Was ist eine Überbestellung im Netzwerk?

Ich habe eine Frage zu Überbestellungen beim Networking. Ich habe viel Dokumentation gelesen, verstehe aber immer noch nicht, was das bedeutet. Ich habe auf der Cisco-Website Folgendes gelesen:

Eine Überzeichnung der ISL liegt in der Regel in der Größenordnung von 7: 1 oder höher.

1. Was bedeutet Überzeichnung?
2. Wo wird es verwendet? Wo sollte es vermieden werden?
3. Wie berechnen wir diesen Wert?
4. Wenn dies ein Konfigurationsparameter ist, mit welchen Befehlen wird er festgelegt? (Cisco oder Juniper)
5. Wenn es ein Konfigurationsparameter ist, welche Geräte oder welche IOS-Version unterstützen ihn?

Angenommen, Sie haben einen Core-Switch, der eine Verbindung zu mehreren Access-Switches (Blatt- und Wirbelsäulentopologie) herstellt.

Wenn Ihre Access-Switches über jeweils 48 1-Gbit / s-Ports verfügen, können Sie möglicherweise 48 Gbit / s-Datenverkehr aggregieren, der an den Core-Switch weitergeleitet werden soll. Daher benötigen Sie eine Verbindung zwischen dem Core-Switch und jedem Access-Switch mit mindestens 48 Gbit / s.

In den meisten Fällen wäre dies eine Verschwendung, da in der Praxis niemals alle Ports gleichzeitig Datenverkehr mit der maximalen Rate empfangen.

Wir könnten also einen Access-Switch mit 48 Ports bei 1 GBit / s und einen Uplink zum Core-Switch bei 10 GBit / s haben

Wir haben dann eine Überzeichnung von 4,8: ​​1

Wenn wir eine Verzögerung mit 2 x 10-Gbs-Ports verwenden, können wir sie auf Folgendes reduzieren:

48 × 1 Gbs / 2 × 10 Gbs = 2,4: 1

Wann verwenden wir es und wann nicht?

Wie Sie sehen, wird es fast immer verwendet, wenn Sie mehrere Switch-Ebenen haben.

Du benutzt es nicht:

• wenn Sie nur eine Vermittlungsschicht haben (sehr kleine Netzwerke)
• wenn Sie ganz bestimmte Anforderungen haben und jederzeit die volle Bandbreite an allen Ports zur Verfügung haben möchten (und genug Geld dafür)

Wie berechnen wir diesen Wert?

Wie im obigen Beispiel ist das Überbezugsverhältnis das Verhältnis zwischen der Upstream-Bandbreite und der Downstream-Kapazität.

Es kann schwierig sein, zu entscheiden, welches endgültige Verhältnis beim Entwerfen / Aktualisieren eines Netzwerks erreicht werden soll. Aus diesem Grund gibt Cisco aufgrund seiner umfassenden Erfahrung und Analyse realer Netzwerke einige Empfehlungen ab, z.

Es wird empfohlen, dass das Überzeichnungsverhältnis für den Zugriff auf die Verteilung nicht mehr als 20: 1 beträgt (für jeden Zugriff auf 1-Gbit / s-Ports an Ihrem Access-Switch benötigen Sie 1 Gbit / s im Uplink zum Distributions-Switch), und das Verhältnis von Verteilung zu Kern wird empfohlen nicht mehr als 4: 1 sein

Die korrekten Werte für ein bestimmtes Netzwerk hängen jedoch stark vom Verkehrsmuster ab.

Für ein vorhandenes Netzwerk sollte eine genaue Überwachung der an jedem Port verwendeten Bandbreite ausreichend Aufschluss geben. Sie können auch netflow / sflow verwenden, um die Bandbreitennutzung weiter zu analysieren.

Beim Entwerfen eines neuen Netzwerks müssen Sie den erwarteten Datenverkehr bewerten.

Wenn dies ein konfigurierbarer Parameter ist, welche Befehle werden zum Konfigurieren verwendet? (Cisco oder Juniper)

Sie können jetzt sehen, dass es nicht etwas ist, das wir konfigurieren, aber es ist eine Designwahl.

Hinweis:
Die Geschwindigkeit der Ports ist nicht immer der begrenzende Faktor. In den meisten Fällen ist die Switch-Hardware nicht in der Lage, die gesamte Bandbreite an allen Ports gleichzeitig zu verarbeiten. Dies ist in der Tat eine Art internes Überabonnement (wiederum hauptsächlich aufgrund der tatsächlichen Nutzungsmuster und -kosten).

Überbestellung bezieht sich im Allgemeinen darauf, dass möglicherweise mehr Ressourcen von einem Gerät, einem Link oder einer Komponente benötigt werden, als tatsächlich verfügbar sind.

Lassen Sie mich mit einem Beispiel erklären:

Stellen Sie sich eine typische 2-Layer-Netzwerktopologie mit Access-Switches und einem zentralen Core-Switch vor. Die Access-Switches verfügen über 24 Benutzerports und einen Uplink-Port. Der Uplink-Port ist mit dem Core-Switch verbunden.

Jeder Access Switch verfügt über 24 1-Gbit-Benutzerports und einen 10-Gbit-Uplink-Port. Wenn also theoretisch alle Benutzerports gleichzeitig an einen Server übertragen werden, benötigen sie eine Bandbreite von 24 GB (24 x 1 GB). Der Uplink-Port ist jedoch nur 10 GB groß, sodass die maximale Bandbreite auf alle Benutzerports beschränkt ist.

Wir sagen, der Uplink-Port ist überzeichnet , weil die theoretisch erforderliche Bandbreite (24 Gb) größer ist als die verfügbare Bandbreite (10 Gb). Überbestellung wird als Verhältnis der erforderlichen Bandbreite zur verfügbaren Bandbreite ausgedrückt. In diesem Fall ist es 24 Gb / 10 Gb oder 2,4: 1.

Es gibt viele andere Beispiele für Überbelegung im Netzwerk. Sie alle basieren auf der Idee, dass statistisch gesehen nicht alle Ports gleichzeitig die maximale Bandbreite benötigen.

Überbeschreibung ist an sich kein konfigurierbarer Parameter, ist jedoch ein Merkmal einiger Komponenten und der Topologie. Sie können Geräte auswählen oder Ihr Netzwerk so gestalten, dass die Überbelegung nach Bedarf angepasst wird.

Was bedeutet Überbestellung?

Übersubskription ist das Konzept, mehr Downstream-Kapazität bereitzustellen, als Ihre Infrastruktur tatsächlich bieten kann. Lassen Sie mich einige Beispiele nennen, um dieses Konzept zu veranschaulichen:

• Wie andere Antworten deutlich machen und beschreiben, sind Sie immer dann überzeichnet, wenn Sie über einen Zugriffsschalter verfügen, bei dem die insgesamt mögliche kombinierte Bandbreite aller Clientverbindungen die Upstream-Bandbreite vom Zugriffsschalter zur Distribution / zum Core überschreitet.

• Häufig verlaufen mehr Kupferkabel zu einem Schrank als querverbunden mit einem Switch-Port (oder das kann sogar durch die Anzahl der Switch-Ports in einem Schrank ausgeglichen werden). In diesen Fällen sind Sie auch überzeichnet, da Sie über mehr "Kapazität" als die zu unterstützende Infrastruktur verfügen.

• Ein ISP verfügt über weitaus weniger verfügbare Bandbreite (oder, wenn Sie auf Einwähltage zurückgreifen, über verfügbare Modems) als den Gesamtbetrag, der an seine Kunden verkauft wird. Um profitabel zu sein, ist / war jeder ISP, von dem ich weiß, dass er überzeichnet ist.

Wann verwenden wir es und wann nicht?

Sie können jederzeit von einer Überzeichnung Gebrauch machen, wenn dies für Ihr Geschäftsmodell und Ihr Design sinnvoll ist (in vielen Organisationen bedeutet dies, Geld zu sparen oder zu reduzieren). Aus den obigen Beispielen ist es offensichtlich nicht sinnvoll anzunehmen, dass jeder mit dem Netzwerk verbundene Client seine maximal verfügbare Bandbreite 100% der Zeit voll ausnutzt. Einige Client-Geräte sind möglicherweise ausgeschaltet, werden nicht verwendet, produzieren nur wenig Datenverkehr usw. Wie weit Sie sich für eine Überzeichnung entscheiden, hängt von den Erwartungen des Unternehmens ab.

Oder es ist wenig sinnvoll, für jede Kupferverbindung, die zu einem Schrank führt, einen tatsächlichen Switch-Port bereitzustellen. Bei den meisten Bereitstellungen ist ein Übermaß an Kupferverkabelung erforderlich (bei Bedarf zwei Läufe, Hinzufügen von Läufen zu mehreren Standorten in einem Büro, um eine unterschiedliche Platzierung der Möbel zu ermöglichen usw.), wenn sie die Arbeit erledigen, da dies oft weitaus billiger ist als nur auszuführen was Sie tatsächlich benötigen, und fügen Sie nachträglich zusätzliche Kabel hinzu, die den sich ändernden Anforderungen entsprechen. Die Bereitstellung von Switch-Ports für jede Kabelstrecke verteuert den Kauf und Betrieb von Geräten (z. B. Stromversorgung, Support usw.).

Wie berechnen wir diesen Wert?

Dies hängt in hohem Maße von der genauen Art der Überzeichnung ab, auf die Sie sich beziehen, und von den tatsächlichen Bedürfnissen des Unternehmens / der Organisation in dieser Umgebung. In einigen Fällen kann dies sehr hoch sein, in anderen Fällen können Sie möglicherweise überhaupt nicht überzeichnen.

Die meisten Organisationen haben unterschiedliche Anforderungen in verschiedenen Bereichen ihres Netzwerks, daher haben sie häufig unterschiedliche Verhältnisse an verschiedenen Orten. Beispielsweise ist es wahrscheinlich, dass die Büroräume und Rechenzentren einer Organisation signifikant unterschiedliche Überbezugsquoten aufweisen.

Wenn dies ein konfigurierbarer Parameter ist, welche Befehle werden zum Konfigurieren verwendet? (Cisco oder Juniper)

Nicht direkt, da dies eher ein Gestaltungskonzept ist. Es gibt jedoch Funktionen, die für die Verwendung von Überbestellungen in einem Netzwerk geeignet sind. Hier einige Beispiele:

• Mit QoS (Quality of Service) kann eine Organisation bestimmen, welcher Verkehr Vorrang hat, wenn der tatsächliche Verkehr die Kapazität überschreitet (wenn Verkehr in die Warteschlange gestellt werden muss, welcher Verkehr und welche Warteschlangen zuerst gelöscht werden).
• Ratenbegrenzung und / oder Traffic-Shaping ermöglichen es einer Organisation, den Datenverkehr zu / von einem Client-Gerät zu begrenzen und möglicherweise die spezifischen Datenverkehrstypen zu / von einem Client-Gerät zu begrenzen.

Diese Art von Funktionen und die von ihnen bereitgestellten Funktionen sind in hohem Maße gerätespezifisch und können von einer Softwareversion zur nächsten wechseln. Am Beispiel von QoS variieren die Größe und Anzahl der Warteschlangen, die auf einem Gerät verfügbar sind.