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 پیشرفته‌تر و کارآمدتر هاب قلمداد کرد.
سوئیچ شبکه چگونه کار می کند
همانطور که می دانید یک شبکه شامل نود ( Node ) یا ایستگاه کاری ، واسطه های ارتباطی ( Wired or wireless ) و تجهیزات مخصوص شبکه مانند روتر و سوییچ و هاب ها می باشد. در محیط اینترنت ، تمامی این اجزا با هم کار می کنند تا شما بتوانید اطلاعاتی را از کامپیوتر خود برای کامپیوتر دیگری به آنسوی دنیا بفرستید. سوئیچ ها ، از قسمت های اساسی بیشتر شبکه ها می باشند.
دستگاه مذکور این امکان را برای چندین کاربر فراهم می سازد تا در یک زمان واحد از طریق شبکه اطلاعات را برای هم ارسال کنند. سوئیچ ها به نودهای مختلف موجود در شبکه اجازه می دهد مستقیماً و با یک روش آسان و کارآمد به یک نود دیگر متصل شوند. سوییچ هایی که ارتباط مجزایی را برای هر یک از نودهای شبکه ایجاد می کنند به LAN Switches معروف می باشند.
در این مقاله به بررسی شبکه های Ethernet که در آنها از سوئیچ های LAN استفاده شده است ، خواهیم پرداخت. و با سوئیچ LAN ، نحوه کار transparent bridging ، شبکه های Trunking , VLAN و Spanning Tree آشنا خواهید شد.
تفاوت هاب و سوئیچ شبکه
شاید عده‌ای 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 پورت‌های خود ارسال میکند تا نهایتا پورت مقصد، آن را دریافت کند. اما سوئیچ، سیگنال دریافتی را فقط به پورت مقصد می‌فرستد.
نحوه عملکرد سوئیچ شبکه به چه شکل است ؟
اما سویچ چگونه می فهمد که آدرس مبدا و مقصد چیست و آن فریم را می بایست به کدام پورت انتقال دهد ؟ در جواب این سئوال باید گفت که سویپ از ساختاری به نام MAC Table یا جدول آدرس سخت افزاری استفاده میکند که در این جدول لیست کلیه آدس های سخت افزاری که بر روی هر پروت قرار دارند نوشته شده و مشخص شده است که هر یک از آدرس ها در کدام یک از پورت های سویچ اتصال یافته اند. حال این سئوال پیش می آید که:
سوئیچ چگونه این جدول را تشکیل می دهد ؟
در هنگامی که یک کامپیوتر قصد برقراری ارتباط با کامپیتور دیگری در شبکه را داشته باشد فریم خود را به پورت مورد نظر بر روی سویچ ارسال خواهد کرد ، این فریم شامل آدرس سخت افزاری مبدا و مقصد خواهد بود ، به محض اینکه سویچ فریم مورد نظر را دریافت می کند ابتدا به آدرس مبدا توجه می کند ، اگر آدرس مبدا را در جدول خود موجود نداشته باشد آدرس سخت افزاری مبدا را در جدول MAC خود یادداشت می کند و سپس به سراغ آدرس مقصد می رود .
اگر آدرس مقصد نیز در جدول وجود نداشته باشد فریم ارسالی را برای هر یک از پورت های موجود ارسال می کند و قاعدتا صرفا یک آدرس سخت افزاری متناسب با مقصد در پورت های سویچ به آن فریم پاسخ خواهد داد ، سپس سویچ آدرس مقصد را نیز با شماره پورت مورد نظر در جدول آدرس سخت افزاری خود قرار خواهد داد . این روش همچنان ادامه خواهد داشت تا جدول بصورت کامل تشکیل شود . در مراحل بعدی و بعد از تشکیل شدن جدول MAC در صورت ارسال فریم ، سویچ بلافاصله با استفاده از جدول ، فریم ارسالی را به مقصد مورد نظ هدایت خواهد کرد .توجه داشته باشید که سویچ هیچگاه فریم ارسالی از یک پورت را به خود آن پورت ارسال نخواهد کرد .
سوئیچ به محض دریافت یک فریم سه عمل بر روی آن انجام خواهد داد
Forward کردن فریم :
در صورتیکه آدرس مقصد در جدول آدرس موجود باشد سویچ فریم را به مقصد مورد نظر ارسال یا Forward خواهد کرد.
Drop یا فیلتر :
در صورتیکه آدرس مقصد ارسالی در جدول آدرس به همان پورتی اشاره کند که از آن وارد سویچ شده است بسته Drop شده و به سویچ وارد نخواهد شد . این بدین معناست که آدرس درخواستی از کامپیوتر یا سویچ در همان پورتی قرار دارد که از آن ارسال شده ، پس سویچ نمی تواند کار خاصی را بر روی آن انجام دهد و صرفا آنرا بلوکه میکند تا ترافیک اضافی در شبکه تولید نشود .
Flood :
در صورتیکه آدرس مقصد در جدول MAC سویچ موجود نباشد ، سویچ بصورت خودکار فریم را به تمامی پورت های خود به غیر از پورت مبدا ارسال کرده و منتظر جواب از کامپیوتر مقصد خواهد شد.
مزایای کلی سوئیچ‌های شبکه :
همانطور که پیش‌تر نیز گفته شد، سوئیچ‌ها سیگنال‌های دریافتی و ارسالی روی پورت‌های خود را بسیار بهینه‌تر 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 بهینه‌تر از هاب است.
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.