Структура Интернета
Компьютерные сети, которые объединяет Интернет, сохраняют самостоятельное значение. Действительно, Интернет не имеет ни четко выраженного владельца, ни национальной принадлежности, хотя, конечно, существуют компании, которые отвечают за какие-либо сферы деятельности, тем самым обеспечивая связь между сетями. Любая сеть может иметь связь с Интернет и, следовательно, рассматриваться как ее часть, если в ней используются принятые для Интернет протоколы TCP/IP или имеются шлюзы для преобразования стека протоколов, на котором работает сеть, в протоколы TCP/IP. Практически все сети национального и регионального масштабов имеют выход в Интернет.
Типичная национальная сеть имеет иерархическую структуру. Верхний уровень составляют центры, связанные между собой высокоскоростными линиями связи. С национальным центрами соединяются региональные, к которым, в свою очередь, подключаются местные центры. Именно к местным центрам подключаются локальные сети малых и средних предприятий, а также компьютеры отдельных пользователей. Корпоративные сети крупных предприятий могут соединяются как с региональными, так и с местными центрами.
Интернет изначально строилась для объединения сетей с различным внутренним устройством. С самого начала в ее устройстве выделяли магистральную сеть, а сети, присоединенные к магистрали, рассматривались как автономные сети. Магистральная сеть и каждая из автономных сетей имели свое собственное административное управление.
Общая схема структуры Интернет представлена на рис. 1. Для соединения двух и более сетей в Интернет используются маршрутизаторы — компьютеры, которые физически соединяют сети друг с другом и с помощью специального программного обеспечения передают информацию из одной сети в другую. Все автономные сети и магистральная сеть имеют свой уникальный номер, который выдается организации, учредившей новую автономную систему, Информационным центром сети Интернет [Internet Network Information Center, InterNIC].
Стек протоколов tcp/ip
Так как стек TCP/IP был разработан до появления модели взаимодействия открытых систем ISO, то, хотя он также имеет многоуровневую структуру, соответствие уровней стека TCP/IP уровням модели OSI достаточно условно.
Протоколы TCP/IP делятся на 4 уровня:
- прикладной уровень [уровень 1];
- транспортный уровень [уровень 2];
- уровень межсетевого взаимодействия [уровень 3];
- уровень сетевых интерфейсов [уровень 4].
Глобальная сеть Internet
На примере всемирной глобальной сети Internet рассмотрим структуру глобальной сети. Сеть Internet представляет собой совокупность взаимосвязанных коммуникационных центров, к которым подключаются региональные поставщики сетевых услуг и через которые осуществляется их взаимодействие, т.е. Internet имеет типичную для глобальных сетей структуру (рис. 1). До 1995 года сеть Internet контролировалась National Science Foundation (NSF), которая создала три мощных коммуникационных центра: в Нью-Йорке, Чикаго и Сан-Франциско. Затем были созданы центры на Восточном и Западном побережье и много других федеральных и коммерческих коммуникационных центров. Между этими центрами устанавливаются договорные отношения о передаче информации и поддержании высокоскоростной связи. Совокупность коммуникационных центров образует подсеть связи, поддерживаемую рядом мощных компаний. С точки зрения пользователя в Internet выделяются поставщики услуг, поддерживающие информацию на серверах, и потребители этих услуг — клиенты. Взаимодействие поставщиков с потребителями осуществляется через коммуникационную систему с множеством узлов (рис. 2). Рис.2. Логическая схема глобальной сети Internet Принципы работы глобальной сети Работа Internet возможна потому, что разработаны стандартные способы общения между компьютерами и прикладными программами. Это позволяет компьютерам разного типа связываться между собой без особых проблем. IAB ответственен за стандарты; он решает, когда стандарт необходим и каким ему следует быть. Когда требуется стандарт, совет рассматривает проблему, принимает стандарт и по сети оповещает о нем мир. IAB также следит за различными номерами (и другими вещами), которые должны оставаться уникальными. Например, каждый компьютер в Internet имеет свой уникальный 32-разрядный двоичный адрес. Как присваивается этот адрес? IAB заботится о такого рода проблемах. Он не присваивает адресов самолично, но разрабатывает правила, как эти адреса присваивать. Адрес присваивает конкретный провайдер, обеспечивающий подключение компьютера к сети. Рассмотрим в самых общих чертах принципы работы глобальной сети с коммутацией пакетов, использующей протокол TCP/IP. Этот протокол лежит в основе как сети Internet, так и многих других. Знание основ построения сети позволяет понять смысл многих действий, которые придется выполнять пользователю для получения доступа к многочисленным и разнообразным ресурсам сети.
Основы документирования сетей
Сразу скажу, что на написание мини статейки об основах документирования для наших подписчиков подтолкнул курс от уже упоминавшегося на канале Netskills. Вся основная механика у них на канале:
На структурную схему наносятся принципиальные моменты дающее полное, но общее представление о том:
- Cколько у нас провайдеров;
- Как у нас выстроена архитектура ЛВС: внешний периметр, ядро, уровень доступа;
- Как обстоит дело с отказоустойчивостью. Каскад устройств, как на картинке firewall и core switch, указывает на то, что используется стек. Вот какой конкретно стек: stack wise, vss с единым control plane или vPC/MCLAG домен с раздельным control plane тут не важно. Аспекты типов стекирования отражаются на схеме L2, в таблице кабельных соединений, а особенности настроек в документе под номером 6 — “Описание настроек”.
Еще раз заостряю внимание. Структурная схема — общая информация. Стеки/кластера и связанные с этим концепции укладываем на L2 схему.
После того как у нас есть “структурка” мы готовим (требуем от подрядчика) L3 схему.
L3 схема
На L3 схеме отображаются ключевые сегменты сети: стыки access-core, core-FW, FWs (border routers) — ISPs. Если описывается корпоративная инфраструктура, то к ключевым сегментам можно отнести сегменты в которых находятся основные корпоративные ресурсы: dns, почта, NTP, VIP пользователи, гостевой и пользовательский Wi-Fi. Если описывается инфраструктура уровня ЦОД, где может быть десятки тысяч сегментов, необходимо ограничится L3 сегментами лишь стыковых соединений. Сегмент удобно изображать в виде трубы с нанесением на нее адреса подсети и соответствующего идентификатора vlan. Целесообразно указывать default gateway. Оборудование уровня L2: L2 коммутаторы, хабы, медиаконвертеры на L3 схеме не изображаются!
После того как имеется структурная схема и L3 переходим к L2 схеме.
L2 схема
L2 схема это уже про частности канального, местами физического уровня. Тут мы уже делаем акцент на типе используемого кабеля: оптика или медь, стековое соединение. Указываем номер порта, тип линка: агрегированный или нет, режим: trunk или access, id vlans в транках (можно и не указывать, так как их может быть слишком много). Конкретные перечни vlan относящихся к информационным системам клиентов, пользователей и то каким транкам они принадлежат лучше всего отражать в документе “Описание настроек”. На схеме же можно/целесообразно отразить факт наличия in-band и out-of-band менеджмента. Т.е. на наличие управляющего трафика посредством основных каналов и альтернативного варианта управления инфраструктурой посредством выделенных каналов, менеджмент коммутаторов, консольных серверов.
Traditional — два standalone коммутатора с наличием петли и работающим STP (стоит избегать таких вариантов архитектур, по возможности. Но в кампусе допускается);
StackWise Virtual-Physical/StackWise Virtual-logical — Два коммутатора представляются Access уровню как один виртуальный. Нет риска петель, не надо беспокоится о STP, нет простоя линков (must have в крупном enterprise и data center)
Вот если говорить не про проект, а про эксплуатацию действующей инфраструктуры, то существует два подхода:
- Ведение такой же Exel таблицы. Просто функционально, но есть нюансы. Как правило плодится много копий и по итогу информация зачастую не 100% актуальна. Если документ ведет один человек, то это куда не шло. Если к планированию и учету IP пространства причастны >1, то целесообразно использовать специальные продукты (пункт 2).
- Система централизованного учета IP пространства. Есть один бесплатный и удобный продукт под названием phpipam, лично его использую. С этим инструментом планирование и учет IP пространства циклопически упрощается (https://phpipam.net/)
Маркер — идентификатор связи (по аналогии с ключевым полем в БД). В продаже есть специальные принтера. Можно использовать ручные бобины.
Откуда (Ряд/Шкаф/Юнит)-Оборудование-Плата/порт
Куда\Откуда — транзитные (промежуточные) коммутации. Если оконечное оборудование, в нашем примере это блейд корзина HP C7000 подключается портом OA1 (On-board administrator) непосредственно к менеджмент коммутатору Cisco WS-C3750X-24 (Маркер 0051), то блоки Куда\Откуда пустые. А вот если взять маркер 0094, то связь между с7000 и коммутаторами ядра пролегает через промежуточную патч-панель и нетподиум (оптическая СКС);
Куда — собственно так же как и Откуда — Оборудование-Плата/порт. Обычно (в большинстве случаев) Откуда — оконечное оборудование: рабочее место, сервер. Куда — коммутатор. Но если связь отражает межкоммутаторное взаимодействие, кластерное взаимодействие, то слева отражается условный 1-й номер, а справа условный 2-й номер.
Тип разъема: RJ-45, MM/SM LC/MM SC и тд. и тп. По данному столбцу сразу понятно что у вас за физика оптика или медь, какой тип оптики мультимод или синглмод, какой тип оптического разьема.
Количество кусков (патчкордов) и их длина— тут все должно быть понятно.
Кто и когда проводил работы — тоже очень важный момент.
Описание настроек
Совершенно необходимы документ при проектировании/модернизации. В практике я встречал еще такой синоним как пусконаладочные карты. В целом, данные документы про настройки по шагам. В них описывается текущая настройка, какие вносятся изменения и для чего, какой результат ожидается. Когда будет этап пусконаладки если ожидаемый результат получен — успех, нет — разбираемся в чем проблема и уже только устранив которую идем дальше;
Дополнительные документы:
7. Расположение оборудование в стойках > (см. вкладку СКС-2)
Немного поддержу Netskills еще рекламкой:
Если материал понравился — лучшая помощь порекомендовать канал товарищу IT-шнику. Лишними знания не бывают)