پروتکل OpenFlow

پروتکل OpenFlow این امکان را برای سرور ها فراهم می کند که بتوانند مسیر انتقال packet ها را برای سوئیچ های شبکه تعیین کنند. در شبکه های مرسوم که بیشتر با آن برخورد داشته ایم، هر سوئیچی نرم افزار مختص خود را دارد که تعیین می کند چه عملی باید انجام شود. با استفاده از پروتکل OpenFlow، تصمیم گیری ها در مورد انتقال packet ها در یک نقطه متمرکز شده، از اینرو می توان شبکه را مستقل از هر سوئیچ و دیوایسی در دیتاسنتر برنامه ریزی کرد.

پروتکل OpenFlow و سوئیچ OpenFlow چیست؟

OpenFlow یک پروتکل شبکه ای قابل برنامه ریزی برای محیط SDN می باشد، که برای برقراری ارتباط میان سوئیچ های OpenFlow و controller ها استفاده می شود. پروتکل OpenFlow بخش نرم افزاری و قابل برنامه ریزی سوئیچ های شبکه را از سخت افزار آنها جدا می کند. این پروتکل روش استانداردی را برای ارائه ی یک شبکه ی متمرکز و قابل برنامه ریزی که می تواند سریعا خود را با نیاز های شبکه وفق دهد، ارائه می کند.

OpenFlow protocol

 برای آشنایی بیشتر با این پروتکل به ادامه این مطلب مراجعه نمایید. 

سرور بلید C3000

دستگاه BladeSystem c3000 Platinum قابلیت های منحصر به فردی را ارائه می دهد. از جمله کاربردهای c3000 می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1- با توجه به قابلیت توسعه برای کسب و کارهای کوچک تا متوسط مناسب است.

2- برای نرم افزارهایی که حداکثر به 8 سرور در هر شاسی نیاز دارند.

3- مکان هایی که در تأمین انرژی رک ها و سیستم خنک کننده ی آن ها محدودیت دارند.

4- دیتا سنتر هایی که نیاز دارند تا به برق UPS یا برق 100-120 VAC متصل شوند.

برای آشنایی بیشتر با این سرورها به ادامه مطلب مراجعه نمایید.

راهنمای انتخاب سوئیچ و روتر مناسب شبکه

راهنمای انتخاب سوئیچ و روتر مناسب شبکه

سوئیچ و روتر از دستگاه های اصلی در زیرساخت شبکه محسوب می شوند. اگر چه مدل های گوناگونِ بسیاری برای سوییچ و روتر وجود دارد، انتخاب این دستگاه ها نسبتا ساده به نظر می رسد. هر مدل تعداد پورت های متنوع، نرخ ارسال متفاوت و مشخصه منحصری را پوشش می دهد.

در ادامه این مقاله خواهیم آموخت که چگونه دستگاه های شبکه را بر پایه تطابق ویژگی های آنها و نیازهای موجودِ خود انتخاب نماییم.

سخت افزار سوییچ

پلتفرم های سوییچ متنوعی برای خرید در بازار IT موجود است. هر پلتفرم از لحاظ تنظیمات فیزیکی و فرم فاکتور، تعداد پورت ها و ویژگی های پشتیبانی شده (شامل PoE و پروتکل های مسیریابی) متفاوت است.

در این بخش تمرکز خود را بر روی چگونگی انتخاب ویژگی های سخت افزاریِ مناسب از سوییچ در شبکه های کوچک تا میان رده خواهیم گذاشت.

پلتفرم های سوییچ

در یک شبکه enterprise هم دستگاه های سوییچ و هم روتر نقش حیاتی را در ارتباطات شبکه ایفا می کنند. در نتیجه به هنگام طراحی شبکه، انتخاب سخت افزار مناسب از مسائل پر اهمیت به شمار می رود، سخت افزاری که نیازهای شبکه را برآورده سازد و در کنار آن، امکان ارتقای شبکه را نیز به ما بدهد.

در شکل زیر پنج دسته بندی برای سوییچ ها در شبکه ای enterprise دیده می شود:

[caption id="attachment_10148" align="aligncenter" width="384"] شکل 1) دسته بندی های گوناگون برای سوییچ ها[/caption]

• Campus LAN switch ،در یک شبکه lan در محیطی enterprise سوییچ ها در لایه های core ، distribution ، access و compact قرار می گیرند. این پلتفرم ها از سوییچ های بدون fan با هشت پورت تا  13blade با صدها پورت متغیر هستند. پلتفرمهای سوییچِ مورد استفاده در Campus LAN عبارتند از: سری های سوئیچ سیسکو 2960 ، 3560 ، 3650 ، 3850 ، 4500 ، 6500 و 6800 .
• Cloud-managed switch ،سوییچ های سیسکو Meraki cloud-managed access امکان برقراری virtual stacking را فراهم می کنند. این سوییچ ها هزاران پورت از سوییچ را تحتِ وب، مانیتور و کانفیگ می کنند.
• Datacenter switch ،یک مرکز داده باید بر مبنای سوییچ هایی ایجاد شود که ارتقای زیرساخت ها، تداوم عملیاتی و قابلیت انعطاف در انتقال را تقویت نمایند. پلتفرم های سوییچِ مورد استفاده در مرکز داده شامل سوییچ های سریِ Nexus و سوئیچ های سری catalyst 6500 می شود.
• Service provider switch ،سوییچ های SP در دو دسته بندی قرار می گیرند: سوییچهای aggregation و access . سوییچهای aggregation ترافیک را در لایه edge از شبکه تجمیع می کنند. سوییچ های access سرویس های unified ، مجازی سازی، امنیت یکپارچه و تسهیل مدیریت را ارائه می دهند.
• Virtual networking switch ،امروزه شبکه ها بیش از پیش در حال مجازی شدن هستند. پلتفرم های سوییچ Cisco Nexus virtual networking از طریق افزودنِ تکنولوژی های هوشمندِ مجازی سازی به شبکه ی مراکز داده، سرویس هایی ایمن را برای چندین گروه مختلف از کاربران فراهم می کنند.

ادمین شبکه به هنگام انتخاب سوییچ ها باید فرم فاکتور آنها را در نظر بگیرد. سوییچ ها شامل پلتفرم های Fixed (شکل 2) ، Modular (شکل 3) و یا stackable (شکل 4) می شوند.

[caption id="attachment_10149" align="aligncenter" width="387"] شکل 2) سوییچ fixed[/caption][caption id="attachment_10150" align="aligncenter" width="386"] شکل 3) سوییچ ماژولار[/caption][caption id="attachment_10151" align="aligncenter" width="387"] شکل 4) سوییچ های stackable[/caption]

یکی از ملاحظات مهم، مقدار فضایی است که دستگاه ها در یک rack شبکه اشغال می کنند. اصطلاح rack unit برای توصیف ضخامت یک دستگاه قابل نصب در rack استفاده می شود. در سندِ EIA-310 ، یک unit

(U) ،دستگاهی با ارتفاع استانداردِ 4.45 cm و عرض 48.26 cm توصیف می شود. به طور مثال سوییچ های Fixed نشان داده شده در شکل 2، همگی فرم فاکتوری برابر با 1U دارند.

علاوه بر فرم فاکتور دستگاه ها، ملاحظات دیگری نیز باید در نظر گرفته شود که در جدول 1 برخی از آنها را مشاهده می کنید.

[table id=82 /]

تراکم پورت

در شکل زیر تراکم پورت در سه سوییچ مختلف نشان داده می شود.

[caption id="attachment_10156" align="aligncenter" width="405"] شکل 5) سوییچ هایی با پورت های گوناگون[/caption]

سوییچ های Fixed از پیکربندی هایی با تراکم پورتِ متنوع پشتیبانی می کنند. در شکل بالا سوییچ های cisco catalyst 3850 با 24 عدد و 48 عدد پورت در سمت چپ تصویر دیده می شوند. سوییچِ دارای 48 پورت، 4 پورت اضافی برای دستگاهای دارای SFP دارد. SFP ها فرستنده/گیرنده های hot-pluggable هستند که بر روی برخی از سوییچ ها استفاده می شود تا به هنگام انتخاب مدیای شبکه از انعطاف پذیری پشتیبانی نمایند. ترنسیورهای SFP در  اترنت فیبر و مسی، شبکه های FC و غیره موجود هستند.

سوییچ های Modular به واسطه چندین line card اضافی، تراکم پورت بسیار زیادی را فراهم می کنند. سوییچ ماژولارِ catalyst 6500 در سمت راست شکل بالا نشان داده شده است. این سوییچ می تواند بیش از 1000 عدد پورت را فراهم نماید.

شبکه های بزرگی که از هزاران دستگاه در شبکه پشتیبانی می کنند به  سوییچ های ماژولار با تراکم پورت بالا نیاز دارند تا بهترین استفاده را از فضا و power داشته باشند. در صورت عدم استفاده از سوییچ های ماژولار، شبکه به تعداد بسیاری از سوییچ های Fixed نیاز خواهد داشت تا بتواند دسترسی دستگاه ها به شبکه را فراهم نماید. این روش منجر به مصرف خروجی های توان بسیار و حجم بالایی از فضا خواهد شد.

طراح شبکه باید مسائل مرتبط با تنگناهای سرعت در uplink را در نظر بگیرد: سری سوییچ های Fixed از پورت های بسیاری برای تجمیع (aggregation) پهنای باند میان سوییچ ها استفاده می کنند تا به پرفورمنس موردنظر دست یابند. با استفاده از سوییچ های ماژولار، تجمیع پهنای باند مشکلات کمتری خواهد داشت زیرا backplane شاسی این سوییچ ها می تواند پهنای باند مورد نیاز را برای تطبیق دستگاه های متصل به لاین کارت های سوییچ فراهم کند.

نرخ ارسال

نرخ ارسال، قابلیت های پردازش یک سوییچ را از طریق میزانِ حجم داده ی پردازش شده در هر ثانیه توسط سوییچ تعریف می کند. در شکل 6 دسته بندی سوییچ را به واسطه نرخ ارسال مشاهده می کنید.

نرخ ارسال یکی از مهمترین ملاحظات به هنگام انتخاب یک سوییچ است. اگر نرخ ارسال بسیار پایین باشد، سوییچ نمی تواند ارتباطات را در سراسر پورت های سوییچ با حداکثر سرعت کابل برقرار سازد. سرعت کابل عبارتی است برای توصیف نرخ داده ای که هر پورت اترنت بر روی سوییچ به آن دست می یابد. نرخ داده، 1/10/100Gb/s یا 100Mb/s  می تواند باشد.

به طور مثال، یک سوییچ معمولی با 48 پورت که به صورتِ full wire-speed اجرا می شود، 48 Gb/s ترافیک را بر روی شبکه تولید می کند. اگر سوییچ تنها از نرخ ارسالِ 32 Gb/s پشتیبانی کند، در سراسر پورت ها به صورت همزمان نمی تواند full wire speed را اجرا نماید.

سوییچ های لایه access معمولا از لحاظ فیزیکی توسط پورت های uplink مورد استفاده برای اتصال به سوییچ های لایه distribution ،محدود می شوند. با این حال این سوییچ ها اغلب نیازی به اجرا شدن در سرعت کامل کابل ندارند، بنابراین سوییچ های کم هزینه و با قدرت عملکردِ کمتر در لایه access می توانند استفاده شوند. سوییچ های با هزینه بیشتر و قدرت عملکرد بالاتر در لایه های core و distribution استفاده می شوند، جایی که نرخ ارسال تاثیر بیشتری بر روی عملکرد شبکه خواهد داشت.

[caption id="attachment_10157" align="aligncenter" width="213"] شکل 6) نرخ ارسال گوناگون در سوییچ ها[/caption]

Power over Ethernet

قابلیت PoE به سوییچ اجازه خواهد داد که تحت کابل های اترنت موجود، توان را به دستگاه تحویل دهد. این ویژگی توسط IP Phone و access point وایرلس استفاده می شود. شکل 7 پورت های PoE را بر روی دستگاه های مختلف نشان می دهد.

[caption id="attachment_10158" align="aligncenter" width="750"] شکل 7) نمایش پورت PoE بر روی دستگاه های مختلف[/caption]

PoE قابلیت سازگاری را برای نصب IP Phone و access point افزایش می دهد، چرا که این دستگاه ها می توانند در هر جایی از شبکه که کابل اترنت وجود دارد، نصب شوند. به دلیل هزینه بالایی که سوییچ های پشتیبانی کننده از قابلیت PoE دارند، ادمین شبکه باید اطمینان حاصل نماید که ویژگی PoE برای شبکه اش مورد نیاز است.

سوییچ های compact سیسکو از سری کاتالیستِ 2960-C و 3560-C از قابلیت PoE pass-through پشتیانی می کنند. PoE pass-through به ادمین شبکه اجازه می دهد تا علاوه بر خود سوییچ، به دستگاه های دارای قابلیت PoE متصل به سوییچ نیز از طریق کشیدن توان از سوییچ های بالادستی (upstream) برق رسانی کند. شکل 8 پورت های PoE را بر روی سوییچ سیسکو کاتالیست 2960-C نشان می دهد.

[caption id="attachment_10159" align="aligncenter" width="752"] شکل 8) نمایش پورت PoE بر روی سوییچ کاتالیستِ 2960-C[/caption]

سوییچینگ چند لایه (multilayer switching)

سوییچ های multilayer در لایه های core و distribution از شبکه سازمان مستقر می شوند. این سوییچ ها بر اساس قابلیتشان در ایجاد routing table ،پشتیبانی از پروتکل های مسیریابی گوناگون و ارسال بسته های IP دسته بندی می شوند. این سوییچ ها اغلب از سخت افزاری ویژه همچون ASIC پشتیبانی می کنند. ASIC به همراه یک ساختار داده نرم افزاری تخصیص داده شده، ارسال IP packet ها را مستقل از cpu ،تسهیل می سازد.

سوییچ های کاتالیست 2960 با استفاده از نسخه های IOS پیش از 15.x ،تنها از یک SVI) Switched Virtual Interface) فعال پشتیبانی می کردند. در حال حاضر از طریق IOS نسخه 15.x ،این سوییچ ها می توانند از چندین SVI فعال پشتیبانی کنند. این بدین معناست که یک سوییچ کاتالیست 2960 از طریق چندین آدرس IP به صورت ریموت می تواند به شبکه هایی مجزا دسترسی یابد.

سخت افزار router

انواع گوناگونی از پلتفرم های روتر موجود است. همچون سوییچ ها، روترها نیز از لحاظ پیکربندی فیزیکی و فرم فاکتور، تعداد و نوع اینترفیس های پشتیبانی شده و ویژگی ها متفاوتند.

در این بخش تمرکز خود را بر روی چگونگی توصیف انواع روترهای موجود برای پشتیبانی از نیازمندی های شبکه در شبکه های کوچک تا میان رده خواهیم گذاشت.

التزامات روتر

در  لایه distribution از شبکه ای enterprise به مسیریابی نیاز است. بدون فرآیند مسیریابی، بسته ها  نمی توانند از شبکه محلی خارج شوند.

روترها از طریق تعیین بهترین مسیر برای ارسال بسته ها، نقشی حیاتی را در شبکه ایفا می کنند. آنها از طریق اتصال خانه ها و بیزینس ها به اینترنت، چندین شبکه IP را به یکدیگر متصل می کنند. همچنین از آنها برای اتصال داخلی چندین site مختلف درون یک شبکه enterprise استفاده می شود تا مسیرهایی افزونه را به مقصد فراهم کند. روتر می تواند به عنوان یک مترجم میان انواع مختلفی از مدیا و پروتکل ها عمل می کند. به طور مثال، روتر می تواند بسته های یک شبکه اترنت را تحویل گیرد و آنها را پس از encapsulate کردن مجدد برای انتقال تحت یک شبکه سریال آماده سازد.

روترها از بخشی از آدرس های IP مقصدِ شبکه برای مسیریابی بسته ها به مقصد مناسب استفاده می کنند. آنها یک مسیر جایگزین را انتخاب می کنند تا در صورت خرابی یک لینک، از آن استفاده شود. همه هاست های موجود در شبکه محلی، آدرسِ IP مربوط به اینترفیس روتر محلی را در تنظیمات IP خود تعیین می کنند. این اینترفیسِ روتر همان default gateway است. توانایی مسیریابی موثر و بهسازیِ خرابیِ لینک شبکه برای تحویل بسته ها به مقصدشان بسیار مهم است.

همانطور که در شکل 9 دیده می شود، روترها همچنین کارکردهای سودمند دیگری را ارائه می دهند.

• فراهم سازی محدودیت در broadcast
• فراهم سازی امنیت پیشرفته
• برقراری ارتباط میان مکان هایی دور از هم
• گروه بندی منطقی کاربران

[caption id="attachment_10162" align="aligncenter" width="750"] شکل 9) کارکردهای گوناگون در روترها[/caption]

روترهای سیسکو

هنگامی که شبکه ای در حال رشد است، انتخاب روترهای مناسب برای برآورده سازی الزاماتِ آن ضروری است. همانطور که در شکل 10 دیده می شود، سه دسته بندی از روترها وجود دارد.

[caption id="attachment_10161" align="aligncenter" width="394"] شکل 10) روترهای گوناگون از شرکت سیسکو[/caption]

• Branch router – روترهای branch سرویس های branch را بر روی پلتفرمی واحد بهینه سازی می کند در حالی که تجربه کار با اپلیکیشنی بهینه را تحت زیرساخت های branch و WAN در اختیار می گذارد. برای بیشینه شدنِ دسترس پذیریِ سرویس در سطح branch ،نیاز به شبکه ای است که برای uptime برابر با 24*7*365 طراحی شده باشد. شبکه های Branch با قابلیت دسترس پذیری بالا، باید بازیابی سریعِ ناشی از خطاهای رایج را تضمین نمایند، در حالی که تاثیر آن را بر روی سرویس کاهش داده و یا حذف می کنند و مدیریت و پیکربندی ساده ای را برای شبکه فراهم می کنند. از پلتفرم روتر ISR (سری 800، 1000 و 4000) و پلتفرم Meraki MX برای خدمات در سطح branch استفاده می شود.
• Network edge router – با استفاده از این روترها، شبکه قادر خواهد بود در لایه edge ،کارایی بیشتر، امنیتِ بالاتر و سرویس هایی قابل اطمینان را ارائه دهد که شبکه های campus ،مراکز داده و branch را یه یکدیگر متصل می کند. مشتریان انتظار دارند که تجربه کاربری با کیفیت بالا و انواع بیشتری از محتوا را نسبت به قبل داشته باشند. مشتریان نیاز به تعامل، شخصی سازی، قابلیت جابجایی موقعیت جغرافیایی و کنترل تمامیِ انواع محتوا را دارند. مشتریان همچنین توقع دارند که در هر زمان و مکانی و تحت هر دستگاهی به محتوا دسترسی داشته باشند- چه در منزل، چه سرکار و چه در راه. روترهای لایه edge از شبکه باید کیفیت پیشرفته ای از سرویس ها و قابلیت های بی وقفه ای از خدمات موبایل و ویدیو را ارائه دهند. از پلتفرم روتر ASR (سری 1000 یا 9000) در این لایه استفاده می شود.
• Service provider router – روترهای service provider ،مجموعه سرویس ها را متمایز می سازند و از طریق ارائه راهکارهای end-to-end مقیاس پذیر و خدماتِ subscriber-aware عملکرد را بهبود می دهند. اپراتورها باید کارکرد را بهینه سازند، هزینه ها را کاهش دهند و قابلیت انعطاف پذیری و مقیاس پذیری را برای ارائه تجربه اینترنتِ نسل بعدی در سراسر دستگاه ها و مکان ها فراهم نمایند. این سیستم ها برای ساده سازی و بهبودِ عملکرد و توسعه شبکه های ارائه دهنده خدمات طراحی شده اند. در این لایه پلتفرم های NCS 5000 و NCS 6000 همچنین روتر ASR 9000 به کار گرفته می شوند.

پلتفرم روتر

روترها در فرم فاکتورهای بسیاری موجودند، در شکل 11 انواع آن دیده می شود. ادمین شبکه در یک محیط enterprise باید توانایی پشتیبانی از انواع روترها، از روترهای رومیزی کوچک تا مدل های قابل قرارگیری در rack یا blade را داشته باشد.

[caption id="attachment_10168" align="aligncenter" width="441"] شکل 11) روترهایی با فرم فاکتورهای گوناگون[/caption]

روترها همچون سوییچ ها در دسته های fixed یا ماژولار  قرار می گیرند. در پیکربندی fixed ،اینترفیس های روتر مورد نظر توکار هستند. روترهای ماژولار چندین اسلات دارند که به ادمین شبکه اجازه ی تغییر اینترفیس ها بر روی روتر را می دهند. به طور مثال، روتر Cisco 1941 یک روتر ماژولار کوچک است که دو پورتِ اترنتِ یک گیگابایتی تعبیه شده از نوع RJ-45 دارد و همچنین دو اسلات دارد که بر روی آنها چندین ماژول اینترفیس شبکه گوناگون می تواند قرار گیرد. روترها انواع گوناگونی از اینترفیس ها همچون Fast Ethernet ، Gigabit Ethernet ، serial و fiber-optic را در اختیار می گذارند.

مدیریت دستگاه ها

صرف نظر از فرم فاکتور و ویژگی هایی که IOS مربوط به دستگاه پشتیبانی می کند، دستگاه برای قرارگیری در فاز عملیاتی به IOS نیازمند است. در این بخش به Cisco IOS و چگونگیِ مدیریت آن بر روی روترها و سوییچ ها می پردازیم.

مدیریت فایل های IOS

با توجه به وجود گستره وسیعی از دستگاه های شبکه که می توان از محصولات سیسکو انتخاب نمود، یک سازمان به طور حساب شده می تواند ترکیب ایده آلی را برای پاسخ دهی به نیازهای مشتریان و کارمندان خود تعیین نماید.

به هنگام انتخاب یا ارتقای یک دستگاه دارای Cisco IOS ، انتخاب یک IOS image مناسب با نسخه و مجموعه ویژگی های درست، از اهمیت بالایی برخوردار است. IOS image به مجموعه ای از routing ، switching ، security و دیگر تکنولوژی های میان شبکه ای اشاره دارد که درون یک سیستم عامل چند عملکردیِ واحد یکپارچه شده اند.

سیسکو نسخه های IOS را برای فعالسازی تکنولوژی های جدید درون مجموعه IOS ارتقا می دهد. در شکل 12 خانواده نسخه 15 از IOS عرضه شده را مشاهده می کنید.

[caption id="attachment_10169" align="aligncenter" width="418"] شکل 12) سری نسخه 15 از IOS[/caption]

با توجه به شکل بالا عرضه ی نسخه EM یا همان Extended Maintenance ،تقریبا هر 16 تا 20 ماه صورت گرفته است. نسخه های T میان نسخه های EM عرضه می شوند و برای پشتیبانی از آخرین ویژگی ها و سخت افزارها پیش از عرضه نسخه EM بعدی مناسبند.

برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با Cisco IOS در سوییچ های کاتالیست به این لینک مراجعه نمایید.

مدیریت In-Band در مقابل Out-of-Band

صرف نظر از نوع دستگاه پیاده سازی شده ای که دارای Cisco IOS است، دو روش برای اتصال یک PC به آن دستگاه شبکه برای کانفیگ و نظارت بر task ها وجود دارد: مدیریت Out of Band و مدیریت In Band .(شکل 13)

[caption id="attachment_10170" align="aligncenter" width="409"] شکل 13) کانفیگ کردنِ In-Band و Out-of-Band[/caption]

مدیریت Out of Band برای کانفیگ اولیه استفاده می شود یا هنگامی که امکان اتصال به شبکه وجود نداشته باشد. برای کانفیگ کردن دستگاه در این روش به موارد زیر نیاز است:

• اتصال مستقیم از طریق پورت console یا AUX
• یک کلاینت برای شبیه سازی ترمینال (مانند Putty یا Tera Term)

مدیریت In Band برای نظارت و ایجاد تغییر در کانفیگ دستگاه تحت اتصال شبکه استفاده می شود. برای کانفیگ کردن دستگاه در این روش به موارد زیر نیاز است:

• حداقل یک اینترفیس شبکه ی عملیاتی بر روی دستگاه
• Telnet ، SSH ، HTTP یا HTTPS برای دسترسی به دستگاه سیسکو

جمع بندی

شبکه ای که به درستی طراحی شده باشد، ترافیک را به خوبی کنترل می کند و دامنه شکست را محدود می سازد. روترها و سوییچ ها می توانند با افزونگی در شبکه مستقر شوند تا خرابی یک دستگاه باعث اختلال در سرویس دهی نشود.

طرح شبکه باید شامل یک استراتژی برای آدرس دهی IP ،پروتکل های مسیریابی، پروتکل های مخصوصِ لایه 2 باشد و همچنین دستگاه های modular یا clustered که به سادگی برای افزایش ظرفیت، قابل ارتقا باشند.

باید در نظر داشته باشید که برای دستیابی به مجموعه مشخصی از نیازمندی ها، ویژگی ها و جریان ترافیکی مورد انتظار، چگونگی استقرار و انتخاب انواع مناسبی از روترها و سوییچ ها از اهمیت بالایی برخوردار است.

منبع : راهنمای انتخاب سوئیچ و روتر مناسب شبکه

آشنایی با پروتکل DHCP

پروتکل پیکربندی پویای میزبان (به انگلیسی: Dynamic Host Configuration Protocol یا DHCP)، پروتکلی است که توسط دستگاه‌های شبکه‌ای بکار می‌رود تا پارامترهای مختلف را که برای عملکرد برنامه‌های منابع گیر در IP (پروتکل اینترنت) ضروری می‌باشند، بدست آورد. با بکارگیری این پروتکل، حجم کار مدیریت سیستم به شدت کاهش می‌یابد و دستگاه‌ها می‌توانند با حداقل تنظیمات یا بدون تنظیمات دستی به شبکه افزوده شوند.

تاریخچه

DHCP برای اولین بار در اکتبر سال ۱۹۹۳ به عنوان یک پروتکل (در RFC 1531)معرفی شد. در آن زمان DHCP به منزلهٔ گسترش پروتکل Bootstrap Protocol یا (BOOTP) در نظر گرفته می‌شد. ایده تغییر و گسترش پروتکل BOOTP این بود که این پروتکل نیازمند یک دخالت دستی برای اضافه کردن اطلاعات هر کاربر بود. همچنین این پروتکل مکانیزمی را برای استفاده دوباره از نشانی‌های IP را که استفاده نمی‌شوند ارائه نمی‌داد. این به منزله این بود که برای اتصال به اینترنت یک فرایند دستی نیاز بود. پروتکل BOOTP خودش نیز برای اولین بار در RFC951 تعریف گردید و به عنوان جایگزینی برای پروتکل RARP در نظر گفته شد. دلیل عمده جایگزینی BOOTP با RARP این بود که پروتکل RARP در لایه پیوند داده‌ای data link layer قرار داشت. این امر پیاده‌سازی و اجرا را بر روی پلتفرم‌های سرور مشکل می‌ساخت و نیازمند این بود که آن سرور در هر لایه‌ای از شبکه پاسخگو باشد. BOOTP نوآوری بدیعی را با نام relay agent معرفی کرد. طبق آن ارسال پاکت داده‌ای BOOTP در شبکه با مسیریابی استاندارد IP محیا شده بود و بنابراین سرور BOOTP مرکزی می‌توانست به سرویس گیرنده‌ها (کاربران) با تعداد زیادی IP Subnet سرویس ارائه دهد.

عملی بودن

روتکل DHCP (پروتکل پیکربندی پویای میزبان) روشی برای اداره کردن جایگزینیِ پارامتر شبکه، در یک سرور DHCP مستقل، یا گروهی از چنین سرورهایی است که به شیوه‌ای مقاوم در برابر اشکال چیده می‌شوند و با DHCP تکمیل شده‌اند؛ حتی در شبکه‌ای با چند ماشین سیستم DHCP مفید می‌باشد، زیرا یک ماشین توسط شبکه‌ای محلی و با کمی تلاش قابل افزودن می‌باشد.

حتی در سرورهایی که نشانی‌ها یشان به ندرت تغییر می‌کند، DHCP برای قرار دادن نشانی‌های آن‌ها توصیه می‌شود بنابراین اگر لازم باشد سرورها دوباره نشانی‌گذاری شوند (آراِف سی۲۰۷۱)، تغییرات باید در کمترین جاهای ممکن صورت گیرند. برای دستگاه‌هایی چون مسیر یاب‌ها و دیوارهای آتش نباید DHCP را بکار بریم، عاقلانه اینست که سرورهای TFTP و SSH را در دستگاهی مشابه که DHCP را اجرا می‌کند قرار دهیم تا مدیریت دوباره متمرکز شود.

این پروتکل برای تخصیص مستقیم نشانی‌ها در سرورها و سیستم‌های رومیزی مفید می‌باشد و نیز بواسطه یک PPPپروکسی (پروتکل نقطه به نقطه) برای شماره‌گیری و میزبان‌های پهن باند در صورت درخواست و نیز برای خروجی‌ها (برگردان آدرس شبکه) و مسیریاب‌ها کاربرد دارد.DHCP معمولاً برای زیر ساخت (خدمات بنیادین) مانند مسیریاب‌های غیر حاشیه‌ای و سرورهای DNS مناسب نمی‌باشند.

هدف DHCP پیکره بندی خودکار نشانی IP یک کامپیوتر، بدون مدیر شبکه می‌باشد. آی پی آدرس‌ها معمولاً از طیف وسیعی از آدرس‌های اختصاص داده شده که در پایگاه داده سرور ذخیره شده‌اند، تشکیل شده‌اند و به کامپیوتری که درخواست یک آی پی جدید می‌کند، اختصاص داده می‌شود. یک آی پی آدرس، برای یک بازه زمانی به یک کامپیوتر اختصاص داده می‌شود، و پس از آن کامپیوتر باید آی پی آدرس جدیدی را از سرور دریافت کند. ممکن است کامپیوتر درخواست تمدید مهلت، یا همان افزایش زمان برای استفاده از آی پی را به سرور بفرستد و سرور درخواست افزایش زمان را رد کرده و کامپیوتر را مجبور کند تا آی پی جدیدی در فاصله‌ای که سپری شده درخواست کند.

غیر فنی

DHCP به کامپیوترها (کاربران) اجازه می‌دهد تا تنظیمات را در مدل کاربر - سرور client-server model از سرور دریافت کند.DHCP در شبکه‌های مدرن بسیار رایج است؛ و در شبکه‌های خانگی و شبکه‌های دانشگاهی استفاده می‌شود. در شبکه‌های خانگی، ارائه دهنده خدمات اینترنت ISP ممکن است، یک آی پی آدرس خارجی منحصربه فردرابه یک مسیر یاب Router یا مودم اختصاص دهد و این آی پی آدرس برای ارتباطات اینترنتی استفاده شود. همچنین ممکن است روتر خانگی (یا مودم) از DHCP به منظور تأمین یک آی پی آدرس قابل استفاده برای دستگاه‌های متصل شده به شبکه خانگی استفاده کند تا به این وسایل اجازه ارتباط با اینترنت را بدهد. آی پی آدرس‌های جهانی منحصر به فردی که توسط ارائه دهنده خدمات اینترنت (ISP) اختصاص داده می‌شوند با آی پی آدرس‌هایی که به وسایل جهت اتصال به روتر خانگی داده می‌شود متفاوت‌اند. این مهم به دلیل در نظر گرفتن طرح IPv4 برای حمایت از IPv4 آدرس‌هااست.

فنی

DHCP تخصیص پارامترهای شبکه را به وسیله یک یا چندین سرور DHCP، به صورت اتوماتیک تبدیل می‌کند. حتی در شبکه‌های کوچک نیز DHCP مفید است، چرا که افزودن ماشین‌های جدید به شبکه را آسان می‌کند. هنگامی که یک کاربر با پیکره بندی DHCP (یک کامپیوتر یا هر شبکه آگاه دیگر) به یک شبکه متصل می‌شود، کاربر یک پرسش را جهت درخواست اطلاعات لازم به سرور DHCP می‌فرستد. سرور DHCP یک حجم عظیم از آی پی آدرس‌ها و اطلاعات راجع به پارامترهای پیکره بندی کاربر مانند محل عبور پیش‌فرض (Default Gateway) , نام دامنه، نام سرور، سرورهای دیگر مانندسرویس دهنده زمان و غیره مدیریت می‌شود. در دریافت یک درخواست معتبر، سرور یک آی پی آدرس، یک اجاره نامه (مدت زمانی که تخصیص معتبر است) و دیگر پارامترهای پیکره بندی آی پی مانند subnet mask ومحل عبور پیش‌فرض (Default Gateway) را به کامپیوتر اختصاص می‌دهد. پرس و جو معمولاً بلافاصله پس از راه اندازی آغاز می‌شود و باید تا قبل از این که کاربر بتواند ارتباطات مبتنی بر آی پی با میزبانان دیگر را آغاز کند، کامل می‌شود. به این ترتیب، کامپیوترهای زیادی دیگری می‌توانند در مدت چند دقیقه از همان آی پی آدرس از یکدیگر استفاده کنند. از آنجا که پروتکل DHCP باید به درستی و حتی بیشتر از کاربران DHCP که پیکره بندی شده‌اند کار کند، سرور DHCP و کاربر DHCP معمولاً باید به یک لینک شبکه متصل شوند. در شبکه‌های بزرگتر این عملی نیست. در چنین شبکه‌هایی، هر یک از لینک‌های شبکه شامل یک یا چند عامل تقویت‌کننده DHCP می‌باشند. این عوامل تقویت‌کننده، پیام‌ها را از کاربران DHCP دریافت نموده و آنهارا به سرورهای DHCP انتقال می‌دهد. سرورهای DHCP، پاسخ را به این تقویت‌کننده‌ها می‌فرستند و سپس این تقویت‌کننده‌ها پاسخ را به کاربران DHCP، بر روی لینک شبکه‌های محلی می‌فرستند. بسته به نوع پیاده‌سازی، سرور DHCP برای تخصیص آی پی آدرس، یکی از سه روش زیر را خواهد داشت:

تخصیص پویا : مدیر شبکه محدوده خاصی از آی پی آدرس‌ها را به DHCP اختصاص می‌دهد، و هر کامپیوتر کاربر که بر روی شبکه داخلی (LAN) پیکره بندی شده‌است درخواست یک آی پی آدرس را از سرور DHCP در زمان مقدار دهی اولیه ارسال می‌کند. فرایند درخواست و اعطا با استفاده از مفهوم اجاره نامه در یک دوره زمانی خاص قابل کنترل است، که سرور DHCP اجازه تمدید (وپس از آن تخصیص دوباره) آی پی آدرس‌هایی را که هم‌اکنون تمدید نکرده‌است را می‌دهد.

تخصیص خودکار : سرور DHCP به‌طور دائم یک آی پی آدرس آزاد که توسط ادمین شبکه تعیین شده‌است را به کاربری که درخواست‌کننده می‌باشد، تخصیص می‌دهد. این همانند تخصیص پویاست، اما سرور DHCP یک جدول از تخصیص قبلی آی پی را نگه می‌دارد به‌طوری‌که می‌تواند به یک کاربر آی پی آدرسی را اختصاص دهد که قبلاً آن را داشته‌است.

تخصیص ثابت :سرور DHCP آی پی آدرس‌هایی مبتنی بر جدول جفت " مک آدرس / آی پی آدرس " اختصاص می‌دهد که این تخصیص دستی است (شاید توسط مدیر شبکه). فقط به کاربران با مک آدرسی که در لیست این جدول قرار دارند آی پی آدرس تخصیص داده خواهد شد. این ویژگی که توسط همه سرورهای DHCP پشتیبانی نمی‌گردد به‌طور وسیعی با نام تخصیص ثابت DHCP خوانده می‌شود.

جزئیات تخصصی

عملکرد DHCP به چهار قسمت پایه تقسیم می‌گردد

• اکتشاف (DHCP Discovery)
• پیشنهاد (DHCP Offer)
• درخواست (DHCP Request)
• تصدیق (DHCP Acknowledgement)

این چهار مرحله به صورت خلاصه با عنوان DORA شناخته می‌شوند که هر یک از حرف‌ها، سرحرف مراحل بالا می‌باشد.

DHCP Discovery (اکتشاف DHCP)

هر سرویس گیرنده (کاربر) برای شناسایی سرورهای DHCP موجود اقدام به فرستادن پیامی در زیر شبکه خود می‌کند. مدیرهای شبکه می‌توانند مسیریاب محلی را به گونه ایی پیکربندی کنند که بتواند بسته داده‌ای DHCP را به یک سرور DHCP دیگر که در زیر شبکه متفاوتی وجود دارد، بفرستد. این مهم باعث ایجاد بسته داده با پروتکل UDP می‌شود که آدرس مقصد ارسالی آن ۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵ یا آدرس مشخص ارسال زیر شبکه می‌باشد. کاربر (سرویس گیرنده) DHCP همچنین می‌تواند آخرین آی پی آدرس شناخته شده خود را درخواست بدهد. اگر سرویس گیرنده همچنان به شبکه متصل باشد در این صورت آی پی آدرس معتبر می‌باشد و سرور ممکن است که درخواست را بپذیرد. در غیر اینصورت، این امر بستگی به این دارد که سرور به عنوان یک مرجع معتبر باشد. یک سرور به عنوان یک مرجع معتبر درخواست فوق را نمی‌پذیرد و سرویس گیرنده را مجبور می‌کند تا برای درخواست آی پی جدید عمل کند. یک سرور به عنوان یک مرجع غیرمعتبر به سادگی درخواست را نمی‌پذیرد و آن را به مثابهٔ یک درخواست پیاده‌سازی از دست رفته تلقی می‌کند؛ و از سرویس گیرنده می‌خواهد درخواست را لغو و یک آی پی آدرس جدید درخواست کند.

DHCP Offer (پیشنهاد DHCP)

زمانی که یک سرور DHCP یک درخواست را از سرویس گیرنده (کاربر) دریافت می‌کند، یک آی پی آدرس را برای سرویس گیرنده رزرو می‌کند و آن را با نام DHCP Offer برای کاربر می‌فرستد. این پیام شامل: MAC آدرس (آدرس فیزیکی دستگاه) کاربر؛ آی پی آدرسی پیشنهادی توسط سرور؛ Subnet Mask آی پی؛ زمان تخصیص آی پی (lease Duration) و آی پی آدرس سروری می‌باشد که پیشنهاد را داده‌است.

DHCP Request (درخواست DHCP)

سرویس گیرنده با یک درخواست به مرحله پیشین پاسخ می‌گوید. یک کاربر می‌تواند پیشنهادهای‌های مختلفی از سرورهای متفاوت دریافت کند. اما فقط می‌تواند یکی از پیشنهادها را بپذیرد. بر اساس تنظیمات شناسایی سرور در درخواست و فرستادن پیام‌ها (identification option)، سرورها مطلع می‌شوند که پیشنهاد کدام یک پذیرفته شده‌است. هنگامی که سرورهای DHCP دیگر این پیام را دریافت می‌کنند، آن‌ها پیشنهادهای دیگر را، که ممکن است به کاربر فرستاده باشند، باز پس می‌گیرند و آن‌ها را در مجموعه آی پی‌های در دسترس قرار می‌دهند.

DHCP Acknowledgement (تصدیق DHCP)

هنگامی که سرور DHCP، پیام درخواست DHCP را دریافت می‌کند، مراحل پیکربندی به فاز پایانی می‌رسد. مرحله تصدیق شامل فرستادن یک بسته داده‌ای (DHCP Pack) به کاربر می‌باشد. این داده بسته‌ای شامل: زمان تخصیص آی پی یا هرگونه اطلاعات پیکربندی که ممکن بوده‌است که سرویس گیرنده درخواست کرده باشد، می‌باشد. در این مرحله فرایند پیکربندی آی پی کامل شده‌است.

ساختار پیام‌های DHCP

پیغام‌های DHCP در دیتا گرام‌های UDP حمل می‌شوند و در سمت سرویس دهنده از شماره پورت ۶۷ و در سمت سرویس گیرنده از پورت ۶۸ استفاده می‌کند. پروتکل‌هایی که در ارتباط با DHCP کار می‌کنند شامل IP, BOOTP , UDP, TCP, RARP می‌باشند. در جدول زیر ساختار پروتکل DHCP را مشاهده می‌نمایید.[۱]

OP	HTYPE	HLEN	HOPS
TRANSACTION ID
SECS		FLAGS
CIADDR (Client IP address)
YIADDR (Your IP address)
SIADDR (Server IP address)
GIADDR (Gateway IP address)
CHADDR (Client hardware address (16 OCTETS))
SERVER HOST NAME (64 OCTETS)
BOOT FILE NAME (128 OCTETS)
OPTIONS (VARIABLE)

• Operation Code: اختصاص یافته به پیام که می‌تواند BOOTREQUEST یا BOOTREPLY باشد به عبارتی دیگر مشخص می‌کند که پیام از سرویس دهنده تولید شده‌است یا سرویس گیرنده و اندازه این پیام همان‌طور که در جدول هم مشاهده می‌شود 8bit که معادل یک بایت است.
• HTYPE: نوع آدرس سخت‌افزاری موجود در فیلد chaddr را مشخص می‌کند و اندازه آن هم یک بایت است.
• Hlen: طول آدرس سخت‌افزاری موجود در فیلد Chaddr را بر حسب بایت نشان می‌دهد.
• Hops: تعداد مسیریاب‌های موجود بین سرور و سرویس گیرنده را مشخص می‌کند و اندازه آن یک بایت است.
• Xid یا Transaction ID: حاوی یک شناسه برای نسبت دادن جواب‌ها به درخواستها می‌باشد و به نوعی کد متعلق به فرایند اختصاص یافته بین یرویس دهنده و سرویس گیرنده می‌باشد و چهار بایت است.
• Secs: مدت گذشته از زمان شروع یک تخصیص آدرس یا فرایند تمدید اجاره را مشخص می‌کند و ۲ بایت حجم آن است.
• Flags: یا بیت پرچم که دو بایت است و مشخص می‌کند که سرورهای DHCP و واسط‌های رله‌کننده باید برای ارتباط با یک سرویس گیرنده به جای انتقال تک پخشی از انتقال با پخش همگانی استفاده کنند یا خیر و ۲ بایت است.
• CIADDR: آدرس IP سرویس گیرنده به عبارت دیگر آدرس IP کامپیوتر زمانی که در وضعیت باند، تمدید اجاره IP یا ارتباط مجدد می‌باشد را دارا است و اندازه آن چهار بایت است.
• YIADDR: آدرس IP سرویس گیرنده شما به عبارت دیگر آدرس IP که توسط DHCP به یک کامپیوتر واگزار شده‌است را دربردارد و اندازه آن چهار بایت است.
• SIADDR: آدرس IP سرور بعدی را در یک دنباله Bootstrap مشخص می‌کند از این مقدار فقط زمانی که سرور DHCP یک فایل راه انداز اجرایی به یک سرویس گیرنده بدون دیسک می‌دهد استفاده می‌شود و اندازه آن ۴ بایت است.
• GIADDR: در صورت نیاز، حاوی آدرس IP یک واسط رله‌کننده DHCP مستقر روی شبکه‌ای دیگر می‌باشد و اندازه آن ۴ بایت است.
• CHADDR: آدرس سخت‌افزاری سرویس گیرنده یا به عبارتی دیگر، با استفاده از نوع و اندازه‌ای که در فیلدهای htype و hlen مشخص شده‌است نشان دهنده آدرس سخت‌افزاری سرویس گیرنده می‌باشد؛ و مقدار آن ۱۶ بایت است.
• SERVER HOST NAME که یا حاوی نام DHCP server است یا حاوی داده‌های سر ریز فیلد option می‌باشد؛ و مقدار آن ۶۴ بایت است.
• BOOT FILE NAME: شامل نام فایل boot، یک رشته خاتمه دهنده تهی، نام عمومی یا یک رشته تهی در DHCPDISCOVER، یک fully qualified directory-path name در DHCPOFFER است و به عبارتی برای clientهای بدون دیسک حاوی نام و آدرس یک فایل راه انداز اجرایی می‌باشد و ۱۲۸ بایت است.
• Option: فیلد پارامترهای اختیاری و به نوعی حاوی مجموعه‌ای از گزینه‌های DHCP می‌باشد که مشخص‌کننده پارامترهای پیکربندی کامپیوتر سرویس گیرنده هستند.

منبع : ویکی پدیا

سرور HP ProLiant DL360 G10

اکثر سازمان ها برای دیتا سنتر خود به دنبال یک سرور ایمن و کارآمد هستند که بتوانند با اطمینان کامل جهت مجازی سازی ، پایگاه داده و انجام محاسبات با کارایی بالا به کار ببرند . سرور HP DL360 G10  از سرورهای نسل جدید کمپانی هیولت پاکارد می باشد که امنیت ، انعطاف پذیری و سرعت بالا را بدون کم و کاست ارائه می دهد .

سرور DL360 G10 مانند سایر محصولات هم رده خود از خانواده پردازنده های Intel® Xeon® Scalable  پشتیبانی می کند ، این پردازنده عملکرد را تا 71% افزایش می دهد و با قابلیت پشتیبانی از تعداد Core های بیشتر ، کارایی را تا 27^1% بالا می برد. از جمله دیگر قابلیت های این پردازنده می توان به پشتیبانی از 2666MT/s HPE DDR4 SmartMemory با حداکثر ظرفیت 3.0² ترابایت و افزایش عملکرد تا 66³% ، اشاره کرد .

باید خاطر نشان کرد که سرور DL360 G10 ، با کارایی بالایی که 12NVDIMMs و 10NVMe ارائه می دهند ، جهت استفاده در کسب و کار های سطح بالا ، انتخاب مناسبی می باشد . توسعه ، بروز رسانی ، مانیتورینگ و مدیریت در این محصول توسط  HPE OneView و  HPE iLO 5، سهولت پیدا کرده است . علاوه بر این سرور DL360 G10 مدیریت خودکار سرور  را ، که یکی از وظایف مدیران شبکه می باشد تسریع می بخشد .  باید توجه داشته باشیم که پلت فرم ایمن 2P ، برای انواع بار کاری ( تصادفی و ترتیبی ) در محیط های محدود از نظر فضا ؛ به کار گرفته می شود.

^{1 پردازنده  Intel Xeon Platinum برخلاف پردازنده  E5 v4 نسل قبلی ، عملکرد را تا 71% افزایش می دهد . همچنین این پردازنده با پشتیبانی از 28Core کارایی را تا 28% افزایش می دهد . در مقابل پردازنده  E5-2699 v4 نسل قبلی ، از 22Core پشتیبانی می کند.} 

^{2  پردازنده Intel Xeon Platinum با پشتیبانی از 16 گیگابایت ظرفیت NVDIMM در مقابل نسل قبلی که 16GB NVDIMM را ارائه می دهد ، 2 برابر افزایش ظرفیت دارد .}

^{3 سرور های G10 در مقابل سرور های G9 :برای سرور های Gen10 داریم : Gen10 = 12 Channels x 2666 data rate x 8 bytes = 256 GB/sec  و در سرورهای Gen9 داریم:  Gen 9 = 8 channels x 2400 x 8 bytes = 154 GB/Sec و  1.66=256/154 .  این بدان معناست که سرورهای Gen10 در مقایسه با نسل قبلی  66% پهنای باند بیشتری را ارائه می دهند .} 

پیشنهاد می شود جهت آشنایی بیشتر با سرورهای HP G10 ، مطلب زیر را مورد مطالعه قرار دهید :

**•    سرور های نسل جدید G10 کمپانی HP 

ویژگی های سرور DL360 G10 :

Features
PROCESSOR FAMILY	Intel® Xeon® Scalable 8100 series  Intel® Xeon® Scalable 6100 series  Intel® Xeon® Scalable 5100 series Intel® Xeon® Scalable 4100 series  Intel® Xeon® Scalable 3100 series
NUMBER OF PROCESSORS	2, maximum depending on model
PROCESSOR CORE AVAILABLE	28 or 26 or 24 or 22 or 20 or 18 or  16 or 14 or 12 or 10 or 8 or 6 or 4 Depending on model
FORM FACTOR (FULLY CONFIGURED)	1U
POWER SUPPLY TYPE	2 Flex Slot
EXPANSION SLOTS	3
MEMORY MAXIMUM	3.0 TB with 128 GB DDR4
MEMORY SLOTS	24 DIMM slots
DRIVE DESCRIPTION
NETWORK CONTROLLER	HPE 1 Gb 331i Ethernet adapter 4-ports per controller Optional HPE FlexibleLOM Depending on model
STORAGE CONTROLLER	1 of the following Depending on model HPE Smart Array P408i-a SR Gen10 Controller HPE Smart Array P816i-a SR Gen10 Controller  HPE Smart Array E208i-a SR Gen10 Controller
INFRASTRUCTURE MANAGEMENT	HPE iLO Standard with Intelligent Provisioning (embedded) HPE OneView Standard (requires download)  HPE iLO Advanced HPE iLO Advanced Premium Security Edition  HPE OneView Advanced (require licenses)
MEMORY TYPE	DDR4 SmartMemory

 منبع : فاراد سیستم