وظایف سوئیچ در شبکه

کارکرد و وظایف سوئیچ در شبکه چیست؟
یکی از موضوعاتی که در زمان خرید سوئیچ شبکه اهمیت دارد داشتن اطلاعات درباره کارکرد آن است. به طور کلی عملکرد اساسی و وظایف سوئیچ در شبکه که هر سوئیچ موظف به انجام آن است، این است که اطلاعات را 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.
وظایف سوئیچ در شبکه باعث شده سوئیچ به بخش مهمی از شبکه های محلی فعلی (LAN) تبدیل شود. شبکه های محلی با اندازه های متوسط ​​تا بزرگ با استفاده از تعدادی سوئیچ شبکه به هم پیوسته ایجاد می شوند. شبکه‌ های SOHO دفتر کوچک یا دفتر خانگی معمولاً از یک سوئیچ شبکه واحد یا گاهی اوقات یک دستگاه چند منظوره مانند یک گیت وی مسکونی برای استفاده از خدمات پهن‌ باند اداری یا خانگی کوچک مانند خط مشترک دیجیتال (DSL) و اینترنت کابلی تشکیل شده‌ اند. امروزه، ما از اجزای روتر مانندی استفاده می کنیم که با فناوری پهنای باند فیزیکی خاص ارتباط برقرار می کنند. به علاوه ممکن است افرادی را ببینیم که از فناوری تماس از طریق اینترنت با استفاده از تلفن ویپ یا Voice over IP (VoIP) استفاده می کنند.
همانطور که در بالا ذکر شد، یک سوئیچ شبکه در لایه پیوند داده عمل می کند تا یک دامنه برخورد مجزا برای هر پورت سوئیچ ایجاد کند. بیایید در نظر بگیریم، چهار کامپیوتر وجود دارد. کامپیوتر A، B، C و D که به چهار پورت سوییچ شبکه متصل هستند، سپس هر جفت، مثلاً A و B، ممکن است داده‌ها را در هر جهت منتقل کنند، در همان زمان، جفت دیگر، C و D می توانند اطلاعات خود را به طور همزمان تبادل کنند و این دو ارتباط یکدیگر را قطع نمی کنند. با استفاده از حالت دوطرفه کامل، جفت ها ممکن است همپوشانی داشته باشند یعنی A با B، B با C و غیره ارتباط برقرار می کند. در حالی که در هاب ها، همه آنها باید با اجرای در حالت نیمه دوطرفه، پهنای باند یکسانی را به اشتراک بگذارند، که باعث برخورد می شود، و منجر به ارسال مجدد بسته های غیر ضروری خواهد شد.
وظایف سوئیچ در شبکه لایه 2

Learning: ویژگی یادگیری باعث میشود سوئیچ شبکه آدرس MAC هردستگاه متصل را در پورت سوئیچ که فریم را روی آن دریافت می کند، ذخیره کند تا عملیات ارسال داده ها با سرعت بیشتری انجام شود.Store و Forward: دومین مورد از وظایف سوئیچ در شبکه ای که از نوع لایه 2 باشد این است که سوئیچ شبکه هر بسته را قبل از مسیریابی ذخیره و تأیید کند و سپس اقدام به انجام مسیریابی و ارسال بسته داده نماید. سوئیچ 2 نوع ارسال پیام را انجام می دهد: اولین نوع ارسال Unicast میباشد که در آن سوئیچ شبکه فریم را تنها زمانی به مقصد منتقل می کند که یک ورودی برای آدرس MAC مقصد در جدول آدرس MAC خود داشته باشد. روش بعدی برای ارسال روش Unknown Unicast است که در این روش وقتی یک سوئیچ شبکه یک فریم unicast را برای مقصدی دریافت می کند که سوئیچ هیچ ورودی برای آن در جدول MAC خود ندارد، سوئیچ به سادگی فریم را از طریق همه پورت ها پخش می کند.Cut through: سوئیچ شبکه قسمتی از هدر بسته را تا آدرس سخت افزار فریم قبل از ارسال آن تأیید می کند. اگر در هنگام ورود بسته، درگاه خروجی درگیر باشد، ممکن است مجبور شوند به رویه ذخیره و فوروارد پایبند باشندFragment free: این روشی است که سعی می کند مزایای عملکردهای برش، ذخیره و پیش نمایش را حفظ کند. Fragment free 64 بایت اول بسته را تأیید می کند که در آن جزئیات آدرس دهی ذخیره می شود. این به دلیل این هست که؛ برخوردها باید در 64 بایت اول قاب بسته تعیین شوند، بنابراین فریم های بسته اشتباه مسیریابی نمی شوند.Adaptive switching: این روش که سوئیچینگ تطبیقی نامیده میشود بسته به وضعیت ترافیک به طور خودکار یکی از سه روش فوق را انتخاب می کند.Filtering: با استفاده از فیلتر کردن، فریم فقط از طریق آن پورت سوئیچ شبکه ارسال می شود که سوئیچ قبلاً آدرس MAC را در جدول MAC خود یاد گرفته است.Loop avoidance: آخرین مورد از وظایف سوئیچ در شبکه اجتناب از حلقه برای افزونگی است. وقتی دو سوئیچ از طریق دو پیوند به یکدیگر متصل می شوند، امکان این موضوع وجود دارد که این پیوند منجر به ایجاد حلقه های لایه 2 شود. اگرچه با استفاده از پروتکل STP (پروتکل درخت پوشا) از این حلقه ها جلوگیری می شود تا عملکرد و وظایف سوئیچ در شبکه مختل نشود.

امیدواریم که مقاله فوق درباره وظایف سوئیچ در شبکه برای شما مفید واقع شده باشد، همچنین میتوانید برای کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع سوئیچ شبکه، یا تجهیزات ویپ دیگر به وبسایتISG مراجعه فرمایید.

ttttttttttttttttttttttt
آشنایی با وظایف سوئیچ در شبکه
nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn
همانطور که شاید بدانید سوئیچ‌ها بلوک‌های اصلی ساختمان برای هر شبکه به حساب می‌آیند. آن‌ها چندین دستگاه مانند: رایانه، نقاط دسترسی بی سیم، چاپگرها و سرورها را به هم متصل می‌کنند. یک سوئیچ به دستگاه‌های متصل این امکان را می‌دهد تا اطلاعات را به اشتراک بگذارند.اکنون ما قصد داریم که در مقاله‌ی امروز به وظایف سوئیچ در شبکه اشاره کنیم. اکنون در ادامه‌ی این محتوا با ما همراه باشید.عملکرد سوئیچ شبکه:یک سوئیچ اترنت شبکه در لایه‌ی پیوند داده (لایه 2) مدل OSI کار می‌کند. برخلاف هاب، سوئیچ پیامی را به یک میزبان خاص ارسال می‌نماید.هنگامی که هر میزبان در شبکه یا سوئیچ، پیامی را به میزبان دیگری در همان شبکه یا همان سوئیچ ارسال می‌کند، سوئیچ فریم‌ها را دریافت و رمزگشایی می‌کند تا قسمت آدرس فیزیکی (MAC) پیام را بخواند.وظایف سوئیچ در شبکه:یک سوئیچ اترنت برای هر پورت سوئیچ یک دامنه‌ی برخورد جداگانه ایجاد می‌کند. هر دستگاهی که به یک پورت سوئیچ متصل است می‌تواند داده‌ها را همزمان به هر یک از آن‌ها انتقال دهد. البته، انتقال‌ها تداخلی ندارند.سوئیچینگ لایه 2 مبتنی بر سخت افزار است و از آدرس کنترل دسترسی رسانه‌‌ی هاست (MAC) استفاده می‌کند. سوئیچ‌ها از مدارهای مجتمع ویژه‌ی برنامه (ASIC) برای ساخت و نگهداری جداول فیلتر استفاده می‌کنند.عملکرد سوئیچ سریع‌تر از روترها پردازش می‌شود، در عوض از آدرس سخت افزاری تعریف شده در لایه Data Link (MAC) برای تصمیم گیری در مورد فوروارد یا دور انداختن فریم استفاده می‌کند، برخلاف روتر که روی لایه‌ی 3 کار می‌کند و از آدرس IP مقصد برای ارسال بسته‌ها استفاده می‌کند.از سوئیچینگ لایه 2 برای اتصال شبکه و تقسیم بندی شبکه استفاده می‌شود (هر پورت یک دامنه‌ی برخورد جداگانه است).توابع سوئیچینگ:توابع سوئیچینگ لایه 2 عبارتند از:یادگیری آدرس.حمل و نقل – فیلتر تصمیمات.اجتناب از حلقه.در ادامه به توضیح هر یک از این موارد خواهیم پرداخت.یادگیری آدرس:یک سوئیچ اترنت انتقال فریم‌ها را بین پورت‌های سوئیچ متصل به کابل‌های اترنت با استفاده از قوانین حمل و نقل ترافیک کنترل می‌کند.حمل و نقل ترافیک بر اساس یادگیری آدرس است. سوئیچ‌ها بر اساس آدرس‌های کنترل دسترسی رسانه 48 بیتی (MAC) مورد استفاده در استانداردهای LAN، از جمله اترنت، تصمیم‌گیری می‌کنند.برای انجام این کار، سوئیچ با مشاهده‌ی آدرس‌های منبع در تمام فریم‌هایی که دریافت می‌کند، یاد می‌گیرد که کدام دستگاه‌ها که در استاندارد، ایستگاه نامیده می‌شوند، در کدام بخش از شبکه قرار دارند.هنگامی که یک دستگاه اترنت یک فریم می‌فرستد، دو آدرس را در قاب قرار می‌دهد. این دو آدرس عبارتند از: آدرس مقصد، (دستگاهی که فریم را به آن ارسال می‌کند) و آدرس مبدأ.روش “یادگیری” سوییچ نسبتاً ساده است. مانند تمام رابط‌های اترنت، هر پورت روی یک سوئیچ دارای یک آدرس MAC منحصر به فرد است که توسط کارخانه اختصاص داده شده است.با این حال، بر خلاف یک دستگاه اترنت معمولی که فقط فریم‌های خطاب شده به آن را می‌پذیرد، رابط اترنت واقع در هر پورت یک سوئیچ، در حالت بی وقفه اجرا می‌شود.در این حالت، رابط برنامه ریزی شده است تا تمام فریم‌هایی را که در آن پورت می‌بیند، دریافت کند، نه فقط فریمهایی که به آدرس MAC رابط اترنت در آن پورت سوئیچ ارسال می‌شوند.همانطور که هر فریم در هر پورت دریافت می‌شود، نرم افزار سوئیچینگ به آدرس منبع فریم نگاه می‌کند و آدرس منبع را به جدولی از آدرس‌هایی که سوئیچ حفظ می‌کند، اضافه میکند.عملکرد یک سوئیچ به طور خودکار کشف میکند که کدام ایستگاه‌ها در کدام پورتها قابل دسترسی هستند.همانطور که ایستگاه‌ها ترافیک را ارسال می‌کنند، سوئیچ هر فریم ارسالی را دریافت می‌کند و جدولی را می‌سازد که به طور رسمی به آن پایگاه داده ارسال می‌گویند، که نشان می‌دهد به کدام ایستگاه‌ها می‌توان در کدام پورت دسترسی داشت.پس از اینکه هر ایستگاه حداقل یک فریم را ارسال کرد، سوئیچ به یک پایگاه داده ارسال می‌شود.حمل و نقل و فیلتر کردن:Forwarding فرآیند انتقال ترافیک شبکه یک دستگاه متصل به یک پورت سوئیچ شبکه به دستگاه دیگر متصل به پورت دیگری در سوئیچ 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 می‌خواند، و همچنین آدرس MAC مقصد را نیز به عنوان بخشی از عملکرد ارسال می‌خواند.آدرس MAC مقصد برای تعیین شماره پورتی که دستگاه مقصد متصل است مهم می‌باشد.اگر آدرس MAC مقصد در جدول آدرس MAC یافت شود، سوئیچ، فریم اترنت را از طریق پورت مربوطه آدرس MAC هدایت می‌کند.اگر آدرس MAC مقصد در جدول آدرس MAC یافت نشد، سوئیچ، فریم اترنت را از طریق تمام پورت‌های آن به جز پورت مبدأ هدایت می‌کند. این به عنوان سیل شناخته می شود.معمولاً هنگام راه اندازی سوئیچ شبکه، سیل رخ می‌دهد. هنگامی که سوئیچ در حال یادگیری است، سیل از از دست دادن ترافیک جلوگیری می‌کند.هنگامی که دستگاه مقصد فریم اترنت را دریافت می‌کند و یک فریم پاسخ را به دستگاه مبدأ می‌فرستد، سوئیچ آدرس MAC دستگاه مقصد را خوانده و آن را به جدول آدرس MAC اضافه می‌کند، که عملکرد فرآیند یادگیری می‌باشد.اگر آدرس مک منبع با آدرس مک مقصد یکی باشد، سوئیچ فریم اترنت را رها می‌کند. این به عنوان فیلتر شناخته می‌شود و معمولاً در صورتی اتفاق می‌افتد که یک هاب به پورت سوئیچ متصل باشد و هم دستگاه مبدأ و هم دستگاه مقصد به هاب متصل باشند.اجتناب از حلقه:در شبکه‌های محلی، پیوندهای اضافی ایجاد می‌شوند تا در صورت خرابی یک پیوند، از خرابی کامل شبکه جلوگیری گردد.پیوندهای اضافی می‌توانند باعث ایجاد حلقه های سوئیچینگ لایه 2 و پخش طوفان شوند. این عملکرد یک سوئیچ شبکه برای جلوگیری از حلقه‌های سوئیچینگ لایه 2 و پخش طوفان است.STP برای متوقف کردن حلقه‌های شبکه استفاده می‌شود و در عین حال اجازه افزونگی را می‌دهد.STP برای انجام انتقال حالت پورت برای کاهش حلقه‌های سوئیچینگ و اجازه دادن به مسیر اولیه یا ترجیحی فعال طراحی شده است.سخن آخر:امیدواریم که عملکرد سوئیچ را درک کرده باشید. شما می‌توانید برای کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما تماس بگیرید. همچنین می‌توانید نظرات، انتقادات و پیشنهادات خود را در دیدگاه این محتوا با ما به اشتراک بگذارید. از اینکه در این مقاله با ما همراه بودید متشکریم. منتظر به‌روزرسانی‌های بعدی ما در روزهای آتی باشید.