Projektowanie niezawodnej sieci

Przy połączeniach równoległych, inaczej niż przy Spanning Tree, trasy redundancyjne mogą być użyte do przesyłania ruchu przez sieć. Jest to możliwe, ponieważ każdy interfejs routera reprezentuje inną sieć. Oznacza to, że połączenia redundancyjne nie znajdują się w tej samej sieci co połączenia podstawowe, jak to ma miejsce w wypadku połączeń między przełącznikami warstwy 2. W tym miejscu należy przypomnieć, że pętle powstają przy istnieniu równoległych tras w tej samej sieci.

Na rysunku 11 pokazano trasy równoległe między przełącznikami dystrybucyjnymi (S<sub>A</sub>, S<sub>B</sub>) a routerem (Ro<sub>K</sub>) oraz między przełącznikami rdzeniowymi (S<sub>R1</sub>, S<sub>R2</sub>) a tym samym routerem (Ro<sub>K</sub>). Trasami równoległymi są połączenia odpowiednio P<sub>A</sub> i R<sub>B</sub> oraz P<sub>K</sub> i R<sub>K</sub>.

Projektowanie niezawodnej sieci

Rys. 11 Połączenia podstawowe i redundancyjne między routerami a przełącznikami tworzą trasy równoległe

Projektowanie niezawodnej sieci

Rys. 12 Połączenia redundancyjne między routerami i przełącznikami znajdują się w różnych sieciach

Projektowanie niezawodnej sieci

Rys. 13 Przesyłanie danych przez router

Projektowanie niezawodnej sieci

Rys. 14 Router wysyła dane przez sieć 200.200.200.0

Projektowanie niezawodnej sieci

Rys. 15 Router R<sub>M</sub> przesyła dane przez sieć 100.100.100.0

Na rysunku 12 pokazano ten sam fragment sieci, lecz z zaznaczonymi adresami internetowymi przyporządkowanymi poszczególnym interfejsom routera Ro<sub>K</sub>. Jak widać, każdy z interfejsów routera znajduje się w innej sieci.

Rozważmy następujący przykład pokazujący rolę połączeń równoległych. W tym celu przyjrzyjmy się rysunkowi 13. Jeśli stacja sieciowa SSI1 wysyła dane do serwera SeA, to w pierwszej kolejności dane te przepływają przez przełącznik SI. Dalsza trasa przepływu danych zależy od stanu połączenia podstawowego P<sub>I</sub>: jeśli połączenie to nie jest uszkodzone, to właśnie ono tworzy tę trasę, w przeciwnym razie dane przepływają przez połączenie R<sub>I</sub>. Przy poprawnym funkcjonowaniu połączenia P<sub>I</sub> dalsza trasa przepływu danych przebiega przez przełącznik dystrybucyjny S<sub>A</sub> i dalej przez połączenie P<sub>A</sub> i router Ro<sub>K</sub>. Router Ro<sub>K</sub> może przesłać dane albo przez sieć o adresie 200.200.200.0, albo przez sieć o adresie 100.100.100.0. Jest to zależne od działania protokołu routingu działającego w sieci. Protokółu routingu (np. RIP, OSPF lub EIGRP, opisane w Vademecum teleinformatyka cz. 2) określa, która z tras jest optymalna i na tej podstawie instruuje router o potrzebie przesłania danych określoną trasą. Załóżmy, że w naszym przykładzie (rys. 14) router przesyła dane przez sieć 200.200.200.0, a następnie przez przełącznik rdzeniowy S<sub>R1</sub>, router Ro<sub>M</sub> do serwera Se<sub>A</sub>.

Jeśli dane płyną w kierunku przeciwnym (rys. 15), tzn. z serwera Se<sub>A</sub>, wtedy router Ro<sub>M</sub> musi zdecydować o trasie przesyłania tych danych. Tym razem robi to przez sieć 100.100.100.0, przesyłając dane do routera Ro<sub>K</sub> i dalej przez przełączniki S<sub>A</sub> i S<sub>I</sub> do stacji SSI1. Przykład ten pokazuje, że routery wykorzystują oba połączenia (podstawowe i redundancyjne), czyli stosują paralelizm.

Paralelizm umożliwia osiągnięcie szerszego pasma użytkowego niż Spanning Tree, ponieważ w tym samym czasie do przesyłania danych w sieci mogą być użyte zarówno trasy podstawowe , jak i zapasowe .

Paralelizm umożliwia osiągnięcie szerszego pasma użytkowego niż Spanning Tree, ponieważ w tym samym czasie do przesyłania danych w sieci mogą być użyte zarówno trasy podstawowe (P), jak i zapasowe (R).

Redundancja programowa

Celem redundancji programowej (Software Redundancy) jest wspomaganie procesu powrotu sieci do normalnej pracy po minimalnie krótkim czasie przerwy w jej działaniu, bez jakiejkolwiek interwencji manualnej. Jedną z form redundancji programowej jest mechanizm Spanning Tree, automatycznie włączający połączenie redundancyjne, gdy połączenie podstawowe zostało uszkodzone. Użytkownicy mogą tego w ogóle nie zauważyć, ponieważ proces ten odbywa się bez ich interwencji. Innym przykładem redundacji programowej jest działanie protokołów routingu, automatycznie określających nową ścieżkę dla ruchu, jeśli dotychczasowa ścieżka uległa uszkodzeniu.

Istnieją jeszcze inne sytuacje, kiedy niezbędna jest redundancja programowa. Przykładem jest usługa realizowana przez mechanizm default gateway. Do funkcjonowania sieci IP są niezbędne końcowym użytkownikom (stacjom sieciowym): adres IP oraz IP default gateway, bez których nie mogą oni uzyskać dostępu do sieci. Stacja sieciowa, wysyłając dane do sieci, korzysta z default gateway, czyli routera. Jeśli default gateway ulega uszkodzeniu, to stacje nie mogą kontaktować się z siecią. W takim właśnie wypadku idealnym rozwiązaniem okazuje się redundancja programowa, chroniąca default gateway i nie dopuszczająca w ten sposób do przerw w pracy sieci.


TOP 200