|
|
mohammad در مورد مقالات آموزشي مطلب Switch چیست ؟را این گونه می نویسد :
Switch برای اتصال دستگاهای مختلف از قبیل رایانه , مسیریاب , چاپگرهای تحت شبکه , دوربین های مدار بسته و .... در شبکه های کابلی مورد استفاده واقع می شود.
در وجه ظاهری switch همانند جعبه ایست متشکل از چندین درگاه اترنت که از این لحاظ شبیه Hub می باشد, با وجود آنکه هر دو این ها وظیفه برقراری ارتباط بین دستگاه های مختلف را بر عهده دارند , تفاوت از آنجا آغاز می شود که Hub بسته های ارسالی از طرف یک دستگاه را به همه ی درگاه های خود ارسال می کند و کلیه دستگاه های دیگر علاوه بر دستگاه مقصد این بسته ها را دریافت می کنند در حالیکه در Switch ارتباطی مستقیم بین درگاه دستگاه مبدا با درگاه دستگاه مقصد برقرار شده و بسته ها مستقما فقط برای آن ارسال می شود.
این خصوصیت از انجا می آید که Switch می تواند بسته ها را پردازش کند , در Switch های معمولی که به switch layer2 معروفند این پردازش تا لایه دوم مدل OSI پیش می رود و نتیجه این پردازش جدولی است که در Switch با خواندن آدرس سخت افزاری (MAC) فرستنده بسته و ثبت درگاه ورودی تشکیل می شود.
Switch با رجوع به این جدول عملیات آدرس دهی بسته ها در لایه دوم را انجام میدهد , بدین معنا که این جدول مشخص می کند بسته ورودی می بایست فقط برای کدام درگاه ارسال شود.
در شبکه های بزرگ Switch ها جدول های خود را به اشتراک می گذارند تا هر کدام بدانند چه دستگاهی به کدام Switch متصل است و با این کار ترافیک کمتری در شبکه ایجاد کنند.
Switch بطور معمول در لایه دوم مدل OSI کار می کند ولی Switch هایی با قابلیت کارکرد در لایه های مختلف حتی لایه هفتم هم وجود دارد.پرکاربردترین Switch در بین لایه های مختلف بجز لایه دوم می توان به Switch layer3 اشاره کرد که در بسیاری موارد جایگزین مناسبی برای روتر می باشند.
از Switch می توان در یک شبکه خانگی کوچک تا در شبکه های بزرگ با Backbone های چند گیگابایتی استفاده کرد.
برخی مزیت های و قابلیت های Switch:
Switch امکان برقراری ارتباط بین ده ها و گاها صدها دستگاه را به طور مستقیم و هوشمند به ما می دهد
Switch امکان برقرای ارتباط با سرعت بسیار بالا را فراهم می کند
Switch امکان نظارت و مدیریت بر عملکرد کاربران را فراهم می کند
switch امکان کنترل پهنای باند مصرفی کاربران را فراهم می کند
Switch امکان تفکیک شبکه به بخش های کوچکتر و مشخص کردن نحوه دسترسی افراد به قسمت های مختلف را فراهم می کند
و ده ها مزیت دیگر
اگر بخواهیم انواع Switch layer2 را فقط نام ببریم از این قرارند :
Store and forward
Cut through
Fragment free
Adaptive switching
استفاده از سوئیچ در شبکهها :
سوئیچها از نظر ظاهری مشابه هابها هستند. اما تفاوت بین آنها در این است که بستههای ورودی را بر خلاف هابها که به همه پورتهای خود منتقل میکنند، فقط به پورتی که میتواند به سیستم مقصد منتهی شود میفرستند. سوئیچها به دلیل اینکه دادهها را فقط به یک پورت منتقل میکنند، در واقع شبکه محلی را از یک رسانه مشترک به یک رسانه اختصاصی تبدیل میکند. اگر در شبکه شما به جای هاب از یک سوئیچ استفاده شده باشد (به این سوئیچها گاهی سوئیچینگ هاب گفته میشود) هر بسته مسیر اختصاصی را از کامپیوتر به وجود میآورد. سوئیچها پیغامهای پخش همگانی را بر خلاف پیغامهای چند پخش و تک پخش، به همه پورتهای خود میفرستند در شبکهای که از سوئیچ استفاده شده است، هر کامپیوتر فقط و فقط بستههای تولید شده به مقصد خود را دریافت میکند و در حین انتقالهای تک پخش هیچ برخوردی صورت نمیگیرد. از جمله مزیتهای دیگر استفاده از سوئیچ در شبکهها اینست که هر زوج از کامپیوترها در تبادل اطلاعات با همدیگر از پهنای باند کامل شبکه برخوردار میباشند. برای روشنتر شدن موضوع یک شبکه اترنت استاندارد متشکل از ۲۰ کامپیوتر را در نظر بگیرید. اگر در این شبکه برای متصل کردن کامپیوترها از هاب استفاده شود، پهنای باند کل شبکه که در این نمونه 10Mbps میباشد بین همه کامپیوترها به اشتراک گذاشته میشود. اما اگر جای هاب با یک سوئیچ عوض شود هر زوج از کامپیوترهای دارای پهنای باند 10Mbps مختص خود میشوند. در این حالت بازدهی کلی شبکه به طرز قابل توجهی بالا میرود. علاوه بر این بعضی از سوئیچها میتوانند در مد دو طرفه (full-duplex) کار کنند. در این صورت هر دو کامپیوتر متصل به سوئیچ میتوانند همزمان هم اطلاعات دریافت کنند و هم اطلاعات بفرستند. کار در مد دو طرفه توان عملیاتی یک شبکه 10Mbps را دو برابر میکند (یعنی 20Mbps).
:: کاربرد سوئیچها
از سوئیچها معمولا در شبکههای کوچکی که فقط دارای یک هاب میباشند، استفاده نمیشود، بلکه در شبکههای بزرگتر به جای پل و مسیریاب به کار میروند. اگر در یک شبکه تجاری بزرگ متشکل از یک بکبون و تعدادی سگمنت، به جای مسیریابهای موجود در شبکه، سوئیچ بگذارید تغییر اساسی در بازدهی شبکه به وجود میآید. اگر در این شبکه از مسیریاب استفاده شود، بکبون باید ترافیک تولید شده توسط همه سگمنتها را حمل کند، در نتیجه حتی اگر از رسانهای سریعتر از رسانه سگمنتها استفاده کند، ترافیک بالایی خواهد داشت. اما اگر در همین شبکه به جای مسیریاب از تعدادی سوئیچ استفاده شود که همگی مانند شکل ۳.۵ به نوبه خود به سوئیچ سریع بکبون متصل شدهاند، هر یک از کامپیوترها میتوانند یک کانال اختصاصی بین خود و یک کامپیوتر دیگر باز کند گرچه این کانال ممکن است از چندین سوئیچ بگذرد. در یک شبکه پیچیده راههای متفاوتی برای استفاده از یک سوئیچ وجود دارد؛ در واقع مجبور نیستند که یکباره همه هابها و مسیریابها را با سوئیچ جایگزین کنید. به عنوان مثال میتوانید همه هابهای شبکه را به جای چند مسیریاب به یک سوئیچ چند پورت متصل کنید. به این صورت کارایی ترافیک بین شبکهای بالا میرود. از طرف دیگر اگر در شبکه شما ترافیک داخل شبکههای محلی از ترافیک بین آنها بالاتر است میتوانید بدون دست زدن به شبکه بکبون، هابهای متصلکننده کامپیوترهای داخل هر شبکه محلی را با یک سوئیچ عوض کنید، تا کامپیوترهای داخل شبکه محلی از پهنای باند بالاتری برخوردار شوند (در واقع به این صورت پهنای باند بین آنها اختصاصی است و به اشتراک گذاشته نمیشود). مسئلهای که در یک شبکه بزرگ در نتیجه تعویض همه مسیریابها با سوئیچ به وجود میآید اینست که به جای چند دامنه بخش کوچک، یک دامنه پخش بسیار بزرگ به وجود میآید. اما مسئله برخورد دیگر وجود ندارد چون تعداد برخوردها بسیار کم میشود. معهذا، سوئیچها همه پیغامهای پخشی را که توسط کامپیوترهای شبکه تولید میشوند به بقیه کامپیوترهای دیگر میفرستند و در نتیجه بدون هیچ فایدهای تعداد زیادی بسته توسط کامپیوترها باید پردازش شود. برای رفع این مشکل چندین راه وجود دارد که به عنوان نمونه میتوان موارد زیر را در نظر گرفت: • LANهای مجازی (VLAN): با استفاده از VLAN میتوانید روی یک شبکه سوئیچ شده، تعدادی زیرشبکه (subnet) ایجاد کنید. شبکه فیزیکی هنوز سوئیچ شده باقی میماند، اما به این روش مدیران شبکه میتوانند آدرس سیستمهایی که به یک زیرشبکه معینی تعلق دارند را مشخص کنند. این سیستمها میتوانند هر جایی در شبکه باشند چون زیرشبکه به طور مجازی پیاده میشود و محدود به آرایش فیزیکی شبکه نمیباشد. وقتی کامپیوتری که روی یک زیرشبکه خاص قرار دارد یک پیغام پخش میفرستد، آن بسته فقط به کامپیوترهای موجود در آن زیرشبکه منتقل میشود نه اینکه روی کل شبکه منتشر شود. ارتباط بین زیرشبکهها میتواند به صورت مسیردهی یا سوئیچ شده باشد، اما ترافیک داخل یک VLAN سوئیچ میشود. • سوئیچینگ لایه ۳: این روش بر مبنای مفهوم VLAN میباشد با این تفاوت که مسیردهی مورد نیاز بین VLANها را به حداقل میرساند. وقتی ارتباط بین سیستمهای موجود در VLANهای مجزا لازم است، یک مسیریاب مسیری را بین این دو سیستم برقرار میکند و سپس سوئیچها کنترل را به دست میگیرند. به این صورت فقط زمانی که واقعا نیاز باشد، مسیردهی انجام میشود.
:: انواع سوئیچها
سوئیچها در دو نوع کلی وجود دارند: میانبر (cut-through) و ذخیره و انتقال (store-and-forward) یک سوئیچ میانبر، به محض اینکه بستهای را دریافت میکند با خواندن آدرس مقصد از روی هدر پروتکل لایه پیوند ـ داده آن، بدون هیچ پردازش اضافی بیدرنگ بسته را به پورت مناسب منتقل میکند و حتی برای اینکه بسته را کامل دریافت کند صبر نمیکند. این نوع سوئیچها از یک مکانیزم سختافزاری استفاده میکنند که شامل شبکهای از مدارهای I/O میباشد و اجازه میدهد که دادهها از هر پورتی وارد سوئیچ و از آن خارج شوند. به این ویژگی سوئیچینگ ماتریس یا سوئیچینگ شطرنج (crossbar switching) گفته میشود. این نوع سوئیچها نسبتا گرانقیمت هستند و تاخیری را که سوئیچ برای پردازش بستهها ایجاد میکند به حداقل میرساند. اما یک سوئیچ ذخیره و انتقال قبل از اینکه بستهای را منتقل کند صبر میکند تا کل آن را دریافت کند. در این نوع سوئیچها یا یک حافظه مشترک وجود دارد که اطلاعات ورودی از همه پورتها در آن ذخیره میشود یا اینکه یک سوئیچ با معماری باس وجود دارد که در آن هر یک از پورتها توسط یک باس به بافرهای مجزایی متصل میشوند. طی زمانی که بسته در بافرهای سوئیچ قرار دارند، سوئیچ میتواند با انجام یک بررسی CRC، از صحت بسته مطمئن شود. از جمله کارهای دیگری که این نوع سوئیچها انجام میدهند بررسی مشکلات دیگری هستند که مختص پروتکل لایه پیوند ـ داده میباشند و میتوانند باعث ایجاد فریمهای ناقص بشوند (به این فریمها runt و giant و به این وضعیت jabber گفته میشود). این بررسیها طبیعتا باعث تاخیر بیشتر در روند انتقال بستهها میشوند و به طور کلی کارهای اضافی که سوئیچهای نوع ذخیره و انتقال انجام میدهند باعث شده است که از سوئیچهای میانبر بسیار گرانتر باشند.
صفحه اصلي :
بخش اعضا :
ارتباط ، انجمن :
آمار ها :
مطالب و محتويات :
بقيه بخش ها :
منو اصلي :
22:56:13
کاربر گرامی ورود شما را به پرتال آموزش پارسی زبانان خیر مقدم عرض می کنیم. جهت استفاده از تمامی امکانات سایت باید وارد شوید. اگر هنوز عضو سایت نشده اید اینجا کلیک کنید و عضو شوید. 
