عملکرد سوئیچ شبکه در یک شبکه کامپیوتری چگونه است؟
عملکرد انواع سوئیچ شبکه به بیان ساده عبارت است از:
داده ها برای انقال از طریق انواع سوئیچ شبکه باید به یک قالب مشخص به نام فریم تبدیل شوند. فریم ها همانند یک قالب می باشند که داده ها را با اندازه های مشخص نگهداری می کنند و با استفاده از سوئیچ شبکه بین دستگاه های مختلف انتقال پیدا می کنند. سوییچ شبکه برای انتقال فریم ها در شبکه به آدرس مک هر دستگاه موجود در شبکه احتیاج دارد. آدرس مک آدرسی است که برای هر دستگاه شبکه منحصر به فرد است. شراطی را تصور کنید که کامپیوتر شماره 1 می خواهد اطلاعاتی را به کامپیوتر شماره 2 بفرستد در چنین شرایطی سوییچ شبکه وارد عمل شده و با استفاده از آدرس نشانی مقصدی که کامپیوتر شماره 1 در اطلاعات درج کرده است، اطلاعات را دریافت کرده و به پورت مربوطه انتقال می دهد.
آدرس های فیزیکی تمام دستگاه های موجود در شبکه در یک جدول که جدول مک آدرس (MAC Address Table) نام دارد، قرار داده می شود.
سوئیچ شبکه چگونه جدول مک آدرس را تشکیل می دهد؟
تکمیل شدن جدول مک آدرس به این صورت می باشد که هنگام ارسال یک فریم از دستگاه فرستنده یک آدرس پورت دستگاه گیرنده نیز در فریم اطلاعات موجود می باشد در چنین شرایطی سوییچ آدرس پورت را چک می کند در صورتی که چنین آدرسی وجود داشت باشد اطلاعات را به همان آدرس می فرستد در صورتی که آدرس پورت موجود در فریم در جدول مک آدرس موجود نبود اطلاعات را به تمام آدرس پورت های موجود در جدول مک آدرس ارسال می کند و در این زمان تنها پورت مقصد اطلاعات را دریافت کرده و دیگر پورت ها اطلاعات (فریم ها) را Fail می کنند.
اگر تحت هر شرایطی یک دستگاه جدید با یک آدرس پورت جدید وارد شبکه شد، به مرور زمان آدرس پورت دستگاه جدید به جدول آدرس پورت های موجود در سوییچ نیز اضافه می شود.
تفاوت هاب و سوئیچ شبکه
در نگاه اول شاید همه این دستگاه‌های متصل کننده گره به هم، شبیه هم باشند اما بسته به اینکه محل قرارگیری آن ها و استفاده ما از آنها، متفاوت خواهند بود حتی تکنولوژی آنها هم با هم فرق دارد. تفاوت مهم هاب با سوئیچ شبکه و روتر این خواهد بود که هاب برخلاف سوئیچ و روتر، نمی‌داند که چه دستگاهی درخواست اطلاعات را می دهد ، مثلا هر پورت هاب که اطلاعاتی دریافت می‌کند، آن را به همه پورت‌هایش می‌فرستد و گیرنده و مقصد، آن را استفاده می‌کند ولی در سوئیچ شبکه ، اطلاعات ارسالی از پورت مبدا تنها به پورت مقصد ارسال می شود در نتیجه ترافیک شبکه نسبت به هاب کمتر می باشد. این نکته در شبکه های خانگی و کوچک تاثیر چندانی ندارد اما در ابعاد بزرگتر، کارایی شبکه به شدت کاهش پیدا می کند. همچنین بروز Collision در هاب بسیار شایع است ولی سوئیچ شبکه در مدیریت پورت‌های خود بسیار بهتر از هاب عمل می‌کند و از بروز Collision جلوگیری به عمل می آورد.
کاربرد هاب چیست؟ هاب برای جایگزینی موقت یک سوییچ شبکه خراب و یا توسعه شبکه استفاده می‌شود و به این نکته توجه داشته باشید که هاب تنها در شبکه‌هایی که کارایی اولویت چندانی ندارد مناسب تر خواهد بود.
سوئیچ های Full Duplex دوطرفه خواهند بود یعنی قادر هستند همزمان، اطلاعات را ارسال و دریافت کنند. سوییچ های شبکه در زمینه مدیریت پهنای باند از هاب ها بهتر عمل می کنند.
انواع سوئیچ شبکه کدام اند و چه ویژگی هایی دارند؟
به طور کلی سوییچ شبکه های مورد استفاده در شبکه به شرح زیر می باشند:
1.سوئیچ شبکه غیر مدیریتی:
از این نوع سوییچ بیشتر در شبکه هایی استفاده می شود که از نوع شبکه ی خانگی و یا شبکه کوچک می باشند. از مهم ترین ویژگی های این نوع سوئیچ ها Plug and Play بودن آن ها است. یکی از مهم ترین دلایل خرید سوئیچ شبکه از این نوع دارا بودن کانفیگ ثابت می باشد و فرد استفاده کننده از آن به کانفیگ کردن جدا احتیاجی نخواهد داشت. قیمت سوییچ شبکه از این مدل مناسب است و در شبکه سبب ارتباط داشتن اتوماتیک و خودکار دستگاه های اترنت می شوند.
2.سوییچ های اترنت:
نام دیگر این نوع سوییچ Data Switch است که از آن بیشتر در جهت کاهش میزان گلوگاه های موجود در شبکه استفاده می شود.
3.سوییچ شبکه PoE Switch:
تکنولوژی که برای ساخت این نوع سوییچ شبکه مورد استفاده قرار گرفته است PoE می باشد که در این نوع تکنولوژی برق مورد نیاز و داده در یک مسیر (کابل ) حرکت می کنند. این مدل از انواع سوییچ های مورد استفاده در شبکه دارای انعطاف پذیری فوق العاده ای است.
4.سوئیچ شبکه مدیریتی:
سوییچ های مدیریتی یا Managed switch در کنار تمام ویژگی های سوییچ های غیر مدیریتی دارای ویژگی های منحصر به فرد خود نیز می باشند که از جمله مهم ترین این ویژگی ها می توان به قابلیت کانفیگ کردن، مدیریت، مانیتور کردن و … اشاره نمود. در صورتی که از این نوع سوئیچ در شبکه استفاده شود داده ها تحت کنترل بیشتری قرار گرفته می شوند و حتی می توان برای دسترسی به داده ها سطح های مختلفی را تعریف کرد. نکته ای که در ارتباط با استفاده از این نوع سوییچ ها وجود دارد عدم استفاده راحت و ساده سوییچ است و پیچیدگی های خاص خود را دارد.
در قسمت قبل نیز به قابلیت مانیتور کردن در سوییچ های مدیریتی اشاره کردیم. سوییچ شبکه از نوع مدیریتی برای مانیتور کردن باید از پروتکل SNMP استفاده کند. قیمت سوییچ شبکه از نوع مدیریتی طبیعتا بیشتر از انواع دیگر است زیرا قابلیت و کارایی بیشتری دارد.
سوئیچ شبکه های مدیریتی به دو دسته تقسیم می شوند:
– سوییچ های هوشمند
– سوییچ های مدیریتی انترپرایزی: از انواع سوییچ مدیریتی می باشد که قابلیت کنترل و مدیریت آسان تری را نسبت به نوع دیگر دارد و از ویژگی های برتر این سوییچ قابلیت مدیریت و فراهم کردن سطوح مختلف امنیتی است.
مهم ترین ویژگی و مزایایی که سوئیچ شبکه مدیریتی دارند کدام اند؟
از برترین ویژگی های سوییچ مدیریتی عبارت اند از:
Quality of Service : این قابلیت سبب می شود اولویت دهی در شبکه و ترافیک آن برقرار شود. با استفاده از این ویژگی می توان کارایی شبکه را افزایش داد و در نتیجه داده هایی که به تاخیر زمانی حساس ترند نیز پشتیبانی خواهند شد. به عنوان مثال دو بسته اطلاعاتی در شبکه موجود می باشند که هر دو انتظار انتقال را می کشند در چنین شرایطی سوییچ مدیریتی شبکه با استفاده از این قابلیت توانایی تشخیص اولویت بالاتر انتقال این دو بسته را دارد.
Virtual LANs: با دارا بودن این ویژگی می توان دسته بندی دستگاه ها را به راحتی در یک شبکه کامپیوتری انجام داد. از مهم ترین مزایای LANs و دسته بندی دستگاه ها کاهش ترافیک های کاملا غیر ضروری در شبکه خواهد بود. به عنوان مثال در یک شبکه بین افرادی که در گروه مالی قرار دارند باید اطلاعات بدون هیچ گونه تاخیر و یا درنگی ارسال شود که با وجود چنین ویژگی به بهترین شکل ممکن امکان پذیر خواهد بود.
Redundancy: در صورتی که ارتباط و انتقال اطلاعات در شبکه قطع شود و یا مشکلی پیش بیاید، ویژگی Redundancy افزونگی مسیر در شبکه را برای دستگاه فرستنده فراهم خواهد کرد. در چنین شرایطی از به وجود امدن لوپ یا همان چرخه نیز جلوگیری به عمل می آورد.
Port Mirroring: این ویژگی یکی از برترین ویژگی های سوییچ مدیریتی می باشد که سبب تشخیص خطا در یک شبکه خواهد شد. چنین ویژگی توانایی کپی کردن ترافیک شبکه را دارد تا با استفاده از بررسی ترافیک و مشکل به وجود آمده برای برطرف نمودن مشکل اقداماتی صورت بگیرد. اگر امکان خارج کردن شبکه وجود نداشته باشد با استفاده از این ویژگی به راحتی می تواند مشکل به وجود آمده را برطرف کرد.
سوییچ شبکه مدیریتی چه کاربردهایی دارد؟
برای این که بهترین انتخاب را در خرید سوئیچ شبکه داشته باشید بهتر است در وهله اول نیازهای خود و نوع شبکه را مورد بررسی قرار داد و مشخص کنید زیرا قیمت سوییچ شبکه و ویژگی ها و مزایایی که دارا می باشند بسیار متفاوت اند و هر کدام کاربرد خاص خود را دارند. فروش سوییچ شبکه در فروشگاه ها و سایت های اینترنتی معتبر صورت می گیرد که می توانید پس از مشخص کردن نوع سوییچ مورد نیاز خود اقدام به خریدارای کنید.
با توجه به ویژگی و کارایی خاص و برتری که سوئیچ شبکه مدیریتی دارد در صورتی که نیاز به داشتن کنترل ترافیک شبکه، مدیریت توسعه و … دارید بهتر است این نوع از مجموعه سوئیچ های موجود را خریداری کنید.
