laiko lanksčio plano, kuris netaptų galvos skausmu įmonei augant, parengimui.
Tvirtos infrastruktūros pagrindiniai ramsčiai
Kad tinklas nesugestų vos pastebėjęs pirmąjį gedimo ženklą ir veiktų efektyviai, jis turi atitikti tam tikrus techninius reikalavimus. Visų pirma, tai yra atsparumas gedimams , kuris apima sistemos projektavimą taip, kad maršrutizatoriaus gedimo atveju srautas galėtų pasiekti savo tikslą alternatyviais maršrutais, vartotojui nepastebint sutrikimo.
Kita vertus, turime mastelio keitimą – galimybę išplėsti tinklą, kad būtų galima palaikyti daugiau klientų ar programų be reikšmingo našumo sumažėjimo. Tai paprastai pasiekiama naudojant sluoksniuotą, hierarchinį dizainą, leidžiantį tolygiai paskirstyti darbo krūvį. Be to, turime atsižvelgti į saugumą , kuris apima ne tik užkardos įdiegimą, bet ir įrangos fizinio vientisumo apsaugą bei duomenų šifravimą, siekiant užkirsti kelią kibernetiniams nusikaltėliams pavogti neskelbtiną informaciją.
Negalime pamiršti ir paslaugų kokybės (QoS ). Aplinkose, kuriose veikia daug programų, labai svarbu teikti pirmenybę srautui; pavyzdžiui, teikti pirmenybę vaizdo skambučiui, o ne failo atsisiuntimui, kad būtų išvengta trikdžių. Galiausiai, tinklo valdymas apima visas stebėjimo ir valdymo priemones, leidžiančias tinklo administratoriams ir jų vaidmenims koordinuoti išteklius ir greitai reaguoti į bet kokį incidentą.
Stratifikacijos ir projektavimo modeliai
Dabartinė tendencija yra projektavimo sluoksniavimas , kuris iš esmės apima komunikacijos užduočių suskaidymą į mažesnes, lengviau valdomas dalis. Tai neleidžia sudėtingumui tapti nevaldomam ir leidžia kiekvieną skyrių išbandyti atskirai. Norėdami tai vizualizuoti, inžinieriai naudoja tinklo diagramas , kurios yra grafiniai vaizdai su standartinėmis maršrutizatorių, komutatorių ir serverių piktogramomis.
Yra keli šių architektūrų modeliavimo būdai:
- Topologiniai modeliai: Jie daugiausia dėmesio skiria geografiniam pasiskirstymui, kaip ir Kompiuterių tinklai, jų tipai ir pavyzdžiai įprasti, tokie kaip LAN, MAN arba WAN.
- Remiantis duomenų srautu: Jie analizuoja, kaip keliauja paketai, tyrinėdami tokius ryšius kaip P2P (taškas-taškas) modelis arba kliento-serverio hierarchija.
- Funkciniai modeliai: Jie daugiausia dėmesio skiria konkrečių paslaugų optimizavimui, teikdami pirmenybę tokiems aspektams kaip privatumas ar saugumas intraneto ir ekstraneto aplinkoje.
- Kombinuoti modeliai: Jie sujungia aukščiau išvardintus aspektus, kad gautų geriausią iš abiejų pasaulių, optimizuodami tiek geografiją, tiek duomenų srautą.
Pagrindinė koncepcija čia yra kliento-serverio architektūra . Šiame modelyje serveriai teikia išteklius, o klientai jų prašo. Tai puikiai tinka centralizuotai kontrolei ir saugumui, nes labai supaprastina atnaujinimus ir priežiūrą, nepaveikiant visų sistemos mazgų.
Topologijos: tinklo forma
Topologija yra fizinis arba loginis elementų išdėstymas. Priklausomai nuo to, kaip sujungiame mazgus, jų elgesys bus labai skirtingas:
Šiandien labiausiai paplitusi žvaigždės topologija ; visi įrenginiai jungiasi prie centrinio komutatoriaus. Nutrūkus kabeliui, sugenda tik tas įrenginys, bet jei sugenda centrinis komutatorius, nutrūksta visas tinklas. Priešingai, magistralės topologija naudoja vieną bendrą kabelį. Ją lengva nustatyti, bet nutrūkus pagrindinei magistralei, nustoja veikti visas tinklas.
Toliau turime žiedinę topologiją , kai signalas keliauja iš stoties į stotį kaskadomis. Nors tai leidžia centralizuotai valdyti srautą, gedimų diagnostika gali būti tikras galvos skausmas. Tiems, kurie siekia maksimalaus patikimumo, yra tinklinė topologija , kai kiekvienas įrenginys yra prijungtas prie visų kitų. Tai labiausiai rezervinis ir saugiausias variantas, tačiau taip pat brangiausias ir sudėtingiausias laidais sujungti.
Loginių ir fizinių diagramų skirtumai
Labai dažnai painiojamas dizainas su architektūra, tačiau yra niuansų. Loginė diagrama orientuota į duomenų srautą: potinklius, IP adresus, VLAN ir maršrutus. To mums reikia norint suprasti, kaip keliauja informacija, ir išspręsti saugumo problemas. Ji daugiausia veikia OSI modelio 3 sluoksnyje.
Kita vertus, fizinė diagrama yra tikrasis kabelių žemėlapis, kuriame struktūrizuotas tinklo kabeliavimas yra esminis. Čia išsamiai aprašome kiekvieno stelažo vietą, kuris šviesolaidinis prievadas naudojamas, komutacinės plokštės ir tikslią serverių vietą. Tai nepakeičiamas įrankis technikui, kuris turi vykti į duomenų centrą pakeisti kabelį arba įdiegti naują įrangą.
Šiuolaikiniai diegimai ir debesija
Šiandien didelė tinklo architektūros dalis persikėlė į debesį, kaip ir „Azure“ atveju . Čia nebekalbame apie fizinius kabelius, o apie virtualius tinklus (VNet), valdomus DNS ir NAT šliuzus. „Azure“ siūlo tokias paslaugas kaip „Azure Bastion“ , skirtas saugiems ryšiams be viešųjų IP adresų, ir „Traffic Manager“ , skirtą apkrovai paskirstyti visame pasaulyje.
Šiose aplinkose taikomos tokios sistemos kaip „Well-Architected Framework“ , kuria siekiama aukščiausios kainos ir našumo santykio. Naudojamos tokios topologijos kaip „ stebulės ir stipinų“ modelis , kai centrinis mazgas valdo saugumą ir ryšį su likusiais virtualiais tinklais, taip optimizuodamas valdymą ir prieigos kontrolę.
Komponentų analizė ir optimizavimas
Kad architektūra būtų tikrai profesionali, ją reikia analizuoti tiriant jos vidinius ryšius : priklausomybes, apribojimus ir kompromisus. Pavyzdžiui, saugumo didinimas naudojant kelis šifravimo sluoksnius gali neigiamai paveikti našumą (vėlavimą), ir būtent čia architektas turi nuspręsti, kam teikiama pirmenybė.
Sukūrus etaloninę architektūrą, sukuriamas standartas, kuriuo remiantis galima kurti struktūrą. Šis procesas apima adresų (IPv4, IPv6, NAT), maršrutų (IGP, EGP) ir tinklo valdymo apibrėžimą naudojant tokius modelius kaip FCAPS. Galutinis tikslas yra sukurti ekosistemą, kurioje būtų garantuotas našumas ir prieinamumas , nepriklausomai nuo to, ar tinklas yra paprastas LAN, ar sudėtinga paskirstytoji skaičiavimo infrastruktūra.
Sėkmingos ryšių infrastruktūros sukūrimas priklauso nuo tikslios pusiausvyros tarp tinkamos topologijos pasirinkimo, teisingo jos sluoksnių stratifikavimo ir saugumo bei mastelio keitimo priemonių įgyvendinimo. Nesvarbu, ar diegiate fizinę įrangą duomenų centre, ar konfigūruojate virtualius tinklus debesyje, svarbiausia yra pereiti nuo globalios architektūrinės vizijos prie detalaus projektavimo, kuris sumažina gedimus ir optimizuoja duomenų srautą galutiniams vartotojams.
