انواع سوئیچ شبکه
در این مقاله سعی داریم راجب انواع سوئیچ شبکه صحبت کنیم!
انواع سوئیچ شبکه به ده دسته تقسیم میشوند.
انواع سوئیچ شبکه:
1- سوئیچ 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.
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.
برای آشنایی با فیبر نوری و تجهیزات آن، “فیبر نوری چیست؟” را مطالعه کنید.
در ادامه به بررسی انواع سوئیچ شبکه از نظر نرم افزاری و مدیریتی می‌پردازیم.
6- سوییچ غیر مدیریتی 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.
سوئیچ های غیرمدیریتی باعث میشوند دستگاه‌های اترنت به صورت خودکار و اتوماتیک با دیگر دستگاه‌ها ارتباط برقرار کنند و با استفاده از مذاکره اتوماتیک یا همان Auto-Negotiation، پارامترهایی مانند Data Rate و استفاده از حالت دوطرفه (Full Duplex) یا یک طرفه (Half Duplex) مشخص می‌شود.
مهمترین تفاوت سوئیچ مدیریتی و غیرمدیریتی، توانایی کانفیگ کردن سوئیچ و اولویت‌دهی به ترافیک LAN است تا مهمترین اطلاعات در اولویتِ ارسال قرار گیرند.
7- سوئیچ مدیریتی چیست
سوییچ مدیریتی یا managed switch نسبت به سوییچ غیر مدیریتی، کنترل بیشتری بر ترافیک LAN دارد و ویژگی‌های پیشرفته‌ای برای این کنترل استفاده می‌کند. یک سوئیچ را در نظر بگیرید: می‌دانیم که همه سوئیچ‌ها Mac Address Table دارند، اما گاهی قصد داریم تعیین کنیم که سوئیچ به چه صورت روی این جدول کار کند. برای کارهای این چنینی باید سوئیچ راهی داشته باشد که بتوانیم آن را مدیریت کنیم، یعنی باید یک خروجی داشته باشد که از طریق آن بتوانیم به سیستم عاملی که درون سوئیچ وجود دارد دستور بدهیم که چه کارهایی را انجام دهد و چه کارهایی را انجام ندهد، در نتیجه باید از سوئیچ Manageable استفاده کنیم.
مثلا اگر بخواهیم سوئیچی را وارد شبکه کنیم که بخشی از شبکه LAN بزرگی با صدها کاربر است باید سوئیچ مدیریتی استفاده کنیم تا بتوانیم پورت‌های Trunk و VLAN ها و Quality of Service و VTP protocols و spanning tree و غیره را کانفیگ کنیم. اگر بخواهیم روی دستگاهی کانفیگ انجام دهیم باید بتوانیم با آن ارتباط برقرار کنیم، چنین دستگاهی سیستم عامل دارد. سیستم عامل داخل دستگاه‌های سیسکو IOS است.
فرق سوییچ مدیریتی و غیرمدیریتی
تفاوت سوییچ های مدیریتی و غیرمدیریتی چیست؟ Managed Switch ها تمام ویژگی‌های سوییچ غیر مدیریتی را دارند اما توانایی کانفیگ و مدیریت و مانیتور کردن LAN را هم برایتان فراهم می‌کنند. پس کنترل بیشتری روی داده انتقال یافته در شبکه دارید و امکان مدیریت دسترسی‌ها را هم خواهید داشت. البته زمان و پیچیدگی تنظیمات در این نوع سوییچ ها بیشتر از سوییچ های غیر مدیریتی که Plug and Play هستند، است. با سوییچ های مدیریت پذیر، می‌توانید هر پورت سوییچ را با هر تنظیمی که می‌خواهید، تنظیم کنید. با این کار مانیتورینگ و پیکربندی شبکه به روش‌های مختلف قابل انجام است.
سوییچ مدیریتی برای مانیتور کردن دستگاه‌های شبکه از پروتکل‌هایی مانند SNMP یا Simple Network Management Protocol استفاده می‌کند. پروتکل SNMP، قابلیت تبادل اطلاعات مدیریتی را بین دستگاه‌های شبکه فراهم می‌کند. این اطلاعات مدیریتی شامل سلامت شبکه، وضعیت دستگاه و اتصالات در شبکه، پهنای باند، وضعیت پورت و خطاهای شبکه است. با ارایه چنین اطلاعاتی می‌توان به مانیتور کردن کارایی شبکه، سرعت شبکه، عیب یابی و تعمیر شبکه بدون دسترسی فیزیکی به سوییچ دست یافت. یعنی SNMP امکان مانیتورینگ از راه دور دستگاه‌های شبکه را فراهم می‌کند در نتیجه برای ایجاد تغییرات و یا Troubleshoot کردن سوییچ، نیازی به حضور فیزیکی ما نیست. ریموت اکسس از طریق Command Line و یا Web Interface ممکن است.
سوییچ های مدیریتی انترپرایزی یا Enterprise Managed Switch با وجود اینترفیس Command Line و Web Interface SNMP، قابلیت‌هایی چون تعمیر، کپی، اخطار و نمایش تنظیمات شبکه‌های مختلف را دارند گاهی به طور اختصار به این نوع سوییچ‌ها Managed Switch هم گفته می‌شود.
ویژگی‌های مهم سوییچ مدیریتی
ویژگی‌های اضافی‌تری که Managed Switch ها نسبت به Unmanaged Switch ها فراهم می‌کنند عبارتند از:
-
Quality of Service – QoS
شامل اولویت‌دهی به ترافیک شبکه است که با اختصاص اولویت بالاتر به ترافیکِ مهم‌تر است. این کار منجر به افزایش کارایی شبکه می‌شود. بدین ترتیب از داده‌های حساس به تاخیر (Delay Sensitive Data) مانند Real Time Vioce پشتیبانی می‌شود. مثلا اگر بسته صدا برای انتقال در شبکه داشته باشیم باید مطمئن باشیم که بالاترین اولویت به این بسته‌های صدا اختصاص خواهد یافت تا قطعی یا تاخیر در تماس تلفنی پیش نیاید.
-
Virtual LANs
VLAN ها امکان گروه‌بندی دستگاه‌ها را به صورت منطقی می‌دهد تا ترافیک را بین این گروه‌ها ایزوله کند حتی اگر ترافیک در یک شبکه فیزیکی رد و بدل شود. این دسته‌بندی و ایزوله کردن باعث کاهش ترافیک غیرضروری در شبکه می‌شود. مثلا با سگمنت‌بندی گروه‌های فروش و مالی سازمان، اطلاعات مالی مهم و حساس، بین کاربران بخش مالی بدون هیچ درنگ و تاخیری منتقل می‌شود و در عین حال گروه فروش هم از آنها مطلع نمی‌شوند. نتیجه چیست؟ کارایی بیشتر و امنیت بیشتر.
-
Redundancy
با وجود افزونگی و Redundancy، اگر اتصال یا کابلی در شبکه قطع شود، با ایجاد مسیر جایگزین برای داده و ترافیک، از بروز قطعی در شبکه و Downtime جلوگیری می‌شود. Redundancy در شبکه با استفاده از پروتکل STP یا Spanning Tree Protocol فراهم می‌شود. یعنی STP، افزونگی مسیر را در شبکه ایجاد می‌کند و در عین حال از ایجاد لوپ جلوگیری می‌کند. الگوریتم STP، چند مسیر اکتیو را بین سوییچ ها ایجاد می‌کند اما در هر لحظه، بین دو دستگاه، فقط یک مسیر اکتیو قابل استفاده است. در نتیجه لوپ و حلقه ایجاد نمی‌شود و لینک‌های افزونه به عنوان بکاپ وجود دارند.
-
Port Mirroring
مانیتورینگ پورت در تشخیص خطا و مشکل در شبکه استفاده می‌شود. Port Monitoring، ترافیک شبکه را کپی کرده و به یک پورت در همان سوییچ می‌فرستد تا تحلیلگر شبکه، آن را تحلیل کند. بدین صورت عیب یابی مشکلات شبکه با ترافیک تستی روی پورت‌ها و یا سگمنت‌های دیگر انجام می‌شود. مزیت آن چیست؟ شما با این ویزگی می‌توانید بدون اینکه شبکه را از دسترس خارج کنید، اقدام به عیب یابی شبکه تان کنید.
کاربرد سوییچ مدیریتی
اگر نیاز به کنترل رفتار ترافیک در LAN دارید و یا از سرویس های پیشرفته‌ای چون LAN های بی سیم یا IP Telephony استفاده می‌کنید، استفاده از سوییچ مدیریتی و managed توصیه می‌شود. آنچه مسلم است چون سوییچ های مدیریتی امکانات بیشتری دارند، قیمت بیشتری هم دارند اگر پاسخ به هر یک از سوالات زیر مثبت است، سوییچ مدیریتی برای شما مناسب است و اگر پاسخ شما به همه آنها منفی بود، سوییچ غیرمدیریتی برای شما کفایت می‌کند.
انواع سوئیچ شبکه
8- اسمارت سوییچ چیست
اسمارت سوییچ با عنوان سوییچ مدیریتی smart switch به بازار ارایه شده‌اند. قابلیت‌های سوییچ مدل هوشمند چیزی بین سوییچ مدیریتی و غیر مدیریتی است یعنی سوییچ های هوشمند دارای قابلیت‌های ابتدایی مدیریتی هستند و برخی سطوح امنیتی را فراهم می‌کنند اما نسبت به سوییچ های مدیریتی، اینترفیس مدیریتی آسان‌تر و قابلیت‌های مدیریتی محدودتری دارند. این سوییچ ها دارای قابلیت‌های مهمی مانند پیکربندی VLAN و speed/duplex control و SNMP هستند.
کاربرد Smart Switch ها در LAN هایی است که از Allocation و Data Transfer پشتیبانی می‌کنند. همچنین در محیط‌های کاری کوچک که نیازهای پیچیده‌ای وجود ندارد و یا به عنوان Edge برای شبکه‌های بزرگتر (مثلا دفاتر و شعبات راه دور) به کار می‌روند.
9- سوییچ لایه 3
سوییچ‌ها معمولا در لایه دوم مدل OSI یعنی لایه Data Network کار می‌کنند و وظیفه آن انتقال فریم‌های اترنتی از یک پورت به پورت دیگر است. اما سوییچ های پیشرفته دیگری داریم که بسته‌های IP را مسیریابی می‌کنند درست مانند روتر شبکه. این سوییچ‌ها را سوییچ لایه 3 می‌نامیم چون در لایه 3 از مدل OSI کار می‌کنند و ترکیبی از دستگاه لایه 2 و 3 هستند.
نرم افزار سوییچ لایه 3 از سوییچ لایه 2 پیشرفته‌تر است و می‌تواند پروتکل‌های مسیریابی دینامیک مانند RIP و OSPF را اجرا کند. در سوییچ لایه 2 می‌توان چند VLAN را کانفیگ کرد اما مسیریابی بین این VLAN ها توسط خود سوییچ ممکن نیست. اما در سوییچ لایه 3 می‌توان چند VLAN را کانفیگ کرد و خودِ سوییچ می‌تواند مسیریابی شبکه در سطح IP را بین VLAN ها فراهم کند. این تکنیک را مسیریابی داخل VLAN – inter-vlan routing می‌نامند.
و اخرین دسته از انواع سوئیچ شبکه
10- سوییچ دیتاسنتری
سوییچ های دیتاسنتری ویژگی‌های خاصی دارند تا بتوانند کارایی و سرعت بسیار بالا، ظرفیت بیشتر در پورت، امنیت، QoS و غیره را فراهم کنند. بهترین نمونه از سوییچ های دیتاسنتری سوییچ سیسکو سری Nexus است. با این سوییچ ها می‌توان مجازی سازی و مفهوم SDN – Software Defined Network را به راحتی پیاده سازی کرد.
از شما ممنونیم که تا پایان مقاله انواع سوئیچ شبکه همراه ما بودید.
نویسنده: مهیار
زمان مورد نیاز برای مطالعه انواع سوئیچ شبکه :یازده دقیقه
منابع: Cisco ، Tecktarget
