سوئیچ اترنت چیست؟ آشنایی با انواع سوئیچ شبکه اترنت

آشنایی با شبکه اترنت (Ethernet)

پیش از آنکه به معرفی سوئیچ اترنت یا سوئیچ شبکه و انواع آن بپردازیم، بد نیس به طور خلاصه با شبکه اترنت آشنا شویم. اترنت به زبان ساده به معنای یک شبکه سیمی است که توسط کابل یا فیبر نوری ایجاد می‌شود. امنیت و کارایی شبکه اترنت نسبت به شبکه‌های بی سیم یا وای فای، بیشتر است و علاوه بر این سرعت بالاتری را برای کاربران فراهم می‌کند. فناوری اترنت نخستین بار در سال ۱۹۷۰ توسط کمپانی زیراکس معرفی شد و از نظر فنی IEEE 802.3 نامیده می‌شود. فناوری اترنت می‌تواند برای اتصال دستگاه‌ها در یک شبکه محلی سیمی (LAN) یا یک شبکه گسترده (WAN) مورد استفاده قرار گیرد.

سوئیچ اترنت چیست؟

سوئیچ اترنت که به آن سوئیچ شبکه نیز گفته می‌شود، رایج‌ترین دستگاه شبکه و هسته اصلی شبکه سیمی است. یک سوئیچ اترنت همه دستگاه‌های سیمی مانند رایانه‌ها، لپ تاپ‌ها، چاپگرها، اکسس پوینت بی سیم و روترها را برای انتقال و دریافت داده‌ها به یکدیگر متصل می‌کند. وظیفه اصلی سوییچ اترنت، ایجاد ارتباط میان دستگاه‌های متصل شده به آن از طریق مک آدرس یا فریم‌ است.

سوئیچ‌های اترنت چه کاری برای شبکه شما انجام می‌دهند؟

فریم‌ها، دنباله‌ای از اطلاعات هستند که از طریق شبکه‌های اترنت برای انتقال داده‌ها بین رایانه‌ها حرکت می‌کنند. یک فریم اترنت شامل یک آدرس مقصد (جایی که داده‌ها به آن می‌روند) و یک آدرس منبع (که محل دستگاه ارسال کننده فریم است) است. در یک مدل استاندارد هفت لایه اتصال سیستم‌های باز (OSI) برای شبکه‌های کامپیوتری، فریم‌ها بخشی از لایه ۲ هستند که به لایه پیوند داده نیز معروف هستند. اینها گاهی اوقات به عنوان «دستگاه‌های لایه پیوند» یا «سوئیچ‌های لایه ۲» نیز شناخته می‌شوند.

سوئیچ‌های اترنت قادرند کارهای زیر را برای شبکه شما انجام دهند:

پل‌ زدن شفاف (Bridge):

محبوب‌ترین و رایج‌ترین شکل پل زدن است که برای عملکرد سوئیچ اترنت بسیار مهم است. با استفاده از پل زدن شفاف، یک سوئیچ به طور خودکار بدون نیاز به پیکربندی روی سوئیچ یا تغییر در رایانه‌های موجود در شبکه شروع به کار می‌کند. (یعنی عملکرد سوئیچ شفاف است)

یادگیری آدرس:

سوئیچ‌های اترنت، نحوه انتقال فریم‌ها بین پورت‌های سوئیچ را کنترل می‌کنند و بر اساس آدرس‌های کنترل دسترسی به رسانه ۴۸ بیتی (MAC) که در استانداردهای LAN استفاده می‌شوند، تصمیم می‌گیرند که چگونه ترافیک ارسال شود. یک سوئیچ اترنت با استفاده از آدرس‌های منبع فریم‌هایی که دریافت می‌کند، می‌تواند تشخیص دهد که کدام دستگاه‌ها در کدام بخش از شبکه هستند.

فیلترینگ ترافیک:

هنگامی که سوئیچ یک پایگاه داده‌ از آدرس‌ها را ایجاد کرد، می‌تواند به راحتی نحوه فیلتر کردن و ارسال ترافیک را انتخاب کند. یک سوئیچ همانطور که آدرس‌ها را یاد می‌گیرد، فریم‌ها را بررسی می‌کند و بر اساس آدرس مقصد در فریم تصمیم گیری می‌نماید. سوئیچ‌ها همچنین می‌توانند ترافیک را تنها به بخش‌هایی که برای دریافت فریم‌ها از فرستنده‌ها مورد نیاز هستند، هدایت کنند و مطمئن شوند که ترافیک بی‌رویه به درگاه‌های دیگر جریان ندارد.

Frame Flooding

اگر سوئیچ در یک مدت زمان مشخص، هیچ فریمی را از منبع خاصی تشخیص ندهد، ورودی‌های آن در پایگاه داده ارسال سوئیچ ممکن است از فهرست حذف شوند. اگر یک ورودی حذف شود، به این معنی که یک بار دیگر برای سوئیچ ناشناخته است. اما اگر ترافیک از آن ورودی در زمان دیگری از سر گرفته شود آنگاه سوئیچ، فریم را به تمام پورت‌های سوئیچ فوروارد می‌کند (به عنوان طغیان فریم نیز شناخته می‌شود) تا مقصد صحیح خود را پیدا کند. هنگامی که آن فریم به مقصد خود متصل شد، سوئیچ یک بار دیگر پورت صحیح را یاد می‌گیرد و سیل فریم متوقف می‌شود.

ترافیک چندپخشی:

شبکه‌های LAN نه تنها قادر به ارسال فریم‌ها به آدرس‌های جداگانه هستند، بلکه می‌توانند فریم‌ها را به آدرس‌های چندپخشی (multicast) نیز ارسال کنند که توسط چند گیرنده دریافت می‌شوند.

انواع سوئیچ شبکه

سوئیچ‌های شبکه یا اترنت به طور کلی به دو دسته تقسیم می‌شوند:

سوئیچ‌های پیمانه‌ای یا ماژولار (modular)

سوئیچ‌هایی هستند که واحدهای قابل تعویض دارند که امکان ارتقاء یا تغییر آن‌ها را فراهم می‌نماید. به عنوان مثال از نظر تعداد پورت، نوع پورت، فایروال و … قابل توسعه هستند.

سوئیچ‌های پیکربندی ثابت ((Fixed Configuration

این سوئیچ‌ها قابل ارتقاء نیستند و از نظر تعداد پورت و نوع پورت، مشخص و ثابت هستند. سوئیچ‌های با پیکربندی ثابت به ۴ زیرمجموعه تقسیم می‌شوند.

سوئیچ‌های شبکه غیرمدیریتی:

این سوئیچ‌ها از نوع plug and playهستند یعنی بعد از نصب به طور خودکار بر اساس تنظیمات پیش فرض کار می‌کنند و قابل تغییر نیستند. سوئیچ‌های غیر مدیریتی غالبا در خانه‌ها و دفاتر کوچک به کار می‌روند.

سوئیچ‌های شبکه مدیریتی L2 و L3:

این نوع از سوئیچ‌های پیکربندی ثابت دارای کامل‌ترین قابلیت‌ها و ویژگی‌ها هستند. برجسته‌ترین قابلیت‌های آن‌ها عبارتند از: امنیت بالا، پروتکل مدیریت ساده شبکه (SNMP)، سرویس کیفیت خدمات (Qos)، مانیتورینگ و … سوئیچ‌های اترنت لایه ۲ در لایه DataLink یا لایه ۲ مدل OSI کار می‌کنند و مسیردهی ترافیک را صرفا بر اساس آدرس مک انجام می‌دهند. در مقابل سوئیچ‌های اترنت لایه ۳ که با عنوان MLS نیز شناخته می‌شوند، علاوه بر مسیردهی ترافیک با توجه به آدرس مک می‌توانند در نقش روتر شبکه نیز ظاهر شوند و غالبا در شبکه‌های LAN بزرگ به کار می‌روند.

سوئیچ‌های شبکه smart:

این سوئیچ‌ها هوشمند و تا اندازه‌ای مدیریتی هستند. سوئیچ‌های هوشمند بر خلاف سوئیچ‌های مدیریتی که در مرکز و هسته شبکه بکار می‌روند، عمدتا در لبه شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرند و برای مشاغل کوچک و متوسط مناسب هستند.

سوئیچ‌های شبکه PoE:

این نوع سوئیچ از تکنولوژی PoE پشتیبانی می‌کند. این تکنولوژی به کابل‌های شبکه امکان می‌دهد که برق را حمل نمایند. با تکنولوژی PoE برای اتصال دستگاه‌ها به شبکه نیازی به دو کابل جداگانه نخواهد بود و برق و داده، هر دو توسط یک کابل منتقل می‌شوند. این سوئیچ‌ها از انعطاف پذیری بسیار بالایی برخوردارند. همچنین از طریق کابل شبکه، برق دستگاه‌هایی نظیر دوربین‌های تحت وب، اکسس پوینت‌های بی سیم، تلفن‌های VoIP و تصویری را فراهم می‌کنند.

حرف آخر

سوئیچ شبکه، سخت افزاری است که کاربران، اپلیکیشن‌ها و تجهیزات را در سراسر یک شبکه به هم متصل می‌کنند تا بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و منابع را به اشتراک بگذارند. ساده‌ترین سوئیچ‌های شبکه صرفا دستگاه‌های موجود در یک شبکه محلی (LAN) را به هم متصل می‌کنند. در حالیکه سوئیچ‌های پیشرفته‌تر می‌توانند دستگاه‌های چندین شبکه محلی را بهم وصل کنند و حتی ممکن است عملکرد اولیه امنیت داده را در خود جای دهند. سوئیچ‌ها سه وظیفه اصلی دارند. آنها آدرس‌های MAC را یاد می گیرند، بسته‌های داده را ارسال می‌کنند و از آن بسته‌ها محافظت می‌کنند. سوئیچ‌ها آدرس‌های MAC را در آنچه که جدول حافظه آدرس ‌پذیر محتوا (CAM) نامیده می‌شود، ذخیره می‌کنند و به خاطر می‌سپارند.

برای مشاهده انواع سوئیچ شبکه می‌توانید به سایت آسان پیشرو مراجعه بفرمایید. تمامی محصولات با گارانتی آسان پیشرو برای مشتریان عزیز ارسال می‌گردد.