Depois de ter uma rede instalada, sua principal tarefa como gerente de rede é manter sua capacidade. Esta é principalmente uma questão de adicionar mais hardware para atender a maior demanda de largura de banda e mais terminais para a equipe. No entanto, você só pode alcançar essa expansão de maneira ordenada se tiver uma estrutura de design em vigor.
Ao criar uma nova rede, você tem o benefício de uma planilha limpa, que lhe dá a oportunidade de projetar um serviço que pode ser facilmente expandido. Portanto, se você assumir uma rede mal planejada, pode ser uma boa ideia projetar o sistema do zero e, em seguida, mover os recursos existentes para adequá-los ao layout planejado.
Neste guia, você lerá sobre um sistema para criar um design, que fornecerá o layout de uma nova rede. Também pode ser aplicado a redes existentes para lhes trazer um melhor desempenho. O esquema deste guia segue o sistema recomendado no curso para o Exame Cisco Certified Network Associate (CCNA). Portanto, mesmo que você não tenha a responsabilidade de criar um design de rede agora, as dicas deste guia devem pelo menos ajudá-lo a passar nos exames CCNA.
Continue lendo para obter o guia definitivo de design de rede!
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Metodologia de Projeto
Em última análise, as redes existem apenas para atender às necessidades de uma organização. É claro que cada empresa, instituição de caridade ou associação tem requisitos exclusivos de sua rede a serem considerados. Por exemplo, o hardware e os aplicativos operacionais necessários para criar uma rede para um negócio on-line são diferentes do equipamento necessário para o suporte comercial de um negócio físico.
Ao considerar o projeto de rede, você não precisa se preocupar desde o início com a tarefa de compilar uma lista de requisitos de hardware. Isso virá mais tarde. No momento, estamos nos concentrando no design da rede, e não na implementação desse design. Afastando-se para um outro nível de abstração, no início de um exercício de design, não estamos nem preocupados com o layout da rede ou mesmo com seu propósito. Primeiro, você deve se concentrar na metodologia que seguirá para projetar a rede.
Trabalhe para criar uma estrutura que defina uma rede e que atenda à organização a qualquer momento no futuro, não apenas às suas necessidades imediatas. As diretrizes do CCNA recomendam uma abordagem de cima para baixo.
Abordagem de cima para baixo
Receber a tarefa de criar uma rede do zero pode ser uma experiência assustadora. A questão é por onde você começa? A resposta de cima para baixo para essa pergunta é criar uma hierarquia de objetivos e, em seguida, listar as tarefas que precisam ser realizadas para atingir cada objetivo. Uma vez que esse plano esteja em vigor, você entrará na análise do caminho crítico para ordenar as tarefas para que possa atingir a meta no menor tempo possível.
Depois de saber quais tarefas precisam ser iniciadas primeiro e quais tarefas podem ser executadas em paralelo, você poderá planejar os requisitos de recursos. Isso lhe dará a capacidade de obter os especialistas certos no local no momento certo e fazê-los trabalhar o mais rápido possível para reduzir custos. Você também poderá escrever um requisito de estoque para saber quando precisa ter equipamentos disponíveis.
Na abordagem de cima para baixo, as considerações de compra de hardware acontecem como a última tarefa da lista.
Abordagens alternativas
A abordagem de baixo para cima é o método de trabalho ao qual você provavelmente está acostumado. Este é particularmente o caso se você estiver expandindo uma rede existente. Nesse cenário, o ponto de partida do projeto é uma lista de equipamentos. A premissa aqui é “o que temos agora e quais equipamentos precisaremos para entregar uma rede expandida?”
O problema de uma abordagem de baixo para cima para o projeto de rede é que ela se concentra apenas na necessidade imediata de atender a um requisito de negócios específico. Não coloca o objetivo no contexto da rede mais ampla e possível expansão futura; você apenas examina uma área da rede que precisa ser melhorada. Essa mudança pode impactar outros serviços e sobrecarregar a capacidade de outras áreas da infraestrutura da rede.
O modelo de desenvolvimento ágil parece ser uma metodologia de baixo para cima. Com o desenvolvimento Agile, você tem uma ideia aproximada de como atender a um requisito, colocar essa solução em prática e ajustar os resultados assim que os dados de uso chegarem e fornecerem requisitos de capacidade reais. O desenvolvimento ágil não depende de suposições. Na verdade, a metodologia Agile só pode ser alcançada dentro de uma estrutura, e é o plano de cima para baixo que dará ao seu projeto de rede a estrutura que permitirá instalação rápida e ajustes recursivos.
Categorias de meta
Existem três etapas básicas no projeto de uma rede:
Identifique os requisitos de rede
Documente a rede existente
Projetar a topologia e as soluções de rede
Basicamente, você precisa saber como sua rede deve ficar, o que você tem agora e como vai passar de uma para a outra.
Pode parecer estranho trabalhar primeiro na identificação dos requisitos em vez da documentação da rede existente. Você pode pensar que é mais lógico começar com o que você tem e depois olhar para o que o requisito pede. No entanto, essa sequência de etapas só é escrita no contexto do projeto de expansão. Você já deve ter um bom plano de sua rede e um inventário de seu equipamento que você usa para solução de problemas do dia-a-dia. A existência desta informação tornará o passo 2 muito mais fácil.
tábua rasa
Quando você está trabalhando em um projeto de rede, pensar no que você já tem é uma distração. Se você pensar nesses termos, acabará fornecendo uma solução que se parece muito com o seu sistema existente. E essa pode não ser a melhor solução. É melhor iniciar o projeto sem suposições, caso contrário, você nunca obterá uma rede significativamente melhor do que a que já possui.
Identificar requisitos de rede
O ponto de partida para qualquer projeto é um requisito de negócios, que será declarado por um gerente não técnico da organização. Você provavelmente fará parceria com um gerente de projetos de negócios no desenvolvimento da rede.
Requisito do usuário
Você precisa obter a especificação do projetado para ser escrito em termos de um objetivo. Esse objetivo precisa listar:
Requisitos de capacidade: por exemplo, fornecer acesso a um número X de funcionários ou atender Y clientes por dia
Finalidade: por exemplo, software a ser executado na rede, registros a serem armazenados
Requisitos de desempenho: por exemplo, “tempos de resposta aceitáveis”
Requisito de localização: por exemplo, tudo em um escritório ou permitindo acesso a funcionários remotos
Restrições de tempo: por exemplo, até o final do próximo mês
Restrições orçamentárias: por exemplo, o máximo que pode ser gasto para fornecer o serviço necessário
Exigência técnica
Os Requisitos do Usuário amplamente declarados podem ser traduzidos em termos significativos para a equipe técnica, o que faz avançar as declarações de metas para questões específicas de capacidade. Esta etapa também requer mais pesquisas sobre o objetivo do requisito do usuário. A partir disso, você deve ser capaz de listar:
Novo software a ser usado
Soluções de armazenamento
Tipos de dispositivos finais: por exemplo, desktops, BYOD, WiFi, dispositivos móveis, impressoras, etc.
Número de usuários
Requisitos de largura de banda
Você também deve ser capaz de descobrir se os novos requisitos afetarão toda a rede ou apenas uma área geográfica. Por exemplo, uma nova prática de negócios, como a introdução de um ERP, provavelmente adicionaria tráfego a cada link em uma rede de escritório. A adição de novos funcionários no departamento de RH apenas adicionaria tráfego à rede (que fica entre os dispositivos que os novos funcionários usam para acessar a rede), bem como os servidores e equipamentos aos quais esses funcionários precisarão acessar.
Acordo de Meta
Assim, você tem os Requisitos do Usuário documentados e um esboço dos serviços de TI que devem atingir esses objetivos. Em seguida, escreva esses objetivos do projeto em um documento e peça ao gerente de usuários para assiná-lo antes de prosseguir.
Salvar novos requisitos para projetos futuros
Uma vez que você tenha um acordo de metas, você terá estabelecido os parâmetros do projeto e poderá evitar que requisitos extras sejam adicionados. Novos requisitos surgirão naturalmente à medida que o projeto avança. No entanto, estes devem ser anotados e definidos como metas a serem consideradas para um projeto de acompanhamento, e não deve ser permitido atrasar ou desviar o esforço de trabalho para o projeto atual.
A criação ou expansão de uma rede está inevitavelmente ligada aos requisitos de software e processamento de dados da organização. No entanto, as considerações de compra de software e capacidade do servidor devem ser divididas como objetivos separados.
Elimine a linguagem vaga de seus objetivos
Para os propósitos deste guia, estamos nos concentrando apenas no planejamento do projeto de rede. O acordo de metas, portanto, deve ser escrito depois que o gerente de usuários já tiver avaliado as opções de software e formado um requisito claro de pessoal para o negócio.
Escreva números precisos na meta sempre que possível, pois a imprecisão sobre as metas de desempenho é inevitável ao se comunicar com a equipe não técnica. No entanto, o número de usuários esperados para serem adicionados à rede, o número e o tipo de endpoints e o número de visitantes esperados para um site devem ser claramente declarados.
Se você não estreitar seu acordo de metas, o gerente de usuários usará metas vagas como backdoor para expandir o projeto. E então, você terá que responder a perguntas sobre por que você não conseguiu cumprir o orçamento e o cronograma de entrega acordados.
Documentar a rede existente
Espero que você já tenha um software de gerenciamento de rede eficaz. Essa ferramenta poderá fornecer um relatório de status sobre o desempenho atual da rede. Se você estiver criando uma nova rede, o desempenho existente da rede não será aplicável – você terá que pular esta etapa.
Faça um estoque de equipamentos no local
Como você deve conseguir reunir a capacidade de cada dispositivo e cabo em sua rede a partir de seu monitor de rede, não é uma perda de tempo incluir um exame de todos os equipamentos na rede. No entanto, os requisitos geográficos do seu acordo de metas devem permitir que você limite a extensão do exercício de planejamento. Por exemplo, se você executar uma WAN, estará adicionando dez novos terminais a um site. Sua análise de impacto pode ser razoavelmente restrita ao equipamento de rede e cabo no local onde a expansão deve ocorrer. Se esses terminais forem usados para se comunicar com um servidor remoto, o link da Internet para esse servidor também será relevante para o projeto.
Mapear a topologia de rede
Faça uma cópia de sua topologia de rede existente, seja digital ou fisicamente, e marque um contorno em torno da parte da rede que será afetada pela alteração. Crie uma lista dos dispositivos e links nessa área limitada. Para cada elemento na rede, anote:
Capacidade de largura de banda do dispositivo
Demanda de largura de banda atual média
Demanda de largura de banda atual de pico
Para cada switch em sua rede, observe estes fatores adicionais:
Número atual de portas ocupadas
Conexões atuais com dispositivos vizinhos
Conexões atuais com endpoints
Número de portas disponíveis
Marque no mapa de rede a localização de qualquer novo equipamento, como os computadores desktop necessários, e teste as rotas entre o switch mais próximo e o destino provável do novo tráfego que o projeto irá gerar. Para cada rota identificada, desenhe o caminho, mostrando o cabo e os dispositivos de rede em sequência. Anote o elemento de menor capacidade em cada rota e, em seguida, registre a demanda média e de pico nessa rota, tanto link por link quanto de ponta a ponta.
Camadas de design
Quando estiver na fase de design do seu projeto, você precisa examinar os novos requisitos e se o seu equipamento e layout existentes contribuirão para atingir a meta. O curso CCNA divide o design de rede em três camadas:
Cada uma dessas camadas requer diferentes considerações de design:
Considerações de design da camada principal
A camada Core é o backbone da rede. Ao planejar esse aspecto de sua rede, você examina o equipamento físico de que precisará. Lembre-se de definir o escopo da consideração da camada Core para a parte da rede que será impactada pelo projeto. Você estará se concentrando nos requisitos para:
Roteadores e switches
Balanceamento de carga
Redundância de rota
Requisitos de link de alta velocidade
Protocolos de roteamento ideais
Na internet, todo roteador precisa implementar o Border Gateway Protocol. No entanto, dentro dos limites de sua rede privada, você tem muito mais opções e pode escolher o protocolo de roteamento que melhor se adapte à finalidade da sua rede.
O requisito de balanceamento de carga e as considerações de roteamento são interdependentes. Por exemplo, o Spanning Tree Protocol limita as opções de roteamento a apenas um caminho e não permitirá que você divida o tráfego. Tente construir redundância de rota para fornecer cobertura para falhas no caminho principal.
Considere implementar:
Protocolo de roteamento de gateway interno aprimorado
Open Shortest Path First Protocol
Requisitos de hardware
Investigue os requisitos de hardware para o protocolo escolhido. Por exemplo, você pode precisar usar roteadores dentro da rede onde normalmente instala switches. Priorize equipamentos que tenham recursos à prova de falhas, como módulos de gerenciamento extras, componentes de suporte duplo (fontes de alimentação e ventiladores) e um design baseado em chassi que facilita a parceria de equipamentos duplicados.
Topologia de rede
A próxima questão a ser considerada é a topologia da rede, você deve considerar as opções de malha completa e malha parcial? A topologia escolhida dependerá do tamanho de sua rede, do número de links redundantes que você construir e de sua escolha de protocolo de roteamento.
Considerações de design da camada de distribuição
A camada de Distribuição examina os limites entre os sistemas. Isso inclui a interação entre sua rede e o mundo externo, ou entre a área da rede que está sendo considerada e o resto da rede. As condições de fronteira cobertas na camada de distribuição também incluem as interações entre a camada de acesso e a camada de núcleo.
Como essa camada se preocupa com as fronteiras da sua rede, ela se concentra nos roteadores e não nos switches. Você considerará os fluxos de entrada e saída de tráfego com os quais o design da camada Core precisa lidar. Concentre-se nestes fatores:
Filtragem de tráfego
Controle de acesso
Resumo da rota
Proteção do núcleo
Tráfego entre VLANs
Modelando o Tráfego
Nesta camada, você verá possíveis medidas de modelagem de tráfego, como priorização e enfileiramento no limite da rede.
Pense em como os recursos da topologia de rede podem ser aprimorados pela consideração de roteamento para fornecer a alguns nós acesso mais rápido a serviços essenciais, como servidores de aplicativos ou armazenamento. Considere o entroncamento e o balanceamento de carga com marcação de QoS para obter um melhor desempenho de usuários específicos de seus principais aplicativos.
Se você tiver um servidor web e operar uma ramificação da rede isolada do sistema do seu escritório, a interação entre essas zonas seria de responsabilidade da camada de distribuição. Considere instalar clusters de equipamentos e balanceamento de carga no gateway em recursos externos. Aplique redundância de recursos para caminhos de acesso criticamente importantes.
Considere listas de controle de acesso (ACLs) para filtrar o tráfego da Internet ou de uma DMZ em sua rede principal.
Protocolos de roteamento recomendados
A Cisco recomenda mais algumas metodologias de roteamento para a camada de distribuição do que para a camada de núcleo. Considerar:
Protocolo de roteamento de gateway interno aprimorado
Open Shortest Path First Protocol
Protocolo de Informações de Roteamento versão 2
Protocolo de sistema intermediário para sistema intermediário
Todos esses protocolos incluem procedimentos para sumarização de rotas, que é um importante elemento de otimização de rede exigido na camada de Distribuição. Você deve evitar particularmente métodos de roteamento classful para a camada de distribuição. Eles especificarão rotas individuais para todo o tráfego, o que é ineficiente ao alimentar o tráfego na rede e não aproveita ao máximo seus esforços de sub-rede.
Considerações sobre o design da camada de acesso
Enquanto a camada de distribuição analisa como o tráfego é alimentado de outras redes, a camada de acesso se preocupa com a forma como os terminais do usuário se conectam à rede principal. Nesta camada final, você já tem as camadas Core network e Distribution planejadas. Ao lidar com endpoints, você não precisa se preocupar com a forma como o tráfego de um endpoint atravessará a rede principal, passando por um roteador e pela Internet para recursos remotos. Você só precisa examinar como o tipo e a localização dos dispositivos do usuário afetarão os padrões de tráfego da rede principal.
Como os dispositivos do usuário superam em muito todos os outros tipos de equipamentos em uma rede de escritório, esta seção pode ser a mais importante do projeto. No entanto, no caso de pequenas empresas baseadas na Internet, talvez você não tenha muito trabalho a fazer na camada de acesso. À medida que os serviços em nuvem e o teletrabalho se tornam mais predominantes, os conceitos de endpoints se tornam menos importantes.
Aplicativos com uso intensivo de recursos
Nesta camada, você examinará o equipamento de seus armários de fiação e suas localizações. Os aplicativos mais críticos que precisarão de muita atenção na camada de acesso são utilitários interativos que são executados em VLANs – serviços de voz e vídeo. Aqui, você precisará implementar a marcação de QoS para manter seu tráfego de VLAN distinto de sua rede de dados. Você também precisa considerar priorizar esses tipos de tráfego, porque a velocidade de entrega é extremamente importante para sua funcionalidade.
Virtualizações
As virtualizações também são de responsabilidade da camada de acesso. No entanto, as diretrizes do CCNA mencionam essa tecnologia apenas brevemente. Se você estiver estudando as considerações de projeto de rede para uma implementação real, gastará muito mais tempo investigando seus requisitos de virtualização do que gastará em suas VLANs. No entanto, se você estiver estudando para os exames CCNA, concentre-se mais em conhecer os problemas de VLAN, porque eles aparecem no exame mais do que virtualizações.
Dispositivos móveis
Os equipamentos sem fio devem ser considerados na camada de acesso e o gerenciamento de dispositivos móveis também é uma consideração fundamental nessa camada. Você precisará investigar o software de gerenciamento de dispositivos móveis e decidir se incentivará o usuário de dispositivos de propriedade dos funcionários ou fornecerá todos os dispositivos móveis.
Fatores de projeto de rede
Por fim, você precisará adicionar um software de gerenciamento de rede ao projetar sua rede. Considere as recomendações na revisão Addictive Tips do software de gerenciamento de rede como uma diretriz.
Você segue uma metodologia diferente para o projeto de rede? Você passou pelos exames CCNA e, em seguida, implementou o modelo de três camadas em um projeto de rede real? Deixe uma mensagem na seção de comentários abaixo e compartilhe suas experiências.