ما هو مدير عرض النطاق الترددي للشبكة الفرعية في شبكات الحاسوب SBM

تحدد إدارة عرض النطاق للشبكة الفرعية (SBM) طريقة الإرسال والبروتوكول من أجل (CAC) المستندة إلى (LAN) لتدفقات (RSVP)، كما يسمح (SBM) لأجهزة (Layer 2) و (Layer 3) التي تدعم (RSVP) بدعم حجز موارد (LAN) لتدفقات البيانات التي تدعم (RSVP).

ما هو مدير عرض النطاق الترددي للشبكة الفرعية SBM

مدير النطاق الترددي للشبكة الفرعية (SBM): هو مكون (QOS) الذي يوفر إدارة الموارد والتحكم القائم على السياسة أو القبول للتطبيقات المدركة لـ (QOS) باستخدام الشبكات الفرعية للوسائط المشتركة (Ethernet)، كما يعتمد (SBM) على مسودة (IETF) التي تعرّف وظيفة (SBM) والتنفيذ العام الخاص بها.

• “SBM” هي اختصار لـ “Subnet-Bandwidth-Manager” و”IETF” هي اختصار لـ “Internet-Engineering-Task-Force”.

• “QOS” هي اختصار لـ “Quality-of-Service” و”RSVP” هي اختصار لـ “Resource-Reservation-Protocol”.

• “CAC” هي اختصار لـ “Carrier-Access-Code” و”LAN” هي اختصار لـ “Local-Area-Network”.

أساسيات مدير عرض النطاق الترددي SBM

يستخدم (SBM) مفهوم الكيان المعين المنتخب للتحكم في الحجوزات للأجهزة الموجودة على شبكة LAN المُدارة، ويُطلق على المرشح المنتخب اسم مدير النطاق الترددي للشبكة الفرعية (DSBM) وتقع على عاتق (DSBM) مسؤولية ممارسة التحكم في القبول على طلبات حجز الموارد على مقطع مُدار.

يتضمن المقطع المُدار مقطعاً مادياً من الطبقة الثانية يتم مشاركته بواسطة مرسل واحد أو أكثر، مثل شبكة (Ethernet) المشتركة، وإنّ وجود (DSBM) يجعل المقطع مقطعاً مُداراً وقد يوجد (SBM) واحد أو أكثر على مقطع مُدار، ولكن يمكن أن يكون هناك (DSBM) واحد فقط على كل مقطع مُدار ويمكن تكوين واجهة جهاز التوجيه للمشاركة في عملية اختيار (DSBM)، ويصبح المنافس الذي تم تكوينه بأولوية قصوى هو (DSBM) للمقطع المُدار.

عندما يرسل عميل (DSBM) أو يعيد توجيه رسالة مسار (RSVP) عبر واجهة متصلة بمقطع مُدار فإنهّ يرسل رسالة المسار إلى (DSBM) للقطاع بدلاً من عنوان وجهة جلسة (RSVP)، كما هو الحال في معالجة (RSVP) التقليدية، وكجزء من إجراء معالجة الرسائل يبني (DSBM)، ويحافظ على حالة المسار للجلسة ويلاحظ قفزة الطبقة الثانية أو الطبقة الثالثة السابقة التي تلقى منها رسالة المسار، وبعد معالجة رسالة المسار يقوم (DSBM) بإعادة توجيهها نحو عنوان وجهتها.

يستقبل (DSBM) رسالة (RSVP resv) ويعالجها بطريقة مشابهة للطريقة التي يتعامل بها (RSVP) مع معالجة طلب الحجز، واستناداً إلى النتيجة على النطاق الترددي المتاح والإجراء كالتالي:

• في حالة عدم تمكنه من منح الطلب بسبب نقص الموارد، يقوم (DSBM) بإرجاع رسالة إعادة إرسال إلى الطالب.

• في حالة توفر موارد كافية ويمكن لـ (DSBM) منح طلب الحجز، ويقوم بإعادة توجيه رسالة (resv) نحو القفزات السابقة باستخدام حالة المسار المحلي للجلسة.

ملاحظة:“DSBM” هي اختصار لـ “Designated-Subnet-Bandwidth-Manager”.

مبدأ عمل مدير عرض النطاق الترددي SBM

يتحكم الامتداد في أفضل جهد لحركة المرور على الشبكة الفرعية لتقليل تأثيرها على (QoS) لتدفقات بروتوكول حجز الموارد (RSVP)، ويتم تحقيق الامتداد عن طريق إضافة رسائل إضافية إلى (RSVP) القياسي الذي يمكّن (SBM) من إرسال إشارة إلى المضيفين حول النطاق الترددي المتوفر، ثم يتحكم المضيفون في معدل أفضل جهد لحركة المرور وفقاً لذلك؛ لتجنب الاصطدامات المفرطة على الشبكة الفرعية.

يتبنى مركز بيانات المؤسسة التقليدي واسع النطاق بنية هرمية مادية ومركز البيانات في الطبقة العليا مسؤول بشكل أساسي عن النشر المركزي لتطبيقات الخدمة العالمية على مستوى المؤسسة، كما يستخدم مركز البيانات الإقليمي لتحمل صور التطبيقات العالمية والتطبيقات والبيانات المشتركة عالمياً داخل المنطقة.

عندما تغطي المنطقة مساحة كبيرة يمكن بناء غرف معدات الخادم بشكل أكبر في كل منطقة لتلبية التطبيقات التي ليس لها متطلبات لمشاركة البيانات العالمية داخل المنطقة، ولكن لديها متطلبات أعلى لجودة الخدمة مثل مثل البحث والتطوير والمحاكاة والتطوير المستمر للبرامج على نطاق واسع، وبروتوكول التكوين الديناميكي للمضيف (DHCP).

بالنسبة للمكتب الفرعي تم بناء غرف معدات الشبكة لحل مشاكل الوصول إلى الشبكة لمعدات تكنولوجيا المعلومات المكتبية اليومية، مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر الشخصية وتواجه بنية مركز البيانات التقليدية سلسلة من المشكلات، حيث تقترن تطبيقات البرامج بالحوسبة المادية وأجهزة التخزين وترتبط بها ويتم تخطيط السعة لتطبيق واحد وفقًا لموارد الحمل القصوى المتوقعة واستخدام الموارد منخفض واستخدام موارد الخادم بشكل عام أقل من (15%).

وكذلك الموارد المادية والتطبيقات مرتبطة بإحكام والإدارة والصيانة والتشغيل مثل نشر الخدمة وتوسيع القدرات والتحديث معقدة، كما لا يمكن جدولة موارد الحوسبة والتخزين والشبكة عبر مراكز البيانات بشكل موحد أو إدارتها بشكل منسق، وتكون معظم الأجهزة المادية في حالة خمول مباشر أثناء حركة المرور الخفيفة أو وقت الخمول.

وتزيد طبقات مركز البيانات الزائدة من تأخير الوصول إلى البيانات خاصةً بالنسبة لتطبيق في الجزء العلوي من البنية الهرمية لمركز البيانات، وهناك عدد كبير جداً من عُقد الشبكة والطبقات التي يجب أن يمر بها التطبيق ممّا يزيد من احتمالية حدوث أخطاء اتصال الشبكة أو الازدحام المروري.

وطريقة توفير الموارد عن طريق التفاعل بين أنظمة التشغيل السحابية الموزعة المنتشرة في جميع مراكز البيانات، تؤدي خطوات توفير الموارد المقابلة لجعل موارد البنية التحتية لجميع مراكز البيانات تصبح “تجمع موارد منطقياً” موحداً، والذي يحقق التوافر العالمي للموارد ويدعم الجدولة المرنة للموارد عبر مراكز البيانات المادية، وبهذه الطريقة يتم تحسين استخدام الموارد لمركز البيانات وتبسيط الإدارة والصيانة والتشغيل وتقليل احتمالية حدوث أعطال في اتصال الشبكة أو ازدحام حركة المرور.

بالإشارة إلى الطريقة الممكنة للتنفيذ إذا كان طلب إنشاء شبكة فرعية افتراضية يتطلب تمكين (DHCP) لتخصيص عنوان (IP) للشبكة الفرعية الافتراضية، وعدد مراكز بيانات الوجهة التي يلزم إنشاء شبكة فرعية افتراضية لها لا تقل عن اثنين تتضمن الطريقة أيضاً:

1- الأداء

بواسطة وحدة تحكم الشبكة في مركز البيانات الأول وفقاً لوضع تقسيم الشبكة الفرعية عبر مركز البيانات وتقسيم عنوان (IP) وإعداد البوابة لتجميع عناوين (IP) لـ (DHCP) المراد تخصيصها.

• “IP” هي اختصار لـ “Internet-Protocol” و”DHCP” هي اختصار لـ “Dynamic-Host-Configuration-Protocol”.

2- إرسال طلب

عن طريق وحدة تحكم الشبكة في مركز البيانات لإنشاء شبكة فرعية افتراضية إلى جدولة شبكة رئيسية في كل مركز بيانات يتم إنشاء شبكة فرعية افتراضية له، حيث يتضمن الطلب المعلمات التالية:

• معرف المستأجر.

• الشبكة المعرفة.

• اسم الشبكة الفرعية.

• معرف الشبكة الفرعية.

• ومعرف (Vx-LAN).

• والشبكة الفرعية (CIDR).

• رقم إصدار عنوان (IP)، سواء كان ذلك لتمكين (DHCP) من تخصيص عنوان (IP).

• وعنوان (IP) لبوابة الشبكة الفرعية بعد التقسيم.

• تجمع عناوين (IP) لبروتوكول (DHCP) بعد التقسيم.

• إرسال طلب إنشاء شبكة فرعية افتراضية إلى وحدة تحكم الشبكة في مراكز البيانات المعنية عن طريق جدولة الشبكة الرئيسية في كل مركز بيانات يتم إنشاء شبكة فرعية افتراضية له.

علاوة على ذلك إنّ مركز البيانات في هذا المستند يشير إلى مجموعة من موارد الحوسبة وموارد التخزين وموارد الشبكة والتي قد تكون مركز بيانات مادياً أو مركز بيانات منطقياً، وفي المقابل يمكن تطبيق الطريقة في هذا المستند على مركز بيانات فعلي، ومركز بيانات منطقي طالما أنّ مركز البيانات يتضمن موارد الحوسبة وموارد التخزين وموارد الشبكة.

ملاحظة:“CIDR” هي اختصار لـ “Classless-Inter-Domain-Routing”.