Cum sa cresti performanta retelei

Din cauza factorilor de trafic este foarte posibil ca la un moment dat reteaua sa fie congestionata, volumul de pachete de date tranzactionate este un factor care poate influenta decisiv performanta retelei.

Intr-un astfel de moment decizia de a diviza reteaua in subretele interconectate poate reprezenta o solutie optima pentru a izola traficul excesiv si a crea o fluenta a traficului care sa permita utilizarea eficienta a performantei retelei.

In acest articol vom descifra impreuna tainele subretelei, cum functioneaza si cum putem sa cream subretele pentru a obtine performanta maxima.

Ce este subreteaua?

La o privire de ansamblu, subreteaua este o divizare a unei retele TCP/IP in subretele mai mici si mai usor de administrat, conducand astfel la diminuarea excedentului volumului de trafic tranzactionat si imbunatatind performanta si eficienta utilizarii. Trebuie retinut ca reteaua va fi la fel de flexibila din punct de vedere al comunicarii, deoarece subretelele vor fi interconectate.

Fara a leza intr-un fel sau altul comunicarea intre subretele, traficul va fi practic izolat in subreteaua in care a fost generat, depasind limitele acesteia numai in cazul in care se adreseaza unui utilizator dintr-o subretea adiacenta.

Este subreteaua relevanta?

Scopul principal al crearii subretelei este acela de a elibera reteaua de congestia cauzata de traficul excesiv. Congestionarea retelei a fost o problema mult mai dramatica in trecut, atunci cand se utilizau in mod traditional numai hub-uri si switch-uri in retea. Cand nodurile retelei sunt interconectate intre ele printr-un hub, reteaua actioneaza ca un singur domeniu de coliziune. Aceasta inseamna ca daca un expeditor trimite un pachet de date catre un destinatar, toate computerele din retea vor putea vedea acest pachet spre identificarea destinatarului, dar in final il va primi doar cel caruia ii va fi destinat.

Problema acestei retele este ca daca se vor expedia simultan cel putin doua pachete de date de catre doi utilizatori din retea, acestea vor intra in coliziune si datele vor fi distruse. Ulterior, calculatoarele vor astepta o reactie de raspuns si in lipsa acesteia vor retransmite mesajul catre destinatar. Coliziunile ocazionale nu constituie o problema, insa un exces de coliziuni in retea poate duce chiar la dezafectarea acesteia.

Utilizarea switch-ului a putut rezolva aceasta problema, reusind directionarea pachetelor de date direct de la sursa catre destinatar, permitand astfel o fluenta a traficului pe care hub-ul nu ar fi putut sa o ofere. Dar revenind la intrebarea de fond, se ridica problema relevantei unei subretele in cazul conectarii prin switch-uri.

Raspunsul depinde de fapt de cum este implementata reteaua si de performantele acesteia.Trebuie retinut faptul ca switch-ul ajuta numai in cazul in care pachetul de date este identificat ca fiind trimisa unui anume utilizator din retea, restul traficului va urma in continuare traseul mentionat pentru identificarea destinatarului. In acest caz subreteaua este relevanta fie pentru limitarea traficului, fie pentru situatiile in care exista locatii multiple conectate intre ele printr-o conexiune WAN destul de lenta.

Planificarea si amplasarea subretelei

Deoarece impartirea unei retele in mai multe subretele poate cauza prejudicii mai mari, daca nu este planificata corespunzator, este recomandat sa alocati un timp suficient de mare acestei activitati de analiza si pregatire a crearii subretelelor.

Cum trebuie sa arate subreteaua? Initial ea va avea topologia geografica, considerand fie mai multe locatii, fie divizarea locatiei. Un amanunt important, dar nu absolut necesar este ca orice facilitati separate de legaturi WAN trebuie considerate ca facand parte din subretele diferite. Acest amanunt nu este limitativ, deoarece pot exista subretele cu multe facilitati subordonate, insa este o optiune de luat in seama pentru a obtine o mai buna performanta a retelei.

Un criteriu de organizare si planificare a retelei trebuie sa fie de asemenea si ãconcentratiaÓ de utilizatori dintr-un departament, cum se intampla atunci cand avem de-a face cu o singura locatie, fara a exista conexiuni cu locatii externe. Intr-un astfel de caz se pot implementa subretele, insa topologia lor nu va fi la fel de clara. Asadar elementele pe baza carora trebuie facuta divizarea trebuie sa fie cat mai stabile. Astfel mai curand de a crea o retea pe departamente, care pot fi mutate total sau partial dintr-un loc in altul, este de recomandat sa se creeze o retea pe criteriul locatiilor fixe (spre exemplu, etaje, aripi de cladire etc). Astfel se va permite o flexibilitate mai mare in privinta actelor de administrare a utilizatorilor de zi cu zi.

Planul incepe sa prinda contur, insa este nevoie de cateva detalii in plus: unde vor fi amplasate echipamentele hardware? Subretelele create vor fi interconectate printr-un router, care de preferat nu va fi acelasi cu cel utilizat pentru conexiuena Internet. In acest caz vor trebui estimate costul, amplasamentul, facilitatile si modelul de router de care este nevoie, dar si locul in care se va face interconectarea. Pe de alta parte, fiecare subretea va avea nevoie de hub-uri si switch-uri proprii, conectarea prin aceleasi echipamente ar conduce in fapt la negarea scopului final al subretelei – inlaturarea traficului excesiv.

In cele din urma trebuie avut in vedere locul in care va fi amplasat serverul. Acest mic amanunt este de natura a influenta usurinta accesarii serverului de catre utilizatori. Amplasarea lui intr-o alta subretea ar ingreuna traficul. Solutii pentru aceasta problema putem identifica in functie de urmatoarele criterii: fie densitatea si frecventa de utilizare a acestuia, fie prin a aloca fiecarei subretele un Domain Controller propriu.

Asadar este recomandata amplasarea severului in subreteaua care include utilizatorii frecventi ai acestuia. In cazul servere-lor accesate de public, adica de catre toti utilizatorii, este de recomandat sa se utilizeze mai multe adaptoare Ethernet conectate cu fiecare dintre subretele.

O alta modalitate de a reduce traficul dintre subretele este aceea de a aloca fiecarei subretele un Domain Controller propriu si de a defini site-urile in Active Directory. Astfel utilizatorii se vor identifica si autentifica in domeniul propriu, daca acesta nu este disponibil se va folosi unul adiacent pentru autentificare.

Definirea subretelei

Dupa ce am planificat topologia subretelei, modul in care vor fi impartiti utilizatorii si amplasamentul echipamentelor hardware este timpul sa vedem cum se defineste subreteaua.

Asa cum am mai spus, subreteaua implica practic partajarea unei retele TCP/IP, de aceea este necesara o partajare a adreselor IP in blocuri mai mici ce pot fi utilizate pentru a defini subretele distincte. Spre exemplu, presupunem ca exista un bloc de adrese IP de clasa B de tipul 146.100.x.x, astfel ca implicit masca de retea va fi 255.255.0.0. Masca de retea indica faptul ca primii doi digiti ai adresei IP (adica 146.000) definesc reteaua, iar ultimii permit identificarea host-ului din acea retea. O astfel de adresa IP permite retelei sa gazduiasca pana la 65.534 de host-uri.

Probabil ca suna incitant la inceput, dar plasarea a 65.534 de host-uri intr-o singura retea este un dezastru. In cazul in care exista suficiente host-uri pentru a folosi adresele de clasa B, probabil ca ar fi mai usor sa se divizeze clasa B in mai multe blocuri de adrese clasa C.

Divizarea blocului de adrese de clasa B in mai multe adrese de clasa C implica schimbarea mastii de retea din 255.255.0.0 in 255.255.255.0. Astfel primii trei digiti vor indica partitia de retea, iar ultimul va face posibila identificarea host-ului. Urmarind firul logic, numarul de retea va fi 146.100.0 si seria de adrese IP va fi cuprinsa in sirul de la 146.100.0.0 la 146.100.0.245. In situatia in care numarul de adrese IP este depasit, atunci se va incrementa cu un numai al treilea digit. Noul sir de adrese va deveni astfel de la 146.100.1.0 la 146.100.1.254.

n Utilizarea adreselor de clasa C in subretea

In cazul in care este necesar un volum mai mare de adrese se poate apela la divizarea clasei C de adrese sau de a divide clasele A si B intr-un mod care sa permita o mai mare flexibilitate a numarului de adrese.

In exemplu anterior subnet mask-ul era fie 255 fie 0. Aceste numere zecimale sunt de fapt derivate din 8 valori de biti. In matematica binara 00000000 = 0 si 11111111 = 255. Cand schimbam un numar dintr-o adresa de subnetmask de l la 0 la 255, de fapt imprumutam 8 biti din spatiul adresei. Presupunand ca exista o clasa de adrese de clasa C, 192.168.42.x si este necesar sa o impartim in patru subretele cu cate 25 de adrese fiecare. Intrucat este un bloc de adrese de clasa C, portiunea de adrese IP, dupa care identificam hostul, este pana la 8 biti. Daca se doreste crearea unei subretele in acest bloc de adrese trebuie sa imprumutati cativa biti utilizati pentru identificarea hostului si vor fi folositi pentru identificarea subretelei.

Pentru a determina cati biti vor trebui utilizati pentru identificarea subretelei se va folosi formula 2^x-x, unde x este numarul de biti pe care ii veti utiliza. Spre exemplu, daca veti utiliza 3 biti, atunci se pot crea 6 subretele (2^3-2=6). Daca se utilizeaza 3 biti pentru subretea, apoi vor ramane 5 biti pentru identificarea hostului. Daca se aplica formula pe numarul de biti ramasi veti observa ca fiecare subretea va contine 30 de hosturi (2^5-2=30).

Revenim la ceea ce am descris la adresele de clasa B referitor la incrementarea bitilor utilizati la identificarea subretelei. Procedura este la fel, dar putin mai dificila. Primele numere ale adresei IP sunt 192.168.40. Aceste numere vor ramane constante; se va modifica numai ultimul numar. Acest ultim numar va trebui impartit in 3 biti pentru identificarea retelei si 5 biti pentru identificarea hostului. Astfel pentru a obtine reteaua 1 in binar trebuie sa avem 001 00000. Acest 1 va fi incrementat pentru fiecare subretea individuala. Avand 6 subretele, adresa va arata astfel:

Acum trebuie identificata adresa IP care se va potrivi in fiecare subretea. Cei 5 biti finali vor fi situati in sirul 00000 – 11111. Pentru a determina adresa IP a fiecarei retele trebuie combinat indicatorul de retea cu cel al hostului si apoi convertit in numar decimal. Astfel, pentru subreteaua 001 sirul de biti este: 00100000 Ö 00111111. Convertind in sistemul decimal, sirul de numere va fi cuprins intre 33 si 62. Aceasta inseamna ca adresele IP vor fi intre 192.168.40.33 – 192.168.40.62 pentru prima retea. La fel se vor calcula si adresele pentru fiecare subretea din cele 6.

Ultimul pas in acest proces este sa introduceti adresa subnet mask. Vechiul 255.255.255.0 nu va mai functiona, deoarece au fost imprumutati 3 biti pentru identificarea hostului. Cel mai usor mod de a crea o adresa noua este de a exprima ultimele numere in sistem binar unde: bitii imprumutati sunt reprezentati prin 1, iar cei pentru identificarea hostului sunt reprezentati cu zero. Astfel obtinem grupul de biti 11100000. Convertit in decimal, valoarea este 224. Astfel obtinem noua masca de retea plecand de la 255.255.255.0 si vom inlocui pe 0 cu 224. Astfel vom obtine subnetmask-ul pentru reteaua nostra 255.255.255.224.

Concluzie

Dincolo de cateva complicatii tehnice (cateva calcule matematice si cunostinte de matematica binara), ce pot fi depasite prin informarea adecvata, divizarea unei retele in subretele interconectate este o solutie fiabila pentru a scapa de cosmarul traficului excesiv.

Sursa: Pcworld

Comment (1)

  1. cris

    care clasa de adrese IP pune la dispozitie cele mai multe retele?

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *