شبکه‌های مرکز داده

Data Center Networks

مقطع: تحصیلات تکمیلی گرایش: شبکه‌های کامپیوتری
نوع درس: نظری تعداد واحد: ۳
پیش‌نیاز: – هم‌نیاز: –

هدف کلی

هدف از این درس، آشنایی دانشجویان با فناوری‌ها، تکنیک‌ها و طراحی‌های مربوط به شبکه‌سازی مراکز داده است. این درس با تمرکز بر مفاهیمی نظیر توپولوژی‌ها و مسیریابی چندمسیره، توزیع بار، مجازی‌سازی شبکه، تحمل‌پذیری خطا، پروتکل‌های لایه حمل و کنترل تراکم ویژه ترافیک مرکز داده، دانشجویان را قادر می‌سازد تا در محیط‌های واقعی مراکز داده به طور موثر عمل کنند.

سرفصل‌ها

  1. معماری و سازماندهی مرکز داده (چیدمان رک، کابل‌کشی ساختارمند، سیستم تهویه مطبوع، تامین برق اضطراری و پشتیبان).
  2. توپولوژی‌های چندمسیره و مسیریابی (Fat-Tree، leaf-spine، VL2، BCube، Jellyfish، ECMP، Conga، flowlet و …).
  3. آدرس دهی ماشین‌های مجازی (آدرس‌های pseudo MAC و PortLand، آدرس‌های pseudo IP و …).
  4. شبکه‌سازی مجازی در مراکز داده multi-tenant، شبکه‌های مجازی لایه ۲ و ۳، تونلینگ MPLS، VXLAN، NVGRE، EVPN.
  5. توزیع بار مرکز داده و تحمل پذیری خطا
  6. همزمانی جریان‌ها و TCP incast، پروتکل‌های لایه حمل خاص مرکز داده شامل DCTCP، D2TCP، MPTCP، D3، PDQ.
  7. فناوری‌های ذخیره‌سازی در مرکز داده (DAS، NAS و SAN).
  8. کنترل نرم‌افزار-محور مرکز داده و مجازی‌سازی توابع شبکه.
  9. تهدیدات امنیتی رایج در مراکز داده، راهکارهای امنیتی پیشگیرانه و مقابله‌ای (دیواره آتش، سیستم‌های تشخیص نفوذ و …).
  10. فناوری‌های نوظهور در حوزه شبکه‌های مرکز داده (هوش مصنوعی، بلاک‌چین و …).
  11. بررسی نمونه‌های واقعی از مرکز داده، تحلیل چالش‌ها و راهکارهای پیاده‌سازی شده و درس‌های آموخته از تجارب واقعی.

ارزیابی پیشنهادی

منابع پیشنهادی

  1. H. Geng. Data Center Handbook. John Wiley & Sons, 2015
  2. G. Lee. Cloud Networking: Understanding Cloud-based Data Center Networks. Morgan Kaufmann, 2014.
  3. L. A. Barroso, J. Clidaras, and U. Hölzle. The Datacenter as a Computer: An Introduction to the Design of Warehouse-Scale Machines. 2nd Edition, 2013
  4. D. Abts and J. Kim. High Performance Datacenter Networks: Architectures, Algorithms, and Opportunities. Morgan & Claypool, 2011.