مدل سه لایه ای سیسکو برای طراحی شبکه (Hierarchical Network Design)

بررسی مدل سه لایه‌ای سیسکو:

مدل سه لایه ی سیسکو برای طراحی شبکه، یک طراحی بسیار گسترده در صنعت برای ایجاد یک کسب و کار اینترنتی معتبر، مقیاس پذیر و مقرون به صرفه می باشد. به طور کلی می توان گفت این مدل مشکلات پیچیده طراحی و مدیریت شبکه را برای ما آسان تر می نماید. در این مقاله قرار است با سه لایه Access ،Distribution و Core آشنا شویم.

قبل از هر چیز می بایست درک درستی از مقیاس شبکه داشته باشیم. به این معنا که قبل از طراحی شبکه شناخت کافی در رابطه با تعداد کاربران و میزان وسعت کسب و کار بسیار مفید و ضروری خواهد بود.

از نگاه مدل سه لایه ی سیسکو برای طراحی شبکه، شبکه از لحاظ مقیاس به سه دسته تقسیم می گردند:

1ـ شبکه کوچک: شرکت هایی با کم تر از 200 کاربر

2ـ شبکه متوسط: شرکت هایی بین 200 تا 1000 کاربر

3ـ شبکه بزرگ : شرکت هایی با بیش از 1000 کاربر

طراحی شبکه بسته به میزان بزرگی شرکت و تعداد کاربرانی که می بایست از آن استفاده نمایند متفاوت می باشد. زیرا نیاز یک شبکه بزرگ بسیار پیچیده تر از یک شبکه کوچک خواهد بود.  نکته قابل توجه این است که طراحی شبکه به دانش و تجربه زیادی نیازمند است. در واقع هدف از این مقاله آشنایی با مفاهیم رایج در شبکه می باشد.

اصول مهندسی در زیر ساخت:

صرف نظر از در نظر گرفتن نکاتی نظیر وسعت و نیاز شبکه، طراحی خوب یک شبکه تاثیر بسیاری بر عملکرد و اجرای موفق آن خواهد گذاشت. اصولی که توسط سه لایه سیسکو در نظر گرفته می شود شامل:

1ـ Hierarchy: این طراحی که به صورت لایه بندی شده می باشند و به طراحان شبکه کمک می نماید تا مشکلات شبکه را راحت تر مدیریت و بر طرف نمایند.

2ـ Modularity: همان طور که از نامش پیداست این طراحی سبب می شود بخش های مختلف یک شبکه همانند یک ماژول عمل کرده که در این حالت طراحی شبکه آسان تر خواهد شد.

3ـ Resiliency: شبکه کامپیوتری باید بتوانید در کلیه شرایط چه در زمان های عادی و چه زمانی که یکی از تجهیزات دچار مشکل می شود ثبات خود را حفظ کرده و به کار خود ادامه دهد.

4ـ Flexibility: قابلیت انعطاف پذیری هنگامی اهمیت پیدا می کند که یک کارشناس شبکه می خواهد شبکه خود را گسترش دهد و یا تغییراتی را در آن ایجاد نماید.

 در طراحی مدل سه لایه ی سیسکو برای طراحی شبکه ، تجهیزات در سه لایه زیر گروه بندی می شوند:

تصویر زیر نشان دهنده مدل سه لایه سیسکو می باشد:

1ـ Access :

این لایه اجازه دسترسی End Device را به شبکه می دهد . در واقع بیشتر در این لایه از سوئیچ های لایه 2 و اکسس پوینت ها برای ایجاد دسترسی بین کلاینت ها و سرور استفاده می شود.

از جمله وظایف لایه Access شامل:

ـ سوئیچینگ لایه 2

ـ قابلیت دسترسی بالا

ـ امنیت پورت

ـ QOS

ـ بازرسی پروتکل (ARP)

ـ لیست های کنترل دسترسی مجازی (VACL)

ـ Spanning tree

ـ POE

راهنمای خرید سوئیچ های POE

تفاوت میان سوئیچ های شبکه لایه 2 و 3

2ـ Distribution :

این لایه که مابین دو لایه Core  و Access قرار دارد و اطلاعات را از لایه Access به لایه Core منتقل می نماید. سوئیچ لایه توزیع ممکن است اطلاعات را برای بسیاری از سوئیچ های لایه دسترسی فراهم کند.

از جمله وظایف لایه Access شامل:

ـ تجمیع لینک ها ارتباطی مربوط به LAN و WAN

ـ فیلترینگ و ACL

ـ مسیریابی

ـ جایگزینی و تقسیم بار (Redundancy and load balancing)

ـ خلاصه سازی روت ها (Route Summarization)

ـ کنترل Broadcast Domain با استفاده از روتر یا سوئیچ Multilayer

3ـ Core :

این لایه در واقع ستون اول دیتا سنتر به حساب می آید. در این لایه سوئیچ هایی با سرعت بالا مانند سوئیچ ها سری 6500 و 4500 قرار می گیرند. در واقع به دلیل ترافیک زیادی که از طرف لایه Distribution به لایه Core وارد می شود این لایه باید بتوانید اطلاعات را با سرعت زیاد پردازش نماید.

از جمله وظایف لایه Core شامل:

ـ سوئیچنگ با سرعت بالا

ـ قابلیت اطمینان و تحمل خطا

ـ پرهیز از هرگونه پردازش اضافه روی بسته ها که باعث درگیر کردن CPU شود مانند مسائل امنیتی مثل inspection  یا مواردی مثل QOS

هدف از اجرای استاندارد طراحی شبکه که سبب بهبود میزان کارآیی سوئیچ ها از طریق :

• 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 مسیریابها
• افزایش امنیت دسترسی به سرورها
• افزایش درصد مسیریابی موفق
• افزایش قدرت تحمل خطا در شبکه
• افزایش گسترش پذیری شبکه می گردد