Cisco Switch

Cisco Switch

 

شرکت سیسکو از پیشرو ترین کمپانی های ساخت تجهیزات ارتباط و انتقال دیتا می باشد. این شرکت با ساخت دستگاه های ارتباطی و شبکه ای نقش بسزایی در پیشرفت فناوری ارتباطات و اطلاعات داشته است، به طوری که حدود دو دهه Cisco به عنوان یکی از غول های صنعت IT در کنار شرکت های مهم دیگری نظیر HP ، Microsoft ، IBM ، Apple ، Google و خیلی اوقات بالاتر از همه آنها قرار گرفته است.

همانطور که در معرفی Cisco مطالعه فرمودید این شرکت محصولات خود را در قالب های کلی Switch ، Firewall ، Router ، Module ، لایسنس و محصولات جانبی دیگر که تحت لوای سیسکو و با برند Linksys ارائه می دهد.

سیسکو ، سوئیچ های خود را در سری های مختلف، برای کارایی های مختلف و مناسب شبکه های متفاوت (از لحاظ اندازه، میزان دسترسی به اینترنت و حجم داده انتقالی) ارائه کرده است. برای آگاهی بیشتر از کارکرد مدل های مختلف سوئیچ های Cisco بد نیست ابتدا با مفهوم سوئیچ و ضرورت استفاده از این دستگاه در شبکه آشنا شویم. همچنین این شرکت در زمینه ساخت روتر (Router) های سخت افزاری نیز از پیشگامان صنعت IT بوده است، به طوری که اولین محصول ارائه شده از این شرکت Router بوده است.

برای اینکه بدانیم سوئیچ و روتر چیست و چگونه کار می کنند، ابتدا باید درباره مباحث مدل  و  شرح مختصری بدانیم.

 - شرحی بر مدل درختی (سه لایه) ای شرکت Cisco :

همانطور که می دانید شعار کمپانی Cisco تغییر روش زندگی، کار، بازی و آموزش است.

این شرکت در ابتدا تمرکز خود را فقط روی روترهای چند پروتکل گذاشت ولی در ادامه با تولید Ethernet Switch و دیگر محصولات، تولیدات خود را افزایش داد ولی رفته رفته با تولید Ethernet Switch و دیگر محصولات، تولیدات خود را افزایش داد..

Cisco یک مدل درختی سه لایه ای را برای تعریف تجهیزات خود بوجود آورده است، این سه لایه عبارتند از:

لایه های Core، Distribution و Access
Core → High Speed Switching
Distribution → Policy-Based
Access → Local & Remote Workgroup Access

1.    لایه Core (هسته) :

از این لایه به عنوان ستون فقرات شبکه نام برده می شودو فقط شامل دستگاهه های سوئیچ پرسرعت می شود. لازم به ذکر است QoS و Filtering در این لایه صورت نمی گیرد. 

اطلاعات عبوری از این لایه عبارتند از :

Mail Server ها، نرم افزارها، Gateway ها و ارتباطات اینترنتی

در این لایه از دستگاه های پرسرعت مثل Switch Catalyst 6500 استفاده می شود.

2.    لایه Distribution (توزیع) :

این لایه وظیفه ی ارتباط بین Access و Core را بر عهده دارد. در شبکه های بزرگ معمولا روترها در این لایه استفاده می شود، همچنین استفاده از Switch نیز در این لایه معمول است.

نوع ارتباط در این لایه از نوع کابلی می باشد. از وظایف این لایه عبارتند از:

•    Broadcasting بین دو لایه
•    حفظ امنیت اطلاعات رد و بدل شده بین دو لایه
•    نقش آدرسدهی لایه ی سوم (لایه ی شبکه در مدل OSI )
•    متصل کردن انواعMedia  به یکدیگر

روترها با آدرس های لایه ی سوم کار می کنند، بنابراین در Distribution عمل می کنند. همچنین اکثر سیاست گذاری های شبکه در این لایه بررسی می شود، بعنوان مثال:

مواجهه با Broadcast :

پیام Broadcast یا Multicast در لایه ی Access ایجاد می شود. لایه ی Distribution این پیام ها را به خود Access اختصاص می دهد تا از بروز مشکل جلوگیری شود.

نقش آن در آدرسدهی لایه ی سوم :

روترها بر اساس آدرسدهی Logical مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین (QoS(Quality Of Service و Filtering از وظایف مهم این لایه است.

نقش Distribution Layer در برقراری امنیت شبکه :

سوئیچ ها در به طور عمده دو لایه ی Access و Core قرار دارند. به جز فیلتر کردن اطلاعات بر اساس آدرس های Mac اعمال مربوط به تامین امنیت انتقال اطلاعات در این دو لایه انجام نمی گیرد.

اتصال انواع Media به یکدیگر :

سوئیچ ها در لایه دوم OSI کار می کنند و برای اتصال مدیاهای مختلف به یکدیگر نیاز به عمل ترجمه  دارند. در حالی که روتر ها در لایه ی سوم شبکه OSI عمل می کنند و نیازی به عمل ترجمه بین واسطه ها (Media) ندارند.

Router ها آدرس لایه ی سوم را از داخل Frame درآورده و عمل Routing را بر اساس این آدرس ها انجام می دهند.

3.    لایه Access (دسترسی) :

مرتبط کردن کاربران با شبکه و بهینه سازی ارتباط بین سایت ها از وظایف لایه ی Access می باشد.

به طور معمول این کار توسط یک سوئیچ یا یک هاب (Hub) صورت می گیرد. این مدل سه لایه ای صرفا Logical بوده و Physical خاصی ارائه نمی دهد. مثلا سوئیچ ها در هر سه لایه مدل فوق می توانند به کار روند، این یعنی نوع دستگاه به وسیله ی این مدل تعیین نمی شود.

مثلا سوئیچ Catalyst 5000 دارای قسمتی به نام RSM است که عملیات Routing را نیز انجام می دهد، یعنی هم در لایه ی 2 و هم در لایه ی 3 فعالیت می کند.

اصول طراحی مدل سه لایه ای Cisco :

Hierarchy- : سلسله مراتبی (مطمئن تر و راحت تر)
Modularity- : بدین صورت که بخش های مختلف به صورت ماژول عمل می کند :
Data Center
Internet Edge
Server Block
Campus

Resiliency- : شبکه باید بتواند به صورت عادی و غیر عادی به کار خود ادامه دهد و در مقابل حملاتی مثل Dos از خود دفاع کند.

برخی وظایف Access عبارتند از :

•    سوئیچینگ لایه ی دوم
•    دسترسی بالا و بدون وقفه
•    Port Security
•    بررسی بسته های ARP
•    Access Control List
•    Spanning Tree
•    VLAN
•    POE (Power Of Ethernet)

برخی وظایف Distribution عبارتند از :

•    تجمع لینک های مربوط به Lan   و Wan در این لایه صورت می گیرد.
•    فیلترینگ و ACL
•    Routing
•    جایگزینی و تقسیم بار
•    خلاصه سازی Rout ها
•    کنترل Broadcast Domain با استفاده از روتر یا سوئیچ Multilayer

برخی وظایف لایه ی Core:

•    سوئیچینگ با سرعت بالا
•    قابلیت اطمینان و تحمل خطا
•    پرهیز از هر گونه پردازش اضافه روی بسته ها که باعث درگیری CPU می شود.

برخی از انواع Device های لایه ی Core :

Wan Switch 7000, 12000 & 4000
Catalyst LAN 6000 & 5000

برخی از انواع Device ها در لایه ی Distribution :

Router Series: 2800, 4000 & 4500

برخی از انواع Device ها در لایه ی Access :

Catalyst 2900 & Router Series 1700, 1600 & 1200

تقسیم بندی انواع سوئیچ بر حسب لایه ی کاربردی :

سوئیچ های لایه ی 2 و سوئیچ های لایه ی 3

اگر بخواهیم تفاوت کلی سوئیچ های لایه ی 2 و 3 را در یک نگاه کلی بررسی و مقایسه کنیم، باید گفت که سوئیچ های لایه ی 3 می توانند به عنوان روتر هم استفاده شوند ولی سوئیچ های لایه ی 2 این کارایی را ندارند. در واقع این خاصیت سوئیچ های لایه ی 3 است که پورت هایش هم می توانند به صورت لایه دویی و هم به صورت لایه سه ای عمل کنند. این خاصیت بدان معناست که هم میتوانند آدرس های Mac لایه ی دوم را بشناسند و هم می توانند آدرس های IP را درک کنند
Switch Layer 2: Switching
Switch Layer 3: Switching & Routing

سوئیچ های لایه ی 3 در لایه ی Core  استفاده می شوند و سوئیچ های لایه ی 2 در لایه ی Access

نکته ی حائز اهمیت در مورد مدل درختی Cisco  این است که در دو لایه ی Core و Access که بعنوان لایه های ابتدایی و انتهایی این مدل سلسله مراتبی شناخته می شوند، از سوئیچ ها استفاده می شود ولی در لایه ی میانی (Distribute) از Router استفاده می شود. البته این بدان معنا نیست که در این لایه از Switch ها استفاده نمی شود زیرا همانطور که پیش تر اشاره شد سوئیچ هایی هم هستند که قابلیت مسیریابی (Routing) دارند و می توانند همانند Router در لایه ی Distribute مورد استفاده قرار گیرند.

Packet Switching

Rout Processing

Intelligent Network Services