پارامترها و وظایف سوئیچ شبکه به ویژگی ها و قابلیت هایی اشاره دارند که عملکرد و کارایی یک سوئیچ در شبکه را مشخص می کنند. این پارامتر های سوئیچ شبکه می توانند بر اساس نیاز های فنی، امنیتی، مدیریتی و عملکردی متفاوت باشند و به مدیریت بهتر، امنیت، مقیاس پذیری و کارایی شبکه کمک کنند. در ادامه قصد داریم به برخی از مهم ترین پارامتر ها و ویژگی های سوئیچ شبکه را نام ببریم.
پارامترهای سوئیچ شبکه چیست؟
پارامترها و وظایف سوئیچ شبکه موضوع اصلی این قاله می باشد. در دنیای تجهیزات ویپ، تنوع محصولات تحت شبکه و تعداد برند های فروشنده این تجهیزات باعث میشود که انتخاب های زیادی پیش رو داشته باشیم. اما گاهی اهمیت ویژگی هایی که باید از یک دستگاه مانند سوئیچ شبکه انتظار داشت بیشتر از اهمیت برند آن است. بنابراین مجموعه ایمن ارتباط، این مقاله را به موضوع مهم پارامتر های سوئیچ شبکه اختصاص داده است. تا قبل از انتخاب برند این دستگاه مورد نظر به ویژگی هایی که داشتن آنها برای یک سوئیچ شبکه کارآمد الزامی است توجه کنید.
در ادامه چندی از مهم ترین پارامترهای سوئیچ شبکه که باید در نظر بگیرید، را نام می بریم. یکی از موضوعاتی که در زمان خرید سوئیچ شبکه که از دسته تجهیزات شبکه است، اهمیت دارد داشتن اطلاعات درباره کارکرد آن می باشد. به طور کلی عملکرد اساسی و وظایف سوئیچ در شبکه این است که اطلاعات از هر منبع متصل دریافت کند و آن اطلاعات را فقط به مقصد مناسب و مورد نظر ارسال کند.
این مورد از وظایف سوئیچ در شبکه موردی است که سوئیچ شبکه ها را از هاب ها متمایز می کند. هاب اطلاعات را دریافت می کند و آن را به هر دستگاه دیگری در شبکه ارسال می کند که ممکن است باعث افزایش ترافیک شبکه شود. به همین دلیل است که سوئیچ شبکه ها را عملا دستگاه های هوشمند می نامند. عملکرد ارسال و ظرفیت سوئیچ شبکه دو پارامتر رایج هستند و برای تجزیه و تحلیل عملکرد دستگاه های شبکه استفاده می شوند.
Stackable switches یکی از ویژگ یهای سوئیچ شبکه است که به سوئیچ هایی اطلاق میشود که قابلیت اتصال به یکدیگر را دارند و به طور فیزیکی با استفاده از کابل های خاص یا پورت های مخصوص، به هم متصل می شوند. این اتصال به چندین سوئیچ اجازه می دهد که به طور همزمان و به عنوان یک سوئیچ واحد بزرگتر عمل کنند. به عبارت دیگر، چندین سوئیچ را می توان در یک مجموعه (stack) قرار داد تا آن ها به صورت یک سیستم واحد با منابع مشترک (مانند پهنای باند و ظرفیت پردازش) عمل کنند.
تصویر مقاله پارامترهای سوئیچ شبکه را مشاهده می کنید
کارکرد و وظایف سوئیچ در شبکه چیست؟
اگرچه ممکن است هر یک از این اصطلاحات قابل درک به نظر برسد، اما در انتخاب شما اهمیت زیادی دارند. علاوه بر عملکرد ارسال داده و ظرفیت انواع سوئیچ شبکه، دیگر ویژگی هایی به عنوان پارامترهای سوئیچ شبکه وجود دارند. به عنوان مثال تعداد پورت های سوئیچ شبکه می تواند یکی از این ویژگی ها باشد. سوئیچ شبکه ها می توانند تنظیماتی از 2 پورت تا 52 پورت داشته باشند بنابراین هنگام در نظر گرفتن تعداد پورت هایی که نیاز دارید، باید به تعداد کاربرانی که شبکه شما پشتیبانی می کند فکر کنید. مشخصا هرچه سازمان شما بزرگتر باشد، به پورت های بیشتری نیاز خواهید داشت.
به علاوه نوع سوئیچ شبکه نیز از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا عملکرد هر نوع از آن متفاوت است بنابراین انواع سوئیچ شبکه ویژگی‌ها و کاربرد خاص خود را دارد. سوئیچ های مدیریتی برای شبکه های پیچیده و بزرگ، سوئیچ های غیر مدیریتی برای شبکه های کوچک و خانگی و سوئیچ های PoE برای انتقال برق و داده ها از یک کابل مناسب هستند. انتخاب سوئیچ مناسب بستگی به نیازهای شبکه، میزان پیچیدگی و بودجه موجود دارد.
سوئیچ (Switch) یک دستگاه شبکه ای است که در لایه دوم مدل OSI (لایه داده پیوند) عمل می کند و وظیفه آن مدیریت و هدایت داده ها میان دستگاه های مختلف در یک شبکه محلی (LAN) می باشد. سوئیچ ها به طور خودکار آدرس های MAC (Media Access Control) دستگاه ها را شناسایی کرده و داده ها را به مقصد صحیح ارسال می کنند. سوئیچ ها نقش اساسی در بهبود عملکرد، امنیت و مدیریت شبکه های محلی (LAN) دارند. آن ها با استفاده از آدرس های MAC داده ها را هدایت می کنند، ترافیک را مدیریت می کنند، شبکه ها را به بخش های مختلف تقسیم می کنند، و امکاناتی برای نظارت و پیکربندی شبکه فراهم می آورند.
این دستگاه های کاربردی با هدایت داده ها به یک مقصد خاص، از پخش اطلاعات به همه دستگاه ها جلوگیری می کنند و ترافیک شبکه را کاهش داده و کارایی آن را افزایش می دهند همچنین با استفاده از جدول آدرس MAC، آدرس های فیزیکی دستگاه ها را ذخیره می کند و می تواند به سرعت داده ها را به مقصد مناسب ارسال کند. این جدول به صورت پویا به روز می شود. بسیاری از سوئیچ ها از QoS پشتیبانی می کنند تا اولویت بندی داده ها در شبکه را انجام دهند.
پارامترهای سوئیچ شبکه: 1.پارامتر فوروارد
نرخ ارسال داده یا نرخ ارسال بسته ها (یا همان PPS – Packets Per Second) به تعداد بسته هایی اشاره دارد که یک سوئیچ شبکه قادر است در هر ثانیه ارسال کند. این معیار برای سنجش عملکرد سوئیچ ها بسیار مهم می باشد، زیرا نشان دهنده توانایی سوئیچ در مدیریت ترافیک شبکه و پاسخگویی به درخواست های انتقال داده است. این یعنی تعداد بسته هایی که می تواند توسط سوئیچ شبکه در هر ثانیه ارسال شود. به دلیل مکانیسم تشخیص تضاد اترنت، اندازه قاب داده زمانی که اترنت فریم های داده را ارسال می کند محدود می شود.
حداقل قاب داده 64 بایت است، به علاوه بایت های مقدمه 8 بایت و شکاف بین فریم 12 بایت، کل 84 بایت است. یعنی حداقل فریم داده ارسال شده در اترنت 84 بایت است. به عنوان مثال رابط اترنت 100 مگابیت بر ثانیه را در نظر بگیرید. هر هشت بیت یک بایت تشکیل می دهد. بنابراین، نرخ رابط اترنت 100 مگابیت بر ثانیه = 12.5 مگابایت بر ثانیه است، یعنی رابط اترنت می تواند 12.5 مگابایت بایت = 12500000 بایت در ثانیه ارسال کند.
با فرض اینکه تمام فریم های داده ارسال شده در بدترین حالت کوچک ترین 84 بایت هستند، فریم داده ارسال شده توسط پورت اترنت 100 مگابیت بر ثانیه در ثانیه 12500000/84=148809pps (فریم/ثانیه) =148.8kpps=0.1488Mpps می باشد. بنابراین، می توان نتیجه گرفت که نرخ حمل و نقل بسته در رابط اترنت 100 مگابیت بر ثانیه 0.1488 مگابیت در ثانیه است، سپس نرخ حمل و نقل بسته در رابط اترنت گیگابیت 1.488 مگابیت بر ثانیه و نرخ حمل و نقل بسته در رابط اترنت 10G 14.88Mpps می باشد.
برای مثال، اگر یک سوئیچ اترنت 24 پورت 10/100 وجود داشته باشد، نرخ ارسال بسته سوئیچ 24*0.1488Mpps=3.5712Mpps، به علاوه چهار پورت GE 4*1.488Mpps=5.952Mpps است. بنابراین در کل 3.5712Mpps+5.952Mpps=9.5232Mpps است. یعنی یک سوئیچ اترنت 24 پورت 100 مگابیت بر ثانیه +4 گیگابیت اترنت فقط زمانی می تواند انتقال نرخ خط را اجرا کند که نرخ ارسال بسته کل دستگاه به 9.5232 مگابیت بر ثانیه برسد.
پارامترهای سوئیچ شبکه: 2.پارامتر ظرفیت
ظرفیت سوئیچ شبکه یا ظرفیت سوئیچینگ (Switching Capacity) به حداکثر میزان داده ای اشاره دارد که یک سوئیچ قادر است از طریق پورت های مختلف خود در یک زمان خاص عبور دهد. این ظرفیت معمولاً بر اساس پهنای باند (Bandwidth) یا بیت در ثانیه (bps) اندازه‌گیری میشود و نشان دهنده توانایی سوئیچ در پردازش و ارسال داده ها بین پورت های ورودی و خروجی می باشد.
در محاسبات ظرفیت سوئیچینگ سوئیچ ها، وقتی که شبکه از فول دوبلکس (Full Duplex) پشتیبانی می‌کند، باید سرعت هر پورت را دو برابر در نظر بگیرید، چرا که در حالت فول دوبلکس، هر پورت می‌تواند همزمان داده‌ها را ارسال و دریافت کند. به عنوان مثال، ظرفیت سوئیچینگ سوئیچ 24 پورت 100M =24*100*2=4.8Gbps می باشد. ظرفیت سوئیچ شبکه =عملکرد حمل و نقل *8* (64+8+12)*2 =عملکرد حمل و نقل*1344 فرمولی است که برای محاسبه ظرفیت سوئیچ شبکه در حالت اترنت و برای اندازه گیری عملکرد حمل و نقل داده ها در یک سوئیچ شبکه می باشد.
بنابراین، شما باید عملکرد یک سوئیچ شبکه را بر اساس عملکرد حمل و نقل و ظرفیت سوئیچینگ ارزیابی کنید، اما نه تنها نرخ رابط بلکه تعداد اینترفیس ها را نیز ارزیابی کنید. یک سوئیچ شبکه 24 پورت 100 مگابیت بر ثانیه باید عملکرد حمل و نقل 3.5712 مگابیت بر ثانیه و ظرفیت سوئیچینگ 4.8 گیگابیت بر ثانیه داشته باشد. اگر دو پارامتر نتوانند به این مقدار برسند، عملکرد سوئیچ شبکه نمیتواند انتظارات شما را در محیط کاری برآورده کند.
مجموعه ایمن ارتباط امیدوار است که این مقاله در مورد وظایف سوئیچ در شبکه برای شما مفید واقع شده باشد. اگر به اطلاعات بیشتری درباره انواع سوئیچ های شبکه، تجهیزات ویپ یا سایر موضوعات مرتبط نیاز دارید، حتماً از وبسایت ایمن ارتباط بازدید کنید. وبسایت های معتبر و منابع تخصصی مانند ایمن ارتباط می توانند اطلاعات به روز و دقیق تری را در اختیار شما قرار دهند.
نتیجه گیری و سوالات متداول
سوئیچ های شبکه به عنوان بخش های حیاتی در زیر ساخت شبکه های کامپیوتری عمل می کنند و وظایف کلیدی بسیاری را انجام می دهند که بر عملکرد و امنیت شبکه تأثیر زیادی دارند. سوئیچ های شبکه اجزای اساسی و حیاتی در طراحی و مدیریت شبکه های کامپیوتری هستند. پارامتر های مختلف مانند ظرفیت سوئیچینگ، نرخ پورت، پشتیبانی از QoS، مدیریت شبکه و قابلیت های امنیتی سوئیچ ها تأثیر زیادی در عملکرد، امنیت و مقیاس پذیری شبکه دارند.
سوئیچ ها بسته ها را دریافت و به مقصد مناسب هدایت می کنند. این فرایند از طریق آدرس MAC انجام می شود، که به سوئیچ ها اجازه می دهد تا داده ها را به طور کارآمد از یک دستگاه به دستگاه دیگر منتقل کنند. انتخاب سوئیچ مناسب بر اساس این پارامتر ها به سازمان ها کمک می کند تا یک شبکه پایدار، کارآمد و ایمن داشته باشند. در نهایت، با توجه به پیشرفت های فناوری و نیاز های متغیر شبکه ها، سوئیچ های شبکه نقش کلیدی در بهبود بهره وری و تضمین عملکرد بهینه در شبکه های بزرگ و پیچیده دارند.
سوئیچ شبکه چیست و چه وظایفی دارد؟
سوئیچ شبکه یک دستگاه فعال در لایه ۲ مدل OSI است که وظیفه اصلی آن انتقال داده ها بین دستگاه های مختلف در یک شبکه محلی (LAN) می باشد. سوئیچ با استفاده از آدرس های MAC، بسته ها را به مقصد مورد نظر هدایت می کند. از دیگر وظایف آن می توان به جداسازی ترافیک، مدیریت VLANها، و کنترل دسترسی اشاره کرد.
چه تفاوتی بین سوئیچ های غیر مدیریتی و مدیریتی وجود دارد؟
سوئیچ های غیر مدیریتی به طور خودکار و بدون نیاز به پیکر بندی عمل می کنند و بیشتر برای شبکه های کوچک یا کاربرد های ساده مناسب هستند. اما سوئیچ های مدیریتی قابلیت های پیشرفته تری مانند نظارت، پیکر بندی از راه دور، و تنظیمات امنیتی و کیفیت خدمات (QoS) را دارند و برای شبکه های بزرگ و پیچیده تر کاربرد دارند.
سوئیچ‌های Stackable چه ویژگی دارند؟
سوئیچ های Stackable به سوئیچ هایی گفته می شود که می توانند به طور فیزیکی به یکدیگر متصل شوند تا یک سوئیچ بزرگ تر با عملکرد یکپارچه تشکیل دهند. این ویژگی به افزایش مقیاس پذیری، مدیریت ساده تر و کاهش پیچیدگی ها کمک می کند.
آیا سوئیچ ها از فناوری PoE (Power over Ethernet) پشتیبانی می کنند؟
بله، برخی از سوئیچ ها از فناوری PoE (Power over Ethernet) پشتیبانی می کنند که به آن ها اجازه می دهد برق را از طریق کابل شبکه اترنت به دستگاه های متصل مانند تلفن های IP، دوربین های امنیتی، یا نقاط دسترسی (Access Points) ارسال کنند.
چه تفاوتی بین سوئیچ های Layer 2 و Layer 3 وجود دارد؟
سوئیچ های Layer 2 فقط وظیفه سوئیچینگ (انتقال داده‌ها) را بر اساس آدرس های MAC انجام می دهند، در حالی که سوئیچ های Layer 3 علاوه بر سوئیچینگ، قابلیت مسیریابی (Routing) بین شبکه ها یا VLAN های مختلف را دارند. سوئیچ های لایه ۳ برای شبکه های بزرگ یا پیچیده تر که نیاز به مسیریابی دارند، مناسب تر هستند.
پروتکل Spanning Tree چیست و چرا به آن نیاز داریم؟
Spanning Tree Protocol (STP) یک پروتکل است که برای جلوگیری از حلقه های شبکه ای در سوئیچ ها استفاده می شود. حلقه های شبکه می توانند باعث ایجاد ترافیک بیش از حد و مشکلات در انتقال داده ها شوند. STP به سوئیچ ها کمک می کند تا مسیر های پشتیبانی انتخاب کرده و از حلقه ها جلوگیری کنند.