هر آنچه باید درباره پورت Trunk در شبکه بدانید (کاربرد، تفاوت، پیکربندی)

یکی از مفاهیم بسیار مهم در دنیای شبکه‌های مدرن، بحث مدیریت و تفکیک ترافیک بین بخش های مختلف یک سازمان است؛ هدفی که به کمک VLANها محقق می‌شود.از طرفی، فقط وجود VLANها به تنهایی کافی نیست و باید امکان انتقال مناسب ترافیک این VLANها بین تجهیزات شبکه نیز فراهم شود. پورت Trunk یکی از ابزارهای بسیار کارآمد و مهم برای رسیدن به چنین ساختاری است.با مطالعه این مقاله از فالنیک، یاد می گیرید پورت Trunk چیست، در کجا به کار گرفته می‌شود، چطور کار می کند، چه تفاوت هایی با پورت Access دارد و در نهایت، چطور می‌توانید در یک سناریوی واقعی، این پورت را پیکربندی کنید؛ پس در ادامه با ما همراه باشید.

پورت Trunk؛ شاه‌کلید ارتباط VLANها در شبکه‌های بزرگ

اگر به تازگی در حال یادگیری مفاهیم شبکه از جمله پورت‌های مهم در سوئیچ‌ها هستید، احتمالاً نام پورت Trunk را شنیده‌اید. به نظرتان پورت Trunk چیست و چه نقشی در ستون فقرات شبکه‌های سازمانی دارد؟

پورت ترانک (Trunk Port) یکی از انواع پورت سوئیچ است که می‌تواند ترافیک چندین VLAN را به‌صورت هم‌زمان ارسال و دریافت کند؛ سپس هر VLAN را برچسب‌گذاری یا تگ‌گذاری (Tagged) می‌کند تا شناسایی آن برای سوئیچ‌های داخل پیکربندی شده با این پورت راحت‌تر باشد و بسته‌های VLANها سریع‌تر به مقصد موردنظر هدایت شوند. این پورت برخلاف پورت Access که فقط به یک VLAN خاص متصل می‌شود، امکان برقراری ارتباط بین سوئیچ‌ها و روترها را دارد تا اطلاعات چند VLAN صرفاً از طریق یک لینک عبور کنند. 

تنظیم پورت Trunk در سوئیچ علاوه بر آسان‌تر کردن ارتباط میان VLANهای مختلف در شبکه‌های سازمانی بزرگ، نیاز به استفاده از کابل‌های LAN مختلف برای ایجاد یک شبکه‌ی دلخواه را تا حد قابل توجهی کاهش می‌دهد و کابل کشی‌ها تمیزتر و مرتب‌تر خواهند شد.

پورت Trunk چطور جادوی خودش را در شبکه پیاده می‌کند؟

حال که یاد گرفتید پورت Trunk چیست و چرا استفاده می‌شود، بهتر است با عملکرد داخلی و سازوکار عبور داده‌ها از این پورت نیز آشنا شوید. هنگامی که یک پورت در حالت Trunk پیکربندی می‌شود، ترافیک ارسالی از آن VLAN تگ‌گذاری (Tagged) می‌شوند. این تگ‌ها به دستگاه مقصد اعلام می‌کنند که اطلاعات مربوط به کدام VLAN است. به کمک این عملکرد، پورت‌های Trunk می‌توانند به طور هم‌زمان اطلاعات VLANهای مختلفی را ارسال و دریافت کند. 

برای درک بهتر این سازوکار، تصور کنید که از شما خواسته می‌شود که سناریو زیر را اجرا و یک پورت Trunk در سیسکو پیکربندی کنید. در صورتی که با VLANها آشنایی چندانی ندارید، پیشنهاد می‌کنیم قبل از مطالعه‌ی این سناریو، سری به مقاله‌ی VLAN چیست بزنید.

در این سناریو شما سه VLAN مختلف شامل VLAN 10، VLAN 20، VLAN 30 دارید که باید روی دو سوئیچ پیکربندی شوند. در چنین حالتی اگر از یک پورت Trunk استفاده کنید، سوئیچ A و سوئیچ B می‌توانند ترافیک را برای هر سه VLAN دلخواه شما، بدون نیاز به کابل‌های فیزیکی جداگانه برای هر VLAN با یکدیگر تبادل کنند. در نتیجه، پیچیدگی کابل‌کشی تا حد زیادی کاهش می‌دهد و درعین‌حال روند تقسیم‌بندی منطقی ترافیک نیز حفظ می‌شود.

Access در مقابل Trunk؛ کدام پورت در کجا برتری دارد؟

تا این بخش از مقاله آموختید که پورت  Trunk چیست و چطور کار می‌کند. پورت Trunk ارتباط نزدیکی با یکی از پورت‌های مهم دیگر سوئیچ‌ها یعنی پورت Access دارد. پورت Access تقریباً کارایی مشابهی با پورت Trunk را به کاربر ارائه می‌کند، اما با یک تفاوت بزرگ. در پورت Trunk، امکان میزبانی از چند VLAN به صورت هم‌زمان وجود دارد، درحالی‌که پورت Access صرفاً از یک VLAN پشتیبانی می‌کند.

با مطالعه‌ی جدول زیر که مقایسه کوتاهی بین این دو پورت شبکه است، درک عمیق‌تری نسبت به کاربردها و مهم‌ترین تفاوت‌های فنی دو پورت Access و Trunk پیدا می‌کنید.

پورت Trunk در میدان عمل؛ کجا و چرا باید از این پورت استفاده کنید؟

عملکرد قابل توجه پورت‌های Trunk در ایجاد یک ارتباط بین یک شبکه‌ی بزرگ از VLANها در یک سازمان، این نوع پورت را به ابزاری مهم برای کاربردهای متنوع در حوزه‌ی شبکه‌های کامپیوتری تبدیل می‌کند. کاربردهایی مانند: 

• ارتباط بین سوئیچ‌ها: اصلی‌ترین کاربرد ترانک، اتصال دو یا چند سوئیچ است تا به کمک آن سوئیچ ها بتوانند چند VLAN را به‌صورت هم‌زمان انتقال دهند و ترافیک را در سراسر شبکه فعال کنند.
• اتصال به روتر (Router-on-a-stick): در برخی موقعیت‌ها، یک پورت Trunk به یک روتر متصل می‌شود تا تمام VLANها از طریق یک پورت فیزیکی مدیریت شوند.
• استفاده در دیتاسنترها و شبکه‌های سازمانی: در دیتاسنترها اغلب تعداد زیادی VLAN وجود دارد. استفاده از پورت Trunk در چنین محیط‌هایی علاوه بر کاهش کابل‌کشی و کمک به تسهیل مسیریابی ترافیک، مقیاس‌پذیری شبکه را نیز افزایش می‌دهد.
• اتصال به اکسس پوینت‌های دارای چند SSID: در اکسس پوینت‌ها، هر SSID به یک VLAN متصل است. در صورت استفاده از پورت Trunk، اکسس پوینت به راحتی می‌تواند تمام این VLANها را مدیریت کند.

Dot1Q و ISL زیر ذره‌بین؛ مهم‌ترین پروتکل‌های تگ‌گذاری VLAN در پورت Trunk

تنظیم پورت Trunk در سوئیچ و تگ‌گذاری VLAN روی پورت‌های Trunk معمولاً توسط دو پروتکل انجام می‌شود که عبارت‌اند از: 

پروتکل IEEE 802.1Q

این استاندارد، رایج‌ترین پروتکل تگ‌گذاری VLANها در پورت Trunk است که از Native VLAN (بدون تگ) پشتیبانی می‌کند و تقریباً با اکثر تجهیزات شبکه سازگاری دارد؛ البته گاهی ممکن است برخی تجهیزات قدیمی از این پروتکل پشتیبانی نکنند. در پروتکل IEEE 802.1Q، یک برچسب ۴ بایتی به فریم‌های اترنت (Ethernet) اضافه می‌شود که VLAN آن را نشان می‌دهد و توالی بررسی فریم را قبل از ارسال آن از طریق لینک Trunk دوباره محاسبه می‌کند. این مکانیسم برچسب‌گذاری تا 4096 VLAN را پشتیبانی می‌کند و مقیاس‌پذیری زیادی را برای شبکه‌های بزرگ فراهم می‌کند.

پروتکل ISL

پروتکل Inter-Switch Link یا به اختصار ISL، پروتکل اختصاصی شرکت Cisco است. این پروتکل کل فریم را با یک برچسب ۲۶ بایتی کپسوله‌سازی (Encapsulate) می‌کند؛ البته برخلاف پروتکل IEEE 802.1Q، در این پروتکل برچسب‌گذاری‌ها تا 1005 VLAN ادامه دارد. در حال حاضر، برای تنظیم پورت Trunk در سیسکو از پروتکل ISL کمتر استفاده می‌شود و در تجهیزات مدرن، این پروتکل جای خود را به 802.1Q داده است.

همان‌طور که گفتیم هر VLAN را تگ گذاری (Tagged) می‌کند. از این رو، پیاده سازی آن و تگ گذاری صحیح هر VLAN در آن نیاز به تخصص بالایی دارد تا شبکه‌ی طراحی شده با دقت بالا و بدون از قلم انداختن بخشی از VLANها، راه‌اندازی شود. پیشنهاد می‌کنیم برای اطمینان از طراحی یک شبکه‌ی کاملاً کارآمد، از کارشناسان فالنیک در بخش خدمات طراحی شبکه کمک بگیرید و بدون دغدغه‌ی خاطر، پورت‌های Trunk مورد نظرتان را روی سوئیچ ها یا روترهای سازمانی پیکربندی کنید.

تنظیم پورت Trunk در سوئیچ سیسکو

حال که با پورت Trunk و سازوکارش آشنا شدید، بهتر است کارایی این پورت را با یک مثال واقعی یاد بگیرید. تصور کنید شما سه VLAN مختلف (برای مثال VLANهای ۱۰، ۲۰ و ۳۰) دارید که باید به وسیله یک پورت Trunk، به صورت هم‌زمان از یک مبدأ به یک مقصد دلخواه برسند. در این سناریوی فرضی، برای پیکربندی و تنظیم کردن پورت Trunk در سیسکو، باید مطابق مراحل زیر پیش بروید. توجه داشته باشید که هر مرحله، به ترتیب بیانگر خطی با شماره همان مرحله در کد دستوری هستند که در انتها مشاهده خواهید کرد.

• مرحله‌ی ۱: ابتدا باید وارد حالت Privileged mode یا سطح بالاتری از دسترسی که بتوانید پیکربندی را انجام دهید، شوید.
• مرحله‌ی ۲: وارد حالت Global configuration شوید. در اینجا می‌توانید کل دستگاه را پیکربندی کنید.
• مرحله‌ی ۳: وارد تنظیمات مربوط به یک پورت خاص شوید. به طور مثال، پورت FastEthernet شماره‌ی 0/1. این پورت قرار است به عنوان پورت Trunk تنظیم شود.
• مرحله‌ی ۴: در این مرحله با استفاده از کد خط چهارم، حالت پورت را به Trunk تغییر دهید. تا اجازه‌ی عبور هم‌زمان چند VLAN صادر شود.
• مرحله‌ی ۵: تعیین کنید که صرفاً VLANهای ۱۰، ۲۰ و ۳۰ اجازه‌ی عبور از این پورت را دارند.
• مرحله‌ی ۶: از تنظیمات پورت خارج شوید.
• مرحله‌ی ۷: از حالت Global config خارج شوید و به محیط معمولی سوئیچ بازگردید.
• مرحله‌ی ۸: تغییرات ایجاد شده را در حافظه‌ی دائم (NVRAM) ذخیره کنید تا در صورت ریست‌شدن سوئیچ، مشکلی ایجاد نشود. 

Switch> enable

Switch# configure terminal

Switch(config)# interface FastEthernet0/1

Switch(config-if)# switchport mode trunk

Switch(config-if)# switchport trunk allowed vlan 10,20,30

Switch(config-if)# exit

Switch(config)# exit

Switch# write memory

آیا زمان استفاده از پورت Trunk فرا رسیده است؟

اگر به خوبی با مفهوم اینکه پورت Trunk چیست و چه کاربردهایی دارد، آشنا شده باشید و درک عمیقی نسبت به کارایی این پورت پیدا کرده‌اید، تشخیص این موضوع که چه زمانی باید از پورت Trunk استفاده کنید، چندان سخت نیست. با این وجود، اگر هنوز برای استفاده از پورت کارآمد مردد هستید، می‌توانید نکته‌ی زیر را در نظر داشته باشید.

به طور کلی، از پورت Trunk در موقعیت‌هایی استفاده می‌شود که نیاز به انتقال داده‌های مربوط به چند VLAN روی یک اتصال فیزیکی دارید. موقعیت‌هایی مانند: 

• زمانی که چند سوئیچ دارید و باید VLANهای مشابه را بین آن‌ها به اشتراک بگذارید.
• هنگامی که به روتر یا فایروالی متصل هستید که چند VLAN را مدیریت می‌کند.
• در زیرساخت‌هایی که استفاده از کابل‌کشی جداگانه برای هر VLAN امکان‌پذیر نیست.

سوالات متداول کاربران درباره پورت trunk

• اگر فقط یک سوئیچ داشته باشیم، باز هم به پورت Trunk نیاز داریم؟

در شبکه‌هایی که فقط یک سوئیچ و یک VLAN وجود دارد، نیازی به استفاده از پورت Trunk نیست، اما اگر بخواهید به تجهیزات دارای VLANهای مختلف متصل شوید (برای مثال اکسس‌پوینت یا سرور مجازی)، وجود پورت Trunk حیاتی است.

• آیا استفاده از پورت Trunk باعث کاهش سرعت شبکه می‌شود؟

به طور مستقیم خیر، اما اگر تعداد VLANها زیاد باشد و ترافیک بین آن‌ها سنگین شود، فشار روی پورت Trunk می‌تواند باعث تأخیر یا کاهش عملکرد شود. در چنین حالتی می‌توانید از Link Aggregation یا EtherChannel استفاده کنید.

• چطور بفهمیم که کدام پورت‌ها در سوئیچ Trunk هستند؟

برای تنظیم پورت Trunk در سیسکو می‌توانید با اجرای دستوراتی مانند show interfaces trunk تمام پورت‌های Trunk فعال و VLANهای مجاز را مشاهده کنید.

• آیا می‌توانیم یک VLAN خاص را روی یک پورت Trunk فیلتر کنیم؟

بله، با برخی از دستورهای خاص در سوئیچ ها می‌توانید مشخص کنید که کدام VLANها اجازه عبور از پورت Trunk را داشته باشند و سایر VLANها بلاک شوند.

• چرا برخی از بسته‌های شبکه در پورت Trunk تگ نمی‌خورند؟
• اغلب VLAN پیش‌فرض (native VLAN) در پورت Trunk تگ‌گذاری نمی‌شود و بسته‌های مربوط به این نوع VLAN بدون تگ ارسال می‌شوند.

آنچه درباره پورت trunk آموختیم

پورت Trunk یکی از ابزارهای بسیار مهم در ایجاد ارتباط بین دستگاه‌های مختلف در شبکه‌های سازمانی بزرگ است. این پورت با فراهم کردن امکان عبور اطلاعات چند vlan به صورت هم‌زمان و تگ گذاری هر VLAN، سرعت شبکه را تا حدی بهبود می‌بخشد و از آشفتگی کابل کشی در سازمان‌های بزرگ جلوگیری می‌کند. برای دریافت خدمات اکتیو شبکه و راهنمایی درباره‌ی تنظیم پورت Trunk در سوئیچ، می‌توانید از طریق شماره‌ 0218363 با کارشناسان فالنیک در تماس باشید.