سوئیچ شبکه چیست

سوئیچ شبکه چیست؟ برای پاسخ به این سوال باید گفت که مهم ترین اساس در شبکه های کامپیوتری تشکیل سیستم شبکه ای یکپارچه و منسجم می باشد، که توانایی انتقال هر نوع داده و اطلاعات در شبکه را داشته باشد. برای تشکیل شبکه و اتصال چندین دستگاه به یکدیگر نیازمند به ایجاد راه ارتباطی می باشد که این راه های ارتباطی یا پل های ارتباطی را سوئیچ شبکه ایجاد می کند.

سوئیچ شبکه قادر به انتقال سریع و کارآمد اطلاعات و داده ها از نقاطی به نقطه ی دیگر بوده و در طی چندین سال گذشته این ارتباطات پیشرفت های چشم گیری را از لحاظ سرعت و امنیت به همراه داشته است. همین امر باعث شده تا سوئیچ ها با قابلیت های گسترده و مدل های متفاوت تولید و به بازار تجهیزات شبکه عرضه شده اند.

سوئیچ شبکه سخت افزاری است که سایر تجهیزات مانند سرور، دوربین های مداربسته، کامپیوترها و … را برای دریافت و ارسال داده، به شبکه متصل می کند. سوئیچ، بسته ها را از یک مبدأ گرفته و آن ها را به مقصد مورد نظر می رساند. این دستگاه ها بر روی لایه ی 2 یا لایه ی 3 در مدل OSI کار می کنند.

اساس کار سوئیچ ها Mac Address بوده و می توانند بر حسب مک آدرس تصمیم بگیرند یک بسته را از کدام پورت خود ارسال کنند. در حقیقت سوئیچ ها دارای جدولی از مک آدرس ها می باشند (Mac Address Table) که بر اساس این جدول بسته ها را از پورت های مشخص ارسال می کنند.

به این صورت که وقتی دستگاه ارسال کننده اطلاعاتی را به سوئیچ می‌فرستد، مک آدرس مبدا از آن خوانده شده و در صورت نبودن در جدول، به جدول اضافه می‌شود. از طرفی مک آدرس مقصد هم در این فریم وجود دارد. سوئیچ، آن را در جدول مک آدرس جستجو می‌کند و اگر تطابقی با آن در جدول پیدا کند، داده را به آن پورت می‌فرستد. اما اگر تطابقی یافت نشد بسته را به تمام پورت‌ها به جز پورت فرستنده می‌فرستد ولی فقط گیرنده، آن را دریافت می‌کند و بقیه آن را Fail می‌کنند.

به مرور زمان جدول مک آدرس به‌روز و کامل می‌شود و هرگاه دستگاه جدیدی به سوئیچ وصل شود، مک آدرس آن هم به جدول اضافه خواهد شد.

سوئیچ شبکه در مقایسه با هاب و روتر:

از لحاظ ظاهری سوئیچ های شبکه تا حدودی به هاب ها شباهت دارند اما برخلاف آنها هنگام دریافت بسته های اطلاعاتی آنها را به کلیه پورت ها منتقل می کند. به طور کلی سوئیچ ها مبدأ و مقصد هر کدام از دیتاها را مشخص کرده و آنها را به مقصد مشخص شده ارسال می کنند. به همین دلیل است که سوئیچ های شبکه بسیار کاربردی تر از هاب ها هستند.

روترها و سوئیچ های شبکه از لحاظ عمکرد بسیار به یکدیگر شباهت دارند اما روترها توانایی اتصال به شبکه های خارج از محدوده را دارند. البته در سوئیچ های لایه 3 نیز این قابلیت وجود دارد ولی با روترها قابل مقایسه نیستند.

انواع سوئیچ شبکه:

به طور کلی سوئیچ های شبکه به چند دسته زیر تقسیم می شوند:

1. سوئیچ غیرمدیریتی – Unmanaged
2. سوئیچ مدیریتی – Managed
3. سوئیچ Fixed
4. سوئیچ ماژولار – Modular Switches
5. سوئیچ Stackable
6. سوئیچ PoE
7. سوئیچ فیبرنوری
8. سوئیچ دیتاسنتر
9. سوئیچ صنعتی

1ـ سوئیچ های غیر مدیریتی (Unmanage):

از سوئیچ های غیر مدیریتی برای شبکه های کوچک مانند شبکه های خانگی استفاده می شوند. این سوئیچ ها به سایر دستگاه‌های موجود در شبکه متصل و سبب ایجاد ارتباط میان آنان می گردد این ارتباط می ‌تواند میان دو کامپیوتر و یا یک کامپیوتر با دستگاه‌هایی مانند پرینتر باشد. به طور مثال زمانی که شما نیاز به چند پورت اضافی دارید این سوئیچ ها می‌توانند انتخاب بسیار خوبی باشند.

این دستگاه همانطور که از نامش پیداست نیازی به مانیتورینگ مداوم نداشته و همچنین نیازی به هیچگونه راه اندازی اولیه ندارد. در واقع می توان گفت آنها مقرون به صرفه ترین سوئیچ های شبکه محسوب می شوند. از جمله سوئیچ هایی که در این دسته قرار می گیرند سوئیچ های سری 110 شرکت سیسکو می باشند. سوئیچ های سری 110 سیسکو نمونه های خوبی از این دسته هستند.

2ـ سوئیچ های مدیریتی (Manage):

برخلاف سوئیچ های Unmanaged این سوئیچ ها قابل تنظیم هستند؛ به همین دلیل می توانند عملکرد یک شبکه را ارتقاء دهند که البته خود به دو دسته Smart switches و Enterprise switches تقسیم می شوند.

• Smart switches:

این دسته از سوئیچ های سیسکو در مقایسه با سایر سوئیچ های مدیریتی مقیاس کمتری داشته و برای شبکه هایی که از انتقال داده و تخصیص داده های گیگابیت پشتیبانی می کند مناسب هستند.

سطح امنیتی این سوئیچ ها کم تر از سایر دستگاه های می باشد با این حال از احراز هویت 802.1x و تعداد محدودی از ACL ها استفاده می‌نمایند.سوئیچ های سری 250 و 220 سیسکو نمونه های خوبی از این دسته به شمار می روند.

• Enterprise switches:

این دسته از سوئیچ ها دارای قابلیت‌های وسیعی مدیریتی می‎ باشند و جزء سوئیچ های کاملا مدیریتی شناخته می‌شوند. این دستگاه‌ها بیشتر در شرکت‌های بزرگ که دارای تعداد زیادی اتصال ، نود ، سوئیچ و پورت هستند استفاده می‌شوند.

به دلیل همین ویژگی‌ها، این دسته از سوئیچ ها نسبت به سایرین متمایز بوده و همچنین از قیمت بالاتری نیز برخوردار می باشند. سوئیچ های سری 2960 سیسکو نمونه های خوبی به شمار می روند.

3ـ سوئیچ Fixed:

از رایج ترین سوئیچ های شبکه در بازار هستند که پورت ثابتی دارند. تعداد پورت در آنها 8، 16، 24 و .. بوده و از لحاظ سرعت انواع مختلفی دارند. اما دارای حداقل سرعت ۱Gbps هستند با انواع اتصال RJ45 هستند. ولی سوئیچ هایی با سرعت ۱۰Gbps و ۴۰Gbps هم خواهید دید.

این سوئیچ ها مدیریتی و غیر مدیریتی با هر شبکه با هر اندازه ای مانند شبکه‌های خانگی، شبکه‌های سازمانی و بزرگ، دفاتر و شعبات، شرکت‌های متوسط و کوچک و استارتاپ‌ها سازگار می باشند.

4ـ سوئیچ ماژولار:

این قابلیت در سوئیچ های شبکه سبب ارتقاء آن و افزودن پورت های بیشتر و افزایش کارایی خواهد شد. از لحاظ اندازه از سوئیچ های ثابت بزرگتر بوده و البته گران تر نیز هستند. اکثر سوئیچ های شبکه با قابلیت ماژولار بودن در لایه 3 قرار دارند و می توان از آنها به عنوان روتر نیز استفاده کرد.

5ـ سوئیچ Stackable:

این سوئیچ های شبکه ترکیبی از سوئیچ ثابت و ماژولار است یعنی برخی مدل‌های سوئیچ fixed می‌توانند با دیگر سوئیچ‌های هم مدلشان ترکیب شوند. این سوئیچ های fixed با کابل مخصوصی از قسمت پشت به هم وصل می‌شوند و با هم کار می‌کنند به طوری که انگار یک سوئیچ داریم اما با تعداد پورت بیشتر.

مثلا سوئیچ سیسکو سری ۳۵۰X از سوئیچ هایی هستند که هم می‌توانند به صورت مستقل استفاده شوند و هم به صورت stacked. شرکت‌هایی که نمی‌خواهند هزینه زیادی بابت سوئیچ ماژولار بپردازند از سوئیچ های stackable استفاده می‌کنند و بر اساس نیازهایشان آن را توسعه می‌دهند.

6ـ سوئیچ PoE:

سوئیچ‌های POE در واقع سوئیچ‌هایی هستند که از قابلیت Power over Ethernet بهره می‌برند. قابلیت Power over Ethernet به این معنی است که داده و Power (برق) از طریق همان کابل شبکه قابل انتقال هستند. پس دستگاه نیازی به تامین برق از طریق آداپتور و یا صورت‌های دیگر ندارند.

این ویژگی در شبکه‌های بزرگ که دستگاه‌های مانند آی پی فون و اکسس پوینت و دیگر دستگاه‌های POE Support را دارا می‌باشند بسیار مفید و کار آمد است، از طرف دیگر هزینه‌های کابل کشی برق اضطراری را در بسیاری از دستگاه ها کاملا از بین خواهد برد که خود باعث صرفه جویی بسیاری در هزینه‌های اولیه شبکه می‌شود.

7ـ سوئیچ فیبر نوری:

در واقع یک سوئیچ فیبر نوری سوئیچی است که با شبکه فیبر سازگار می باشد. این سوئیچ ها فناوری ایجاد یک شبکه فیبری یکپارچه را فراهم می آورند، که در حال حاضر جزء مهمترین بخش شبکه های ذخیره سازی دیجیتال محسوب می شوند.

اتصال سوئیچ ها با هم از طریق کابل های فیبر نوری و استفاده از پورت های استاندارد انجام می شود. تنها تفاوت میان این سوئیچ ها و سایر سوئیچ های اترنت در پورت آنان است، به طوری که سوئیچ های فیبر نوری دارای پورت های فیبر نوری می باشند.

از جمله سوئیچ های فیبر نوری سیسکو می توان به سوئیچ سیسکو مدل WS-C3850-12S-S، WS-C3850-12S-E، WS-C3850-12XS-S، WS-C3850-24XS-S، WS-C3750G-12S-S اشاره کرد.

8ـ سوئیچ دیتاسنتری:

سوئیچ های دیتاسنتری ویژگی‌های خاصی دارند تا بتوانند کارایی و سرعت بسیار بالا، ظرفیت بیشتر در پورت، امنیت، QoS و غیره را فراهم کنند. بهترین نمونه از سوئیچ های دیتاسنتری سوئیچ سیسکو سری Nexus است. با این سوئیچ ها می‌توان مجازی سازی و مفهوم SDN – Software Defined Network را به راحتی پیاده سازی کزد.

9ـ سوئیچ صنعتی سیسکو :

سوئیچ‌های اترنت صنعتی یکی از انواع سوئیچ شبکه است که در شبکه‌های بزرگ به کار می‌روند. این سوییچ‌ها قابلیت کار کردن در دماهای بالا را دارند. در محیط های صنعتی استفاده از سوییچ های صنعتی اترنت، شبکه‌ای قابل اطمینان را ایجاد می کنند چرا که می توانند در شرایط سخت جوی به خوبی کار کنند.

سوئیچ شبکه صنعتی در موقعیت‌های مکانی مختلف شبکه مانند طبقات مختلف یک ساختمان، کنترل ترافیک و ارسال دیتا عملکرد قابل اطمینانی دارند.

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. برای مثال سوئیچ صنعتی سیسکو مدل  IEM3000-4PC، سوئیچ صنعتی سیسکو مدل IE-3000-4TC و سوئیچ صنعتی سیسکو IE-3000-8TC Cisco اشاره کرد.

مهم : در واقع می توان گفت تفاوت کلیدی میان سوئیچ های مدیریتی و غیر مدیریتی همان توانایی پیکربندی آن می باشد.

منبع : سوئیچ چیست

شبکه چیست؟آشنایی با انواع شبکه ها کامپیوتری

شبکه مجموعه ای از کامپیوتر ها، تجهیزات شبکه و لوازم جانبی است که توسط یک محیط انتقال و تحت قوانین مشخص برای به اشتراک گذاری منابع و داده ها متصل شده اند. یک مثال از شبکه، اینترنت است که میلیون ها نفر را در سراسر جهان به هم متصل می کند. ما سعی کردیم در این مقاله کلیه اطلاعات لازم در رابطه با شبکه های کامپیوتری را برای شما گردآوریم.

یک شبکه امکان به اشتراک گذاری منابع شبکه و محاسبات را فراهم می کند. کاربران ممکن است به منابع ارائه شده توسط دستگاه های موجود در شبکه دسترسی داشته باشند و از آنها استفاده کنند، مانند چاپ سند در چاپگر. یک شبکه اجازه می دهد فایل ها، داده ها و انواع اطلاعات را به اشتراک بگذارید و به کاربران مجاز این امکان را می دهد تا به اطلاعات ذخیره شده در سایر کامپیوترهای موجود در شبکه دسترسی داشته باشند.

منابع در شبکه به دوسته تقسیم می شوند:

ـ Shareable: منابعی که قابل به اشتراک گذاری هستند مثل چاپگر،Folder

ـ UnShareable: منابعی که غیر قابل اشتراک گذاری هستند مثل کیبورد و موس، کارت صدا و …

پروتکل در شبکه به چه معناست؟

پروتکل شبکه مجموعه ای از قوانین است که نحوه انتقال داده ها بین دستگاه های مختلف در یک شبکه را تعیین می کند. در اصل، به دستگاه های متصل اجازه می دهد بدون توجه به تفاوت در فرایندها، ساختار یا طراحی داخلی آنها با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. به این دلیل است که می توانید به راحتی با مردم سراسر جهان ارتباط برقرار کنید و بنابراین نقش مهمی در ارتباطات دیجیتالی مدرن ایفا می کنند.

انواع اصطلاحات رایج در شبکه:

1. Server: سرور یا سرویس دهنده یک دستگاه یا کامپیوتر است که خدماتی را در شبکه ارائه می دهد مانند به اشتراک گذاری داده ها یا منابع بین چندین کلاینت یا انجام محاسبات برای یک کلاینت. یک سرور واحد می تواند به چندین کلاینت سرویس دهد و یک سرویس گیرنده تنها می تواند از چندین سرور استفاده کند. همچنینی برای اطلاعات بیشتر می توانید به مقاله ی ” سرور چیست و کاربرد آن در شبکه به همراه ویدئو و پادکست” مراجعه کنید.

2. Client: کلاینت یا سرویس گیرنده یک رایانه یا دستگاه است که خدمات را از سرور دریافت میکند. سرور منابعی مانند فایل ها، اطلاعات، دسترسی به اینترنت و اینترانت و قدرت پردازش خارجی را ارائه می دهد. در مورد پردازش، به هر کاری که روی سرور انجام می شود، کار ” server-side” گفته می شود. هر کاری که روی کلاینت انجام شود، به طور مشابه ” client-side” نامیده می شود.

3. Host: هاست یا میزبان، کامپیوتریا دستگاهی است که با میزبانهای دیگر در شبکه ارتباط برقرار می کند. میزبان های یک شبکه شامل کلاینت ها و سرورها هستند که داده ها، خدمات یا برنامه ها را ارسال یا دریافت می کنند. به طور کلی به هر دستگاه یا سخت افزار که به شبکه متصل هستند و تبادل اطلاعات دارند هاست گفته می شود.

انواع شبکه های کامپیوتری:

شبکه های کامپیوتری از لحاظ وسعت  و گستردگی به چند بخش تقسیم می شوند.

ـ (Personal Area Network) PAN:

PAN اساسی ترین نوع شبکه کامپیوتری است. این شبکه فقط برای یک فرد محدود شده است ، یعنی ارتباط بین دستگاه ها فقط در محل کار یک فرد متمرکز است. محدوده شبکه PAN ده متر از یک فرد به دستگاه ارائه دهنده ارتباطات است.

نمونه هایی از PAN عبارتند از کامپیوتر یا لپ تاپ، USB، تلفن، چاپگر، PDA و موارد دیگر.

 تصویر pan

دونوع شبکه ی PAN وجود دارد:

ـ Wired Personal Area Network: شبکه شخصی بی سیم با استفاده از فناوری های بی سیم مانند WiFi، بلوتوث توسعه می یابد. این یک شبکه کم برد است.

ـ Wireless Personal Area Network: شبکه شخصی سیم با استفاده از کابل ایجاد می شود.

ـ (Local Area Network) LAN:

LAN پرکاربردترین شبکه است. شبکه محلی یک شبکه کامپیوتری است که کامپیوترها را از طریق یک مسیر ارتباطی مشترک به هم متصل می کند ، که در یک محدوده محدود مانند یک ساختمان قرار دارد. LAN شامل دو یا چند کامپیوتر متصل به سرور است. این یک شبکه بسیار مفید برای اشتراک منابع مانند فایل ها، چاپنودا و سایراجزای دیگر است. ساده ترین نوع شبکه LAN اتصال کامپیوتر و چاپگر در خانه یا محل کار شما است. به طور کلی، LAN به عنوان یک نوع رسانه انتقال استفاده می شود. دو فناوری مهم درگیر در این شبکه عبارتند از اترنت و Wi-fi.

ـ (Metropolitan Area Network) MAN:

شبکه متروپولیتن یا MAN شامل یک شبکه کامپیوتری در کل شهر، محوطه دانشگاه یا یک منطقه کوچک است. این نوع شبکه، کامپیوترها را در یک فاصله جغرافیایی از طریق یک مسیر ارتباطی مشترک بر روی یک شهر یا منطقه شهری متصل می کند. سازمان های دولتی از MAN برای اتصال به شهروندان و صنایع خصوصی استفاده می کنند. در MAN ،LAN های مختلف به یکدیگر متصل شده اند.

ـ (Wide Area Network) WAN:

WAN یک نوع شبکه کامپیوتری است که کامپیوترها را در فاصله جغرافیایی وسیعی از طریق یک مسیر ارتباطی مشترک به هم متصل می کند. شبکه وسیع شبکه ای است که در یک منطقه جغرافیایی بزرگ مانند ایالات یا کشورها گسترش می یابد. یک شبکه گسترده، شبکه ای بسیار بزرگتر از LAN است. شبکه وسیع محدود به یک مکان واحد نیست، بلکه از طریق خط تلفن، کابل فیبر نوری یا پیوندهای ماهواره ای در یک منطقه جغرافیایی وسیع گسترش می یابد. رایج ترین مثال WAN اینترنت است.

ـ (Wireless Local Area Network) WLAN:

WLAN (شبکه محلی بی سیم) به شما کمک می کند تا با استفاده از ارتباطات بی سیم در یک محدوده مانند خانه ، مدرسه یا ساختمان اداری ، یک یا چند دستگاه را به یکدیگر متصل کنید. این به کاربران این امکان را می دهد تا در محدوده تحت پوشش محلی که ممکن است به شبکه متصل باشد ، حرکت کنند. امروزه اکثر سیستم های WLAN مدرن بر اساس استانداردهای IEEE 802.11 است. رایج ترین مثال WLAN، Wi-Fi است.

ـ (Campus Area Network) CAN:

بزرگتر از LAN است اما کوچکتر از MAN. این یک نوع شبکه کامپیوتری است که معمولاً در مکان هایی مانند مدرسه یا دانشگاه استفاده می شود. این شبکه محدوده جغرافیایی محدودی را پوشش می دهد ، یعنی در چندین ساختمان در محوطه دانشگاه گسترش می یابد و تمام بخش های دانشگاهی را به هم متصل می کند.

ـ (Storage Area Network) SAN:

یک نوع شبکه کامپیوتری است که سرعت بالایی دارد و گروهی از دستگاه های ذخیره سازی را به چندین سرور متصل می کند. این شبکه به LAN یا WAN وابسته نیست. در عوض ، SAN منابع ذخیره را از شبکه به شبکه قدرتمند خود منتقل می کند. SAN دسترسی به ذخیره اطلاعات در سطح بلوک را فراهم می کند. نمونه هایی از SAN شبکه ای از دیسک ها هستند که توسط شبکه ای از سرورها قابل دسترسی هستند. جهت آشنایی با SAN ها می توانید به مقاله انواع ذخیره ساز مراجعه نمایید.

ـ System Area Network:

یک نوع شبکه کامپیوتری است که خوشه ای از کامپیوترهای با کارایی بالا را به هم متصل می کند. این یک شبکه ارتباط محور و پهنای باند بالا است. SAN یک نوع LAN است که حجم زیادی از اطلاعات را در درخواست های بزرگ مدیریت می کند. این شبکه برای پردازش برنامه هایی که نیاز به عملکرد بالای شبکه دارند مفید است.

ـ (Enterprise Private Network) EPN:

EPN یک نوع شبکه کامپیوتری است که بیشتر توسط مشاغل مورد استفاده قرار می گیرد و خواهان اتصال امن در مکان های مختلف برای به اشتراک گذاشتن منابع کامپیوتر هستند.

ـ (Virtual Private Network) VPN:

VPN یک نوع شبکه کامپیوتری است که یک شبکه خصوصی را در سراسر اینترنت گسترش می دهد و به کاربر اجازه می دهد داده ها را ارسال و دریافت کند، گویی به شبکه خصوصی متصل شده است، اگرچه اینطور نیست. از طریق اتصال نقطه به نقطه مجازی، کاربران می توانند از راه دور به یک شبکه خصوصی دسترسی داشته باشند. VPN با کارکردن به عنوان رسانه ای که به شما اتصال شبکه محافظت شده می دهد، شما را از منابع مخرب محافظت می کند.

منبع : شبکه چیست