سوئیچ شبکه
سوئیچ شبکه چیست و چه کاربردی دارد؟ تقریبا اکثر افرادی که درزمینه شبکه و تجهیزات مربوط به آن مشغول فعالیت هستند، سوئیچ نتورک را می‌شناسند. این دستگاه سخت‌افزاری کاربردهای بسیار زیادی دارد و برای اتصال دستگاه‌های مختلف به هم در هر شکل و ابعادی استفاده می‌شود.
با استفاده از سوئیچ می‌توان شبکه را بهتر مدیریت کرد و کارایی آن را افزایش داد. اگر می‌خواهید که درباره آن بیشتر بدانید، انواعش را بشناسید و با مزیت‌هایی که ایجاد می‌کند بیشتر آشنا شوید، این متن برای شما نوشته است. پس همراه ما باشید تا بیشتر درباره آن حرف بزنیم.
سوئیچ شبکه چیست؟
Network switch یا همان سوئیچ شبکه به‌طور کلی یک وسیله سخت‌افزاری محسوب می‌شود و می‌تواند چند دستگاه را در یک شبکه به یکدیگر متصل کند. عملکرد آن در لایه پیوند داده مدل OIS خواهد بود. این لایه وظیفه دارد تا از انتقال مطمئن داده‌ها بین دستگاه‌های مختلف مطمئن شود.
ارسال بسته‌های داده از دستگاه مبدا به دستگاه مقصد وظیفه، سخت‌افزار سوئیچ نتورک است. بررسی آدرس MAC مقصد هر بسته و ارسال آن به پورت مناسب، فرآیندی خواهد بود که در این کار انجام خواهد گرفت.
سوئیچ‌هایی که در لایه سوم یا بالاتر توانایی پردازش داشته باشند، سوئیچ چند لایه یا لایه 3 خوانده می‌شوند. Kalpana اولین سخت‌افزاری سوئیچ را در سال 1990 به بازار معرفی کرد.
به‌طور تخصصی با کاربرد سوئیچ نتورک آشنا شوید
دستگاه سوئیچ نتورک می‌تواند شرایطی را بسازد که ارتباط موثری بین دستگاه‌های مختلف اتفاق بیفتد. خلاف هاب که دیتا را به تمامی دستگاه‌های موجود در شبکه انتقال خواهد داد، سوئیچ، دیتا را تنها به دستگاهی منتقل می‌کند که به آن نیاز دارد. همین تغییر کوچک باعث کاهش تراکم و بهبود کلی عملکرد شبکه خواهد شد.
امنیت شبکه نیز به‌کمک چنین سخت‌افزاری تامین خواهد شد. دسترسی غیرمجاز به شبکه ناممکن خواهد بود چون سوئیچ تنها به دستگاه‌هایی داده می‌رساند که به آن نیاز دارند. البته که در بحث امنیت این سیستم‌ها، فقط همین موضوع تاثیرگذار نیست. ویژگی‌های پیشرفته امنیتی مثل:
- انواع VLAN
- لیست‌های کنترل دسترسی (access point)
امکان دسترسی به منابع را تنها برای مدیران فراهم خواهد کرد و این موضوع هم شرایط را بسیار بهتر پیش خواهد برد. از شبکه‌های خانگی گرفته تا شبکه‌های بزرگ سازمانی، سوئیچ‌های نتورک با تنظیمات مختلفی قابل استفاده هستند.
در یک شبکه خانگی ممکن است که ما با دستگاه‌هایی نظیر چاپگر، کنسول بازی، لپ‌تاپ؛ کامپیوتر و مواردی ازاین‌دست برای اتصال در شبکه روبه‌رو باشیم. در شبکه‌های سازمانی ما از سوئیچ نتورک برای اتصال سرورها، ایستگاه‌های کاری و سایر دستگاه‌هایی که مربوط به شبکه هستند استفاده می‌کنیم. در دیتاسنترها از سوئیچ‌های نتورک بسیار استفاده می‌شود.
دیتاسنترها مراکز بزرگی هستند که در آن سرورها و تجهیزات مربوط به سرور در آن‌جا نگهداری می‌شود. اتصال سرورها به‌یکدیگر و اینترنت توسط سوئیچ نتورک انجام خواهد شد. در شبکه‌های VoIP نیز از چنین دستگاهی استفاده خواهد شد.
این فناوری یک راه ارتباطی صوتی ازطریق اینترنت است. تلفن‌های IP به شبکه توسط سوئیچ‌ها در چنین سیستم‌هایی انجام خواهد شد. با این سیستم تماس‌ها پایداری کافی دارند و ارتباط صوتی باکیفیت هم صورت می‌پذیرد.
سوئیچ شبکه چه مزیت‌هایی دارد؟
برای این دستگاه می‌توان مزیت‌های مختلفی را ذکر کرد. مواردی که می‌توانند باعث بهره‌وری بیشتر در شبکه شما شوند و شرایط بهتری را برای‌تان رقم بزنند. پس ادامه ما به چنین مزیت‌هایی اشاره می‌کنیم و برای هرکدام توضیحاتی به شما ارائه خواهیم داد.
با سوئیچ نتورک سرعت و پهنای باند شبکه افزایش پیدا خواهد کرد
سوئیچ‌ها ترافیک را بین دستگاه‌های مختلف تقسیم می‌کنند و تنگنا و کاهش سرعت در شبکه را برطرف خواهند کرد. انتقال همزمان داده بین چند دستگاه مختلف که به سوئیچ متصل هستند، بدون اینکه سرعت بین دیگر دستگاه‌ها کاهش پیدا کند، یکی از ویژگی‌های کلیدی سوئیچ بوده که سرعت را افزایش میدهد.
بهبود عملکرد شبکه یا سوئیچ نتورک
اولین مزیتی که در این بخش باید به آن اشاره داشته باشیم، تقسیم‌بندی شبکه است. سوئیچ امکان تقسیم شبکه به بخش‌های مختلفی (VLAN) را فراهم می‌کند. همین موضوع هم امنیت شبکه را افزایش خواهد داد و سبب مدیریت بهتر آن خواهد شد.
اینکه شما می‌توانید دسترسی‌های مختلف را تحت کنترل خود داشته باشید و از دسترسی‌های غیرمجاز جلوگیری کنید، خود مزیت بزرگی بوده که با سوئیچ محقق خواهد شد. امکان نظارت بر ترافیک شبکه و تشخیص مشکلات احتمالی نیز برای‌تان فراهم خواهد بود.
افزایش امنیت شبکه با سوئیچ نتورک
با ایجاد VLANها می‌توانید دستگاه‌های مختلف را در بخش‌های جداگانه‌ای قرار دهید و به همین واسطه هم از دسترسی غیرمجاز به داده‌ها جلوگیری کنید. سوئیچ‌ها به شما این امکان را می‌دهند که بتوانید بسته‌های داده مختلف را براساس آدرس MAC یا سایر مولفه‌ها فیلتر کنید.
مسئله بعدی امنیت لایه 2 نام دارد. سوئیچ‌ها در لایه 2 مدل OSI کار می‌کنند و امکان این را دارند که بتوان سیاست‌های امنیتی را در این لایه اعمال کرد. همه این‌ها در کنار هم می‌تواند به امنیت بهتر شبکه کمک کند.
کاهش هزینه‌ها با سوئیچ نتورک
به اشتراک‌گذاری منابع برای شما با استفاده از چنین دستگاهی ساده‌تر و ارزان‌تر اتفاق خواهد افتاد. شما می‌توانید خیلی راحت مواردی مثل پرینتر، اسکنر و سایر دستگاه‌ها را بین چند دستگاه دیگر به اشتراک بگذارید و از آن‌ها استفاده کنید.
با استفاده از چنین دستگاهی حتی هزینه‌های کابل‌کشی نیز برای شما تا حد زیادی کاهش پیدا خواهد کرد. سوئیچ‌ها امکان اتصال چند دستگاه به یک نقطه مرکزی را فراهم خواهند کرد. همین موضوع هم هزینه‌های کابل‌کشی را تا حد زیادی کاهش میدهد. از سایر مزیت‌های سوئیچ باید به انعطاف‌پذیری بالا، پشتیبانی از انواع پروتکل‌ها و سازگاری با انواع دستگاه‌ها اشاره کرد.
سوئیچ و هاب چه تفاوت‌هایی با هم دارند؟
سوئیچ تقریبا کاری مشابه هاب را انجام میدهد اما با آن تفاوت‌هایی کلیدی دارد. وقتی که به هر 2 آن‌ها نگاه می‌کنیم جفت‌شان کار اتصال نودها را انجام می‌دهند اما در عملکرد آن‌ها تفاوت‌های بسیاری دیده می‌شود. آن‌ها در تکنولوژی‌های متفاوتی قابل استفاده هستند.
هاب نمی‌داند که به چه دستگاه بسته اطلاعاتی می‌فرستد و وقتی هم که این کار را انجام بدهد برای همه آن‌ها بسته را خواهد فرستاد. هاب دستگاهی ساده است که تمام ترافیک ورودی را به پورت‌ها ارسال خواهد کرد. ترافیک غیرضروری زیادی از این کار به‌وجود خواهد آمد و همین مسئله هم شبکه را با کندی مواجه می‌سازد.
اما سوئیچ مک آدرس هر دستگاه را داخل خود ذخیره می‌کند و با توجه به اطلاعات همان مک آدرس اطلاعات را فقط ازطریق پورت‌های مرتبط با آن دستگاه ارسال یا دریافت خواهد کرد. همین موضوع هم حجم ترافیک شبکه را تا حد زیادی سبک می‌کند.
سوئیچ خیلی راحت از بروز Collision جلوگیری خواهد کرد؛ اما در بین هاب‌ها بروز این اتفاق یک امر شایع محسوب می‌شود. سوئیچ به‌شکل 2 طرفه عمل می‌کند و همزمان این توانایی را هم دارد که اطلاعات را ارسال و دریافت کند. همین موضوع هم سوئیچ را در مدیریت پهنای باند بهتر از هاب خواهد کرد.
سوئیچ فقط در لایه 2 مدل OSI کار می‌کند؟
همان‌طور که در ابتدای متن هم به این موضوع اشاره کردیم، سوئیچ‌هایی هستند که مسیریابی خود را در لایه سوم انجام می‌دهند. همچنین‌های دیگری وجود دارد که می‌توان از آن‌ها به‌صورت یک ماژول نرم‌افزاری در تکنولوژی مجازی‌سازی مثل Vmware NSX استفاده کرد.
چون سوئیچ پردازش دیتا را روی بسته‌های داده انجام میدهد، پس در لایه 2 (Data Linke) از مدل OSI عمل Encapsulation انجام خواهد داد. همین موضوع هم کافی‌است تا ما این دستگاه را یک دستگاه لایه 2 بدانیم که در دیگر لایه‌ها هم می‌تواند عملکرد خاص خود را داشته باشد.
سوئیچ سیسکو چیست؟
اگر درزمینه شبکه و انتقال اطلاعات فعال باشید قطعا نام برند سیسکو و در کنار آن نام دستگاه سوئیچ شبکه سیسکو را نیز شنیده‌اید. این شرکت چندملیتی آمریکایی درزمینه محصولات الکترونیکی فناوری بالا مثل سخت‌افزار کامپیوتر، تجهیزات شبکه و تجهیزات مخابراتی فعالیت می‌کند.
سیسکو تجهیزات متنوعی درزمینه دستگاه‌های سوئیچ ارائه میدهد و این عامل در کنار بسیاری عوامل دیگر سبب شده تا بسیاری از افراد سوئیچ‌های این برند را به برندهای دیگر ترجیح دهند.
این سوئیچ‌های سیسکو از چه سیستم‌عاملی استفاده می‌کنند؟
سوئیچ‌های اختصاصی این برند دارای سیستم‌عامل اختصاصی هستند که هم روی سوئیچ و هم سیستم روترها استفاده می‌شود. فعال‌کردن ارتباطات داده‌ها بین گره‌های شبکه برعهده همین سیستم‌عامل است. عملکرد و امنیت ترافیک شبکه نیز با چنین سیستم‌عاملی بهبود پیدا خواهد کرد.
- Proxy
- رمزگذاری
- احراز هویت
- قابلیت‌های فایروال
- مسیریابی هوشمند
- و افزایش کیفیت خدمات (QoS)
تنها بخشی از خدماتی هستند که این سیستم‌عامل ارائه میدهد. این سیستم‌عامل می‌تواند در روترهای ISR پشتیبانی از پردازش تماس و خدمات ارتباطی یکپارچه را نیز ارائه دهد.
آشنایی با انواع سیستم‌عامل‌هایی که در سوئیچ شبکه سیسکو وجود دارد
در سوئیچ‌های سیسکو 3 نوع سیستم‌عامل IOS وجود دارد که شامل موارد زیر می‌شود:
- IOS XE: این سیستم‌عامل روی لینوکس قابل اجرا خواهد بود و دارای کدهای مشابهی با دیگر IOSها است. این سیستم‌عامل با نام families نیز شناخته می‌شود و اصلی‌ترین ویژگی‌اش این است که اجازه میدهد تا هر کاربر از یک پایه‌کد مشابه استفاده کند.
- IOS XR: این سیستم‌عامل مبتنی بر QNX توسعه داده شده و مثل یونیکس (Unix) یک سیستم‌عامل تجاری محسوب می‌شود. IOS XR از SDN یا همان شبکه‌های نرم‌افزاری تعریف شده و ازembedded systems market یا همان سیستم‌های تعبیه‌شده بازار پشتیبانی خواهد کرد. آن را با نام trains هم می‌شناسند که نوع جدیدی از نسخه‌های IOS را ارائه میدهد.
- NX-OS: برای سوئیچ‌های اترنت سری Nexus و سوئیچ‌های شبکه فضای ذخیره‌سازی کانال فیبر سری MDS می‌توان از این سیستم‌عامل استفاده کرد. این سیستم‌عامل بر Wind River Linux مبتنی بوده و با سایر سیستم‌عامل‌های سیسکو به‌راحتی اجرا می‌شود.
استفاده از سیستم‌عامل سیسکو در سوئیچ برای ما ضرورتی خواهد داشت؟
از پرکاربردترین IOSها در دنیا را می‌توانیم سیستم‌عامل سوئیچ سیسکو بدانیم. این فناوری مهم از تمامی خدمات مهم دنیای تجارت پشتیبانی خواهد کرد و می‌تواند با انواع سخت‌افزار پلتفرم‌های گسترده‌ای را ادغام کند. این سیستم‌عامل علاوه‌بر اینکه عملکرد شبکه را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد، تمامی خدمات را سریع‌تر خواهد کرد.
برای پیکربندی یک سوئیچ سیسکو ما به سیستم‌عامل آن نیاز خواهیم داشت. باید از رابط خط فرمان CLI استفاده شود. CLI با تعداد زیادی دستوراتی که از قبل مشخص شده همراه است و تمامی ویژگی‌هایی که کاربر به آن نیاز دارد شامل پیکربندی، مسیریابی، کار با اینترنت، سوئیچینگ و بسیاری موارد دیگر را فراهم خواهد ساخت. تمامی عملکردهای سوئیچ سیسکو زمانی میسر خواهد شد که شما از سیستم‌عامل آن استفاده کنید.
آشنایی با انواع سوئیچ‌های سیسکو
گفتیم یکی از دلایلی که سوئیچ شبکه سیسکو محبوبیت بسیار زیادی دارد، این است که انواع متنوعی را ارائه میدهد و همین هم سبب شده تا بسیاری بخواهند از مدل‌های مختلف آن برای کار خود کمک بگیرند.
هرکدام از سوئیچ‌های این برند هم ویژگی‌های منحصربه‌فرد و جذاب خودشان را دارند. البته که سیستم شبکه‌سازی، کارایی و عملکرد آن‌ها نیز کاملا متفاوت است. انواع سوئیچ‌های این برند را می‌توان به‌طور کلی در 5 دسته‌بندی زیر خواهد داد:
- سوئیچ‌های Access مثل سری‌های Cisco Catalyst 2960-X و Cisco Catalyst 3850
- سوئیچ‌های Core and Distribution مثل سری Cisco Catalyst 6800
- NEXUS و دیتا سنترها مثل سری Cisco Nexus 3000
- سوئیچ‌های سیسکو MDS مخصوص فعالیت در شبکه SAN
- سوئیچ‌های اترنت صنعتی مثل Cisco Embedded Service 2020
عمده تفاوت سوئیچ‌های سیسکو در چیست؟
سوئیچ‌های سیسکو در 2 مدل پیکربندی ثابت و مدولار عرضه می‌شوند. سوئیچ شبکه سیسکو در عمده‌ترین تفاوت خود در همین 2 دسته‌بندی قرار می‌گیرد. با نسخه ثابت یا fixed شما نمی‌توانید ماژول‌ها را تعویض یا اضافه کنید. البته لایه‌های دسترسی سازمانی در سوئیچ‌های ثابت بسیار متنوع‌تر و گسترده‌تر است.
معمولا از نسخه‌های ثابت در مشاغل و استفاده‌های کوچک و از سری‌های ماژولار در شبکه‌های بزرگ سازمانی کمک گرفته خواهد شد. تفاوت دیگر بین سوئیچ Cisco Catalyst و سوئیچ Cisco Nexus است. سوئیچ‌های کاتالیست از سیستم عامل سیسکو به‌عنوان IOS اختصاصی استفاده می‌کنند، اما سوئیچ نکسوس تحت سیستم‌عامل NX-OS فعالیتش را انجام میدهد.
سوئیچ شبکه؛ ابزاری برای انتقال راحت‌تر اطلاعات بین چند دستگاه
اگر بخواهید بین دستگاه‌های مختلف خیلی راحت و با امنیت بیشتر اطلاعات جابه‌جا کنید سوئیچ شبکه بهترین گزینه برای‌تان خواهد بود. از سوئیچ می‌توان از ابعاد و اندازه‌های مختلف استفاده کرد.
از مشاغل کوچک و استفاده‌های خانگی گرفته تا پیکربندی شبکه‌های بزرگ و سازمان‌هایی که پیچیدگی‌های خاصی دارند. یکی از محبوب‌ترین برندهای سازنده سوئیچ نیز در دنیا سیسکو است که به‌دلیل تنوع، محصولات بسیاری از آن کمک می‌گیرند. سوئیچ‌ها می‌توانند مزیت‌های زیادی برای شما داشته باشند که شامل بهبود سرعت، امنیت و عملکرد شبکه خواهد شد.
سوئیچ‌های لایه 2 و لایه 3
سوئیچ‌های شبکه عمدتاً در لایه 2 مدل OSI کار می‌کنند، اما برخی از آن‌ها توانایی پردازش در لایه 3 را نیز دارند. این سوئیچ‌ها که به عنوان سوئیچ‌های لایه 3 شناخته می‌شوند، قابلیت‌های بیشتری در مسیریابی دارند و می‌توانند بین شبکه‌های مختلف ارتباط برقرار کنند. این نوع سوئیچ‌ها ترکیبی از سوئیچ و روتر هستند و در شبکه‌های پیچیده و بزرگ کاربرد دارند. استفاده از سوئیچ‌های لایه 3 می‌تواند عملکرد شبکه را بهبود بخشد و نیاز به دستگاه‌های مسیریابی جداگانه را کاهش دهد.