Преимущества иерархических сетей

Среди многих преимуществ иерархических сетей следует привести следующие:

· Масштабируемость. Иерархические сети очень хорошо и достаточно просто масштабируются. Модульность архитектуры позволяет реплицировать ее элементы по мере роста сети. Учитывая тот факт, что каждый модуль согласован с остальными, расширение сети достаточно легко планируется и внедряется. Например, если архитектура содержит 2 коммутатора уровня распределения на каждые 10 коммутаторов уровня доступа, то, перед тем как добавлять дополнительные коммутаторы на уровень распределения, можно продолжать наращивать коммутаторы уровня доступа до тех пор, пока 10 коммутаторов уровня доступа не будут иметь перекрестные связи с 2-мя коммутаторами уровня распределения. По мере того, как происходит наращивание коммутаторов уровня распределения для согласования нагрузки, поступающей от коммутаторов уровня доступа, можно добавлять дополнительные коммутаторы уровня ядра для обработки дополнительной нагрузки на ядро.

· Производительность. Производительность сети, которая во многом зависит от пропускной способности на различных уровнях иерархии, повышается за счет обхода низкопроизводительных промежуточных коммутаторов при передаче сообщений. Данные передаются через агрегированные порты коммутаторов от уровня доступа до уровня распределения на скоростях, которые, в большинстве случаев, соответствуют пропускной способности кабельных линий. Уровень распределения использует свои высокопроизводительные коммутационные возможности для направления трафика к ядру системы, где он затем маршрутизируется до пункта назначения. Вследствие того, что ядро и уровень распределения выполняют свои функции на очень высоких скоростях, борьба за пропускную способность здесь неуместна. Учитывая эти факторы, следует отметить, что правильно спроектированная иерархическая сеть может обеспечить скорость передачи данных между всеми устройствами, которая приблизительно соответствует пропускной способности проводных линий (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet).

· Безопасность. В иерархических сетях безопасность улучшена и более проста в управлении. Коммутаторы уровня доступа могут быть сконфигурированы с различными настройками безопасности портов, что позволяет контролировать набор устройств, которым разрешено подключение к сети. Существует возможность использовать расширенные политики безопасности на уровне распределения. Например, можно применять политики управления доступом, которые определяют, какие протоколы передачи данных используются в сети и где они разрешены. Если необходимо ограничить использование протокола HTTP для определенной группы пользователей на уровне доступа, то можно использовать политику, которая заблокирует HTTP-трафик на уровне распределения. Ограничение трафика протоколов верхних уровней, таких как IP и HTTP, требует от коммутатора способности обрабатывать политики, применимые для этих уровней. Некоторые коммутаторы уровня доступа обладают функциями Уровня 3, но обычно задачи обработки данных Уровня 3 ложатся на коммутаторы уровня распределения, так как они решают их более эффективно. Защита портов на уровне доступа и политики безопасности на уровне распределения позволяют значительно повысить защищенность сети.

· Управляемость. Иерархические сети сравнительно просты в управлении. Каждый уровень иерархии выполняет закрепленные за ним функции. Поэтому, если требуется изменить функциональность коммутатора уровня доступа, можно повторить изменения на всех коммутаторах этого уровня в сети, так как они, по всей видимости, выполняют те же функции. Введение новых коммутаторов также является простой задачей потому, что настройки коммутаторов могут быть скопированы с одного устройства на другое с минимальными изменениями. Согласованность между коммутаторами на каждом из уровней иерархии позволяет выполнять быстрое восстановление функциональности и поиск решений проблем при их возникновении. В некоторых особых случаях согласованность между устройствами может нарушиться, поэтому необходимо удостовериться в том, что настройки хорошо задокументированы и можно сравнить их перед применением.

· Удобство обслуживания. В виду того, что иерархические сети модульны по своей природе и достаточно легко масштабируются, их обслуживание также достаточно простое. При использовании других сетевых архитектур и топологий сопровождение сети становится все более сложной задачей в условиях ее роста. Кроме того, в некоторых архитектурах существует конечный предел роста, когда дальнейшее масштабирование превращает сопровождение в сложную и дорогостоящую задачу. В иерархической сети функции коммутаторов определены на каждом из уровней, что упрощает процедуру выбора правильного устройства. Добавление коммутаторов на какой-либо из уровней не означает, что на других уровнях не возникнет каких-либо узких мест или ограничений. Для того, чтобы вся система выполняла свои функции с максимальной производительностью, все коммутаторы должны быть высокопроизводительными, так как каждый коммутатор должен быть способен выполнять все функции в сети. В иерархической модели функции коммутаторов различаются по уровням. Учитывая это, можно сэкономить затраты на использовании менее дорогих коммутаторов на уровне доступа, но столкнуться с большими затратами на коммутаторы уровней распределения и ядра, чтобы достичь высокой производительности сети.