انواع سوئیچ شبکه سوئیچ شبکه از مهم ترین قطعات در شبکه است. در این مقاله به تعریف سوییچ و بررسی کاربرد آن در شبکه می‌پردازیم. سپس به طور کامل گونه های مختلف سوییچ، کاربرد هر نوع Switch، تفاوت گونه های مختلف سوییچ ها و  مزایای هر نوع سوییچ را بررسی می‌کنیم.

سوئیچ چیست؟

switch چیست؟ سوییچ برای اتصال Node ها در شبکه به هم، از دستگاه‌هایی چون هاب و سوییچ و روتر و … استفاده می‌شود. این اتصال در واقع امکان جا به جایی اطلاعات بین دستگاه‌ها را در شبکه فراهم می‌کند.

سوییچ یکی از تجهیزات اکتیو شبکه است که در عین شباهت به هاب (hub)، بسیار هوشمندتر از آن است. بر اساس مدل OSI سوییچ‌ها معمولا در لایه 2 یا همان لایه Data Link کار می‌کنند و وظیفه این سخت افزارها، انتقال بسته‌های دیتا از یک دستگاه به جای دیگر از طریق شبکه و بر اساس آدرس سخت افزاری (Mac addresses) است.

برای آشنایی با تجهیزات اکتیو و پسیو شبکه مقاله “تجهیزات اکتیو و پسیو شبکه چیست؟” را مطالعه کنید.

گفتیم که سوییچ معمولا در لایه دو مدل OSI و با پروتکل اترنت کار می‌کند اما سوییچ هایی هستند که مسیریابی و وظایف لایه سه را هم انجام می‌دهند. همچنین سوییچ هایی هستند که به صورت ماژول نرم افزاری در تکنولوژی‌های مجازی سازی کاربرد دارند مثلا Vmware NSX اما سوییچ سخت افزاری با چندین پورت اترنت از ملزومات تمام شبکه‌ها است.

کار سوییچ چیست؟

حال ببینیم سوییچ شبکه چگونه کار می کند. اطلاعات در شبکه به صورت بسته داده و فریم جا به جا می‌شود و هر فریم شامل اطلاعاتی مانند آدرس مبدا و آدرس مقصد است. سوییچ با توجه به مک آدرس (MAC Address) موجود در قسمت مقصد در فریم، پورت مقصد را تشخیص می‌دهد و بسته داده را به همان پورت می‌فرستد.

همان طور که می‌دانیم مک آدرس هر دستگاهی منحصر به فرد و مختص به همان دستگاه است. پس سوییچ با داشتن مک آدرس مقصد، داده را به صاحب آن می‌رساند. از طرفی هم این مک آدرس ها را در جدولی به نام جدول مک آدرس ذخیره می‌کند.

تفاوت هاب و انواع سوئیچ شبکه

در نگاه اول شاید همه این دستگاه‌های متصل کننده Node یا گره به هم، شبیه هم باشند اما بسته به محل قرارگیری و استفاده ما از آنها، متفاوت هستند حتی تکنولوژی آنها هم با هم فرق دارد.

تفاوت مهم هاب با سوییچ و روتر این است که هاب برخلاف سوییچ و روتر، نمی‌داند که چه دستگاهی درخواست اطلاعات را داده است مثلا هر پورت هاب که اطلاعاتی دریافت می‌کند، آن را به همه پورت‌هایش می‌فرستد و گیرنده و مقصد، آن را استفاده می‌کند ولی در سوییچ، اطلاعات ارسالی از پورت مبدا تنها به پورت مقصد فرستاده می‌شود در نتیجه ترافیک شبکه نسبت به هاب کمتر خواهد بود.

این نکته در شبکه های خانگی و کوچک تاثیر چندانی ندارد اما در ابعاد بزرگتر، کارایی شبکه به شدت کاهش می‌یابد. همچنین بروز Collision در هاب بسیار شایع است ولی سوییچ در مدیریت پورت‌های خود بسیار بهتر از هاب عمل می‌کند و از بروز Collision جلوگیری می‌کند.

پس کاربرد هاب چیست؟ هاب برای جایگزینی موقت یک سوییچ خراب  و یا توسعه شبکه استفاده می‌شود و توجه داشته باشید که هاب تنها در شبکه‌هایی که کارایی اولویت چندانی ندارد مناسب است.

سوییچ ها Full Duplex یا دوطرفه هستند یعنی قادرند همزمان، اطلاعات را ارسال و دریافت کنند. سوییچ ها در زمینه مدیریت پهنای باند هم بهتر از هاب هستند.

تفاوت انواع سوئیچ شبکه و روتر

سوییچ ها می‌توانند شبکه ایجاد کنند اما برای اتصال و برقراری ارتباط بین شبکه‌ها با هم باید از روتر یا مسیریاب استفاده شود. پس سوییچ، نقطه مشترک تمام دستگاه‌ها و تجهیزات یک شبکه است و روتر محل اتصال شبکه‌ها به هم. بیایید مثالی بزنیم. شما برای اتصال لپ تاپ و کامپیوتر و پرینتر به یک شبکه خانگی نیاز به هاب یا سوییچ دارید اما برای اتصال همین شبکه به اینترنت باید از روتر استفاده کنید.

تا اینجا دانستیم سوییچ چیست و مدل های آن را در ادامه بررسی می‌کنیم.

گونه های مختلف سوییچ کدام اند

سوییچ های LAN یا LAN Switch با نام Ethernat Switch و Data Switch هم شناخته می‌شوند. سوییچ اترنت یا LAN برای کاهش گلوگاه و Congestion بهینه شده‌اند چرا که انتشار بسته اطلاعاتی فقط به گیرنده انجام می‌شود.

انواع سوئیچ شبکه

به طور کلی گونه های مختلف سوییچ شبکه و دسته‌بندی سوییچ ها به صورت زیر است:

1. سوییچ Fixed
2. سوییچ ماژولار – Modular Switches
3. سوییچ Stackable
4. سوییچ PoE
5. سوییچ فیبرنوری
6. سوییچ غیرمدیریتی – Unmanaged
7. سوییچ مدیریتی – Managed
8. سوییچ هوشمند یا Smart Switch
9. سوییچ لایه 3
10. سوییچ دیتاسنتر

5 دسته اول انواع سوئیچ شبکه از نظر سخت افزاری است و بقیه سوییچ های شبکه از نظر نرم افزاری.

1- سوییچ fixed

سوییچ های fixed محبوب‌ترین سوییچ ها در بازار هستند. سوییچ fixed تعداد پورت ثابتی دارد مثلا 8 پورت، 16 پورت و 24 پورت و …

این سوییچ ها می‌توانند هم مدیریتی باشند و هم غیرمدیریتی و برای تمام شبکه ها با هر سایزی استفاده می‌شوند مثلا شبکه‌های خانگی، شبکه‌های سازمانی و بزرگ، دفاتر و شعبات، شرکت‌های متوسط و کوچک و استارتاپ‌ها.

پورت ها در سوییچ های fixed مدل های مختلفی از نظر سرعت و اتصال دارند اما معمولا دارای حداقل سرعت 1Gbps هستند و انواع اتصال شامل RJ45 یا فیبر نوری است. ولی سوییچ هایی با سرعت 10Gbps و 40Gbps هم می‌بینید.

اتصال چند سوییچ fixed به هم از طریق کابل شبکه مثل Cat6 یا فیبر نوری امکان‌پذیر است تا پورت trunk بین آنها به وجود بیاید.

2- سوییچ ماژولار

بر خلاف سوییچ fixed سوییچ ماژولار با افزودن ماژول روی کیس قابل توسعه و ارتقا است یعنی می‌تواند پورت‌های بیشتری به آنها اضافه کرد و کارایی بیشتری از آنها توقع داشت.

سوییچ‌های ماژولار معمولا در کیس‌های بزرگ عرضه می‌شوند و با افزودن هر ماژول امکان افزودن پورت و افزودن کاربر فراهم می‌شود. این سوییچ‌ها از سوییچ های fixed گران‌تر هستند و در شبکه‌های بزرگ مثل دیتاسنترها و شبکه‌های سازمانی بزرگ کاربرد دارند. اغلب آنها در لایه سوم هم کار می‌کنند و می‌توانند به عنوان روتر استفاده شوند. این سوییچ ها دارای پاور افزونه و چندین فن خنک کننده در کیس هستند.

3- سوئیچ Stackable

سوییچ Stackable ترکیبی از سوییچ fixed و ماژولار است یعنی برخی مدل‌های سوییچ fixed می‌توانند با دیگر سوییچ‌های هم مدلشان ترکیب شوند. این سوییچ های fixed با کابل مخصوصی از قسمت پشت به هم وصل می‌شوند و با هم کار می‌کنند به طوری که انگار یک سوییچ داریم اما با تعداد پورت بیشتر.

مثلا سوییچ سیسکو سری 350X از سوییچ هایی هستند که هم می‌توانند به صورت مستقل استفاده شوند و هم به صورت stacked. شرکت‌هایی که نمی‌خواهند هزینه زیادی بابت سوییچ ماژولار بپردازند از سوییچ های stackable استفاده می‌کنند و بر اساس نیازهایشان آن را توسعه می‌دهند.

4- سوییچ poe

PoE مخفف Power over Ethernet است و سوییچ poe بر اساس تکنولوژی poe کار می‌کند. پس سوییچ poe یکی از گونه های سوییچ در شبکه است که برق و دیتا در یک کابل منتقل می‌شوند یعنی دیتا به صورت موازی یا برق به گیرنده می‌رسد. انعطاف‌پذیری از ویژگی‌های سوییچ های PoE است.

سوییچ های PoE برای دستگاه‌های ریموت که امکان دسترسی به منبع برق ندارند مناسب است مثلا IP phone ها، remote WiFi router ها، wireless Access Point ها و غیره. برای آشنایی بیشتر با این نوع سوییچ شبکه مقاله “سوئیچ شبکه poe چیست؟” را مطالعه کنید.

ادامه مقاله انواع سوئیچ شبکه…

5- سوییچ فیبرنوری

اغلبِ سوئیچ های شبکه با پورت RJ45 و کابل اترنت معمولی مثل Cat 5 و Cat 6 و Cat 7 کار می‌کنند اما اگر به اتصال برای فواصل طولانی نیاز دارید مثلا بیش از 100 متر که کابل اترنت معمولی کافی نیست، باید از کابل فیبر نوری استفاده کنید. سوئیچ‌هایی که پورت فیبر نوری دارند ترکیبی از پورت‌های RJ45 و پورت‌های فیبر نوری دارند. پورت‌های فیبر نوری را SFP – Small-Form Factor Pluggable می‌نامند.

پورت‌های فیبر نوری برای اتصال سوئیچ ها در یک طبقه ساختمان و یا ساختمان‌هایی با فواصل چند کیلومتر از هم استفاده می‌شوند.

6- سوییچ غیر مدیریتی از انواع سوئیچ شبکه چیست

سوییچ غیر مدیریتی یا unmanaged switch اغلب در شبکه‌های خانگی و شرکت‌های کوچک استفاده می‌شود چون بلافاصله پس از نصب، شروع به کار می‌کند یعنی در اصطلاح، Plug and Play است. با unmanaged switch ها می‌توان دستگاه‌های اترنت را به راحتی با هم ارتباط داد مثلا پی سی و پرینتر تحت شبکه و روتر وای فای را به هم وصل می‌کنیم.

سوییچ های غیرمدیریتی برای برقراری ارتباط، فقط به کابل نیاز دارند، و با کانفیگ ثابتی به بازار می‌آیند یعنی امکان ایجاد هیچ تغییری در پیکربندی نمی‌دهند. سوییچ های غیرمدریتی فقط می‌توانند دستگاه‌های یک VLAN را به هم وصل کنند و فقط اتصال لایه 2 را فراهم می‌کنند.