شبکه منطقی که به عنوان شبکه مجازی یا شبکه همپوشانی نیز شناخته می‌شود، مفهومی در شبکه‌های کامپیوتری است که ایجاد یک زیرساخت ارتباطی مجازی را در بالای یک شبکه فیزیکی موجود امکان‌پذیر می‌سازد. این مجازی‌سازی باعث افزایش انعطاف‌پذیری، مقیاس‌پذیری و امنیت در عین بهینه‌سازی استفاده از منابع شبکه می‌شود. شبکه های منطقی نقش مهمی در راه حل های شبکه مدرن ایفا می کنند و به جنبه اساسی بسیاری از ارائه دهندگان سرور پروکسی، از جمله OneProxy (oneproxy.pro) تبدیل شده اند.
تاریخچه پیدایش شبکه منطقی و اولین اشاره به آن
مفهوم شبکه های منطقی به روزهای اولیه شبکه های کامپیوتری برمی گردد، اما استفاده و شناخت گسترده آن با ظهور فناوری های مجازی سازی صورت گرفت. در دهه 1970، محققان شروع به بررسی راه‌هایی برای ایجاد چندین شبکه منطقی روی یک شبکه فیزیکی کردند که منجر به توسعه اولین شبکه‌های محلی مجازی (VLAN) شد. این VLAN ها به مدیران شبکه اجازه می دادند تا یک شبکه فیزیکی واحد را به چندین شبکه منطقی ایزوله تقسیم کنند و امنیت و مدیریت ترافیک را افزایش دهند.
با این حال، تا اواخر قرن بیستم بود که اصطلاح "شبکه منطقی" محبوبیت پیدا کرد. در زمینه مراکز داده مدرن و محاسبات ابری، شبکه های منطقی به ابزاری حیاتی برای مدیریت پیچیدگی و مقیاس شبکه ها تبدیل شدند. معرفی شبکه‌های تعریف‌شده با نرم‌افزار (SDN) و فناوری‌های مجازی‌سازی شبکه انقلابی بیشتری در نحوه پیاده‌سازی و مدیریت شبکه‌های منطقی ایجاد کرد.
اطلاعات دقیق در مورد شبکه منطقی. گسترش موضوع شبکه منطقی.
یک شبکه منطقی مستقل از زیرساخت شبکه فیزیکی زیربنایی عمل می کند، به این معنی که می توان آن را طراحی و پیکربندی کرد تا نیازهای خاص را بدون تأثیرگذاری بر شبکه فیزیکی برآورده کند. این انتزاع امکان مهاجرت یکپارچه، مقیاس پذیری و سهولت مدیریت را فراهم می کند.
اجزای کلیدی یک شبکه منطقی:
-
دستگاه های شبکه مجازی: سوئیچ‌های مجازی، روترها، فایروال‌ها و متعادل‌کننده‌های بار برای کار در شبکه Logical، جداسازی ترافیک و اجرای سیاست‌ها به طور مستقل ایجاد شده‌اند.
-
رابط های شبکه مجازی: واسط های شبکه مجازی با ماشین های مجازی (VM) یا کانتینرها مرتبط هستند و اتصال آنها را به شبکه منطقی فراهم می کنند.
-
پروتکل های تونل زنی: پروتکل های تونل سازی، مانند VXLAN (شبکه قابل توسعه مجازی) و GRE (محصول مسیریابی عمومی)، ارتباط بین بخش های مختلف شبکه منطقی را در زیرساخت فیزیکی تسهیل می کنند.
-
کنترل کننده های پوشش: کنترل کننده های Overlay اجزای شبکه مجازی را مدیریت کرده و از عملکرد صحیح شبکه Logical اطمینان حاصل می کنند.
-
سیاست های شبکه منطقی: مدیران می توانند سیاست هایی را برای مدیریت ترافیک، امنیت و کیفیت خدمات (QoS) در شبکه Logical تعریف کنند.
ساختار داخلی شبکه منطقی نحوه عملکرد شبکه منطقی
شبکه Logical به تکنیک های مجازی سازی برای ایجاد مسیرهای ارتباطی ایزوله در زیرساخت فیزیکی متکی است. هنگامی که یک بسته از یک منبع به یک مقصد در شبکه Logical ارسال می شود، مراحل زیر رخ می دهد:
-
ایجاد بسته: بسته توسط دستگاه منبع (مثلاً یک VM یا کانتینر) در شبکه Logical تولید می شود.
-
کپسوله سازی: بسته با هدرهای همپوشانی مناسب، شامل اطلاعات مربوط به شبکه مجازی که به آن تعلق دارد، محصور شده است.
-
مسیریابی: سپس بسته با استفاده از کنترلرهای پوششی و دستگاه های شبکه مجازی از طریق شبکه Logical هدایت می شود.
-
کپسولاسیون: بسته با رسیدن به مقصد، کپسوله‌سازی می‌شود و داده‌های اصلی به دستگاه مقصد تحویل داده می‌شود.
شبکه فیزیکی زیربنایی از ساختار داخلی شبکه Logical بی اطلاع است و آن را برای زیرساخت فیزیکی شفاف می کند.
تجزیه و تحلیل ویژگی های کلیدی شبکه منطقی.
شبکه منطقی چندین ویژگی کلیدی را ارائه می دهد که آن را به یک راه حل قانع کننده برای چالش های شبکه مدرن تبدیل می کند:
-
جداسازی و تقسیم بندی: شبکه های منطقی جداسازی بین بخش های مختلف، بهبود امنیت و به حداقل رساندن تأثیر خطاها یا حملات را فراهم می کنند.
-
مقیاس پذیری: شبکه های منطقی با قابلیت ایجاد چندین شبکه مجازی در یک زیرساخت فیزیکی، مقیاس پذیری یکپارچه را امکان پذیر می کنند.
-
انعطاف پذیری و چابکی: مدیران می توانند به صورت پویا شبکه های منطقی را پیکربندی و مدیریت کنند و به سرعت به نیازهای در حال تغییر پاسخ دهند.
-
مدیریت متمرکز: کنترل کننده های پوششی مدیریت شبکه های منطقی را متمرکز می کنند و مدیریت شبکه را ساده می کنند.
-
استفاده بهینه از منابع: شبکه های منطقی استفاده از منابع شبکه را بهینه می کنند، ضایعات را کاهش می دهند و کارایی را بهبود می بخشند.
انواع شبکه منطقی
شبکه های منطقی را می توان بر اساس پیاده سازی و موارد استفاده آنها دسته بندی کرد. در زیر برخی از انواع رایج شبکه های منطقی آورده شده است:
| تایپ کنید | شرح |
|---|---|
| شبکه های مجازی مجازی (VLAN) | VLAN ها یک شبکه فیزیکی را به چندین شبکه منطقی تقسیم می کنند و امنیت را افزایش می دهند. |
| شبکه های پوششی | شبکه های همپوشانی مسیرهای ارتباطی مجازی را روی زیرساخت فیزیکی ایجاد می کنند. |
| WAN تعریف شده توسط نرم افزار | SD-WAN از شبکه های منطقی برای بهینه سازی و مدیریت ترافیک در سراسر سایت های توزیع شده جغرافیایی استفاده می کند. |
| ابر خصوصی مجازی (VPC) | VPC ها محیط های شبکه ایزوله را در پلتفرم های رایانش ابری ارائه می دهند. |
موارد استفاده از شبکه های منطقی:
-
شبکه های مرکز داده: شبکه های منطقی به طور گسترده در مراکز داده برای مدیریت زیرساخت های شبکه پیچیده و بهبود تخصیص منابع استفاده می شوند.
-
پردازش ابری: ارائه دهندگان خدمات ابری از شبکه های منطقی برای ایجاد ابرهای خصوصی مجازی برای مشتریان خود استفاده می کنند و از انزوا و امنیت اطمینان می دهند.
-
چند اجاره ای: شبکه های منطقی چندین مستأجر را قادر می سازند تا در عین حفظ جداسازی داده ها، زیرساخت فیزیکی یکسانی را به اشتراک بگذارند.
-
معماری میکروسرویس ها: در برنامه های کاربردی مبتنی بر میکروسرویس، شبکه های منطقی ارتباط بین اجزای توزیع شده را تسهیل می کنند.
چالش ها و راه حل ها:
-
سربار شبکه: پروتکل های تونل زنی مورد استفاده در شبکه های منطقی می توانند سربار اضافی را معرفی کنند. بهینه سازی پروتکل های تونل زنی و شتاب سخت افزاری می تواند این مشکل را برطرف کند.
-
نگرانی های امنیتی: اطمینان از مکانیزم های رمزگذاری و احراز هویت مناسب برای حفظ امنیت و یکپارچگی شبکه های منطقی ضروری است.
-
عملکرد شبکه: کنترل کننده های پوشش بیش از حد یا پیکربندی نادرست می توانند منجر به مشکلات عملکرد شبکه شوند. مقیاس بندی کنترلرها و به کارگیری متعادل کننده بار می تواند به کاهش این مشکلات کمک کند.
-
قابلیت همکاری: اطمینان از سازگاری بین پیاده سازی های مختلف فروشنده شبکه های منطقی می تواند چالش برانگیز باشد. پایبندی به استانداردهای باز می تواند مشکلات قابلیت همکاری را کاهش دهد.
مشخصات اصلی و سایر مقایسه ها با اصطلاحات مشابه در قالب جداول و فهرست.
شبکه منطقی در مقابل شبکه فیزیکی:
| مشخصه | شبکه منطقی | شبکه فیزیکی |
|---|---|---|
| زیر ساخت | شبکه همپوشانی مجازی | زیرساخت سخت افزاری فیزیکی |
| پیکربندی | انعطاف پذیر و پویا | استاتیک و دستی |
| مقیاس پذیری | بسیار مقیاس پذیر | مقیاس پذیری به سخت افزار بستگی دارد |
| مدیریت | مدیریت متمرکز | مدیریت توزیع شده |
| انزوا | تقسیم بندی منطقی را ارائه می دهد | بدون انزوای منطقی ذاتی |
| تعمیر و نگهداری و ارتقاء | حداقل تاثیر بر دستگاه های فیزیکی | به طور مستقیم بر دستگاه های فیزیکی تأثیر می گذارد |
شبکه منطقی در مقابل LAN مجازی (VLAN):
| مشخصه | شبکه منطقی | LAN مجازی (VLAN) |
|---|---|---|
| محدوده | گسترده تر، کل شبکه را پوشش می دهد | محدود به یک دامنه پخش واحد |
| تقسیم بندی | همه کاره تر، از چندین بخش شبکه پشتیبانی می کند | از یک بخش شبکه پشتیبانی می کند |
| پیاده سازی | تکنولوژی پوشش | تعبیه شده در سوئیچ های شبکه |
| انعطاف پذیری | بسیار انعطاف پذیر، مستقل از زیرساخت های اساسی | نسبتاً سفت و سخت، با پیکربندی سوئیچ محدود شده است |
| ترافیک زیر شبکه ای | برای شبکه فیزیکی زیربنایی شفاف است | برای ارتباط به مسیریابی لایه 3 نیاز دارد |
آینده شبکه های منطقی چشم اندازهای هیجان انگیزی دارد زیرا فناوری های شبکه به تکامل خود ادامه می دهند. برخی از زمینه های امیدوار کننده عبارتند از:
-
شبکه کوانتومی: ادغام اصول کوانتومی در شبکه های منطقی می تواند به سطوح بی نظیری از امنیت و قابلیت های ارتباطی منجر شود.
-
5G و Edge Computing: شبکه های منطقی نقش مهمی در مدیریت پیچیدگی و تقاضای ترافیک شبکه های 5G و محیط های محاسبات لبه توزیع شده ایفا خواهند کرد.
-
شبکه مبتنی بر هدف (IBN): پذیرش IBN مدیریت و پیکربندی شبکه های منطقی را با همسوسازی عملیات شبکه با هدف تجاری ساده تر خواهد کرد.
-
اتوماسیون شبکه مبتنی بر هوش مصنوعی: هوش مصنوعی و الگوریتم‌های یادگیری ماشین، اتوماسیون و بهینه‌سازی منابع شبکه منطقی را افزایش می‌دهند.
چگونه می توان از سرورهای پروکسی استفاده کرد یا با شبکه منطقی مرتبط شد.
سرورهای پروکسی و شبکه های منطقی در زمینه مدیریت ترافیک و امنیت اینترنت ارتباط نزدیکی دارند. سرورهای پروکسی به عنوان واسطه بین کلاینت ها و اینترنت عمل می کنند و درخواست ها و پاسخ ها را ارسال می کنند و در عین حال ناشناس بودن و کنترل دسترسی را فراهم می کنند. هنگام ادغام با شبکه های منطقی، سرورهای پروکسی مزایای زیر را ارائه می دهند:
-
امنیت پیشرفته: سرورهای پروکسی را می توان در لبه شبکه های Logical مستقر کرد تا ترافیک ورودی را بازرسی و فیلتر کند و از منابع داخلی در برابر تهدیدات بالقوه محافظت کند.
-
تعادل بار: سرورهای پروکسی در شبکه های منطقی می توانند ترافیک را بین گره های مختلف توزیع کنند و از استفاده بهینه از منابع اطمینان حاصل کنند و از تنگناها جلوگیری کنند.
-
ناشناس بودن و حریم خصوصی: با مسیریابی ترافیک از طریق سرورهای پراکسی، هویت و مکان کاربران را می توان پنهان کرد، حریم خصوصی را افزایش داد و محدودیت های موقعیت جغرافیایی را دور زد.
-
ذخیره سازی و تحویل محتوا: پراکسی‌ها می‌توانند محتوایی را که اغلب به آنها دسترسی پیدا می‌کنید، ذخیره‌سازی کنند، تاخیر و استفاده از پهنای باند را در شبکه Logical کاهش دهند.
لینک های مربوطه
برای اطلاعات بیشتر در مورد شبکه های منطقی، می توانید منابع زیر را بررسی کنید:
- SDN: شبکه های نرم افزاری تعریف شده
- VXLAN: LAN قابل توسعه مجازی
- آشنایی با مجازی سازی شبکه
- ظهور شبکه های مبتنی بر هدف
در نتیجه، شبکه های منطقی به یک جزء اساسی از راه حل های شبکه مدرن تبدیل شده اند که انعطاف پذیری، مقیاس پذیری و امنیت را افزایش می دهند. همانطور که تکنولوژی همچنان در حال تکامل است، شبکه های منطقی بدون شک نقش اساسی در شکل دادن به آینده شبکه های کامپیوتری خواهند داشت. برای ارائه دهندگان سرور پروکسی مانند OneProxy، ادغام شبکه های منطقی با خدمات آنها، امکانات جدیدی را برای مدیریت ترافیک اینترنت کارآمد و ایمن باز می کند.
