سوئیچ شبکه چیست ؟

سوئیچ شبکه:

مقصود از سوئیچ شبکه، سخت افزاری بسیار کوچک است که قادر به متمرکز سازی ارتباطات صورت گرفته مابین چندین دستگاه و وسیله ­ی ارتباطی در یک شبکه­ ی LAN (Local Area Network) می باشد.

در گذشته، پیش از رایج شدن روترهای پهن باند، استفاده از دستگاه های اِترنتی ِ سوئیچی مجزا و مستقل در شبکه های خانگی، بسیار معمول بوده است. اما امروزه، سوئیچ های اترنتی مستقیماً و به عنوان بخشی از هسته­ی حافظه درون روترهای پهن باند تعبیه شده اند. با این حال، هنوز هم سوئیچ های شبکه ای سطح بالا در بسیاری از جاها مورد استفادۀ شرکت ها و مراکز داده می باشند.  برای اطلاعات بیشتر با ما همراه باشید .

تکنولوژی سوئیچ های شبکه:

در حالی که امکانات و قابلیت های سوئیچینگ در اغلب شبکه ها از جمله ATM و Token Ring وجود دارد، با این حال امروزه بهره گیری از سوئیچ های اترنتی معمول تر است. برای مثال، سوئیچ های اترنتی ِ Mainstream قادر به پیشتیبانی از سرعت های 1Gbps (به ازای هر لینک) هستند؛ در حالی که سوئیچ های سطح بالایی که در مراکز داده ای بکار گرفته می شوند، غالباً قادر به پیشتیبانی از سرعت های 10 Gbps می باشند.

نقش سوئیچ ها در برپا سازی شبکه های بی سیم:

سوئیچ های شبکه ای قادر به پشتیبانی از تقریباً همه گونه دستگاه و وسیله­ ای ارتباطی می باشند. بطوری که برای دستگاه های اترنتی، قادر به تأمین سازی چهار یا هشت کانکشن هستند؛ حال آنکه سوئیچ های که در شرکت ها مورد استفاده قرار می گیرند، می توانند 32 تا 128 کانکشن را پشتیبانی نمایند. علاوه بر این، امکان مرتبط و متصل سازی سوئیچ ها به یکدیگر نیز وجود دارد. این کار تحت روشی موسوم به daisy chaining صورت می پذیرد و به موجب آن شمار بتدریج بیشتری از دستگاه ها و وسائل ارتباطی به یک شبکه­ی LAN افزوده می گردد.

سوئیچ های مدیریت شونده و غیر مدیریت شونده :

سوئیچ شبکه ای معمولی همچون سوئیچ هایی که در روتر کاربران خانگی وجود دارند، بجز اتصال به برق، نیازمند هیچ گونه پیکربندی خاصی نمی باشند؛ حال آنکه سوئیچ های گران قیمت تری که استفادۀ شرکتی دارند و می توانند قابلیت های به مراتب سطح بالاتری ارائه کنند، از قابلیت کنترل و مدیریت شوندگی برخوردارند. از جمله­ی آنها می توان به SNMP monitoring، link aggregation و QoS اشاره کرد.

سوئیچ شبکه مدیریت شوندۀ مرسوم، بر مبنای کنترل پذیری و از طریق واسط های خط فرمانی به سبک یونیکس ساخته می شوند. در هر حال، در خصوص این گونه سوئیچ ها می توان به سوئیچ هایی موسوم به smart switch اشاره کرد که غالباً مورد توجه شرکت های نوظهور و رده میانی می باشند. این سوئیچ ها همچون روترهای خانگی از واسط هایی وب محور پشتیبانی می نمایند.

سوئیچ شبکه مدیریتی

یک سوئیچ شبکه مدیریتی شرایطی را برای configure کردن شبکه فراهم می کند که توانایی شناسایی و مدیریت عملکرد ها را دارد، این امر در هنگام شناسایی مشکلات بسیار حائز اهمیت است، هنگامی که شما ترافیک multi-cast در شبکه ی خود دارید و خرابی برای شما هزینه گزافی را به دنبال خواهد داشت، استفاده از سوئیچ شبکه مدیریتی ترجیح داده می شود. در عین حال، سوئیچ های غیر مدیریتی یک راه حل مقرون به صرفه هستند که این ویژگی ها را ارئه نمی دهد و فقط کافی است آنها را به پریز برق وصل کنید تا روشن شود و شروع به فعالیت کند.

توجه داشته باشید که بسیارمهم است که سوئیچ شبکه را متناسب با برنامه های خاص اش انتخاب کنیم، به عنوان مثال در یک محیط صنعتی ناهمگون، سوئیچ های صنعتی اترنت به دلیل اعتمادی که برای شبکه در سخت ترین شرایط جوی فراهم می کنند تضمین بالاتری برای شبکه ایجاد می کنند.

ویژگی های سوئیچ های مدیریتی

دارای ویژگی QoS که باعث می شود سوئیچ پهنای باند زیر مجموعه های داده را اولویت قرار دهد و اجازه می دهد پهنای باند بیشتری به شبکه اختصاص داده شود و اطمینان حاصل شود که IP داده بدون اشکال وارد شود و داده ی سنسور را با استفاده از حداقل پهنای باند بدون وقفه به دست اورند.

از ویژگی SNMP (پروتکل مدیریت آسان شبکه) از طریق agent های جاسازی شده پشتیبانی می کند این سوئیچ ها به عنوان یک گروه می توانند مدیریت شوند.

دارای یک پروتکل اضافی همچون RSTP که یک مسیر کابلی جایگزین را ارائه می دهد و از موقعیت های LOOP که بیشتر عامل اشکال در عملکرد شبکه هستند، جلوگیری می کند.

دارای ویژگی VLAN و LACP که منجر به فراهم شدن یک شبکه قابل اعتماد با سرعت بالا می شود.
در صورت نیاز می توان پیکر بندی سوئیچ مدیریتی را عوض کرد و آن قسمت از شبکه ی خود را که می خواهید، بر اساس نیاز های مشخص شده شبکه ی خود تغییر دهید.

کاربرد و محل استفاده

سوئیچ های مدیریتی برای کاربرانی مورد استفاده است که زمان پاسخ دهی آنها باید میلی ثانیه باشد. علی الخصوص برای سازمان هایی که باید شبکه هایشان را از راه دور و محافظانه مدیریت و عیب یابی کنند، که به مدیران شبکه اجازه می دهد به یک عملکرد شبکه بهینه و قابل اعتماد دست پیدا کنند. سوئیچ های مدیریتی باید در هر شبکه یا بخشی از شبکه که ترافیک باید نظارت و کنترل شود، استفاده شوند. سوئیچ های مدیریتی شبکه اجازه ی کنترل کامل داده، پهنای باند و ترافیک را می دهد.

سوئیچ اترنت غیر مدیریتی

سوئیچ های غیر مدیریتی از جمله سوئیچ های هستند که نیاز به پیکر بندی ندارند و بعد از وصل و روشن شدن، شروع به فعالیت می کنند. این سوئیچ ها ویژگی پیکر بندی و مدیریت و نظارت از راه دور را ندارند اگر چه خیلی از آنها می توانند به صورت محلی نظارت شوند و از طریق شاخص های LED و سوئیچ های DIP پیکر بندی شوند. سوئیچ های غیر مدیریتی هزینه کمتری دارند و در شبکه های کوچک یا در گروه های کاری موقت که به شبکه های بزرگتر وصل می شوند، بکار می روند. سوئیچ های غیر مدیریتی ابزار هایی هستند که نیاز به پیکر بندی ندارند و هنگامی که به پریز برق وصل کنید فعال می شوند و به تنظیمات پیچیده نیازی ندارند.

این سوئیچ ها به ابزارهای اترنتی اجازه می دهند که با یکدیگر در تعامل باشند (همچون PC یا پرینتر شبکه) و شرایطی فراهم میکند که اتصال به شبکه و رد و بدل کردن اطلاعات به محلی که لازم است، مقدور شود. آنها دارای پیکر بندی ثابت هستند و اجازه ی تغییر به این پیکر بندی را نمی دهند، در نتیجه، هیچ نیازی به اولویت دهی بسته ها (PACKET) نیست. آنها می توانند بر روی دسک تاپ یا در رک جایگذاری شوند و برای اتصال های سوئیچینگ ارزان تر هستند.

یکی از بزرگترین مانع ها در محیط صنعتی این است که آنها (سوئیچ های غیر مدیریتی ) از IGMP پشتیبانی نمی کنند و با ترافیک Multi-cast به همان گونه برخورد می کنند که با ترافیک broadcast برخورد می کنند، که می تواند در شرایطی که شبکه کنترل نمی شود منجر به شکست شود و به طوفان broadcast ختم شود. این ویژگی در سوئیچ های صنعتی حائز اهمیت است، به دلیل اینکه پروتکل اترنت / IP بستگی به ترافیک Multicast دارد.

چه زمانی و در چه مکانی از سوئیچ های غیر مدیریتی استفاده کنیم ؟

سوئیچ های غیر مدیریتی عموما برای متصل کردن edge device ها (ابزار هایی همچون روتر، سوئیچ روتر … ) در شبکه، یا در یک شبکه ی کوچک stand-alone که تنها دارای چند اجزا است، استفاده می شود. این سوئیچ ها برای هر کار تحت شبکه ای، که هدف اش آسان تر شدن نصب اکسس پوینت های بی سیم یا دوربین ها نظارتی تحت IP، مناسب می باشند. آنها همچنین برای کاربرد خانگی، SOHO، کسب و کارهای کوچک و اضافه کردن یک گروه کاری موقت به شبکه ی بزرگتر، قابل استفاده می باشند.

آیا می توان یک سوئیچ مدیریتی را به عنوان یک سوئیچ غیر مدیریتی پیکر بندی کرد؟

می توان یک سوئیچ مدیریتی را به گونه ای پیکر بندی کرد که به عنوان سوئیچ غیر مدیریتی بتوان از آن استفاده کرد. برای این کار می توانید با فعال کردن سوئیچ مدیریتی در حالت open mode، بدون اینکه هیچ تنظیماتی انجام دهید، به این معنی است که ابزار تنظیمات vlan اش به صورت پیش فرض باقی می ماند و همه ی پورت ها عضوی از پیش فرض vlanهستند سوئیچ مدیریتی را به غیر مدیریتی تبدیل کنید. از جمله مزایای خریدن یک سوئیچ مدیریتی این است که اگر شما بخواهید بعدا پیکر بندی را تغییر دهید، این کار شدنی است و آن بخش از شبکه را که می خواهید تغییر پیدا کند با vlanning می توانید تغییرات را انجام دهید و از شبکه ای که نیاز دارید بهره مند شوید.

سوئیچ های web smart

سوئیچ های web smart که گاهی به آنها smart یا web managed گفته می شود، یک انتخاب مناسب و فرا گیر برای شبکه های متوسطی که نیاز به مدیریت دارند است. آنها ویژگی دسترسی به مدیریت سوئیچ، همچون نظارت بر پورت ها، تجمع لینک و VPN را از طریق یک رابط وب ساده توسط یک مرورگر وب جاسازی شده، ارائه می دهند. ویژگی ای که این سوئیچ ها عموما ندارند توانایی مدیریت SNMP یا CLI است. سوئیچ های web-smart عموما باید به صورت تک به تک مدیریت شوند و نه به صورت گروهی .

اگر چه ویژگی های مدیریتی که در سوئیچ های web- smart هستند نسبت به سوئیچ های مدیریتی کامل کمتر است، امروزه این سوئیچ ها هوشمند تر می شوند و بیشتر ویژگی هایی که سوئیچ های مدیریتی کامل ارائه می دهند را در اختیار ما می گذارند.

سوئیچ های اترنت صنعتی

در محیط های صنعتی، یک نیازی وجود دارد که باید سوئیچ ها نیازی مشخص آماده شوند. سوئیچ های صنعتی علی الخصوص برای اتصالات متفاوت شبکه همچون توزیع انرژی در شعبه های الکتریکی و همچنین نظارت و کنترل عملکرد دوربین های امنیتی استفاده می شوند.

سوئیچ های اترنت صنعتی اتصال شبکه را بین محیط صنعتی و application های شرکت های کسب و کار فراهم می کندو برای استفاده صنعتی ساخته شده اند.سوئیچ های صنعتی به گونه ای طراحی شده اند که بتوانند در دماهای بسیار بالا و موقعیت های سخت و در چند موقعیت مکانی از طبقات شرکت گرفته تا کنترل ترافیک دوام بیاورند و قرار بگیرند.

در محیط های سخت، یک ویژگی پر کاربرد سوئیچ های مدیریتی صنعتی این است که تنظیمات آن را در حالت VLAN پیکر بندی کنند، این ویژگی شرایطی را فراهم می کند که ابزار هایی که در یک دپارتمان کار می کنند به صورت یک گروه در نظر گرفته شوند (منطقی و IT )، ترافیک را بین این گروه ها جداسازی می کنند تا اطلاعات حیاتی بتوانند بدون اینکه تاخیری داشته باشند به محل اختصاصی خود دسترسی پیدا کنند و میزان امنیت شبکه را افزایش می دهد.

سوئیچ شبکه در مقایسه با هاب و روتر:

سوئیچ شبکه ای به لحاظ ظاهری شبیه به هاب شبکه هستند؛ اما بر خلاف هاب ها، سوئیچ ها قادر به بازرسی ِ پیغام های دریافتی و هدایت آنها به سمت پورت ارتباطاتی ویژه می باشند (توجه داشته باشید که به امکان بازرسی پیغام های دریافتی و سپس هدایت آنها، در اصطلاح packet switching گفته می شود). به عبارت بهتر، سوئیچ ها منبع و آدرس مقصد هر کدام از بسته های داده ای را مشخص کرده و سپس داده های مربوطه را تنها صرفاً به مقاصد بخصوصی ـ با هدف حفظ پهنای باند شبکه ـ ارسال می نمایند. بدینسان می توان گفت که سوئیچ ها از کارآمدی عملکردی بالاتری نسبت به هاب برخوردار هستند.

علاوه بر آنچه که گفته شد، سوئیچ ها به روترهای شبکه ای نیز شبیه می باشند. روترها و سوئیچ ها هر دو بر کانکشن سازی دستگاه های محلی (local) متمرکز یافته اند، اما این تنها روترها هستند که از قابلیت اتصال به شبکه های خارج از محدوده (دیگر شبکه های محلی یا شبکه جهانی اینترنت) برخوردار می باشند.

سوئیچ های Layer 3:

سوئیچ شبکه ای معمولی تحت لایه­ی دوم OSI model (لایه­ی دیتا لینکی) عمل می نمایند. با این حال، بکارگیری سوئیچ هایی موسوم به سوئیچ های Layer 3 که ترکیب یافته ای از منطق سخت افزاری سوئیچ ها و روترها در قالب یک دستگاه هیبریدی واحد است، روز به روز میان شرکت ها در حال گسترش است؛ چرا که این گونه سوئیچ ها نسبت به سوئیچ های معمولی، می توانند از virtual LAN (VLAN) بهتر پشتیبانی نمایند.