استک (Stack) چیست

Switch Stacking: بعضی از سوئیچ‌ها این قابلیت را دارند که با هم مرتبط شوند (وصل شوند) و با همدیگر شامل یک واحد (سوئیچ واحد) عمل کنند. این پیکربندی‌ها، استک (Stack) نامیده می‌شوند و برای افزایش سریع ظرفیت یک شبکه بسیار مفید است.

با استفاده از Switch Stacking می‌توانیم در سوئیچ‌هایی که قابلیت Stacking دارند با متصل کردن چند عدد سوئیچ که از یک برند و مدل و سری یکسان بهره می‌برند امکان Redundancy و Load Balancing را در آنها بوجود بیاوریم. سوئیچ‌های Stackable با کابل کوتاه مخصوص Stack کردن هست به هم متصل می‌شوند. کابل Stack طولی برابر با حداکثر 5 متر دارند و لازمه متصل کردن سوئیچ‌های Stackable به همدیگر نیز این است که فاصله بین آن سوئیچ‌ها بیش از 3 تا 4 متر تجاوز نکند.

هنگامی که تعدادی سوئیچ Stackable را با کابل Stack به همدیگر متصل کردیم یکی از سوئیچ‌ها به عنوان Stack Master یا Commander شناخته می‌شود و سایر سوئیچ‌های موجود در آن Stack که در اصطلاح به آن Cluster می‌گوییم به عنوان سوئیچ‌های Slave شناخته می‌شوند

استک در واقع یک راه حل شبکه است که در واقع از دو یا بیشتر سوئیچ که قابل استک شدن هستند تشکیل شده‌است. سوئیچ‌هایی که یک قسمت از Stack هستند مانند یک دستگاه واحد عمل می‌کنند. در نتیجه راه حل Stack کردن سوئیچ‌ها، ویژگی‌ها و عملکرد یک سوئیچ را نشان می‌‌دهد در حالیکه تعداد پورت‌ها افزایش می‌یابد.

چرا استک ؟

در واقع Stacking به کاربران این امکان را می‌دهد تا ظرفیت شبکه خود را بدون اینکه نیاز باشد چندین دستگاه را مدیریت کنند، گسترش دهند.

سوئیچ‌هایی که قابلیت Stack شدن دارند در یک پشته می‌توانند بدون اینکه تأثیری در عملکرد کلی پشته داشته باشند اضافه یا حذف شوند و پشته می‌تواند به صورت معمول به انتقال اطلاعات ادامه دهد. این امر باعث می‌شود که Stack یک راه حل مؤثر، انعطاف‌پذیر و قابل توسعه برای گسترش ظرفیت شبکه باشد.

اصطلاحات انباشته :

Primary: همه پشته‌های Cisco Business یک فرمانده اصلی دارند که در واقع پیکربندی کل پشته را کنترل می‌کنند. زمانیکه نیاز دارید Stack (پشته) خود را مدیریت کنید و یا تغییری روی آن ایجاد کنید به همین سوئیچ Primary متصل می‌شوید. این سوئیچ هم چنین توابع مهم پشته مانند تشخیص سوئیچ‌هایی که وارد یا خارج از Stack می‌شوند. و به روز رسانی سوئیچ‌های منسوخ شده را هم ساپورت می‌کنند.

Backup: سوئیچ پشتیبان در یک Stack، سوئیچی است که در صورتیکه سوئیچ اصلی (Primary) آفلاین شود به عنوان گزینه اصلی کار می‌کند و به این ترتیب، یک نسخه پشتیبان به حفظ انعطاف‌پذیری، Stack کمک می‌کند.

Subordinate: یک subordinate یک سوئیچ Stackable، انعطاف پذیر است که به عنوان یک واحد اضافی در داخل سوئیچ عمل می‌کند.

Stack Port: درگاه پشته، درگاهی است در روی سوئیچ که برای برقراری ارتباط با سایر سوئیچ‌های پشته استفاده می‌شود. بسته به مدل سوئیچ، سوئیچ این پورت را می‌تواند از پیش تنظیم شده یا تعریف شده توسط کاربر داشته باشد.

مدیریت :Catalyst 3750 Switch Stacks  

درک پشته‌های سوئیچ (Understanding Switch Stacks)

یک سوئیچ Stack (پشته) مجموعه‌ای از حداکثر 9 سوئیچ Catalyst 3750 است که از طریق پورت‌های StackWise متصل می‌شوند. یکی از سوئیچ‌ها که عملکرد پشته را کنترل می‌کند Stack master نامیده می‌شود. سوئیچ Master و بقیه سوئیچ‌های پشته اعضای پشته هستند. اعضای پشته از Cisco StackWise برای کارکردن با یکدیگر به عنوان یک سیستم واحد استفاده می‌کنند. پروتکل‌های لایه 2 و لایه 3 کل سوئیچ‌های یک پشته به عنوان موجودیت واحد در شبکه ارائه می‌دهند

یک سوئیچ Stack در شبکه با استفاده از Bridge ID شناسایی می‌شود و اگر یک دیوایس لایه 3 باشد. آن MAC address دیوایس (روتر) مربوطه است. bridge ID و MAC address روتر توسط MAC address، stack master شناسائی و تعیین می‌شوند. هر Stack Member به صورت منحصفر به فرد توسط Stack member Number خودش شناسایی می‌شود.

همۀ Stack Memberها قابلیت Stack Master شدن را دارند، اگر Stack Master از دسترس خارج شود، بقیه Stack Memberها یک رأی گیری بین خودشان انجام می‌دهند تا Stack Master جدید را انتخاب کنند. یک مجموعه‌ای از عوامل هستند که باعث می‌شوند یک سوئیچ به عنوان Stack Master انتخاب شود، یکی از این عوامل Stack Member Primary Value (اولویت Stack Member) است و سوئیچی که بالاترین اولویت را دارد به عنوان Stack Master انتخاب می‌شود.

همه ویژگی‌هایی که روی سوئیچ Stack Master پشتیبانی شدند. روی همه سوئیچ‌های Stack پشتیبانی می‌شوند. اگر یک سوئیچ در Stack رمزنگاری (رمزگذاری) را براساس IP یا نرم‌افزار IP Service image پشتیبانی و اجرا می‌کند. توصیه می‌کنیم که این سوئیچ را به عنوان Stack Master انتخاب شود. ویژگی‌های رمزنگاری اگر Stack Master روی سوئیچی باشد که قابلیت رمزنگاری ندارد در دسترس نخواهند بود.

سوئیچ Stack Master شامل پیکربندی در حال اجرا و ذخیره شده برای سوئیچ‌های Stack است که این پیکربندی شامل تنظیمات سطوح مختلف سیستم برای سوئیچ Stack و تنظیمات سطوح مختلف رابظ‌ها (پورت‌ها) برای عضو Stack است. هر عضو Stack یک کپی از این تنظیمات و فایل‌ها را به عنوان نسخه پشتیبان تهیه می‌کند.

شما می‌توانید استک (Stack) را از طریق یک IP مدیریت کنید. این IP در واقع یک سطح از تنظیمات است و خاص Stack Master یا بقیه اعضاء Stack نیست و شما می‌توانید از طریق همان IP استک را مدیریت کنید و حتی می‌توانید از همین طریق Stack Master یا بقیه اعضاء استک را حذف کرد.

شما از روش‌های زیر می‌توانید برای مدیریت Switch Stackها استفاده کنید:

•  Network Assistant
•  از طریق CLL (Command-line interface) روی یک ارتباط سریال پورت کنسول برای هر سوئیچ
•  با یک برنامه مدیریت شبکه از طریق پروتکل (SNMP)  Simple Network Management Protocol

عضویت Switch Stack(Switch Stack Membership):

یک Switch Stack حداکثر دارای نه عضو پشته است که از طریق پورت‌های Stackwise متصل می‌شوند. یک Switch Stack همیشه یک Stack Master دارد. سوئیچ مستقل یک Stack Switch با یک عضو پشته است که به عنوان Stack Master عمل می‌کند. شما می‌توانید یک سوئیچ مستقل را به یک سوئیچ مستقل دیگری متصل کنید و یک پشته ایجاد کنیم که 2 عضو دارد و یکی از آنها نقش Stack Master دارد. و یا یک سوئیچ مستقل می‌تواند به سوئیچ‌های موجود در یک پشته وصل شود و تعداد اعضای آن Stack را افزایش دهد.

سوئیچ استکینگ (Switch Stacking) یا ترانکینگ؟ تفاوت این دو تکنولوژی چیست؟

عملکرد سوئیچ‌‌های اترنت در طراحی شبکه اهمیت ویژه‌ای دارد، چراکه بر رفتار فعالیت همه بخش‌های این شبکه ارتباطی تأثیرگذار است. به همین خاطر مدیران شبکه‌ها برای دستیابی به بالاترین سطح عملکرد ممکن است از روش‌های مختلفی در جهت بهبود عملکرد سوئیچ‌های شبکه استفاده کنند. همین مسئله همچنین باعث شده است موضوعی داغ به نام سوئیچ استکنیگ و ترانکینگ به وجود بیاید.

Switch Stacking (سوئیچ استکینگ)

سوئیچ استکینگ (Switch Stacking) درواقع به روش اتصال دو یا چند سوئیچ قابل انباشتن (Stackable) که معمولاً حداکثر تا 9 عدد است گفته می‌شود. در این روش همچنین از کابل Stack و پروتکل StackWise شرکت سیسکو استفاده می‌شود. در این حالت می‌توان به سوئیچ‌های متصل شده و اصطلاحاً استک شده به‌عنوان یک سوئیچ واحد نگاه کرد که همچنین از یک آدرس واحد IP بهره می‌برد. مدیریت استک (Stack Master) شامل همه اطلاعات ذخیره‌شده درباره فایل‌های سوئیچ استک می‌شود و همه واحد متصل را کنترل می‌کند. درصورتی‌که این Stack Switch با مشکل مواجه شد، می‌توانید آن را تعویض کنید. روش استکینگ همه مدارهای پشتی سوئیچ‌ها را به هم متصل می‌کند و بدین ترتیب ارتباط پرسرعت مدار پشتی در این واحد تازه را برقرار می‌سازد.

ترانکینگ

ترانکینگ (Trunking) از روش سوئیچ استکینگ کاملاً متفاوت است. این روش درواقع برای اجرا و مدیریت سیگنال‌های متعدد به‌صورت هم‌زمان توسعه ‌یافته است. معمولاً برای طراحی بین شبکه‌ای شامل LAN (شبکه محلی)، VLAN (شبکه محلی مجازی) و WAN (شبکه مناطق وسیع) از روش ترانکینگ استفاده می‌شود. برای مثال، وقتی دو سوئیچ در 4 شبکه VLAN تقسیم‌شده و هرکدامشان دو شبکه VLAN دارند، از روش ترانکینگ در شکل این شبکه بهره گرفته می‌شود. وقتی لازم است که ارتباط در میان این 4 شبکه VLAN برقرار شود، هرکدام از سوئیچ‌ها باید یک پورت ارتباطی مخصوص به‌عنوان پورت ترانک داشته باشد تا امکان جریان داده‌ها را در میان این شبکه‌های VLAN میسر سازد. در صورت داشتن هرگونه سوال با تیم فنی شرکت در تماس باشید

انتخاب Master

با توجه به اینکه کل Stack به عنوان یک سوئیچ منطقی جدا در نظرگرفته می‌شود مدیریت اعضا توسط یک سوئیچ که به عنوان Master انتخاب می‌شود صورت می‌گیرد. به همین منظور اینکه کدام سوئیچ به عنوان سوئیچ Master انتخاب می گردد مهم است.

انتخاب Master به ترتیب اولویت های زیر انجام می شود:

•  اولویت کاربر :

انتخاب Master به صورت دستی و توسط ادمین

•  اولویت بر اساس قابلیت بیشتر:

سوئیچی که IOS آن قابلیت بیشتری دارد به عنوان سوئیچ Master انتخاب می‌گردد.

•  تنظیمات پیش فرض:

سوئیچی که دارای تنظیمات قبلی باشد نسبت به سوئیچی که کانفیگ نشده اولویت بیشتری دارد.

•  اولویت بر اساس UPTime:

سوئیچی که مدت بشتری UP بوده باشد اولویت بیشتری نسبت به بقیه دارد.

• اولویت بر اساس MAC:

سوئیچی که MAC Address کوچکتری داشته باشد اولویت بیشتری دارد.

قوانین استفاده از استک (Switch Stacking)در سیسکو ۳۷۵۰ (Stacking rules):

در زیر مواردی  که باید مطلع باشید و درک کنید قبل از اینکه شروع به استفاده از Stackwise کنید را مطرح می‌کنیم:

1. از نظر کلی ۳ نوع IOS مختلف سیسکو وجود دارد که قابلیت‌های متفاوتی ارائه می‌کنند: LAN Base, IP Base, IP Service.
2. شما نمی‌توانید چند نوع IOS در یک Stackwise داشته باشید، مثلا نمی‌توانید از سوئیچی با سیستم عامل LAN Base در کنار سوئیچی با سیستم عامل IP Service استفاده کنید.
3. لازمه استفاده از stackwise سیسکو یکسان بودن ورژن تمامی سوئیچ‌های عضو است. اگر از ۱۲٫۴ استفاده می‌کنید همه IOS ها باید ۱۲٫۴ باشند. حتی Release آن ها نیز باید یکسان باشد.
4. یک سوئیچ تنها یک Switch stack با یک عضو است که همیشه به عنوان Stack master عمل می‌کند.
5. همیشه سوئیچی را که می‌خواهید به استک اضافه کنید یا از آن خارج کنید، قبل از اتصال یا قطع کابل استک آن را خاموش کنید.
6. یک سوئیچ نو که تازه خریداری کردید یا سوئیچی که تا به حال عضو یک گروه  Stack نبوده با Stack member number پیش فرض ۱ شروع به فعالیت می‌کند. وقتی آن به یک گروه Stack switch متصل شود به صورت اتوماتیک stack member number آن به کمترین میزان موجود در آن گروه تغییر خواهد یافت.
7. اگر شما به صورت دستی اقدام به تغییر Stack member number کنید، فقط در صورت Restart کردن آن سوئیچ تغییرات شما اعمال خواهد شد.
8. مقدار بیشتر priority number هر سوئیچ احتمال انتخاب آن سوئیچ به عنوان stack master را بالا میبرد. این مقدار عددی بین ۱ تا ۱۵ است.
9. شما می‌توانید به صورت دستی priority number را تنظیم کنید. شدیداً توصیه می‌کنم همین کار را انجام دهید تا مطمین شوید کدام سوئیچ به عنوان master انتخاب می‌شود.
10. تنظیماتی که شما در یک switch stack ایجاد می‌کنید provisioned configuration نامیده می‌شود.
11. سوئیچی که به switch stack اضافه میشود و تنظیمات را دریافت میکند provisioned switch نامیده میشود.
12. در هر IOS یک ورژن از پروتکل stack وجود دارد، مطمئن شوید ورژن آنها با هم یکی باشند.
13. اتصال از طریق پورت کنسول به هرکدام از سوئیچ‌های عضو switch stack در واقع شما را به سوئیچ master متصل می‌کند.