تجميع الروابط
في شبكات الحاسوب ، يُعرف تجميع الروابط بأنه دمج ( تجميع ) اتصالات شبكية متعددة بالتوازي باستخدام إحدى الطرق المتاحة. يزيد تجميع الروابط من عرض النطاق الترددي الإجمالي إلى ما يتجاوز قدرة اتصال واحد، ويوفر خاصية التكرار حيث يمكن أن تتعطل جميع الروابط المادية باستثناء رابط واحد دون فقدان الاتصال. مجموعة تجميع الروابط ( LAG ) هي مجموعة من المنافذ المادية المدمجة.
تشمل المصطلحات الشاملة الأخرى المستخدمة لوصف المفهوم التجميع ، [ 1 ] التجميع ، [ 2 ] الربط ، [ 1 ] التوجيه [ 3 ] أو العمل الجماعي .
قد يتبع التنفيذ معايير مستقلة عن البائع مثل بروتوكول التحكم في تجميع الروابط (LACP) لشبكة الإيثرنت ، المحدد في IEEE 802.1AX أو IEEE 802.3ad السابق ، ولكن أيضًا البروتوكولات الخاصة .
تحفيز
يؤدي تجميع الروابط إلى زيادة عرض النطاق الترددي ومرونة اتصالات الإيثرنت.
لا تتناسب متطلبات عرض النطاق الترددي طرديًا مع حجم البيانات. تاريخيًا، زادت عروض نطاق الإيثرنت عشرة أضعاف مع كل جيل.10 ميجابت/ثانية ،100 ميجابت/ثانية ،1000 ميجابت/ثانية ،10000 ميجابت /ثانية . إذا بدأ المستخدم بمواجهة حدود عرض النطاق الترددي، فإن الخيار الوحيد هو الانتقال إلى الجيل التالي، وهو ما قد يكون مكلفًا للغاية. يتمثل الحل البديل، الذي قدمه العديد من مصنعي الشبكات في أوائل التسعينيات، في استخدام تجميع الروابط لدمج رابطي إيثرنت فعليين في رابط منطقي واحد. تطلبت معظم هذه الحلول المبكرة تكوينًا يدويًا ومعدات متطابقة على طرفي الاتصال. [ 4 ]
توجد ثلاث نقاط ضعف رئيسية متأصلة في وصلة المنفذ-الكابل-المنفذ النموذجية، سواءً في تكوين الحاسوب-المبدل أو المبدل-المبدل: قد يتعطل الكابل نفسه أو أحد المنافذ الموصول بها. يمكن إنشاء وصلات منطقية متعددة، لكن العديد من البروتوكولات عالية المستوى لم تُصمم لضمان تجاوز الأعطال بسلاسة تامة. يوفر دمج عدة وصلات مادية في وصلة منطقية واحدة باستخدام تجميع الروابط اتصالات أكثر موثوقية.
بنيان
يستطيع مهندسو الشبكات تطبيق التجميع في أي من الطبقات الثلاث الدنيا لنموذج OSI . تشمل أمثلة التجميع في الطبقة الأولى ( الطبقة الفيزيائية ) أجهزة الشبكات التي تعمل عبر خطوط الطاقة (مثل IEEE 1901 ) والشبكات اللاسلكية (مثل IEEE 802.11) والتي تجمع بين نطاقات تردد متعددة. أما التجميع في الطبقة الثانية ( طبقة ربط البيانات ، مثل إطار إيثرنت في الشبكات المحلية أو بروتوكول PPP متعدد الروابط في الشبكات الواسعة، وعنوان MAC الخاص بالإيثرنت ) فيتم عادةً عبر منافذ المحول، والتي قد تكون منافذ فيزيائية أو افتراضية يديرها نظام التشغيل. ويمكن أن يستخدم التجميع في الطبقة الثالثة ( طبقة الشبكة ) في نموذج OSI جدولة التناوب الدوري ، أو قيم التجزئة المحسوبة من حقول رأس الحزمة، أو مزيجًا من هاتين الطريقتين.
بغض النظر عن الطبقة التي يتم فيها التجميع، من الممكن موازنة حمل الشبكة عبر جميع الروابط. مع ذلك، ولتجنب تسليم البيانات بترتيب غير صحيح ، لا تستفيد جميع التطبيقات من هذه الميزة. كما توفر معظم الطرق آلية تجاوز الأعطال .
يمكن أن تتم عملية الدمج إما بحيث تشترك عدة واجهات في عنوان منطقي واحد (مثل عنوان IP) أو عنوان فعلي واحد (مثل عنوان MAC)، أو تسمح لكل واجهة بالحصول على عنوانها الخاص. يتطلب الخيار الأول استخدام طرفي الرابط نفس طريقة التجميع، ولكنه يتميز بأداء أفضل من الخيار الثاني.
يتم التمييز بين ربط القنوات وموازنة الأحمال من حيث أن موازنة الأحمال تقسم حركة المرور بين واجهات الشبكة على أساس كل مقبس شبكة (الطبقة 4)، بينما يشير ربط القنوات إلى تقسيم حركة المرور بين الواجهات المادية على مستوى أدنى، إما لكل حزمة (الطبقة 3) أو على أساس ربط البيانات (الطبقة 2).
تجميع روابط IEEE
عملية التقييس
بحلول منتصف التسعينيات، أضافت معظم شركات تصنيع محولات الشبكة خاصية تجميع البيانات كإضافة خاصة بها لزيادة عرض النطاق الترددي بين محولاتها. طوّرت كل شركة طريقتها الخاصة، مما أدى إلى مشاكل في التوافق. في اجتماع عُقد في نوفمبر 1997، شكّلت مجموعة عمل IEEE 802.3 فريق دراسة لوضع معيار قابل للتشغيل البيني لطبقة الربط (أي يشمل الطبقتين الفيزيائية وطبقة ربط البيانات). [ 4 ] وسرعان ما وافقت المجموعة على تضمين ميزة التكوين التلقائي، التي من شأنها إضافة خاصية التكرار. عُرف هذا لاحقًا باسم بروتوكول التحكم في تجميع الروابط (LACP).
802.3ad
اعتبارًا من عام 2000استخدمت معظم مخططات ربط قنوات الجيجابت معيار IEEE لتجميع الروابط، والذي كان سابقًا البند 43 من معيار IEEE 802.3 الذي أضافته فرقة عمل IEEE 802.3ad في مارس 2000. [ 5 ] وسرعان ما اعتمد جميع مصنعي معدات الشبكات تقريبًا هذا المعيار المشترك بدلاً من معاييرهم الخاصة.
802.1AX
أشار تقرير فريق عمل صيانة معيار 802.3 لمشروع المراجعة التاسعة في نوفمبر 2006 إلى أن بعض طبقات 802.1 (مثل أمان 802.1X ) كانت تقع في حزمة البروتوكول أسفل تجميع الروابط، والذي عُرِّف كطبقة فرعية من 802.3 . [ 6 ] ولحل هذا التناقض، شُكِّل فريق عمل 802.3ax (802.1AX)، [ 7 ] مما أدى إلى النقل الرسمي للبروتوكول إلى مجموعة 802.1 مع نشر معيار IEEE 802.1AX-2008 في 3 نوفمبر 2008. [ 8 ] اعتبارًا من فبراير 2025، كانت المراجعة الحالية للمعيار هي 802.1AX-2020 . [ 9 ] [ 10 ] للاطلاع على لمحة عامة عن تاريخ معيار 802.1AX، انظر هذا الجزء من الجدول الخاص بعائلة معايير IEEE 802.1 .
بروتوكول التحكم في تجميع الروابط
ضمن معايير IEEE Ethernet، يوفر بروتوكول التحكم في تجميع الروابط (LACP) طريقةً للتحكم في تجميع عدة روابط مادية معًا لتشكيل رابط منطقي واحد. يسمح LACP لجهاز الشبكة بالتفاوض على تجميع الروابط تلقائيًا عن طريق إرسال حزم LACP إلى نظيره، وهو جهاز متصل مباشرةً يدعم أيضًا بروتوكول LACP.
ميزات LACP وأمثلة عملية
- الحد الأقصى لعدد المنافذ المجمعة المسموح بها في قناة المنفذ: القيم الصالحة عادة ما تكون من 1 إلى 8.
- يتم إرسال حزم LACP مع عنوان MAC لمجموعة البث المتعدد 01:80:C2:00:00:02
- خلال فترة الكشف عن سرطان البروستاتا المرتبط بالعمر
- يتم إرسال حزم LACP كل ثانية
- آلية الحفاظ على الاتصال لعضو الرابط: (بطيء = 30 ثانية، سريع = 1 ثانية)
- يتوفر وضع موازنة الأحمال القابل للتحديد في بعض التطبيقات [ 11 ]
- وضع LACP:
- نشط: يُفعّل بروتوكول LACP بشكل غير مشروط.
- الوضع السلبي: يقوم بتمكين بروتوكول LACP فقط عند اكتشاف جهاز LACP.
مزايا مقارنة بالتكوين الثابت
- يحدث تجاوز الأعطال تلقائيًا: عندما يحدث عطل مؤقت في أحد الروابط، مثلاً في محول الوسائط بين الأجهزة، قد لا يلاحظ النظام النظير أي مشاكل في الاتصال. أما في حالة تجميع الروابط الثابتة، فسيستمر النظام النظير في إرسال البيانات عبر الرابط، مما يؤدي إلى انقطاع الاتصال.
- التكوين الديناميكي: يمكن للجهاز التأكد من أن التكوين في الطرف الآخر يدعم تجميع الروابط. أما في حالة تجميع الروابط الثابت، فقد لا يتم اكتشاف خطأ في التوصيلات أو التكوين، مما قد يتسبب في سلوك غير مرغوب فيه للشبكة. [ 12 ]
ملاحظات عملية
يعمل بروتوكول LACP عن طريق إرسال حزم البيانات (LACPDUs) عبر جميع الروابط المُفعّلة عليه. إذا وجد جهازًا على الطرف الآخر من الرابط مُفعّلًا عليه LACP أيضًا، فسيرسل هذا الجهاز حزم البيانات بشكل مستقل عبر نفس الروابط في الاتجاه المعاكس، مما يُمكّن الجهازين من اكتشاف روابط متعددة بينهما ثم دمجها في رابط منطقي واحد. يمكن تهيئة LACP في أحد وضعين: نشط أو سلبي. في الوضع النشط، تُرسل حزمة بيانات واحدة في الثانية عبر الروابط المُهيأة. أما في الوضع السلبي، فلا تُرسل حزم البيانات إلا عند استلام حزمة من الطرف الآخر، وهو بروتوكول يعتمد على مبدأ "التحدث عند التحدث".
تجميع الروابط الخاصة
بالإضافة إلى المعايير الفرعية لتجميع الروابط الصادرة عن معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE)، هناك عدد من مخططات التجميع الخاصة، بما في ذلك
- قناة إيثرنت من سيسكو (تتضمن التفاوض عبر بروتوكول LACP أو بروتوكول تجميع المنافذ المنفصل )
- إيثرنت المجمع من جونيبر (اسم تجاري لبروتوكول LACP)
- تقنية الربط المتعدد من نورتل ، وتقنية الربط المتعدد المنفصل ، وتقنية الربط المتعدد المنفصل الموجه ، وتقنية الربط المتعدد المنفصل الموزع (امتدادات لـ 802.3ad في الوضع الثابت أو وضع LACP).
- مجموعة ZTE الذكية (الاسم التجاري لـ LACP)
- Eth-Trunk من هواوي (الاسم التجاري لـ 802.3ad في الوضع اليدوي [الثابت] أو وضع LACP)
- خدمة Speedify من Connectify (شبكة VPN خاصة). [ 13 ]
يدعم
تدعم معظم أجهزة الشبكات المتطورة شكلاً من أشكال تجميع الروابط. وتتوفر تطبيقات برمجية - مثل حزمة *BSD lagg ، وبرنامج تشغيل الربط في لينكس ، وبرنامج Solaris dladm aggr ، وغيرها - للعديد من أنظمة التشغيل.
برامج تشغيل لينكس
يُوفّر برنامج تشغيل الربط في لينكس [ 14 ] طريقةً لدمج وحدات تحكّم واجهة الشبكة (NICs) المتعددة في واجهة منطقية واحدة مُجمّعة من وحدتين أو أكثر من وحدات تحكّم واجهة الشبكة التابعة (NICs) . تأتي معظم توزيعات لينكس الحديثة بنواة لينكس مُدمجة مع برنامج تشغيل الربط كوحدة نواة قابلة للتحميل ، بالإضافة إلى برنامج التحكم على مستوى المستخدم ifenslave (حيث if = واجهة الشبكة) المُثبّت مُسبقًا. قام دونالد بيكر ببرمجة برنامج تشغيل الربط الأصلي في لينكس، وقد بدأ استخدامه مع تصحيحات مجموعة بيوولف لنواة لينكس 2.0.
تُزوَّد أنماط برنامج تشغيل ربط واجهات الشبكة في لينكس [ 14 ] (أنماط تجميع واجهات الشبكة) كمعاملات لوحدة ربط النواة عند التحميل. يمكن إدخالها كوسائط سطر أوامر لأوامر insmod أو modprobe ، ولكنها تُحدَّد عادةً في ملف تكوين خاص بتوزيعة لينكس. يعتمد سلوك واجهة الربط المنطقية الواحدة على نمط برنامج تشغيل الربط المُحدَّد لها. المعامل الافتراضي هو balance-rr.
- التوزيع الدوري (balance-rr)
- يتم إرسال حزم الشبكة بالتناوب بالتسلسل من أول بطاقة شبكة تابعة متاحة إلى آخرها. يوفر هذا الوضع موازنة الأحمال وتحمل الأعطال . [ 15 ] قد يتسبب هذا الوضع في مشاكل التحكم في الازدحام بسبب إعادة ترتيب الحزم التي قد يُحدثها. [ 16 ]
- النسخ الاحتياطي النشط (active-backup)
- لا يتم تفعيل سوى بطاقة شبكة فرعية واحدة في الربط. يتم تفعيل بطاقة فرعية أخرى في حال تعطل البطاقة الفرعية النشطة فقط. يظهر عنوان MAC الخاص بالواجهة المنطقية المرتبطة خارجيًا على بطاقة شبكة واحدة (منفذ) فقط لتسهيل عملية التوجيه في محول الشبكة . يوفر هذا الوضع تحملًا للأعطال.
- XOR (balance-xor)
- يتم إرسال حزم الشبكة بناءً على تجزئة مصدر الحزمة ووجهتها. لا تأخذ الخوارزمية الافتراضية في الاعتبار سوى عناوين MAC ( الطبقة 2 ). تسمح الإصدارات الأحدث باختيار سياسات إضافية بناءً على عناوين IP ( الطبقتان 2 و3 ) وأرقام منافذ TCP/UDP ( الطبقتان 3 و4 ). يؤدي هذا إلى اختيار نفس بطاقة الشبكة التابعة لكل عنوان MAC وجهة، أو عنوان IP، أو مزيج من عنوان IP والمنفذ، على التوالي. تضمن الاتصالات الفردية تسليم الحزم بالترتيب الصحيح، وتنقل البيانات بسرعة بطاقة شبكة واحدة. [ 16 ] يوفر هذا الوضع موازنة الأحمال وتحمل الأعطال.
- بث (بث)
- إرسال حزم الشبكة على جميع واجهات الشبكة التابعة. يوفر هذا الوضع تحمل الأعطال.
- تجميع الروابط الديناميكية IEEE 802.3ad (802.3ad، LACP)
- يُنشئ هذا الوضع مجموعات تجميع تتشارك نفس إعدادات السرعة والازدواج. ويستخدم جميع واجهات الشبكة التابعة في مجموعة التجميع النشطة وفقًا لمواصفات 802.3ad. يشبه هذا الوضع وضع XOR المذكور أعلاه، ويدعم سياسات الموازنة نفسها. يتم إعداد الرابط ديناميكيًا بين نظيرين يدعمان بروتوكول LACP.
- موازنة حمل الإرسال التكيفية (balance-tlb)
- وضع تشغيل الربط في لينكس لا يتطلب أي دعم خاص من محول الشبكة. يتم توزيع حركة مرور حزم الشبكة الصادرة وفقًا للحمل الحالي (المحسوب نسبةً إلى السرعة) على كل واجهة شبكة تابعة. تستقبل حركة المرور الواردة إحدى واجهات الشبكة التابعة المُخصصة حاليًا. في حال تعطل هذه الواجهة، تتولى واجهة تابعة أخرى عنوان MAC الخاص بها.
- موازنة الأحمال التكيفية (balance-alb)
- يتضمن هذا النظام موازنة تحميل الشبكة (balance-tlb ) بالإضافة إلى موازنة تحميل الاستقبال (rlb) لحركة مرور IPv4، ولا يتطلب أي دعم خاص من محول الشبكة. يتم تحقيق موازنة تحميل الاستقبال من خلال مفاوضات ARP . يقوم برنامج تشغيل الربط باعتراض ردود ARP المرسلة من النظام المحلي أثناء خروجها، ويستبدل عنوان الجهاز المصدر بعنوان الجهاز الفريد لأحد بطاقات الشبكة التابعة في واجهة الربط المنطقية الواحدة، بحيث تستخدم أجهزة الشبكة المختلفة عناوين MAC مختلفة لحركة مرور حزم الشبكة الخاصة بها.
يُقدّم برنامج تشغيل فريق لينكس [ 17 ] بديلاً لبرنامج تشغيل الربط. ويكمن الاختلاف الرئيسي في أن جزء نواة برنامج تشغيل الفريق يحتوي فقط على التعليمات البرمجية الأساسية، بينما يتم تشغيل باقي التعليمات البرمجية (التحقق من صحة الارتباط، وتنفيذ بروتوكول LACP، واتخاذ القرارات، وما إلى ذلك) في مساحة المستخدم كجزء من برنامج teamd الخفي.
الاستخدام
العمود الفقري للشبكة
تُتيح تقنية تجميع الروابط طريقةً اقتصاديةً لإنشاء شبكة أساسية عالية السعة تنقل بياناتٍ أكثر بكثير مما يمكن لأي منفذ أو جهاز منفرد نقله. كما تُتيح هذه التقنية زيادة سرعة الشبكة الأساسية تدريجيًا مع ازدياد الطلب عليها، دون الحاجة إلى استبدال جميع المكونات ونشر أجهزة جديدة.
في معظم عمليات تركيب الشبكات الأساسية، يتم تركيب كابلات أو أزواج ألياف ضوئية أكثر من اللازم في البداية. ويعود ذلك إلى أن تكاليف العمالة أعلى من تكلفة الكابلات، كما أن مدّ كابلات إضافية يقلل من تكاليف العمالة المستقبلية في حال تغير احتياجات الشبكة. ويمكن لتجميع الروابط أن يسمح باستخدام هذه الكابلات الإضافية لزيادة سرعات الشبكة الأساسية بتكلفة إضافية قليلة أو معدومة إذا كانت المنافذ متوفرة.
ترتيب الإطارات
عند موازنة حركة البيانات، يسعى مديرو الشبكات غالبًا إلى تجنب إعادة ترتيب إطارات الإيثرنت. فعلى سبيل المثال، يُعاني بروتوكول TCP من عبء إضافي عند التعامل مع الحزم غير المرتبة. ويتم تحقيق هذا الهدف تقريبًا عن طريق إرسال جميع الإطارات المرتبطة بجلسة معينة عبر نفس الرابط. تستخدم التطبيقات الشائعة تجزئات الطبقة الثانية أو الثالثة (أي بناءً على عنوان MAC أو عنوان IP)، مما يضمن إرسال نفس التدفق دائمًا عبر نفس الرابط المادي. [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]
مع ذلك، قد لا يُحقق هذا توزيعًا متساويًا عبر روابط الشبكة الرئيسية عندما يتواصل زوج واحد فقط أو عدد قليل جدًا من الأجهزة المضيفة، أي عندما تكون قيم التجزئة غير كافية. وهذا يُحدّ فعليًا من عرض النطاق الترددي الإجمالي للعميل. [ 19 ] في الحالات القصوى، يكون أحد الروابط مُحمّلًا بالكامل بينما تكون الروابط الأخرى خاملة تمامًا، ويقتصر عرض النطاق الترددي الإجمالي على الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي لهذا العضو فقط. لهذا السبب، نادرًا ما يتم تحقيق توازن متساوٍ في الأحمال واستخدام كامل لجميع روابط الشبكة الرئيسية في التطبيقات العملية.
يُستخدم على بطاقات واجهة الشبكة
يمكن لبطاقات الشبكة المجمعة معًا توفير روابط شبكية تتجاوز معدل نقل البيانات لأي بطاقة شبكة منفردة. على سبيل المثال، يسمح هذا لخادم ملفات مركزي بإنشاء اتصال مجمع بسرعة 2 جيجابت باستخدام بطاقتي شبكة بسرعة 1 جيجابت مجمعتين معًا. تجدر الإشارة إلى أن معدل نقل البيانات سيظل 1 جيجابت/ثانية ، وهو ما قد يكون مضللًا اعتمادًا على المنهجيات المستخدمة لاختبار معدل نقل البيانات بعد تطبيق تجميع الروابط.
مايكروسوفت ويندوز
يدعم نظام التشغيل Microsoft Windows Server 2012 تجميع الروابط بشكل أصلي. أما الإصدارات السابقة من Windows Server فكانت تعتمد على دعم الشركة المصنعة لهذه الميزة ضمن برامج تشغيل الأجهزة . فعلى سبيل المثال، أصدرت شركة Intel خدمة Advanced Networking Services (ANS) لربط بطاقات Intel Fast Ethernet وGigabit. [ 21 ]
تدعم Nvidia خاصية تجميع الروابط باستخدام أداة Nvidia Network Access Manager/Firewall Tool. كما توفر HP أداة تجميع روابط لبطاقات الشبكة الخاصة بها، تدعم عدة أنماط لتجميع الروابط، بما في ذلك 802.3ad مع LACP. إضافةً إلى ذلك، يوجد تجميع أساسي للطبقة الثالثة [ 22 ] يسمح للخوادم ذات واجهات IP متعددة على نفس الشبكة بتحقيق توازن الأحمال، وللمستخدمين المنزليين الذين لديهم أكثر من اتصال إنترنت، بزيادة سرعة الاتصال من خلال توزيع الحمل على جميع الواجهات. [ 23 ]
تُقدّم برودكوم وظائف متقدمة عبر مجموعة أدوات التحكم المتقدمة من برودكوم (BACS)، والتي تُتيح وظيفة تجميع عناوين الشبكة (Teaming) الخاصة ببرنامج خادم برودكوم المتقدم (BASP)، مما يوفر ميزات 802.3ad الثابتة لتجميع عناوين الشبكة (LAGs)، وبروتوكول LACP، والتجميع الذكي الذي لا يتطلب أي تهيئة على المحولات. ويمكن تهيئة التجميع باستخدام BACS مع مجموعة من بطاقات الشبكة من مُصنّعين مختلفين، شريطة أن تكون إحداها على الأقل من برودكوم وأن تتمتع البطاقات الأخرى بالإمكانيات اللازمة لدعم التجميع. [ 24 ]
لينكس ويونكس
تُطبّق أنظمة لينكس ، وفري بي إس دي ، ونت بي إس دي ، وأوبن بي إس دي ، وماك أو إس ، وأوبن سولاريس ، وتوزيعات يونكس التجارية مثل AIX، تقنية ربط إيثرنت على مستوى أعلى، وطالما أن نواة النظام تدعم بطاقة الشبكة، يمكنها التعامل مع بطاقات الشبكة من مختلف الشركات المصنعة أو باستخدام برامج تشغيل مختلفة. [ 14 ]
منصات المحاكاة الافتراضية
يدعم كل من Citrix XenServer و VMware ESX تجميع الروابط بشكل أصلي. يوفر XenServer كلاً من تجميع الروابط الثابت (LAG) وبروتوكول LACP. يدعم vSphere 5.1 (ESXi) كلاً من تجميع الروابط الثابت وبروتوكول LACP بشكل أصلي من خلال محول التوزيع الافتراضي الخاص به. [ 25 ]
لا يوفر برنامج Hyper-V من مايكروسوفت دعمًا لتجميع الروابط من مستوى المشرف، ولكن الطرق المذكورة أعلاه لتجميع الروابط في نظام التشغيل ويندوز تنطبق على Hyper-V.
القيود
مفتاح واحد
في أوضاع balance-rr و balance-xor و broadcast و 802.3ad ، يجب أن تكون جميع المنافذ الفعلية في مجموعة تجميع الروابط موجودة على نفس المحول المنطقي، مما يُؤدي في معظم الحالات إلى نقطة فشل واحدة عند تعطل المحول الفعلي المتصل به جميع الروابط. ويمكن أيضًا إعداد أوضاع active-backup و balance-tlb و balance-alb باستخدام محولين أو أكثر. ولكن بعد تجاوز الفشل (كما هو الحال في جميع الأوضاع الأخرى)، قد تفشل الجلسات النشطة في بعض الحالات (بسبب مشاكل ARP) ويتعين إعادة تشغيلها.
مع ذلك، يمتلك معظم الموردين امتدادات خاصة بهم تُعالج بعض هذه المشكلات، حيث تجمع عدة محولات فعلية في محول منطقي واحد. يسمح بروتوكول التجميع متعدد الروابط المنفصل (SMLT) من نورتل بتقسيم روابط إيثرنت متعددة عبر عدة محولات في مكدس، مما يمنع أي نقطة فشل واحدة، كما يسمح بموازنة الأحمال بين جميع المحولات عبر عدة محولات تجميع من مكدس الوصول الواحد. تُزامن هذه الأجهزة الحالة عبر وصلة بين المحولات (IST) بحيث تظهر للجهاز المتصل (الوصول) كجهاز واحد (مجموعة محولات)، مما يمنع أي تكرار للحزم. يوفر SMLT مرونة مُحسّنة مع تجاوز الفشل واستعادة البيانات في أقل من ثانية لجميع وصلات السرعة، مع العمل بشفافية تامة للأجهزة الطرفية.
توفر مجموعة تجميع الروابط متعددة الهياكل ميزات مماثلة بطريقة لا تعتمد على مُصنِّع مُحدد. بالنسبة للجهاز المتصل، يظهر الاتصال كوصلة رئيسية عادية مُجمَّعة. أما التنسيق بين المصادر المتعددة المعنية فيتم التعامل معه بطريقة خاصة بكل مُصنِّع.
نفس سرعة الروابط
في معظم التطبيقات، تتكون جميع المنافذ المستخدمة في التجميع من نفس النوع المادي، مثل جميع منافذ النحاس (10/100/1000BASE-T)، أو جميع منافذ الألياف متعددة الأنماط، أو جميع منافذ الألياف أحادية النمط. ومع ذلك، فإن معيار IEEE يشترط فقط أن يكون كل رابط ثنائي الاتجاه بالكامل وأن تكون جميعها بنفس السرعة (10 أو 100 أو 1000 أو 10000 ميجابت/ثانية ).
تتميز العديد من المحولات باستقلاليتها عن الطبقة الفيزيائية (PHY)، ما يعني إمكانية احتواء المحول على مزيج من النحاس، وSX، وLX، وLX10، أو غيرها من وحدات الإرسال والاستقبال المعيارية GBIC / SFP . وبينما يُعدّ الحفاظ على نفس الطبقة الفيزيائية هو النهج المعتاد، فمن الممكن تجميع ألياف ضوئية 1000BASE-SX لوصلة واحدة، وألياف 1000BASE-LX (مسار أطول وأكثر تنوعًا) للوصلة الثانية. قد يستغرق أحد المسارين وقتًا أطول لنقل البيانات، ولكن نظرًا لأن معظم التطبيقات تحافظ على تدفق بيانات واحد على نفس الوصلة الفيزيائية (باستخدام تجزئة لعناوين MAC أو عناوين IP أو مجموعات منافذ IP/طبقة النقل كمؤشر)، فإن هذا لا يُسبب مشكلة في تسليم البيانات خارج الترتيب .
عدم تطابق تجميع الإيثرنت
يشير عدم تطابق التجميع إلى عدم تطابق نوع التجميع على طرفي الرابط. بعض المحولات لا تدعم معيار 802.1AX، ولكنها تدعم التكوين الثابت لتجميع الروابط. لذلك، قد ينجح تجميع الروابط بين محولات ذات تكوين ثابت متشابه، ولكنه سيفشل بين محول ذي تكوين ثابت وجهاز مُكوَّن لبروتوكول LACP.
أمثلة
إيثرنت
في واجهات الإيثرنت ، يتطلب تجميع القنوات مساعدة من كلٍّ من مُبدِّل الإيثرنت ونظام تشغيل الحاسوب المضيف ، حيث يجب على النظام توزيع إرسال الإطارات عبر واجهات الشبكة بنفس طريقة توزيع عمليات الإدخال/الإخراج عبر الأقراص في مصفوفة RAID 0. ولهذا السبب، تُشير بعض المناقشات حول تجميع القنوات أيضًا إلى مصفوفة العقد المتكررة منخفضة التكلفة (RAIN) أو إلى مصفوفة واجهات الشبكة المستقلة المتكررة . [ 26 ]
برنامج الشراكة بين القطاعين العام والخاص
يستخدم بروتوكول الاتصال من نقطة إلى نقطة للاتصال الهاتفي وغيره من الاتصالات بمزود خدمة الإنترنت (بما في ذلك DSL) طريقة قياسية لتجميع الروابط تُسمى Multilink PPP. ويمكن دمج روابط PPP متعددة مع نفس مزود خدمة الإنترنت لتكوين رابط واحد ذي نطاق ترددي أكبر.
المودم
في أجهزة المودم التناظرية، يمكن دمج عدة وصلات اتصال هاتفي عبر خطوط الهاتف الأرضية . ويمكن أن يقترب معدل نقل البيانات عبر هذه الوصلات المدمجة من إجمالي عرض النطاق الترددي للوصلات المدمجة مقارنةً بمعدل نقل البيانات في أنظمة التوجيه التي تعتمد ببساطة على موازنة أحمال اتصالات الشبكة الصادرة عبر هذه الوصلات.
DSL
وبالمثل، يمكن دمج خطوط DSL المتعددة لتوفير نطاق ترددي أعلى؛ في المملكة المتحدة ، يتم أحيانًا دمج ADSL لتوفير نطاق ترددي للتحميل يبلغ 512 كيلوبت/ثانية ونطاق ترددي للتنزيل يبلغ 4 ميجابت/ثانية ، في المناطق التي لا يتوفر فيها سوى نطاق ترددي يبلغ 2 ميجابت/ثانية .
دوكسيس
بموجب مواصفات DOCSIS 3.0 و3.1 لنقل البيانات عبر أنظمة التلفزيون الكبلي ، يمكن دمج قنوات متعددة (أي نطاقات ترددات الراديو في الكابل المحوري). في DOCSIS 3.0، يمكن دمج ما يصل إلى 32 قناة تنزيل و8 قنوات رفع. [ 27 ] ويبلغ عرض هذه القنوات عادةً 6 أو 8 ميجاهرتز. أما DOCSIS 3.1 فيحدد ترتيبات أكثر تعقيدًا تتضمن التجميع على مستوى الموجات الحاملة الفرعية وقنوات افتراضية أكبر. [ 28 ]
يمكن لتقنية DOCSIS أيضاً نقل بيانات برنامج حماية الرواتب (PPP).
النطاق العريض
يُعدّ دمج النطاق العريض نوعًا من أنواع دمج القنوات، ويشير إلى تجميع قنوات متعددة على مستوى طبقات نموذج OSI ، بدءًا من المستوى الرابع أو أعلى. يمكن أن تكون القنوات المدمجة روابط سلكية مثل خطوط T-1 أو DSL . بالإضافة إلى ذلك، من الممكن دمج روابط خلوية متعددة لتكوين رابط لاسلكي مدمج.
توجد منهجيات الربط الأخرى في طبقات OSI الدنيا، مما يتطلب التنسيق مع شركات الاتصالات لتنفيذها. أما ربط النطاق العريض، لأنه يُنفذ في طبقات أعلى، فيمكن تنفيذه دون هذا التنسيق. ويتضمن التنفيذ شكلاً من أشكال بروتوكول المسارات المتعددة (مثل بروتوكول TCP متعدد المسارات ) الذي يغلف حركة البيانات إلى خادم ذي نطاق ترددي أعلى. [ 29 ]
تشمل التطبيقات التجارية لتقنية دمج قنوات النطاق العريض ما يلي:
- تطبيق Connectify's Speedify fast bonding VPN - تطبيق برمجي لمنصات متعددة: الكمبيوتر الشخصي، ماك، iOS وأندرويد [ 30 ]
- تقنية الربط SpeedFusion من Peplink [ 31 ]
- تقنية ربط الشبكات الافتراضية الخاصة متعددة القنوات من Viprinet [ 32 ]
- تقنية ربط الإنترنت Natiply من Synopi [ 33 ]
- ربط الشبكات المتعددة من ComBOX Networks كخدمة VPN [ 34 ]
تشمل الطرق التقليدية لدمج روابط الشبكة الواسعة (WAN) موازنة الأحمال و/أو تجاوز الأعطال على مستوى كل اتصال (جلسة). ولأن برامج إدارة التنزيل الحالية وغيرها من البرامج تستخدم بالفعل اتصالات متعددة للتغلب على التقييد وسلوك التحكم المفرط في الازدحام، فإن موازنة الاتصالات عبر روابط WAN المختلفة كافية للاستفادة من عرض النطاق الترددي الخاص بها.
واي فاي
في معيار IEEE 802.11 (واي فاي)، تُستخدم تقنية دمج القنوات في تقنية Super G ، والتي تُعرف بسرعة 108 ميجابت/ثانية . وهي تقوم بدمج قناتين من معيار IEEE 802.11g ، والذي تبلغ سرعة نقل البيانات فيه 54 ميجابت/ثانية لكل قناة.
في معيار IEEE 802.11n ، تم تحديد نمط بعرض قناة يبلغ 40 ميجاهرتز. هذا ليس دمج قنوات، بل قناة واحدة بعرض قناة مضاعف مقارنةً بالعرض القديم البالغ 20 ميجاهرتز، وبالتالي استخدام نطاقين متجاورين بعرض 20 ميجاهرتز. يتيح ذلك مضاعفة معدل نقل بيانات الطبقة الفيزيائية مباشرةً من قناة واحدة بعرض 20 ميجاهرتز.
يسمح معيار IEEE 802.11be (Wi-Fi 7) بربط نطاقين مختلفين، وهو ما يُعرف بتشغيل الروابط المتعددة (MLO).
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 غيخارو، مانويل؛ روبن غاسبار؛ وآخرون . (2008). "الخبرة والدروس المستفادة من تشغيل قواعد بيانات عالية التوافر على وحدات تخزين متصلة بالشبكة" . مجلة الفيزياء: سلسلة المؤتمرات . سلسلة المؤتمرات. 119 (4) 042015. دار نشر IOP. Bibcode : 2008JPhCS.119d2015G . doi : 10.1088/1742-6596/119/4/042015 .
يتكون تجميع الشبكة (المعروف أيضًا باسم ربط المنافذ) من تجميع واجهات شبكة متعددة في واجهة منطقية واحدة مرتبطة، والتي تتوافق مع عنوان IP واحد.
- ↑ "تجميع روابط IEEE 802.3ad" . شركة سيسكو سيستمز . 27 فبراير 2007. مؤرشف من الأصل في 19 أبريل 2012. تم الاطلاع عليه في 15 مارس 2012 .
- ↑ "دليل تكوين برنامج NX-OS لسلسلة Cisco Nexus 5000 - تكوين قنوات المنافذ [ محولات سلسلة Cisco Nexus 5000 ] " . Cisco . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أكتوبر 2019 .
- 1 2 "دليل IEEE 802 Trunking" . 11 نوفمبر 1997. مؤرشف من الأصل في 7 ديسمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 13 أغسطس 2013 .
- ↑ "فريق عمل تجميع روابط IEEE 802.3ad" . www.ieee802.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 27 أكتوبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 مايو 2018 .
- ↑ لو، ديفيد (13 نوفمبر 2006). "صيانة معيار IEEE 802.3" (ملف PDF) . صفحة 9. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 7 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليه في 18 أغسطس 2009. اقتراح لنقل تجميع الروابط إلى معيار IEEE 802.1 .
• هو طبقة فرعية من معيار 802.3، ولكن يجب أن يكون أعلى من معيار IEEE 802.1x.
- ↑ "طلب ترخيص مشروع تجميع الروابط IEEE 802.3ax (IEEE P802.1AX) (موافق عليه)" ( ملف PDF) . 22 مارس 2007، صفحة 3. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 16 نوفمبر 2010. تم الاطلاع عليه في 10 يناير 2018.
وقد تم التوصل إلى استنتاج بين معياري 802.1 و802.3 مفاده أن التطوير المستقبلي لتجميع الروابط سيكون أكثر ملاءمة كمعيار 802.1.
- ↑ "IEEE SA - 802.1AX-2008 - معيار IEEE للشبكات المحلية وشبكات المناطق الحضرية - تجميع الروابط" . مؤرشف من الأصل في 7 أغسطس 2013. تم الاطلاع عليه في 13 أغسطس 2013 .
- ↑ "جمعية معايير IEEE" . جمعية معايير IEEE - IEEE 802.1AX-2020 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 فبراير 2025 .
- ↑ "معيار IEEE للشبكات المحلية وشبكات المناطق الحضرية - تجميع الروابط". IEEE STD 802.1AX-2020 (مراجعة IEEE STD 802.1AX-2014) : 1-333 . 29 مايو 2020. doi : 10.1109/IEEESTD.2020.9105034 . ISBN 978-1-5044-6428-4.
- ↑ "ما هو LACP؟" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 مارس 2020 .
- ↑ "تجميع الروابط على خوادم Dell" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 13 مارس 2012.
- ↑ "شركة Connectify تُسوّق خدمة Speedify لربط القنوات - FierceWireless" . www.fiercewireless.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 28 يونيو 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 مايو 2018 .
- ١ ٢ ٣ مؤسسة لينكس: الترابط ( مؤرشف بتاريخ ٢٨ ديسمبر ٢٠١٠ في أرشيف الإنترنت)
- ↑ "فهم ربط بطاقات الشبكة مع نظام لينكس" . 2 ديسمبر 2009.
- 1 2 "دليل استخدام برنامج تشغيل ربط إيثرنت في لينكس" . kernel.org . 27 أبريل 2011. تم الاطلاع عليه في 4 نوفمبر 2024 .
- ↑ "libteam by jpirko" . www.libteam.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 14 سبتمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 مايو 2018 .
- ↑ "تجميع الروابط (LAG) في معيار IEEE 802.3ad: ماهيته وما ليس هو" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 29 نوفمبر 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 مايو 2007 .
- 1 2 آليات لتحسين استخدام روابط مكونات تجميع الروابط (LAG) ومسارات النقل المتعددة متساوية التكلفة (ECMP) في الشبكات . IETF . doi : 10.17487/RFC7424 . RFC 7424 .
- ↑ "توزيع حركة المرور الصادرة عبر الوصلات المجمعة". دليل إدارة وتكوين Procurve 2910al . هيوليت باكارد. فبراير 2009.
- ↑ خدمات الشبكات المتقدمة من إنتل، مؤرشفة بتاريخ 24 يناير 2007 في أرشيف الإنترنت
- ↑ Archiveddocs (8 أكتوبر 2009). "RandomAdapter: Core Services" . technet.microsoft.com . مؤرشف من الأصل في 25 أبريل 2016. تم الاطلاع عليه في 9 مايو 2018 .
- ↑ "Norton Internet Security™ - حماية الكمبيوتر الشخصي" . www.pctools.com . مؤرشف من الأصل في 1 أبريل 2017. تم الاطلاع عليه في 9 مايو 2018 .
- ↑ تطبيقات إدارة ويندوز من برودكوم، مؤرشفة بتاريخ 1 أغسطس 2012 في أرشيف الإنترنت ، تمت زيارتها في 8 يوليو 2012
- ↑ "ما الجديد في شبكات vSphere 5.1" (ملف PDF) . يونيو 2012. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 23 يناير 2014.
- ↑ جيلين دونغ، محرر. (2007). قاموس الشبكات . مجموعة ITPro. شركة جافين تكنولوجيز. ص 95. ISBN 978-1-60267-000-6تم استرجاعه في 7 أغسطس 2013.
إن ربط القنوات، والذي يسمى أحيانًا أيضًا بالمصفوفة المتكررة لواجهات الشبكة المستقلة (RAIN)، هو ترتيب يتم فيه دمج واجهتين أو أكثر من واجهات الشبكة على جهاز كمبيوتر مضيف لتحقيق التكرار أو زيادة الإنتاجية.
- ↑ مواصفات الواجهة المادية لـ DOCSIS 3.0
- ↑ مواصفات الواجهة المادية لـ DOCSIS 3.1
- ↑ "تجميع النطاق العريض يوفر بديلاً عالي السرعة" . engineeringbook.net. مؤرشف من الأصل في 7 يوليو 2012. تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2013 .
- ↑ خدمة Speedify من Connectify
- ↑ تقنية الربط SpeedFusion من Peplink
- ↑ تقنية ربط الشبكات الافتراضية الخاصة متعددة القنوات من Viprinet
- ↑ تقنية ربط الإنترنت ناتيبلي من سينوبي
- ↑ خدمات كومبوكس متعددة المنافذ (WAN) تجميع النطاق العريض
روابط خارجية
- الفصل 5.4: بروتوكول التحكم في تجميع الروابط (LACP). معيار IEEE 802.1AX-2008، معيار IEEE للشبكات المحلية وشبكات المناطق الحضرية - تجميع الروابط (ملف PDF) . جمعية معايير IEEE . 3 نوفمبر 2008. ص 30. doi : 10.1109/IEEESTD.2008.4668665 . ISBN 978-0-7381-5794-8تمت أرشفة هذا الملف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 15 فبراير 2010.
- فريق عمل تجميع الروابط IEEE P802.3ad
- دليل تجميع/ربط روابط Mikrotik
- إيثرنت
- بروتوكولات الربط
- بروتوكولات الربط
- أداء الشبكة
- بنية الشبكة