تعرف على تقنية Router on a Stick

ما هو “Router on a Stick” وإعداداته؟

تعتبر شبكات الكمبيوتر الحديثة أكثر تعقيدًا وتنظيمًا من أي وقت مضى، ويعدّ مبدأ التوجيه (Routing) أحد الأساسيات التي تدير حركة البيانات بين مختلف الأجهزة والمناطق ضمن الشبكة. من بين التقنيات المستخدمة في هذا المجال، يظهر مفهوم Router on a Stick كحل بسيط وفعّال لفصل وتوجيه حركة المرور بين الشبكات الفرعية المختلفة باستخدام جهاز راوتر واحد.

تعريف Router on a Stick

Router on a Stick هو نوع من أنواع التوجيه الذي يعتمد على استخدام راوتر واحد للاتصال بعدد من الشبكات الفرعية المتعددة داخل شبكة محلية (LAN) واحدة. يحقق ذلك عن طريق تقسيم الاتصال بين هذه الشبكات عبر واجهة واحدة على الراوتر باستخدام التقسيم الافتراضي للواجهة (Virtual LANs – VLANs).

يتمثل المبدأ الأساسي لهذه التقنية في ربط جميع الشبكات الفرعية عبر واجهة واحدة على جهاز الراوتر باستخدام كابل واحد فقط، وهو ما يُسمى بـ “الراوتر على عصا”. يشير اسم “Router on a Stick” إلى هذا التوصيف البسيط حيث يتم توجيه البيانات بين الشبكات المختلفة عبر إشارة واحدة أو كابل واحد.

هذه التقنية تُستخدم بشكل رئيسي في بيئات الشبكات الصغيرة أو المتوسطة الحجم حيث تحتاج الشبكة إلى تقسيمها إلى شبكات فرعية ولكن دون الحاجة إلى الكثير من الأجهزة المادية، مما يقلل من تكاليف الأجهزة ويوفر في الوقت نفسه مرونة الشبكة.

كيف يعمل Router on a Stick؟

عندما يتم إنشاء شبكة مكونة من عدة VLANs، عادةً ما يتم تعيين كل VLAN إلى واجهة معينة على المحول (Switch). ومع ذلك، لا يستطيع المحول توجيه حركة البيانات بين هذه الشبكات المختلفة. هنا يأتي دور الراوتر، الذي يقوم بتوجيه حركة البيانات بين هذه VLANs باستخدام الترتيب الافتراضي للواجهة (Subinterfaces).

إليك كيف يعمل بشكل عام:

1. إعداد VLANs على المحول: أولاً، يتم تقسيم الشبكة إلى عدة VLANs باستخدام المحول. كل VLAN ستكون شبكة فرعية منفصلة.

2. إنشاء Subinterfaces على الراوتر: على الراوتر، يتم إنشاء Subinterfaces، حيث يقوم كل Subinterface بتوجيه حركة المرور الخاصة بـ VLAN معينة. هذه الواجهات الافتراضية يمكن أن تُسمى وفقًا لرقم VLAN المعني (مثلاً GigabitEthernet0/1.10 لـ VLAN 10).

3. إعداد 802.1q على الراوتر: تقنية 802.1q هي المعيار الذي يسمح بتمرير العديد من VLANs عبر رابط واحد بين الراوتر والمحول. الراوتر يقوم بفصل وإعادة توجيه حركة البيانات إلى VLAN المعنية بناءً على علامة 802.1q.

4. التوجيه بين VLANs: بعد إعداد الـ Subinterfaces على الراوتر، يمكنه الآن توجيه حركة البيانات بين VLANs مختلفة بناءً على عنوان الـ IP المقابل لكل VLAN.

إعدادات Router on a Stick

يُعد إعداد Router on a Stick أمرًا بسيطًا نسبيًا ويستطيع الراوتر المجهز بـ IOS (نظام تشغيل Cisco) القيام بذلك بسهولة. إليك بعض الخطوات التفصيلية لإعداد هذه التقنية:

1. إعداد المحول (Switch) وإنشاء VLANs

   • أولاً، يجب تكوين VLANs على المحول باستخدام أوامر Cisco. على سبيل المثال:

     shell
     CopyEdit
     Switch1# vlan database
     Switch1(vlan)# vlan 10
     Switch1(vlan)# vlan 20
     

2. إعداد الراوتر وإنشاء Subinterfaces

   • بعد ذلك، يجب إعداد الراوتر باستخدام Subinterfaces لكل VLAN. يتم ذلك عن طريق إدخال أوامر الراوتر على واجهته المناسبة:

     shell
     CopyEdit
     Router> enable
     Router# configure terminal
     Router(config)# interface gigabitEthernet 0/1.10
     Router(config-if)# encapsulation dot1Q 10
     Router(config-if)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
     Router(config-if)# exit
     Router(config)# interface gigabitEthernet 0/1.20
     Router(config-if)# encapsulation dot1Q 20
     Router(config-if)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
     Router(config-if)# exit
     

3. تمكين التوجيه بين VLANs

   • لتوجيه البيانات بين VLANs المختلفة، يجب تمكين التوجيه على الراوتر:

     shell
     CopyEdit
     Router(config)# ip routing
     

4. توصيل المحول بالراوتر باستخدام كابل واحد

   • يتم توصيل المحول بالراوتر باستخدام الكابل، حيث يتم إرسال إشارات الـ 802.1q عبر نفس الكابل. يقوم المحول بتقسيم حركة البيانات بين VLANs المختلفة، بينما يقوم الراوتر بتوجيه هذه الحركة بين الشبكات المختلفة.

5. تعيين عنوان IP للأجهزة على كل VLAN

   • أخيرًا، يجب تعيين عنوان IP لكل جهاز على VLAN المعنية لتتمكن الأجهزة من التواصل مع الشبكات الأخرى.

مثال عملي على Router on a Stick

لنأخذ مثالاً عمليًا لشبكة تحتوي على VLAN 10 و VLAN 20، حيث يتم ربطها باستخدام تقنية Router on a Stick عبر الراوتر.

1. الشبكة:

   • VLAN 10: تستخدم شبكة 192.168.10.0/24

   • VLAN 20: تستخدم شبكة 192.168.20.0/24

2. التكوين على المحول:

   • يقوم المحول بتقسيم الشبكة إلى VLANs:

     shell
     CopyEdit
     Switch1# vlan database
     Switch1(vlan)# vlan 10
     Switch1(vlan)# vlan 20
     

3. التكوين على الراوتر:

   • يقوم الراوتر بتحديد Subinterfaces لـ VLAN 10 و VLAN 20 وتعيين عناوين IP لهذه الشبكات:

     shell
     CopyEdit
     Router> enable
     Router# configure terminal
     Router(config)# interface gigabitEthernet 0/1.10
     Router(config-if)# encapsulation dot1Q 10
     Router(config-if)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
     Router(config-if)# exit
     Router(config)# interface gigabitEthernet 0/1.20
     Router(config-if)# encapsulation dot1Q 20
     Router(config-if)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
     Router(config-if)# exit
     

4. تمكين التوجيه بين VLANs:

   • يجب تمكين التوجيه على الراوتر لكي يتمكن من التوجيه بين VLANs:

     shell
     CopyEdit
     Router(config)# ip routing
     

5. التوصيل بين المحول والراوتر:

   • يتم توصيل الكابل بين الراوتر والمحول. يجب على المحول تمرير حركة البيانات بين VLAN 10 و VLAN 20 عبر الكابل نفسه باستخدام بروتوكول 802.1q.

6. التعيين على الأجهزة:

   • يجب تعيين عناوين IP للأجهزة الموجودة داخل كل VLAN:

     • للأجهزة في VLAN 10: يتم تعيين عنوان IP من نطاق 192.168.10.0/24.

     • للأجهزة في VLAN 20: يتم تعيين عنوان IP من نطاق 192.168.20.0/24.

مزايا استخدام Router on a Stick

1. توفير التكلفة: يتيح استخدام جهاز راوتر واحد لتوجيه حركة البيانات بين عدة VLANs بدلاً من استخدام أجهزة راوتر متعددة.

2. سهولة الإعداد: توفر هذه التقنية إعدادات بسيطة باستخدام Subinterfaces وواجهة واحدة على الراوتر.

3. استخدام الكابلات بشكل فعال: باستخدام بروتوكول 802.1q، يمكن للراوتر تمرير إشارات VLANs متعددة عبر كابل واحد، مما يقلل من الحاجة لأسلاك متعددة.

4. تحسين الأداء في الشبكات الصغيرة والمتوسطة: يمكن استخدام هذه التقنية بفعالية في الشبكات الصغيرة والمتوسطة الحجم التي تحتوي على عدد محدود من VLANs.

عيوب Router on a Stick

1. إشارة واحدة يمكن أن تشكل نقطة فشل واحدة: إذا تعطل الرابط بين الراوتر والمحول، فإن كافة VLANs ستفقد الاتصال.

2. البحث عن الأداء: في بعض الشبكات ذات الحجم الكبير أو التي تحتوي على حركة مرور كبيرة، قد تكون هذه التقنية غير كافية من حيث الأداء.

3. تعقيد إضافي في التكوين: رغم بساطتها، قد يتطلب التكوين الصارم للأجهزة مثل الـ VLANs و Subinterfaces معرفة متقدمة.

الخلاصة

تعد Router on a Stick تقنية مهمة وفعالة في عالم الشبكات، حيث تتيح للمؤسسات أو الأفراد تقسيم شبكتهم إلى عدة VLANs باستخدام جهاز راوتر واحد فقط. من خلال هذه التقنية، يتمكن الراوتر من توجيه حركة البيانات بين VLANs المختلفة عبر نفس الواجهة، مما يقلل من التكاليف ويسهل من عملية إدارة الشبكة. على الرغم من بعض القيود المتعلقة بالأداء في الشبكات الكبيرة، تظل هذه التقنية حلاً ممتازًا للشبكات الصغيرة والمتوسطة.