اتصال انباشتی سوئیچ‌ها
سوئیچِ انباشت‌پذیر، سوئیچی است که به‌طورِ کامِل عملکرد مستقلی دارَد و می‌تواند همراه با یک یا چند سوئیچ شبکه دیگر نیز راه‌اندازی شَود.
به این دسته از سوئیچ‌ها که ویژگی‌های یک سوئیچ را نشان می‌دهند اما ظرفیت پورت را دارند، سوئیچ‌های ترکیبی می‌گویند.
اصطلاح «پُشته» (stack) به مجموعه‌ای از سوئیچ‌ها اشاره می‌کند که به این روش راه‌اندازی شده‌اند.
قابلیت یِک پشته که به عنوان یک سوئیچ کار می‌کند این است که نشانی آی پی واحد برای مدیریت از راه دور پشته به عنوان یک کل را دارا می‌باشد.
سوئیچ‌های با قابلیت انباشته‌شدن عموماً سوئیچ‌های اترنت (شبکه داخلی )نصب شده روی قفسه، سوئیچ‌های مدیریت شده با اندازه ۱ تا ۲ را (RU) با مجموعه ثابتی از پورت‌های داده در جلو هستند. برخی از مدل‌ها دارای شکاف‌هایی برای ماژول‌های کشویی اختیاری برای افزودن پورت‌ها یا ویژگی‌ها به واحد پایه استک شنونده هستند؛ رایج‌ترین پیکربندی‌ها مدل‌های ۲۴ و ۴۸ پورت (گذرگاه )هستند.
روش های اتصال چند سوئیچ اترنت به یکدیگر[ویرایش]
وقتی یک سوئیچ قادر به تامین نیازهای شبکه نباشد، به طور معمول چند سوئیچ اترنت را با هم ترکیب می‌کنند تا از محدودیت‌هایی نظیر کمبود تعداد پورت‌ها پیشگیری کنند. اما چگونه می‌توان چند سوئیچ اترنت را به هم متصل کرد؟ برای اتصال چند سوئیچ اترنت به یکدیگر، می‌توان از سه فناوری زیر استفاده کرد: اتصال آبشاری سوئیچ‌ها (switch cascading)، اتصال انباشتی یا پشته‌ای سوئیچ‌ها (switch stacking) و اتصال خوشه‌ای سوئیچ‌ها (switch clustering). در ادامه، این سه فناوری و همچنین فناوری مناسب‌تر بر اساس شاخص‌های مختلف برای اتصال سوئیچ‌ها توضیح داده می‌شود.
برای اتصال چند سوئیچ اترنت به یکدیگر، می‌توان از سه فناوری یا شیوه زیر استفاده کرد:[ویرایش]
اتصال آبشاری سوئیچ‌ها (Switch Cascading):
در این روش، سوئیچ‌ها به ترتیب به یکدیگر متصل می‌شوند تا تعداد بیشتری پورت و امکانات مدیریتی را فراهم کنند.
اتصال انباشتی یا پشته‌ای سوئیچ‌ها (Switch Stacking):
این روش امکان اتصال چند سوئیچ به یکدیگر را با ایجاد یک "پشته" یا "انباشت" از سوئیچ‌ها فراهم می‌کند. این سوئیچ‌ها به صورت فیزیکی یا نرم‌افزاری به هم متصل می‌شوند.
اتصال خوشه‌ای سوئیچ‌ها (Switch Clustering):
در این روش، سوئیچ‌ها به صورت خوشه‌ای یا گروهی تشکیل یک واحد مجازی می‌دهند. این اتصال امکان به اشتراک گذاری منابع و مدیریت مشترک را فراهم می‌کند.
این سه روش به تبع اهداف و نیازهای شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرند و انتخاب بین آن‌ها به توجه به اولویت‌ها و ساختار شبکه مورد نظر بستگی دارد.
اتصال سوئیچ‌های اترنت با فناوری آبشاری (Switch Cascading)[ویرایش]
اتصال آبشاری یکی از روش‌های سنتی و پرکاربرد برای ایجاد ارتباط بین چندین سوئیچ اترنت در یک شبکه است. در این روش، سوئیچ‌ها به یکدیگر از طریق پورت‌های خود متصل می‌شوند و این امکان را فراهم می‌کند که هر سوئیچ به صورت مستقل در یک گروه مدیریتی قرار گیرد.
هم‌بندی‌ها و توپولوژی‌های زنجیره‌ای[ویرایش]
برای اتصال آبشاری سوئیچ‌ها، دو توپولوژی زنجیره‌ای رایج وجود دارد:
1. هم‌بندی زنجیره‌ای خطی (Daisy Chain Topology):
در این توپولوژی، سوئیچ‌ها به صورت خطی به یکدیگر متصل می‌شوند و انتهای زنجیره باز است. این شکل زنجیره می‌تواند خطی یا حلقه‌ای (گرد) باشد.
هم‌بندی زنجیره‌ای خطی (Linear): در این حالت، سوئیچ‌ها به صورت سطری به هم متصل می‌شوند. مثال: الف-ب-پ-ت-ث-ج
هم‌بندی زنجیره‌ای گرد یا حلقه‌ای (Circular): در این حالت، هر سوئیچ به سوئیچ مجاور خود متصل می‌شود و یک حلقه یا مسیر گرد تشکیل می‌دهد. مثال: الف-ب-پ-ت-ث-ج-الف
ویژگی‌ها و مزایا
-اتصال آسان و مدیریت ساده.
-افزایش تعداد پورت‌ها و امکانات مدیریتی.
-هر سوئیچ می‌تواند آدرس آی‌پی خود را داشته باشد و فاصله فیزیکی آن‌ها متغیر است.
معایب
-کاهش انعطاف‌پذیری و ساختار یکنواخت.
-حساسیت به نقاط خرابی؛ مشکل در یک سوئیچ تأثیرات زیادی را ایجاد می‌کند.
در نتیجه اگرچه اتصال آبشاری گزینه‌ای مناسب برای گسترش شبکه است، حواس به مسائل احتمالی مانند حلقه‌های تکراری با استفاده از پروتکل‌های مناسب ضروری است. توجه به نیازهای خاص شبکه و انتخاب توپولوژی متناسب با آن از اهمیت ویژه برخوردار است.
مقایسه با سایر معماری‌های سوئیچ[ویرایش]
یک سوئیچ، با قابلیت انباشته شدن از یک سوئیچ مستقل که تنها به عنوان یک موجودیت یکتا عمل می‌کند متمایز است. یک سوئیچ قابل انباشته از یک شاسی ماژولار سوئیچ متمایز است.
فواید و منافع[ویرایش]
سوئیچ‌های پشته‌ای دارای مزایای زیر هستند:
- مدیریت شبکه ساده شده: چه یک سوئیچ باقابلیت انباشته شدن به تنهایی کار کند و چه با واحدهای دیگر «انباشته» شده باشد، همواره تنها یک رابط مدیریتی برای مدیر شبکه وجود دارد که با آن تعامل داشته باشد. این امر راه اندازی و عملکرد شبکه را آسان می‌کند.
- مقیاس پذیری: یک شبکه کوچک می‌تواند حول یک واحد قابل انباشته تشکیل شود و بعد شبکه می‌تواند در طول زمان با واحدهای اضافی در صورت نیاز، با کمی پیچیدگی مدیریتی افزایش یابد.
- انعطاف‌پذیری استقرار: سوئیچ‌های قابل انباشته می‌توانند همراه با سایر سوئیچ‌های قابل انباشته کار کنند یا می‌توانند به‌طور مستقل عمل کنند. واحدها یک روز می‌توانند به عنوان پشته در یک سایت واحد ترکیب شوند و بعداً می‌توانند در مکان‌های مختلف به عنوان سوئیچ‌های مستقل اجرا شوند.
- اتصالات انعطاف‌پذیر: در برخی از معماری‌های فروشنده، اتصالات فعال را می‌توان در چندین واحد پخش کرد، به طوری که اگر یک واحد از پشته حذف شود یا از کار بیفتد، داده‌ها از طریق واحدهای دیگری که عملکردی باقی می‌مانند به جریان می‌افتند.
- بهبود سطح پشتی: مجموعه ای از سوئیچ‌ها، وقتی در کنار هم قرار می‌گیرند، سطح پشتی سوئیچ‌ها را نیز بهبود می‌بخشد .[نیازمند منبع]
اشکالات[ویرایش]
در مقایسه با یک سوئیچ شاسی مدولار، سوئیچ‌های با قابلیت انباشته شدن دارای این اشکالات و معایب هستند:
- برای مکان‌هایی که به پورت‌های زیادی نیاز دارند، یک شاسی مدولار ممکن است هزینه کمتری داشته باشد. با استفاده از سوئیچینگ قابل انباشته، هر واحد در یک پشته دارای محفظه مخصوص به خود و حداقل یک منبع تغذیه واحد است. با سوئیچینگ مدولار، یک محفظه و یک مجموعه از منابع تغذیه وجود دارد.
- سوئیچ‌های مدولار رده بالا دارای ویژگی‌های انعطاف‌پذیری / افزونگی بالا هستند که در همه معماری‌های stack-able موجود نیست.
- سربار اضافی هنگام ارسال داده‌های انباشته بین سوئیچ‌ها. برخی از پروتکل‌های انباشتگی، سربرگ‌های اضافی را به فریم‌ها اضافه می‌کنند و سربار را بیشتر می‌کنند.
عملکرد[ویرایش]
ویژگی‌های مربوط به سوئیچ‌هایی با قابلیت انباشته شدن می‌تواند شامل موارد زیر باشد:
- آدرس IP واحد برای چندین واحد. سوئیچ‌های متعدد می‌توانند یک آدرس IP را برای اهداف اداری به اشتراک بگذارند، بنابراین آدرس‌های IP را حفظ می‌کنند.
- نمای مدیریت واحد از چندین رابط، نماها و دستورها سطح پشته را می‌توان از یک رابط خط فرمان (CLII) یا رابط وب تعبیه شده ارائه کرد. نمای SNMP در پشته را می‌توان یکپارچه کرد.
- ارتجاعی انباشته شدن: سوئیچ‌های متعدد می‌توانند راه‌هایی برای دور زدن سوئیچ «پایین» در یک پشته داشته باشند، بنابراین به واحدهای باقی‌مانده اجازه می‌دهند حتی با یک واحد خراب یا حذف شده به‌عنوان یک پشته عمل کنند.
- افزونگی لایه ۳: برخی از معماری‌های انباشت پذیر امکان ادامه مسیریابی لایه ۳ را در صورت وجود سوئیچ «down» در پشته فراهم می‌کنند. اگر مسیریابی در یک واحد در پشته متمرکز باشد و آن واحد از کار بیفتد، باید مکانیزم بازیابی برای انتقال مسیریابی به واحد پشتیبان در پشته وجود داشته باشد.
- ترکیب و تطبیق فناوری: برخی از معماری‌های انباشته امکان ترکیب سوئیچ‌های فناوری‌های مختلف یا از خانواده‌های محصولات مختلف را فراهم می‌کنند، اما همچنان به مدیریت یکپارچه دست می‌یابند. به عنوان مثال، برخی از انباشته‌ها امکان ترکیب سوئیچ‌های ۱۰۰/ ۱۰ و گیگابیتی را در یک پشته فراهم می‌کنند.
- پهنای باند انباشته اختصاصی: برخی از سوئیچ‌ها دارای پورت‌های داخلی هستند که برای انباشتگی اختصاص داده شده‌اند، که می‌توانند سایر پورت‌ها را برای اتصالات شبکه داده حفظ کنند و از هزینه‌های احتمالی یک ماژول اضافی برای اضافه کردن انباشتگی جلوگیری کنند. برای دستیابی به پهنای باند بالاتر نسبت به اتصالات استاندارد گیگابیت یا ۱۰ گیگابیت می‌توان از انتقال داده یا کابل‌های اختصاصی استفاده کرد.
- پیوند تجمیع پورت‌ها در واحدهای مختلف در پشته: برخی از فناوری‌های انباشتگی امکان تجمیع پیوندها از پورت‌های روی سوئیچ‌های مختلف پشته‌ای را یا به سوییچ‌های دیگری که در پشته نیستند (مثلاً یک شبکه اصلی) یا به سرورها و سایر دستگاه‌ها اجازه می‌دهند تا چندین اتصال به پشته برای افزایش افزونگی و توان عملیاتی داشته باشند. همه سوئیچ‌های قابل انباشته از تجمع پیوندها در پشته پشتیبانی نمی‌کنند.
توافق جهانی در مورد مرز انباشته بودن در مقایسه با سوئیچ مستقل بودن وجود ندارد. بعضی از شرکت‌ها سوئیچ‌های خود را در صورتی که از یک آدرس IP واحد برای چند واحد پشتیبانی می‌کنند، حتی اگر فاقد ویژگی‌های دیگر از این لیست باشند، stack-able می‌نامند. بعضی از تحلیلگرهای صنعت[چه کسی؟] می‌گویند که اگر محصولی فاقد یکی از ویژگی‌های ذکر شده (برای مثال پهنای باند اختصاصی) باشد، قابل انباشته‌شدن نیست.
واژه‌شناسی[ویرایش]
در این قسمت سایر اصطلاحات مربوط به سوئیچ‌های قابل انباشته وجود دارد:
- انباشته شدن هواپیمای پشتی
- برای توصیف اتصالات ما بین واحدهای پشته ای و پهنای باند آن اتصال مورد استفاده قرار می‌گیرند. به‌طور معمول، سوئیچ‌هایی که عمدتاً دارای پورت‌های اترنت سریع هستند، حداقل اتصالات گیگابیتی را برای صفحه پشتی انباشته خود را دارند. به همین ترتیب، سوئیچ‌هایی که در درجه اول دارای پورت‌های اترنت گیگابیتی هستند، حداقل اتصالات ۱۰ گیگابیتی دارند.
- خوشه بندی
- این عبارت‌ها گاهی برای یک رویکرد انباشته استفاده می‌شود که بر مدیریت یکپارچه و هماهنگ با یک آدرس IP واحد برای چندین واحد قابل انباشته تمرکز دارد. واحدها می‌توانند توزیع شوند و از انواع مختلفی برخوردار باشند.
- Stack Master یا Commander
- در برخی از معماری‌های پشته، یک واحد به عنوان واحد اصلی پشته تعیین می‌شود. تمام مدیریت از طریق آن واحد اصلی هدایت می‌شود. برخی به این واحد فرمان ده یا فرمانده می‌گویند. واحدهای دیگر در پشته به عنوان واحدهای برده یا عضو شناخته می‌شوند.
جستارهای وابسته[ویرایش]
برای مطالعهٔ بیشتر[ویرایش]
- «سوئیچ مدیریت قابل انباشته» چیست؟، EUSSO Technologies، ۲۰۰۳.
- کاغذ سفید سوئیچ قابل انباشته کسب و کار کوچک، شرکت NETGEAR، ۲۰۰۱..