1. این پایگاه به ثبت ستاد ساماندهی وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی ایران رسیده است.

    مهمان عزیز سپاس بابت بازدید شما از تالار گفتگوی دهه هفتادی ها.

    عضویت در انجمن رایگان بوده و برای عموم باز میباشد . با صرف 30 ثانیه یکی از اعضای دهه هفتادی ها شوید .

استفاده از سوئیچ در شبکه‌ها

شروع موضوع توسط Moh4m4d ‏Feb 15, 2014 در انجمن اینترنت و شبکه

  1. Moh4m4d

    Moh4m4d ,,, " م " مثل محمد !

    167
    86
    239
    نوع دیگری از ابزارهای ارتباطی لایه پیوند ـ داده وجود دارد که سوئیچ نامیده می‌شود و امروزه در شبکه‌های مدرن جای پل را گرفته است. حتی در بسیاری از موارد از این وسیله جای مسیریاب‌ها هم استفاده می‌شود. سوئیچ‌ها از نظر ظاهری مشابه هاب‌ها هستند. اما تفاوت بین آنها در این است که بسته‌های ورودی را بر خلاف هاب‌ها که به همه پورت‌های خود منتقل می‌کنند، فقط به پورتی که می‌تواند به سیستم مقصد منتهی شود می‌فرستند. سوئیچ‌ها به دلیل اینکه داده‌ها را فقط به یک پورت منتقل می‌کنند، در واقع شبکه محلی را از یک رسانه مشترک به یک رسانه اختصاصی تبدیل می‌کند. اگر در شبکه شما به جای هاب از یک سوئیچ استفاده شده باشد (به این سوئیچ‌ها گاهی سوئیچینگ‌ هاب گفته می‌شود) هر بسته مسیر اختصاصی را از کامپیوتر به وجود می‌آورد. سوئیچ‌ها پیغام‌های پخش همگانی را بر خلاف پیغام‌های چند پخش و تک پخش، به همه پورت‌های خود می‌فرستند در شبکه‌ای که از سوئیچ استفاده شده است، هر کامپیوتر فقط و فقط بسته‌های تولید شده به مقصد خود را دریافت می‌کند و در حین انتقال‌های تک پخش هیچ برخوردی صورت نمی‌گیرد. از جمله مزیت‌های دیگر استفاده از سوئیچ در شبکه‌ها اینست که هر زوج از کامپیوترها در تبادل اطلاعات با همدیگر از پهنای باند کامل شبکه برخوردار می‌باشند. برای روشن‌تر شدن موضوع یک شبکه اترنت استاندارد متشکل از ۲۰ کامپیوتر را در نظر بگیرید. اگر در این شبکه برای متصل کردن کامپیوترها از هاب استفاده شود، پهنای باند کل شبکه که در این نمونه 10Mbps می‌باشد بین همه کامپیوترها به اشتراک گذاشته می‌شود. اما اگر جای هاب با یک سوئیچ عوض شود هر زوج از کامپیوترهای دارای پهنای باند 10Mbps مختص خود می‌شوند. در این حالت بازدهی کلی شبکه به طرز قابل توجهی بالا می‌رود. علاوه بر این بعضی از سوئیچ‌ها می‌توانند در مد دو طرفه (full-duplex) کار کنند. در این صورت هر دو کامپیوتر متصل به سوئیچ می‌توانند همزمان هم اطلاعات دریافت کنند و هم اطلاعات بفرستند. کار در مد دو طرفه توان عملیاتی یک شبکه 10Mbps را دو برابر می‌کند (یعنی 20Mbps).





    کاربرد سوئیچ‌ها

    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. • سوئیچینگ لایه ۳: این روش بر مبنای مفهوم VLAN می‌باشد با این تفاوت که مسیردهی مورد نیاز بین VLANها را به حداقل می‌رساند. وقتی ارتباط بین سیستم‌های موجود در VLANهای مجزا لازم است، یک مسیریاب مسیری را بین این دو سیستم برقرار می‌کند و سپس سوئیچ‌ها کنترل را به دست می‌گیرند. به این صورت فقط زمانی که واقعا نیاز باشد، مسیردهی انجام می‌شود
    .


    انواع سوئیچ‌ها


    سوئیچ‌ها در دو نوع کلی وجود دارند: میانبر (cut-through) و ذخیره و انتقال (store-and-forward) یک سوئیچ میانبر، به محض اینکه بسته‌ای را دریافت می‌کند با خواندن آدرس مقصد از روی هدر پروتکل لایه پیوند ـ داده آن، بدون هیچ پردازش اضافی بی‌درنگ بسته را به پورت مناسب منتقل می‌کند و حتی برای اینکه بسته را کامل دریافت کند صبر نمی‌کند. این نوع سوئیچ‌ها از یک مکانیزم سخت‌افزاری استفاده می‌کنند که شامل شبکه‌ای از مدارهای I/O می‌باشد و اجازه می‌دهد که داده‌ها از هر پورتی وارد سوئیچ و از آن خارج شوند. به این ویژگی سوئیچینگ ماتریس یا سوئیچینگ شطرنج (crossbar switching) گفته می‌شود. این نوع سوئیچ‌ها نسبتا گران‌قیمت هستند و تاخیری را که سوئیچ برای پردازش بسته‌ها ایجاد می‌کند به حداقل می‌رساند. اما یک سوئیچ ذخیره و انتقال قبل از اینکه بسته‌ای را منتقل کند صبر می‌کند تا کل آن را دریافت کند. در این نوع سوئیچ‌ها یا یک حافظه مشترک وجود دارد که اطلاعات ورودی از همه پورت‌ها در آن ذخیره می‌شود یا اینکه یک سوئیچ با معماری باس وجود دارد که در آن هر یک از پورت‌ها توسط یک باس به بافرهای مجزایی متصل می‌شوند. طی زمانی که بسته در بافرهای سوئیچ قرار دارند، سوئیچ می‌تواند با انجام یک بررسی CRC، از صحت بسته مطمئن شود. از جمله کارهای دیگری که این نوع سوئیچ‌ها انجام می‌دهند بررسی مشکلات دیگری هستند که مختص پروتکل لایه پیوند ـ داده می‌باشند و می‌توانند باعث ایجاد فریم‌های ناقص بشوند (به این فریم‌ها runt و giant و به این وضعیت jabber گفته می‌شود). این بررسی‌ها طبیعتا باعث تاخیر بیشتر در روند انتقال بسته‌ها می‌شوند و به طور کلی کارهای اضافی که سوئیچ‌های نوع ذخیره و انتقال انجام می‌دهند باعث شده است که از سوئیچ‌های میانبر بسیار گران‌تر باشند !
     
  2. pirane

    pirane خسته ام خسته . . .

    614
    4,046
    1,402