1 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. CCNA 3 v3.1 Module 5 Switches

222 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Objectives

333 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. LAN Design Goals Cíle návrhu LAN Při návrhu sítě je důležité, aby síť fungovala dala se později snadno rozšířit dala se přizpůsobit jiným požadavkům dala se dobře řídit

444 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. LAN Design Considerations The function and placement of servers Funkce a umístění serverů Collision-detection issues Otázky detekce kolizí Segmentation issues Otázky dělení na segmenty Broadcast domain issues Otázky domén broadcastu Co máme brát v úvahu

555 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Server Placement Popis k tomuto obrázku je v kurikulu velmi nepřehledný, a jako by k němu snad ani nepatřil. Netrapme se tím.

666 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Collision Domain: Basic Shared Access Jsou-li PC propojeny pomocí koaxiálu nebo hubů, mohou nastávat kolize. Při každé kolizi musí účastníci přestat vysílat a odmlčet se na náhodnou dobu, než se smí znovu pokusit o spojení. Tím se ztrácí čas a propustnost sítě se zhoršuje.

777 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Ethernet Technology: Segmentation Segmentation = rozdělení sítě na segmenty = rozdělení kolizní domény na více menších domén. K tomu lze užít bridge a switch. Když použijeme bridge a switch k rozdělení na segmenty: Kolizní domény jsou menší (a je jich víc), kolize jsou méně časté. Broadcast doména se nerozdělila. Účastníci mohou dostat přenosovou kapacitu přidělenou jen pro sebe.

888 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Broadcast Domain Bridge ani switch nerozdělí, nezmenší broadcast doménu. To dokáže jen router.

999 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. LAN Design Methodology Gather requirements and expectations Analyze requirements and data Design the Layer 1, 2, and 3 LAN structure, or topology Document the logical and physical network implementation Jak postupovat při návrhu LAN Shromáždit požadavky a očekávání Analyzovat požadavky a data Navrhnout strukturu (topologii) vrstvy 1, 2, 3 Vytvořit dokumentaci logického a fyzického provedení sítě.

10 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Gather Requirements and Expectations Shromáždi požadavky a očekávání Současný stav: Struktura společnosti Tok podnikových informací Užívané aplikace Současná topologie Výkonnostní charakteristiky současné sítě

11 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Analyze Requirements and Data Některá data budou používat všichni, zatímco jiná jen někteří. Analyzuj

12 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Develop LAN Topology Nejčastěji používané topologie: Každý z bodů v hvězdě se dále větví, a tím dostáváme rozšířenou hvězdu.

13 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Developing a LAN Topology Opakování: Jak může vypadat zapojení nějaké sítě, ze kterých vrstev se skládá.

14 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Documentation: Logical Diagram - Příklad MDF = Main distribution facility. Primary communications room for a building. Central point of a star networking topology where patch panels, hub, and router are located. IDF = Intermediate distribution facility. Secondary communications room for a building using a star networking topology. IDF = pomocná místnost MDF = hlavní místnost, odkud se vše rozbíhá dovnitř a odkud je připojen internet. stručný náčrt provedení Bude užitečný, když později hledáme problémy nebo rozšiřujeme. První součást dokumentace

15 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Extended Star Topology in a Multi-Building Campus Další součást dokumentace: Fyzický nákres sítě z předchozího snímku

16 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cut Sheet Cut Sheet = formulář, tabulka. Popis sítě v podobě seznamu spojů a jejich vlastností. Další součást dokumentace

17 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Setting Up VLAN Implementation Další součást dokumentace: Jak budou uspořádány virtuální LAN VLAN seskupují uživatele podle oddělení, týmů, podle toho, na čem pracují. VLAN oddělují (izolují) broadcasty a zvyšují bezpečnost. Pro komunikaci mezi VLAN jsou nutné směrovače.

18 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Use Routers to Impose Logical Structure Použij směrovače ke vnucení logické struktury = udělání pořádku Další součást dokumentace: Logický nákres vrstvy 3

19 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Addressing Maps Další součást dokumentace: Plán adres

20 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Developing a Layer 1 LAN Topology Co patří do vrstvy 1: Hloupé věci bez inteligence – konektory, kabely, huby, opakovače

21 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cable Characteristics and IEEE Values Baseband = základní pásmo. Zde označuje přenos signálů s využitím kmitočtů od nuly až do maxima, tj. kam až může kabel a zařízení kolem něj. Twisted Fiber

22 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Star Topology Using CAT 5 UTP Horizontální kabeláž = spojení od PC k prvnímu hubu, přepínači. Tyto kabely mohou mít dohromady max. 100m: patch kabel od PC + kabel ve zdi + patch kabel od patch panelu k přepínači ≤ 100 m

23 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Typical MDF in Simple Star Topology V tomto podniku nevycházejí žádné spoje delší než 100m, účastníků není mnoho, a tak se všechno vešlo do jediného MDF. MDF Scházejí se tam spoje od všech účastníků a končí na HCC = patch panel. Jeden rychlejší port přepínače je připojený na router a přes něj ven. ≤ 100m MDF = Main Distribution Facility místnost nebo bedna, ve které je to umístěno

24 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Multi-Building Campus areál s několika budovami Tady už jsou vzdálenosti větší než 100m. Také je víc účastníků. Proto přibyly IDF = Intermediate distribution facility = pomocné místnosti nebo bedny. Spoje mezi budovami nebo poschodími se jmenují vertikální nebo páteřní.

25 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Extended Star Topology in a Multi-Building Campus Sbírají signály od účastníků Sebrané signály soustřeďují do hlavního přepínače Vertikální vedení je ze skleněných vláken kvůli vzdálenosti a rychlosti. Několik vláken je nevyužitých = rezerva.

26 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Extended Star Topology Horizontální: např. v rámci budov, poschodí Vertikální: např. mezi budovami, poschodími Hlavní místnost, bedna Pomocné místnosti, bedny

27 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Documentation: Logical Diagram MDF = Main distribution facility. Primary communications room for a building. Central point of a star networking topology where patch panels, hub, and router are located. IDF = Intermediate distribution facility. Secondary communications room for a building using a star networking topology. IDF = pomocná místnost MDF = hlavní místnost, odkud se vše rozbíhá dovnitř a odkud je připojen internet. stručný náčrt provedení Bude užitečný, když později hledáme problémy nebo rozšiřujeme. První součást dokumentace To už tady bylo před několika snímky...

28 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cut Sheet Cut Sheet = formulář, tabulka. Popis sítě v podobě seznamu spojů a jejich vlastností. Další součást dokumentace To už tady bylo před několika snímky...

29 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Developing a Layer 2 LAN Topology Vyvíjíme topologii = rozložení vrstvy 2

30 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Microsegmentation of the Network Jak switch vytvoří mikrosegmenty a tím zabrání kolizím a umožní mnoho „hovorů“ najednou

31 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Asymmetric Switching Více zatížené porty přepínače jsou rychlejší (např. 100 Mbps), ostatní jsou pomalejší (např. 10 Mbps).

32 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Collision Domain Size with Hubs Hub: Čím víc připojených účastníků, tím menší kapacita se dostane na každého.

33 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Layer 2 Switch Collision Domains V čistě přepínané LAN je rozměr kolizní domény jen dva účastníci. A pokud je použit full-duplex, tak ke kolizím vůbec nemůže dojít. V síti s huby jsou rozměry kolizních domén větší, kapacita se musí sdílet a na každého se dostane méně.

34 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Layer 2 Switch with Hubs V síti s huby musíme dát pozor, aby kolizní domény nebyly moc velké a abychom vůbec splnili požadavky na kapacitu připojení, jak jsme je sesbírali v první fázi návrhu sítě.

35 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Layer 2 Migrate to Higher Bandwidth Řešením pak může být přechod na vyšší rychlosti, nebo na přepínače.

36 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Layer 3 Router Implementation Routery umožňují lepší správu sítí, omezují broadcast domény, umožňují připojení na internet. Pracují s IP adresami na vrstvě 3.

37 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Use Routers to Impose Logical Structure Routers provide scalability because they serve as firewalls for broadcasts. They can also provide scalability by dividing networks into subnetworks, or subnets, based on Layer 3 addresses. Směrovače umožňují další rozšiřování sítí, protože brání šíření broadcastů umožňují dělení sítí na podsítě na základě IP adres Odděluje – spojuje 3 různé sítě.

38 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Layer 3 Router for Segmentation Narozdíl od předchozích obrázků jsou tady díky směrovači navíc dvě samostatné sítě a připojení na internet.

39 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Logical Addressing Mapped to Physical Network Adresy, které máme k dispozici, si rozepíšeme a rozdělíme na všechna zařízení a účastníky. Toto rozdělení a přidělování musíme důsledně dodržovat v rámci celé sítě.

40 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Addressing Maps Další součást dokumentace: Plán adres (to už tady také bylo)

41 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Logical Network Maps and Addressing Maps Jiná podoba plánu IP adres

42 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Physical Network Map Fyzický plán pomáhá při hledání závad

43 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Setting Up VLAN Implementation Opakování: Jak budou uspořádány virtuální LAN VLAN seskupují uživatele podle oddělení, týmů, podle toho, na čem pracují. VLAN oddělují (izolují) broadcasty a zvyšují bezpečnost. Pro komunikaci mezi VLAN jsou nutné směrovače.

44 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. VLAN Communication Na jednom přepínači jsme vytvořili dvě virtuální sítě. Provoz mezi nimi může probíhat jen přes směrovač. Tím se zmenší broadcast domény a umožní se regulace provozu např. pomocí Access Control Lists.

45 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Hierarchical Design Model: Access Layer Návrh sítě v hierarchické podobě usnadňuje správu a rozšiřování. Backbone - páteř Distribuce, rozhodování Připojení, přístup

46 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Access Layer Kapacita sdílenápřepínaná => vyhrazená

47 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Functions of the Access Layer 1.Poskytuje kapacitu buď tak nebo tak 2.Filtruje na úrovni vrstvy 2 podle MAC adres 3.Vytváří mikrosegmenty, díky kterým se jednotlivé komunikace vzájemně neruší

48 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Features of Access Layer Switches Tabulku se neučte, ale prohlédněte si ji. Přepínače 1900 a 2950 máme v učebně. Fixní konfigurace: Počet a umístění portů je pevně dáno. Modulární konfigurace: Do připravených otvorů se kupují moduly (= šuplátka) s různým počtem portů.

49 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Access Layer Switches Catalyst 1900 series Catalyst 2820 series Catalyst 2950 series Catalyst 4000 series Catalyst 5000 series

50 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Distribution Layer

51 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Distribution layer includes these functions : Aggregation of the wiring- closet connections Broadcast / multicast domain definition VLAN routing Media transitions Security Distribution Layer Sběr signálů, které se sbíhají do místnosti nebo bedny Vymezení broadcast a multicast domén Zajištění provozu mezi VLAN pomocí směrování Přechody mezi médii, např. mezi UTP a skleněným vláknem Bezpečnost

52 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Distribution Layer Switches Cisco Catalyst 2926G Cisco Catalyst 6000 Family

53 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Core Layer = páteřní vrstva The core layer is a high-speed switching backbone. The core layer should be designed to switch packets as fast as possible. Páteřní vrstva je vysokorychlostní přepínací páteř. Má přepínat pakety co nejrychleji.

54 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Core Layer Switches IGX 8400 series Catalyst 8500 series Lightstream 1010

55 © 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Summary