Sieci odporne na awarie
- Kamil Folga,
- 07.06.2010
Niezawodność infrastruktury sieciowej to podstawa działania każdego nowoczesnego przedsiębiorstwa. Sprzęt elektroniczny bywa jednak zawodny, co może powodować konkretne straty finansowe. Istnieją jednak mechanizmy, które pozwalają zminimalizować ryzyko niedostępności sieci w razie awarii urządzeń sieciowych.
Wysoka dostępność HA (High-Availability) w sieci to zapewnienie ciągłości działania usług, gdy zawiodą komponenty poszczególnych systemów. Systemy HA umożliwiają wykrycie problemów sprzętowo-programowych oraz zapewniają niezbędne mechanizmy automatycznego przywrócenia funkcjonalności. Wszystko odbywa się bez konieczności podejmowania interwencji administracyjnej. Zapewnienie wysokiej dostępności sieci komputerowej jest najczęściej realizowane w warstwie drugiej i trzeciej modelu OSI.
Redundancja warstwy drugiej
W związku z redundancją warstwy drugiej, warto powiedzieć o agregacji portów fizycznych przełącznika oraz mechanizmach zapobiegania powstawaniu pętli w środowisku wielościeżkowym.
Dzięki ostatnio zaprezentowanym specyfikacjom łączy Ethernet o przepustowości 40G oraz 100G, agregacja łączy będzie preferowaną metodą tworzenia wysoce wydajnych połączeń szkieletowych. Agregacja łączy - opisywana przez standard IEEE 802.3ad - scala wiele fizycznych portów w jeden port logiczny. W tej sytuacji nawet jeżeli jedno z łączy fizycznych ulegnie awarii, nie wpływa to na pracę danej ścieżki logicznej. Przepustowość nie zawsze będzie się skalowała wraz ze wzrostem liczby uczestniczących w agregacji portów. Zazwyczaj przeprowadzana będzie dystrybucja przepływów między portami, składającymi się na grupę łączy agregowanych. Typowo przełącznik sprawdza zawartość przepływów i wykorzystuje specyficzne algorytmy do przydzielenia dla każdego przepływu odpowiedniego członka LAG (Link Aggregation Group). Większość obecnie dostępnego sprzętu sieciowego pozwala rozproszyć fizyczne ścieżki, nawet między wiele kart liniowych w urządzeniach modularnych. Nawet gdy karta liniowa przełącznika ulegnie uszkodzeniu, użytkownicy nie powinni odczuć skutków awarii.
Zapewnienie redundancji w sieciach Ethernet będzie typowo oznaczało wdrożenie mechanizmów STP (Spanning Tree Protocol). Mechanizmy te pracują w warstwie drugiej modelu OSI. Podstawową ich funkcją jest zapobieganie powstawaniu pętli, które tworzą redundantne łącza warstwy drugiej. Poprzez wymianę komunikatów BPDU między przełącznikami, mechanizm STP decyduje o ewentualnym blokowaniu lub odblokowaniu ruchu na danym porcie. Wadą mechanizmów STP jest powolna konwergencja, która jest ściśle uzależniona od konfiguracji parametrów czasowych. W przeciwieństwie do STP, mechanizm RSTP (Rapid STP) reaguje znacznie szybciej. Problemem obu mechanizmów są jednak niezbyt wydajne działania w przypadku pracy w dużej sieci. Wdrożenie mechanizmów STP/RSTP będzie wiązało się z koniecznością dostrojenia konfiguracji. Nawet w przypadku wykorzystania RSTP (802.1w), którego czas konwergencji jest stosunkowo niski, warto poeksperymentować z ustawieniami.