وب سایت شخصی جعفر قنبری شوهانی

مدل سه لایه ای سیسکو برای طراحی شبکه – hierarchical network design

قبل از اجرای شبکه ، داشتن یک طرح و برنامه برای ان دارای اهیمت ویژه است که در صورت نبود برنامه و طرح در هنگام اجرا و عملکرد ، شبکه دچار مشکلات مختلفی خواهد شد. همچنین این نوع شبکه را نمی توان به راحتی گسترش داد. در اینجا می خواهیم یک مدل که توسط شرکت سیسکو برای پیاده سازی شبکه در مقیاس های گوناگون ارائه شده است را بررسی کنیم :


مدل سه لایه ای سیسکو یا hierarchical network design یک طراحی قابل اعتماد ، قابل گسترش و مقرون به صرفه می باشد که مشکلات پیچیده طراحی شبکه را برای ما آسان تر و مدیریت پذیرتر می کند. مشکلات مختلف در لایه ها تقسیم می شوند با اینکار به طراح شبکه کمک می کند با بهینه سازی سخت افزار و نرم افزار شبکه ، وظایف خاص را انجام دهد. به طور مثال دستگاه ها در لایه پایین بهینه سازی می شوند تا ورودی به شبکه را دریافت و به سمت لایه بالاتر منتقل کنند.

Image

زمانی که طراحی شبکه مورد بحث قرار می گیرد دسته بندی شبکه براساس تعداد دستگاه های سرویس گیرنده به ما در طراحی کمک زیادی می کند.
طراحی شبکه به اندازه و نیاز سازمان وابستگی زیادی دارد. به طور مثال بستر مورد نیاز برای یک شبکه کوچک با تعداد محدودی دستگاه نسبت به یک شبکه بزرگ با تعداد قابل توجهی دستگاه بسیار متفاوتر می باشد.
متغییرهای زیادی در زمان طراحی شبکه باید در نظر گرفته شود.

شبکه را براساس تعداد دستگاه های سرویس گیرنده به سه دسته تقسیم می کنند:

  • Small Network : شبکه هایی با حداکثر 200 سرویس گیرنده
  • Medium-Size Network : شبکه هایی با 200 تا 1000 سرویس گیرنده در این دسته قرار می گیرند.
  • Large Netwok : شبکه هایی با بیش از 1000 سرویس گیرنده

اصول مهندسی در زیرساخت:
بدون در نظر گرفتن مسائل مرتبط با اندازه و نیاز شبکه ، اجرای موفق طراحی شبکه نیاز به پیروی از اصول مهندسی در زیرساخت دارد. مدل سه لایه سیسکو اصول زیر را شامل می شود.

  • Hierarchy : این طراحی سلسله مراتبی به طراح کمک می کند که یک شبکه مطمئن را طراحی کند و مشکلات پیچیده طراحی را راحت تر و قابل مدیریت تر کند.
  • Modularity : طراحی ماژولار که باعث می شود عملکرد بخش های مختلف موجود در شبکه به صورت یک ماژول عمل کند و به این صورت طراحی ساده تر می شود. سیسکو جندین ماژول را معرفی کرده که شامل دیتاسنتر ، لبه اینترنت ، بلوک سرویس دهی و بخش Campus می باشد.
  • Resiliency : شبکه باید بتواند در شرایط عادی و غیرعادی به کار خود ادامه دهد. در شرایط عادی ترافیک براساس انتظار ما جریان دارد ولی شرایط غیر عادی زمانی است که یک سخت افزار یا نرم افزار ما دچار مشکل شود یا ترافیک زیادی وارد شبکه شود یا حمله هایی مانند DoS ایجاد شود.
  • Flexibility : شبکه طراحی شده باید توانایی تغییرات را داشته باشد به طور مثال یک سرویس به این شبکه اضافه شود یا توان شبکه را افزایش دهیم این تغییرات باید بودن ایجاد وقفه در عملکرد و اختلال در سرویس دهی صورت پذیرد.

 


در طراحی مدل سه لایه ای سیسکو ، تجهیزات در سه لایه زیر گروه بندی می شوند:

  1. Access
  2. Distribution
  3. Core

مدل سه لایه ای سیسکو به لحاظ مفهومی مشابه مدل هفت لایه OSI است. به طور کلی طراحی لایه ای بسیار مفید است چون هر دستگاه در هر لایه وظیفه و عملکرد مشخصی دارد که این ویژگی باعث میشود که حذف ، اضافه ، جایگزینی بخشی از شبکه به راحتی قابل انجام باشد. این انعطاف پذیری و سازگاری باعث می شود این مدل بسیار مقایس پذیر و قابل گسترش شود.

لایه Access :

در محیط LAN ، از طریق لایه Access اجازه دسترسی End Deviceها به شبکه ، داده می شود و در محیط WAN ، دسترسی به شبکه از راه دور داده می شود.
معمولا در لایه Access از سوئیچ های لایه دوم و Access Pointها برای ایجاد دسترسی بین کلاینت ها و سرور استفاده می شود.

Image

برخی از وظیفه Access :

  • سوئیچنگ لایه دوم
  • دسترسی بالا و بدون وقفه
  • Port Security
  • QoS
  • بررسی بسته های ARP
  • Access Control Lists
  • Spanning Tree
  • Vlan
  • Power over Ethernet(PoE)

 

لایه Distribution :

این لایه بین لایه Access و Core قرار دارد و دیتا ارسالی توسط کاربر را از لایه Access به سمت لایه Core هدایت می کند. نوع ارتباطات در این لایه از نوع کابلی می باشد. برای جلوگیری از سرایت مشکلات احتمالی در شبکه LAN با استفاده از روتر یا سوئیچ Multilayer ، بین لایه Access و Core یک مرز ایجاد می کند.

Image

برخی از وظایف لایه Distribution :

  • تجمیع لینک ها ارتباطی مربوط به LAN و WAN
  • فیلترینگ و ACL
  • مسیریابی
  • جایگزینی و تقسیم بار (Redundancy and load balancing)
  • خلاصه سازی روت ها (Route Summarization)
  • کنترل Broadcast Domain با استفاده از روتر یا سوئیچ Multilayer

 

لایه Core :

به این لایه ستون فقرات شبکه نیز گفته می شود. در این لایه دستگاه ها با سرعت بسیار بالا مانند سوئیچ های Catalyst 6500 قرار می گیرند. لایه Core طراحی شده تا جایی که ممکن است عمل سوئیچینگ بسته را با سرعت انجام دهد و بتواند ارتباط بین بخش های مختلف مانند دیتا سنتر ، شبکه های LAN و WAN و … را برقرار کند.

در این لایه باید مسائل دسترسی پذیری (available) و جایگزینی (redundant) مورد توجه ویژه قرار گیرد. در لایه Core ترافیک بسیار زیادی از لایه Distribution به این لایه ارسال می شود و این لایه باید توان پردازش سریع این اطلاعات را داشته باشد.

Image

برخی از وظایف لایه Core :

  • سوئیچنگ با سرعت بالا
  • قابلیت اطمینان و تحمل خطا
  • پرهیز از هرگونه پردازش اضافه روی بسته ها که باعث درگیر کردن CPU شود مانند مسائل امنیتی مثل inspection یا مواردی مثل QoS

موفق ، پیروز و ITPro باشید.

جعفر قنبری شوهانی

نوشته‌های مرتبط

دیدگاه‌ها

*
*