Кампусом называется группа компактно расположенных зданий или корпусов, например промышленные предприятия, научные институты и вузы, студенческие городки, гостиничные комплексы, больницы. Для того чтобы создать единое информационное пространство организации, имеющей кампусную структуру, необходимо наличие сетевой интегрированной инфраструктуры, объединяющей отдельные здания.

На базе современных цифровых технологий пользователям кампусной сети предоставляются следующие возможности:

  • Поддержка мультимедийных приложений (голос, видео).
  • Поддержка широкополосных приложений (голосовые конференции, видео конференции, системы видеонаблюдения).
  • Увеличение емкости полосы пропускания для сетей, уже развернутых на базе традиционной технологии разделяемого Ethernet или FDDI.
  • Поддержка любых новых приложений, которые могут внедряться в кампусе, независимо от специфики используемых сетевых протоколов.
  • Объединение пользователей с общими интересами (отдел, департамент),которые территориально расположены в различных частях кампуса, в единую виртуальную команду (виртуальную локальную сеть) и контроль доступа к информации, с которой работает группа.
  • Создание специализированных информационных центров, в которых происходит обработка и хранение данных, необходимых различным группам пользователей. Доступ к таким общим информационным ресурсам должен быть одинаково легким из любой точки кампуса.
  • Простой механизм подключения к единой сетевой инфраструктуре новых корпусов (зданий), не требующий перестройки существующей сетевой структуры. Высокая производительность и масштабируемость сетевой инфраструктуры, обеспечивающая растущие потребности пользователей в доступной полосе пропускания каналов связи.
  • Оперативное восстановление работоспособности сети при сбоях.
  • Сравнительно невысокая цена инсталляции и обслуживания сети при высокой надежности ее функционирования.

Правильно построенная кампусная сеть предприятия представляет собой иерархическую структуру, состоящую их трех уровней:

Структура кампусной сети

  • магистральный уровень (Core);
  • уровень распределения (Distribution);
  • уровень доступа (Access).

Такой подход к описанию сети дает возможность выбрать оборудование,наиболее точно удовлетворяющее функциональным потребностям конкретной сетевой структуры.

Магистральный уровень (ядросети).

Ядро, центральный элемент сети всего предприятия, составляет основные магистральные каналы связи. Оборудование ядра сети обладает следующими характеристиками:

  • высокая надежность, достигаемая, в частности, за счет избыточности и толерантности к сбоям;
  • способность адаптироваться к изменениям в сетевой среде;
  • малая задержка при передаче данных;
  • хорошая управляемость и предсказуемая производительность.

Уровень распределения.

На этом уровне решается задача доступа в различные части сети и к различным услугам. Здесь функционируют такие механизмы, как политика безопасности, политика доступа к информационным ресурсам, управление качеством предоставляемых услуг, сопряжение различных сред передачи данных, маршрутизация между логическими сегментами сети, определение мультимедийных доменов и др.

Уровень доступа.

Обеспечивается доступ к корпоративным ресурсам для рабочих групп и сетевых сегментов. В локальных сетях уровень доступа характеризуется коммутируемым или разделяемым доступом пользователей к среде передачи данных.

Очевидно, что будущее локальных сетей связано с различными вариантами технологии Ethernet (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet и 10G-40G Ethernet). Эта технология является фактическим стандартом при построении кампусных сетей. Технология Ethernet обеспечивает:

  • эффективный высокоскоростной обмен данными;
  • невысокую стоимость сетевого решения;
  • простую практическую реализацию;
  • совместимость со всеми распространенными типами приложений, включая мультисервисные.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ КАМПУСНОЙ СЕТЕВОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ

РЕАЛИЗАЦИЯ КАМПУСНОЙ СЕТЕВОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ

Магистральный уровень.

Здания или различные части кампуса объединяются высоконадежной коммутируемой магистралью. Высокая надежность ядра достигается за счет резервирования соединений между магистральными сетевыми устройствами и резервирования соединений, идущих от корпусов к ядру сети.

В составе ядра сети используются высокопроизводительные коммутаторы третьего уровня, которые обеспечивают:

  • маршрутизацию на скорости среды передачи данных (десятки гигабит в секунду);
  • быстрое восстановление при сбоях;
  • балансировку нагрузки;
  • дополнительные сервисы, например безопасность, диагностику, управление, поддержку мультимедийных приложений в масштабе всей сети, что реализуется за счет встроенного интеллектуального программного обеспечения.

Для использования в качестве среды передачи данных наиболее эффективны две технологии, взаимно дополняющие друг друга и способные удовлетворить требованиям практически любого кампусного дизайна: оптоволоконные линии связи и радио-Ethernet.

Оптоволоконные линии связи могут связать кампусные городки, территориально разнесенные на десятки километров, и увеличить пропускную способность ядра сети до десятков гигабит в секунду. Экономически наиболее выгодно использовать оптоволоконные линии связи в компактных кампусах, где требуется обеспечить полную скорость доступа пользователей в любую точку кампуса.

Использование стандартных технологий 10-40GE или Gigabit Ethernet позволяет гибко регулировать стоимость конечного решения в зависимости от эффективного радиуса кампуса: от сотен метров до 100 км.

Радиодоступ используется в случаях, когда требуется соединить корпуса, между которыми прокладывать физическую проводку неоправданно дорого или просто нецелесообразно, например, для подключения небольших корпусов, складских по мещений. Идеальным решением в этом случае становится технология радио-Ethernet, предоставляющая следующие возможности:

  • передавать данные на скорости до 300 Мбит/с на расстояние до 50 км;
  • быстро организовывать канал связи: для соединения двух корпусов достаточно установить два радиомоста, соединенных с коммутаторами в зданиях.

Уровень распределения.

На уровне распределения обычно располагаются центральные коммутаторы здания — чаще всего высокопроизводительные коммутаторы. С ядром сети эти коммутаторы соединяются агрегированными каналами Gigabit Ethernet, 10G Ethernet или с помощью технологий радио-Ethernet. Каналы, ведущие к ядру сети, дублируются, осуществляется балансировка загрузки основных и дублирующих каналов. Коммутаторы рабочих групп соединяются с коммутаторами здания агрегированными каналами Gigabit Ethernet или Fast Ethernet.

Серверная группа (ферма) обычно располагается в одном из центральных корпусов, которые снабжены несколькими физическими каналами связи с другими корпусами кампуса. Коммутаторы, подключенные к серверам, поддерживают режим балансировки нагрузки на серверы. Для крупных серверных групп также используются дополнительные устройства кэширования информации, которые позволяют снизить загрузку серверов.

Уровень доступа.

На уровне доступа используются коммутаторы второго уровня, предназначенные для рабочих групп. Они снабжаются высокоскоростными портами Fast Ethernet или Gigabit Ethernet, служащими для подключения к центральным коммутаторам здания. Соединения с центральными коммутаторами здания резервируются. Возможно изменение баланса нагрузки, что позволяет повысить эффективность использования резервного канала связи.

Рабочие места пользователей подключаются к коммутируемым портам Fast Ethernet. Высокопроизводительные рабочие станции и серверы могут подключаться к коммутатору с помощью агрегированных каналов Fast Ethernet или по каналу Gigabit Ethernet. Агрегированные каналы позволяют плавно увеличивать производительность сетевого соединения путем объединения нескольких физических интерфейсов в один логический. Кроме того, в случае выхода из строя одного из физических интерфейсов логический интерфейс продолжает функционировать на меньшей скорости.