مدل سه لایه ای سیسکو برای طراحی شبکه

داشتن یک طرح و برنامه ، قبل از اجرای شبکه ضروری است . در صورت نبود برنامه و طرح در هنگام اجرا و عملکرد ، شبکه دچار مشکلات مختلفی میشود مثلا دیگر به سادگی قابل گسترش نیست. در این قسمت مدلی که توسط شرکت سیسکو، برای پیاده سازی شبکه در مقیاس های گوناگون ارائه شده است را بررسی میکنیم: مدل سه لایه ای سیسکو (hierarchical network design) یک طراحی قابل اعتماد ، قابل گسترش و مقرون به صرفه است که که توسط شرکت سیسکو ارائه شده و مشکلات پیچیده طراحی شبکه و همچنین مدیرت آنرا آسان تر میکند. مشکلات مختلف در لایه ها تقسیم می شوند و به طراح شبکه کمک می کند با بهینه سازی سخت افزار و نرم افزار شبکه ، وظایف تعریف شده 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.

مدل سه لایه ای سیسکو برای طراحی شبکه

مدل سه لایه ای سیسکو برای طراحی شبکه

در زمان طراحی شبکه ، دسته بندی آن براساس تعداد دستگاه های سرویس گیرنده در طراحی کمک زیادی میکند . طراحی شبکه به اندازه و نیاز سازمان بستگی دارد.مثلا بستر مورد نیاز برای یک شبکه کوچک با تعداد محدودی دستگاه، نسبت به یک شبکه بزرگ با تعداد قابل توجهی دستگاه متفاوت است. شبکه براساس تعداد دستگاه های سرویس گیرنده به سه دسته تقسیم میشود.
۱٫    Small Network : شبکه هایی با حداکثر ۲۰۰ سرویس گیرنده.
۲٫    Medium-Size Network : شبکه هایی با ۲۰۰ تا ۱۰۰۰ سرویس گیرنده .
۳٫    Large Network : شبکه هایی با بیش از ۱۰۰۰ سرویس گیرنده.

اصول مهندسی در زیرساخت
بی توجه به 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 شامل اصول زیر است :
•    Hierarchy : این طراحی سلسله مراتبی به طراح کمک می کند که یک شبکه مطمئن را طراحی کند و مشکلات پیچیده طراحی را ساده تر و مدیریت را راحت تر کند.
•    Modularity : طراحی ماژولار که باعث می شود عملکرد بخش های مختلف موجود در شبکه به صورت یک ماژول باشد و باعث ساده تر شدن طراحی می شود. سیسکو چند ماژول را معرفی کرده که شامل دیتاسنتر ، لبه اینترنت ، بلوک سرویس دهی و بخش Campus است.
•    Resiliency : شبکه باید بتواند در شرایط عادی و غیرعادی به کار خود ادامه دهد. در شرایط عادی ترافیک براساس انتظار جریان دارد ولی شرایط غیر عادی زمانی است که یک سخت افزار یا نرم افزار 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 . مثلا یک سرویس به این شبکه اضافه شود یا توان افزایش شبکه را وجود داشته باشد. این تغییرات باید بودن ایجاد وقفه در عملکرد و اختلال در سرویس دهی انجام شود.
در طراحی سه لایه ای سیسکو ، تجهیزات در سه لایه دسته بندی میشوند :
۱٫    Access
۲٫    Distribution
۳٫    Core

مدل سه لایه ای سیسکو به لحاظ مفهومی شبیه به مدل هفت لایه OSI است. در مجموع طراحی لایه ای جایگاه مهمی دارد. چون هر دستگاه در هر لایه وظیفه وعملکرد تعریف شده ای دارد ،که این ویژگی باعث میشود که حذف ، اضافه ، جایگزینی بخشی از شبکه به راحتی انجام شود. این انعطاف پذیری و سازگاری باعث می شود این مدل بسیار مقایس پذیر و قابل گسترش شود.

مدل سه لایه ای سیسکو برای طراحی شبکه

مدل سه لایه ای سیسکو برای طراحی شبکه

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 امکان پذیر است. معمولا در لایه Access از سوئیچ های لایه دوم و Access Pointها برای ایجاد دسترسی بین کلاینت ها و سرور استفاده می شود.

مدل سه لایه ای سیسکو برای طراحی شبکه

مدل سه لایه ای سیسکو برای طراحی شبکه

چند وظیفه Access :
۱٫    سوئیچنگ لایه دوم
۲٫    دسترسی بالا و بدون وقفه
۳٫    Port Security
۴٫    QoS
۵٫    بررسی بسته های ARP
۶٫    Access Control Lists
۷٫    Spanning Tree
۸٫    Vlan
۹٫    Power over Ethernet(PoE)

لایه Distribution
این لایه بین لایه Access و Core قرار دارد و دیتا ارسالی را از لایه Access به سمت لایه Core هدایت می کند. نوع ارتباطات در این لایه از نوع کابلی است و 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.

مدل سه لایه ای سیسکو برای طراحی شبکه

مدل سه لایه ای سیسکو برای طراحی شبکه

چند وظیفه لایه Distribution :
۱٫    تجمیع لینک ها ارتباطی مربوط به LAN و WAN
۲٫    فیلترینگ و ACL
۳٫    مسیریابی
۴٫    جایگزینی و تقسیم بار (Redundancy and load balancing)
۵٫    خلاصه سازی روت ها (Route Summarization)
۶٫    کنترل Broadcast Domain با استفاده از روتر یا سوئیچ Multilayer

لایه Core
به لایه Core، ستون فقرات شبکه هم گفته می شود. در این لایه دستگاه هایی با سرعت بسیار بالا، مثل سوئیچ های Catalyst 6500 ، قرار دارند. لایه Core طراحی شده تا جایی که امکان دارد عمل سوئیچینگ بسته را با سرعت انجام میدهد تا بتواند ارتباط بین بخش های مختلف مانند دیتا سنتر ، شبکه های LAN و WAN را برقرار کند. در این لایه باید مسائل دسترسی پذیری (available) و جایگزینی (redundant) مورد توجه ویژه قرار گرفته شود. در لایه Core ترافیک بسیار زیادی از لایه Distribution به این لایه ارسال می شود و Core باید توان پردازش سریع این اطلاعات را داشته باشد.

مدل سه لایه ای سیسکو برای طراحی شبکه

مدل سه لایه ای سیسکو برای طراحی شبکه

چند وظیفه لایه Core :
۱٫    سوئیچنگ با سرعت بالا
۲٫    قابلیت اطمینان و تحمل خطا
۳٫    پرهیزازهرگونه پردازش اضافه روی بسته ها، که باعث درگیر کردن CPU شود. مثل مسائل امنیتی ،inspection ، یا QoS.

هدف از یک طراحی قابل اعتماد :
بهبود میزان کارآیی سویئیچ¬ها
افزایش نرخ انتقال داده
بهینه کردن استفاده از پهنای باند
کاهش مقدار دوره تأخیر بسته¬ها
افزایش میزان امنیت دسترسی به رسانه ها
افزایش درصد میزان دسترسی به منابع و سرویس¬ها
افزایش درصد اتصال به شبکه
افزایش تعداد سرویس ها
کاهش درصد ورود غیرمجاز به درون شبکه
کاهش درصد ربودن بسته ها توسط افراد غیرمجاز
افزایش امنیت سوئیچ ها و مسیریاب¬ها
افزایش امنیت دسترسی به سرورها
افزایش درصد مسیریابی موفق
افزایش قدرت تحمل خطا در شبکه
افزایش گسترش پذیری شبکه

منبع : IT-Pro

آموزش انواع حافظه در سوئیچ و روتر های سیسکو