عملکرد سوئیچ شبکه و چگونگی فعالیت آن سوالی است که امروزه ذهن کاربران زیادی را درگیر نموده که در تکمیل توضیحات مربوط به آن لازم است در ابتدا به تعریف سوئیچ شبکه و کاربرد آن در مجموعه بپردازیم. سوئیچ شبکه یک دستگاه سخت افزاری کوچک است که بسته ها را بین بخش های LAN فیلتر و ارسال میکند. عملکرد سوئیچ شبکه با توجه به مدل آن میتواند تفاوت داشته باشد، به عنوان مثال تعداد پورت ها یک عامل تعیین کننده در روش کار و محل استفاده سوئیچ شبکه میباشد.
عملکرد سوئیچ شبکه در مجموعه ویپ
عملکرد سوئیچ شبکه، سوئیچ شبکه یک وسیله الکترونیکی است که گره های یک شبکه را به هم متصل می کند. هنگامی که این گره ها یا دستگاه های متصل به شبکه می خواهند داده ها را به یکدیگر ارسال کنند، سوئیچ وارد عمل می شود. سوئیچ داده ها را از پورت متصل به دستگاه فرستنده دریافت کرده و به پورت متصل به دستگاه مقصد ارسال می کند. سوئیچ را می توان یک شکل پیشرفته تر و کارآمدتر از هاب در نظر گرفت. سوئیچ شبکه یکی از مهمترین عناصر در تجهیزات شبکه می باشد که کاربرد کلیدی دارد.
در اولین درجه یادگیری فرآیند به دست آوردن آدرس MAC دستگاه های متصل میباشد. به این صورت که هنگامی که یک فریم به پورت سوئیچ شبکه میرسد، انواع سوئیچ شبکه آدرس MAC دستگاه منبع را از فریم اترنت میخواند و آن را با جدول آدرس MAC که به عنوان جدول «Content Addressable Memory» نیز شناخته میشود مقایسه میکند. اگر سوئیچ شبکه نتواند ورودی مربوطه را در جدول آدرس MAC پیدا کند، آدرس را با شماره پورت از طریق فریم اترنت وارد شده به جدول اضافه میکند و اگر آدرس MAC از قبل در جدول آدرس MAC موجود باشد، سوئیچ شبکه پورت ورودی را با پورت موجود در جدول MAC مقایسه میکند.
اگر شماره پورت ها متفاوت باشد، سوئیچ جدول آدرس MAC شماره پورت جدید را به روز میکند که این اتفاق معمولا زمانی می افتد که مدیران شبکه کابل را از یک پورت جدا کرده و به پورت دیگری متصل کنند. هر زمان که سوئیچ شبکه یک ورودی را در جدول آدرس MAC به روز می کند، سوئیچ تایمر آن ورودی را بازنشانی میکند. تایمرها در فرآیند پیری ورودی های قدیمی استفاده می شوند. پیری به حذف ورودی های قدیمی و آزاد کردن حافظه جدول آدرس MAC برای اضافه کردن ورودی های جدید کمک میکند.
عملکرد سوئیچ شبکه در دومین گام، فوروارد کردن یا همان «Forwarding» میباشد که به عبارتی فرآیند انتقال ترافیک شبکه یک دستگاه متصل به یک پورت سوئیچ شبکه به دستگاه دیگری است که به پورت دیگری روی سوییچ متصل است. هنگامی که یک قاب اترنت لایه 2 به یک پورت در سوئیچ شبکه میرسد، سوئیچ آدرس MAC منبع فریم اترنت را به عنوان بخشی از تابع یادگیری می خواند، و همچنین آدرس MAC مقصد را نیز به عنوان بخشی از تابع فوروارد می خواند. آدرس MAC مقصد برای تعیین شماره پورتی که دستگاه مقصد متصل است مهم است.
اگر آدرس MAC مقصد در جدول آدرس MAC یافت شود، سوئیچ شبکه فریم اترنت را از طریق پورت مربوطه آدرس MAC هدایت میکند اما اگر آدرس MAC مقصد در جدول آدرس MAC یافت نشود، سوییچ فریم اترنت را از طریق تمام پورت های آن به جز پورت مبدأ هدایت میکند. این عملکرد به عنوان سیل شناخته میشود. هنگامی که دستگاه مقصد فریم اترنت را دریافت میکند و یک فریم پاسخ را به دستگاه مبدأ ارسال میکند، کار سوئیچ شبکه این است که آدرس MAC دستگاه مقصد را میخواند و آن را به جدول آدرس MAC اضافه میکند که عملکرد فرآیند یادگیری است. اگر آدرس MAC مبدا با آدرس MAC مقصد یکی باشد، سوئیچ فریم اترنت را رها میکند.
سایر قابلیت ها و عملکرد سوئیچ شبکه
عملکرد سوئیچ شبکه به عنوان آخرین گام، اشاره به پروتکل درخت پوشاننده «STP» که یک استاندارد شبکه ای است و به طور خاص برای جلوگیری از حلقه ها در سوئیچینگ لایه 2 و انتخاب سریع ترین مسیر شبکه در صورت وجود پیوندهای اضافی در شبکه طراحی شده است، میباشد. در شبکه‌های محلی عملی، پیوندهای اضافی ایجاد می‌شوند تا در صورت خرابی یک لینک، از خرابی کامل شبکه جلوگیری کنند. پیوندهای اضافی می توانند باعث ایجاد حلقه های سوئیچینگ لایه 2 و Storm شوند.
در اینجا کار سوئیچ شبکه این میباشد که با استفاده از پروتکل STP مانع از این اتفاق شود. این عملکرد یک سوئیچ شبکه برای جلوگیری از حلقه های سوئیچینگ لایه 2 الزامی است. Storm به اشباع پهنای باند ناشی از جریان های ترافیک پخش در زمانی که یک حلقه وجود دارد اشاره دارد و می تواند به سرعت منجر به شکست شبکه شود. در شبکه های قدیمی، پروتکل درخت پوشا (STP) برای جلوگیری از حلقه ها در لایه 2 استفاده می شود. این پروتکل برای شبکه های توزیع شده طراحی شده است.
همچنین علاوه بر پروتکل STP، پروتکل RSTP نیز وجود دارد که البته از سرعت بالاتری برخوردار میباشد. فرآیند STP برای تعیین انتقال وضعیت شبکه کندتر از فرآیند RSTP است زیرا مبتنی بر تایمر است. هر بار که یک تغییر توپولوژی رخ می دهد، یک دستگاه باید مجدداً مقداردهی اولیه شود. RSTP سریعتر همگرا میشود زیرا از مکانیسم دست دادن بر اساس پیوندهای نقطه به نقطه به جای فرآیند مبتنی بر تایمر مورد استفاده STP استفاده میکند. سوئیچ شبکه در اکثر شبکه های محلی اترنت مدرن (LAN) نقش مهمی ایفا میکنند.
شبکه های محلی با اندازه متوسط تا بزرگ حاوی تعدادی سوئیچ شبکه مدیریتی مرتبط هستند. برنامه‌های اداری، خانه‌ای کوچک (SOHO) معمولاً از یک سوئیچ واحد یا یک دستگاه همگرای همه منظوره مانند گیت وی برای دسترسی به خدمات پهن باند اداری یا خانگی مانند DSL یا اینترنت کابلی استفاده میکنند. در بیشتر این موارد، دستگاه کاربر نهایی حاوی یک روتر و اجزایی است که با فناوری پهنای باند فیزیکی خاص ارتباط برقرار میکند. جهت مشاوره و اطلاع از قیمت سوئیچ شبکه و انواع تلفن ویپ های موجود با مجموعه ایمن ارتباط همراه باشید.