داشتن یک طرح و برنامه ، قبل از اجرای شبکه ضروری است . در صورت نبود برنامه و طرح در هنگام اجرا و عملکرد ، شبکه دچار مشکلات مختلفی میشود مثلا دیگر به سادگی قابل گسترش نیست. در این قسمت مدلی که توسط شرکت سیسکو، برای پیاده سازی شبکه در مقیاس های گوناگون ارائه شده است را بررسی میکنیم: مدل سه لایه ای سیسکو (hierarchical network design) یک طراحی قابل اعتماد ، قابل گسترش و مقرون به صرفه است که که توسط شرکت سیسکو ارائه شده و مشکلات پیچیده طراحی شبکه و همچنین مدیرت آنرا آسان تر میکند. مشکلات مختلف در لایه ها تقسیم می شوند و به طراح شبکه کمک می کند با بهینه سازی سخت افزار و نرم افزار شبکه ، وظایف تعریف شده را انجام دهد. به طور مثال دستگاه ها در لایه پایین بهینه سازی می شوند تا ورودی به شبکه را دریافت و به سمت لایه بالاتر منتقل کنند.

سوئیچ های نکسوس نسل جدید سوئیچ های دیتاسنتری سیسکو است که معماری و سیستم عامل آن با سوئیچ های سنتی کاتالیست فرق دارد این سوئیچ‌ها زیرساخت‌های شبکه‌ای دیتاسنتر موجود را همانند پیاده سازی Cisco ACI کامل می‌کنند. سوئیچ Nexus 2000 سیسکو (N2k) که به سوئیچ های FEX معروف هستند ، برای ارائه‌ی مدل‌های انعطاف پذیری برای گسترش دیتاسنتر و برطرف کردن نیازهای در حال افزایش سرورها از تکنولوژی FEX استفاده می‌کند.

این سه لایه که access,core,distribution نام دارند ( توضیح سه لایه سلسله مراتبی سیسکو که دارای وظایف و توانایی های مختلفی می باشد و به همین جهت سوئیچ هایی که در این سه لایه بکار رفته اند نیز باهم متفاوت هستند. سوئیچ های cisco 2960 (مانند سوئیچ سیسکو مدل WS-C2960-24PC-L ) و cisco 3750 (مانند سوئیچ سیسکو مدل WS-C3750G-12S-S ) که در شبکه ها بسیار پراستفاده میباشند در این مدل سه لایه ای سیسکو قرار دارند. از طرف دیگر و با توجه به رشد و پیشرفت دیتاسنترها و بالارفتن حجم و میزان دیتا در دنیا ، نیاز بود تا این ساختار سه لایه ای سسیکو مورد بازنگری قرار داده شود تا پاسخگوی حجم بالا و سرعت پردازش بالای ترافیک تولید شده در دیتاسنترها باشد.به همین جهت سوئیچ های سیسکو با نام Nexus طراحی شدند که از معماری leaf-spine در ساختار خود بهره می‌برد و با مدل سه لایه قدیم تفاوت های بسیاری دارد.

سوئیچ های نکسوس مخصوص دیتاسنتر و مراکز داده

سوئیچ نکسوس 9000 ( Cisco Nexus 9000 )

سوئیچ نکسوس 7000 ( Cisco Nexus 7000 )

سوئیچ نکسوس 5000 ( Cisco Nexus 5000 )

سوئیچ نکسوس 3000 ( Cisco Nexus 3000 )

سوئیچ نکسوس 2000 یا FEX

بالاترین ویژگی که در این سوییچها شاهد آن هستیم این است که پروتوکل STP یا Spanning Tree Protocol حذف شده است و میتوان از ظرفیت تمام لینکها در بین سوئیچ ها استفاده نمود. stp پروتکل و تکنولوژی میباشد که با بلاک کردن تعدادی از لینک بین سوئیچ های سیسکو ، از بوجود آمدن loop در شبکه جلوگیری میکنند در حالی که ما در این حالت تعدادی از لینکهای با ارزش بین سوئیچ ها را از دست میدهیم. این سری از سوئیچ‌ها برای اضافه کردن پورت های access و server به یک دیتاسنتر، راهکار کم هزینه و انعطاف پذیری هستند. سوئیچ های Nexus 5000، Nexus 7000، Nexus 9000 می‌توانند parent سوئیچ‌های N2k باشند. با استفاده از تکنولوژی FEX، تمام پیکربندی‌ها و مدیریت دستگاه در سوئیچ parent انجام می‌شود. در واقع سوئیچ N2k به همراه تکنولوژی FEX به عنوان remote line card سوئیچ parent عمل می‌کند. همانند line card ها در سوییچ 6500 سیسکو بوده و عملکردی شبیه آن دارند.با این تفاوت که این سوئیچ ها در بالای رکها نصب شده و وظیفه اتصال سرورها ، تجهیزات ذخیره سازی و … را دارد و سپس ارتباط بین سوئیچ های fex و سوئیچ های parent که نکسوس 5000 یا 7000 میتواند باشد از طریق لینکهای پرسرعت 10G یا 40G برقرار میشود.سوئیچ های سری fex نکسوس سیسکو با توجه به پارت نامبر و مدل های مختلف توانایی ارائه پورتهای با سرعت 10G,40G را داشته که در صورت نیاز به سرعتهای بیشتر برای ارتباط بین این سوییچ و سوئیچ سری 5000 یا 7000 از etherchannel استفاده میکنیم.

پلتفرم Nexus 2000 سیسکو بیش از 10 مدل ارائه می‌کند که از 24 پورت (1GE (Nexus 2224TP تا 48 پورت (1/10GE SFP/SFP+ (Nexus 2300 را دربر می‌گیرد. سیستم عامل این سری از سوئیچ های سیسکو NX-OS بوده و با سیستم عامل های قبلی سیسکو که IOS نام دارد متفاوت میباشد. مفاهیم و تکنولوژی های جدیدی در این سری از سوئیچ ها معرفی شده اند که میتوان به VXLAN ، vPC ، vDC و FEX اشاره کرد.

سوئیچ های سری MDS سیسکو (مخصوص تجهیزات ذخیره سازی SAN):

سوئیچ سیسکو مدل MDS 9700 Series سری دایرکتور

سوئیچ سیسکو مدل MDS 9300 Series

سوئیچ سیسکو مدل MDS 9200 Series

سوئیچ سیسکو مدل MDS 9100 Series

سوئیچ های سری MDS سیسکو مخصوص استفاده در شبکه های SAN بوده و تجهیزات ذخیره سازی شبکه که تحت پروتکل FC کار میکنند از این طریق به شبکه SAN متصل می‌شوند.این سری از سوئیچ های سیسکو دارای پورتهای مخصوص فیبرنوری بوده و جهت ارتباط با تجهیزات ذخیره سازی SAN و کارت HBA سرورها از آن استفاده می‌شود.سری دایرکتور سوئیچ های MDS مخصوص دیتاسنترهای با وسعت بزرگ میباشد.این سوئیچ ها ماژولار بوده ، شاسی بیس می‌باشند و از پروتکلهای FC ، FCOE و FCIP پشتیبانی میکنند. در شبکه SAN که مخفف Storage Area Network میباشد یک شبکه جدا و مجزا برای ارتباطات بین سرورها و تجهیزات ذخیره سازی یا استوریج ها شاهد هستیم که جدا و ایزوله از شبکه اترنت میباشد.شبکه SAN دارای ارتباطات فیبر نوری بوده و داده های مربوط سرورها و ماشین های مجازی با سرعت بسیار بالا در این شبکه منتقل شده و روی تجهیزات ذخیره سازی ، ذخیره شده و از همان جا قابل دستیابی میباشد.

در تصویر بالا سوئیچ 9148S از سری MDS سیسکو مشاهده می‌شود.این سوئیچ دارای پورتهای فیبر با سرعت 16G بوده دارای 48 پورت فیبر میباشد.قابلیتهایی که در این سوئیچ خوش دست و قدرتمند که از خانواده SAN Switch ها میباشد به طور خلاصه در زیر شرح داده شده است :

• دارای سیستم عامل NX-OS
• پشتیبانی از N-Port virtualization یا NPV در محیط های مجازی سازی سرور
• قابلیت مدیریت دستگاه بوسیله Cisco Prime DCNM یا خط فرمان CLI
• استفاده از مفهوم virtual SAN (VSAN) در ایجاد fabric های مجزا و ایزوله
• مدیریت ترافیک استوریج و دستگاه های ذخیره ساز توسط QoS و Inter-VSAN Routing (IVR)
• قابلیت Smart zoning که زمان لازم برای طراحی zoning را کم میکند و کار zoning توسط مدیر شبکه san راحت تر انجام میشود.

سوئیچ های سیسکو مختص لایه Access

سوئیچ Cisco Catalyst 2960-L

سوئیچ Cisco Catalyst 2960-X

سوئیچ Cisco Catalyst 2960-XR

سوئیچ سیسکو C9300

سوئیچ Cisco Catalyst 9400

سوئیچ Cisco Catalyst 4500E

سوئیچ Cisco Catalyst 3850

سوئیچ Cisco Catalyst 3650

این سوئیچ ها پرکاربردترین سوییچهای سیسکو بوده مخصوصا سوییچ های سری 2960 و 3750 و 3850 که در اکثر شرکت ها و سازمانها از این سوئیچ ها برای عملیات روتینگ و سوییچنگ در شبکه های خود استفاده میکنند.سوئیچهای سری 2960 سیسکو مخصوص اتصال کلاینتها و سرورها بوده و به اصطلاح سوئیچ لایه اکسس در شبکه میباشد.این سری از سوئیچ ها نقطه اتصال دیوایسهای تحت شبکه به شبکه سازمان بوده و معمولا بیشتر ویژگیهای امنیتی در این سوئیچ ها اعمال میشود . از قابلیتهای امنیتی که روی این سوئیچ ها استفاده میشود میشود میتوان به bpdu gaurd ، Arp inspection و port security نام برد.یک سری پالیسی های qos نیز جهت اولویت دادن به انواع ترافیک های عبوری در شبکه در این لایه و این سوئیچ ها استفاده میشود.از کاربرد پالیسی های qos میتوان به شبکه هایی که در آنها از ویپ voip استفاده میشود نام برد.

سری X و XR آخرین مدل و پیشرفته ترین سوئیچ های سری 2960 سیسکو به حساب می آیند.این دو مدل از سوئیچ 2960 جایگزین سوئیچ های سری S شدند.از قابلیتهای سوئیچ Cisco 2960-X و Cisco 2960-XR میتوان به قابلیت FlexStack-Plus با تروپوت 80 گیگابیت و توانایی اتصال 8 سوئیچ به یکدیگر و قابلیت های سوئیچ لایه 3 در مدل XR اشاره کرد.

سوئیچ های سیسکو مختص لایه Core و Distribution

سوییچ Cisco Catalyst 9500

سوییچ Cisco Catalyst 9400

سوییچ Cisco Catalyst 6800

سوییچ Cisco Catalyst 6500

سوییچ Cisco Catalyst 4500

سوییچ Cisco Catalyst 3850 سری فیبر نوری

سوئیچ های سیسکو سری 9500 سوئیچ هایی با پشتیبانی از اتصالات فیبر پرسرعت با سرعت های 40 و 100 گیگابیت در ثانیه میباشد.این سوئیچ ها مخصوص دیتاسنترهای بزرگ بوده و برای مصارف تخصصی امنیت ، کلود و IoT مناسب میباشد.این سوئیچ قدرتمند به پردازشگر چهار هسته ای با سرعت 2.4 گیگاهرتز ، 16 گیگابایت رم و 16 گیگابایت حافظه داخلی مجهز شده است.پورتهای سوئیچ قابلیت نصب ماژول های SFP/SFP+/SFP28 را داشته بطوری که QSFP28 برای سرعت 100 گیگ ، QSFP+ برای سرعت 40 گیگ و SFP28 برای سرعت 25 گیگ طراحی و بهینه شده است. از قابلیتهای پیشرفته دیگر این سوئیچ قابلیت روتینگ MPLS در لایه دو و سه ، Multicast VPN و Multicast VPN میباشد.