در دنیای فناوری سال 2025 پایداری شبکه‌ها حرف اول را می‌زند. برای بسیاری از سازمان‌ها، قطعی شبکه می‌تواند تبعات جبران‌ناپذیری داشته باشد، از کاهش بهره‌وری گرفته تا آسیب به اعتبار برند. افزونگی در شبکه‌ها یکی از اصلی‌ترین استراتژی‌های مدرن برای حفظ دسترسی پایدار و عملکرد بدون وقفه هستند. شبکه‌هایی که از تجهیزات سیسکو استفاده می‌کنند، به خصوص محصولات سیسکو، از قابلیت‌های افزونگی بسیار پیشرفته‌ای بهره‌مند هستند که به‌طور مؤثری از خرابی‌های غیرمنتظره جلوگیری می‌کنند. در این مقاله Redundancy یا افزونگی در سوئیچ‌های سیسکو را کامل بررسی خواهیم کرد.
⏲ مدت زمان تخمینی مطالعه: 7 دقیقه
فهرست موضوعات
ویژگی‌های اصلی افزونگی در سوئیچ‌های سیسکو
افزونگی به‌طور کلی به معنای استفاده از منابع اضافی یا پشتیبان برای جلوگیری از خرابی‌های احتمالی است. این منابع می‌توانند شامل سوئیچ‌ها، منابع تغذیه، لینک‌ها و حتی پروتکل‌ها باشند. افزونگی در شبکه‌های سیسکو در سطوح مختلفی پیاده‌سازی می‌شود:
1. افزونگی لینک
این نوع افزونگی زمانی به کار می‌آید که چندین لینک فیزیکی به صورت یک لینک منطقی با یکدیگر ترکیب شوند تا در صورت بروز خرابی در یک لینک، لینک‌های دیگر ترافیک شبکه را ادامه دهند.
2. افزونگی منابع تغذیه
بسیاری از سوئیچ‌های سیسکو از دو یا بیشتر منابع تغذیه برخوردارند که در صورت از کار افتادن یکی از آن‌ها، دیگری به‌طور خودکار وارد عمل می‌شود.
3. افزونگی سوئیچ
در این حالت، سوئیچ‌ها به‌گونه‌ای پیکربندی می‌شوند که در صورت خرابی یکی از سوئیچ‌ها، سوئیچ دیگر به صورت خودکار وارد عمل شود و عملیات شبکه بدون وقفه ادامه یابد.
پروتکل‌های افزونگی در سوئیچ‌های سیسکو
سوئیچ‌های سیسکو برای پیاده‌سازی افزونگی در شبکه از چندین پروتکل استفاده می‌کنند که هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای خود را دارند:
- HSRP (Hot Standby Router Protocol): پروتکل HSRP برای ایجاد افزونگی در سطح روتر و سوئیچ‌های لایه ۳ طراحی شده است. این پروتکل به شبکه امکان می‌دهد تا در صورت بروز خرابی در روتر فعال، روتر پشتیبان به‌طور خودکار وارد عمل شود و ترافیک بدون هیچ‌گونه وقفه‌ای ادامه یابد.
پیکربندی HSRP:
Switch(config)# interface vlan 1
Switch(config-if)# standby 1 ip 192.168.1.254
Switch(config-if)# standby 1 priority 150
Switch(config-if)# standby 1 preempt
- VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol): این پروتکل مشابه HSRP است، اما با ویژگی‌های بهبود یافته‌ای از جمله پشتیبانی از چندین روتر فعال. در این پروتکل، یک آدرس IP مجازی به‌عنوان دروازه پیش‌فرض برای شبکه در نظر گرفته می‌شود و در صورت خرابی یکی از روترها، روتر دیگری به‌طور خودکار جایگزین آن می‌شود.
- GLBP (Gateway Load Balancing Protocol): پروتکل GLBP علاوه بر فراهم کردن افزونگی، به توزیع بار شبکه نیز کمک می‌کند. به‌طور معمول، در شبکه‌های بزرگ، با استفاده از این پروتکل، ترافیک به‌طور یکنواخت بین چندین روتر توزیع می‌شود تا هیچ یک از روترها تحت فشار بیش از حد قرار نگیرد.
بیشتر بخوانید: نحوه بهینه سازی سوئیچ‌های سیسکو برای ترافیک بالا در شبکه‌های سازمانی
استفاده از افزونگی در منابع تغذیه سوئیچ‌های سیسکو
منابع تغذیه در سوئیچ‌های سیسکو می‌توانند به‌طور موازی کار کنند. این قابلیت افزونگی در منابع تغذیه از آن جهت اهمیت دارد که در صورت بروز خرابی در یکی از منابع تغذیه، منبع دیگر به‌طور خودکار وارد عمل شده و جریان تغذیه شبکه قطع نمی‌شود. بسیاری از سوئیچ‌های سیسکو از حداقل دو منبع تغذیه پشتیبانی می‌کنند.
- پیکربندی افزونگی منابع تغذیه: برای فعال‌سازی این ویژگی، سوئیچ‌ها باید به‌طور صحیح پیکربندی شوند. همچنین ابزارهایی برای نظارت و عیب‌یابی منابع تغذیه وجود دارند که در صورت بروز مشکل، به‌سرعت خرابی‌ها را شناسایی می‌کنند.
افزونگی در لینک‌های شبکه: EtherChannel و Link Aggregation
برای بهبود عملکرد و افزونگی در لینک‌های شبکه، سوئیچ‌های سیسکو از EtherChannel استفاده می‌کنند. این فناوری به شما این امکان را می‌دهد که چندین لینک فیزیکی را با هم ترکیب کرده و یک لینک منطقی تشکیل دهید. این کار نه‌تنها به افزایش پهنای باند کمک می‌کند بلکه افزونگی شبکه را نیز تضمین می‌کند.
پیکربندی EtherChannel با LACP:
- Switch(config)# interface range GigabitEthernet0/1 – 2
- Switch(config-if-range)# channel-group 1 mode active
استفاده از افزونگی در سوئیچ‌های سیسکو با Proactive Monitoring
برای اطمینان از عملکرد صحیح افزونگی در شبکه‌های سیسکو، نظارت و نگهداری منظم به شدت لازم است. استفاده از ابزارهای پیشرفته مانند Cisco DNA Center و Prime Infrastructure می‌تواند به مدیران شبکه کمک کند تا وضعیت افزونگی را به‌طور مداوم بررسی کنند و هرگونه مشکل بالقوه را پیش از وقوع شناسایی کنند.
پیکربندی ابزارهای نظارتی: برای نظارت بر وضعیت شبکه و دریافت گزارش‌ها از وضعیت منابع افزونگی می‌توانید از دستورات و ابزارهای زیر استفاده کنید:
- Switch(config)# snmp-server community public RO
- Switch(config)# logging on
- Switch(config)# logging host 192.168.1.50
طراحی شبکه با افزونگی: بهترین شیوه‌ها
پس از خرید سوئیچ سیسکو باید با بهترین شیوه‌های طراحی شبکه با Redundancy آشنا شوید.
طراحی یک شبکه با افزونگی مستلزم پیاده‌سازی اصولی است که هم عملکرد پایدار و هم مقاوم در برابر خرابی‌ها را تضمین کند. هدف اصلی از طراحی شبکه‌های افزونگی، این است که در صورت بروز مشکلات سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری در بخش‌هایی از شبکه، عملکرد آن بدون وقفه و با کمترین میزان اختلال ادامه یابد.
1. استفاده از افزونگی در تمامی لایه‌ها
یک شبکه افزونگی باید در همه لایه‌های معماری شبکه پیاده‌سازی شود؛ از لایه دسترسی گرفته تا هسته شبکه. برای مثال، در لایه دسترسی، از سوئیچ‌های با منابع تغذیه افزونگی و لینک‌های چندگانه استفاده می‌شود.
در لایه توزیع، باید از پروتکل‌های افزونگی مانند HSRP یا VRRP برای پشتیبانی از روترها و سوئیچ‌ها استفاده کرد. همچنین در لایه هسته، از لینک‌های Aggregation و سیستم‌های استک‌سازی مانند Cisco StackWise بهره می‌بریم.
2. پیکربندی پروتکل‌های افزونگی مناسب
در طراحی شبکه افزونگی، انتخاب پروتکل‌های افزونگی به شدت موثر است. به‌عنوان مثال، استفاده از HSRP (Hot Standby Router Protocol) یا VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) در شبکه‌های سیسکو برای ایجاد افزونگی در روترها و سوئیچ‌های لایه ۳ بسیار رایج است. در این پروتکل‌ها، اگر یکی از روترها یا سوئیچ‌ها از دسترس خارج شود، دستگاه‌های پشتیبان به‌طور خودکار ترافیک را هدایت می‌کنند بدون اینکه کاربر متوجه قطعی یا تغییرات شود.
برای لایه دسترسی و توزیع، می‌توان از پروتکل‌هایی مانند STP (Spanning Tree Protocol) و EtherChannel برای جلوگیری از حلقه‌های شبکه و ارائه لینک‌های افزونه استفاده کرد.
3. استفاده از استکینگ سوئیچ‌ها
استکینگ سوئیچ‌ها (Switch Stacking) یکی از شیوه‌های کارآمد برای ایجاد افزونگی در سوئیچ‌هاست. با استفاده از این تکنیک، چندین سوئیچ به یکدیگر متصل شده و به‌عنوان یک سوئیچ واحد عمل می‌کنند.
4. در نظر گرفتن افزونگی در منابع تغذیه و تهویه
در طراحی شبکه‌های افزونگی، توجه به منابع تغذیه و تهویه بسیار مهم است. استفاده از سوئیچ‌ها و روترهایی که حداقل دو منبع تغذیه پشتیبان دارند، می‌تواند از قطعی‌های ناشی از خرابی منابع تغذیه جلوگیری کند.
بررسی مشکلات و چالش‌های مرتبط با افزونگی
با وجود تمام مزایای افزونگی در شبکه‌های سیسکو، اجرای آن در شبکه‌های سنگین و پیچیده کار سختی است. یکی از این چالش‌ها می‌تواند ایجاد حلقه‌های شبکه به‌دلیل تنظیمات نادرست پروتکل‌ها باشد. برای جلوگیری از این مشکلات، استفاده از Spanning Tree Protocol (STP) به‌شدت توصیه می‌شود.
پیکربندی STP برای جلوگیری از حلقه‌ها:
- Switch(config)# spanning-tree mode rapid-pvst
- Switch(config)# spanning-tree vlan 1 priority 4096
بیشتر بخوانید: پروتکل IP SLA در سوئیچ‌های سیسکو
نتیجه‌گیری
افزونگی در شبکه‌های سیسکو، با وجود پیچیدگی‌های‌اش، می‌تواند پایداری شبکه را به‌طور چشمگیری افزایش دهد. استفاده از پروتکل‌های مختلف مانند HSRP، VRRP و GLBP در کنار ابزارهای نظارتی و نگهداری مناسب، می‌تواند عملکرد شبکه را در شرایط بحرانی تضمین کند. ولی دقت کنید حتما Redundancy در سوئیچ‌های سیسکو باید دانش کامل انجام شود.