در حال بارگزاری...

آشنایی با تکنولوژی vPC در سوییچ های Nexus

تا قبل از این دوستانی که در پروژهای سویچینگ سیسکو فعالیت می کردند برای افزایش میزان پهنای باند و ایجاد حالت افزونگی در لینک های ارتباطی از قابلیت Link Aggregation و یا به زبان دوستان سیسکویی Etherchannel استفاده می کرند که این امکان فراهم می شد تا ۸ لینک با سرعت برابر را بین دو سوییچ برقرار و میزان پهنای باند همزمان بین دو سوییچ را افزایش داد.

 

اما تکنولوژی که در چند سال اخیر توسط شرکت سیسکو در رده سوییچ های Nexus خود به بازار قدم گذاشت، تکنولوژی vPC و یا Virtual Port-Channel نام دارد که برخلاف محدودیت Etherchannel که اجازه می داد فقط لینک ها بین دو سوییچ یکسان (منظور مدل آنها نیست) برقرار بشود با vPC شما می توانید Etherchannel را بین سه سوییچ برقرار نمایید. بطوری که دو لینکی که بصورت فیزیکی به دو سوییچ متفاوت متصل شده را می توانید تجمیع نماید.

Nexus1

علاوه بر امکان تجمیع لینک ها زمانی شما از vPC استفاده می کنید سوییچ پایین دست دو سوییچی که با آنها vPC برقرار کرده را بصورت مجازی بصورت یک سوییچ تصور کرده و STP نیز از Block کردن این لینک ها خودداری می کند.

Nexus2

در شبکه های معمولی امروزی تلاش می شود تا بخش های لایه ۲ کوچکی ایجاد گردد تا مدیریت و پیکربندی آنها نیز به سهولت انجام شود. اما در محیط هایی همچون مراکزداده که حجم و تعدد سرورها قابل مقایسه با محیط هایی همچون Campus LAN ها نیست و از سوی دیگر چون امروزه تمامی سرویس ها بصورت مجازی توسط Hypervisor هایی مانند VMware, Hyper-V, Xen-Server هاست می شود، این Hypervisor ها نیازمند ارتباطات لایه ۲ ای گسترده ایی هستند. چراکه می بایست براحتی و بصورت بتوانند بین قسمت های مختلف سوییچ کرده و منابع لازم را برای سرور ها فراهم کنند و یا اینکه بتوانند ترافیک را به ازای یک سرویس بر روی چندین سوییچ Access متوازن کنند.

برخی از برنامه های کاربردی نیز نیاز دارند تا در یک کلاستر ایجاد شده بین چند سوییچ فیزیکی متفاوت در یک بخش لایه ۲ ای قرار گیرند تا برخی اطلاعات فرایندهای فیمابینی (Inter-Proccess) را بین یکدیگر تبادل نمایند.

Nexus3

نکته: البته شایان ذکر است که در محیط متوسط این امکان با Stack کردن سوییچ های می تواند انجام شود اما سایز Stack کردن سویچ های Stackable محدود بوده و در محیط های مرکزداده ای به دلیل تعداد بسیار زیاد سرور ها و سوییچ ها کاربردی ندارد.

یکی از دردسرهای دیگری که مهندسین سیسکویی با آن در شبکه های بزرگ که سوییچ ها بصورت افزونه به یکدیگر متصل می گردند STP است که یکی از لینک ها که به سمت ۲ سوییچ متفاوت رفته Block کرده و اجازه عبور ترافیک از یک لینک را در یک زمان صادر می کند. در این تکنولوژی همانطور که پیشتر اشاره شده سوییچ پایین دستی سوییچ های بالادستی را به عنوان یک سوییچ و کلیه لینک های متصل شده را یک لینک درنظر می گیرد که در این حالت STP هیچ یک از لینک ها را Block نکرده و این اجازه را صادر می کند که از تمامی لینک ها ترافیک بصورت همزمان ارسال و دریافت گردد.

برای جمع بندی مزایای استفاده از vPC در زیر آورده شده است.

۱. اجازه استفاده یک سوییچ برای ایجاد حالت Etherchannel با دو سوییچ فیزیکی متفاوت

۲. حذف کامل پورت های Block شده  در پروتکل STP

۳. ایجاد یک توپولوژی عاری از LOOP

۴. استفاده همزمان از تمامی Uplink های برقرار شده با سوییچ ها

۵. ایجاد حالت Convergence سریع در هنگام قطع شدن یک لینک و یا یک سوییچ

۶. افزایش میزان دسترس پذیری در شبکه

vPC دارای اجزای متفاوتی است که در زیر فهرست وار به آنها اشاره شده است:

vPC Peer: به دو سوییچ Nexus شرکت سیسکو گفته می شود که در یک معماری vPC با یکدیگر ترکیب شده اند.

vPC Peer Link: لینک ارتباطی بین دو vPC Peer را می گویند که برای تبادل اطلاعات وضعیت یکدیگر از آن استفاده می کنند.

Cisco Fabric Services: یک پروتکل پیام رسان قابل اطمینان که بین دو vPC Peer برای یکسان سازی Control Plane و Data Plane استفاده می شود.

vPC Peer Keepalive Link: یک ارتباط لایه سه ای بر مبنای IP بین دو سوییچ می باشد که وضعیت vPC یکدیگر را کنترل و در صورت قطع شدن یکی از آن مطلع می گرند.

vPC Prot Member: پورت های فیزیکی که بصورت مجازی در یک vPC قرار گرفته اند.

vPC Domain: یک جفت vPC Peer که دارای تنظیمات یکسان بوده و با یکدیگر Etherchannel شده اند تشکیل یک دامنه vPC را می دهند.

Orphan Device: به کلیه سوییچ های که تنها به یک سوییچ متصل شده اند می گویند که در شرایطی که یک سوییچ در حالت vPC تمام لینک های خود را از دست می دهد در آن لحظه فقط با یک سوییچ vPC خواهد داشت.

VLAN :vPC VLAN  هایی که اجازه دارند از یک vPC استفاده نمایند را گویند.

Nexus4

در انتها نمونه ای از پیکربندی این قابلیت آورده شده است.

Nexus5