پرینت

11 : بهینه سازی شبکه و روش های آن

. Posted in مبانی شبکه +Network

کیفیت سرویس و شکل دهی ترافیک  /  موازنه بار , تحمل خطا و موتورهای کش
RAID (آرایه ای از چند دیسک مستقل) 

بهینه سازی شبکه یکی از مهم ترین موضوعاتی است که هر مدیر بایستی به آن پرداخته و در اولویت کاری خود قرار دهد . ولی به راستی چرا ؟ چرا بهینه سازی شبکه مهم است . در این بخش ابتدا به دلایل اهمیت بهینه سازی شبکه می پردازیم سپس یکسری راهکار ها و متد ها برای بهینه سازی شبکه ارایه خواهیم کرد .

Uptime : زمان آنلاین بودن
یکی از مهم ترین دلایلی که باعث می شود در این زمینه فعالیت کنیم موضوعی تحت عنوان Uptime می باشد . به این معنی که شبکه شما چه مقدار آنلاین است . بگذارید به نحوی دیگر بیان کنیم . یک شبکه بهینه و موفق نباید Downtime یا زمان خاموشی داشته باشد . ممکن است بنابرنیاز شبکه آن را در ساعاتی از روز یا هفته یا ماه یا سال آفلاین کنید ولی امروزه به خصوص در سرورهای مهم جهان Downtime یا همان زمان خاموشی شبکه را بایستی به صفر یا حداقل رساند . این امر بنا بر نیازهای شبکه تعریف می گردد . پس هنگام تعریف شبکه یا حتی اجاره یک یا چند سرویس یا سرور خاص شما بایستی سطح نیازهای خود را تعریف کنید تا بنا بر نیازهای خود منابع مورد نیاز شما تامین شود . مدیر شبکه نیز موظف خواهد شد که حداکثر نیازهای شما را براساس قرارداد تعریف شده تامین کند .

Latency Sensivity حساسیت به تاخیر
برخی نرم افزارها نیاز به یک سیستم تحویل فوری و بدون تاخیر در شبکه دارند . به این صورت که اگر در تحویل سریع داده ها تاخیری رخ دهد , نرم افزار تاثیر گذار نخواهد بود و نوعا بی فایده خواهد بود . برای مثال نرم افزاری را در نظر بگیرید که کنفراس ویدیویی را در سراسر دنیا برقرار می کند . در صورتی که منابع مورد نیاز شبکه به درستی تامین نشود و سرعت انتقال کند باشد . امکان برقرار کنفرانس ویدیویی نخواهد بود , زیرا شما در سمتی از دنیا صحبتی را می کنید و این گفتگو با تاخیر به اشخاص دیگر می رسد و عملا ارتباط مختل می شود .

High Bandwidth Applications نرم افزارهایی با نیاز به پهنای باند بالا
برخی نرم افزار ها نیاز به پهنای باند بالا در شبکه دارند و اگر پهنای باند لازم تامین نشود , از تاثیر گذاری و عملکرد شبکه می کاهد . مثلا برای انتقال فایل های حجیم ویدیویی در اینترنت نیاز به پهنای باند بالایی است

کیفیت سرویس و شکل دهی ترافیک

خوب اکنون که آموختیم چرا بایستی شبکه را بهینه سازی کنیم , با چندی از روش های بهینه سازی شبکه آشنا خواهیم شد .

(QoS (Quality of Service کیفیت سرویس
آنچه که بایستی به آن توجه کنید این است که QoS بیشتر یک استراتژی است تا یک روش یا یک متد . وندورها و برند های مختلفی هستند که از این استراتژی برای بهینه سازی شبکه استفاده می کنند . QoS در حقیقت استراتژی است که از آن برای کنترل جریان ترافیک شبکه استفاده می شود . با استفاده از این متد مدیران شبکه قادر خواهند بود تا جریان ترافیک شبکه را برای
نرم افزار هایی که بیشتر به آن نیاز دارند اولویت دهی کنند . در نتیجه این نرم افزار ها با توجه به نیازشان از ترافیک جریان شبکه بهره بالاتری خواهند برد . پس QoS به این معنی است که کنترلی بر پهنای باند و جریان ترافیک شبکه داشته باشید و به نرم فزارها و کاربران مختلف ترافیک متفاوتی اختصاص دهیم .

Traffic Shaping شکل دهی ترافیک
Traffic Shaping در حقیقت یکی از متد هایی است که مدیران شبکه با استفاده از آن ترافیک شبکه را شکل دهی می کنند . حتما با خود می گویید .. خوب پس QoS هم که همین کار را انجام می داد . QoS بیشتر یک سیاست را در شبکه تعیین می کند که چگونه و چه زمان ترافیک شبکه را شکل دهی کنیم , در صورتی که Traffic Shaping متد و روش به انجام رسانی آن است .در کل ترافیک بایستی بر اساس یکسری فاکتورهای اولویت بندی شده شکل دهی شوند . فاکتورهای زیادی وجود دارند که به چند مورد اشاره می کنیم :

Users : چه کاربرانی از شبکه پهنای باند بیشتری را نسبت به سایرین در اختیار داشته باشند

Application : چه نرم افزار هایی نیاز به ترافیک بیشتری در شبکه دارند (مثل نرم افزارهای ویدیو کنفرانس)
Time of day : در چه زمان هایی از روز چه ترافیکی از شبکه به سایر فاکتور ها اختصاص داده شود

موازنه بار , تحمل خطا و موتورهای کش

Load Balancing موازنه بار
یک عبارت کلی است که مشخص می کند بیش از یک چیز برای فراهم کردن سرویسی مشخص استفاده شده است. به عنوان مثال بیش از یک سرور در سرویس دهی شبکه استفاده می شود . یا بیش از یک هارد درایو در ذخیره فایل ها استفاده می شود . یا بیش از یک خط انتقالی در انتقال داده های شبکه وجود دارد . پیرو آن کلاینت ها یا سرویس گیرنده ها نیز به اولین و نزدیکترین سرویس ممکن دسترسی خواهند داشت .

پس Load Balancing (لود بالانس) به معنی دردسترس بودن بیش از یکی است و با استفاده از این روش شما می توانید یک موازنه بین سرویس گیرنده ها ایجاد کنید . برای مثال اگر شما می خواهید سرویس دی ان اس را شبکه ارایه کنید , با قرار دادن بیش از یک دی ان اس سرور می توانید بار شبکه را به نزدیکترین دی ان اس سرور بین کلاینت های شبکه موازنه دهید .

Fault Tolerance تحمل شکست
fault tolerance چیست؟
این مفهموم به دنبال Load Balancing (لود بالانس) می آید . چرا ؟ زیرا در موارد بسیاری وقتی که شما Load Balancing (لود بالانس) انجام می دهید و بیش از یک سرویس دهنده را به کار می گیرید تنها به دلیل موازنه بار نیست . استفاده از بیش از یک سرویس دهنده باعث خواهد شد تا نرخ شکست آن سرویس کاهش یابد و در صورت از بین رفتن یکی از سرویس دهنده ها , مشکلی بوجود نیاید و سرویس از بین نرود و دیگر سرویس دهنده ها جایگزین آن شوند .

پس معنی و مفهوم Fault Tolerance یعنی اگر شکستی یا خطایی رخ داد , عملکرد ادامه یابد و تحمل شکست بالا باشد . برای اینکه شبکه را بهینه سازی کنید شما بایستی تحمل شکست را در همه نقاط شبکه بالا ببرید . بایستی هارد درایو ها , کارت های شبکه , سیستم های برق رسانی , سرور ها , روتر ها , خطوط شبکه و ... را به گونه ای طراحی کنید تا در برابر شکست تحمل بالایی داشته باشند و باعث از بین رفتن شبکه نشوند .در اکثر این موارد این که چگونه شما این سیستم ها را Faul Tolerance کنید به برندی که از آن استفاده می کنید بستگی دارد ولی یکی از این موارد دارای استاندارد هایی است و آن هارد درایو است که در بخش آخر این مطلب به توضیح استاندارد هایی که برای بهینه سازی این هارد درایو ها استفاده می شود می پردازیم .

Caching Engines موتورهای ذخیره
موتورهای کش برای ذخیره سازی اطلاعات استفاده می شوند بنابراین هنگامی که نیاز مجدد به این اطلاعات در شبکه پیدا می شود از اطلاعات ذخیره شده استفاده می شود و نیازی به بازیابی مجدد اطلاعات نیست . یکی از مثال های این موتور ها را می توان سرور های پروکسی دانست . در سرور های پروکسی وقتی یکی از کاربران داده ای مشخص را درخواست می کند , پروکسی سرور قبل از ارسال این داده به مقصد آن را در موتور کش خود ذخیره می کند . در اینصورت اگر کاربر دیگری درخواست مجددی از همان داده را ارسال کند , پروکسی سرور نیازی به بازیابی دوباره آن داده ندارد و با استفاده از کش ذخیره شده داده را برای کاربر ارسال می کند . این ویژگی موجب خواهد شد تا در پهنای باند شبکه صرفه جویی شود و به بهینه سازی شبکه کمک خواهد کرد .

RAID (آرایه ای از چند دیسک مستقل)

RAID تعریف Redundant Array of Independent Disk : به معنی آرایه ای از چند دیسک مستقل است . استاندارد RAID انواع گوناگونی دارد که هر یک ویژگی های متفاوتی دارند . در اینجا به شرح چند مورد مهم از آنها می پردازیم :

(RAID 0 (Disk Strping
قبل از هر چیز بایستی بدانید که این استاندارد Fault Tolerance نیست . در این استاندارد شما دو یا چند دیسک دارید و این هارد درایو ها به صورت منطقی به عنوان یک هارد دیسک یا فضای ذخیره سازی در نظر گرفته می شود و به هنگامی که اطلاعات می خواهند بر روی این دیسک های ذخیره سازی شوند , چونکه سه دیسک را یک دیسک منطقی می دانیم , اطلاعات نیز در طول سه دیسک ذخیره می شوند . در نتیجه برای بازخوانی اطلاعات نیز هر سه دیسک به صورت همزمان مورد نیاز است . بله این استاندارد شکست پذیر است و در صورتی که هر کدام از این هارد درایو ها از بین برود , دیگر قادر به دسترسی به اطلاعات نخواهیم بود !!!! پس چرا بایستی از این استاندارد استفاده کرد ؟ تنها فایده آن این است که هنگام بازخوانی اطلاعات , چونکه به صورت همزمان از سه دیسک استفاده می شود , سرعت بازخوانی اطلاعات بالا می رود . پس با استفاده از RAID0 بهینه سازی انجام می شود ولی Fault Tolerance اتفاق نمی افتد .

(RAID 1 (Disk Mirroring
در این استاندارد شما همیشه دقیقا دو هارد دیسک دارید و این دو دیسک به صورت منطقی به عنوان یک هارد دیسک یا فضای ذخیره سازی در نظر گرفته می شوند . روال ذخیره سازی اطلاعات به این صورت است که وقتی شما اطلاعات را بر روی یکی از دیسک ها ذخیره می کنید , یک کپی از این اطلاعات بر روی دیسک دیگر ذخیره می شود و در حقیقت یکی از این دو دیسک فقط وظیفه پشتیبان و بک آپ را دارد که در این صورت فضای حقیقی ذخیره سازی اطلاعات به نصف کاهش می یابد . در این روش Fault Tolerance داریم زیرا در صورتی که به هر دلیل یکی از دیسک ها از بین برود هارد دیسک دیگر به عنوان پشتیبان وجود دارد و کار ادامه می یابد . همچنین در RAID1 قابلیت موازنه بار وجود دارد , زیرا هنگام بازخوانی اطلاعات , قادر خواهیم بود از روی دو دیسک به صورت همزمان بازخوانی را انجام دهیم .

 (RAID 5 (Disk Stripng with Parity

در این استاندارد همانند مثال RAID0 اطلاعات در طول هارد دیسک ها ذخیره می شود ولی تفاوتی که وجود دارد این است که یکی از هارددیسک ها را به عنوان Parity Block یا بلوک توازن در نظر می گیریم . اتفاقی که می افته اینه که اگر یکی از هارد دیسک ها خراب شود و یا بسوزد , می توان با استفاده از یک الگوریتم اطلاعات هارد دیسک سوخته را از بلوک توازن بازیابی کرد . در نتیجه یک سیستم با تحمل شکست بالا (Fault Tolerance) خواهیم داشت .
در RAID1 ما تنها از 50 % فضای هارد دیسک برای ذخیره سازی اطلاعات بهره می بردیم و نیم دیگر به عنوان پشتیبان در نظر گرفته می شد . این در حالی است که در RAID5 تنها یکی از هارد دیسک ها به عنوان Parity block در نظر گرفته می شود و در مثال ما در اینجا سه هارد دیسک به وظیفه ذخیره سازی و یک هارد دیسک وظیفه بازیابی را بر عهده دارد . یعنی از 75 % فضا برای ذخیره سازی استفاده می کنیم . این درحالی است که اگر از 10 هارد دیسک استفاده کنیم , نه هارد دیسک وظیفه ذخیره سازی و یک هارد دیسک وظیفه بازیابی را بر عهده خواهند داشت . در نتیجه از 90% فضا بهره خواهیم برد .
به همین دلیل این استاندارد اقتصادی تر است و بیشتر رایج است . همچنین در این متد به دلیل استفاده از از چندین دیسک سرعت بازخوانی اطلاعات بالا می رود و عملکرد بهتری خواهیم داشت . با این اوصاف حتما از خود خواهید پرسید که پس چرا همیشه از این متد استفاده نکنیم و چرا اصلا RAID 1 و RAID0 وجود دارند . به این دلیل که RAID5 یک عیب بزرگ دارد و آن اینکه سرعت ذخیره سازی اطلاعات بر روی هارد دیسک ها پایین است . زیرا هنگام ذخیره سازی بایستی بلوک توازن (Parity Block) محاسبه و ارزیابی شود .


ارسال نظر


کد امنیتی
بارگزاری مجدد

Access Rules

In addition to the personal information within profile, this site consists of educational materials, world news about technology, science articles, download books & software and etc. all these issues can be divided into three categories: visible to the public, visible for Registered Users, visible to specific people. so we recommend that register an account with your real name.

تماس با ما

Email admin : این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید
Email the manager : این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید
Go to "Criticism & Offer" inbox
Go to "Your Profile" page