الشبكات الحديثة: السحابة والأتمتة

طريقان إلى نفس الفكرة

قبل أن تبدأ

الفكرة الجوهرية

1الشبكة في السحابة: VPC

VPC شبكة خاصة لك داخل السحابة. تقسمها إلى شبكة عامة فيها ما يجب أن يراه الإنترنت (موازن الأحمال)، وشبكة خاصة فيها التطبيق وقاعدة البيانات. الإنترنت يدخل للعامة فقط، والخاصة تخرج عبر NAT لتحديثاتها ولا يدخلها أحد.

AWS تحجز 5 عناوين في كل شبكة فرعية لا 2، فاطرح 5.

import ipaddress

vpc = ipaddress.ip_network("10.0.0.0/16")
zones = ["a", "b"]
tiers = ["public", "app", "db"]

subnets = vpc.subnets(new_prefix=24)          # 256 slices of /24
plan = {f"{tier}-{zone}": next(subnets) for tier in tiers for zone in zones}
for name, net in plan.items():
    print(f"{name:<9} {net}  ({net.num_addresses - 5} usable in AWS)")

2الشبكات المعرّفة بالبرمجيات SDN

في الشبكة التقليدية كل جهاز يفكر وحده: يحسب طرقه ويحفظ إعداداته. في SDN يبقى للأجهزة التنفيذ السريع (مستوى البيانات)، وينتقل التفكير (مستوى التحكم) إلى متحكم مركزي. تكتب السياسة مرة في المتحكم، وهو يترجمها لكل جهاز.

3الأتمتة: الشبكة ككود

بدل أن تكتب الأوامر نفسها على عشرين مبدّلًا، تضع البيانات في ملف (أي VLAN لأي منفذ)، وقالبًا واحدًا للأوامر، وتولّد الإعدادات كلها. الملف يُحفظ في Git ويُراجَع مثل أي كود، فتعرف من غيّر ماذا ومتى.

أضف مبدّلًا في JSON وشغّل: إعداداته جاهزة دون كتابة سطر أوامر واحد.

import json

inventory = json.loads("""
{
  "vlans": {"10": "STAFF", "20": "GUEST", "30": "CAMERAS"},
  "switches": {
    "SW1": {"gi0/1": 10, "gi0/2": 20},
    "SW2": {"gi0/1": 30, "gi0/2": 10}
  }
}
""")

def config_for(name, ports):
    lines = [f"hostname {name}"]
    for vid, vname in inventory["vlans"].items():
        lines += [f"vlan {vid}", f" name {vname}"]
    for port, vid in ports.items():
        lines += [f"interface {port}", " switchport mode access", f" switchport access vlan {vid}"]
    return "\n".join(lines)

for name, ports in inventory["switches"].items():
    print(f"--- {name} ---")
    print(config_for(name, ports))

4المراقبة: اعرف قبل أن يتصل بك أحد

الشبكة الجيدة تُراقَب باستمرار: SNMP يقرأ العدادات (الحمل، الأخطاء، الحرارة)، وSyslog يجمع رسائل الأجهزة في مكان واحد، وNetFlow يسجل من كلّم من وبكم. وIPv6 يعمل اليوم جنبًا إلى جنب مع IPv4 (مزدوج)، وصار يحمل أغلب حركة كثير من الشبكات الكبرى، فراقب الاثنين.

الرقم بعد اسم المصدر هو الدرجة: كلما صغر كان أخطر.

import re

SEVERITY = ["emergency", "alert", "critical", "error", "warning", "notice", "info", "debug"]
logs = [
    "%LINK-3-UPDOWN: Interface Gi0/1, changed state to down",
    "%SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by admin",
    "%OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr 2.2.2.2 on Gi0/0 from FULL to DOWN",
    "%SYS-2-MALLOCFAIL: Memory allocation failed",
]

for line in logs:
    facility, level, text = re.match(r"%(\w+)-(\d)-\w+: (.*)", line).groups()
    level = int(level)
    flag = "PAGE ON-CALL" if level <= 3 else "log only"
    print(f"{level} {SEVERITY[level]:<9} {facility:<5} {flag:<12} {text}")

مثال محلول

المسألة: تطبيقك في شبكة خاصة في السحابة لا يستطيع تحميل التحديثات من الإنترنت، مع أن الموقع من الخارج يعمل. الحل: الدخول يعمل عبر موازن الأحمال في الشبكة العامة، لكن خروج الشبكة الخاصة يحتاج NAT Gateway. افحص جدول توجيه الشبكة الخاصة: يجب أن يحوي 0.0.0.0/0 → nat-gateway. إن كان المسار موجودًا فافحص قواعد الخروج في Security Group وNetwork ACL، وتذكر أن Network ACL بلا حالة فتحتاج قاعدة للرد أيضًا.

خرافة مقابل حقيقة

أين تقابله في العمل

اختبر فهمك

بطاقات مراجعة سريعة

تحقق من فهمك