انواع طراحی در شبکه

در بحث قبلی به بررسی پیش‌نیازهای راه‌اندازی شبکه پرداختیم. در ادامه می‌خواهیم انواع طراحی در شبکه را بررسی کنیم.

طراح خوب شبکه بایستی در نظر داشته باشد که نیازهای مشتری بسیاری اهداف تجاری و تکنیکی مانند availability، scalability، affordability (مقرون به صرفه بودن)، security و manageability را شامل می شود. همچنین بسیاری از مشتریان می خواهند سطح کارایی مورد نیاز شبکه نیز در طراحی مشخص شود.

Bottom up یا از پایین به بالا

این طراحی زمانی استفاده می شود که کارفرما اطلاعات دقیق از نیازهای خود ندارد. بنابراین با توجه به اطلاعات خودتان از شبکه به صورت حدس فنی خودتان تخمین می‌زنید که معیارهایی مانند availability ، امنیت و … چه مقدار باشد.

زمانی که مشتری انتظار یک پاسخ سریع به درخواست طراحی شبکه دارد، اگر اهداف و برنامه های مشتری مشخص باشند روش bottom-up یا همان (connect-the-dots) می تواند مورد استفاده قرار گیرد. در این روش امکان بروز مشکلاتی از قیبل بزرگ شدن غیر منتظره شبکه، شناخته نشدن مهمترین نیازهای مشتری و … وجود دارد.

در این روش در صورت عدم وجود اطلاعات از شبکه، بهتر است پس از راه‌اندازی سیستم‌های مانیتورینگ مدت زمانی را صرف مانیتورینگ و شناخت شبکه و در نتیجه مستندسازی انجام داد تا بوسیله اطلاعات کامل شبکه بعلاوه اهداف سازمان بتوان طراحی دقیق‌تری انجام داد.

Top down یا از بالا به پایین

در طراحی به روش Top-Down ديد و نگرش از بالا به پايين است. پس از دریافت اطلاعات دقیق از سرویس‌های لایه 7 یا همان application، تخمین و بررسی ترافیک‌های شبکه، پیش‌بینی جریان ترافیک، پیش‌بینی نقاط ازدحام و نقاط بحرانی و … طراحی شروع می‌شود.

در طراحی top-down، طراحی از لایه های بالای مدل OSI شروع و به سمت پایین می رسد. در این روش، پیش از انتخاب دستگاه‌های شبکه مانند سوئیچ و روتر یا حتی تخصیص منابع مورد نیاز سرورها، بروی برنامه ها، session ها و انتقال ترافیک تمرکز می شود. در این روش به شناخت ساختار سازمانی و سرویس هایی که آنها نیاز دارند پرداخته می‌شود.

در اين روش ابتدا عمل بررسي و مدل كردن انجام مي‌شود و سپس شبيه‌سازي و در نهايت پياده‌سازي سيستم شبكه به مرحله اجرا در مي‌آيد.

Throughput

پس از نوشته و تایید شدن طراحی که معمولا از آن به عنوان master plan در شبکه‌ها یاد می‌شود، مشخصه‌ای مهم برای دستگاه‌ها مورد نیاز تعیین می‌شود و آن throughput است.

به میزان واقعی ایی که یک دستگاه می‌تواند ترافیک را از تمام پورت ها عبور دهد throughput می‌گویند. نمی‌توان گفت، سوئیچ 4 پورتی که تمام پورت هایش Gigabyte است توانایی انتقال 4GB اطلاعات را در هر ثانیه دارد. در سوئیچ ها سرعت پردازنده در عبور ترافیک مهم و تعیین کننده است. آیا پردازنده دستگاه می‌تواند در ثانیه این میزان data را مدیریت کرده و عبور دهد.

به دستگاه هایی که به اندازه مجموع تمام پورت هایشان می توانند ترافیک عبور دهند full back plane گفته می‌شود. بنابراین برای خرید دستگاه صرفا نباید به interface ها توجه کنیم بلکه موردی که اهمیت دارد throughput است. این مقدار در datasheet تجهیزات وجود دارد.

برای محاسبه میزان throughput مورد نیاز، محاسبه به صورت end to end (از سرویس دهنده تا سرویس گیرنده) انجام می‌شود. به عبارت دیگر، از سرور تا سیستم کاربر چقدر پهنای باند نیاز است.

مدیریت throughput

از انواع طراحی و مدیریت throughput می‌توان به دو نوع پلن اشاره کرد.

طراحی 80-20

در نوع اول شبکه را طوری طراحی کنیم تا ترافیک در سطح شبکه تا حد امکان کم شود. به عنوان مثال سرورهای واحد مالی در واحد مالی مستقر شود تا نیازی به خارج شدن ترافیک آن سرور از سوئیچ access طبقه یا واحد نباشد. در این حالت اکثر ترافیک واحد مالی داخل شبکه خودشان می‌ماند و به سمت لایه‌های بالاتر نمی‌رود. این طراحی مشکلاتی دارد. متمرکز نبودن سرور ها در اتاق سرور که نگهداری تجهیزات را دشوار میکند. امنیت فیزیکی سرور ها در خطر است. مدیریت این شبکه‌ها بسیار مشکل است. بنابر دلایل ذکر شده، این نوع طراحی از شبکه‌ها منسوخ شده است.

طراحی 20-80

در این طراحی ترافیک لایه‌های بالاتر (core و distribution) معادل مجموع ترافیک تمام شبکه است. در این طرح throughput تجهیزات لایه core و یا واسط باید بیشتر شود. به همین خاطر برای تخمین throughput این طراحی، میزان پهنای باند end-to-end در نظر گرفته می‌شود تا با مشخص شدن traffic flow (جریان ترافیک)، میزان throughput لایه های بالاتر تخمین زده شود و دستگاه مناسب جهت تامین مشخص شود.

بنابراین در طراحی باید متوجه شویم میزان مجموع پهنای باند داخل شبکه چه مقدار است. به همین خاطر باید لیست سرویس های داخل شبکه و اینکه چه سرویس هایی با چه میزان پهنای باند مصرفی، تهیه شود. برای این کار باید یک ساختار traffic engineering بوسیله نرم افزارهای مانیتورینگ انجام شود تا peek ساعت های کار در بیاید. به عنوان مثال برای تامین اینترنت بایستی بدانیم بیشینه میزان مصرف اینترنت چه مقدار و چه زمانهایی بوده است و میزان میانگین مصرف چقدر است. هر مقدار اطلاعاتمان بیشتر باشد، راحت‌تر می‌توان مدیریت کارها را پیش برد.

یکی از روش‌های بررسی اینکه آیا طراحی شبکه‌ای over-design است یا خیر، از طریق میزان درصد بار پردازنده دستگاه‌های core در سال اخیر است.