سوئیچ شبکه چیست؟
در شبکه، سوئیچ یک دستگاه سخت افزاری است که بستههای شبکه را از یک دستگاه شبکه مثل روتر، کامپیوتر، سرور و غیره به یک دستگاه دیگر فیلتر و ارسال میکند.
این داستان به طور گستردهای در شبکههای محلی یا همان LAN برای ارسال هر فریم دریافتی با نگاه کردن به آدرس دستگاه فیزیکی یا مک آدرس استفاده میشود.
اگر بخواهیم سوئیچ را به زبان ساده کنیم، این دیوایس بسته دریافتی را باز میکند، به آدرس مقصد پیام نگاه کرده و با توجه به مک آدرس بسته و نگاه به جدول مک خود، بسته را در پورت خاصی ارسال میکند.
در واقع به عنوان یک پل شبکه چند پورت در نظر گرفته میشود که از آدرسهای سخت افزاری برای پردازش و ارسال دادهها در لایه پیوند داده (لایه 2) مدل OSI استفاده میکند.
برخی از آنها نیز دادهها را در لایه شبکه (لایه 3) به وسیله پروتکل IP پردازش میکنند.
چنین سوئیچهایی اغلب به عنوان سوئیچهای لایه 3 یا سوئیچهای چندلایه شناخته میشوند.
انواع مختلفی از سوئیچهای شبکه در دسترس است که میتوان به معرفی سوئیچهای نکسوس، سیسکو و … اشاره کرد.
هدف از سوییچ شبکه
اتصال چند میزبان
به طور معمول، یک سوئیچ تعداد زیادی پورت برای اتصالات کابل فراهم میکنه که امکان مسیریابی توپولوژی ستاره را فراهم میکنه که معمولاً برای اتصال چندین کلاینت به شبکه استفاده میشه.
یک پیام را به یک میزبان خاص فوروارد می کند
مثل یه پل، یک سوئیچ با فیلتر کردن یکسانی توی هر پورت استفاده میکنه.
زمانی که هر میزبان توی شبکه یا یه سوئیچ پیامی را به میزبان دیگه ای توی همان شبکه یا همان سوئیچ ارسال میکنه سوئیچ فریم ها رو دریافت میکنه و رمزگشایی میکنه تا قسمت آدرس فیزیکی (MAC) پیام را بفهمه. همون چیزی که توی تعریف سوئیچ گفتم بهتون.
این کار به وسیله ابزاری مثل وایرشارک امکان پذیره
مدیریت ترافیک
با استفاده از سوئیچ توی شبکه می تونیم ترافیک ورودی یا خروجی از شبکه رو مدیریت کنیم.
همچنین میتونیم دستگاه هایی مثل سیستم ها رو به راحتی به هم متصل کنیم.
افزایش پهنای باند LAN
یک سوئیچ توی شبکه , LAN رو به چندین محدوده با پهنای باند مستقل تقسیم میکنه. بخاطر همین پهنای باند LAN رو افزایش میده یا حداقل پهنای باند پایین نمیاد.
حالا بریم از صحبتامون یه نتیجه گیری کلی داشته باشیم.
سوئیچ چه کاری انجام میدهد؟
اتصال چند میزبان
به طور معمول، یک سوئیچ تعداد زیادی پورت برای اتصالات کابل فراهم میکند که امکان مسیریابی توپولوژی ستاره را فراهم کرده که معمولاً برای اتصال چندین کلاینت به شبکه استفاده میشود.
یک پیام را به یک میزبان خاص فوروارد میکند
زمانی که هر میزبان در شبکه یا یک سوئیچ پیامی را به میزبان دیگری در همان شبکه یا همان سوئیچ ارسال میکند، سوئیچ فریمها را دریافت و رمزگشایی میکند تا قسمت آدرس فیزیکی (MAC) پیام را به دست آورد.
همان کاری که در تعریف سوئیچ نیز بیان شد. این کار به وسیله ابزاری مثل وایرشارک امکان پذیر است.
مدیریت ترافیک
با استفاده از سوئیچ شبکه میتوانیم ترافیک ورودی یا خروجی از شبکه را مدیریت کنیم.
همچنین میتوانیم دستگاههایی مثل سیستمها را به راحتی به یکدیگر متصل کنیم.
افزایش پهنای باند LAN
یک سوئیچ در شبکه، LAN را به چندین محدوده با پهنای باند مستقل تقسیم میکند. به دلیل همین پهنای باند LAN را افزایش داده یا حداقل پهنای باند کم نمیشود.
انواع حافظه در سوئیچهای سیسکو
تمام روترها و سوئیچهای سیسکو دارای چهار نوع حافظه هستند که در ادامه به معرفی آنها میپردازیم.
حافظه RAM
در این نوع حافظه تمام اطلاعات و تنظیمات سیستم ذخیره میشود و با خاموش شدن سوئیچ تمام این اطلاعات از بین میروند.
حافظه NVRAM
NVRAM حافظه بسیار کوچکی است که تمام تنظیمات مرتبط با IOS در آن قرار میگیرند.
حافظه FLASH
این حافظه برای نگهداری فایل IOS استفاده میشود. برای مشاهده اطلاعات آن میتوانید از دستور show flash استفاده کنید.
حافظه ROM
در حافظه ROM لودر قرار داده شده است تا به وسیله آن فلش بوت شده و سیستم بالا بیاید.
آشنایی با انواع پورت سوئیچ شبکه
سوئیچها دارای انواع مختلفی پورتها هستند.
انواع سوئیچ های سیسکو نیز در تجهیزات شبکه وجود دارند که برای موارد مختلفی کاربرد دارند. در ادامه به معرفی سوئیچهای شبکه میپردازیم.
پورت SFP و +SFP
پورت یا ماژول SFP یکی از ماژولهایی است که برای بالا بردن سرعت اتصال به اینترنت مورد استفاده قرار میگیرد.
زمانیکه از این پورت در شبکه استفاده میکنید، امکان انتقال دیتا بین دو دیوایس در شبکه که فاصله زیادی از یکدیگر دارند، امکان پذیر میشود.
این کار از طریق فرستنده و گیرنده و کابل کشی مناسب انجام میشود.
مهمترین تفاوت میان دو پورت SFP و SFP+ در سوئیچ شبکه این است که مدل پلاس در واقع آپگرید شده ماژول معمولی است.
ماژول معمولی تا 4.25 Gbps پشتیبانی کرده، در صورتی که در مدل دیگر میتوان سرعت را تا 16 Gbps افزایش داد.
البته سرعت و کیفیت SFP به عوامل مختلفی از جمله پهنای باند و نوع اتصال فیبر نوری بستگی دارد.
این دو پورت انعطاف پذیری بسیار بالایی دارند.
پورت RJ45
پورت RJ45 یکی دیگر از پورتهای شبکه است که در دیتا سنترها برای سوئیچینگ سرور مورد استفاده قرار میگیرد.
همچنین در لنها، پورت آپ لینک موجود در سوئیچهای دسکتاپ و گاهی اوقات نیز در کاربردهای پهن باند در سوئیچهای دسکتاپ مورد استفاده قرار میگیرد.
اگر بخواهید دو پورت RJ45 را بر روی سوئیچهای گیگابایتی به یکدیگر متصل کنید، باید از کابلهای استاندارد اترنت استفاده کنید.
این کابلها شامل Cat5، Cat5e، Cat6 و یا Cat6a هستند.
پورت USB
از این پورت به منظور انتقال اطلاعات و گاهی اوقات نیز تأمین برق استفاده میشود.
این پورت از پورتهای بسیار کاربردی در اکثر دیوایسهای الکتریکی و سوئیچهای موجود در شبکه است.
این پورت دارای انواع مختلف Type A, B, C و… است.
پورت 10/100
10/100 نشان دهنده این موضوع است که روتر شما فقط دارای پورت های Fast Ethernet استاندارد است و تنها میتواند بین 10 تا 100 مگابیت سرعت در ثانیه را ارائه دهد.
پورتهای اترنت گیگابیت با عنوان 10/100/1000 برچسبگذاری شدهاند، زیرا میتوانند تا سرعت 1000 مگابیت بر ثانیه را مدیریت کنند.
در واقع روترهای 10/100 معمولاً مدلهای قدیمیتر هستند که با استفاده از کابلهای اترنت متصل به پورتها، قادر به کنترل سرعتهای بیشتر از 100 مگابیت در ثانیه نیستند.
یک روتر گیگابیتی جدیدتر میتواند بیش از این را مدیریت کند.
امروزه بسیاری از کاربران اینترنت برای استفاده روزانه خود تنها به حداکثر سرعت ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه نیاز دارند، به همین دلیل این نوع روتر هنوز هم مورد استفاده قرار میگیرد.
پورت QSFP
این پورت نیز به عنوان ماژول مهمی در شبکه شناخته میشود که روش کار آن مشابه فرستنده-گیرنده SFP و یا SFP+ است.
این پورت از پهنای باند نامحدود، اترنت، کانال فیبر و همچنین SONET با امکانات مختلفی در میزان نرخ انتقال داده پشتیبانی میکند.
در این پورت از 4 کانال برای انتقال و 4 کانال به عنوان گیرنده استفاده میشود.
این موضوع باعث افزایش نرخ انتقال داده در شبکه میشود. سرعت انتقال آن 40 گیگابایت بر ثانیه است.