سوئیچ چند لایه سیسکو چیست؟ بررسی تفاوت لایه های سیسکو با یکدیگر
با سلام خدمت همه ی همراهان عزیز سایت FKnet امروز قصد داریم درباره ی Multilayer switch یا همان سوئیچ سیسکو چند لایه با شما عزیزان صحبت کنیم. سوئیچ چند لایه (MLS) یک دستگاه شبکه رایانه ای است که لایه OSI را مانند یک سوئیچ شبکه معمولی روشن می کند و باعث فراهم آوردن عملکردهای اضافی روی لایه های بالاتر OSI می شود.
تکنولوژی سوئیچینگ برای طراحی شبکه بسیار مهم است ، زیرا اجازه می دهد ترافیک فقط در موارد مورد نیاز با استفاده از روش های سریع و مبتنی بر سخت افزار ارسال شود. سوئیچینگ از انواع مختلف سوئیچ های شبکه استفاده می کند. یک سوئیچ استاندارد به عنوان سوئیچ لایه ۲ شناخته می شود و معمولاً تقریباً در هر LAN وجود دارد. سوئیچ های لایه ۳ یا لایه ۴ به فناوری پیشرفته ای نیاز دارند (سوئیچ مدیریت شده را ببینید) و گران تر نیز هستند و بنابراین فقط در شبکه های بزرگتر یافت می شوند.
سوئیچ چند لایه سیسکو یا Cisco MultiLayer چیست ؟
سوئیچینگ چند لایه درواقع تکنولوژی سوئیچینگ لایه های ۲ ، ۳ و ۴ را با هم ترکیب و شرایط مقیاس پذیری پرسرعت را فراهم می کند. سوئیچینگ چند لایه امکان مسیریابی لایه سوم را فراهم می کند. هیچ تفاوتی از لحاظ عملکرد در لایه های مختلف وجود ندارد زیرا مسیریابی و سوئیچینگ کاملاً مبتنی بر سخت افزار عمل می کند
سوئیچینگ چند لایه بر اساس موارد زیر مسیریابی و سوئیچینگ را انجام دهد
- آدرس mac در لایه ی data link
- پروتکل در لایه ی data link
- آدرس IP در لایه ی شبکه
- پروتکل در لایه ی شبکه
- تعداد های پورت در لایه ی حمل و نقل و ارسال (Transport)
MultiLayer Switch یا همان سوئیچ چند لایه QoS را در سخت افزار پیاده سازی می کند. یک سوئیچ چند لایه می تواند بسته ها را توسط کد خدماتی ۶ بیتی که متمایز شده اند (DSCP) اولویت بندی کند. این کد خدماتی ۶ بیتی در اصل برای نوعی از سرویس استفاده می شد.
در زیر به ۴ موردی که به طور معمول در MultiLayer Switch) MLS) یا سوئیچ چندلایه موجود است اشاره شده است :
- از لایه ی دو ، سه یا چهار OSI به IP DSCP یا استاندارد IEEE 802.1p
- از استاندارد IEEE 802.1p به IP DSCP
- از IP DSCP به استاندارد IEEE 802.1p
- از VLAN IEEE 802.1p به خروجی پورت
نکته : MLS می تواند مثل یک روتر ترافیک IP را بین VLAN مسیریابی کند، مسیریابی هم معمولاً با همان سرعت سوئیچینگ انجام می شود.
لایه ی دوم سوئیچ سیسکو
سوئیچینگ لایه ۲ از آدرس مک NIC استفاده می کند تا مسیر فریم ها را تعیین کند و بداند که به کجا بفرستد. سوئیچینگ لایه ۲ مبتنی بر سخت افزار است و از تکنیک‌های سوئیچینگ مبتنی بر سخت افزار برای اتصال و انتقال داده ها در یک شبکه محلی LAN استفاده می‌کند. سوئیچ های سری ۲۹۶۰ در رده ی لایه ی دوم سوئیچ های سیسکو قرار می گیرد البته به استثنای سوئیچ های سری ۲۹۶۰XR که به عنوان سوئیچ سیسکو لایه ی سوم شناخته می شوند.
سوئیچ سیسکو لایه دوم به اصطلاح به عنوان سوئیچ پل نیز شناخته می شوند و در واقع همان محدودیت های پل را دارند.اما تفاوتشان در این است که پل ها دامنه های برخورد را از بین می برند اما شبکه همچنان یک دامنه پخش بزرگ دارد که می تواند باعث مشکلات عملکردی شود و اندازه شبکه را نیز محدود کند.
به دلیل مشکلات و محدودیت هایی که سوئیچ سیسکو لایه ۲ دارد نمی توان آنها را به طور کامل جایگزین روترهای سیسکو کرد. اگر شبکه ای با قانون ۸۰/۲۰ طراحی شود ، این نوع از سوئیچ های سیسکو برای استفاده خوب هستند یعنی کاربران ۸۰ درصد از وقت خود را در بخش محلی خود می گذرانند
لایه ی سوم سوئیچ سیسکو
سوئیچ سیسکو لایه ۳ می تواند برخی یا همه عملکردهایی را که معمولاً توسط روتر انجام می شود را نیز انجام دهد، با این حال بیشتر سوئیچ های شبکه معمولا از یک نوع شبکه فیزیکی یعنی اترنت پشتیبانی می کنند ، در حالی که یک روتر ممکن است انواع مختلف شبکه های فیزیکی را در پورت های مختلف پشتیبانی کند.
تفاوت اصلی بین سوئیچ سیسکو لایه ۳ و روتر سیسکو در نحوه تصمیم گیری دستگاه برای روتینگ یا مسیریابی است
به طور معمول روتر سیسکو از ریز پردازنده ها برای حمل و نقل در نرم افزار استفاده می کنند در حالی که سوئیچ سیسکو فقط سوئیچینگ بسته های مبتنی بر سخت افزار را انجام می دهد ، با این حال بسیاری از روترها در حال حاضر از عملکرد سخت افزاری پیشرفته ای برای کمک به حمل و نقل برخوردار هستند.
نکته ای که حتما باید باید به آن اشاره کرد این است که سوئیچ سیسکو لایه ۳ از لحاظ هزینه گرانتر از سوئیچ سیسکو لایه ۲ می باشد بنابراین باید بودجه ی بیشتری به این سوئیچ پرکاربرد و با قابلیت بالا اختصاص دهید
مزیت اصلی سوئیچ سیسکو لایه ی سوم سرعت بالای این نوع از سوئیچ است که می تواند یک بسته را بدون تاخیر و بدون ایجاد هاپ شبکه اضافی به روتر بفرستد. اجازه بدید با ذکر یک مثال این مطلب را بیشتر بشکافیم :
مثلا اتصال دو بخش مجزا مثل VLAN با یک روتر سیسکو به یک سوئیچ سیسکو استاندارد لایه ۲ نیاز به عبور فریم به سوئیچ ، سپس به روتر ( جایی که بسته ی داخل فریم مسیریابی شده است ) دارد و سپس دوباره به سوئیچ سیسکو بر می گرد ولی یک سوئیچ لایه ۳ بدون نیاز به روتر (هاپ های اضافی) همان کار را با تصمیم گیری مسیریابی انجام می دهد ، یعنی بسته به یک زیر شبکه دیگر هدایت می شود و به طور همزمان به پورت شبکه مقصد سوئیچ می شود.
از آنجا که بسیاری از سوئیچ های لایه ۳ عملکردی مشابه با روترهای سیسکو دارند می توان آنها را به عنوان جایگزین های پرسرعت تر در برخی از شبکه ها استفاده کرد. سوئیچ های لایه ۳ می توانند اقدامات زیر را انجام دهند که توسط روترها نیز انجام می شود :
- تعیین مسیرها بر اساس آدرس دهی درست
- چک کردن و محاسبه ی مجدد سربرگ های لایه ۳
- بررسی و به روز کردن قسمت زمان پخش (TTL)
- پردازش و واکنش نشان دادن به هر گونه اطلاعات
- به روز رسانی SNMP و MIB
عملکرد سوئیچ سیسکو لایه ی ۳ به گونه ای است که می تواند هم به عنوان سوئیچ سیسکو و هم به عنوان روتر سیسکو مورد استفاده قرار گیرد
از مزایای سوئیچینگ لایه ۳ می توان به موارد زیر اشاره کرد :
- ارسال بسته مبتنی بر سخت افزار با تأخیر کم و سرعت بالا
- هزینه کمتر در هر پورت در مقایسه با روترهای سیسکو
- کیفیت خدمات (QoS)
استاندارد IEEE
استاندارد IEEE براساس یک سلسله مراتبی اصطلاحاتی را ایجاد کرده است که در توصیف فرآیندهای ارسال و سوئیچینگ بسیار مفید است. دستگاه های شبکه ای که قابلیت انتقال بسته ها بین شبکه های فرعی را ندارند ، سیستم پایانی (end system) که به صورت مخفف ES نامیده می شوند ، در حالی که دستگاه های شبکه ای که دارای این قابلیت ها هستند سیستم های میانی (intermediate system) و به صورت مخفف IS نامیده می شوند.
IS ها به دو صورت تقسیم بندی می شوند :
- آنهایی که فقط در دامنه ی مسیریابی خود ارتباط برقرار می کنند
- آنهایی که هم در دامنه ی مسیریابی و هم بین دامنه ی مسیر یابی ارتباط برقرار می کنند
دامنه مسیریابی معمولاً به عنوان بخشی از کارهای اینترنتی تحت اختیارات اداری مشترک در نظر گرفته می شود و توسط مجموعه خاصی از دستورالعمل های اداری تنظیم می شود. به دامنه های مسیریابی سیستم های خود مختار نیز گفته می شود.
یک قابلیت رایج سوئیچ لایه ۳ اطلاع از IP multicast از طریق IGMP snooping است. با این آگاهی ، یک سوئیچ لایه ۳ می تواند با انتقال ترافیک یک گروه چندپخشی فقط به پورت هایی که دستگاه متصل شده نشان داده است که می خواهد به آن گروه گوش دهد ، کارایی خودش را افزایش دهد. سوئیچ های سیسکو سری ۳۵۶۰ ، سری ۳۷۵۰ ، سری ۳۸۵۰ جز سوئیچ های لایه ی سوم به حساب می روند.
سوئیچ های لایه ۳ معمولاً از مسیریابی IP بین VLAN های پیکربندی شده روی سوئیچ سیسکو پشتیبانی می کنند. برخی از سوئیچ های لایه ۳ از پروتکل های مسیریابی پشتیبانی می کنند که روترها برای تبادل اطلاعات در مورد مسیرهای بین شبکه ها استفاده می کنند.
لایه ی چهارم سوئیچ سیسکو
سوئیچینگ لایه ۴ همان تکنولوژی سوئیچینگ لایه ۳ مبتنی بر سخت افزار است که شامل نوعی از ترافیک شبکه نیز می باشد ، به عنوان مثال ، تمایزی که بین UDP و TCP وجود دارد. سوئیچینگ لایه ۴ برای اتخاذ تصمیم در مورد مسیریابی ، از شماره پورت های یافت شده در هدر لایه انتقال (Transport) برای مسیریابی بیشتر بر روی لایه ۳ استفاده می کند به عنوان مثال پورتهایی که توسط HTTP ، FTP و VoIP استفاده شده است. این شماره پورت ها در ۱۷۰۰ RFC و مرجع پروتکل لایه بالاتر یا Application یافت می شوند.
با استفاده از سوئیچینگ لایه ۴ ، سرپرست شبکه می تواند سوئیچ سیسکو لایه ۴ را برای اولویت بندی کردن ترافیک داده ها توسط aplication پیکربندی کند. اطلاعات لایه ۴ برای کمک به تصمیم گیری در مورد مسیریابی استفاده می شوند. برای مثال لیست های موجود می توانند بسته ها را بر اساس شماره پورت های لایه ۴ فیلتر کنند.
یک سوئیچ لایه ۴ می تواند از اطلاعاتی که در پروتکل های لایه انتقال (Transport) موجود است برای تصمیم گیری در مورد ارسال استفاده کند. اصولاً این به توانایی استفاده از شماره پورت مبدا و مقصد در ارتباطات TCP و UDP برای اجازه ، مسدود و اولویت بندی ارتباطات اشاره دارد.
لایه ۴ تا ۷ سوئیچ سیسکو ، سوئیچ وب یا سوئیچ محتوا
برخی از سوئیچ های سیسکو می توانند از اطلاعات بسته حداکثر تا لایه ی ۷ استاندارد OSI استفاده کنند. از این سوئیچ های لایه ۴ تا ۷ می توان به عنوان سوئیچ های محتوا ، سوئیچ های خدمات محتوا ، سوئیچ های وب یا سوئیچ های برنامه (application) نام برد.
از سوئیچ های محتوا به طور معمول برای متعادل سازی بار در بین گروه های سرور استفاده می شود. توازن بار را می توان در HTTP ، HTTPS ، VPN یا هر ترافیک TCP / IP با استفاده از یک پورت خاص انجام داد. برخی از سوئیچ های لایه ی ۴ تا ۷ می توانند NAT را با سرعت سیم اجرا کنند. از سوئیچ های محتوا اغلب می توان برای اجرای استانداردهایی مثل رمزگذاری و رمزگشایی SSL برای کاهش بار در سرورهای دریافت کننده ترافیک یا به منظور متمرکز کردن مدیریت گواهینامه های دیجیتال استفاده کرد.
برخی از برنامه ها نیاز دارند که درخواست های مکرر مشتری از همان سرور برنامه به طور مستقیم پیگیری شود و مشتری هم معمولاً اطلاعی از اینکه با کدام سرور قبلاً صحبت کرده ندارد. به عنوان مثال درخواست ها از آدرس IP با منبع یکسان هر بار به همان سرور برنامه هدایت می شوند.
بالانس کننده لایه ی چهارم سوئیچ
“لایه ۴” درواقع به لایه چهارم یا لایه انتقال مدل OSI اشاره دارد. روتر روی لایه انتقال (Transport) کار می کند و در مورد ارسال بسته ها تصمیم می گیرد. روترهای متعادل کننده بار می توانند از قوانین مختلفی برای تصمیم گیری در مورد مسیریابی ترافیک استفاده کنند. این می تواند بر اساس حداقل بار ، یا سریعترین زمان پاسخ باشد.
لایه ی هفتم سوئیچ سیسکو
سوئیچ های سیسکو لایه ۷ ممکن است بار را بر اساس URL ها توزیع کنند یا با استفاده از برخی از تکنیک های خاص نصب ،معاملات سطح برنامه را تشخیص دهند. سوئیچ سیسکو لایه ۷ ممکن است شامل یک حافظه پنهان وب باشد و در یک شبکه تحویل محتوا (CDN) شرکت کند.
اگر سوالی در این مورد برایتان پیش آمد لطفا نظراتتان را کامنت کنید ، کارشناسان اِف کِی نِت در سریع ترین زمان ممکن پاسخگوی شما عزیزان خواهند بود یا می توانید با ما تماس بگیرید
