سوئیچ های جفت چیست؟ سوئیچ شبکه (سوئیچ اترنت): چیست، برای چیست، چگونه کار می کند، مقایسه با هاب (Hub)

در این مقاله در مورد نحوه عملکرد سوئیچ صحبت خواهیم کرد شبکه های اترنت(سوئیچ) یا پل. این دانش عمومیکه هر مهندس شبکه باید داشته باشد. سوئیچ شبکهمحلی شبکه کامپیوتریعنصر مرکزی زیرساخت است. درک نحوه عملکرد آن یک مهارت ضروری برای هر مهندس شبکه است.

اگر هنوز دانش کاملی از اصول عملیات ایجاد نکرده اید از این کلاسدستگاه های شبکه، دیر یا زود هنگام عیب یابی شبکه خود با مشکلات حل نشدنی مانند طوفان پخش مواجه خواهید شد.

سوئیچ شبکه (سوئیچ اترنت) یک دستگاه لایه 2 از مدل OSI است که به عنوان یک هاب (نقطه مرکزی) برای اتصال سایرین استفاده می شود. دستگاه های سیمی، روی فناوری اترنت کار می کند.

دستگاه ها چگونه به هم متصل می شوند؟

شکل زیر نحوه اتصال دستگاه های نشان داده شده را توضیح می دهد شبکه واحدبا اتوبوس مشترکاترنت و تبادل اطلاعات با یکدیگر از طریق سوئیچ یا هاب. نوعی دستگاه با اتوبوس معمولی که امروزه به دلیل افت از رده خارج شده است پهنای باندمتناسب با تعداد دستگاه های متصل

هزینه استفاده از سوئیچ ها در شبکه چقدر است؟

سوئیچ اترنت ظاهر خود را در سال 1989 مدیون Kalpana است (که در سال های 1980 و 1990 در سیلیکون ولی فعالیت کرد و در سال 1994 توسط سیسکو خریداری شد). Kalpana EtherSwitch EPS-1500 نام داشت و دارای 7 پورت بود.

از آن زمان تاکنون ادامه دارد توسعه فعال از این نوعدستگاه ها و هزینه اتصال به پورت هر سال در حال کاهش است.

قابلیت اطمینان شبکه هنگام استفاده از سوئیچ اترنت

آیا استفاده از سوئیچ شبکه محلی به عنوان یک پیوند مرکزی در شبکه راه حل قابل اعتمادی است؟ اگر اترنت سوئیچ شده را با اترنت کواکسیال مقایسه کنید، سوئیچ قطعا قابل اعتمادتر است. قبل از اختراع سوئیچ، کامپیوترها به صورت زنجیره ای به هم متصل می شدند. در انتهای آن یک لیمیت سوئیچ (ترمیناتور) برای جذب سیگنال وصل شد. در غیر این صورت، انتقال سیگنال های متعدد کاهش می یابد ترافیک مفیددر شبکه به صفر برسد.

تفاوت بین سوئیچ و هاب چیست؟

هاب یک دستگاه شبکه است که به شما امکان می دهد چندین کامپیوتر را به یک شبکه متصل کنید. هاب ها می توانند بر اساس اتصالات اترنت، فایر وایر یا USB باشند.

سوئیچ - یک دستگاه کنترل که جریان برق را در یک مدار روشن یا خاموش می کند. همچنین می‌توان از آن برای مسیریابی الگوهای اطلاعاتی هنگام پخش داده‌های الکترونیکی ارسال شده از طریق شبکه استفاده کرد. در زمینه یک شبکه، سوئیچ یک دستگاه شبکه کامپیوتری است که بخش های شبکه را به هم متصل می کند.

	هاب	تعویض
لایه OSI	فیزیکی: هاب ها بر اساس مدل OSI به عنوان دستگاه های لایه 1 طبقه بندی می شوند.	کانال: سوئیچ های شبکه در لایه 2 مدل OSI کار می کنند.
عملکردی	برای اتصال به شبکه کامپیوترهای شخصیآنها را می توان از طریق یک هاب مرکزی ترکیب کرد.	به شما امکان می دهد چندین دستگاه را ترکیب کنید، پورت ها و تنظیمات امنیتی VLAN را مدیریت کنید
فرم انتقال داده	سیگنال یا بیت های الکتریکی	فریم (برای سوئیچ L2) و بسته (برای سوئیچ L3)
پورت ها	4/12 پورت	سوئیچ یک پل چند پورت است. پورت های 24/48
نوع انتقال	هاب‌ها همیشه فریم‌هایی را به همه پورت‌ها ارسال می‌کنند (فیلد) به جز پورت‌هایی که از آن آمده‌اند. توزیع می تواند تک پخشی، چندپخشی یا پخش باشد	در ابتدا پخش (پخش) پستی. سپس unicast و multicast در صورت نیاز.
نوع وسیله	دستگاه غیرفعال (بدون نرم افزار)	دستگاه فعال (با نرم افزار)
مورد استفاده در (LAN، MAN، WAN)	LAN	LAN
جدول آدرس شبکه (MAC)	هاب شبکه نمی تواند آدرس MAC را یاد بگیرد یا ذخیره کند.	سوئیچ ها از یک میز CAM استفاده می کنند حافظه موجود، که معمولاً توسط ASIC ها (مدارهای یکپارچه برنامه کاربردی) قابل دسترسی است.
حالت انتقال	نیم دوبلکس	نیمه/فول دوبلکس
دامنه پخش	هاب دارای یک دامنه پخش است.	سوئیچ دارای یک دامنه پخش است [اگر VLAN پیاده سازی نشده باشد]
تعریف	دستگاه الکترونیکی که بسیاری از دستگاه های شبکه را به یکدیگر متصل می کند تا دستگاه ها بتوانند داده ها را مبادله کنند	سوئیچ شبکه یک دستگاه شبکه کامپیوتری است که برای اتصال بسیاری از دستگاه ها به آن استفاده می شود شبکه کامپیوتری. یک سوئیچ پیشرفته تر از یک هاب در نظر گرفته می شود زیرا به آن پیام می فرستد پورت مورد نظردستگاه یا درخواست اطلاعات از آن.
سرعت	10 مگابیت بر ثانیه	10/100 مگابیت بر ثانیه، 1 گیگابیت در ثانیه
آدرسی که برای انتقال داده استفاده می شود	از آدرس MAC استفاده می کند	از آدرس MAC استفاده می کند
آیا نیاز به اتصال به اینترنت دارید؟	خیر	خیر
دسته دستگاه	دستگاه هوشمند نیست	دستگاه هوشمند
تولید کنندگان	Sun Systems، Oracle، Cisco	Cisco، D-link، Juniper، MikroTik
برخوردها	برخوردها در زیرساخت هایی که از هاب استفاده می کنند رایج است.	در یک سوئیچ کامل دوبلکس، برخورد اتفاق نمی افتد.
درخت پوشا	Spanning-Tree استفاده نمی شود	چند نمونه پوشا درخت ممکن است

تفاوت عملکرد بین هاب ها و سوئیچ ها

سوئیچ یک جایگزین موثر برای هاب است. مردم معمولاً از استفاده از سوئیچ سود می برند شبکه خانگیچهار یا بیشتر کامپیوتر همچنین هنگام استفاده از برنامه های کاربردی در شبکه خود که حجم قابل توجهی تولید می کنند، با چشم غیر مسلح متوجه تفاوت خواهید شد ترافیک شبکه:

• مانند بازی های چند نفره
• به اشتراک گذاری فایل های موسیقی سنگین

از نظر فنی، هاب ها با استفاده از مدل پخش کار می کنند، در حالی که سوئیچ ها با استفاده از مدل کار می کنند کانال های مجازی. به عنوان مثال، زمانی که چهار کامپیوتر به یک هاب متصل می شوند و دو عدد از آن کامپیوترها با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند، هاب ها به سادگی تمام ترافیک شبکه را به هر یک از چهار کامپیوتر ارسال می کنند. از طرف دیگر سوئیچ ها می توانند مقصد هر کدام را تعیین کنند عنصر فردیترافیک (مانند یک فریم اترنت) و به طور انتخابی داده ها را فقط به یک رایانه که واقعاً به آن نیاز دارد ارسال کنید. با ایجاد ترافیک شبکه کمتر در هنگام تحویل پیام، یک سوئیچ بهتر از یک هاب در شبکه های شلوغ عمل می کند.

هنگامی که به یک تبادل شبکه اضافه می شود دستگاه های اضافیشما ایجاد می کنید مقدار زیادیبرخورد در مورد یک هاب، زیرا دستگاه ها نمی توانند به طور همزمان اطلاعات را بخوانند و انتقال دهند.

ویدیوی زیر هاب ها، سوئیچ ها و روترها را با هم مقایسه می کند.

چرا اترنت سوئیچ شده قابل اعتمادتر و کارآمدتر است؟

هنگامی که مشکلی در اترنت کواکسیال (10base2) رخ می دهد، تعیین محل خطا دشوار است. مهندس ارتباطات باید تمام کانکتورها را یک به یک بررسی کند که زمان می برد. همچنین باید در نظر گرفت که به دلیل شکنندگی کابل هممحورشبکه اغلب از کار می افتد.

اترنت کواکسیال از 2 کابل (داخلی و خارجی) برای ارسال و دریافت داده به شبکه استفاده می کند. در ارتباط نیمه دوبلکس، کامپیوتر نمی تواند به طور همزمان داده ها را دریافت و ارسال کند. هنگامی که شبکه بارگذاری می شود، زمانی که دو یا چند ایستگاه سعی می کنند به طور همزمان داده ها را ارسال کنند، برخوردهای متعدد رخ می دهد. که تقریباً تضمین شده است که سرعت انتقال داده را چندین برابر، اغلب ده ها و صدها برابر کاهش می دهد.

با یک شبکه سوئیچ، اگر یک کابل آسیب ببیند، روی دیگر مشترکین تاثیری نخواهد داشت. اگر یک پورت خراب شود، کاربر می تواند به سادگی کابل را به پورت های دیگر متصل کند.

از نظر عملکرد، مکانیزم داخل سوئیچ می تواند ارتباط دوبلکس کامل را فراهم کند. از آنجایی که احتمال وقوع برخورد در شبکه با پیکربندی مناسب تجهیزات عملاً به صفر می رسد، پس این حقیقتعملکرد کل سیستم را بهبود می بخشد.

سوئیچ شبکه اترنت چگونه کار می کند؟

سوئیچ LAN هدر لایه 2 فریم ورودی را تجزیه و تحلیل می کند. هر فریم اترنت شامل 2 آدرس است: آدرس MAC مبدا و آدرس MAC مقصد.

سوئیچ به همراه فریم آدرس MAC منبع را دریافت کرده و آن را در جدول سوئیچینگ خود در مقابل شماره پورت می نویسد. این جدول راز جادویی چگونگی دستیابی سوئیچ به ارتباطات نیمه دوبلکس است.

سپس آدرس MAC مقصد در جدول سوئیچینگ جستجو می‌شود و تصمیم می‌گیرد فریم‌ها را به یک پورت خاص ارسال کند. با تشکر از این مکانیسمدیگر دستگاه های شبکهشبکه محلی از فریم های همسایه ها آگاه نیست. به این ترتیب ما به عملیات دوبلکس کامل می رسیم.

فرآیند ارسال فریم بین کامپیوترها:

1. سوئیچ در پورت 1 پیامی از کامپیوتر A با آدرس مقصد bbbb.bbbb.bbbb دریافت می کند
2. بررسی جدول سوئیچینگ برای یافتن پورتی که مقصد با آدرس مک bbbb.bbbb.bbbb به آن متصل است.
3. چنین آدرسی یافت نشد، درخواست را به همه پورت ها ارسال کرد، به جز درگاهی که پیام اولیه از آن آمده است
4. پاسخ از رایانه به رایانه با آدرس aaaa.aaaa.aaaa، از آنجایی که آدرس مک کارت شبکهکامپیوتر B با هدر فریم مطابقت دارد
5. سوئیچ جدول خود را با پاسخ کامپیوتر B پر می کند
6. ارسال پاسخ از کامپیوتر B به کامپیوتر A

انیمیشن زیر به وضوح فرآیند تبادل داده بین شرکت کنندگان شبکه را توضیح می دهد:

سوال: وقتی آدرس MAC مقصد در جدول سوئیچ سوئیچ نباشد چه اتفاقی می افتد، به کدام پورت باید فوروارد شود؟

پاسخ: در این حالت سوئیچ فریم را به همه پورت ها به جز پورت هایی که پیام اولیه را از آن دریافت کرده است، فوروارد می کند. منتظر است تا ایستگاه به پیام پاسخ دهد و سوئیچ جدول تعویض خود را به روز کند.

سازماندهی یک شبکه کامپیوتری بدون دستگاهی مانند سوئیچ یا مشابه غیرممکن است تجهیزات شبکه. دستگاه های شبکه مختلفی وجود دارد که می توان از آنها استفاده کرد شکل گیری احتمالیشبکه محلی، سازماندهی دسترسی به اینترنت برای چندین کامپیوتر و سایر وظایف سوئیچینگ شبکه. محبوب ترین این دستگاه ها هاب، روتر و سوئیچ هستند. همه نمی دانند که چگونه این نوع دستگاه را برای راحت تر کردن کار پیکربندی کنند.

سوئیچ شبکه برای ایجاد یک شبکه کامپیوتری ضروری است.

اگر از روتر (روتر) برای اتصال و مسیریابی شبکه های مختلف استفاده شود، از هاب و سوئیچ برای متحد کردن گره های مختلف در یک شبکه واحد استفاده می شود. تفاوت سودمند بین یک سوئیچ (سوئیچ) و یک هاب (هاب) در این است که در اول، بسته های داده به شدت به آدرس گره مشخص شده منتقل می شوند و به همه دستگاه های موجود در شبکه پخش نمی شوند. بنابراین، از طریق سوئیچ، انتقال داده آدرس مستقیم بین دو گره شبکه محقق می شود، در حالی که منبع شبکهتا حد امکان کارآمد استفاده شود. به همین دلیل در در حال حاضرهاب ها تقریباً هرگز مورد استفاده قرار نمی گیرند؛ سوئیچ های قدرتمندتر و ایمن تر جایگزین آنها شده اند.

مبانی را تغییر دهید

شکل 1. نمودار عملکرد سوئیچ.

بنابراین، سوئیچ شبکه، همچنین به عنوان سوئیچ یا "سوئیچ" شناخته می شود، نوعی تجهیزات شبکه است که تعداد معینی از گره ها (رایانه ها) را به یک بخش از یک شبکه کامپیوتری متصل می کند و انتقال بسته اطلاعات و داده ها را بین آنها انجام می دهد. عناصر منفرد این شبکه

سوئیچ چندین پورت در اختیار دارد - کانکتورهایی که کامپیوترها و سایر گره های شبکه، تجهیزات و غیره به آنها متصل می شوند. ارتباط بین پورت و گره با استفاده از یک کابل چین دار، به اصطلاح جفت پیچ خورده، انجام می شود.

برای دستگاهی مانند سوئیچ، 8 پورت معمول است، اما اعداد چشمگیرتر تا 48 و حتی 96 نیز وجود دارد. (شکل 1) در مدل OSI این دستگاهدر سطح کانال عمل می کند، بنابراین، به عنوان یک قاعده، تنها دستگاه های دیگر را در یک بخش شبکه با تمرکز بر آدرس های MAC شناسایی آنها ترکیب می کند.

چندین را ادغام کنید شبکه های فردیسوئیچ استاندارد نمی تواند. برای مسیریابی در سطح شبکه، به عنوان مثال، برای سازماندهی دسترسی به اینترنت در چندین رایانه، که نمونه ای از اتصال یک شبکه محلی به یک شبکه جهانی است، به روتر یا روتر سوئیچ نیاز دارید.

بنابراین، در سلسله مراتب شبکه OSI، یک سوئیچ یک پیوند میانی بین هاب و روتر را اشغال می کند:

1. توپی - لایه فیزیکی. داده‌های دریافتی را پخش می‌کند، آن‌ها را در تمام رابط‌های مورد استفاده کپی می‌کند.
2. تعویض - لایه پیوند داده. داده ها را بین گیرندگان کاملاً هدفمند توزیع می کند.
3. روتر - لایه شبکه. بخش های مختلف شبکه را به هم متصل می کند.

ساختار عملکرد سوئیچ به شرح زیر است. یک جدول مجازی از مکاتبات بین آدرس های MAC و پورت های سوئیچ در حافظه دستگاه ذخیره می شود.

آدرس MAC ("کنترل دسترسی رسانه") که به عنوان آدرس سخت افزار نیز شناخته می شود، یک شناسه ویژه است که به هر یک از آنها اختصاص داده می شود. عنصر فعالیا یک گره در شبکه، و برای هر یک از آنها منحصر به فرد است.

در لحظه بلافاصله پس از روشن کردن سوئیچ، جدول MAC آن هنوز خالی است و باید پر شود، بنابراین سوئیچ وارد حالت یادگیری اولیه می شود.

ویژگی این حالت این است که داده های دریافت شده در هر یک از پورت ها، مانند یک هاب، به تمام گره های متصل به دستگاه به طور کلی منتقل می شود.

با تجزیه و تحلیل بسته های داده، آدرس MAC دستگاه فرستنده مشخص می شود، سپس این آدرس به شماره پورت خاصی که این داده ها از آن ارسال شده، گره می خورد. بنابراین، مشخص می شود که یک عنصر شبکه خاص به کدام پورت متصل است و سپس این داده ها در جدول وارد می شوند.

اکنون، هنگامی که داده ها به هر یک از پورت های سوئیچ می رسند، بسته های خطاب به یک گره در این جدول به پورت خاص، مربوط به این گره است و همانطور که در هاب اتفاق می افتد به یکباره به همه اینترفیس ها پخش نمی شود.

اگر داده های ارسالی حاوی آدرس گیرنده ناشناخته ای باشد که در جدول وجود ندارد، بسته های تکراری ایجاد می شوند و به همه واسط ها ارسال می شوند.

به موازات آن، آدرس‌های فرستنده ناآشنا جدید همچنان در جدول ثبت می‌شوند.

پس از آن، سوئیچ به تدریج جدول مسیریابی خود را پر می کند که شامل تمام اتصالات بین آنها می شود کامپیوترهای خارجیو رابط های خود، که به دلیل آن محلی سازی ترافیک رخ می دهد.

انواع اصلی سوئیچ ها

شکل 2. نمودار تقریبیاتصال سوئیچ از طریق مودم

ساده ترین سوئیچ شبکه یک سوئیچ بدون مدیریت است. اگرچه چنین سوئیچ را می توان مستقیماً پیکربندی کرد، اما پشتیبانی ندارد پروتکل های شبکهمدیریت. تفاوت بین سوئیچ مدیریت شده و مدیریت نشده در پشتیبانی آن است پروتکل سادهمدیریت شبکه سوئیچ مدیریت شده SNMP اجازه می دهد تا از طریق شبکه با استفاده از برنامه های تخصصیاز راه دور خود را پیکربندی کنید و کار خود را مدیریت کنید.

سوئیچ مدیریت شده اغلب در مناطقی از شبکه با توپولوژی پیچیده نصب می شود، جایی که به کنترل دقیقی نیاز است. معمول ترین کارهایی که توسط این دستگاه ها انجام می شود عبارتند از:

• نظارت بر ترافیک شبکه؛
• مدیریت پیکربندی رابط (پورت)؛
• سازمان شبکه های مجازی(VLAN)؛
• ادغام گروهی از کانال ها

سوئیچ های مدیریت شده از این نظر که می توانند ارائه دهند خاص هستند طیف گسترده ایهم در کانال و هم روی کانال کار می کند سطح شبکه. مدیریت چنین سوئیچ از طریق قابل دسترسی است وب خاصرابط، و همچنین از طریق خط فرمانیا پروتکل های مختلف (SNMP، Telnet). در میان چیزهای دیگر، سوئیچ می تواند استفاده کند روش های مختلفسوئیچینگ، تفاوت بین آن توسط زمان و قابلیت اطمینان انتقال اطلاعات تعیین می شود:

ترتیب سیم ها هنگام "چین کردن" یک کابل جفت پیچ خورده.

1. ذخیره و فوروارد - زمانی که سوئیچ می سازد خواندن کاملتمام اطلاعات در قاب داده برای بررسی خطاها، و تنها پس از آن بسته به پورت انتخاب شده منتقل می شود.
2. برش - فرآیند سوئیچینگ بلافاصله پس از خواندن هدر قاب داده، جایی که آدرس گیرنده ذخیره می شود، رخ می دهد. این امر تأخیر زمان انتقال را کاهش می‌دهد، اما تشخیص خطاها را غیرممکن می‌کند و این امر قابلیت اطمینان را کاهش می‌دهد.
3. بدون قطعه یک حالت برش بهبود یافته است که در آن بسته ها پس از فیلتر شدن از قبل منتقل می شوند.

این نوع سوئیچ به ندرت در خانه استفاده می شود، زیرا طراحی شده در درجه اول برای تغییر ساختارهای بزرگ و پیچیده مانند شبکه های ارائه دهندگان اینترنت، شبکه های محلی شرکت ها، مراکز پشتیبانی فنیمشتریان و غیره

نمونه ای از این دستگاه ها سوئیچ 24 پورت گیگابیتی TL-SG2424 است از TP-Link، جرم داشتن توابع مفیداز جمله: محافظت در برابر طوفان های شبکه و حملات توزیع شده، اولویت بندی پیشرفته داده های QoS، بالاترین سرعتعملکرد پورت تا 1 گیگابیت بر ثانیه و موارد دیگر.

نحوه پیکربندی سوئیچ و ایجاد شبکه شخصی

فرض کنید تصمیم به ایجاد دارید شبکه محلیاز چندین کامپیوتر خانه خود و برای این منظور سوئیچ شبکه را انتخاب کردید. قبل از راه اندازی سوئیچ و پیکربندی شبکه، باید آن را در آن مستقر کنید سطح فیزیکی، یعنی اطمینان حاصل کنید که هر کامپیوتر از طریق کابل شبکه به سوئیچ متصل است. تمام اتصالات بین گره ها با استفاده از یک سیم پچ - یک کابل پچ شبکه با جفت پیچ خورده انجام می شود.

شکل 3. نمودار اتصال تقریبی برای یک سوئیچ بدون مودم.

شما می توانید چنین کابلی را خودتان بسازید، اما بهتر است آن را از فروشگاه خریداری کنید. بسته به در دسترس بودن رابط های مناسب، دو راه برای اتصال سوئیچ برای پیکربندی آن وجود دارد: از طریق یک پورت کنسول ویژه، که فقط از طریق آن راه اندازی اولیهسوئیچ یا از طریق یک درگاه اترنت جهانی تر.

در حالت دوم، برای دسترسی به پیکربندی، باید آدرس IP مشخص شده در اسناد دستگاه را وارد کنید.

اتصال به پورت کنسول، پهنای باند سوئیچ را مصرف نمی کند، که همینطور است مزیت قطعی. برای پیکربندی مستقیم سوئیچ با استفاده از این روششما باید شبیه ساز ترمینال VT100 را اجرا کنید (HyperTerminal استاندارد این کار را انجام می دهد).

پارامترهای اتصال با توجه به مستندات انتخاب می شوند. پس از اتصال، نام کاربری و رمز عبور خود را وارد کنید.

پیکربندی با وارد کردن دستورات و پارامترهایی که به آن بستگی دارد انجام می شود مدل خاصدستگاه ها و باید در مستندات مشخص شود.

دسترسی به اینترنت از طریق سوئیچ

گام بعدی پس از ایجاد شبکه و پیکربندی سوئیچ این است که تمامی کامپیوترهای موجود در این شبکه را به اینترنت دسترسی داشته باشید. با داشتن سوئیچ در انبار، می توانید این کار را سریع، ساده و سودآور و بدون آن انجام دهید اتصال اضافیبه ارائه دهنده به طور جداگانه برای هر رایانه، حتی اگر اینترنت فقط با یک کابل متصل باشد. در مواردی که سرویس اینترنت توسط یک ارائه دهنده تلفن ثابت ارائه می شود ارتباط تلفنی، دسترسی به وب جهانیاز طریق یک مودم ADSL انجام می شود که رایج ترین مدل های آن بیش از یک پورت اترنت ندارند. بر این اساس، تنها یک کامپیوتر می تواند به آن متصل شود. برای حل این مشکل، نیازی به خرید یک روتر گران قیمت با سوئیچ داخلی نیست، یک سوئیچ معمولی کاملاً کافی است. یک نمودار تقریبی اتصال در شکل نشان داده شده است. (شکل 2)

https://site/

از نمودار می بینید که مودم ADSL نه به رایانه، بلکه مستقیماً به سوئیچ متصل است. تمام کامپیوترهای موجود در شبکه محلی به آن متصل هستند. خیلی نکته مهمایناهاش تنظیم صحیحسوئیچ و پارامترهای اتصال کامپیوتر هر دستگاه، از جمله مودم، باید آدرس IP خود را در داخل داشته باشد زیر شبکه تک، نباید تکرار شوند.

برای ایجاد یک شبکه محلی یا خانگی، به دستگاه های خاصی نیاز دارید. از این مقاله کمی در مورد آنها یاد خواهید گرفت. سعی می کنم به ساده ترین شکل ممکن توضیح بدهم تا همه متوجه شوند.

هدف .

هاب، سوئیچ و روتر برای ایجاد شبکه بین کامپیوترها طراحی شده اند. البته پس از ایجاد این شبکه نیز فعالیت خواهد کرد.

تفاوت .

هاب چیست

هاب یک تکرار کننده است. هر چیزی که به آن متصل است تکرار می شود. یکی به هاب داده می شود و بنابراین همه چیز متصل است.
به عنوان مثال، شما 5 کامپیوتر را از طریق هاب متصل کرده اید. برای انتقال داده ها از کامپیوتر پنجم به کامپیوتر اول، داده ها از تمام کامپیوترهای موجود در شبکه عبور می کنند. به نظر می رسد تلفن موازی- هر کامپیوتری می تواند به داده های شما دسترسی داشته باشد و شما هم می توانید. به همین دلیل بار و توزیع نیز افزایش می یابد. بر این اساس از کامپیوترهای بیشتراتصال کندتر خواهد بود و بار شبکه بیشتر می شود. به همین دلیل است که امروزه هاب کمتر و کمتری تولید می شود و کمتر و کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. به زودی آنها به طور کامل ناپدید می شوند.

سوئیچ چیست؟

سوئیچ جایگزین هاب می شود و کاستی های قبلی خود را اصلاح می کند. هر کدام که به سوئیچ متصل می شوند آدرس IP جداگانه خود را دارند. این باعث کاهش بار روی شبکه می شود و هر رایانه فقط آنچه را که نیاز دارد دریافت می کند و دیگران در مورد آن نمی دانند. اما سوئیچ دارای یک نقطه ضعف مرتبط با کرامت است. واقعیت این است که اگر می خواهید شبکه را به بیش از 2 رایانه تقسیم کنید، به آدرس های IP بیشتری نیاز خواهید داشت. این معمولاً به ارائه دهنده بستگی دارد و آنها معمولاً فقط یک آدرس IP ارائه می دهند.

روتر چیست؟

روتر - اغلب به آن روتر نیز می گویند. چرا؟ بله، زیرا او رابط بین این دو است شبکه های مختلفو داده ها را بر اساس مسیر خاصی که در جدول مسیریابی خود مشخص شده است، انتقال می دهد. به بیان ساده، روتر یک واسطه بین شبکه شما و دسترسی به اینترنت است. روتر تمام اشتباهات پیشینیان خود را اصلاح می کند و به همین دلیل است که امروزه محبوب ترین است. به خصوص با توجه به این واقعیت که روترها اغلب به آنتن های Wi-Fi برای انتقال اینترنت به دستگاه های بی سیم، و همچنین قابلیت اتصال مودم های USB را دارند.

روتر را می توان به صورت جداگانه استفاده کرد: PC -> روتر -> اینترنت یا همراه با سایر دستگاه ها: PC -> switch/hub -> router -> Internet.

مزیت دیگر روتر آن است نصب آسان. اغلب، برای اتصال، پیکربندی شبکه و دسترسی به اینترنت، فقط حداقل دانش از شما لازم است.

بنابراین. بگذارید به اختصار خلاصه کنم.

همه این دستگاه ها برای ایجاد یک شبکه مورد نیاز هستند. هاب و سوئیچ تفاوت زیادی با یکدیگر ندارند. روتر ضروری ترین چیز است و راه حل مناسببرای ایجاد یک شبکه

در شبکه های محلی، بیشترین تجهیزات متفرقه. بیایید ببینیم سوئیچ چیست و چرا به آن نیاز است.

سوئیچ (از انگلیسی "سوئیچ" - سوئیچ) سوئیچ مسئول انتقال بسته های اطلاعاتی است. اتصال رایانه های متصل به آن را به یک شبکه محلی امکان پذیر می کند.

هدف سوئیچ

سوئیچ ها تقریبا در تمام شبکه های عمومی استفاده می شوند. سوئیچ ها هستند دستگاه های مدرن، قابلیت ضبط آدرس دستگاه های متصل و هدایت ترافیک به پورت مناسب را دارد.

سوئیچ در ابتدای کار خود اطلاعاتی را دریافت کرده و در تمامی پورت ها کپی می کند. در عین حال، آدرس های MAC هر یک از دستگاه های متصل به خود را به خاطر می آورد و آنها را در جدول مخصوص ذخیره شده در حافظه دستگاه وارد می کند. پس از به خاطر سپردن آدرس، بسته های مربوطه تکراری نمی شوند، بلکه به یک گیرنده خاص ارسال می شوند، یعنی اطلاعات به آدرس منتقل می شود. این یک مزیت بزرگ است، زیرا رایانه های دیگری که برای اطلاعات در نظر گرفته نشده اند، نیازی به پردازش مجدد آن ندارند.

در حین کار سوئیچ، یک جدول واضح از آدرس ها ساخته می شود که به لطف آن هر یک از آنها بسته های دریافتیمنحصراً به بندر مورد نظر می رسد.

سوئیچ ها ممکن است از نظر ابعاد متفاوت باشند. ارائه شده اند:

• جعبه های کوچک و تقریبا نامرئی که برای چندین پورت طراحی شده اند.
• دستگاه های عظیمی که برای اتصال حدود 50 کامپیوتر طراحی شده اند.

سوئیچ ها می توانند ساده یا نوع مدیریت شده. نوع اول دستگاه طبق یک طرح معین عمل می کند و دومی امکان پیکربندی پارامترهای خاصی را با استفاده از رابط وب فراهم می کند. در صورت لزوم، سوئیچ ها را می توان در آرایه های کامل ترکیب کرد، که ساختارهای داده (پشته) را تشکیل می دهند و به دستگاه های مستقل جداگانه تبدیل می شوند. اکنون می دانید سوئیچ چیست و هدف آن چیست.

در مورد سوئیچ ها در شبکه های محلی با 5 و 8 پورت صحبت خواهیم کرد.

ابتدا چند کلمه در مورد تفاوت سوئیچ با HUB.

به طور کلی، تفاوت ها (به نفع سوئیچ) را می توان به صورت زیر توصیف کرد:

• توان عملیاتی بیشتر
• سرعت بالای انتقال اطلاعات
• قابلیت اطمینان بیشتر و تضمین صحت اطلاعات ارسال شده
• در نتیجه ازدحام کل شبکه یا بخش های جداگانه آن را کاهش می دهد

چگونه این امر محقق می شود؟

بیایید سعی کنیم این را بدون عبارات خاص توضیح دهیم.

هاب به سادگی وسیله‌ای است که تمام کابل‌های شبکه رایانه‌ها در آن به هم متصل می‌شوند و اجازه می‌دهد این لحظهانتقال اطلاعات فقط از یک گره شبکه به گره دیگر. علاوه بر این، قبل از این، اطلاعات را به هر گره از شبکه ارائه می دهد تا زمانی که به کسی که باید آن را دریافت کند، برسد. علاوه بر این، هاب (اگر چندین نفر مایل به دریافت یا ارسال اطلاعات هستند) به طور متوالی تصمیم می گیرد که چه کسی اجازه ارسال یا دریافت را بدهد. بسته های اطلاعاتی به صورت تصادفی، "پرتاب کردن یک سکه." اینجاست که برخوردها ظاهر می شوند. همه اینها روی یک باس با توان عملیاتی 100 مگابیت بر ثانیه انجام می شود.

سوئیچ دستگاه هوشمند تری است و پس از اتصال به شبکه محلی برای اولین بار به خاطر می آورد آدرس شبکههر گره در حافظه خاصجداول آدرس حتی یک سوئیچ کوچک آدرس های گره را از 8K تا 16K (برای 5، 8 پورت) به یاد می آورد. این جدول برای سوئیچینگ بسته مورد نیاز است. هنگامی که یک بسته درخواست ارسال یا دریافت از یک گره می شود، سوئیچ هر دو آدرس ارسال و دریافت را تعیین می کند و آنها را با یکدیگر سوئیچ می کند. تعداد این جفت ها که بر عملکرد تأثیری ندارند بستگی به توان گذرگاه داخلی دارد بنابراین در مدل های 5 و 8 پورت TRENDware - TRENDnet TE100-S55E و S88E بیش از 1 گیگابیت بر ثانیه است. این بیش از 10 برابر بیشتر از هاب باس است و حتی تراکم شبکه 10 برابر بیشتر از حد مجاز برای هاب توسط کلاینت های شبکه احساس نمی شود و شبکه به همان سرعت کار می کند.

همچنین یک روش کاملاً مکانیکی (الکتریکی) برای افزایش سرعت انتقال داده بین مشتری و سوئیچ وجود دارد. سوئیچ می تواند نه تنها در یک جهت (نیمه دوبلکس) کار کند. کابل شبکه، اما در دو جهت (فول دوبلکس). بنابراین سرعت تبادل بین کلاینت و سوئیچ به 200 مگابیت بر ثانیه افزایش می یابد.

اگر با بزرگراه ها تشبیه کنیم، آنگاه هاب بخشی از جاده است که تنها یک خط دارد، که در هر طرف 5 یا 8 جاده به آن همگرا می شوند. رانندگی به زمان داده شدهفقط یک ماشین و فقط در یک جهت می تواند وجود داشته باشد. بقیه ایستاده اند و بوق می زنند - ترافیک است.

تابلو برق بخشی از یک جاده دو طرفه با پنج خط در هر جهت برای 5 یا 8 ترافیک ورودی است. در این حالت، تمام نوارها را می توان به داخل متصل کرد سطوح مختلفبدون تداخل با یکدیگر یا تلاقی. بنابراین، 10 اتومبیل (5 جفت) می توانند در امتداد آن به طور همزمان بدون توجه به یکدیگر حرکت کنند. کدام جاده را انتخاب می کنید؟

اما این مزایای سوئیچ را تمام نمی کند. همچنین دارای حافظه میانی داخلی است، یک کلیپ بورد که در آن بسته هایی که برای مشتریان شلوغ در نظر گرفته شده اند ذخیره می شوند. هنگامی که آنها رایگان هستند، خود سوئیچ داده ها را بدون مشارکت کلاینت های انتقال دهنده به گیرندگان منتقل می کند. برای سوئیچ های TRENDnet 5 و 8 پورت، حافظه بافر به ترتیب 512 کیلوبایت و 1 مگابایت در هر دستگاه است. بازگشت به قیاس با بزرگراه ها: 0 یک انبار ترانزیت است که ماشین می تواند محموله (بسته) خود را تخلیه کند و بدون اینکه جاده را طی کند و به دیگران اجازه عبور دهد، آنجا را ترک کند.

تقریباً واضح است که سوئیچ به شما امکان می دهد جریان بسیار بیشتری از اطلاعات را از طریق خود و بسیار سریعتر پمپاژ کنید.

چرا و چه کسی به این نیاز دارد؟

به نظر من چندین مورد شبکه وجود دارد که در آن ها به یک سوئیچ کوچک نیاز است.

1. شبکه کوچک همتا به همتا با تبادل عالیاز هر کدام به هر کدام. به عنوان مثال، تبادل بزرگ وجود دارد فایل های گرافیکی(نقاشی، پوستر، عکس و غیره).

2. چندین گروه در شبکه وجود دارد که تبادل (ترافیک) در آنها شدیدتر از سایر گره های شبکه رخ می دهد. به ارز گروه های فعالعملکرد دیگران را تحت تأثیر قرار نداده است، آنها باید منزوی شوند. این دقیقاً همان کاری است که با استفاده از سوئیچ ها انجام می شود. اگر هر گروه با یک هاب ترکیب شود و این هاب ها قبلاً به سوئیچ متصل شده باشند، تنها چیزی که باید بین گروه ها عبور کند بین گروه ها عبور می کند.

3. اگر بیش از یک سرور یا چندین گره در شبکه وجود داشته باشد که اطلاعات در آنها جریان دارد: سرورها، سرورهای چاپ، سرورهای اینترنتی و غیره. سپس با اتصال آنها به سوییچ، هم به دلیل سرعت انتقال (200 مگابایت بر ثانیه فول دوبلکس) و هم به دلیل جداسازی استریم (باس داخلی 1 گیگابیت بر ثانیه) سرعت کار با آنها را افزایش داده و شبکه را آزاد می کنید.

4. تا حدودی می توان از سوئیچ ها به عنوان تکرار کننده شبکه (توسعه دهنده) نیز استفاده کرد. اگر با استفاده از دو هاب می توانید یک شبکه را فقط در شعاع 205 متری (برای شبکه 100 مگابیت بر ثانیه) بسازید، سپس با استفاده از 4 سوئیچ می توانید سعی کنید شبکه را تا 500 متر گسترش دهید.

حتما بیشتر هم هستن تعداد زیادی ازگزینه های برنامه

با این حال، با توجه به تفاوت قیمت بین هاب ها و سوئیچ های TRENDware، تقریباً در هر مکانی می توان از آنها استفاده کرد.

بیایید ببینیم که یک سوئیچ با استفاده از دستگاه‌های TRENDnet TE100-S55E/88E به عنوان مثال، چگونه می‌تواند به نظر برسد. این یک جعبه فلزی کوچک 171x100x28 میلی متر است، با منبع تغذیه 220 ولت از راه دور و پانل اتصال با سمت معکوس. بر پنل جلویی LED هایی برای نشان دادن قدرت، حالت کار با سرعت 10/100 مگابیت در ثانیه، برخورد/فولدوپلکس و نشانگر پیوند/فعالیت وجود دارد.

برای کسانی که جعبه ها و منابع تغذیه از راه دور را دوست ندارند (و همچنین حمل آن دشوارتر است)، سوئیچ داخلی TE100-S4PCI در دسترس است، که همچنین به شما امکان می دهد تا حداکثر 5 دستگاه را به یک شبکه متصل کنید. علاوه بر این، به جای جعبه و منبع تغذیه، با همان قیمت دریافت می کنید آداپتور شبکهکه سوئیچ در آن تعبیه شده است.

هنگامی که این خطوط از چاپ خارج شوند، سوئیچ "کوچک" دیگری با 16 پورت از قبل در دسترس خواهد بود.