سوئیچ شبکه چیست و چه کارایی دارد ؟

معرفی تجهیزات شبکه به زبان ساده
سوئیچ شبکه، دستگاهی الکترونیکی است که گرههای یک شبکه را به هم متصل میکند. هر گاه این گرهها یا دستگاههای متصل به شبکه بخواهند برای یکدیگر داده بفرستند، سوئیچ وارد عمل میشود. سوئیچ، داده را از پورت متصل به دستگاه فرستنده گرفته و آن را به پورت متصل به دستگاه مقصد ارسال میکند. سوئیچ را میتوان شکل پیشرفته تر و کارآمدتر هاب قلمداد کرد. سوئیچ شبکه، داده های دریافتی از هر یک از گرههای شبکه اعم از رایانه ها، مسیریابها، سرورها، دیگر سوئیچها و… را به گر ههای مقصد میفرستد. به عبارت دیگر، سوئیچ، نقطه اتصال مشترک تمام تجهیزات متصل به یک شبکه محلی است.

تفاوت هاب و سوئیچ شبکه

شاید عده ای بپرسند، پس سوئیچ و هاب چه فرقی با هم دارند، چون هاب نیز گرههای یک شبکه محلی را به هم متصل میکند؟ تفاوت کلی سوئیچ و هاب این است که سوئیچ هوشمندانهتر و کارآمدتر از هاب عمل میکند. به همین سبب نیز امروزه هابهای شبکه دیگر کاربرد چندانی ندارند .هاب، سیگنال دریافتی در هر یک از پورتهایش را به همه دیگر پور تهای خود ارسال م یکند تا نهایتا پورت مقصد، آن را دریافت کند. اما سوئیچ، سیگنال دریافتی را فقط به پورت مقصد میفرستد.


شکل 1. یک نمونه سوئیچ مدیری تپذیر تجاری یا سازمانی سیسکو کاتالیست 9300

سوئیچ شبکه چگونه کار میکند؟

داده ها در سوئیچ در قالب فریم جابه جا میشوند. هر فریم را میتوان مانند ظرفی تصور کرد که بسته داد هها درون آن جای میگیرد و از مبدا به مقصد انتقال مییا بد. سوئیچ برای شناسایی مقصد هر فریم به آدرس فیزیکی یا اصطلاحا آدرس مک(MAC address) مقصد، مندرج در آن فریم مراجعه میکند. هر دستگاهی که به شبکه متصل است، آدرس منحصربه فردی دارد که به آن نشانی فیزیکی یا آدرس مک میگویند. وقتی یکی از دستگا ههای متصل به شبکه برای دستگاه دیگری داده میفرستد، نشانی فیزیکی دستگاه مقصد رانیز ضمیمه فریم میکند. سوئیچ نیز با مراجعه به آن نشانی، مقصد فریم را تشخیص میدهد و آن را به همان پورتی م یفرستد که دستگاه مقصد به آن متصل است. نشانیهای فیزیکی ب همرور در جدولی موسوم به جدول نشا نی های مک(MAC Address
Table) درون سوئیچ ذخیره میشوند.

شکل 2.رایانه الف میخواهد با رایانه پ مکاتبه کند.لذا فریمی میفرست دکه در آن آدرس مک مقصد رایانه پ درج شده است. سوئیچ ،فریم را می گیردو آدرس مک مقصدآن را میخواند وسپس آن را در جدول آدر سهای مک خود جستجو میکند.اگر آدرس مک مربوطه را یافت،فریم را فقط به پورتی میفرستدکه رایانه پ به آن متصل است.رایانه های متصل به دیگرپور تها هیچ فریمی دریافت نمیکنند.

نحوه تشکیل جدول نشانی های فیزیکی (آدرسهای مک) در سوئیچ

سوئیچ، جدول نشانی های فیزیکی آدرسهای مک را براساس نشانی های فیزیکی مبدا پر می کند. وقتی فریم ها وارد سوئیچ میشوند،سوئیچ، آدرس مک مبدا دستگاه فرستنده را که در فریم دریافتی درج شده است، اصطلاحا «یاد میگیرد» و آن را به جدول آدر سهای مک خود می افزاید یا جدول موجود را به روز یکند.سوئیچ برای ارسال فریم به مقصد خود، آدرس مک مقصد را که آن نیز در همان فریم درج شده است بررسی و آن را با جدول آدر سهای مک خود مقایسه میکند. اگر نشانی یادشده با یکی از نشانی های موجود در جدول منطبق بود، فریم را به پورت مربوطه میفرستد. اگر آدرس مک مقصد در جدول سوئیچ یافت نشد، سوئیچ، فریم رابه همه پور تهایش جز پورتی که از آن فریم دریافت کرده است گسیل میکند اما سرانجام فقط گیرنده واقعی، آن فریم را دریافت میکند .هر بار که دستگاه جدیدی داده میفرستد، نشانی فیزیکی آن به جدول یادشده افزوده و جدول رفت هرفته کاملتر میشود. تمام پور تهای سوئیچ کاملا دوطرفه(full-duplex) هستند، یعنی سوئیچ هم زمان میتواند برای تجهیزات متصل به پورتهایش سیگنال بفرستد و از آنها سیگنال بگیرد .سوئیچها از حیث قابلیت و تنظیم پذیری به دو دسته کلی تقسیم میشوند:

سوئیچهای مدیریتی یا مدیریت پذیر(managed switch)

سوئیچهای مدیریتی یا مدیریت پذیر قابلیتها و تنظیمات مختلفی دارند و بسته به نیازهای شبکه پیکربندی میشوند. سوئیچهای مدیریتی را میتوان به دو زیرگروه تقسیم کرد: یکی سوئیچهای هوشمند(smart) که قابلیتهای مدیریتی کمتری دارند اما کار کردن با آنها آسانتراست؛ و دیگری سوئیچهای مدیریت پذیر تجاری یا سازمانی(enterprise) که گرچه گرانتر هستند، تنظیمات و قابلیتهایشان گسترده تر است. سوئیچهای تجاری یا سازمانی معمولا 32 تا 128 پورت دارند و البته تنظیماتشان پیچیده تر است )شکل 1(.



شکل 3. یک نمونه سوئیچ مدیریتی یا مدیریت پذیر هوشمند

سوئیچ های غیرمدیریتی یا مدیریت ناپذیر(unmanaged switch )

سوئیچهای غیرمدیریتی یا مدیریت ناپذیر بسیار ارزانتر هستند اما قابلیتها و تنظیمات خاصی ندارند؛ کافی است آ نها را به شبکه متصل و سپس روش نشان کنید تا کار خود را انجام دهند. این سوئیچها معمولا 4 تا 16 پورت دارند و لذا عمدتا در شبکه های کوچک به کار گرفته میشوند

شکل 4. یک نمونه سوئیچ غیرمدیریتی یا مدیریت ناپذیر

تفاوت سوئیچ و مسیریاب شبکه

سایت رسمی شرکت سیسکو درباره تفاوت سوئیچ و مسیریاب روتر شبکه م یگوید، سوئیچها شبکه ایجاد میکنند و مسیریاب هاشبکه ها را به هم پیوند میدهند. به عبارت دیگر، سوئیچ، نقطه اتصال مشترک دستگاههای متصل به یک شبکه است اما مسیریاب، یک شبکه را به شبکه دیگری متصل میکند. پس برای مثال، در یک شبکه خانگی اگر بخواهید چند رایانه و چاپگر و… را به هم متصل کنید به سوئیچ یا هاب نیاز دارید. و اگر بخواهید آن شبکه خانگی را به اینترنت که خود، شبکه بزرگ دیگری است متصل کنید، به مسیریاب و مودم نیاز خواهیدداشت

مزایای کلی سوئیچ های شبکه

همانطور که پیشتر نیز گفته شد، سوئیچها سیگنالهای دریافتی و ارسالی روی پور تهای خود را بسیار بهینه تر از هاب مدیریت میکنند. همین شیوه مدیریتی از بروز پدیده برخورد یا تصادف سیگنالها(collision) که در هاب به وفور رخ میدهد، جلوگیری میکند؛ ضمن اینکه از ایجاد ترافیک بیهوده در شبکه نیز جلوگیری میشود. میزان استفاده از پهنای باند در سوئیچ بسیار بهینه تر از هاب است.

پاسخ دهید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد. فیلدهای اجباری مشخص شده اند *
شما می توانید از این تگ های HTML و ویژگی ها استفاده کنید: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>