بلاگ

آموزش رایگان cisco ccna enterprise؛ قسمت هفتم: توپولوژی‌های رایج طراحی شبکه


در مجموعه مقالات آموزش ccna توسعه شبکه آداکمباحث بنیادین و مفاهیم کلیدی در شبکه‌های کامپیوتری بررسی می‌شود. در این قسمت با مدل‌های طراحی شبکه‌های سیسکو و توپولوژی‌های رایج در طراحی شبکه‌ها آشنا می‌شوید. با توسعه شبکه آداکهمراه باشید.

مدل‌های طراحی شبکه های سیسکو

هنگام طراحی شبکه‌های سیسکو، ما معمولا از سه مدل طراحی رایج استفاده می‌کنیم:

  1. مدل سه لایه (Three-tier)
  2. مدل دو لایه/فروریخته (Collapsed/ Two-tier)
  3. Spine-leaf

در محتوای ” آموزش رایگان cisco ccna enterprise ؛ قسمت سوم: معماری leaf spine” به تفضیل این معماری‌ها را بررسی کردیم، بنابراین در این‌جا اشاره کوتاهی به آن‌ها خواهیم داشت.

مشاوره و طراحی شبکه در توسعه شبکه آداک(ایران اچ پی)
توسعه شبکه آداکبا تکیه بر دانش، تخصص و تجربه متخصصین خود، نیازهای مشتریان خصوصی و دولتی خود را بررسی و تحلیل می‌کند و خدمات خود را در زمینه مشاوره، طراحی، پیاده‌سازی، نظارت و پشتیبانی شبکه‌های کامپیوتری ارایه می‌دهد.

دریافت مشاوره طراحی شبکه

  1. معماری سه لایه

مدل معماری سه لایه یک مدل رایج است که توسط متخصصان شبکه سیسکو برای طراحی شبکه‌های مبتنی بر تجهیزات سیسکو طراحی شده است. تعریف هر یک از این لایه‌ها به شرح زیر است:

•   لایه دسترسی (Access Layer): این لایه در عمق سلسله مراتب طراحی قرار دارد و به کاربران نهایی اجازه می‌دهد از طریق سوئیچ‌ها به شبکه متصل شوند. لایه دسترسی به سرپرستان شبکه اجازه می‌دهد از طریق دامنه‌های پخشی ترافیک کاربران را از یکدیگر متمایز کنند. در شبکه‌های بزرگ سازمانی، هر یک از سوییچ‌های نصب شده در هر طبقه از ساختمان به عنوان سوییچ لایه دسترسی شناخته می‌شود.

•   لایه توزیع (Distribution layer): لایه میانی که پس از لایه دسترسی قرار دارد به شما امکان می‌دهد با استفاده از ویژگی‌هایی مانند مسیریابی، فهرست‌های کنترل دسترسی (ACL) و خط‌مشی‌های دسترسی به شبکه، تعیین کنید که چه کسی می‌تواند به چه بخشی از شبکه دسترسی داشته باشد.

•   لایه مرکزی (Core Layer): بالاترین لایه این مدل ستون فقرات شبکه را تشریح می‌کند. این لایه معمولا برای اتصال شبکه‌های ساختمان‌های مختلف به یکدیگر استفاده می‌شود و شامل روترهای اصلی است که وظیفه انتقال ترافیک به/از شبکه را بر عهده دارند.

پیشنهاد مطالعه
  • معماری هسته فروریخته (Two-tier)

معمولا یک سازمان کوچک نیازی به استفاده از یک مدل سه لایه ندارد، بنابراین می‌تواند لایه‌های توزیع و هسته را در یک لایه به‌نام لایه فرو ریخته ادغام کند. در این معماری، لایه دسترسی به همراه لایه مرکزی/توزیع شده تعریف می‌شوند. در حالت کلی، این معماری بیشتر در ارتباط با شرکت‌های کوچکی استفاده می‌شود که شبکه‌ای میان چند طبقه از ساختمان را پیاده‌سازی کرده‌اند. هر طبقه دارای یک سوئیچ لایه دسترسی است که کلاینت‌های آن طبقه برای اتصال به شبکه به سوییچ متصل می‌شوند. در ادامه سوئیچ‌های هر طبقه به سوییچ مرکزی متصل می‌شوند که خود متصل به روتری است که دسترسی به شبکه گسترده (WAN) یا اینترنت را امکان‌پذیر می‌کند.

  • معماری برگ-ستون فقرات (Spine-leaf)

نمونه دیگری از معماری دو لایه معماری ستون فقرات است که در آن لایه پایینی لایه برگ است که شامل سوئیچ‌های دسترسی است که دستگاه‌ها را قادر می‌سازد به شبکه متصل شوند. سپس سوئیچ‌های لایه برگ به سوئیچ‌های لایه ستون فقرات متصل می‌شوند که تمام سوئیچ‌ها را به بقیه شبکه متصل می‌کند. مدل برگ-ستون فقرات در شکل زیر نشان داده شده است. توجه داشته باشید که سوئیچ‌های لایه برگ، سوئیچ‌های لایه دسترسی با توپولوژی شبکه کامل هستند که به سوئیچ‌های لایه ستون فقرات متصل می‌شوند.

نمای معماری spine-leaf
نمای معماری spine-leaf

شبکه‌‌ای که خوب طراحی شده باشد دارای ساختار سلسله مراتبی و ماژولار است، به این معنا که مشکلی بابت اضافه کردن کلاینت‌ها یا تجهیزات جدید به شبکه وجود ندارد و هر لایه مسئول انجام وظایف خاصی است. در چنین شبکه‌هایی گسترش‌پذیری به‌سادگی انجام می‌شود و شبکه این توانایی را دارد که همسو با اهداف تجاری سازمان رشد کرده و بزرگ شود. مهم‌ترین نکته‌ای که هنگام طراحی یک شبکه سازمانی باید به آن دقت کنید انعطاف‌پذیری (flexible) و تاب‌آوری (resilient) است. به این معنا که شبکه همیشه در دسترس باشد. رعایت این دو نکته باعث می‌شود که در عمل به فکر پیاده‌سازی افزونگی باشید.

پیشنهاد مطالعه

معرفی پیکربندی های شبکه

علاوه بر طراحی‌های رایج در شبکه‌های سیسکو، توپولوژی‌های دیگری نیز در طراحی شبکه کاربرد دارند. هنگامی که دستگاه‌ها را به یک شبکه متصل می‌کنید باید تصمیم بگیرید که از کدام توپولوژی استفاده کنید. توپولوژی شبکه، طرح‌واره (Schema) شبکه است. شما می‌توانید از میان توپولوژی‌های مختلف شبکه که در دسترس قرار دارند گزینه موردنظر را انتخاب کنید. مسئله مهم این است که توپولوژی هماهنگ با خط‌مشی‌های تجاری را استفاده کنید.

انواع توپولوژی‌های شبکه
انواع توپولوژی‌های شبکه
  1. پیکربندی نقطه به نقطه (Point to Point): یک ارتباط واحد بین دو مولفه برقرار می‌کند. در این توپولوژی، دو مولفه می‌توانند به‌شکل مستقیم با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این نوع ارتباط هنگامی که ارتباطات محدود هستند و قرار نیست دستگاه‌های مختلف به یکدیگر متصل شوند مناسب است. نمونه‌ای از توپولوژی نقطه به نقطه، اتصال دو روتر است که از طریق یک لینک WAN اختصاصی به یکدیگر متصل می‌شوند.
  2. پیکربندی ستاره (Star): یک دستگاه مرکزی اتصالات نقطه به نقطه زیادی با سایر مولفه‌ها برقرار می‌کند. توپولوژی‌های ستاره‌ای در محیط‌هایی استفاده می‌شود که در آن مولفه‌های زیادی نیاز به اتصال دارند. نمونه‌ای از یک رسانه‌ انتقال که در توپولوژی ستاره از آن استفاده می‌شود ۱۰۰۰BaseTx Ethernet است. هنگام اتصال مولفه‌ها به یکدیگر، همه دستگاه‌ها مانند کلاینت‌ها و سرورها به یک سوئیچ مرکزی متصل می‌شوند.

عیب بزرگ توپولوژی ستاره این است که اگر دستگاه مرکزی از کار بیفتد، هیچ‌یک از مولفه‌ها قادر به برقراری ارتباط با یکدیگر نیستند. برای حل این مشکل، می‌توان از توپولوژی ستاره توسعه یافته استفاده کرد. یک توپولوژی ستاره توسعه به این صورت عمل می‌کند که چند توپولوژی ستاره‌ای را به یکدیگر متصل می‌کند.

  • پیکربندی خطی/اتوبوسی (Bus): همه مولفه‌ها به کابل شبکه واحد که میان ‌آن‌ها به‌اشتراک قرار گرفته متصل می‌شوند. توپولوژی‌های خطی سال‌ها قبل با معماری‌های شبکه مثل ۱۰Base5 و ۱۰Base2 Ethernet استفاده می‌شد. در این توپولوژی انواع خاصی از کانکتورها یا فرستنده‌گیرنده‌ها برای اتصال دستگاه‌ها به کابل‌کشی خطی استفاده می‌شوند. به‌طور مثال، در ۱۰Base5 قدیمی، تجهیزات از طریق دستگاه خاصی که vampire tap نامیده می‌شد به کابل کواکسیال متصل می‌شدند.
استفاده از vampire tap در توپولوژی خطی / اتوبوسی
استفاده از vampire tap در توپولوژی خطی / اتوبوسی

این دستگاه سیگنالی روی کابل کواکسیال ارسال و اتصال فیزیکی میان یک دستگاه شبکه با کابل شبکه را برقرار می‌کرد.

  • پیکربندی حلقه (Ring): در معماری فوق دستگاه اول به دستگاه دوم متصل می‌شود، دستگاه دوم به دستگاه سوم متصل می‌شود و این روند ادامه پیدا می‌کند تا آخرین دستگاه به دستگاه اول متصل شود. توپولوژی‌های حلقه را می‌توان به‌شکل یک حلقه یا یک حلقه دوگانه پیاده‌سازی کرد. معمولا حلقه‌های دوتایی در مواقعی استفاده می‌شوند که نیازمند افزونگی هستید. به عنوان مثال، اگر یکی از مولفه‌ها در حلقه از کار بیفتد، حلقه یک دور بی پایان را به‌وجود آورد. شکل زیر این مسئله را نشان می‌دهد.
مشکل loop در توپولوژی حلقه (ring)
مشکل loop در توپولوژی حلقه (ring)

رابط داده‌های توزیع شده فیبر FDDI (سرنام Fibre Distributed Data Interface) نمونه‌ای از معماری شبکه است که از توپولوژی حلقه دوگانه برای اتصال سیستم‌ها به شبکه استفاده می‌کند و تا حدودی مشکل توپولوژی تک حلقه‌ای را برطرف می‌کند. به‌عنوان یک کارشناس شبکه به این نکته مهم دقت کنید که توپولوژی‌های تک حلقه فاقد این نوع ویژگی افزونگی هستند و در نتیجه اگر در حلقه مشکلی به‌وجود بیاید، شبکه از کار می‌افتد.

نکته: Token Ring و FDDI نمونه‌هایی از معماری شبکه هستند که از توپولوژی حلقه استفاده می‌کنند. امروزه به ندرت در شبکه‌ها از این معماری استفاده می‌شود.


}
}]
}

نویسنده : حمیدرضا تائبی



منبع

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.