سوئیچ سیسکو سری 2960 یکی از پرفروش ترین سوئیچ های شبکه ساخته شده توسط کمپانی سیسکو است که یک سوئیچ لایه دو بوده که براساس مک آدرس کار میکند. با ما همراه باشید تا بیشتر در رابطه با انواع سوئیچ سیسکو 2960، نحوه نامگذاری و تفاوت آنها بدانیم.
مهم ترین اساس در شبکه های کامپیوتری تشکیل سیستم شبکه ای یکپارچه و منسجم می باشد، که توانایی انتقال هر نوع داده و اطلاعات در شبکه را داشته باشد. برای تشکیل شبکه و اتصال چندین دستگاه به یکدیگر نیازمند به ایجاد راه ارتباطی می باشد که این راه های ارتباطی یا پل های ارتباطی را سوئیچ شبکه ایجاد می کند.
سوئیچ شبکه قادر به انتقال سریع و کارآمد اطلاعات و داده ها از نقاطی به نقطه ی دیگر بوده و در طی چندین سال گذشته این ارتباطات پیشرفت های چشم گیری را از لحاظ سرعت و امنیت به همراه داشته است. همین امر باعث شده تا سوئیچ ها با قابلیت های گسترده و مدل های متفاوت تولید و به بازار تجهیزات شبکه عرضه شده اند.
سوئیچ شبکه دستگاهی است که نودها و دیوایسهای تحت شبکه را از طریق پروسهای به نام packet switching بهم متصل میکند. اساس کار سوئیچ بر اساس Mac Address سیستمهای تحت شبکه است در حقیقت سوئیچ میداند که کدام پورت سوئیچ به کدام آدرس مک تعلق دارد و بر این اساس جدولی بنام MAC Address Table ایجاد کرده و براساس آن تصمیمگیری میکند.
سوئیچ سیسکو سری 2960 جزء محبوب ترین سوئیچ هایی است که توسط شرکت سیسکو، یکی از موفق ترین کمپانی هایی که در زمینه تولید تجهیزات شبکه مشغول به فعالیت است تولید شده است. سوئیچ های سری 2960 در لایه دوم یا سوم شبکه قابل استفاده هستند و به همین دلیل به نام سوییچهای لایه ۲ و ۳ شناخته میشوند.
این سوئیچ ها به اترنت، الگوریتمهای هوشمند مسیریابی، پیکربندی ثابت، Half/Full Duplex Auto-Negotiation، پشتیبانی از فناوری poe، پورتهای آپلینک، پشتیبانی از فیبر نوری در برخی مدل ها مجهز می باشند. همچنین این سوئیچ ها در انواع مختلفی هستند که می توانند نیاز کلیه مشاغل از کوچک تا متوسط را برآروده سازند.
از جمله مزایای استفاده از انواع سوئیچ سیسکو 2960 می توان به:
ملاک نامگذاری سوئیچ های سیسکو تکنولوژیها و قابلیتهایی است که هر یک از آنها دارند. پس می توان برخی از ویژگیهای سوئیچ را از نام آن فهمید. برای مثال پارت نامبر سوئیچ سیسکو WS-C2960X-24TS-L را در نظر بگیرید.
ابتدا مواردی رو بررسی می کنیم که در همه سوئیچ های 2960 یکسان هستند که شامل:
1ـ WS: این حروف که در ابتدای اکثر سوئیچ های سیسکو آمده است به معنای مدل سوئیچ بردی است که از رمزگذاری 40 بیتی پروتکل IPSEC پشتیبانی می کند.
2ـ C: در این قسمت همانطور که در تصویر بالا مشاهده می کنید علامت C گذاشته شده است که به معنی Chassis یا شاسی می باشد.
3ـ 2960: این قسمت که مدل دستگاه را نشان می دهد.
از قسمت 4 به بعد می تواند در انواع سوئیچ سیسکو 2960 متفاوت باشد:
4ـ در این قسمت سری دستگاه نمایش داده می شود که هر کدام نشان دهنده قابلیت خاصی هستند که می تواند یکی از گزینه های زیر باشد:
ـ خالی: ممکن است در این قسمت هیچ حرفی قرار داده نشود که مدل اولیه سوئیچ های سیسکو با پورت های 100 مگابیت Downlink و یک گیگابیت Uplink می باشد.
ـ PLUS: این سری هم دارای پورت های 100 مگابیتی می باشند اما ظرفیت رم و فلش در آنها افزایش یافته است.
ـ G: در این سری پورت های Downlink و Uplink به یک گیگابیت تغییر یافته است. البته لازم به ذکر است که در این سری ها ماژول های SFP نیز اضافه شدند. یعنی ما در این سری ها امکان استفاده از پورت های Combo ( امکان استفاده از پورت های اترنت و SFP در پورت های Uplink ) را داریم.
ـ S: این سری از سوئیچ ها علاوه بر پورت های یک گیگابیتی Downlink، دارای قابلیت Stack تا چهار دستگاه را نیز دارا می باشند.
ـ X: این سری نیز همانند سری S دارای پورت های یک گیگابیتی Downlink بوده اما از قابلیت Stack تا هشت دستگاه را پشتیبانی می کنند.
ـ XR: کلیه قابلیت های سری X را داشته، تنها تفاوت آن این است که می توان در این سری از سوئیچ ها پاور Redundant قرار داد.
ـ CX: این سری از سوئیچ ها، بیشتر برای سوئیچ های 8 پورت استفاده می شود و به صورت Compact قرار داده شده اند. به این معنی که حجم کوچکتری نسبت به سایر سوئیچ ها دارند.
5ـ در این قسمت تعداد پورت قرار داده می شود که به ترتیب می تواند 8، 12، 24 و 48 پورت باشد.
6ـ این قسمت نشان دهنده وضعیت پورت های Downlink می باشد، که ممکن است با T ( اترنت )، S ( اسلات های SFP )، L ( 8 پورتPOE)، P ( پورت های اترنت POE )، FP به معنی Full POE و LP به معنی Low POE نمایش داده شود.
در سوئیچ های ۴۸ پورت سری ۲۹۶۰S توان POE میتواند زیاد یا کم باشد. سوئیچ ها با توان ۳۷۰ وات و ۷۴۰ وات عرضه می شود.
7ـ حرف بعدی نوع پورت های Uplink را نشان می دهد که می تواند یکی از حروف Q (پورت Uplink گیگابیت اترنت)، T (پورت Uplink گیگابیت اترنت) و C (پورت Combo Uplink گیگابیت اترنت و SFP)، S (اسلات ماژول های SFP) و D (اسلات ماژول SFP و SFP+) باشد.
8ـ این قسمت نشان دهنده نوع لایسنس موجود بر روی دستگاه می باشد که می توانید LL یا S (نسخه IOS موجود بر روی دستگاه LANLite است)، L (نسخه IOS موجود بر روی دستگاه LANBase است) و I (نسخه IOS موجود بر روی دستگاه IPLite می باشد) را مشاهده نمایید.
سوئیچ 2960S و 2960X مجهز به پورت گیگابیت بوده و Stackable هستند در نتیجه برای افزایش توانایی سوئیچها میتوانیم دو تا هشت سوئیچ را از طریق پورتهای خاصی بنام stack به هم وصل کنیم که در این صورت به پهنای باند ۸۰ گیگابیت برثانیه میرسیم.
در سری سوئیچ های جدید سیسکو، این تکنولوژی Flex Stack نام گرفته است. در این تکنولوژی پس از stack شدن از طریق کابل مخصوص و اعمال تنظیمات لازم، همه سوئیچها یک سوئیچ منطقی واحد به وجود میآورند که کار مدیریت همه سوئیچها و پورت سوئیچها به راحتی از طریق همین یک سوئیچ انجام میگیرد.
برای درک بهتر از مشخصات هر وسیله ذخیرهسازی بهتر است که حداقل سه ویژگی مختلف آن مد نظر گرفته شود. IOPS، زمان پاسخدهی و حجمکاری. حال ما در این مقاله قصد داریم در رابطه با iops صحبت کنیم، پس با ما همراه باشید.
IOPS مخفف عبارات input output operation per second می باشد که یک واحد اندازه گیری حداکثر میزان خواندن و نوشتن بر روی تجهیزات ذخیره سازی اطلاعات است. در واقع به واحد استاندارد اندازه گیری برای بیشترین تعداد خواندن و نوشتن در فضاهای ذخیره سازی ( مانند هارد دیسک، SSD و درایو های SAN) گفته می شود. به طور کلی می توان گفت دستگاه یا هاردی که مقدار IOPS آن بیشتر باشد می تواند عملیات بیشتری را در یک ثانیه انجام دهد.
برای آنکه بهتر متوجه IOPS شوید مثالی می زنیم: برای مثال میتوان IOPS را به سرعت در دقیقه یک موتور در ماشین تشبیه کرد. یک موتور قدرت گردش 10 هزار دور در دقیقه را دارد. انجام این مقدار گردش در حالی که موتور دنده در حالت خلاص قرار گرفته اهمیت خاصی ندارد. اما اگر موتوری بتواند اسب بخار و گشتاور خاصی را با استفاده از ده هزار دور در دقیقه به کار گیرد میتوان به قدرت آن موتور اطمینان داشت.
در سال 1999 اکثر شرکت های تولید کننده سخت افزار شروع به سواستفاده از IOPS کرده که این عامل مشکلات زیادی را به وجود آورد. این شرکت ها شروع به اعلام اعداد غیر واقعی در رابطه با IOPS کردند. برای حل این مشکل شرکت اینتل بنچمارک IOmeter را برای اندازهگیری ویژگیهای مختلف وسایل ذخیرهسازی منتشر کرد. سازمان Storage Performance Council نیز توانست بنچمارکی به نام SPC-1 Benchmark Suite را منتشر کند که یکی از دقیقترین بنچمارکهای موجود است.
SPC-1 از تولیدکنندگان درخواست میکند تا تمام مشخصات مربوط به دستگاههای ذخیرهسازی خود را اعلام کنند. استانداردهایی که در محیطکاری استفاده میشوند. در این میان باید میزان IOPS و زمان پاسخدهی به دقت مشخص شود تا از تقلب و ارائه اعداد غیرواقعی جلوگیری شود. در نتیجه تست و بنچمارک SPC-1 نتیجهای واقعگرا از IOPS، زمان پاسخدهی، پایداری داده و عملکرد در وسیله ذخیرهسازی است.
همچنین این تست با توجه به دریافت قیمت قطعات استفاده شده در ساخت وسیله ذخیرهسازی انجام میشود و در نهایت ارزش خرید نسبت به هر IOPS نیز ارائه میشود. مقدار دقیق IOPS در هر سیستم بسته به تنظیمات مختلف میتواند بسیار متفاوت باشد. شاید مهمترین نوع تست IOPS دسترسی به دادهها به صورت ترتیبی و یا تصادفی است. گرچه تستهای دیگری نیز وجود دارند. از عوامل محیطی موثر روی نتیجه تست SPC-1 میتوان به کانفیگ سیستم، سیستم عامل و … اشاره کرد.
در این جا لازم است که به این نکته اشاره کنیم که iops به تنهایی نمی تواند معیار خوبی برای اندازه گیری عملکرد باشد. از این رو آی او پی اس همراه با یکی از دو معیار توان عملیاتی (throughput) و تاخیر (latency) می توانند برای اندازه گیری عملکرد، معیارهای مناسبی باشند.
Throughput (توان عملیاتی) تعداد واحدهای اطلاعاتی را که یک سیستم می تواند در یک دوره ی زمانی پردازش کند، اندازه گیری می نماید. همچنین تعداد عملیات I/O در ثانیه را شامل می شود اما معمولا به صورت بایت بر ثانیه محاسبه می شود. IOPS و throughput به تنهایی نمی توانند معیار مناسبی برای اندازه گیری عملکرد باشند.
Latency (تاخیر) فاصله زمانی بین ارسال یک درخواست و دریافت یک پاسخ است. در رابطه با IOPS تاخیر به مدت زمانی گفته می شود که یک درخواست I/O از طرف اپلیکیشن کامل می شود. همانطور که گفته شد مقیاس هایی همچون latency، IOPS و throughput به تنهایی تصویر کاملی ارائه نمی دهند اما در کنار هم، به سنجش عملکرد کمک می کنند.
وقتی صحبت از ذخیره سازی می شود اغلب افراد به throughput فکر می کنند. اما throughput مانند حداکثر سرعت یک خودرو می ماند که ممکن است شما نتوانید از حداکثر سرعت یک خودرو استفاده نمایید. برخی ویژگی هایی مانند سرعت ماشین شما و نحوه کنترل خمیدگی ها و پیچ ها، اغلب از حداکثر سرعت آن مهم تر هستند. و این مثال برای عملکرد ذخیره سازی نیز صادق است.
همانطور که می دانید SSD ها اغلب بسیار سریعتر از هارد دیسک های معمولی هستند اما این در مورد توان عملیاتی یا throughput نمی توان این مسأله را عنوان کرد. همه چیز به عملیات ورودی/خروجی در ثانیه (IOPS) بر می گردد. اما IOPS کل داستان نیست. به بیان دقیق تر IOPS یک رقم بی معنی است مگر اینکه به میانگین latency و اندازه درخواست معین (چه مقدار داده با I/O پردازش می شود) مرتبط باشد. بیایید ابتدا روی IOPS و Latency تمرکز کنیم و بعداً در مورد اندازه درخواست صحبت کنیم.
پس اول تمرکزمون رو روی IOPS و latency می گذاریم.
latency بسیار مهم است، زیرا یک سیستم ذخیرهسازی که میتواند 1000 IOPS با تاخیر متوسط 10 میلیثانیه را مدیریت کند، ممکن است عملکرد برنامه بهتری نسبت به یک زیرسیستم که میتواند 5000 IOPS با تأخیر متوسط 50 میلیثانیه را مدیریت کند، داشته باشد. به خصوص اگر برنامه شما به latency حساس باشد، مانند سرویس پایگاه داده.
درک این موضوع بسیار مهم است: IOPS و latency چگونه با یکدیگر ارتباط دارند. تصور کنید که در یک سوپر مارکت هستید. این یک سوپرمارکت ویژه است که در آن به مشتریان (I/Os) با صندوقدار (دیسک) با سرعت متوسط 10 میلی ثانیه خدمات ارائه می شود. اگر یک ثانیه را با 10 میلی ثانیه تقسیم کنید، متوجه می شویم که این صندوقدار می تواند 100 مشتری در ثانیه را اداره کند. اما فقط یکی در یک زمان و پشت سر هم.
واضح است که با اینکه صندوقدار می تواند در هر ثانیه 100 مشتری را اداره کند، اما نمی تواند همزمان از عهده آنها برآید! بنابراین هنگامی که مشتری به ثبت می رسد، و در مدت زمان رسیدگی به 10 میلی ثانیه، مشتری دوم می رسد، آن مشتری باید منتظر بماند. هنگامی که مشتری منتظر توسط صندوقدار رسیدگی می شود، رسیدگی به آن مشتری هنوز فقط 10 میلی ثانیه طول می کشد، اما زمان پردازش کلی شاید 15 میلی ثانیه یا در بدترین حالت (دو مشتری همزمان وارد می شوند) حتی 20 میلی ثانیه بود.
البته یک دیسک ممکن است ورودی/خروجی های با تاخیر متوسط 10 میلی ثانیه را مدیریت کند. تأخیر واقعی همانطور که توسط برنامه درک می شود ممکن است بیشتر باشد زیرا برخی از I/O ها باید در صف منتظر بمانند.
این مثال همچنین نشان میدهد که انتظار در صف، تأخیر یک I/O خاص را افزایش میدهد. بنابراین اگر صف خواندن ورودی/خروجی را افزایش دهید، متوجه خواهید شد که میانگین تأخیر افزایش خواهد یافت. صف های طولانی تر به معنای تأخیر بیشتر و همچنین IOPS بیشتر خواهد بود!!!
چطور ممکنه؟ چگونه یک هارد دیسک می تواند ناگهان IOP های تصادفی بیشتری را به قیمت latency انجام دهد؟ ترفند در این است که سیستم ذخیره سازی می تواند هوشمند باشد و به صف نگاه کند و سپس ورودی/خروجی ها را به گونه ای سفارش دهد که الگوی دسترسی واقعی به دیسک سریالی تر شود. بنابراین یک دیسک می تواند IOPS/s بیشتری را به قیمت افزایش متوسط latency ارائه دهد. بسته به تأخیر به دست آمده و الزامات عملکرد لایه کاربردی، این می تواند قابل قبول باشد یا خیر.
میزان iops هارد دیسک ها به زمان جستجو بستگی دارد ولی میزان iops در SSD ها عمدتا به کنترلر داخلی دستگاه بستگی دارد. لازم به ذکر است که عملکرد SSD در طول زمان تغییر می کند و در مراحل اولیه بیشتر است به طوری که حتی زمانی که به حالت پایدار می رسد همچنان از نظر آی او پی اس نسبت به هارد دیسک ها بهتر عمل می کند زیرا HDD ها اغلب درگیر مسائلی از قبیل تاخیر و زمان خواندن و نوشتن می باشند.
اعداد مربوط به آی او پی اس در هر دو وسایل ذخیره سازی SSD و HDD معمولا بیشترین سرعت را نمایش می دهد و تعداد آی او پی اس ترتیبی معمولا حداکثر پهنای باند پایدار را نشان می دهد که سیستم ذخیره سازی قادر به انجام آن می باشد. اغلب آی او پی اس ترتیبی به عنوان یک مگابایت بر ثانیه به شرح زیر گزارش می شود:
IOPS*TransferSizeInBytes = BytesPerSec
که اصولا نتیجه عملیات فوق به مگابایت بر ثانیه تبدیل می شود.
با افزایش تعداد IO ها، برخی از HDD ها در عملکرد بهبود می یابند. این معمولاً نتیجه منطق کنترلر پیشرفته تری درایو است که فرماندهی را مرتب می کند که مرتب سازی مجدد آن را معمولاً یا Tagged Command Queaching (TCQ) یا Native Command Queaching (NCQ) می نامند. اکثر درایوهای SATA قادر به انجام این کار نیستند و یا اجرای آنها به حدی ضعیف است که هیچ فایده ای از عملکرد را نمی توان مشاهده کرد.
در حالی که HDD های سنتی تقریباً دارای همان آی او پی اس برای عملیات خواندن و نوشتن هستند، اکثر SSD های مبتنی بر فلش NAND نوشتن آن بسیار کندتر از خواندن به دلیل عدم امکان بازنویسی مستقیم به طور مکتوب در مکان قبلی است که مجبور می شود روشی به نام garbage collection را انجام دهد.
IOPS ∗ TransferSizeInBytes = BytesPerSec {\displaystyle {\text{IOPS}}*{\text{TransferSizeInBytes}}={\text{BytesPerSec}}}
این دو نوع از هارد ها در دنیای امروز بیشترین کاربرد را دارند. هر دو این هارد ها برای انجام عملیات خود در حال چرخاندن یک دیسک هستند. فقط یک نوع از هارد دیسک SATA در بازار موجود می باشد این در حالی است که از هارد دیسک SAS دو نوع در بازار موجود است. مبنای این دسته بندی مقدار IOPS آن هاست. در ادامه به این دسته بندی ها خواهیم پرداخت.
میانگین سرعت SATA 7.2K rpm است و می تواند حداکثر ۱۰۰ عملیات ورودی و خروجی را در ثانیه انجام دهد. این هارد با سرعت ۱۰K rpm می تواند حداکثر ۱۵۰ عملیات را در ثانیه انجام دهد.
این نوع از هارد دیسک با دو سرعت ۱۰k و ۱۵k در بازار موجود است. SAS 10k می تواند ۱۴۰ عملیات را در ثانیه انجام دهد و SAS 15k می تواند ۲۱۰ عملیات را در ثانیه انجام دهد. SAS سریعتر از SATA است و در معاملات بانکی و تجارت الکترونیکی استفاده می شود.
در این نوع از هارد ها مقدار IOPS بسته به نیاز سرعت خواندن و نوشتن بسیار زیاد است. مقدار IOPS در هارد های SSD بین ۴۶۰۰ تا ۷۵۰۰ است ولی این مقدار نیز قابل افزایش است. امروزه یک هارد SSD مدرن می تواند ۱۰۰۰۰۰ عملیات را در یک ثانیه انجام دهد.
جالب است بدانید که میزان اهمیت IOPS به عنوان یک مقیاس اندازه گیری همچنان سوال برانگیز است. با توجه به میزان لود بار اعداد مربوط به واحد بیشترین تعداد خواندن و نوشتن بسیار متفاوت است در نتیجه نمی توان IPOS را به تنهایی پارامتر موثری برای تصمیم گیری در نظر گرفت.
از آنجایی که اعداد بیشترین تعداد خواندن و نوشتن تحت تاثیر اندازه بلوک داده ها و حجم کار است، بعید است که فروشندگان در هنگام اندازه گیری آن از متغیرهای استاندارد استفاده کنند. حتی در صورت استفاده از سیستم استانداری با در نظر گرفتن اندازه بلوک و عملیات خواندن و نوشتن، عدد به دست آمده معنایی به جز میزان کارایی در یک حجم کار مشخص ندارد.
منبع : iops چیست