نتسا مقالات سن سوئیچ چیست؟ تفاوت سوئیچ های LAN و SAN

logo

سن سوئیچ چیست؟ تفاوت سوئیچ های LAN و SAN

دسته بندی: مقالات
توسط : netssa 0 دیدگاه
11 ژانویه 2022

با شیوع کووید ۱۹ بخش عمده‌ای از سازمان‌ها مجبور شدند زیرساخت‌های سیستم‌های ذخیره‌سازی شبکه و سرورهای خود را ارتقا دهند تا بتوانند به کارمندان خود اجازه فعالیت از راه دور را بدهند. به بیان دقیق‌تر، سعی کردند عملکرد تجهیزات ذخیره‌سازی داده‎‌ها را در شبکه‌های محلی LAN و SAN بهبود بخشند. SAN یک شبکه یا زیرشبکه خاص با سرعت بالا است که متشکل از مجموعه‌ای از دستگاه‌های ذخیره‌ساز متصل به هم است که به چند سرور متصل هستند. یکی از مولفه‌های کلیدی در این زمینه سن سوییچ است که که مزایای زیادی در این زمینه ارایه می‌کند و قصد داریم در این مقاله با این مزایا و انواع سن‌سوییچ‌ها آشنا شویم.

 

SAN سوئیچ چیست؟

 

شبکه SAN دسترسی به چند دستگاه ذخیره‌سازی که به آن‌ها ذخیره‌ساز سطح بلوک (Block Level Storage) گفته می‌شود را فراهم می‌کند. برای انجام این‌کار به دستگاه مخصوصی نیاز داریم که اتصال شبکه SAN با سرور و منابع اطلاعاتی را فراهم کرده و علاوه بر این اتصال بین دستگاه‌های ذخیره‌ساز را نیز برقرار کند. این دستگاه سوییچ است، البته با سوییچ‌های عادی کمی متفاوت است و به همین دلیل به آن San Switch گفته می‌شود. کاری که این سوییچ انجام می‌دهد فراتر از برقراری اتصال ساده تجهیزات با یکدیگر است. این سوییچ‌ها نقش یک پل ارتباطی میان سرورها، تجهیزات ذخیره‌ساز و پشتیبان‌گیر در شبکه را بازی می‌کنند.

وظیفه اصلی سن سوییچ نظارت بر جریان ترافیک میان سرور و ذخیره‌ساز است. پرسشی که اکنون مطرح می‌شود این است که اساسا شبکه san چیست؟ شبکه سن اشاره به یک شبکه کامپیوتری دارد که دسترسی به ذخیره‌ساز سطح بلوک را امکان‌پذیر می‌کند. این سوییچ‌ها می‌توانند شبکه‌های ذخیره‌سازی با توان عملیاتی بسیار بالا را به هزاران سرور متصل کنند تا فایل‌هایی که حجیم هستند با کمترین اتلاف وقت از مبدا به مقصد برسند. به بیان دقیق‌تر، وظیفه san switch مدیریت جریان ترافیک بین سرور و ذخیره‌ساز، بررسی بسته‌های داده‌ای و ارسال آن‌ها برای مقصد است. برای انجام این‌کار سرایند بسته را بررسی می‌کند تا بتوانند مبدا و مقصد را مشخص کرده و در نهایت بسته را به سیستم ذخیره‌سازی ارسال کنند. با توجه به پیچیدگی دنیای امروز، سن‌سوئیچ‌ها قابلیت‌های پیشرفته‌تری مثل تشخیص خطای شبکه، افزونگی و مدیریت پهنای باند را نیز ارایه می‌کنند.

سن سوییچ‌ها چه زمانی به کار گرفته می‌شوند؟ به‌طور معمول، این تجهیزات هنگامی کاربرد دارند که نیازمند شبکه‌هایی با عملکرد بالا، زمان تاخیر کم و بدون از دست رفتن داده‌ها هستیم. جالب آن‌که سن سوئیچ می‌تواند سوییچ اترنت هم باشد. در حالت ایده‌آل، سن سوییچ اترنت با IP SAN به ترافیک ذخیره‌ساز متصل می‌شود تا عملکرد همچنان حفظ شود. سن سوئیچ را می‌توان در زیرساخت‌های بزرگ SAN استفاده کرد تا امکان اتصال صدها و بلکه هزاران پورت سرور و ذخیره‌ساز به یکدیگر فراهم شود.

برای آشنایی با انواع پورت مقاله انواع پورت و کاربرد آنها در کامپیوتر و شبکه را مطالعه کنید.

 


انواع سن سوئیچ

 

 

سوئیچ‌های SAN به دو گروه اصلی کانال فیبر (Fibre Channel) و اترنت (Ethernet) تقسیم می‌شوند. سوییچ‌های فیبر با فناوری‌های FC سازگار هستند و به شکل ماژولار یا ثابت تولید می‌شوند. سوئیچ ماژولار یک سوئیچ کانال فیبر مدیریتی و مقیاس‌پذیر است که تعداد زیادی درگاه روی آن قرار گرفته است. سوئیچ ثابت غیر مدیریتی با پیکربندی ثابت است که از مقیاس‌پذیری پشتیبانی نمی‌کند. سوئیچ‌های مدیریتی FC از ویژگی‌های مختلفی مثل رمزگذاری و مرزبندی به منظور Load Balancing و کنترل دسترسی به داده‌ها پشتیبانی می‌کنند. در شرایطی که سوئیچ‌های FC عملکرد خوبی دارند، با این‌حال، قیمت بیشتری نسبت به سوییچ‌های اترنت دارند.

به همین دلیل برخی شرکت‌ها از سوییچ‌های اترنت استفاده می‌کنند که قابلیت‌های خوبی در اختیار آن‌ها قرار می‌دهد. نکته‌ای که لازم است در این ارتباط به آن اشاره داشته باشیم واژه فابریک (Fabric) است. فابریک بخش واقعی شبکه SAN است. لایه فابریک شامل دستگاه‌های شبکه SAN است که شامل سوئیچ‌های SAN، روترها، پروتکل‌های پل‌زنی، دستگاه های ورودی یا همان گیت‌وی و کابل‌های شبکه است. پروتکل FC سرنام Fibre Channel برای برقراری ارتباط در کل شبکه استفاده می‌شود و به دستگاه‌های شبکه SAN اجازه می‌دهد داده‌ها را درون شبکه انتقال دهند. سوییچ‌های SAN اترنتی با گسترش فناوری ارتباطی اترنت ۱۰ گیگابیتی (GbE) رواج بیشتری پیدا کردند. همان‌گونه که اشاره کردیم، سوئیچ‌های اترنت و تجهیزات اترنت قیمت کمتری دارند و طراحی و پیکربندی آن‌ها به پیچیدگی سوییچ‌های کانال فیبر نیست.

به بیان دقیق‌تر، برای نصب و استقرار سوییچ‌های کانال فیبر به سخت‌افزار و مهارت‌های فنی خاصی نیاز دارید. پورت‌های یک سوئیچ گیگابیتی اترنتی از مکانیزم تجمیع پشتیبانی می‌کند تا دستیابی به توان عملیاتی بالاتر امکان‌پذیر شده و امکان پیاده‌سازی شبکه‌های گسترش‌پذیر فراهم شود. سن‌سوئیچ‌های کانال فیبر (FC) از پروتکل Fibre Channel استفاده می‌کنند و بنابراین با فناوری‌های کانال فیبر سازگاری کامل دارند. بزرگ‌ترین مزیتی که این سوییچ‌ها دارند در ماژولار یا ثابت بودن آن‌ها است. به‌طوری که سوییچ‌های ماژولار از ویژگی گسترش‌پذیری پشتیبانی کرده و به همین دلیل به شرکت‌ها اجازه می‌دهند بر مبنای نیازهای کاری ماژول‌هایی به سوییچ اضافه کنند. با این‌حال، همان‌گونه که اشاره شد سن سوئیچ اترنت به واسطه قیمت کم، عدم نیاز به تجهیزات تخصصی گران‌قیمت، پیاده‌سازی ساده و نگه‌داری ساده‌تر مورد توجه شرکت‌ها قرار دارند.

 


سوئیچ LAN چیست؟

 

در دنیای شبکه‌های کامپیوتری، شبکه محلی (LAN) به نوع خاصی از شبکه‌ها اشاره دارد که تجهیزات عضو شبکه مثل کامپیوترها در یک محیط محدود به یکدیگر متصل می‌شوند. سوئیچ LAN با پروتکل اترنت کاملا سازگار و هماهنگ است و در ظرفیت‌های مختلفی به لحاظ تعداد پورت و توان عملیاتی تولید می‌شوند. پورت‌ها در سوییچ‌های محلی از سرعت‌های مختلف گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کنند و خود سوییچ‌ها از پروتکل‌های مختلفی مثل TCP/IP، TCP/UDP، IPX و AppleTalk پشتیبانی می‌کنند. بنابراین مشکل خاصی از بابت پیاده‌سازی شبکه‌هایی ساده و کوچک یا بزرگ ندارید.

در تعامل با سوییچ‌های LAN سوئیچ‌های SAN هستند که فرایند ساخت شبکه‌های ذخیره‌ساز پر سرعت گسترده را ساده کرده‌اند و همان‌گونه که اشاره شد این قابلیت را دارند تا هزاران سرور که داده‌هایی در مقیاس پتابایت را مبادله می‌کنند را به یکدیگر متصل کرده و بر روند ارسال داده‌ها نظارت کنند. در ساده‌ترین حالت، سوئیچ SAN ترافیک میان سرورها و دستگاه‌های ذخیره‌ساز را مدیریت کرده، بسته‌های داده‌ای را به منظور ارسال برای مقصد موردنظر بررسی می‌کند. برای این منظور سوییچ محلی ممکن است از آدرس آی‌پی یا مک‌آدرس دستگاه‌ها استفاده کند. به مرور زمان سوئیچ‌های محلی و سن شکل پیچیده‌تری به خود گرفته‌اند و ویژگی‌هایی مثل مسیریابی هوشمند، مقابله با حمله‌های هکری، مدیریت پهنای باند، اولویت‌بندی پهنای باند، افزونگی مسیر، تشخیص شبکه و ارزیابی خودکار پهنای باند را ارایه می‌کنند.


تفاوت سوئیچ SAN و LAN

 

سوییچ محلی (LAN Switch) مبتنی بر مک‌آدرس‌ها یا آدرس‌های آی‌پی کار می‌کند و وظیفه اتصال کامپیوترها، سوئیچ‌ها یا روترهای شبکه به یکدیگر را دارد. سوییچ‌های محلی جایگزینی برای هاب‌های سنتی هستند که هنگامی که یک بسته اطلاعاتی را دریافت می‌کنند، اقدام به بازنشر بسته برای تمامی پورت‌ها می‌کردند. در این حالت تمامی گره‌های شبکه این بسته را دریافت می‌کردند تا این‌که سرانجام گره مقصد بسته را دریافت کند. مشکلی که روش فوق دارد این است که پهنای باند شبکه بیهوده از دست می‌رود و شبکه در برابر حمله‌های هکری آسیب‌پذیر می‌شود. کاری که یک سوییچ انجام می‌دهد ارسال هوشمندانه بسته‌های اطلاعاتی برای گره‌ای است که نیازمند اطلاعات است. برای این‌کار سوییچ‌های لایه ۲ از مک‌آدرس دستگاه‌ها و سوییچ‌های لایه ۳ از آدرس آی‌پی‌ دستگاه‌ها برای پیدا کردن مقصد استفاده می‌کنند.

متداول‌ترین کاربرد سوئیچ LAN در شبکه‌های محلی است. در نقطه مقابل، SAN Switch یکی از مولفه‌های کلیدی شبکه‌های ذخیره‌ساز است که برخلاف سوئیچ LAN که برای اتصال کامپیوترها، سوئیچ‌ها یا روترها استفاده می‌شود برای برقراری ارتباط سرور با تجهیزات ذخیره‌سازی استفاده می‌شود. سوئیچ LAN از رابط‌های استاندارد استفاده می‌کند و روی اترنت آی‌پی‌محور کار می‌کند. این سوییچ‌ها بسته به کاربری موردنیاز ممکن است مدیریتی یا غیر مدیریتی انتخاب شوند. بنابراین سازمان‌ها بر مبنای بودجه و نیاز کاری قادر به انتخاب محصول مناسب هستند. سوئیچ SAN مبتنی بر شبکه استوریجی iSCSI یا ترکیبی از فناوری‌های iSCSI و کانال فیبر است و برای استقرار در شبکه‌های SAN طراحی شده‌اند.

در سوییچ LAN از کارت‌های شبکه معمولی که مک‌آدرس دارند استفاده می‌شود، اما در سوئیچ SAN از کارت شبکه HBA گاهی اوقات فیبرنوری استفاده می‌شود. برای آن‌که بتوانید از سوئیچ LAN استفاده کنید نیازی به خرید لایسنس ندارید، در حالی که برای بهره مندی از تمامی پورت‌های سن سوئیچ باید لایسنس مربوطه را خریداری کنید. کانال فیبر به دلیل عملکرد بهتری که نسبت به اترنت دارد، قابلیت اطمینان بیشتری داشته، امن‌تر است و قابلیت‌های مدیریتی پیشرفته‌تری ارایه می‌کند. اگر از سوییچ LAN همراه با شبکه ذخیره‌سازی NAS استفاده کنید، این قابلیت را به دست می‌آورید که از پروتکل‌های اشتراک‌گذاری فایل مثل NFS، CIFS و AppleTalk استفاده کنید.

 


نحوه کانفیگ سوئیچ سن

 

به‌طور معمول، پیکربندی یا همان کانفیگ (Configuration) سن سوئیچ به شکل زیر انجام می‌شود:

راه‌اندازی اولیه: پیکربندی اولیه شبکه SAN توسط سوئیچ راحت است، زیرا در این حالت آدرس‌های آی‌پی و تنظیمات به شکل پیش‌فرض هستند و نیازی به انجام کار خاصی نیست. در این روش برای کانفیگ سن سوئیچ باید با استفاده از مرورگر یا خط فرمان به آدرس آی‌پی دستگاه متصل شوید و تنظیماتی مثل تخصیص آدرس‌های آی‌پی، تعیین زیرشبکه، دروازه پیش‌فرض و موارد این چنینی را تنظیم کنید تا در نهایت بتوانید به سوییچ متصل شوید. در این روش اولین سوئیچ که کانفیگ می‌شود به‌نام سوئیچ اصلی یا همان Principle شناخته می‌شود.

این سوئیچ وظیفه نگه‌داری بانک‌های اطلاعاتی اصلی را دارد، علاوه بر این‌که امکان نصب سوئیچ‌های دیگر را فراهم می‌کند تا قابلیت دانلود اطلاعات امکان‌پذیر شود. به‌طور معمول همه سوئیچ‌ها به دلیل داشتن شناسه دامنه (Domain ID) این قابلیت را دارند تا به شکل ایستا یا سوئیچ اصلی شناخته شوند، اما نکته ظرفیف و مهمی که باید به آن دقت کنید این است که دو نام دامنه یکسان به سوئیچ تخصیص داده نشود. اگر دو نام مشترک در سوئیچ وجود داشته باشد، مشکل عدم دسترسی به سرویس به وجود می‌آید.

‌در مرحله بعد نوبت به اضافه کردن سوئیچ‌ها می‌رسد. سوئیچ‌های اضافه به سوئیچ اصلی متصل و اطلاعات را با آن‌ها به اشتراک می‌گذارند. در این زمینه توصیه می‌شود سوئیچ‌هایی که غیر فعال هستند را به سوییچ فابریک اضافه نکنید یا اگر این‌کار را انجام دادید، حتماً سوئیچ‌های بدون استفاده را غیرفعال کنید. در صورت عدم غیرفعال کردن دستگاه‌هایی که مجوز لاگین شدن به سوئیچ فابریک را ندارند، قطعی ترافیک به وجود می‌آید. در زمان پیکربندی سن سوییچ به دو نکته مهم دقت کنید.

اولین نکته در خصوص ناحیه‌بندی (Zoning) است. ناحیه‌بندی روی سن سوئیچ تضمین می‌کند دستگاه‌ها تنها به درخواست‌های موردنیاز پاسخ دهند. مزیتی که روش فوق دارد در حفظ پهنای باند و پیشگیری از بروز مشکلات فنی یا خرابی‌ها است. دومین نکته در ارتباط با عملیات ماسک‌زنی (Masking) است که روی آرایه‌های ذخیره‌ساز انجام شده و تضمین می‌کند که تنها دستگاه‌های خاص با LUN‌های (LUN یک واحد ذخیره‌سازی است) موجود در آن آرایه قادر به برقراری ارتباط هستند.