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So steigern Sie die Netzwerkgeschwindigkeit mit einem LAN-Switch

Wie umgehen Sie Überlastung und reduzieren Kollisionen zur Verbesserung der Netzwerkgeschwindigkeit, wenn die Datenverkehrsauslastung in Ihrem Netzwerk zunimmt? Mit Switches.

 

„Netzwerk-Switches sind wie Autoreifen: Sie betrachten sie so lange als selbstverständlich, bis es ein Problem gibt“, erklärt Gabriel Ruiz, President von ITPointe. „Und dann hat jeder ein Problem, der sich auf sie verlässt.“

Für die Handhabung des zunehmenden Netzwerkverkehrs, der durch Video- und andere bandbreitenintensive Anwendungen, mehr Benutzergeräte und mehr Datenpakete an Server und Speicher in der Cloud entsteht, ist effektives Switching extrem wichtig.

„Wenn Sie einen Cloud-Service starten, sollten Sie sich nicht wundern, wenn Sie 50 Prozent mehr Datenverkehr ins Internet verzeichnen als bisher“, so Mark Calzone, President von Ash Creek Enterprises. „Ihre Netzwerkinfrastruktur muss darauf vorbereitet sein.“

Jedes kleine oder mittelständische Unternehmen kann durch LAN-Switching die Geschwindigkeit und Verfügbarkeit bereitstellen, die Benutzer benötigen. In diesem Artikel werden Experten von zwei zertifizierten Cisco Partnern vorgestellt, die damit jeden Tag zu tun haben und Ihnen fünf Möglichkeiten zeigen, dies zu bewerkstelligen.

ITPointe, ein zertifizierter Cisco Premier Partner, bietet Unified Communications-, Videokonferenz-, Virtualisierungs- und andere Netzwerklösungen. Sein Schwerpunkt liegt auf umfassender Engineering-Erfahrung, dem rechtzeitigen Einsatz von erschwinglichen Lösungen und einem starken Support.

Ash Creek Enterprises, ein weiterer zertifizierter Cisco Premier Partner, ist auf Netzwerk- und Serverintegration spezialisiert. Er bietet fortlaufenden Service, der auf die Best Practices des Unternehmens abgestimmt ist, unterstützt das IT-Personal bei der proaktiven Nutzung von Technologie und baut langfristige Beratungsbeziehungen auf.

Schrittweise Anleitung für eine verbesserte Netzwerkgeschwindigkeit

1. Segmentieren Sie Ihr Netzwerk logisch mithilfe von VLANs.

Ein herkömmliches flaches Netzwerk (das den gesamten Datenverkehr in einer einzigen Broadcast-Domäne zusammenfasst) kann Switch-Verbindungen leicht überlasten. Setzen Sie stattdessen die VLAN-Funktionen Ihres Switches ein, um Datenverkehr nur dorthin zu senden, wo er benötigt wird, und mit der Geschwindigkeit, die notwendig ist.

„Kollisionen sind unvermeidlich“, erklärt Joe Cichowski, Technical Sales Director bei Ash Creek. „Ihre Zielsetzung für jedes Segment ist eine Kollisionsrate von weniger als 10 Prozent.“

Sie können eine Vielzahl von Layer-2- und Layer-3-VLAN-Typen verwenden, um den Datenverkehr zu segmentieren. Viele Cisco Switches für kleine und mittelständische Unternehmen bieten die folgenden VLAN-Arten an:

  • Protokoll, z. B. ein VLAN, das für IP-Sprach- oder Videodatenverkehr bestimmt ist
  • Geräte, z. B. ein VLAN für Wireless-Clients, Server oder Drucker, oder alle Geräte auf einer Etage eines Gebäudes
  • Port, z. B. ein VLAN für eine Abteilung oder eine andere Benutzergruppe
  • Gast, MAC-Adresse und nicht authentifizierter Datenverkehr
  • Dynamische VLAN-Zuweisung, welche die MAC-Adresse des Endgeräts verwendet, um Switch-Ports für VLANs zuzuweisen
  • Multicast VLAN-Registrierung (MVR), die Multicast-Verkehr in ein dediziertes VLAN organisiert und gleichzeitig die anderen VLANs der Benutzer verwaltet Internet Group Management Protocol-Snooping (IGMP) begrenzt den Datenverkehr auf die Geräte, die ihn benötigen.

2. Stellen Sie die benötigte Kapazität bereit.

Stellen Sie die Rechenleistung und Bandbreite bereit, die Ihre Segmente, Anwendungen und Benutzer benötigen. Um Latenzen, Überlastungen und Kollisionen zu reduzieren, verwenden Sie Switch-Kapazitätsfunktionen wie:

  • Eine schnelle Engine: Blockierungsfreie Mikrochips mit maximaler Übertragungsrate (Wirespeed) Switches, die Datenverkehr mit maximaler Übertragungsrate weiterleiten, sind teurer, „liefern aber eine Performance, die mit einem Rennwagen vergleichbar wäre“, so Cichowski. Tests von Miercom zeigen beispielsweise, dass Cisco Switches (die alle nichtblockierende Chips nutzen) Datenverkehr ohne Paketverluste weiterleiten.
  • Link Aggregation Control Protocol (LACP). Diese Standardfunktion erhöht die verfügbare Bandbreite durch Port-Trunking. „Betrachten Sie die Verwendung von LACP an vier Ports als ein dynamisches Hinzufügen von vier Fahrbahnen, und nicht als Vervierfachung der Geschwindigkeit“, erklärt Ruiz.
  • Gigabit-Bandbreite auf LAN-Ports und Uplinks. „Es hat einige Zeit gedauert, bis Verbindungen von 10/100 Mbit/s auch 1 Gbit/s bewältigen konnten. Aber kleine und mittelständische Unternehmen bewegen sich jetzt schnell auf 10 Gbit/s und bald noch höhere Geschwindigkeiten zu“, so Calzone. „Wir empfehlen Ihnen, Ihre Infrastruktur jährlich zu überprüfen und Ihre Kapitalausgaben durch die Planung eines 5-Jahres-Lebenszyklus besser einzuteilen.“
  • Stapeln. „Wenn es Ihnen möglich ist, stapeln Sie Ihre Switches, um den Durchsatz zu erhöhen. Und lassen Sie sie als ein Gerät mit einer einzigen IP-Adresse arbeiten“, schlägt Ruiz vor. „Der Durchsatz eines Stapels aus Cisco Catalyst-Switches der Serie 3750-X kann bis zu 64 Gbit/s betragen.“

3. Nutzen Sie Wirespeed-Routing zwischen VLANs.

Routing zwischen VLANs ist für jeden Benutzer oder Server erforderlich, der mehrere VLANs verwendet.

„Verwenden Sie Ihren Switch anstelle der Routersoftware, um den Datenverkehr zwischen VLANs zu routen“, sagt Ruiz. Die Hardware eines Switches führt das Routing mit maximaler Geschwindigkeit aus. Durch das Auslagern des Routers kann dieser seine WAN-Konnektivität und Firewall-Funktionen besser handhaben, was die Netzwerkleistung insgesamt verbessert.

„Nutzen Sie die Vorteile der statischen und dynamischen IP-Routing-Funktionen in Ihrem Switch“, rät Cichowski.

4. Priorisieren Sie Anwendungen und nutzen Sie Traffic-Shaping.

„Nutzen Sie Ihre Bandbreite optimal aus, indem Sie den Zugriff darauf kontrollieren“, schlägt Cichowski vor.

Sie können die folgenden Switch-Funktionen verwenden, um Leistungsparameter basierend auf der Wichtigkeit des Datenverkehrs und der Anfälligkeit für Jitter und Latenz einzustellen. Überprüfen Sie außerdem, ob die angeschlossenen Geräte diese Funktion unterstützen:

  • Priorisierung von Anwendungen durch 802.1p/q-Tag (Layer-2-Switching-Fähigkeit)
  • Priorisierung von Anwendungen nach IP-Header (Differentiated Services Code Point (DSCP)/Type of Service (ToS), Layer-3-Switching-Fähigkeit).
  • Gestalten Sie den Datenverkehr so, dass Pakete unter Anwendung von Kriterien wie Bandbreitendrosselung oder Ratenbegrenzung verzögert werden.

5. Legen Sie Endpunktparameter fest (vorzugsweise automatisch).

Stellen Sie die Endpunkt-Ports des Switches auf optimale Leistung ein, indem Sie Parameter wie Storm Control, Anzahl der zulässigen Geräte, Quality of Service (QoS) und VLANs verwenden.

Ein Switch mit intelligenten Ports kann neue Geräte erkennen und mithilfe von Makros viele Port-Parameter entsprechend konfigurieren. „Die Automatisierung der QoS-Einstellungen für IP-Telefone und andere Geräte hilft dabei, die Konfiguration zu beschleunigen. Sie können die Standardeinstellungen außerdem jederzeit anpassen“, erklärt Ruiz.

„Cisco Switches können Endpunkte auch mit etwas verbinden, das ich als ‚Das Facebook für Netzwerkgeräte‘ bezeichne – das Cisco Discovery Protocol“, sagt Cichowski. „Das Protokoll erkennt Cisco Geräte und holt sich die Daten, die für Verbindungen mit optimaler Performance, schnelle Problemlösungen und effizientes Netzwerkmanagement relevant sind.“

Integrieren Sie Ihr Switching und reduzieren Sie Kosten.

Die Umsetzung dieser fünf Tipps sorgt – gemeinsam mit dem Simple Network Management Protocol (SNMP) oder anderen Überwachungs- und Management-Tools sowie Switch-Sicherheitsfunktionen wie Dynamic Address Resolution Protocol (ARP)-Inspektion, IP Source Guard und Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)-Snooping zur Abwehr von Angriffen – für eine beeindruckende Netzwerkleistung. Und hilft Ihrem Unternehmen dabei, Kosten einzusparen. Beispielsweise investierte ein internationaler Distributor in komplett neue Switches, um sein neues Unified Communications-System zu unterstützen. „Doch die Switches wurden in einem flachen Netzwerk eingesetzt und hatten keine Managementfunktionen“, so Ruiz. „Als sich das Unternehmen endlich an ITPointe wandte, waren die Telefonanlage und das Netzwerk schon ausgefallen. Es musste alle neuen Switches ersetzen.“

Als Ash Creek Switches für einen Hersteller mit 200 Mitarbeitern aktualisierte, brachte diese dem Unternehmen Einsparungen von mehreren hunderttausend Dollar, die es wegen Ausfällen der Produktionslinie aufgrund von Netzwerklatenzen verloren hatte.

Wechseln Sie auf die Überholspur.

Wenn Sie Ihr Netzwerk beschleunigen wollen, helfen Ihnen zertifizierte Cisco Partner dabei, clevere Entscheidungen hinsichtlich Switching und Infrastruktur zu treffen – einschließlich Netzwerkbewertung und -design, Finanzierung und Implementierung von Lösungen sowie Vor-Ort-Support und/oder Managed Services.

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