الشبكات الافتراضية Layer 2 Overlays على شبكات Layer 3 وكيفية تكوينها

الشبكات الافتراضية Layer 2 Overlays على شبكات Layer 3: نظرة شاملة وتكوين عملي

في عالم الشبكات المعقد والمتطور، تبرز الشبكات الافتراضية (Virtual Networks) كأداة أساسية لتوفير المرونة، وقابلية التوسع، والأمان. من بين أنواع الشبكات الافتراضية المختلفة، تحتل الشبكات الافتراضية من النوع Layer 2 Overlays مكانة خاصة، حيث تسمح بإنشاء شبكات افتراضية فوق شبكات أخرى، مما يتيح للمسؤولين إدارة حركة المرور على مستوى الطبقة الثانية (Layer 2) – طبقة ربط البيانات – بغض النظر عن البنية التحتية للشبكة الأساسية على مستوى الطبقة الثالثة (Layer 3) – طبقة الشبكة. في هذا المقال، سنستكشف بعمق مفهوم الشبكات الافتراضية Layer 2 Overlays، وكيفية عملها، والمزايا التي تقدمها، بالإضافة إلى خطوات عملية لتكوينها.

فهم أساسيات الشبكات الافتراضية Layer 2 Overlays

ما هي الشبكات الافتراضية Layer 2 Overlays؟

الشبكات الافتراضية Layer 2 Overlays هي تقنية تسمح بإنشاء شبكات افتراضية تعمل فوق شبكات موجودة بالفعل. تعتمد هذه الشبكات على تغليف إطارات البيانات (Data Frames) من طبقة ربط البيانات (Layer 2) داخل بروتوكولات طبقة الشبكة (Layer 3)، مثل بروتوكول الإنترنت (IP). هذا يسمح للشبكات الافتراضية بالتواصل مع بعضها البعض عبر شبكة أساسية (Underlay Network) لا تدرك طبيعة حركة المرور من طبقة ربط البيانات.

كيفية عملها: تغليف البيانات وإعادة التوجيه

العملية الأساسية وراء الشبكات الافتراضية Layer 2 Overlays هي تغليف البيانات. عندما يرسل جهاز في الشبكة الافتراضية إطار بيانات، يتم تغليفه داخل رأس بروتوكول Layer 3. يحتوي هذا الرأس على معلومات التوجيه اللازمة لتوصيل الإطار إلى الجهاز الوجهة في الشبكة الافتراضية. عند وصول الإطار إلى الجهاز الوجهة، تتم إزالة رأس Layer 3، ويتم تسليم إطار البيانات الأصلي إلى الجهاز المستهدف.

البروتوكولات الشائعة المستخدمة

هناك العديد من البروتوكولات التي تستخدم لإنشاء الشبكات الافتراضية Layer 2 Overlays. من بين هذه البروتوكولات، يعتبر VXLAN (Virtual Extensible LAN) و GRE (Generic Routing Encapsulation) من بين الأكثر شيوعًا. يستخدم VXLAN عنوان MAC (Media Access Control) و عنوان IP لتحديد نقاط النهاية الافتراضية، بينما يستخدم GRE بروتوكولًا عامًا لتغليف البيانات. كل من هذه البروتوكولات يوفر ميزات مختلفة، ويتم اختيار البروتوكول المناسب بناءً على متطلبات الشبكة المحددة.

مزايا استخدام الشبكات الافتراضية Layer 2 Overlays

المرونة وقابلية التوسع

توفر الشبكات الافتراضية Layer 2 Overlays مرونة كبيرة في تصميم الشبكات. يمكن للمسؤولين إنشاء شبكات افتراضية جديدة بسرعة دون الحاجة إلى تغييرات كبيرة في البنية التحتية للشبكة الأساسية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن توسيع الشبكات الافتراضية بسهولة لتلبية متطلبات النمو، وذلك بإضافة أجهزة جديدة إلى الشبكة الافتراضية دون التأثير على بقية الشبكة.

عزل حركة المرور والأمان

تسمح الشبكات الافتراضية بعزل حركة المرور بين الشبكات الافتراضية المختلفة. هذا يعني أن حركة المرور من شبكة افتراضية واحدة لا يمكن أن تؤثر على أداء الشبكات الافتراضية الأخرى. يوفر هذا العزل مستوى إضافيًا من الأمان، حيث يحد من انتشار المشكلات الأمنية داخل الشبكة.

سهولة الإدارة

تسهل الشبكات الافتراضية Layer 2 Overlays إدارة الشبكات المعقدة. يمكن للمسؤولين إدارة الشبكات الافتراضية بشكل مركزي، مما يبسط عملية التكوين والإشراف. هذا يقلل من الوقت والجهد اللازمين لإدارة الشبكة، ويحسن من كفاءة العمليات.

خطوات عملية لتكوين شبكة افتراضية باستخدام VXLAN (مثال)

المتطلبات الأساسية

لتكوين شبكة افتراضية باستخدام VXLAN، ستحتاج إلى أجهزة تدعم VXLAN (مثل المحولات أو أجهزة التوجيه)، ومعرفة أساسية ببروتوكول IP، وإمكانية الوصول إلى واجهة سطر الأوامر (CLI) أو واجهة المستخدم الرسومية (GUI) لأجهزتك. بالإضافة إلى ذلك، ستحتاج إلى تخطيط شبكتك بعناية، بما في ذلك تحديد عناوين IP، ومعرفات VXLAN (VNI)، ونقاط النهاية الافتراضية (VTEPs).

تكوين VTEPs

نقاط النهاية الافتراضية (VTEPs) هي الأجهزة التي تقوم بتغليف وإزالة تغليف إطارات VXLAN. لتكوين VTEP، يجب تحديد عنوان IP الخاص به، وتحديد واجهة الشبكة التي سيستخدمها للتواصل مع الشبكة الأساسية. بعد ذلك، يجب تكوين VNI (VXLAN Network Identifier)، وهو معرف فريد لكل شبكة افتراضية.

تكوين VNI والشبكات الافتراضية

بمجرد تكوين VTEPs، يمكنك البدء في إنشاء الشبكات الافتراضية. يتضمن ذلك تحديد VNI لكل شبكة افتراضية، وتحديد نطاقات عناوين IP لكل شبكة. يجب أيضًا تحديد الأجهزة التي ستنتمي إلى كل شبكة افتراضية.

اختبار الاتصال

بعد تكوين الشبكة الافتراضية، من الضروري اختبار الاتصال بين الأجهزة في نفس الشبكة الافتراضية. يمكنك القيام بذلك باستخدام أوامر ping أو أدوات أخرى لاختبار الاتصال. إذا لم يكن هناك اتصال، تحقق من التكوين الخاص بك، وتأكد من أن جميع الأجهزة في نفس الشبكة الافتراضية لديها نفس VNI، وأن هناك مسارًا متاحًا بين VTEPs.

الخلاصة

الشبكات الافتراضية Layer 2 Overlays هي تقنية قوية توفر العديد من المزايا، بما في ذلك المرونة، وقابلية التوسع، والأمان، وسهولة الإدارة. من خلال فهم أساسيات هذه التقنية، والتعرف على البروتوكولات الشائعة مثل VXLAN و GRE، واتباع الخطوات العملية لتكوينها، يمكن للمسؤولين تحسين أداء شبكاتهم وتلبية متطلبات الأعمال المتزايدة. مع استمرار تطور التكنولوجيا، ستظل الشبكات الافتراضية Layer 2 Overlays جزءًا أساسيًا من البنية التحتية للشبكات الحديثة.