طراحی يك شبكه محلی ساده با استفاده از فناوری سيسكو New Page 1



ساير




 

 

 

SAKHA RAVESH CO.

 ا مروز

 شنبه  6  خرداد  1396  2017  May  27   Saturday ToDay
صفحه اصلی  مقالات نکته هادايره المعارف خودآموزها | تازه ها خود آزمون ها  

  نسخه قابل چاپ

 عنوان

 نويسنده

  مشاهده

 CCNA : برنامه ريزی و طراحی شبكه ( بخش اول )

 مديريت آموزش

31204

با توجه به جایگاه داده در عصر حاضر و  لزوم نگاه جامع به این مقوله مهم ، بر آن شدیم تا محوریت فعالیت های خود را بر  روی این موضوع متمرکز نمائیم . از این رو گروه فابک با شعار فناوری اطلاعات برای کسب وکار شکل گرفت و  خدمات خود  را از طریق  سایت www.fabak.ir  به مخاطبان محترم عرضه می نماید

 

CCNA : برنامه ريزی و طراحی شبكه

CCNA : برنامه ريزی و طراحی شبكه ( بخش اول )
CCNA ( برگرفته از  Cisco Certified Network Associate  )  اولين مدرك معتبر شركت سيسكو در رابطه با شبكه است كه می توان آن را پيش نياز ساير مدارك اين شركت در نظر گرفت . علاقه مندان به دريافت اين مدرك می بايست توانائی خود را در چهار زمينه زير افزايش دهند :

  • برنامه ريزی و طراحی
  • پياده سازی و عمليات
  • اشكال زدائی
  • فناوری

در بخش برنامه ريزی و طراحی می بايست بر روی موارد زير متمركز و دانش خود را افزايش داد .

  • طراحی يك شبكه محلی ساده با استفاده از فناوری سيسكو
  • طراحی يك مدل آدرس دهی IP منطبق بر طراحی شبكه
  • انتخاب يك پروتكل روتينگ مناسب
  • طراحی يك ارتباط بين شبكه ای ساده با استفاده از فناوری سيسكو
  • پياده سازی يك ليست دستيابی منطبق بر نياز كاربران
  • انتخاب سرويس های WAN منطبق بر نياز مشتريان 

بخش عمده ای از آزمون CCNA ، صرفا" مربوط به پيكربندی دستگاه های شبكه ای نمی باشد و به مواردی قبل از پيكربندی و اشكال زدائی اشاره دارد . در مجموعه مطالبی  كه بدين منظور آماده و بر روی سايت منتشر خواهد شد به بررسی مسائلی‌  نظير فرآيند طراحی شبكه ، اتخاذ تصميم در خصوص استفاده از دستگاه های شبكه ای ، آدرس دهی IP و انتخاب پروتكل های روتينگ خواهيم پرداخت . 

بخش اول : طراحی يك شبكه محلی ساده با استفاده از فناوری سيسكو
شبكه های محلی ( LAN ) اساس كار هر نوع ارتباط بين شبكه ای می باشند . در واقع يك ارتباط بين شبكه ای ، ماحصل اتصال مجموعه ای از شبكه های محلی به يكديگر است . برای ايجاد يك شبكه محلی می توان از مجموعه ای دستگاه های شبكه ای ( نظير سوئيچ ، روتر و هاب ) و فناوری استفاده نمود . با استفاده از دستگاه های فوق ، می توان هاست های متعددی را به يكديگر متصل و يك شبكه محلی را ايجاد نمود . در ادامه و در صورت ضرورت می توان يك شبكه محلی را به شبكه محلی ديگر متصل تا يك ارتباط بين شبكه ای ايجاد گردد .
تعداد شبكه ها و ضرورت استفاده از آنها در ساليان اخير به شدت رشد يافته است . شبكه های امروزی می بايست به منظور تامين طيف گسترده ای از خواسته ها نظير اشتراك داده و يا چاپگر و درخواست هائی خاص نظير ويدئو كنفرانس دارای سرعتی قابل قبول و مناسب باشند . علاوه بر ضرورت به اشتراك گذاشتن منابع بر روی يك شبكه اين نياز بيش از گذشته احساس می شود كه بتوان شبكه های  متعددی را به يكديگر متصل تا كاربران آنها بتوانند از منابع موجود بر روی هر شبكه استفاده نمايند .
همواره اين احتمال وجود دارد كه مجبور شويم يك شبكه بزرگ را به چندين شبكه كوچكتر تقسيم نمائيم . چراكه به موازات رشد شبكه و افزايش ترافيك آن ، زمان پاسخ به كاربران بتدريج كاهش خواهد يافت . افزايش ترافيك و يا شلوغی شبكه ( Congestion ) يكی از مسائل مهم در شبكه های كامپيوتری است كه عوامل مختلفی در ايجاد آن موثر می باشند :

  • وجود هاست های فراوان در يك broadcast domain
  • Broadcasts بيش از اندازه
  • Multicasting
  • پهنای باند كم و نارسا
  • استفاده از هاب برای ارتباطات شبكه
  • وجود حجم بالائی از ترافيك ARP و يا IPX (پروتكل روتينگ شركت ناول كه نظير IP است ولی به شدت پرحرف ! است )

برای حل مشكلات فوق و كاهش بار ترافيكی شبكه می توان يك شبكه بزرگ را به چندين شبكه كوچكتر تقسيم نمود . به اين كار segmentation گفته می شود و برای تحقق آن از روتر ، سوئيچ و bridge استفاده می گردد .

روتر
از روترها برای اتصال شبكه ها و مسيريابی بسته های اطلاعاتی از يك شبكه به شبكه ديگر استفاده می گردد . روترها به صورت پيش فرض باعث تفكيك broadcast domain می گردند . به مجموعه ای از دستگاه های موجود بر روی يك شبكه كه به broadcast ارسالی بر روی سگمنت گوش می دهند ، broadcast domain  گفته می شود . تفكيك broadcast domain در يك شبكه بسيار حائز اهميت است چراكه پس از ارسال broadcast توسط يك هاست و يا سرويس دهنده ، هر دستگاه موجود در شبكه می بايست آن را دريافت و پردازش نمايد . در صورت استفاده از روتر ، زمانی كه اينترفيس آن يك broadcast را دريافت می نمايد ، می تواند آن را بدون نياز فورواردينگ به شبكه ديگر ، دور بياندازد .
با اين كه روترها به صورت پيش فرض به عنوان دستگاه هائی جهت تفكيك broadcast domain مطرح و شناخته شده می باشند ولی لازم است به اين نكته مهم نيز توجه گردد كه روترها قادر به تفكيك collision domains نيز می باشند .
برای كاهش ازدحام و يا شلوغی شبكه توسط روتر از روش های متعددی استفاده می گردد:

  • روترها به صورت پيش فرض broadcast را فوروارد نمی نمايند ( سوئيچ  و bridge اين كار را انجام نمی دهند ) .

  • روترها قادر به فيلترينگ شبكه بر اساس اطلاعات لايه سه می باشند ( مبتنی بر آدرس های IP ) . سوئيچ و bridge اين كار را انجام نمی دهند .

از روترها در شبكه برای تامين اهداف زير استفاده می گردد :

  • سوئيچينگ بسته های اطلاعاتی
  • فيلترينگ بسته های اطلاعاتی
  • ارتباطات بين شبكه ای
  • انتخاب مسير و يا مسيريابی

سوئيچ
از سوئيچ های LAN برای ارتباطات بين شبكه ای استفاده نمی‌گردد . در مقابل ،‌ از اين نوع دستگاه های شبكه ای برای افزودن قابليت های جديد به يك شبكه محلی استفاده می شود . مهمترين هدف از بكارگيری سوئيچ ، بهبود كاركرد شبكه های محلی ( بهينه سازی كارآئی) از طريق ارائه پهنای باند بيشتر برای كاربران شبكه است. سوئيچ ها نظير روتر بسته های اطلاعاتی را به ساير شبكه ها فوروارد نمی نمايد . در مقابل ، آنها صرفا" فريم ها را از يك پورت به پورت ديگر فوروارد می نمايند . سوئيچ ها نمی توانند فريم ها را بين شبكه ها فوروارد نمايند و صرفا" می توانند حامل فريم ها برای روترها باشند تا توسط روترها به ساير شبكه ها فوروارد گردند  .
به صورت پيش فرض ، سوئيچ ها باعث تفكيك ‍Collision domain در يك شبكه می شوند . Collision domain ، يك اصطلاح اترنتی است كه از آن به منظور تشريح سناريوی زير در يك شبكه استفاده م‍ی گردد :

  • يك دستگاه خاص اقدام به ارسال يك بسته اطلاعاتی بر روی يك سگمنت شبكه می نمايد و اين تاكيد را دارد كه ساير دستگاه های موجود در سگمنت به آن توجه نمايند و در همان زمان دستگاهی ديگر در شبكه سعی در ارسال داده می نمايد. وضعيت فوق يك  collision را در سگمنت ايجاد می نمايد .در زمان بروز collision ، هر دو دستگاه می بايست مجددا" و پس از طی يك زمان تصادفی اقدام به ارسال مجدد داده نمايند . بديهی است كه ماهيت collision بگونه ای است كه در نهايت كاهش كارآئی يك شبكه را به دنبال خواهد داشت .

با توجه به اين كه هاب صرفا"  يك collision domain و يك broadcast domain را ارائه می نمايد ،‌ استفاده از آن كارآئی شبكه را به شدت كاهش می دهد . در اينچنين شبكه هائی ، هر هاست موجود در سگمنت به يكی از پورت های هاب متصل می گردد . در مقابل ، هر پورت موجود در يك سوئيچ  collision domain مربوط به خود را ارائه می نمايد .
در واقع ، سوئيچ ها collision domain جداگانه ای را ايجاد می نمايند ولی صرفا" يك broadcast domain را ارائه می نمايند. روترها broadcast domain جداگانه ای را ايجاد می نمايند .

bridge
از واژه  bridging  قبل از پياده سازی هاب و روتر ، استفاده می گرديد . بنابراين طبيعی است كه برخی افراد از bridge به عنوان سوئيچ ياد كنند . در واقع ، سوئيچ و bridge دارای عملكردی مشابه  می باشند ( كليات كار ) . دو دستگاه فوق ،  collision domain در يك شبكه محلی را تفكيك می نمايند . اين بدان معنی است كه سوئيچ اساسا" يك bridge چندين پورت با قدرك اداراك بيشتری است . علی رغم وجود شباهت های زياد بين سوئيچ و bridge ، تفاوت هائی نيز در اين رابطه وجود دارد . به عنوان نمونه سوئيچ ها به منظور انجام وظايف خود دارای امكانات مديريتی و قابليت های پيشرفته ای می باشند . در اغلب موارد bridge صرفا" دارای يك ، دو و يا چهار پورت می باشد.   
 از bridge زمانی در شبكه استفاده می شود كه هدف كاهش collision در broadcast domain و افزايش collision domain در شبكه است . در چنين وضعيتی bridge  پهنای باند بيشتری را برای كاربران ارائه می نمايد. يكی از مزايای اوليه bridging ، افزايش پهنای باند قابل دسترس بر روی يك سگمنت شبكه است ، چراكه با اين كار تعداد دستگاه های موجود در يك collision domain كاهش می يابد .

استفاده از روتر ، سوئيچ و bridge در شبكه
شكل زير نحوه استفاده از تجهيزات شبكه ای فوق را در يك شبكه فرضی نشان می دهد .  در شكل فوق سه شبكه فرضی ( شبكه متصل شده از طريق هاب در قسمت پائين شكل ، شبكه متصل شده از طريق سوئيچ در قسمت سمت چپ شكل و شبكه متصل شده از طريق bridge در قسمت بالای شكل ) از طريق روتر به يكديگر متصل شده اند .
 

توضيحات :

  • همانگونه كه در شكل فوق مشاهده می نمائيد از روتر در مركز شبكه استفاده شده است . علت اين كار استفاده از فناوری های قديمی تر نظير هاب و bridge است . در صورتی كه  صرفا" از سوئيچ استفاده گردد ، در سناريوی فوق تغييرات عمده ای ايجاد خواهد شد .

  • در شبكه های جديد می توان سوئيچ را در مركز شبكه قرار داد و از روتر برای اتصال شبكه های منطقی به يكديگر استفاده نمود .  در صورتی كه قصد پياده سازی اينچنين شبكه هائی را داشته باشيم ، می بايست شبكه های محلی مجازی ( VLANs ) را ايجاد نمود .

  • در قسمت بالای شكل فوق از يك bridge استفاده شده است تا به كمك آن هر دو هاب به روتر متصل شوند . همانگونه كه در متن اين مقاله اشاره گرديد ، bridge باعث تفكيك collision domain می گردد ولی تمامی هاست های متصل شده به هر دو هاب همچنان در يك broadcast domain مشابه قرار می گيرند . همچنين ،  bridge فوق صرفا" دو collision domain را ايجاد كرده است . بنابراين هر دستگاه متصل شده به يك هاب در يك collision domain مشابه قرار می گيرد .

  • در قسمت پائين شكل فوق ، سه عدد هاب متصل شده به هم به روتر متصل شده اند . وضعيت فوق باعث ايجاد يك collision domain بزرگ و يك broadcast domain بزرگ می شود ( يك بهم ريختگی بزرگ ) .

  • بهترين شبكه متصل شده به روتر ،‌ شبكه متصل شده از طريق سوئيچ موجود در قسمت سمت چپ شكل فوق است . چرا ؟ چون هر پورت موجود بر روی سوئيچ باعث تفكيك collision domain می گردد. ولی اين يك وضعيت مطلوب نمی باشد چون تمامی دستگاه ها همچنان در يك broadcast domain مشابه قرار داشته و  می بايست به تمامی broadcast ارسالی گوش فرا دهند و اگر broadcast domain خيلی بزرگ باشد ، كاربران  پهنای باند كمتری را داشته و می بايست broadcast بيشتری را  پردازش نمايند . ماحصل اين وضعيت ، كاهش زمان پاسخ شبكه به كاربران خواهد بود .

  • بهترين شبكه ، شبكه ای است كه به درستی پيكربندی و منطبق بر نياز يك سازمان باشد . سوئيچ ها به همراه روترها  زمانی كه به درستی در يك شبكه كنار هم قرار داده شوند ،  طراحی شبكه بهترين وضعيت ممكن را پيدا خواهد كرد .

  • در شبكه فوق ، نه  collision domain و سه broadcast domain  وجود دارد .

  • مشاهده broadcast domain در شكل فوق ساده است چراكه روتر به صورت پيش فرض broadcast domain را تفكيك می نمايد و از آنجائی كه روتر فوق دارای سه اتصال است ، سه broadcast domain  ايجاد می گردد .

  • مشاهده collision domain در شكل فوق به سادگی broadcast domain نمی باشد. تمامی شبكه متصل شده از طريق هاب دارای يك collision domain  است .  شبكه متصل شده از طريق bridge شامل سه collision domain و شبكه متصل شده از طريق سوئيچ شامل پنج collision domain است ( يكی برای هر پورت سوئيچ ) . بنابراين در مجموع نه collision domain در شبكه فوق وجود دارد .

در بخش دوم به بررسی طراحی يك مدل آدرس دهی IP منطبق بر طراحی شبكه خواهيم پرداخت .



جستجو

مقالات                 
دايره المعارف       
دوره های آموزشی


 

 

مشاهده گروه ها



              

 

 تهيه شده در شرکت سخا روش -  1382