درباره سوئیچ شبکه چه می دانید

شبکه های مدرن برای تمامی سازمان ها مورد نیاز هستند. شبکه ها پیام های چند رسانه ای، برنامه های کاربردی تجاری و داده های کلیدی را به کاربران نهایی در سرتاسر جهان ارائه می دهند. یک عنصر اساسی مشترک درون شبکه ها سوئیچ شبکه است. سوئیچ شبکه به منظور اشتراک منابع در یک شبکه محلی (LAN)، به اتصال دستگاه ها کمک می کند.

سوئیچ شبکه چیست؟

سوئیچ شبکه یک دستگاه فیزیکی به حساب می آید که در لایه پیوند داده مدل Open Systems Interconnection (OSI) – لایه ۲ فعالیت می کند سپس بسته های ارسال شده توسط دستگاه هایی که به پورت های فیزیکی متصل هستند را دریافت کرده و آن ها را به دستگاه های دیگر ارسال می کنند.

سوئیچ ها جزء مشترک شبکه های مبتنی بر کانال فیبر، اترنت، حالت انتقال ناهم زمان (ATM) و InfiniBand و … هستند. با این حال، امروزه در طراحی بیشتر سوئیچ ها از اترنت استفاده شده است.

سوئیچ شبکه چگونه کار می کند؟

وقتی که یک دستگاه به یک سوئیچ وصل می شود، سوئیچ آدرس کنترل دسترسی رسانه یا MAC و در واقع کدی که در NIC یا کارت رابط شبکه دستگاه قرار می گیرد را یادداشت می کند. NIC به یک کابل اترنت که به سوئیچ متصل شده، متصل می شود. سوئیچ برای ارسال بسته ها و تحویل اطلاعات از آدرس MAC استفاده می کند.

آدرس MAC دستگاه فیزیکی را شناسایی کرده ولی تغییر نمی کند این در حالی است که آدرس IP لایه شبکه یا لایه ۳ را می توان به صورت پویا به یک دستگاه اختصاص داد برای اینکه این موضوع را با یک مثال توضیح دهیم می توانیم به آدرس MAC به عنوان شماره VIN روی خودرو و آدرس IP به عنوان پلاک خودرو اشاره کنیم.

وقتی که بسته ای وارد سوئیچ شود، سوئیچ هدر آن را می خواند، سپس آدرس یا آدرس های مقصد را مطابقت خواهد داد و بسته را با استفاده از پورت های مناسبی که به دستگاه های مقصد منتهی شوند، به بیرون ارسال خواهد کرد.

تفاوت بین سوئیچ و هاب چیست؟

تفاوت هاب با سوئیچ به این صورت است که بسته های ارسال شده تنها با کمک یکی از دستگاه ها به دیگر دستگاه ها ارسال می شوند. با استفاده از سوئیچ بسته ها تنها به یک مقصد مشخص انتقال داده می شوند. وظیفه دیگری که هاب می تواند اجرا کند این است که هاب قادر به اتصال چند دستگاه به یکدیگر هست و از این اتصال می تواند یک LAN بسازد.

اما وظیفه سوئیچ ها اتصال بخش های LAN بوده، بنابراین هاب ها به آن ها متصل خواهند شد، سوئیچ‌ها ترافیکی را که برای دستگاه‌هایی در بخش LAN هستند فیلتر خواهند کرد. به دلیل این قابلیت، سوئیچ ها از منابع پردازشی خود و همچنین پهنای باند شبکه استفاده موثرتری می کنند.

تفاوت بین سوئیچ و روتر چیست؟

گاهی اوقات روترها با سوئیچ‌ شبکه اشتباه گرفته می‌شوند، زیرا روترها حمل و نقل و مسیریابی ترافیک شبکه را نیز ارائه می‌دهند و نام آن‌ها به این دلیل است. اما آن ها این کار را با هدف و مکان دیگری انجام می دهند.

روترها در لایه ۳ یا لایه شبکه کار می کنند و در واقع برای اتصال شبکه ها به شبکه های دیگر مورد استفاده قرار می گیرند.

یک راه آسان تر دیگر برای فکر کردن به تفاوت بین سوئیچ و روتر، فکر کردن به شبکه های  WAN و  LANاست. دستگاه ها به طور محلی با استفاده از سوئیچ متصل می شوند و شبکه ها با استفاده از روترها به شبکه های دیگر متصل خواهند شد. دستگاه، هاب، سوئیچ، روتر و درنهایت اینترنت، مسیری است که یک بسته ممکن است برای رسیدن به اینترنت طی کند.

البته در مواردی نیز ممکن است که عملکرد سوئیچینگ در سخت افزار روتر تعبیه شود و روتر به عنوان سوئیچ نیز فعالیت کند. بی سیم خانگی خود شما با استفاده از پورت WAN به یک اتصال باند پهن راه می یابد، اما معمولاً پورت های اترنت اضافی نیز دارد که می توانید از آن ها برای اتصال کابل اترنت به تلویزیون، رایانه، کنسول بازی و یا حتی یک چاپگر استفاده کنید.

در حالی که نوت‌بوک‌ها و تلفن‌ها یا سایر دستگاه‌های موجود در شبکه با استفاده از روتر Wi-Fi متصل خواهند شد، هم چنان عملکردهای سوئیچینگ از طریق LAN ارائه می شود. بنابراین روتر در واقع یک سوئیچ به حساب می آید و در مواردی حتی می توانید سوئیچ جداگانه ای را به روتر متصل کرده تا دسترسی به اینترنت و LAN را برای دستگاه های اضافی فراهم کنید.

معرفی انواع سوئیچ شبکه

LAN یا سوییچ اترنت برای کاهش Congestion و گلوگاه بهینه شده‌اند بنابراین بسته اطلاعاتی فقط به گیرنده ارسال خواهد شد.

 

در ادامه انواع مختللف سوئیچ را معرفی خواهیم کرد و به بررسی چند مورد می پردازیم.

سوییچ Fixed: محبوبترین نمونه سوئیچ ها هستند و تعداد پورت های آن به صورت ثابت محاسبه می شود. این نوع سوئیچ انواع سوئیچ مدیریتی و غیر مدیریتی را شامل می شود.

Modular Switches سوییچ ماژولار: برخلاف سوئیچ نوع Fixed تعداد پورت های این سوئیچ قابلیت افزایش دارند. از آن جایی که این سوئیچ ها در کیس های بزرگ ارائه می شوند بنابراین برای ارتقا پورت با هیچگونه مشکلی مواجه نخواهید شد.

Stackable سوییچ: سوئیچ های نوع Stackable ویژگی های هر دو نوع سوئیچ Fixed و ماژولار را دارند اما به تناسب می توان از ویژگی هر یک استفاده کرد.

PoE سوییچ: Power over Ethernet یا PoE برای تامین برق دستگاه های ریموت معمولا استفاده می شود.

سوییچ فیبرنوری: سوئیچ فیبر نوری برای اتصال سوئیچ ها در فواصل مختلف و در ساختمان های متنوع کاربرد دارند.

Unmanaged سوییچ غیرمدیریتی: این نوع سوئیچ به هیچگونه برنامه ریزی نیاز ندارد و به محض متصل شدن شروع به فعالیت می کند از طرفی از این نوع سوئیچ برای مشاغل کوچک استفاده می شود.

Managed سوییچ مدیریتی: در مقایسه با سوئیچ غیر مدیریتی پیشرفته تر است بنابراین کاربرد بیشتری نیز دارد.

Smart Switch یا سوییچ هوشمند: سوئیچ های هوشمند ترکیبی از سوئیچ مدیرتی و غیر مدیریتی هستند.

سوییچ لایه ۳: سوییچ‌ها معمولا در لایه دو مدل OSI کار می‌کنند و وظیفه اصلی آن ها انتقال فریم‌های اترنتی از یک پورت به پورت های دیگر است.

سوییچ دیتاسنتر:

سوئیچ های دیتا سنتر برای ارائه امنیت، قابلیت و کارایی بیشتر ارائه می شوند و بهترین نمونه های سوئیچ لایه ۳ سوئیچ سیسکو است.