الأشكال التي تُبنى بها الشبكات

ثنائية الطبقة، وثلاثية الطبقات، وspine-leaf، وما الذي يحاول كل شكل جعله متوقعًا.

9 دقيقة قراءةDesign

ما ستكون قادرًا على فعله

صف هرمي النواة المدمجة (collapsed-core) والثلاثي الطبقات ومتى يلائم كل منهما
اشرح ما الذي يجعله spine-leaf متوقعًا ولا يجعله الهرمي كذلك
ميّز طوبولوجيا مادية عن طوبولوجيا منطقية
طابق حجم موقع مع تصميم معقول

قبل هذا: ينبغي أن تعرف ما يفعله كل من المحول وجهاز التوجيه، وما هو نطاق البث - راجع "المضيفون والمحولات وأجهزة التوجيه" و"نطاقات البث وVLAN".

لماذا يهم: تظهر أسئلة التصميم في كلا الامتحانين كتعرّف لا كحساب: بالنظر إلى وصف، سمِّ البنية. سبب وجود كل شكل أكثر تذكّرًا من صورته، وهو أيضًا ما يخبرك متى يُستخدم شكل في مكان لا ينتمي إليه.

تصميمات الشبكات ليست عشوائية. كل شكل معترف به هو إجابة عن مشكلة محددة - عادة حول كيفية نمو حركة البيانات، أو حول عدد الأماكن التي يمكن أن ينتشر إليها العطل. تعلّم الأشكال بوصفها إجابات لا مخططات يجعلها أصعب بكثير على النسيان.

المادي مقابل المنطقي

يمكن لشبكتين بنفس التمديدات السلكية أن تتصرفا بشكل مختلف تمامًا، لذا يكون التمييز الأول بين كيفية توصيل الأسلاك وكيفية تدفق حركة البيانات فعليًا عبرها.

الكلمة نفسها لشيئين مختلفين

النوع	ما الذي يصفه	مثال
الطوبولوجيا المادية	أين تمتد الكابلات فعليًا	كل مكتب موصول بكابل إلى خزانة واحدة - نجمة مادية
الطوبولوجيا المنطقية	كيف تتدفق حركة البيانات وما الذي يتشارك في نطاق واحد	تلك المكاتب مقسّمة إلى ثلاث VLAN - ثلاثة قطاعات منطقية فوق نجمة واحدة

الهرمية، في ثلاث طبقات

يفصل تصميم الحرم الجامعي الكلاسيكي المسؤوليات إلى طبقات، بحيث يكون لكل جهاز مهمة واحدة، وتأخذ حركة البيانات بين أي نقطتين مسارًا يمكن توقعه.

الطبقات الثلاث

الطبقة	المهمة	مُحسَّنة من أجل
الوصول (Access)	توصيل الأجهزة الطرفية، وتطبيق السياسة على مستوى المنفذ	عدد المنافذ والتكلفة
التوزيع (Distribution)	تجميع محولات الوصول، وتوجيه حركة البيانات بين VLAN، وفرض السياسة	السياسة والتجميع
النواة (Core)	نقل حركة البيانات بين كتل التوزيع بأقصى سرعة ممكنة	الإنتاجية والبساطة

تقوم النواة عمدًا بأقل قدر ممكن من العمل. تنتمي عمليات التصفية والسياسة وقرارات التوجيه إلى طبقة التوزيع، لكي تبقى النواة بسيطة بما يكفي لتكون موثوقة وسريعة. النواة التي تقوم بالتحكم في الوصول عيب تصميمي يمكن التعرف عليه بسهولة.

دمج طبقتين في طبقة واحدة

معظم المؤسسات ليست كبيرة بما يكفي لتحتاج إلى ثلاث طبقات. يدمج تصميم ثنائي الطبقة أو ذو النواة المدمجة (collapsed-core) التوزيع والنواة في زوج واحد من الأجهزة، مع إبقاء طبقة الوصول كما هي.

الاختيار بينهما

التصميم	يلائم	السبب
ثنائي الطبقة / النواة المدمجة	مبنى واحد، أو بضعة مبانٍ	إضافة نواة منفصلة تزيد التكلفة والقفزات دون وجود ما يُجمَّع
ثلاثي الطبقات	عدة مبانٍ أو كتل توزيع	توجد النواة لربط كتل التوزيع ببعضها - وبكتلة واحدة لا يوجد ما تربطه

Spine-leaf

تفترض الهرمية أن معظم حركة البيانات تتدفق من جهاز طرفي نحو مكان آخر - إلى أعلى وإلى الخارج. كسرت مراكز البيانات هذا الافتراض: معظم حركة البيانات الآن بين الخوادم داخل المنشأة نفسها، ويمكن أن تكون بين أي اثنين منها.

في نسيج spine-leaf، يتصل كل leaf بكل spine، ولا يتصل أي leaf بـ leaf آخر. أي خادم يبعد قفزتين بالضبط عن أي خادم آخر - قفزة صعودًا إلى spine، وقفزة نزولًا إلى leaf.

ما يمنحك إياه كل شكل

الخاصية	الهرمية الثلاثية الطبقات	Spine-leaf
طول المسار بين النقاط الطرفية	يتفاوت حسب موضعها	ثابت دائمًا
حركة البيانات المفترضة	معظمها من الموقع وإليه	معظمها بين النقاط الطرفية داخله
إضافة السعة	ترقية طبقة	إضافة spine آخر
إدارة الحلقات	شجرة الامتداد (spanning tree) تحجب الروابط	كل الروابط نشطة، وتُدار بالتوجيه

المقاييس والحدود

مصطلحات أخرى يستخدمها كلا الامتحانين

المصطلح	ما يعنيه
SOHO	مكتب صغير أو مكتب منزلي - عادة جهاز واحد يجمع بين الموجّه والمحول ونقطة الوصول
الحرم الجامعي (Campus)	عدة مبانٍ في موقع واحد، مرتبطة بروابط تملكها
WAN	مواقع مرتبطة عبر مسافات، باستخدام روابط تستأجرها عادة
داخل المنشأة (On-premises)	معدات تملكها، في مبنى تتحكم فيه
السحابة (Cloud)	سعة تستأجرها، في منشأة يديرها طرف آخر

الخط الأهم في هذه القائمة هو الفاصل بين الروابط التي تملكها والروابط التي تستأجرها. على رابط تملكه، عرض النطاق ترددي شراء قمت به بالفعل، وزمن الاستجابة مسألة مسافة. على رابط مستأجر، كلاهما تعاقدي، وWAN هو حيث تبدأ التكلفة لكل ميغابت في تشكيل التصميم بدلًا من أن تنتج عنه.

الهجين، ولماذا هو الإجابة المعتادة

تشغّل معظم المؤسسات الفعلية بعض الخدمات على معداتها الخاصة وبعضها في منشأة مستأجرة، مرتبطة باتصال بينهما. هذا الترتيب الهجين نادرًا ما يكون حالة نهائية مدروسة - إنه ما يحدث حين تنتقل الخدمات المنفردة في أوقات مختلفة.

خاصيته المميزة أن الحد الفاصل بين الاثنين يصبح تبعية. الخدمة الموجودة داخل المنشأة والتي تعتمد على خدمة مستضافة في مكان آخر أصبح لديها الآن الرابط الواصل بينهما ضمن مسار الفشل الخاص بها، وذلك الرابط عادة ما يكون الجزء الأقل تكرارًا (redundancy) في التصميم كله.

المصطلحات

النواة المدمجة (Collapsed core): تصميم ثنائي الطبقة يدمج طبقتي التوزيع والنواة، ويلائم كتلة توزيع واحدة.
Spine-leaf: نسيج يتصل فيه كل leaf بكل spine، ما يمنح طول مسار متطابقًا بين أي نقطتين طرفيتين.
الطوبولوجيا المنطقية: كيف تتدفق حركة البيانات فعليًا وما الذي يتشارك في نطاق واحد، بخلاف كيفية تمديد الكابلات.
SOHO: مكتب صغير أو مكتب منزلي - عادة جهاز واحد يجمع بين الموجّه والمحول ونقطة الوصول اللاسلكية.

أهم النقاط

الطوبولوجيا المادية هي التمديدات السلكية؛ والطوبولوجيا المنطقية هي كيفية تدفق حركة البيانات عليها.
الوصول يوصل الأجهزة، والتوزيع يفرض السياسة، والنواة تنقل حركة البيانات ولا تفعل شيئًا آخر تقريبًا.
توجد طبقة النواة لربط كتل التوزيع ببعضها، فكتلة واحدة تعني أن ثنائي الطبقة هو الصواب.
يجعل Spine-leaf طول المسار بين أي نقطتين طرفيتين متطابقًا، وهو ما لا تستطيعه الهرميات.
اتساق زمن الاستجابة، لا السرعة القصوى، هو ما يشتريه تصميم النسيج.
الحد المهم في مصطلحات WAN والسحابة هو الفاصل بين الروابط التي تملكها والروابط التي تستأجرها.

مستعد للمتابعة؟

أنشئ حسابًا مجانيًا لحفظ تقدمك وأداء اختبار المعرفة.

أنشئ حسابًا مجانيًا سجّل الدخول