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Como aumentar a velocidade da rede com um switch de LAN

Quando o volume de tráfego aumenta, como você evita o congestionamento e reduz as colisões para melhorar o desempenho da rede? Por switch

 

"Os switches de rede são como os pneus de um carro: você nem lembra deles até que aconteça algum problema", diz o presidente da ITPointe, Gabriel Ruiz. "Então, todos que dependem dele sentem o impacto".

Para lidar com o aumento do tráfego de rede com o uso de vídeo e outros aplicativos que consomem muita largura de banda, além de mais dispositivos de usuário e pacotes direcionados a servidores e armazenamento na nuvem, é essencial ter switches eficientes.

"Quando você começa a usar um serviço de nuvem, é normal ver o tráfego de Internet aumentar 50%", diz Mark Calzone, presidente da Ash Creek Enterprises. "Sua infraestrutura de rede precisa estar preparada".

As empresas de pequeno ou médio porte também podem usar switches de LAN para manter a velocidade e a disponibilidade de que os usuários precisam. Este artigo mostra cinco maneiras de fazer isso, com base na experiência dos especialistas de dois parceiros certificados da Cisco® que fazem isso todos os dias.

A ITPointe, um Cisco Premier Certified Partner, oferece comunicações unificadas, videoconferência, virtualização e outras soluções de rede, com ênfase nos conhecimentos de engenharia avançados da equipe e em soluções que atendem aos prazos e orçamentos e oferecem suporte robusto.

A Ash Creek Enterprises, um Cisco Premier Certified Partner, é especializada em integração de rede e servidor. A empresa oferece atendimento contínuo com ênfase nas melhores práticas de negócios para ajudar a equipe de TI a usar a tecnologia de maneira proativa e desenvolver relacionamentos de longo prazo.

Guia passo a passo para aumentar a velocidade da rede

1. Segmente a sua rede de forma lógica, usando VLANs

Uma rede plana convencional (que coloca todo o tráfego em um único domínio de transmissão) pode sobrecarregar facilmente os links de switch. Em vez disso, utilize os recursos de VLAN do switch para enviar tráfego apenas para onde for preciso, na velocidade necessária.

"As colisões são inevitáveis", afirma Joe Cichowski, diretor técnico de vendas de Ash Creek. "O objetivo é ter para cada segmento uma taxa de colisão inferior a 10%".

Você pode usar vários tipos de VLAN das camadas 2 e 3 para segmentar o tráfego. Vários switches da Cisco para empresas de pequeno e médio porte oferecem os seguintes tipos de VLANs:

  • Protocolo, como uma VLAN dedicada ao tráfego de voz sobre IP ou vídeo
  • Dispositivos, como uma VLAN para clientes com conexão sem fio, um servidor ou impressora, ou todo o equipamento no andar de um prédio
  • Porta, como uma VLAN para um departamento ou outro grupo de usuários
  • Convidado, endereço MAC e tráfego não autenticado
  • Atribuição dinâmica de VLAN que usa o endereço MAC de origem do dispositivo final para atribuir portas de switch às VLANs
  • Registro de VLAN Multicast (MVR), que organiza o tráfego multicast em uma VLAN dedicada, mantendo as outras VLANs dos usuários. O snooping do protocolo de gerenciamento de grupo da Internet (IGMP) limita o tráfego aos dispositivos que precisam dele.

2. Ofereça a capacidade necessária

Implemente a capacidade de processamento e a largura de banda necessárias para seus segmentos, aplicativos e usuários. Para reduzir a latência, o congestionamento e as colisões, utilize os recursos do switch, como:

  • Um mecanismo rápido: chips de silício de velocidade de conexão com fio, sem bloqueio. Os switches que encaminham o tráfego em velocidade de conexão com fio (wire speed) às vezes custam mais caro, "porém, podem fazer a diferença em termos de desempenho que você veria entre um carro velho e um novo", diz Cichowski. Por exemplo, os testes da Miercom mostram que os switches da Cisco (que usam chips sem bloqueio) fazem encaminhamentos sem perda de pacote.
  • LACP (Link Aggregation Control Protocol). Esse recurso padrão aumenta a largura de banda disponível por meio do entroncamento de portas. "Pense em usar o LACP em quatro portas como se estivesse adicionando dinamicamente quatro faixas de tráfego, sem aumentar a velocidade quatro vezes", diz Ruiz.
  • Largura de banda Gigabit em portas LAN e uplinks. "Demorou muito tempo para que os links passassem de 10/100 Mbps para 1 Gbps, mas as empresas de pequeno e médio porte estão agora migrando rapidamente para 10 Gbps, e isso vai aumentar em breve", diz Calzone. "Recomendamos que você reavalie a sua infraestrutura todo ano e ajuste seu CapEx planejando um ciclo de vida de cinco anos".
  • Empilhe tudo. "Se possível, empilhe seus switches para aumentar a taxa de transferência e operá-los como um dispositivo com um único endereço IP", diz Ruiz. "A taxa de transferência de uma pilha de switches Cisco Catalyst 3750-X Series pode chegar a 64 Gbps."

3. Utilize o roteamento de velocidade de conexão com fio entre as VLANs

O roteamento entre VLANs é necessário para qualquer usuário ou servidor que use várias VLANs.

"Use seu switch, não o software do roteador, para rotear o tráfego entre VLANs", diz Ruiz. O hardware de um switch pode fazer o roteamento, na velocidade de conexão com fio. A descarregamento do roteador permite que ele lide melhor com a conectividade de WAN e as funções de firewall, melhorando o desempenho geral da rede.

"Aproveite totalmente os recursos de roteamento IP estático e dinâmico do seu switch", diz Cichowski.

4. Priorize as aplicações e utilize modelagem de tráfego

"Faça melhor uso da largura de banda controlando o acesso a ela", diz Cichowski.

Você pode usar os seguintes recursos do switch para definir parâmetros de desempenho com base na importância e sensibilidade do tráfego a instabilidade e latência. Verifique também se os dispositivos conectados são compatíveis com o recurso:

  • Priorize as aplicações por tag 802.1p/q (um recurso de switch da Camada 2)
  • Priorize as aplicações por cabeçalho IP (DSCP)/tipo de serviço (ToS), um recurso de switching da Camada 3).
  • Modele o tráfego para atrasar os pacotes, usando critérios como otimização da largura de banda ou limitação de taxa.

5. Defina parâmetros de endpoint, de preferência automaticamente

Defina as portas dos endpoints do switch para obter o desempenho ideal, usando parâmetros como controle de problemas, número de dispositivos permitidos, qualidade de serviço (QoS) e VLANs.

Um switch com "portas inteligentes" pode detectar novos dispositivos e usar macros para configurar vários parâmetros de porta de forma correta. "Ter configurações automatizadas de QoS para telefones IP e outros dispositivos realmente ajuda a acelerar a configuração, e você sempre pode ajustar as configurações padrão", diz Ruiz.

"Os switches da Cisco também conectam endpoints usando o que eu chamo de "o Facebook dos dispositivos de rede" - o Cisco Discovery Protocol", diz Cichowski. "Ele reconhece os dispositivos da Cisco e extrai os dados relevantes para oferecer conexões com o desempenho ideal, solução rápida de problemas e gerenciamento de rede eficiente".

Integre os seus switches e reduza despesas

Aplicar essas cinco dicas -- juntamente com o SNMP (Simple Network Management Protocol) ou outras ferramentas de monitoramento e gerenciamento, além de recursos de segurança do switch como o ARP (Address Resolution Protocol), IP Source Guard e snooping de DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) para impedir ataques -- pode resultar em um desempenho de rede impressionante. E ajudar a sua empresa a economizar. Por exemplo, um distribuidor internacional investiu na renovação de todos os switches para comportar seu novo sistema de comunicações unificadas. "Mas os switches foram configurados em uma rede plana e não tinham recursos de gerenciamento," diz Ruiz. "Quando a empresa contratou a ITPointe, o sistema e a rede telefônica estavam inoperantes. Eles precisaram substituir todos os novos switches".

Quando a Ash Creek atualizou os switches de uma indústria de manufatura com 200 funcionários, economizou centenas de milhares de dólares em gastos que a empresa tinha devido ao desligamento da linha de produção, causado pela latência da rede.

Siga pelo caminho mais rápido

Quando você tiver que acelerar o desempenho da rede, um parceiro certificado da Cisco pode ajudar fazendo mudanças nos switches e na infraestrutura da rede. Isso inclui fazer uma avaliação e o design de rede, além de financiamento e implementação de soluções, suporte e/ou serviços gerenciados no local.

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