Backbone Network: Introduction and Role in Networking in Hindi
Makhanlal Chaturvedi University / BCA / Computer Networks
Backbone Network: Introduction and Role in Networking in Hindi
Backbone Network: Introduction and Role in Networking in Hindi
Backbone Network किसी भी बड़े Enterprise या Campus नेटवर्क की वह हाई‑स्पीड रीढ़ ( spine ) है जिस पर पूरा Data Traffic बहता है। यह Network की Core Layer बनाता है, जहाँ Latency बेहद कम और Throughput सबसे ज़्यादा जरूरी होता है। साधारण शब्दों में कहें तो Backbone वही चौड़ा राजमार्ग है जिस पर बाकी स्थानीय सड़कों ( Access Networks ) का सारा ट्रैफ़िक इकट्ठा होकर गुजरता है।
मुख्य भूमिकाएँ (Main Roles)
- High‑Speed Data Transport — Backbone Gigabit Ethernet, 10 GbE या Fiber Channel जैसे तेज माध्यमों पर चलता है, जिससे Voice, Video, और Cloud Services बिना रुकावट के चलें।
- Aggregation — यह Access Layer से आने वाले अलग‑अलग Switches और Routers के ट्रैफ़िक को जोड़कर Core तक पहुँचाता है; इसी कारण इसे Distribution Layer भी कहा जाता है।
- Redundancy & Reliability — Backbone में अक्सर Dual‑Core या Ring Topology लगाई जाती है जिससे एक लिंक फेल होने पर भी डेटा दूसरे रास्ते से पहुँच जाए। यह 99.999 % Uptime ( Five‑Nines ) लक्ष्य में मदद करता है।
- Scalability — नए Subnets या Departments जोड़ना आसान हो जाता है, क्योंकि Backbone Bandwidth पहले से ही भविष्य‑सक्षम रखी जाती है।
Types of Backbone: Distributed, Collapsed, Parallel in Hindi
1. Distributed Backbone
Distributed Backbone वह ढाँचा है जिसमें Multiple Intermediate Routers या Switches Series में जुड़े रहते हैं। हर Building या Floor का Local Switch अपनी Building की Backbone Link के जरिए Core से बात करता है। यह डिज़ाइन Modular और Flexible होता है, क्योंकि हर यूनिट अलग‑अलग अपग्रेड हो सकती है। लेकिन यहाँ Troubleshooting थोड़ा चुनौतीपूर्ण होता है क्योंकि Fault Isolation कई Hops के बाद ही संभव होता है।
2. Collapsed Backbone (Centralised Backbone)
Collapsed Backbone में पूरा Core एक ही High‑Capacity Switch/Router में केंद्रित होता है, जिसे कभी‑कभी Core Switch भी कहते हैं। सभी Distribution Switches सीधे इसी Core Switch से जुड़ते हैं। इस मॉडल के लाभ हैं —
- Configuration सिंपल रहती है, क्योंकि Core इकाई एक ही है।
- Fault Detection आसान है—Core में दिक्कत आए तो तुरंत पता चल जाता है।
- Performance बेहतरीन मिलती है, क्योंकि सभी पैकेट्स एक Low‑Latency Chassis से गुजरते हैं।
हालांकि, पूरे नेटवर्क का निर्भर होना एक ही डिवाइस पर इसे Single Point of Failure बना देता है, इसलिए Redundant Chassis लगाना Best Practice है।
3. Parallel Backbone
Parallel Backbone, Distributed और Collapsed दोनों का संयोजन है। यहाँ Core Layer में दो स्वतंत्र Backbone Paths होते हैं जो समान High‑Speed Links पर चलते हैं। इससे Load Balancing और अतिरिक्त Redundancy मिलती है। Parallel लिंक आमतौर पर Link Aggregation Control Protocol (LACP) से Bundled रहती हैं, जिससे Logical Bandwidth बढ़ जाती है (उदा. चार 10 GbE Port मिलकर 40 Gbps देंगे)।
Backbone Design: Importance in Campus and Enterprise in Hindi
Campus Scenario
एक Campus Network कई Buildings और Departments को जोड़ता है—जैसे University, Hospital या Manufacturing Plant। यहाँ Backbone Design में निम्न बिंदुओं पर खास ध्यान दिया जाता है:
- Fiber Optic Cabling — Long‑Distance Single‑Mode Fiber 10 km+ दूरी कवर करती है, जिससे अलग‑अलग Blocks सुरक्षित और तेज़ तरीके से जुड़े रहें।
- VLAN Segmentation — Students, Faculty, Guest Wi‑Fi आदि को Logical तौर पर अलग रखने के लिए Backbone पर 802.1Q Trunk Links उपयोग होती हैं।
- Power Budget — बड़े Campus में Core Switches अक्सर Dedicated Data Center में लगते हैं। UPS तथा Generator Support से Power Redundancy पक्का होता है।
- Outdoor Protection — Air‑Blown Fiber या Armoured Cable से Lightning व Moisture से सुरक्षा मिलती है।
Enterprise Scenario
Enterprise में Data Center, Office Floors, और Remote Branches जुड़ते हैं। यहाँ Design के मुख्य लक्ष्य हैं—
- High Availability — Dual‑Core + Hot Standby Routing Protocol (HSRP) या Virtual Router Redundancy (VRRP) से Gateway Failover सुचारू रहता है।
- Security — Core Switch के बाद Next‑Gen Firewall लगाकर East‑West Traffic की Inspection की जाती है, साथ में Access Control List (ACL) और 802.1X Authentication लागू होता है।
- Quality of Service (QoS) — Voice Call या Video Conference में Low Jitter और Low Packet Loss हेतु Backbone पर Priority Queues निर्धारित किए जाते हैं।
- Scalable Fabric — Modern Enterprises, खासकर Cloud‑Native Firms, EVPN‑VXLAN आधारित Spine‑Leaf Architecture से Horizontal Scalability प्राप्त करती हैं।
Backbone Network Devices in Hindi
Backbone Performance बहुत हद तक इस बात पर निर्भर करती है कि कौन‑से Devices चुने गए हैं और वे किस Layer पर काम कर रहे हैं। नीचे तालिका में Core में काम आने वाले लोकप्रिय डिवाइस और उनकी भूमिकाएँ दी गई हैं:
| Device | मुख्य कार्य | Backbone में विशेष उपयोग |
|---|---|---|
| Core Switch | Layer 3 Switching + Routing | High‑Speed Packet Forwarding, OSPF / BGP Routing Core |
| Router | Protocol Translation, WAN Connectivity | MPLS या SD‑WAN से Remote Branches को जोड़ना |
| Firewall | Stateful Inspection, Threat Prevention | Data Center Segmentation और East‑West Traffic Security |
| Load Balancer | Application Traffic Distribution | Web Servers में High Availability एवं SSL Offload |
| Fiber Patch Panel | Cable Management | Core में Clean और Modular Fiber Termination |
| Gateway | Protocol Conversion (IPv4 ↔ IPv6, VoIP ↔ PSTN) | Legacy Systems को Modern Backbone से जोड़ना |
Redundancy Best Practices
- Dual Power Supply — हर Core Switch और Router में Redundant PSU होना चाहिए ताकि Power Failure से बचा जा सके।
- Link Aggregation — LACP या EtherChannel से कई Physical Links को Logical Link बनाकर Fault Tolerance बढ़ाएँ।
- Hot‑Standby Modules — Supervisor Engine या Routing Engine का Spare Module Live Chassis में लगा कर रखें, जिससे Switchover Seconds में हो सके।
Monitoring & Management
- SNMP v3, NetFlow एवं Telemetry से Real‑Time Traffic Visibility मिलेगी; इससे Capacity Planning आसान होगा।
- Configuration Backup स्वचालित करें; Git‑based Version Control नेटवर्क डिप्लॉयमेंट में बदलाव का Tracking सरल बनाता है।
- Syslog Server एवं SIEM Integrations Core Events को Correlate कर सुरक्षा में मदद करते हैं।