The three-tier hierarchical network

The three-tier hierarchical network design that uses core, distribution, and access layers with redundancy, attempts to eliminate a single point of failure on the network. Multiple cabled paths between switches provide physical redundancy in a switched network. This improves the reliability and availability of the network. Having alternate physical paths for data to traverse the network makes it possible for users to access network resources, despite path disruption.

Click the Play button in Figure 1 to view an animation on redundancy.

1. PC1 is communicating with PC4 over a redundant network topology.

2. When the network link between S1 and S2 is disrupted, the path between PC1 and PC4 is automatically adjusted to compensate for the disruption.

3. When the network connection between S1 and S2 is restored, the path is then readjusted to route traffic directly from S2 to S1 to get to PC4.

For many organizations, the availability of the network is essential to supporting business needs; therefore, the network infrastructure design is a critical business element. Path redundancy is a solution for providing the necessary availability of multiple network services by eliminating the possibility of a single point of failure.

Note: The OSI Layer 1 redundancy is illustrated using multiple links and devices, but more than just physical planning is required to complete the network setup. For the redundancy to work in a systematic way, the use of OSI Layer 2 protocols, such as STP is also required.

Redundancy is an important part of hierarchical design for preventing disruption of network services to users. Redundant networks require adding physical paths; but, logical redundancy must also be part of the design. However, redundant paths in a switched Ethernet network may cause both physical and logical Layer 2 loops.

Logical Layer 2 loops may occur due to the natural operation of switches, specifically, the learning and forwarding process. When multiple paths exist between two devices on a network, and there is no spanning tree implementation on the switches, a Layer 2 loop occurs. A Layer 2 loop can result in three primary issues, as listed in Figure 2.

Kết quả (Việt) 1:

Thiết kế 3 tầng cấu trúc mạng sử dụng lõi, phân phối và truy cập lớp với dự phòng, cố gắng để loại bỏ một điểm duy nhất của thất bại trên mạng. Nhiều đường cabled giữa các thiết bị chuyển mạch cung cấp sự thừa vật lý trong một mạng chuyển mạch. Điều này cải thiện độ tin cậy và tính khả dụng của mạng. Có thay thế các đường dẫn vật lý dữ liệu qua mạng làm cho nó có thể cho người dùng để truy nhập tài nguyên mạng, mặc dù con đường gián đoạn.Nhấp vào nút Play ở hình 1 để xem một hình ảnh động về sự thừa.1. PC1 là giao tiếp với PC4 qua một topo mạng dự phòng.2. khi kết mạng giữa S1 và S2 là gián đoạn, đường giữa PC1 và PC4 sẽ tự động được điều chỉnh để bù đắp cho sự đổ vỡ.3. khi kết nối mạng giữa S1 và S2 được khôi phục, đường sau đó được điều chỉnh để định tuyến lưu lượng truy cập trực tiếp từ S2 S1 để đến PC4.Đối với nhiều tổ chức, tính khả dụng của mạng là điều cần thiết để hỗ trợ các nhu cầu kinh doanh; Vì vậy, thiết kế cơ sở hạ tầng mạng là một yếu tố kinh doanh quan trọng. Đường dư thừa là một giải pháp cho việc cung cấp sẵn nhiều mạng lưới dịch vụ, cần thiết bằng cách loại bỏ khả năng một điểm duy nhất của thất bại.Lưu ý: Sự thừa OSI lớp 1 được minh họa bằng cách sử dụng nhiều các liên kết và các thiết bị, nhưng kế hoạch hơn là chỉ cần vật lý là cần thiết để hoàn tất thiết lập mạng. Đối với dự phòng để làm việc một cách có hệ thống, việc sử dụng các giao thức OSI lớp 2, chẳng hạn như STP cũng là bắt buộc.Dự là một phần quan trọng của cấu trúc thiết kế để ngăn chặn sự gián đoạn của các dịch vụ mạng cho người dùng. Dự phòng mạng cần thêm đường dẫn vật lý; Tuy nhiên, dự phòng hợp lý cũng phải là một phần của thiết kế. Tuy nhiên, các đường dẫn dự phòng trong một mạng Ethernet chuyển có thể gây ra cả về thể chất và logic lớp 2 vòng.Hợp lý lớp 2 vòng có thể xảy ra do hoạt động tự nhiên của thiết bị chuyển mạch, cụ thể, học tập và quá trình chuyển tiếp. Khi nhiều đường tồn tại giữa hai thiết bị trên mạng, và không có spanning tree triển khai thực hiện trên các thiết bị chuyển mạch, một vòng lặp lớp 2 xảy ra. Một lớp 2 vòng lặp có thể gây ra ba vấn đề chính, như được liệt kê trong hình 2.

Kết quả (Việt) 2:

Ba tầng thiết kế mạng phân cấp mà sử dụng lõi, phân phối, và truy cập các lớp có khả năng dự phòng, cố gắng để loại bỏ một điểm duy nhất của thất bại trên mạng. Nhiều con đường cáp giữa các switch cung cấp dư thừa vật lý trong một mạng chuyển mạch. Điều này cải thiện độ tin cậy và tính sẵn sàng của mạng. Có đường vật lý thay thế cho dữ liệu đi qua mạng làm cho nó có thể cho người sử dụng để truy cập vào tài nguyên mạng, mặc dù con đường gián đoạn.

Nhấp vào nút Play trong hình 1 để xem một hình ảnh động trên dư thừa.

1. PC1 là giao tiếp với PC4 trên một topo mạng dự phòng.

2. Khi liên kết mạng giữa S1 và S2 được phá vỡ, các con đường giữa PC1 và PC4 được tự động điều chỉnh để bù đắp cho sự gián đoạn.

3. Khi kết nối mạng giữa S1 và S2 được khôi phục, các con đường sau đó được điều chỉnh định tuyến lưu lượng trực tiếp từ S2 S1 để có được để PC4.

Đối với nhiều tổ chức, sự sẵn có của mạng là rất cần thiết để hỗ trợ các nhu cầu kinh doanh; do đó, việc thiết kế cơ sở hạ tầng mạng là một yếu tố kinh doanh quan trọng. Đường dẫn dự phòng là một giải pháp cung cấp sự sẵn có cần thiết của nhiều dịch vụ mạng bằng cách loại bỏ các khả năng của một điểm duy nhất của thất bại.

Lưu ý: Các OSI Layer 1 dự phòng được minh họa cách sử dụng nhiều liên kết và các thiết bị, nhưng hơn kế hoạch chỉ vật lý được yêu cầu phải hoàn thành các thiết lập mạng. Đối với dự phòng để làm việc một cách có hệ thống, việc sử dụng các giao thức OSI 2 lớp, chẳng hạn như STP cũng được yêu cầu.

Dự phòng là một phần quan trọng của thiết kế phân cấp để ngăn chặn sự gián đoạn của các dịch vụ mạng cho người dùng. Mạng lưới dự phòng yêu cầu thêm đường vật lý; nhưng, dự phòng hợp lý cũng phải là một phần của thiết kế. Tuy nhiên, con đường dư thừa trong một mạng Ethernet chuyển mạch có thể gây ra cả hai lớp vật lý và logic 2 vòng.

Logic Layer 2 vòng có thể xảy ra do hoạt động tự nhiên bị chuyển mạch, cụ thể, quá trình học tập và chuyển tiếp. Khi có nhiều đường đi giữa hai thiết bị trên mạng, và không có kéo dài thực hiện cây trên các công tắc, một vòng lặp lớp 2 xảy ra. Một vòng lặp lớp 2 có thể dẫn đến ba vấn đề chính, như được liệt kê trong hình 2.