يُعد تجميع بطاقات الشبكة (NIC Teaming) أحد تقنيات الشبكات هذه غالبًا ما تمر هذه البطاقات دون أن يلاحظها المستخدمون في المنازل، ولكن بمجرد البدء في بناء أنظمة قوية، أو أجهزة تخزين شبكية (NAS)، أو أجهزة كمبيوتر صغيرة من نوع NUC، أو مختبرات منزلية، تصبح أداة بالغة الأهمية لتحسين الأداء واستقرار الاتصال. الفكرة بسيطة: دمج عدة بطاقات شبكة فعلية في واجهة منطقية واحدة يتعرف عليها النظام كمحول واحد.
على الرغم من أنها ترتبط دائمًا تقريبًا بالخوادم، يرغب العديد من المستخدمين المتقدمين في الاستفادة الكاملة من هذه الميزة في نظامي التشغيل ويندوز 10 وويندوز 11 أيضًا.خاصةً عندما يمتلكون أجهزة مزودة بمنافذ إيثرنت متعددة بسرعة 1 جيجابت أو أعلى. هنا تبدأ الشكوك: ما الذي يمكن فعله رسميًا، وما هو المدعوم وما هو غير المدعوم، وما هي الاختلافات مع نظام ويندوز سيرفر، وكيف يتم تكوينه فعليًا من داخل النظام؟ بوويرشيل.
ما هو تجميع بطاقات الشبكة (NIC Teaming) وما هي استخداماته؟
تشكيل فرق NIC (أو تشكيل فريق NIC) يتضمن ذلك تجميع اثنين أو أكثر من محولات الشبكة الفعلية بحيث تعمل كواجهة شبكة واحدة. تُسمى هذه المجموعة عادةً "فريقًا" أو "فريق بطاقات الشبكة". ويتم إدارتها من خلال تكوين IP خاص بها، وبوابة، ونظام أسماء نطاقات (DNS)، وما إلى ذلك.
مع هذه التقنية، يتم توزيع حركة مرور الشبكة بين بطاقات أعضاء الفريق. يتعامل نظام التشغيل مع هذه الوحدة كوحدة محول واحدة. وبحسب وضع التشغيل ودعم المحول، يسمح ذلك بزيادة عرض النطاق الترددي المتاح (موازنة الأحمال) و/أو الحفاظ على الاتصال في حالة تعطل إحدى الواجهات (التوافر العالي).
المزايا الرئيسية لتعاون NIC يمكن تلخيصها في قسمين رئيسيين:
- من ناحية أخرى، زيادة السعة، عن طريق إضافة العديد من روابط 1 جيجابت في الثانية بحيث يكون للخادم أو المعدات إنتاجية إجمالية أكبر للشبكة.
- من ناحية أخرى، يزيد ذلك من قدرة تحمل الأعطال. لذا، فإن تعطل منفذ المحول أو كابل التوصيل أو بطاقة الشبكة لا يعني فقدان الاتصال.
لكي تكون النتيجة جيدة، من الضروري أن يتم تكوين بطاقات الشبكة والمحول بشكل صحيح.في كثير من الحالات، يتم إنشاء وصلة رئيسية أو مجموعة وصلات (LACP أو غيرها من أنماط التجميع) على المحول بحيث ترى المنافذ المعنية بطاقة الشبكة كوصلة منطقية واحدة. وفي حالات أخرى، تُستخدم أنماط تحويل مستقلة لتبسيط عملية التهيئة.
تجميع بطاقات الشبكة في ويندوز 10 وويندوز 11 وويندوز سيرفر
يتضمن نظام التشغيل Windows Server دعمًا أصليًا لتقنية تجميع بطاقات الشبكة (NIC Teaming) في العديد من الإصدارات. يمكن الوصول إليه من كل من وحدة تحكم إدارة الخادم و PowerShell. في نظام التشغيل Windows Server 2016، على سبيل المثال، يُعد تجميع بطاقات الشبكة سيناريو شبكة مدعومًا بالكامل، مع أوامر cmdlets مخصصة تسمح لك بإنشاء الفرق أو حذفها أو تعديلها وإضافة محولات الشبكة أو إزالتها.
في بيئة الخوادم، لا تقتصر السيناريوهات المدعومة على تشكيلات الفرق الكلاسيكية فحسببالإضافة إلى تقنيات أكثر تطوراً مثل تقنية تجميع المحولات المدمجة (SET)، المصممة خصيصاً للبيئات التي تستخدم Hyper-V والشبكات المعرفة بالبرمجيات (SDN). تدمج تقنية SET منطق التجميع مباشرةً في المحول الظاهري لـ Hyper-V وتعتمد على محولات متوافقة مع RDMA وPacket Direct وغيرها من تقنيات تحسين زمن الاستجابة المنخفض.
بدلا من ذلك، يتغير الوضع بشكل كبير عندما نتحدث عن نظام التشغيل ويندوز 10، وخاصة ويندوز 11.كان نظام التشغيل ويندوز 10 آخر نظام تشغيل من مايكروسوفت يدعم رسميًا تقنيتي Intel PROSet و Intel Advanced Network Services (ANS)، اللتين توفران ميزات مثل إنشاء فرق وشبكات VLAN مباشرةً على بطاقات شبكة Intel. وابتداءً من ويندوز 11، توقفت Intel عن تقديم خدمة ANS لأنظمة المستخدمين.
بحسب شركة إنتل نفسها، نظام التشغيل مايكروسوفت ويندوز 10 هو أحدث نظام تشغيل للأجهزة العميلة، ويدعم معالجات Intel PROSet و ANS.لم تعد هذه الطبقة مُضمنة في نظام التشغيل Windows 11. بعبارة أخرى، فُقدت الطريقة التقليدية لإنشاء فرق بطاقات الشبكة على مستوى برامج تشغيل Intel. لا تزال برامج التشغيل موجودة، لكن وظائف تجميع البطاقات وشبكات VLAN اختفت من بيئة العميل، وأصبحت مقتصرة على بيئة الخادم.
القيود الرسمية لتقنية تجميع بطاقات الشبكة في نظام التشغيل ويندوز 11
إحدى أكبر نقاط الالتباس المحيطة بنظام التشغيل Windows 11 وتقنية تجميع بطاقات الشبكة ينتج هذا عن استخدام أوامر PowerShell الخاصة بـ NetSwitchTeam. وقد اكتشف بعض المستخدمين أن الأمر فريق محول الشبكة الجديد يمكن تشغيله على نظام التشغيل ويندوز 11. وفي بعض الحالات، يقوم بإنشاء فريق على مستوى النظام يبدو فعالاً. مع ذلك، هذا لا يعني أن مايكروسوفت تدعمه رسميًا في إصدارات المستخدمين.
وثائق مايكروسوفت الخاصة بأوامر NetSwitchTeam واضحة للغاية. في إصدارات عملاء Windows، لا يتم دعم هذه الأوامر إلا للإدارة عن بُعد لمحول Hyper-V القابل للتوسيع الذي يعمل على Windows Serverبمعنى آخر، فإن نظام التشغيل Windows 11 كنظام عميل غير مصمم لتشغيل مفتاح Hyper-V القابل للتوسيع بشكل مباشر، ولا لاستخدام أوامر cmdlets هذه محليًا كميزة إنتاجية.
بالتوازي، أكدت شركة إنتل أنه لا توجد اتفاقيات مستوى خدمة (SLA) لبرامج تشغيل إنتل في نظام التشغيل ويندوز 11كانت تلك الطبقة تحديدًا هي التي وفرت وظيفة تجميع بطاقات الشبكة في العديد من أنظمة ويندوز 10 عبر واجهة Intel PROSet. وبدون ANS، تصبح الخيارات الرسمية لإعداد مجموعة بطاقات الشبكة باستخدام برامج تشغيل Intel في ويندوز 11 محدودة للغاية.
لذلك، على الرغم من أن PowerShell يسمح لك بتشغيل هذه الأوامر البرمجية، بالنسبة لبيئات الإنتاج أو حيث يكون الاستقرار أمراً بالغ الأهمية، يوصى بالاعتماد على نظام التشغيل Windows Server. يقتصر استخدام نظام التشغيل Windows 11 على بيئات الاختبار أو المختبرات أو الاستخدام الشخصي عند الحاجة إلى دعم رسمي ومعتمد. ويمكن لهذه البيئات أن تتحمل نقصًا معينًا في الدعم الرسمي.
فحوصات تكوين وسلوك المعدات
بعد تشكيل الفريق، يُنصح بمراجعة كل من خصائصه وتكوين بروتوكول الإنترنت الخاص بهعلى مستوى النظام، ستظهر بطاقة الشبكة الجديدة كمحول شبكة آخر، مع أيقونتها الخاصة ولوحة خصائصها، بينما سيتم إخفاء البطاقات الفعلية التي تشكلها أو تعطيلها كواجهات مستقلة في نظر أدوات الشبكة المعتادة.
إذا تم تنفيذ الأمر IPCONFIG من خلال PowerShell أو وحدة التحكم التقليدية، ستتحقق من تطبيق عنوان IP المُخصص بواسطة DHCP (أو المُكوّن يدويًا) على محول الجهاز، على سبيل المثال، "LANTEAMING Ethernet Adapter". لن تظهر الواجهات الفعلية "LAN01" و"LAN02" بعنوان IP الخاص بها في هذه المخرجات، لأنها أصبحت جزءًا من الجهاز المنطقي.
في مثال محدد، يمكن لمحول الجهاز أن يستقبل، عبر بروتوكول DHCP، عنوان IPv4 من النوع 192.168.2.172، بالإضافة إلى قناعه وبوابته.تمامًا كما هو الحال مع أي بطاقة شبكة فردية. السمة المميزة هي أن عنوان IP هذا يرتبط عادةً في الأصل بإحدى الواجهات المادية (على سبيل المثال، تلك التي كانت تسمى سابقًا LAN01)، وعند إنشاء الكمبيوتر، يتم "نقله" إلى محول الشبكة المجمع الجديد.
من لوحة خصائص محول الجهاز الجديد، يمكنك اطلع على تفاصيل مثل سرعة الاتصالبحسب إعدادات المحول ووضع تجميع البيانات، قد تعكس القيمة المعروضة معدل التجميع (على سبيل المثال، 2 جيجابت في الثانية إذا كان هناك رابطان بسرعة 1 جيجابت في الثانية). مع ذلك، من المهم تذكر أن زيادة عرض النطاق الترددي تكون عادةً أكثر فعالية مع تدفقات أو اتصالات متعددة متزامنة مقارنةً بنقل البيانات من نقطة إلى نقطة واحدة.
من السلوكيات المثيرة للاهتمام لتقنية تجميع بطاقات الشبكة (NIC Teaming) ما يلي: في حال تعطل إحدى الواجهات المادية (على سبيل المثال، عند فصل كابل الشبكة من LAN01)، يتم الحفاظ على اتصال الشبكة من خلال البطاقة الأخرى، LAN02. يقوم النظام بضبط السعة المتاحة، ولكن من وجهة نظر المستخدم، يظل الاتصال قائماً، دون الحاجة إلى تجديد عنوان IP أو إجراء تغييرات يدوية، مما يوفر التوافر العالي المطلوب.
السيناريوهات المدعومة وعلاقتها بتقنيات الشبكات الأخرى
في عالم ويندوز سيرفر، يُعد تشكيل فريق NIC جزءًا من مجموعة أوسع بكثير من سيناريوهات الشبكة.يشمل ذلك الشبكات المعرفة بالبرمجيات (SDN)، ووظائف الشبكة الافتراضية (NFV)، ووحدة تحكم الشبكة، وإدارة عناوين IP، ووظائف خادم DNS المتقدمة، بالإضافة إلى مكونات أخرى. باختصار:
- SDN. يمكن نشر وحدات تحكم شبكية متعددة العقد توفر واجهة برمجة تطبيقات REST لتحديد السياسات برمجياً. كما يمكن إعداد شبكات افتراضية باستخدام تقنية المحاكاة الافتراضية للشبكة Hyper-V مع تغليف NVGRE أو VXLAN. علاوة على ذلك، يمكن تنسيق خدمات مثل موازنات الأحمال البرمجية، وبوابات VPN من نوع IPsec بين المواقع، أو بوابات GRE وBGP مع خاصية التكرار M+N.
- منصة الشبكة. يمكن للمحولات المعتمدة لنظام التشغيل Windows Server 2016 الاستفادة من ميزات مثل بطاقة الشبكة المدمجة (Converged NIC)، التي تتيح دمج حركة مرور RDMA وحركة مرور Ethernet على محول فعلي واحد، أو تقنية Packet Direct. وهذا يقلل من زمن استجابة مسار البيانات عند دمجها مع المحول الظاهري Hyper-V.
- التبديل الجماعي المضمن (SET)يُعدّ SET بديلاً لتقنية تجميع بطاقات الشبكة التقليدية، وهو مصمم خصيصاً لبيئات Hyper-V وSDN. يدمج SET منطق التجميع مباشرةً في المحوّل الظاهري، مما يتيح لك إنشاء فرق SET، وربطها ببطاقات الشبكة الظاهرية (vNICs) التي تدعم RDMA، وإدارتها بالكامل من خلال PowerShell.
- إدارة عناوين IP (IPAM). يُمكّنك نظام التشغيل Windows Server من اكتشاف وإدارة خوادم DHCP وDNS المنتشرة عبر نطاقات متعددة، وتوحيد تكوين مناطق وسجلات موارد DNS، وتطبيق تحكم دقيق للغاية في الوصول قائم على الأدوار، وأتمتة جميع عمليات الإدارة باستخدام أوامر PowerShell. كل هذا مُدمج مع منطق الشبكة الأساسي.
- خوادم نظام أسماء النطاقات (DNS). وتضيف هذه الميزات ميزات مثل السياسات القائمة على الموقع الجغرافي، وموازنة الأحمال على مستوى التطبيق عبر سياسات نظام أسماء النطاقات، والاستجابات الذكية بناءً على وقت اليوم، وتصفية الاستعلامات، ومصادقة DANE، ودعم السجلات غير المعروفة.
سيناريوهات غير مدعومة وأفضل الممارسات عند استخدام تجميع بطاقات الشبكة
إلى جانب السيناريوهات المسموح بها، كما يوثق نظام التشغيل Windows Server بشكل صريح تركيبات الشبكة غير المدعومة. ينشأ العديد من هذه القيود من دمج تقنيات معينة، أو من محاولة استخدام وظائف جانب الخادم مباشرةً على أنظمة العميل دون الطبقة المناسبة. انتبه إلى هذا:
توصية عامة: لا تفترض أن كل ما "يمكن فعله" من خلال PowerShell مدعوم رسميًاإن حقيقة وجود cmdlet وإمكانية تنفيذه في نظام التشغيل Windows 11 لا تعني بالضرورة أن شركة Microsoft تضمن عمله في جميع الظروف على هذا النظام.
في سياق فريق عمل شبكة المعلومات الوطنية (NIC Teaming) تحديداً، أفضل الممارسات هي استخدام نظام التشغيل Windows Server عندما يكون مطلوبًا تكوين فرق مستقر مدعوم بدعم رسمي. خاصةً في بيئات الإنتاج أو البيئات الحساسة. يمكن استخدام نظامي التشغيل Windows 10 وWindows 11 كبيئات معملية أو تجريبية أو للاستخدام الشخصي المتقدم. مع ذلك، من المهم معرفة أن نظام Windows 11 غير مدعوم عند استخدام برامج تشغيل Intel بدون اتفاقية مستوى الخدمة (ANS).
وبالإضافة إلى ذلك، فمن المستحسن تحقق دائمًا من توافق برامج تشغيل بطاقة الشبكة مع إصدار Windows Server أو Windows client. سيتم استخدام ذلك. عادةً ما تُصدر الشركات المصنعة برامج تشغيل خاصة بالخادم وأخرى خاصة بالعميل.
وأخيرا، عند العمل مع المحولات المادية (HP، Cisco، إلخ)، من الضروري تنسيق تكوين معدات بطاقة الشبكة مع تكوين المحول.يجب أن يكون نمط التجميع (LACP، ثابت، مستقل، إلخ)، وشبكات VLAN المرتبطة به، وسياسات الأمان، والوسوم متوافقة بشكل صحيح. هذا يمنع حدوث حلقات، أو فقدان البيانات، أو أي سلوك غير متوقع آخر.
بشكل عام، فهم ماهية فرق عمل شبكة الإنترنت (NIC Teaming) بالضبط، ما هو وضعها الحالي على أنظمة التشغيل Windows 10 و Windows 11 و Windows Server؟وكيفية تهيئته بشكل صحيح من خلال PowerShell ومن خلال المحول، يسمح لك بالاستفادة الكاملة من ميزة تحدث فرقًا في الأداء والتوافر العالي، سواء في الخوادم أو في المختبرات المنزلية المجهزة جيدًا.