Одна большая плоская сеть

Сети склонны к излишнему усложнению — это происходит само собой. Однако поддержание сети чистой и простой имеет большую ценность. Простые сети легче администрировать, они более производительны и надёжны, а также, как правило, менее дорогостоящи. Каждая сеть требует своего уровня сложности, и крупные сети, безусловно, нуждаются в значительном её уровне, однако малый бизнес зачастую может сохранять сети крайне простыми — и это одна из причин, по которым небольшие компании более гибки и экономичны, что даёт им преимущество перед крупными конкурентами. Это преимущество необходимо использовать, поскольку малому бизнесу недоступен корпоративный эффект масштаба.

Сложность сети можно рассматривать с двух точек зрения. Первая — физическая сеть: реальная конфигурация коммутаторов и маршрутизаторов, составляющих сеть. Вторая — логическая сеть: как сегментированы диапазоны IP-адресов, где существуют барьеры маршрутизации и т. д. При оценке сложности сети важно учитывать оба аспекта.

Целью любой сети должна быть максимальная простота при условии выполнения всех задач и требований, предъявляемых к сети.

Первый аспект, который мы рассмотрим, — физически плоская сеть. Сведение физической сети к плоской структуре может оказать поистине поразительный эффект на производительность и надёжность этой сети. В очень небольшой сети это может означать работу через единственный коммутатор для всех подключений. Как правило, такое решение доступно лишь для самых маленьких сетей, поскольку коммутаторы редко бывают доступны более чем на сорок восемь или пятьдесят два порта. Однако для многих предприятий малого бизнеса это вполне реализуемо. Возможно, потребуется дополнительная прокладка кабеля по всему зданию, чтобы свести все подключения в одно центральное место, но зачастую этого можно добиться — по крайней мере, в рамках одной площадки. Многие компании сегодня имеют несколько офисов или сотрудников, работающих из дома, что существенно усложняет сетевые задачи, хотя в таких случаях каждая площадка может стремиться к собственной простоте.

По мере роста сети концепция единственного коммутатора также может масштабироваться с помощью стекирования коммутаторов. Стекированные коммутаторы используют общую коммутационную матрицу или объединительную плату. В стеке они ведут себя как один коммутатор, но с большим количеством портов. (Некоторые коммутаторы реализуют истинное совместное использование объединительной платы, другие имитируют это с помощью высокоскоростных аплинк-портов с общим управлением через этот порт.) Стек коммутаторов управляется как единый коммутатор, что не делает управление сетью сложнее или трудоёмче по сравнению с отдельным коммутатором. Стек коммутаторов обычно масштабируется до трёхсот и более портов, что позволяет физически наращивать площадку значительно дольше, прежде чем потребуется отказаться от подхода с единым коммутатором.

В некоторых случаях крупные модульные шасси с единым коммутатором могут вмещать ещё больше — четыреста и более портов в одном коммутаторе, но уже в корпоративном шасси типа «blade».

Проявляя творческий подход и ориентируясь на простые, элегантные решения, вполне возможно сохранить даже умеренно крупную сеть в рамках единой коммутационной матрицы, обеспечивая всем сетевым подключениям общую объединительную плату.

Второй аспект, который необходимо исследовать, — логическая сложность сети. Даже в физически простых сетях нередко можно наблюдать, как малый бизнес тратит значительное время и усилия на внедрение ненужных подсетей или VLAN и всех сопутствующих накладных расходов.

Разбиение на подсети редко бывает необходимым в малом или даже небольшом среднем бизнесе. Традиционно, начиная с 1990-х годов, было принято ограничивать подсети максимум 256 устройствами (или подсетью /24) из-за коллизий пакетов, широковещательных рассылок и других практических проблем. Это имело большой смысл в ту эпоху, когда вместо коммутаторов использовались хабы, широковещательные рассылки были обычным явлением, а пропускная способность сети в лучшем случае составляла 10 Мбит/с на общей шине. Современные сети с выделенными каналами 1 Гбит/с, без коллизий и с минимальным широковещательным трафиком испытывают сетевую нагрузку совершенно иначе. Если 256 устройств в подсети тогда считались чрезвычайно большой сетью, то сегодня наличие более 1000 устройств в одной подсети не является проблемой.

Эти изменения в поведении сетей означают, что малый и средний бизнес практически никогда не нуждается в разбиении на подсети по соображениям масштаба и может вполне комфортно использовать единую подсеть для всего предприятия, снижая сложность и упрощая управление сетью. Несколько подсетей могут потребоваться для поддержки конкретной сегментации сети, например для разделения производственной и гостевой сетей, однако масштаб — традиционная причина для разбиения на подсети — становится актуальным исключительно для крупного бизнеса.

Соблазн внедрить VLAN в каждой среде малого бизнеса также велик. Подсети и VLAN нередко взаимосвязаны и часто путаются, но подсети часто существуют без VLAN, тогда как VLAN без подсетей не существует.

В крупных средах VLAN воспринимаются как нечто само собой разумеющееся — предполагается, что они просто будут. Это мышление нередко переходит к более мелким организациям, которые часто испытывают соблазн применить его к компаниям, не обладающим тем масштабом, при котором управление VLAN имеет смысл. VLAN должны быть относительно редким явлением в сети малого бизнеса.

Наиболее распространённый случай неоправданного использования VLAN, который я наблюдаю, — это сети Voice over IP (VoIP). Широко распространено мнение, что VoIP имеет особые требования, для которых необходима поддержка VLAN. Это не так. VoIP и необходимый ему иногда QoS доступны без VLAN и зачастую работают лучше без них.

VLAN действительно становятся важными либо когда требуется управление в крупном масштабе (когда масштаб превышает возможности одной подсети), которое невозможно обеспечить физическим разделением, либо когда необходима специфическая безопасность на сетевом уровне — что в сегменте малого и среднего бизнеса встречается относительно редко. VLAN очень полезны и имеют своё применение. VLAN часто используются при необходимости выделенной гостевой сети, однако, как правило, в малом бизнесе гостевой доступ обеспечивается прямым подключением гостей к Интернету, а не через карантинную сеть для гостей.

Наиболее распространённым практическим применением VLAN в малом и среднем бизнесе, вероятно, является изолированная DMZ типа «огороженный сад», предназначенная для карантинного удалённого доступа BYOD, где BYOD-устройства подключаются аналогично гостям, но имеют возможность обращаться к ресурсам удалённого доступа по протоколам RDP, ICA или PCoIP. VLAN также популярны для создания традиционных DMZ для внешних общедоступных сервисов, таких как веб-серверы и серверы электронной почты, — однако в современных предприятиях малого и среднего бизнеса эти сервисы, как правило, не размещаются в локальной сети, поэтому это классическое применение VLAN в сегменте малого и среднего бизнеса быстро уходит в прошлое.

Ещё один случай, когда VLAN нередко используются неуместно, — это сеть хранения данных (SAN). Лучшей практикой является создание SAN в виде полностью независимой (физически изолированной) сети, не связанной с обычной коммутационной инфраструктурой. Как правило, не рекомендуется создавать SAN с использованием VLAN или подсетей — для неё следует использовать выделенные коммутаторы.

Соблазн добавить сложные коммутационные конфигурации, дополнительные подсети и VLAN велик: мы слышим об этом из крупных сред, это интересно и увлекательно, и это, по всей видимости, укрепляет позиции в карьере, делая сеть сложнее в обслуживании. Сложные сети требуют навыков высокого уровня и могут казаться отличным способом применить полученный сетевой сертификат. Но в долгосрочной перспективе это плохая карьерная и ИТ-стратегия. Сетевую сложность следует добавлять в лабораторных условиях в учебных целях, а не в производственных сетях. Производственные сети должны работать как можно проще, элегантнее и экономичнее.

При относительно небольших усилиях сеть малого бизнеса вполне может быть спроектирована как физически и логически очень простая. Цель, разумеется, состоит в том, чтобы максимально приблизиться к созданию единой плоской сетевой структуры, в которой все устройства являются физическими и логическими равноправными узлами без лишних узких мест или эскалаций протоколов. Это повышает производительность и надёжность, снижает затраты и освобождает ИТ-ресурсы для решения более важных задач.

Первоначально опубликовано в блоге StorageCraft.