یک توپولوژی شبکه مرکز داده جامد برای اطمینان از عملکرد کارآمد ، مقیاس پذیر و ایمن شبکه در چشم انداز دیجیتال امروز ضروری است.
شما در شبکه سطح بالا سرمایه گذاری کرده اید سوئیچ و روتربشر شما برنامه های خود را برای پردازش درخواست ها با حداقل بهینه کرده اید عوارضبشر و با این حال ، عملکرد شبکه مرکز داده شما هنوز هم زیر مجموعه است.
مقصر می تواند یک توپولوژی شبکه مرکز داده زیر حد باشد. از آنجا که توپولوژی های شبکه نقش مهمی در تعیین چگونگی کارآیی ترافیک شبکه در یک مرکز داده دارند ، توپولوژی های ضعیف می توانند عملکرد را زیر پا بگذارند ، حتی اگر برنامه ها و زیرساخت های شما برای سرعت اولیه باشد.
توپولوژی شبکه در مراکز داده چیست؟
در یک مرکز داده ، شبکه توپولوژی به ساختار و چیدمان تجهیزات شبکه و ارتباط آن با سرورها اشاره دارد.
برای درک کامل این معنی ، بیایید به عقب برگردیم و در مورد چگونگی جریان ترافیک شبکه در یک مرکز داده صحبت کنیم. به طور معمول ، در نهایت ترافیک باید به سرورها منتقل شود.
با این حال ، شما به طور معمول به سرورها اجازه نمی دهید مستقیماً با دستگاه های خارجی ارتباط برقرار کنند ، زیرا انجام این کار باعث می شود مسیریابی ترافیک به چالش کشیده شود و ممکن است افزایش یابد خطرات امنیتیبشر
بنابراین ، به جای اتصال سرورها به طور مستقیم به اینترنت ، بیشتر مراکز داده از یک توپولوژی شبکه استفاده می کنند که در آن روترهای شبکه و سوئیچ ها به عنوان واسطه بین سرورها و جهان خارج عمل می کنند. روترها و سوئیچ ها می توانند عملیاتی را برای کمک به امنیت و اضافه کردن کارایی به جریان داده ها انجام دهند.
توپولوژی شبکه روشی دقیق است که در آن روترها و سوئیچ ها نسبت به سرورها ترتیب داده می شوند.
چرا توپولوژی شبکه اهمیت دارد؟
توپولوژی شبکه مرکز داده به دلایل مختلف مهم است:
-
عملکرد شبکه: عملکرد شبکه به توانایی جابجایی بسته ها در اسرع وقت و با حداقل تأخیر بین سرورها و نقاط پایانی خارجی وابسته است. توپولوژی های شبکه ضعیف ممکن است تنگنا هایی ایجاد کنند که عملکرد شبکه را کاهش می دهد.
-
مقیاس پذیری: میزان ترافیک شبکه که از طریق یک مرکز داده جریان می یابد ممکن است با گذشت زمان تغییر کند. برای پذیرش این تغییرات ، توپولوژی های شبکه باید به اندازه کافی انعطاف پذیر باشند تا مقیاس شوند.
-
مقرون به صرفه: تجهیزات شبکه می توانند گران باشند و سوئیچ ها یا روترهایی که تحت استفاده قرار نمی گیرند ، استفاده ضعیف از پول است. در حالت ایده آل ، توپولوژی شبکه باید اطمینان حاصل کند که از سوئیچ ها و روترها به طور کارآمد استفاده می شود ، اما بدون نزدیک شدن به این نکته که آنها را غرق می کنند و عملکرد شبکه را کاهش می دهند.
-
امنیت: اگرچه امنیت هنگام طراحی توپولوژی شبکه مورد توجه اصلی نیست زیرا اجرای سیاست های امنیتی با استفاده از هرگونه طراحی شبکه مشترک امکان پذیر است ، توپولوژی در تعیین چگونگی تقسیم سرورها از اینترنت و فیلتر کردن ترافیک مخرب نقش دارد.

یک توپولوژی شبکه مرکز داده بهینه شده می تواند عملکرد یکپارچه را در زیرساخت های پیچیده تضمین کند. تصویر: آلامی
یک توپولوژی شبکه مرکز داده بهینه شده می تواند عملکرد یکپارچه را در زیرساخت های پیچیده تضمین کند. تصویر: آلامی
انواع توپولوژی شبکه مرکز داده
روش های مختلفی برای طراحی یک توپولوژی شبکه مرکز داده وجود دارد. در اینجا نگاهی به رایج ترین ها می اندازیم:
1. توپولوژی سه لایه
به طور سنتی ، بیشتر مراکز داده از آنچه به عنوان یک توپولوژی شبکه سه لایه شناخته می شود ، استفاده می کردند. تحت این طرح ، منابع شبکه به سه ردیف سازماندهی می شوند:
-
دسترسی به ردیف: اتصال مستقیم به دستگاه های کاربر نهایی را فراهم می کند و امکان برقراری ارتباط با شبکه را فراهم می کند.
-
ردیف توزیع: با جمع آوری ترافیک از سوئیچ های دسترسی و اجرای سیاست ها برای مدیریت مسیریابی و امنیت ، به عنوان واسطه عمل می کند.
-
ردیف اصلی: اتصال سریع و قابل اعتماد بین لایه های توزیع و شبکه های خارجی ، استفاده از ترافیک ستون فقرات را تضمین می کند.
توپولوژی سه لایه برای اجرای آن نسبتاً ساده است. اشکال اصلی آن این است که مقیاس بسیار انعطاف پذیر یا آسان نیست زیرا تعداد نسبتاً کمی از سوئیچ ها و روترها باید حجم زیادی از ترافیک شبکه را کنترل کنند. در نتیجه ، این دستگاه ها به طور معمول مدل های سطح بالا گران قیمت هستند-به این معنی که اگر می خواهید ظرفیت آنها را افزایش دهید ، باید تجهیزات گران قیمت تری اضافه کنید.
اضافه کردن چنین تجهیزات نه آسان و نه سریع است و در صورت نوسان حجم ترافیک و قابلیت های سوئیچینگ و مسیریابی ، فقط گاه به گاه مورد نیاز است. در این حالت ، شما با تجهیزات گران قیمت که مورد استفاده قرار نمی گیرد ، به پایان می رسید.
به همین دلایل ، توپولوژی سه لایه به طور معمول برای مراکز داده ای که حجم ترافیک شبکه آنها در نوسان است ایده آل نیست ، اگرچه وقتی سطح ترافیک سازگار و قابل پیش بینی باشد ، می تواند به خوبی کار کند.
2.
در یک توپولوژی مرکز داده از بالا ، سوئیچ های شبکه را در هر یک نصب می کنید قفسه سروربشر به این ترتیب ، یک توپولوژی برتر از رک ، اضافه کردن ظرفیت به سرعت و مقرون به صرفه را آسان تر می کند.
از آنجا که میزان ترافیکی که هر سوئیچ باید از آن استفاده کند پایین تر از آن است که در یک توپولوژی سه لایه باشد (جایی که چندین قفسه می تواند به همان سوئیچ وصل شود) ، رویکرد بالایی از سوئیچ ها می تواند از سوئیچ های ارزان قیمت استفاده کند.
به این ترتیب ، یک توپولوژی برتر از رک ، افزودن ظرفیت ارزان و سریع را آسان تر می کند. طرح های برتر از رک نیز به طور طبیعی بر اساس ظرفیت مرکز داده مقیاس می شوند زیرا هرچه بیشتر قفسه های سرور اضافه کنید ، سوئیچ های بیشتری را اضافه می کنید.
نکته منفی این است که شما سوئیچ های بیشتری برای نصب و نگهداری دارید و بار عملیاتی تیم های مسئول استقرار و مدیریت تجهیزات شبکه را افزایش می دهید. طرح های برتر از راه همچنین ممکن است در شرایطی که یک قفسه سرور ترافیک کافی را برای استفاده از سوئیچ های خود در ظرفیت کامل ارسال یا دریافت نمی کند ، کارایی را کاهش دهد.
3. پارچه تغییر یافته
یک پارچه روشن از بعضی جهات به یک توپولوژی سه لایه مشابه است ، اما با تعداد بیشتری از سوئیچ ها ، مقیاس آسان تر می شود. همچنین شبیه به یک توپولوژی برتر از رک است ، با این تفاوت کلیدی که سرورها به طور دائم به یک سوئیچ خاص اختصاص نمی یابند و امکان استفاده کارآمدتر از ظرفیت سوئیچ را فراهم می کند.
یک پارچه سوئیچ از بعضی جهات به یک توپولوژی سه لایه مشابه است ، اما با داشتن یک پارچه روشن ، تعداد سوئیچ های بیشتری دارید و مقیاس آن را آسان تر می کند. این همچنین شبیه به یک توپولوژی برتر از رک است ، با تفاوت اصلی این است که سرورها به یک سوئیچ خاص اختصاص نمی یابند ، بنابراین استفاده از ظرفیت سوئیچ با کارآمدتر آسان تر است.
اشکال اصلی پارچه های تغییر یافته پیچیدگی آنهاست. آنها برای طراحی و اجرای آنها چالش برانگیز هستند زیرا شما باید ترافیک را متعادل کنید و پیوندهای مداوم بین سرورها و پارچه سوئیچ را به طور مداوم بازسازی کنید.
4. توپولوژی ترکیبی
توپولوژی ترکیبی نوع خاصی نیست بلکه ترکیبی از رویکردهای متعدد است. به عنوان مثال ، شما می توانید یک توپولوژی را طراحی کنید که در آن برخی از قفسه های سرور دارای سوئیچ های اختصاصی هستند ، در حالی که سایر سرورها به پارچه سرور انعطاف پذیر تر متصل می شوند. این رویکرد برای یک قسمت از شبکه شما و یک پارچه تغییر یافته برای دیگران منجر به یک توپولوژی برتر از راه می شود.
نحوه انتخاب توپولوژی شبکه برای مرکز داده خود
هنگام تصمیم گیری در مورد کدام توپولوژی شبکه برای مرکز داده شما مناسب است ، عوامل اصلی برای وزن عبارتند از:
-
نیازهای مقیاس پذیری: اگر درجه های زیادی از نوسان را در ترافیک شبکه پیش بینی می کنید ، احتمالاً طراحی پارچه ای از بالا یا سوئیچ شده بهتر خواهد بود زیرا راحت تر مقیاس می یابد.
-
منابع مالی: توپولوژی های سه لایه ممکن است با هزینه مقدماتی بالاتری همراه باشند زیرا شما نیاز به خرید سوئیچ های گران قیمت و درجه یک و روترها دارید. از طرف دیگر ، طرح های پارچه ای از بالا و سوئیچینگ اغلب به هزینه های مداوم بیشتری نیاز دارند زیرا شما باید تجهیزات را به عنوان مقیاس اضافه کنید و در صورت عدم موفقیت ، سوئیچ های فردی را جایگزین کنید.
-
منابع عملیاتی: اگر کمتری دارید تکنسین های مرکز داده برای مدیریت تجهیزات در دسترس است ، مانند یک توپولوژی ساده تر ، مانند سه لایه ، در نظر بگیرید.
-
محدودیت های جسمی: در حالی که تجهیزات شبکه و کابل هایی که به آن وصل می شوند ، معمولاً فضای زیادی نسبت به سرورها ندارند ، محدودیت های فضای فیزیکی ممکن است در مراکز داده کوچک یا اتاق های سرور مسئله ای باشد. در این صورت ، یک توپولوژی سه لایه تمایل به کار بهتر دارد زیرا به بسیاری از دستگاه های شبکه یا کابل های شخصی نیاز ندارد.