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如何透過 LAN 交換器提升網絡速度

您網絡的流量負載增加時,該如何避開壅塞情形並減少衝突,以提升網絡速度?透過交換功能。

 

「網絡路交換器就像汽車的輪胎,您一直視為理所當然,直到發生問題為止。」ITPointe 總裁 Gabriel Ruiz 說。「接著,所有仰賴它們的人都蒙受損失。」

若要處理視訊和其他耗用大量頻寬的應用程式、更多使用者裝置,以及更多傳送到伺服器和雲端儲存空間的封包等所帶來不斷增長的網絡流量,有效的交換功能不可或缺。

「開展雲端服務時,要是看到推送至網際網路的流量比從前多了 50% 時,可別感到驚訝。」Ash Creek Enterprises 總裁 Mark Calzone 表示。「您的網絡基礎架構必須做好準備。」

任何中小型企業都可以使用 LAN 交換功能來維持使用者所需的速度和可用性。本文將呈現五種使用方式,由兩家 Cisco® Certified Partner 中每天都在從事這些工作的專家來介紹。

Cisco Premier Certified Partner ITPointe 提供整合通訊、視訊會議、虛擬化和其他網絡解決方案,而且特別強調進階的在職工程專業知識、及時又合乎預算的解決方案,以及強大的支援。

Cisco Premier Certified Partner Ash Creek Enterprises 的專業是網絡和伺服器整合,透過強調企業最佳作法和長期諮詢關係的持續服務,藉此協助 IT 員工主動運用技術。

提升網絡路速度的逐步指南

1. 透過 VLAN 以邏輯方式將網絡分段

傳統的扁平化網路(也就是將所有流量放置在單一廣播網域中)可能很容易使交換器連結超載。您可以改為使用交換器的 VLAN 功能,僅將流量傳送到所需的去處,而且是以所需的速度傳送。

Ash Creek 技術銷售總監 Joe Cichowski 表示:「衝突難以避免,您對每個分段的目標是衝突率低於 10%。」

您可以使用多種第 2 層和第 3 層 VLAN 類型將流量分段。許多適用於中小型企業的思科交換器提供以下所有 VLAN 類型:

  • 通訊協定,例如 IP 語音或視訊流量專屬的 VLAN
  • 裝置,例如適用於無線用戶端、單一伺服器或印表機,或是某建築樓層所有設備的 VLAN
  • 連接埠,例如適用於某部門或其他使用者群組的 VLAN
  • 訪客、MAC 位址和未驗證的流量
  • 動態 VLAN 指派,會運用終端裝置的來源 MAC 位址來指派交換器連接埠給 VLAN
  • 多點傳播 VLAN 註冊 (MVR),能夠將多點傳播流量整理到一個專屬的 VLAN,同時保有使用者其他的 VLAN。網際網絡群組管理通訊協定 (IGMP) 偵聽,會對需要流量的裝置限制流量。

2. 提供所需的容量

依照您的分段、應用程式和使用者需求來部署處理能力和頻寬。若要減少延遲、壅塞和衝突,請使用交換器容量功能,例如:

  • 快速引擎:無阻斷有線速度晶片。以有線速度轉送流量的交換器有時候成本較高,「但也會是您在新舊車款之間發現的效能差異。」Cichowski 說。例如,Miercom 的測試顯示,思科交換器(全數皆使用無阻斷晶片)轉送沒有遺失任何封包。
  • 連結彙總控制通訊協定 (LACP)。這個標準功能會透過主幹連線連接埠來增加可用的頻寬。「請將在四個連接埠上使用 LACP 想成以動態方式新增四條流量通道,而不是將速度提高四倍。」Ruiz 表示。
  • LAN 連接埠和上行鏈路的 Gigabit 頻寬。Calzone 說:「鏈路從 10/100 Mbps 發展到 1 Gbps 花了很長一段時間,但是中小型企業現在能夠快速地改用 10 Gbps,而且很快還會發展到更快。建議您每年審視基礎架構,並透過規劃為期五年的生命週期來分配資本支出。」
  • 將交換器堆疊起來。「如果可以,請將交換器堆疊起來以提高輸送量,並讓它們以具備單一 IP 位址的單一裝置來運作。」Ruiz 表示。「多個 Cisco Catalyst 3750-X 系列交換器,輸送量可以高達 64 Gbps。」

3. 在 VLAN 之間使用有線速度的路由

任何運用多重 VLAN 的使用者或伺服器都需要使用 VLAN 間路由。

「不要使用路由器軟體,而是改用交換器來路由 VLAN 間流量。」Ruiz 表示。交換器的硬體能夠以有線速度執行路由功能。此外,將路由器卸載可讓它更完善地處理其 WAN 連線和防火牆功能,藉此改善整體網絡效能。

「這樣就能夠將交換器的靜態和動態 IP 路由功能運用到淋漓盡致。」Cichowski 如是說。

4. 排定應用程式優先順序,並使用流量調節

「控制對頻寬的存取權限就能夠善加運用頻寬。」Cichowski 表示。

您可以使用以下的交換器功能,依照流量的重要性以及對抖動和延遲的敏感度來設定效能參數;也可以檢查以確認連線的裝置是否支援此功能:

  • 依照 802.1p/q 標籤(第 2 層交換功能)排定應用程式優先順序
  • 依照 IP 標頭(區別服務代碼點 (DSCP)/服務類型 (ToS),第 3 層交換功能)排定應用程式優先順序。
  • 使用頻寬節流或速率限制等條件來調節流量,以延遲封包。

5. 設定端點參數(最好是以自動方式)

使用風暴控制、允許的裝置數量、服務品質 (QoS) 和 VLAN 等參數來設定交換器的端點連接埠,以取得最佳效能。

具有「智慧型連接埠」的交換器能夠偵測新的裝置,並使用巨集來相應地設定多個連接埠參數。「針對 IP 電話和其他裝置進行自動化 QoS 設定確實有助於加快組態速度,您也能夠隨時調整預設設定。」Ruiz 表示。

「思科交換器也能夠透過我稱為『網路裝置 Facebook』的 Cisco Discovery Protocol 來連接端點。」Cichowski 說。「它能夠識別思科裝置並擷取與最佳效能連線相關的資料、快速解決問題,並有效地管理網絡。」

整合交換功能,減少花費

應用這五個祕訣,並結合簡易網絡管理通訊協定 (SNMP) 或其他監控和管理工具以及交換器安全功能(像是動態位址解析通訊協定 (ARP) 檢查、IP 來源防護和動態主機設定通訊協定 (DHCP) 窺探)來阻擋攻擊,就可以產生絕佳的網絡效能。此外,還能夠幫助您的公司節省成本。舉例來說,某間國際代理商投資了全新交換器,以支援其全新的整合通訊系統。「但是,這些交換器是在扁平化網絡中設定,而且不具備管理功能。」Ruiz 表示。「該公司與 ITPointe 接洽時,他們的電話系統和網絡都中斷了。他們必須替換所有新的交換器。」

Ash Creek 為某家擁有 200 名員工的製造商升級交換器時,為該公司省下了因網路延遲導致生產線中斷而損失的數十萬美元。

移轉到快速通道

您需要加快網路速度時,Cisco Certified Partner 能夠協助您靈巧地執行交換功能和基礎架構操作,包括網路評估和設計、解決方案融資和實作,以及現場支援和/或代管服務。

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