سوییچ شبکه

سوئیچ‌ها عناصر اصلی هر شبکه هستند و ایجاد شبکه یک کسب‌وکار کوچک بدون سوئیچ‌هایی برای اتصال دستگاه‌ها به یکدیگر امکان‌پذیر نیست. آن‌ها چندین دستگاه در همان ساختمان یا محوطه را به‌هم متصل می‌کنند و بسته‌های داده را بین دستگاه‌ها ارسال می‌کنند. سوئیچ‌ها به جای ارسال بسته‌ها به شبکه، مانند روتر، بسته‌ها را مستقیماً به دستگاه‌ها ارسال می‌کنند.

سوئیچ شبکه چیست؟

سوئیچ شبکه یک دستگاه سخت‌افزاری است که دستگاه‌های موجود در شبکه، از جمله، کامپیوترها، چاپگرها و غیره را به یکدیگر متصل می‌کند و آن‌ها را قادر می‌سازد تا داده‌ها را در بستر شبکه انتقال دهند و با یک‌دیگر صحبت کنند. برخلاف روتر، سوئیچ داده‌ها را فقط به دستگاهی که برای آن در نظر گرفته شده است (که ممکن است سوییچ دیگر، روتر یا کامپیوتر کاربر باشد) ارسال می‌کند، نه به شبکه‌های چند دستگاه.

هنگامی که یک سوئیچ شبکه را به شبکه محلی خود متصل می‌کنید، پورت‌های LAN بیشتری دریافت می‌کنید. هر پورت در سوئیچ از اتصال یک دستگاه اضافی پشتیبانی می‌کند، بنابراین تعداد دستگاه‌هایی که می‌توانید در یک شبکه استفاده کنید افزایش می‌یابد. همچنین، اتصالات شبکه سیمی بسیار سریع‌تر از اتصالات بی‌سیم هستند و کامپیوترهای شبکه‌شده با کابل، به‌تنهایی از شبکه‌های بی‌سیم ایمن تر هستند.

پیشنهاد میکنیم برای شناخت تفاوت سوئیچ‌های SAN و LAN این مقاله را بخوانید.

تفاوت بین سوئیچ لایه ۲ و لایه ۳

سوئیچ لایه 2 و لایه 3 عمدتاً در عملکرد مسیریابی متفاوت هستند. سوئیچ لایه 2 فقط با آدرس‌های MAC کار می‌کند و به آدرس IP (IP چیست؟ انواع آن) یا موارد لایه‌های بالاتر کاری ندارد، زیرا دستگاه‌های موجود در همان بخش لایه 2 برای دسترسی به همتایان محلی، نیازی به مسیریابی ندارند. با این حال آن‌چه مورد نیاز است آدرس MAC مقصد است که می‌تواند از طریق پروتکل ARP به‌دست آید. سوئیچ لایه 3 یا سوئیچ مالتی‌لیر می‌تواند تمام کار سوئیچ لایه 2 و مسیریابی استاتیک اضافی و مسیریابی پویا را نیز انجام دهد. این بدان معناست که سوئیچ لایه 3 دارای جدول آدرس MAC و جدول مسیریابی IP است و ارتباطات درون VLAN و مسیریابی بسته‌ها بین VLANهای مختلف را مدیریت می‌کند.

کاربرد سوئیچ شبکه

همان‌طور که گفته شد، سوئیچ متصل‌کننده دستگاه‌ها به یک‌دیگر برای تسهیل به‌اشتراک‌گذاری منابع است؛ بنابراین، بخش‌های فناوری اطلاعات می‌توانند در صورت نیاز به دستگاه‌های بیشتر در سازمان، از سوئیچ‌ها استفاده کنند. با افزایش نیازهای یک کسب‌وکار، سوئیچ‌ها یک راه ساده برای افزودن رایانه، چاپگر، اسکنر یا دستگاه‌های دیگر به شبکه شرکت هستند.

همچنین، تیم‌های محتوا می‌توانند از سوئیچ شبکه برای انتقال سریع فایل‌های بزرگ در سراسر شبکه استفاده کنند. انتقال فایل‌های عظیم مانند محتوای ویدیویی یا صوتی از طریق یک شبکه بی‌سیم ممکن است چند دقیقه یا حتا ساعت‌ها طول بکشد. سوئیچ‌های شبکه کم‌هزینه ترین راه برای به‌دست آوردن یک شبکه محلی پرسرعت هستند و ماهیت plug-and-play آن‌ها به این معنی است که گسترش شبکه سازمان در صورت نیاز، به‌سادگی قابل انجام است.

از طرفی، تیم‌های توسعه می‌توانند با سرعت بالا به منابع موجود در سایت دسترسی پیدا کنند. هر سرور، پایگاه داده، دستگاه یا رایانه از طریق شبکه سیمی متصل به یک سوئیچ، قابل دسترسی است. از آن‌جایی که شبکه شما سیمی است، نرخ انتقال بسیار سریع‌تر از شبکه‌های بی‌سیم است. این باعث می‌شود ابزارهایی که تیم‌های توسعه‌دهنده روزانه از آن‌ها استفاده می‌کنند، پاسخگوتر باشند و همچنین زمان انتظار را کاهش می‌دهد.

سوئیچ شبکه چگونه کار می‌کند؟

هنگامی که یک فریم به یک سوئیچ می‌رسد، سوئیچ باید فریم را از طریق درگاهی به بیرون هدایت کند، این تغییر جهت سوئیچینگ نامیده می‌شود. هنگامی که یک فریم وارد درگاه سوئیچ می‌شود، سوئیچ جدول پویا را در حافظه بررسی می‌کند که شماره پورت و آدرس مک را ذخیره می‌کند؛ از این طریق سوییچ می‌داند که از کدام پورت برای ارسال فریم استفاده کند.

سوئیچ چگونه جدول را می سازد؟ سوئیچ جفت‌های مک و پورت را در فرآیندی به نام یادگیری MAC یاد می‌گیرد؛ هنگامی که یک فریم برای اولین بار به درگاه سوئیچ می‌رسد، سوئیچ آدرس MAC منبع را در فریم بررسی می‌کند و آن را در کنار شماره پورتی که از آن دریافت شده است ذخیره می‌کند.

انواع سوئیچ شبکه

سوئیچ‌ها در حالت کلی به دو دسته تقسیم می‌شوند: سوئیچ‌های ماژولار و پیکربندی ثابت.

سوئیچ‌های ماژولار

سوئیچ‌های ماژولار به شما امکان می‌دهند ماژول‌های توسعه را در صورت نیاز اضافه کنید که این ویژگی با تغییر نیازمندی‌های شبکه، انعطاف‌پذیری را افزایش می‌دهد. ماژول‌های توسعه مختص برنامه کاربردی هستند و شامل مواردی برای فایروال، اتصال بی‌سیم یا تحلیل شبکه می‌شوند. آن‌ها همچنین ممکن است امکان اضافه کردن رابط‌های بیشتر، منابع تغذیه یا فن‌های خنک‌کننده را فراهم کنند. این نوع سوئیچ، بیشترین انعطاف را در اختیار شما قرار می‌دهد و بدیهی است که هزینه بیشتری دارد.

سوئیچ‌های پیکربندی ثابت

سوئیچ‌های پیکربندی ثابت تعداد ثابتی از پورت‌ها را ارائه می‌کنند و معمولاً قابل ارتقا نیستند که باعث می‌شود به طور کلی هزینه کمتری داشته باشند. سوئیچ های پیکربندی ثابت شامل سوئیچ‌های مدیریت نشده، سوئیچ‌های هوشمند و سوئیچ‌های مدیریت شده هستند. در ادامه به بررسی این سوئیچ‌ها خواهیم پرداخت.

سوئیچ‌های مدیریتی

سوئیچ‌ مدیریی، بهترین سوئیچ شبکه است، زیرا این نوع از سوئیچ‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که جامع‌ترین مجموعه از ویژگی‌ها را برای ارائه بهترین تجربه، بالاترین سطوح امنیت، دقیق‌ترین کنترل و مدیریت شبکه و بیشترین مقیاس‌پذیری ارائه دهند. در نتیجه، سوئیچ‌های مدیریتی معمولاً به‌عنوان سوئیچ‌های aggregation یا access در شبکه‌های بسیار بزرگ یا به‌عنوان سوئیچ‌های Core در شبکه‌های کوچک‌تر نصب و راه‌اندازی می‌شوند. سوئیچ‌های مدیریتی گران‌ترین گزینه سوئیچ‌های پیکربندی ثابت هستند و در سازمان‌هایی با شبکه‌های بزرگ یا در حال رشد مورد استفاده قرار می‌گیرند. این سوئیچ‌ها برای نصب و راه‌اندازی نیاز به افراد متخصص دارند.

در مقاله آموزش کانفیگ SAN Switch، نحوه پیاده سازی این مدل از سوئیچ ها را در شبکه بررسی کرده ایم و مطالعه ان را پیشنهاد میکنیم.

سوئیچ‌های غیرمدیریتی

سوئیچ‌های غیرمدیریتی معمولاً برای ارائه اتصال اولیه استفاده می‌شوند. آن‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که قابلیت plug and play را داشته باشند؛ به این معنی که برای کار با این سوئیچ‌ها نیازی به پیکربندی خاصی نیست. سوئیچ‌های غیرمدیریتی، زمانی موثرتر هستند که فقط به سوئیچینگ و اتصال اولیه نیاز باشد؛ بنابراین، این سوئیچ‌ها اغلب در شبکه‌های خانگی یا هر جا که فقط به چند پورت نیاز است، مانند روی میز، آزمایشگاه یا اتاق کنفرانس به‌کار گرفته می‌شوند. البته برخی از سوئیچ‌های غیرمدیریتی قابلیت‌های پیشرفته محدودی را ارائه می‌دهند، اما با این حال، همان‌طور که از نام آن پیداست، این سوئیچ‌ها معمولاً قابل تغییر یا مدیریت نیستند.

سوئیچ‌های هوشمند

سوئیچ‌های هوشمند برخی از ویژگی‌ها مانند مدیریت و تقسیم بندی، کیفیت خدمات و قابلیت‌های امنیتی را ارائه می‌دهند، بنابراین می‌توانند جایگزین مقرون‌به‌صرفه‌ای برای سوئیچ‌های ماژولار باشند. با این حال، آن‌ها به اندازه سوئیچ‌های مدیریتی مقیاس‌پذیر نیستند. این سوئیچ‌ها معمولاً در لبه یک شبکه بزرگ به‌عنوان زیرساخت برای شبکه‌های کوچک‌تر یا برای شبکه‌هایی با پیچیدگی کم، راه‌اندازی می‌شوند.

قیمت سوئیچ شبکه

هنگام خرید سوئیچ شبکه، قیمت یکی از مهم‌ترین فاکتورهایی است که در تصمیم‌گیری ما نقش دارد. قیمت سوئیچ‌ شبکه به سرعت، تعداد پورت‌ها و ویژگی‌های اضافی که نیاز دارید، بستگی دارد. اگر برای خرید سوئیچ شبکه نیاز به راهنمایی دارید، مقاله راهنمای خرید انواع سوئیچ شبکه را بخوانید.

معمولا یک سوئیچ شبکه ۸ پورت گیگابیتی بین 20 تا 50 دلار قیمت دارد و قیمت یک سوئیچ با سرعت گیگابیتی با 24 پورت حدود 120 دلار خواهد بود. همچنین سوئیچ‌ها با تعداد پورت بیشتر مانند سوئیچ شبکه ۳۲ پورت، قیمتی بیشتر از این خواهند داشت. البته سوئیچ‌های مدیریتی که دارای رابط مدیریتی و ویژگی‌های پیشرفته‌تر هستند، می‌توانند گران‌تر باشند. برای مثال یک سوئیچ شبکه ۸ پورت گیگابیتی حدود 40 تا 80 دلار قیمت دارد.

یکی دیگر از ویژگی‌هایی که قیمت سوئیچ را افزایش می‌دهد، PoE یا انتقال برق از طریق اترنت است. این سوئیچ‌ها می‌توانند برق را برای دستگاه‌ها، مانند تلفن‌ها و دوربین‌های IP، از طریق کابل شبکه ارائه دهند. این معمولاً حدود 20 دلار به قیمت یک سوئیچ اضافه می‌کند.

پیشنهاد میکنیم مقاله سوئیچ PoE چیست؟ مزایای سوئیچ PoE را بخوانید.

سوئیچ‌های اترنت 10 گیگابیتی، که 10 برابر سریع‌تر از سوئیچ‌های گیگابیتی هستند، بسته به ویژگی‌های اضافی آن‌ها معمولا 140 تا 550 دلار قیمت دارند. حتا سوئیچ‌های بزرگ‌تر و سریع‌تر می‌توانند هزاران دلار هزینه دربر داشته باشند.

مقاله مقایسه سوئیچ های کاتالیست سیسکو سری های 2960X با 9200 را مطالعه کنید.