مطالب پژوهشی درباره : پایان نامه کارشناسی ارشد در رشته ی مهندسی فناوری اطلاعات ... |
T5: اعمال تغییرات مربوط به VLAN توسط سوئیچ مجازی بر روی بسته در صورتی که پورت مورد نظر در حالت access باشد (از جمله برچسب گزاری)
T6: اعمال تغییرات مربوط به VLAN توسط سوئیچ مجازی بر روی بسته در صورتی که پورت مورد نظر در حالت trunk باشد.
T7: اعمال فرایند switching توسط سوئیچ مجازی بر روی بسته
T8: ارسال بسته به صورت unicast به سمت مقصد. در این حالت مقصد به همان سوئیچ مجازی متصل است. به عبارت دیگر مقصد بسته یک ماشین مجازی دیگر بر روی همان سرور ESX است.
T9: ارسال بسته به صورت unicast به سمت مقصد در حالتی که مقصد در خارج از سرور ESX قرار دارد.
T10: ارسال بسته به صورت multicast و یا broadcast به سمت خارج از سرور ESX
T11: ارسال بازخور به VMkernel در مورد ارسال بسته به سمت مقصد
T12: ارسال بسته به uplink سوئیچ مجازی در وضعیت بدون NIC-team
T13: ارسال بسته به uplink سوئیچ مجازی در وضعیت NIC-team همراه با اعمال سیاست گزاری teaming
T14: فراخوانی راه انداز کارت شبکه فیزیکی سرور
T15: ارسال بازخور به VMkernel در مورد ارسال بسته به خارج از سرور
T16: بارگزاری ماژول های لازم برای اجرای سوئیچ مجازی و تست سوئیچ
T17: اعلام آماده بودن سوئیچ مجازی برای کار
T18: اعلام اختلال در سوئیچ مجازی
T19: فرایند رفع ایراد سوئیچ
T20: بررسی میزان دسترسی پذیری سوئیچ
T21: عدم امکان رفع ایراد در سوئیچ مورد نظر
T22: ارسال بازخورد به VMkernel در مورد مشکل سوئیچ و reset شدن سیستم
این مدل نیز مانند مدل سیستم ذخیره سازی ارائه شده در بخش قبل، در واقع یک مدل لایه ۳ از مدل کلی دیتا سنتر ارائه شده در ابتدای فصل است.
در اینجا با فراخوانی سرویس شبکه توسط سیستم عامل ماشین مجازی، پروسه شروع به اجرا شدن می کند. در واقع با دریافت این درخواست و اجرا شدن T0 دو پروسه به طور موازی شروع می شود. در روال اول، با قرار گیری سیستم در وضعیت P1 روند فراخوانی ماژول های لازم برای ارسال بسته به شبکه انجام می شود و در پروسه دوم فرایند آماده سازی و تست سوئیچ مجازی انجام می گردد.
فراخوانی اول با ارسال یک درخواست به راه انداز کارت شبکه مجازی که می تواند یکی از انواع vmxnet، vlance و یا e1000 باشد انجام می شود. در این حالت با اجرای T1 ماشین مجازی بسته را تولید کرده و آماده ارسال آن به شبکه داخلی سرور ESX می گردد. در اینجا بسته پس از ارسال به سوئیچ مجازی خواهد رسید بنابراین لازم است سوئیچ مجازی آماده دریافت و پردازش بسته باشد. بنابراین پروسه دوم باید تمام شده باشد.
روال دوم، که با قرارگیری توکن در P12 آماده اجرا است، توسط T16 اجرا می شود. این گزار در واقع مرحله بارگزاری ماژول های نرم افزار لازم برای کار سوئیچ و تست نهایی سوئیچ است. در صورتی که این فرایند موفقیت آمیز باشد، سیستم از وضعیت P13 به T17 رفته و آماده بودن سیستم اعلام می شود. در اینجا با قرارگیری در وضعیت P15 آمادگی سیستم نشان داده می شود.
از سوی دیگر اگر سیستم موفق به آماده کردن سوئیچ برای پردازش بسته های خارج شده از ماشین مجازی نشود با اجرای گزار T18 سیستم به وضعیت خطا در سوئیچ مجازی رفته و در P14 قرار می گیرد. در این حالت با تلاش سیستم برای رفع خطای سوئیچ دو حالت محتمل است: در حالت اول مشکل برطرف شده و گزار T19 وضعیت سیستم را دوباره به P13 بر می گرداند که در این حالت سیستم دوباره آمادگی سوئیچ را برای پذیرش مسئولیت بررسی خواهد کرد. در حالت دوم سیستم موفق به رفع ایراد نرم افزاری سوئیچ نشده که با اجرای گزار T21 سیستم آماده اعلام بروز خرابی در سوئیچ و برگرداندن وضعیت پشته شبکه به حالت اول می شود. این حالت ممکن است به دلیل تنظیمات نادرست در بخش شبکه و یا از کار افتادن موقتی یکی از ماژول های نرم افزاری مربوط به پشته شبکه در ماشین مجازی و یا ESX رخ دهد.
در صورتی که سیستم به وضعیت P16 دچار نشود سوئیچ آماده سرویس دادن به ماشین مجازی خواهد بود. به این معنی که در نهایت با قرار گرفتن توکن در P15 آمادگی سوئیچ اعلام می گردد. با توجه به اینکه در روال اول پس از فراخوانی راه انداز کارت شبکه سیستم مجازی، بسته آماده خروج از ماشین مجازی است، در واقع یک توکن نیز در P2 قرار دارد. پس گزار T2 آماده اجرا شدن است.
اجرای T2 به معنی دریافت بسته توسط سوئیچ مجازی و پردازش آن در لایه ۲ می باشد. این مرحله شامل اعمال سیاست های port group از یک سو و سیاست های امنیتی از سوی دیگر است.
پس از این مرحله و قبل از اینکه بسته از سوئیچ خارج شود لازم است پردازش هایی مانند SPAN بر روی آن انجام شود. در صورت تنظیم این امکان توسط مدیر، در این مرحله یک کپی از بسته به پورت مورد نظر برای مقاصد مانیتورینگ ترافیک ارسال می شود. با اجرای T3 این فرایند انجام شده و با اجرای T4 پایان اجرای آن به سیستم اعلام می شود. بنابراین با قرار گیری سیستم در وضعیت P5 سیستم آماده برچسب گزاری VLAN بر روی بسته است.
با توجه به حالات گفته شده برای پردازش پروتکل VLAN، در صورتی که این وظیفه به سوئیچ واگزار شده باشد در این مرحله بر اساس اینکه پورت دریافت کننده بسته در کدام VLAN باشد عمل برچسب گزاری انجام می شود. همچنین اگر پورت در وضعیت trunk یا VLAN پیش فرض[۲۰۷] باشد برچسبی روی آن زده نمی شود. همچنین اگر این فرایند به کارت شبکه مجازی ماشین مجازی و یا سوئیچ فیزیکی واگزار شده باشد این مرحله بدون تعیین برچسب پشت سر گذاشته خواهد شد. سپس در گزار T7 فرایند switching بسته بر اساس آدرس MAC و جدول forward انجام می شود.
با قرار گرفتن سیستم در وضعیت P7 سوئیچ مجازی آماده ارسال بسته به خارج است. در این موقعیت سه حالت ممکن است رخ دهد. در حالت اول و بر اساس فرایند switching انجام شده در مرحله قبل، مقصد بسته یک ماشین مجازی بر روی همان سرور ESX است. در اینجا بسته بدون خارج شدن از سرور توسط سوئیچ مجازی به پورت مجازی مقصد ارسال می شود. در این مدل با اجرا شدن T8 سیستم در وضعیت P8 قرار گرفته و تنها کار باقی مانده ارسال یک بازخورد در مورد پایان کار به VMkernel است که با اجرای T11 این کار نشان داده شده است. پس از آن سیستم به وضعیت اولیه برای پردازش درخواست های دیگر بر می گردد.
در صورتی که مقصد بسته در خارج از سرور مذکور بوده و ارسال به صورت unicast باشد حالت دوم رخ خواهد داد. این حالتی است که سوئیچ مجازی بسته را به خارج از سرور و به سمت کارت شبکه فیزیکی ارسال می نماید. با اجرای گزار T9 سیستم در وضعیت P9 قرار گرفته و آماده ارسال بسته به خارج می شود.
در نهایت در صورتی که نحوه ارسال بسته به صورت multicast و یا broadcast باشد، حالت سوم اتفاق می افتد که در آن، بسته تنها به پورت های uplink سوئیچ ارسال خواهد شد. این یکی از خاصیت های منحصر به فرد سوئیچ های مجازی در ساختار VMware است که در آن ترافیک پخشی (broadcast، multicast) تنها به سمت خارج از سوئیچ ارسال شده و به دیگر پورت های مجازی همان سوئیچ فرستاده نمی شود.
بنابراین در پایان این مرحله در صورتی که لازم باشد ترافیک به خارج از سرور ESX فرستاده شود، سیستم در وضعیت P9 قرار خواهد گرفت. پس از این مرحله VMkernel در مورد اینکه کارت های فیزیکی شبکه باید به صورت team و یا غیر از آن استفاده شوند تصمیم گیری نماید. در صورت تنظیم شدن کارت ها به صورت team، مکانیزم خاصی برای ارسال بسته بر روی هر دو کارت به صورت همزمان به کار می رود که این مکانیزم شبیه برخورد دیگر سیستم عامل ها با کارت های team شده است. همچنین اگر چنین تنظیمی بر روی کارت ها انجام نشده باشد، بر اساس نحوه اتصال uplink سوئیچ مجازی به کارت های فیزیکی، کارت مورد نظر برای ارسال بسته انتخاب می شود. در مدل متناظر، در حالت اول گزار T12 و در حالت دوم گزار T13 اجرا می شود. در هر دو حالت پس از اجرای فرایند سیستم در وضعیت P10 قرار می گیرد که به معنی آماده بودن VMkernel برای فراخوانی راه انداز کارت شبکه فیزیکی است. با فراخوانی این راه انداز و اجرای گزار T11 بسته به راه انداز تحویل داده می شود تا توسط کارت به شبکه خارجی ارسال شود. در این مرحله و پس از ارسال بسته، لازم است با اجرای T15 بازخورد مربوط به مرحله انجام شده به VMkernel داده شود و سیستم به وضعیت اولیه برای دریافت درخواست های دیگر از پشته شبکه ماشین های مجازی برگردد.
در قسمت بعد سعی خواهیم کرد مدل ارائه شده در این بخش را تحلیل نمائیم.
بررسی و تحلیل مدل
در این بخش با تحلیل خصوصیات رفتاری مدل، میزان انعطاف پذیری و پایداری آن و در نهایت خوش رفتاری سیستم را بررسی خواهیم کرد. به همین منظور خصوصیات Liveness، Safeness و Reversibility را بر روی آن بررسی می نمائیم.
به دلیل اینکه شبکه ۴٫۳۰ عضو هیچ یک از زیر مجموعه های شبکه های پتری از جمله state machine، marked graph، free choice net و simple net نمی باشد، نمی توان از قضایای بیان شده در مورد خواص آنها استفاده نمود. در ادامه با بهره گرفتن از روش های قابل اجرا بر روی شبکه های پتری کلاسیک برای مطالعه خصوصیات رفتاری لازم استفاده می کنیم.
۴٫۸٫۳٫۱٫ Reversibility
در این بخش استثنا بررسی reversibility در ابتدا آورده شده است زیرا برای بررسی خصوصیت liveness به آن نیازمندیم.
همانند قبل برای بررسی این خصوصیت به تعریف Reversibility رجوع می کنیم. با یاد آوری تعریف این مفهوم و نیز خاصیت Reachability از فصل ۲ داریم: شبکه پتری ()، Reversible خوانده می شود اگر برای هر وضعیت M، در دنباله قابل اجرا از (R())، از طریق M، reachable باشد.
با این تعریف، در شبکه های کوچک می توان با بررسی کلیه وضعیت های محتمل در شبکه، reachable بودن را از طریق آنها بررسی نمود. در صورتی که از طریق تک تک این وضعیت ها ( تا ) قابل دسترسی باشد این شبکه Reversible است. با توجه به اینکه این وضعیت ها تماما در گراف پوشای مدل منعکس می شوند می توان با بررسی یک به یک گره های گراف این حالات را بررسی نمود. گراف پوشای مدل پتری در شکل ۴٫۳۱ آمده است.
شکل ۴٫۳۱٫ گراف پوشای مدل پتری شکل ۴٫۳۰
اگر نشان دهیم که گراف ۴٫۳۱ یک گراف همبند قوی است، آنگاه مطمئن خواهیم بود که از هر گره به گره ی دیگر مسیر جهت داری وجود دارد. این بدان معنی است که از هر گره Si به S0 مسیری وجود دارد. بنابراین با بهره گرفتن از الگوریتم کزاراجو این گراف را برای یافتن حوزه های همبند قوی بررسی می کنیم.
نتیجه جستجوی اول عمق در گراف پوشا به صورت زیر خواهد بود:
DFS (G,S0)= {0,1,2,3,4,6,5,7,8,9,10,11,12,13,14,15}
فرم در حال بارگذاری ...
[شنبه 1400-08-08] [ 10:00:00 ب.ظ ]
|