بیشتر شبکه‌های کند و ناپایدار یک ریشهٔ مشترک دارند: از اول طراحی نشده‌اند و به‌مرور، با اضافه شدن کاربر، بزرگ شده‌اند. هر بار کاربری اضافه شده، یک سوئیچ به سوئیچ قبلی وصل شده و بعد از چند سال، شبکه‌ای مانده که هیچ‌کس نقشهٔ دقیقش را ندارد. ساختار سه‌لایه روش استاندارد طراحی شبکهٔ سازمانی است که شبکه را قابل پیش‌بینی، قابل توسعه و قابل عیب‌یابی می‌کند.
سه لایه و نقش هر کدام
لایهٔ Access (دسترسی)
جایی که کاربران و دستگاه‌ها به شبکه وصل می‌شوند: کامپیوترها، تلفن‌های VoIP، دوربین‌ها، اکسس‌پوینت‌ها و پرینترها.
- سوئیچ‌های Access معمولاً در هر طبقه یا هر سالن هستند.
- PoE برای تلفن، دوربین و اکسس‌پوینت در همین لایه لازم است.
- هر پورت در VLAN مناسب خودش قرار می‌گیرد و امنیت پورت (مثل Port Security و BPDU Guard) همین‌جا اعمال می‌شود.
لایهٔ Distribution (توزیع)
سوئیچ‌های Access هر ساختمان یا هر بخش به Distribution وصل می‌شوند.
- مسیریابی بین VLANها معمولاً در این لایه انجام می‌شود.
- سیاست‌ها و فیلترها (ACL) و کنترل ترافیک بین بخش‌ها در این لایه است.
- هر سوئیچ Access بهتر است با دو لینک به Distribution وصل باشد.
لایهٔ Core (هسته)
ستون فقرات شبکه که Distributionها و مرکز داده را به هم وصل می‌کند.
- وظیفه‌اش فقط جابه‌جایی سریع و مطمئن ترافیک است؛ فیلتر و پردازش اضافه در Core نگذارید.
- باید افزونگی داشته باشد؛ معمولاً دو سوئیچ Core که خرابی یکی، شبکه را متوقف نکند.
مدل دولایه برای شبکه‌های کوچک‌تر
در سازمان‌های کوچک و متوسط، لایه‌های Core و Distribution اغلب در یک جفت سوئیچ ادغام می‌شوند (Collapsed Core). این مدل برای یک ساختمان با چند صد کاربر کافی است و هزینه را کم می‌کند. هر وقت تعداد ساختمان‌ها یا سوئیچ‌های Distribution زیاد شد، Core جداگانه منطقی می‌شود.
تفکیک ترافیک با VLAN
شبکهٔ صاف (Flat Network) که همهٔ دستگاه‌ها در یک VLAN هستند، دو مشکل بزرگ دارد: Broadcast زیاد و امنیت ضعیف؛ یک دستگاه آلوده به همه‌چیز دسترسی دارد. یک طرح ساده و کاربردی:
- کاربران اداری
- سرورها
- تلفن‌های VoIP
- دوربین‌های مداربسته
- وایرلس کارکنان و وایرلس مهمان (جدا از هم)
- مدیریت تجهیزات (فقط برای دسترسی مدیر شبکه)
تنظیم VLAN در سوئیچ سیسکو را در مقالهٔ تنظیمات VLAN و VTP در سیسکو ببینید.
افزونگی و حذف نقطهٔ شکست
- دو لینک از هر لایه به لایهٔ بالاتر، با EtherChannel یا مسیریابی، تا قطع یک کابل شبکه را متوقف نکند.
- دو سوئیچ در Core یا Collapsed Core.
- پروتکل Spanning Tree را آگاهانه تنظیم کنید؛ ریشه (Root Bridge) را خودتان روی Core یا Distribution تعیین کنید، نه این‌که به انتخاب تصادفی سوئیچ‌ها بسپارید.
- برای Gateway، از روش‌هایی مثل HSRP یا VRRP استفاده کنید تا خرابی یک سوئیچ، Gateway کاربران را از بین نبرد.
نمونه: کارخانهٔ چندساختمانی
- مرکز داده در ساختمان اداری، با دو سوئیچ Core و سرورها.
- هر ساختمان (سالن تولید، انبار، ساختمان اداری) یک سوئیچ Distribution دارد که با فیبر نوری به Core وصل است.
- ساختمان‌های دور که کشیدن فیبر به‌صرفه نیست، با لینک وایرلس وصل می‌شوند. مقایسهٔ این دو روش را در مقالهٔ فیبر نوری یا لینک وایرلس بخوانید.
- سوئیچ‌های Access با PoE در هر سالن، برای کامپیوترها، تلفن‌ها، دوربین‌ها و اکسس‌پوینت‌ها.
نمونهٔ واقعی چنین طراحی را در مطالعهٔ موردی کارخانهٔ تولید مواد اولیهٔ فولاد ببینید.
مستندسازی؛ بخشی از طراحی، نه بعد از آن
شبکه‌ای که مستند نیست، با رفتن یک نفر از سازمان عملاً قفل می‌شود. حداقل مستندات:
- نقشهٔ منطقی (VLANها، آدرس‌دهی، مسیرها) و فیزیکی (رک‌ها، کابل‌ها، پورت‌ها)
- جدول آدرس‌دهی IP و VLAN
- فهرست تجهیزات، مدل، نسخهٔ نرم‌افزار و محل نصب
- نسخهٔ پشتیبان پیکربندی همهٔ سوئیچ‌ها و روترها
خطاهای رایج طراحی
- زنجیره کردن سوئیچ‌ها پشت سر هم به جای اتصال ستاره‌ای به لایهٔ بالاتر
- همهٔ دستگاه‌ها در یک VLAN
- یک لینک و یک سوئیچ برای کل شبکه؛ یعنی یک نقطهٔ شکست
- خرید سوئیچ Access بدون ظرفیت PoE کافی برای تلفن و دوربین
- شروع اجرا بدون نقشه و جدول آدرس‌دهی
ساختار سه‌لایه یعنی هر لایه یک کار مشخص: Access برای اتصال، Distribution برای سیاست و مسیریابی، Core برای جابه‌جایی سریع. با VLAN مناسب، افزونگی در لایه‌های بالا و مستندات کامل، شبکه با رشد سازمان کند نمی‌شود و عیب‌یابی آن ساده می‌ماند.
عکس بالای مقاله: Parkis، با مجوز CC BY-SA 3.0، از ویکی‌مدیا کامنز؛ برش داده شده.
