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Netzwerk-Designprinzipien für effiziente IT-Architekturen

Für Netzwerkplaner ist es wichtig, mehrere Faktoren für ein effektives Netzwerkdesign zu berücksichtigen. Dazu gehören Flexibilität und Skalierbarkeit, Redundanz und Sicherheit.

Unternehmen bauen Netzwerke nicht einfach spontan auf. Netzwerkarchitekten planen und entwerfen Netzwerkinfrastrukturen gründlich, bevor sie sie aufbauen.

Das Design von Unternehmensnetzwerken zielt darauf ab, eine zuverlässige Architektur bereitzustellen, die eine gute Leistung bietet und in Bezug auf Aufbau, Betrieb und Wartung erschwinglich ist. Es umfasst eine Auswahl physischer Komponenten, die erforderlichen Protokolle und die zur Implementierung dieser Protokolle erforderlichen Konfigurationen.

Grundsätze des Netzwerkdesigns

Netzwerkdesigner beachten einige grundlegende Designprinzipien, um eine Infrastruktur aufzubauen, die den Anforderungen von Unternehmen gerecht wird. Zu den wichtigsten Prinzipien des Netzwerkdesigns, die IT-Teams berücksichtigen sollten, gehören

  • Flexibilität und Skalierbarkeit
  • Redundanz
  • Sicherheit

Netzwerkplaner sollten auch die Verwaltbarkeit, Nachhaltigkeit, Langlebigkeit und andere Kriterien berücksichtigen, die für die Anforderungen ihrer Organisation spezifisch sind. Unabhängig davon, welche Designprinzipien eine Organisation in den Vordergrund stellt, ist ein gut durchdachtes System einfacher und kostengünstiger zu betreiben. Darüber hinaus kann das IT-Team das Netzwerk in Zukunft problemlos erweitern, aktualisieren und schließlich ersetzen.

Flexibilität und Skalierbarkeit

Flexibilität ist für die Netzgestaltung von grundlegender Bedeutung. Wenn sich Unternehmen weiterentwickeln, ändern sich auch ihre Anforderungen an das Netzwerk. Das Unternehmensnetz muss in der Lage sein, sich an diese veränderten Anforderungen anzupassen. Die Möglichkeit, verschiedene Teile des Netzwerks je nach Bedarf zu vergrößern oder zu verkleinern, ist einer der wichtigsten Aspekte der Netzwerkflexibilität.

Netzwerkdesigner lernen, bei der Planung mehrere hierarchische Ebenen zu berücksichtigen, wobei jede Ebene separat skalierbar ist. Sie verwenden auch Komponenten, die eine Vielzahl von Netzwerkprotokollen und -strategien unterstützen können, um Änderungen der Anforderungen und der Nutzung zu unterstützen.

Abbildung 1: Netzwerkarchitekten beginnen mit dem hierarchischen Netzwerkdesign.
Abbildung 1: Netzwerkarchitekten beginnen mit dem hierarchischen Netzwerkdesign.

Redundanz

Um Zuverlässigkeit zu erreichen, spezifizieren Netzwerkdesigner in der Regel die zuverlässigsten Komponenten, die sie sich leisten können. Sie entwerfen Netzwerke jedoch auch mit der Erwartung, dass Komponenten ausfallen oder andere Probleme auftreten, die einzelne Komponenten außer Betrieb setzen können, wie Kabelbrüche oder Stromausfälle.

Netzwerkplaner konzipieren Netzwerke in der Regel mit Redundanz, um eine hohe Zuverlässigkeit zu erreichen. Redundanz erhöht die Kapazität des Netzwerks, indem mehrere Verbindungen zwischen den Komponenten und mehrere Wege von einer Komponente zu einer anderen geschaffen werden. Wenn ein Pfad unterbrochen wird, eine Komponente ausfällt oder nicht mehr erreichbar ist, helfen Failover-Protokolle den verbleibenden Komponenten, über einen anderen Pfad miteinander zu kommunizieren. Durch diese Redundanz kann der Datenverkehr weiter fließen.

Sicherheit

Ein Netzwerk vergrößert die Risikofläche eines Unternehmens, daher ist es für Netzwerkarchitekten entscheidend, die zusätzlichen betrieblichen, rechtlichen und Cyber-Sicherheitsrisiken zu minimieren. Das Netzwerkteam muss zunächst die Komponenten oder Netzwerkdienste identifizieren, die sicher betrieben werden können. Das Team muss diese Ressourcen so konfigurieren, dass nur autorisiertes Personal Zugang zu den Verwaltungsebenen hat.

Diese Komponenten müssen auch andere Sicherheitsstandards und -richtlinien unterstützen. Dazu können Anforderungen für eine mehrstufige Authentifizierung für den administrativen Zugriff oder die Implementierung des IEEE-802.1X-Standards gehören, um eine Authentifizierung für den Zugriff auf jeden Port zu erzwingen.

Beginn des Netzwerkdesigns

Netzwerkarchitekten beginnen mit dem Systemdesign auf der Makroebene. Sie konzentrieren sich darauf, wie das hierarchische Design den Geschäftsanforderungen entspricht und gleichzeitig die Möglichkeit bietet, unvorhergesehene Anforderungen auf wirtschaftliche Weise zu erfüllen. Dies erfordert, dass das Netzwerkteam mit den Leitern der Geschäftsbereiche zusammenarbeitet, um besser zu verstehen, welche Infrastruktur erforderlich ist, um diese Arbeit zu ermöglichen.

Das Team sollte das Netzwerk auch unter Berücksichtigung der Unternehmensstrategie aufbauen. Möchte das Unternehmen beispielsweise bestehende Einrichtungen erweitern, um seinen Kundenstamm in einer neuen Region zu vergrößern? Oder will das Unternehmen expandieren, weil es plant, in dieser Region neue Einrichtungen zu eröffnen?

Das Netzwerkteam muss die Ziele des Unternehmens verstehen und das Design so erweitern, dass so viel Redundanz wie möglich eingebaut wird. In den meisten Umgebungen bedeutet dies, dass das Netzwerk über redundante Pfade zwischen Switches an einem Standort und zwischen Standorten in einem WAN verfügt. Diese zusätzlichen Pfade können bis hin zu vollständig duplizierten Netzwerkinfrastrukturen reichen, die parallel zur ursprünglichen Architektur betrieben werden.

Schließlich muss das Netzwerkteam sicherstellen, dass alle für die Implementierung vorgesehenen Netzwerkgeräte die bekannten Sicherheitsanforderungen erfüllen und flexibel genug sind, um möglichst lange an zukünftige Anforderungen angepasst werden zu können.

Netzwerke effizient gestalten

Wenn Netzwerkplaner Netzwerke entwerfen, gestalten sie diese von Anfang an flexibel, redundant und sicher. Dies erleichtert es den Teams für Netzwerkplanung und -betrieb, das Netzwerk in Betrieb zu halten und an neue Anforderungen anzupassen.

Netzwerkarchitekten sollten sicherstellen, dass das Netzwerk über zusätzliche Kapazitäten verfügt, um mit einem signifikanten Wachstum Schritt halten zu können. Zu diesem Zweck kann die IT-Abteilung beispielsweise zusätzliche Edge-Switches und Wireless-Controller hinzufügen. Wenn Netzwerkteams zusätzliche Redundanz einbauen, ist es auch einfacher, Komponenten auf jeder anderen Ebene hinzuzufügen, um weiteres Wachstum zu ermöglichen.

Redundanz erleichtert es den IT-Teams auch, neue Sicherheitsrichtlinien zu implementieren und durchzusetzen, wenn die Netzwerkkapazität steigt. Sie stellt sicher, dass der Ausfall einer Komponente das Netzwerk nicht schwächt, da der Datenverkehr automatisch umgeleitet wird, bis das Netzwerkteam die ausgefallene Komponente repariert oder ersetzt hat.

Netzwerkteams können diese Ziele erreichen, wenn sie über eine Architektur verfügen, die diese wichtigen Netzwerk-Designprinzipien berücksichtigt.

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