Switch TP-Link 5-Port 10/100Mbps Desktop TL-SF1005D

سوئیچ همانند Router که امکان ارتباط بین چندین شبکه را فراهم می نماید ، امکان ارتباط گره های متفاوت ( معمولا” کامپیوتر ) یک شبکه را مستقیما” با یکدیگر فراهم می نماید. شبکه ها و سوئیچ ها دارای انواع متفاوتی می باشند. سوئیچ هائی که برای هر یک از اتصالات موجود در یک شبکه داخلی استفاده می گردند ، سوئیچ های LAN نامیده می شوند. این نوع سوئیچ ها مجموعه ای از ارتباطات شبکه را بین صرفا” دو دستگاه که قصد ارتباط با یکدیگر را دارند ، در زمان مورد نظر ایجاد می نماید.سوئیچ ها معمولا” در لایه دوم (Data layer) مدل OSI فعالیت می نمایند.در لایه فوق امکان استفاده از آدرس های ) MAC آدرس ها ی فیزیکی ) وجود دارد.

سوئیچ های Cut-through ، بلافاصله پس از تشخیص بسته اطلاعاتی توسط سوئیچ ، آدرس MAC خوانده می شود. پس از ذخیره سازی شش بایت اطلاعات که شامل آدرس می باشند ، بلافاصله عملیات ارسال بسته های اطلاعاتی به گره مقصد آغاز می گردد.

سوئیچ های store-and-forward ، تمام بسته اطلاعاتی را در بافر مربوطه ذخیره و عملیات مربوط به بررسی خطاء ( CRC) و سایر مسائل مربوطه را قبل از ارسال اطلاعات انجام خواهند داد. در صورتیکه بسته اطلاعاتی دارای خطاء باشد ، بسته اطلاعاتی دور انداخته خواهد شد. .در غیراینصورت ، سوئیچ با استفاده از آدرس MAC ، بسته اطلاعاتی را برای گره مقصد ارسال می نماید. اغلب سوئیچ ها از ترکیب دو روش گفته شده استفاده می نمایند. در این نوع سوئیچ ها از روش cut-through استفاده شده و بمحض بروز خطاء از روش store-and-forward استفاده می نمایند.

یکی دیگر از روش های مسیریابی ترافیک در سوئیچ ها که کمتر استفاده می گردد ، fragment-free است . روش فوق مشابه cut-through بوده با این تفاوت که قبل از ارسال بسته اطلاعاتی 64 بایت آن ذخیره می گردد. سوئیچ های LAN دارای مدل های متفاوت از نقطه نظر طراحی فیزیکی می باشند.

سه مدل رایج:

Shared memory: این نوع از سوئیچ ها تمام بسته های اطلاعاتی اولیه در بافر مربوط به خود را ذخیره می نمایند. بافر فوق بصورت مشترک توسط تمام پورت های سوئیچ ( اتصالات ورودی و خروجی ) استفاده می گردد. در ادامه اطلاعات مورد نظر بکمک پورت مربوطه برای گره مقصد ارسال خواهند شد.

Matrix: این نوع از سوئیچ ها دارای یک شبکه داخلی ماتریس مانند بوده که پورت های ورودی و خروجی همدیگر را قطع می نمایند. زمانیکه یک بسته اطلاعاتی بر روی پورت ورودی تشخیص داده شد ، آدرس MAC آن با جدول lookup مقایسه تا پورت مورد نظر خروجی آن مشخص گردد. در ادامه سوئیچ یک ارتباط را از طریق شبکه و در محلی که پورت ها همدیگر را قطع می کنند ، برقرار می گردد.

Bus Architecture: در این نوع از سوئیچ ها بجای استفاده از یک شبکه ( تور) ، از یک مسیر انتقال داخلی ( Bus) استفاده و مسیر فوق با استفاده از TDMA توسط تمام پورت ها به اشتراک گذاشته می شود. سوئیچ های فوق برای هر یک از پورت ها دارای یک حافظه اختصاصی می باشند.

از سوئیچ‌ها معمولا در شبکه‌های کوچکی که فقط دارای یک هاب می‌باشند، استفاده نمی‌شود، بلکه در شبکه‌های بزرگ‌تر به جای پل و مسیریاب به کار می‌روند. اگر در یک شبکه تجاری بزرگ متشکل از یک بک‌بون و تعدادی سگمنت، به جای مسیریاب‌های موجود در شبکه، سوئیچ بگذارید تغییر اساسی در بازدهی شبکه به وجود می‌آید.

اگر در این شبکه از مسیریاب استفاده شود، بک‌بون باید ترافیک تولید شده توسط همه سگمنت‌ها را حمل کند، در نتیجه حتی اگر از رسانه‌ای سریع‌تر از رسانه‌ سگمنت‌ها استفاده کند، ترافیک بالایی خواهد داشت. اما اگر در همین شبکه به جای مسیریاب از تعدادی سوئیچ استفاده شود که همگی مانند شکل ۳.۵ به نوبه خود به سوئیچ سریع بک‌بون متصل شده‌اند، هر یک از کامپیوترها می‌توانند یک کانال اختصاصی بین خود و یک کامپیوتر دیگر باز کند گرچه این کانال ممکن است از چندین سوئیچ بگذرد. در یک شبکه پیچیده راه‌های متفاوتی برای استفاده از یک سوئیچ وجود دارد؛ در واقع مجبور نیستند که یکباره همه هاب‌ها و مسیریاب‌ها را با سوئیچ جایگزین کنید. به عنوان مثال می‌توانید همه هاب‌های شبکه را به جای چند مسیریاب به یک سوئیچ چند پورت متصل کنید. به این صورت کارایی ترافیک بین شبکه‌ای بالا می‌رود.

از طرف دیگر اگر در شبکه شما ترافیک داخل شبکه‌های محلی از ترافیک بین آنها بالاتر است می‌توانید بدون دست زدن به شبکه بک‌بون، هاب‌های متصل‌کننده کامپیوترهای داخل هر شبکه محلی را با یک سوئیچ عوض کنید، تا کامپیوترهای داخل شبکه محلی از پهنای باند بالاتری برخوردار شوند (در واقع به این صورت پهنای باند بین آنها اختصاصی است و به اشتراک گذاشته نمی‌شود). مسئله‌ای که در یک شبکه بزرگ در نتیجه تعویض همه مسیریاب‌ها با سوئیچ به وجود می‌آید اینست که به جای چند دامنه بخش کوچک، یک دامنه پخش بسیار بزرگ به وجود می‌آید. اما مسئله برخورد دیگر وجود ندارد چون تعداد برخوردها بسیار کم می‌شود. معهذا، سوئیچ‌ها همه پیغام‌های پخشی را که توسط کامپیوترهای شبکه تولید می‌شوند به بقیه کامپیوترهای دیگر می‌فرستند و در نتیجه بدون هیچ فایده‌ای تعداد زیادی بسته توسط کامپیوترها باید پردازش شود.

برای رفع این مشکل چندین راه وجود دارد که به عنوان نمونه می‌توان موارد زیر را در نظر گرفت: • LANهای مجازی (VLAN): با استفاده از VLAN می‌توانید روی یک شبکه سوئیچ شده، تعدادی زیرشبکه (subnet) ایجاد کنید. شبکه فیزیکی هنوز سوئیچ شده باقی می‌ماند، اما به این روش مدیران شبکه می‌توانند آدرس سیستم‌هایی که به یک زیرشبکه معینی تعلق دارند را مشخص کنند. این سیستم‌ها می‌توانند هر جایی در شبکه باشند چون زیرشبکه به طور مجازی پیاده می‌شود و محدود به آرایش فیزیکی شبکه نمی‌باشد.

وقتی کامپیوتری که روی یک زیرشبکه خاص قرار دارد یک پیغام پخش می‌فرستد، آن بسته فقط به کامپیوترهای موجود در آن زیرشبکه منتقل می‌شود نه اینکه روی کل شبکه منتشر شود. ارتباط بین زیرشبکه‌ها می‌تواند به صورت مسیردهی یا سوئیچ شده باشد، اما ترافیک داخل یک VLAN سوئیچ می‌شود.