سوئیچ شبکه چیست و چگونه کار می کند؟

مقدمه: سوئیچ های شبکه یکی از تجهیزات ضروری شبکه هستند. اگر نمیدانید چیست و چه کاربردهایی دارد، پس این مقاله برای شما مناسب است. با افزایش تعداد دستگاه های دارای قابلیت استفاده از اینترنت در یک خانواده مدرن، نیاز به درگاه های بیشتر LAN یک مشکل شایع است. اگرچه نقاط دسترسی بی سیم (Wi-Fi) برای دستگاه‌هایی همچون تلفن‌های همراه و تبلت‌ها در دسترس می باشد، لذا اتصال با سیم همچنان برای رایانه‌ها، کنسول‌های بازی، تلویزیون‌های هوشمند و دستگاه‌های مهم اینترنت اشیا، ترجیح داده می‌شود. روترها اغلب دارای سه تا پنج پورت LAN هستند. اما، اگر به موارد بیشتری نیاز داشته باشید، چه باید کرد؟ اینجاست که یک دستگاه هوشمند به نام سوئیچ شبکه وارد بازی می شود. بیایید در مورد آن صحبت کنیم!

مطلب پیشنهادی: شبکه به زبان ساده

سوئیچ شبکه چیست؟

سوئیچ شبکه چیست؟

سوئیچ شبکه یک شبکه چند پورت می باشد که بسته های داده را از طریق آدرس سخت افزاری (MAC) به دستگاه های کاربران ارسال می کند. برخی از سوئیچ های تخصصی نیز همچنین داده ها را از طریق لایه شبکه (IP) منتقل می کنند و کنترل و عملکرد بیشتری را به شبکه اضافه می کنند.

سوئیچ شبکه، دستگاهی است که شما به یک روتر متصل می کند برای بدست آوردن پورت‌های LAN بیشتر، بنابراین شما می‌توانید دستگاه‌های بیشتری را که دارای قابلیت استفاده از اینترنت می باشند به شبکه خود اضافه کنید.

مطلب پیشنهادی: خدمات نصب و راه اندازی شبکه

سوئیچ شبکه همچنین اغلب برای سازماندهی بسیاری از دستگاه های کاربری (کامپیوتر، تلویزیون هوشمند، کنسول بازی، دستگاه اینترنت اشیا و غیره) در یک شبکه راه اندازی شده ی بزرگتر استفاده می شود. داشتن یک دسته سازمان‌یافته از شبکه‌های کوچک‌تر در یک شبکه بزرگ‌تر می‌تواند به شما کمک کند تا کل شبکه راه‌اندازی شده خود را سریع‌تر مدیریت کنید، امنیت بهتری را فراهم کنید و نقاط ضعف را در سیستم کاهش دهید.

مطلب پیشنهادی: تفاوت 5G و Wi-fi 6 چیست؟

سوئیچ های مدیریت شده در مقابل سوئیچ های مدیریت نشده

دو طبقه بندی برای سوئیچ شبکه وجود دارد: مدیریت شده و مدیریت نشده. اولین و رایج ترین نوع سوئیچ شبکه، سوئیچ مدیریت نشده است.

سوئیچ شبکه مدیریت نشده سوئیچی است که در لایه دوم (لایه data-link) مدل OSI کار می کند و از آدرس های MAC برای ارسال بسته های داده به دستگاه کاربر مورد نظر استفاده می کند. یک سوئیچ مدیریت نشده، گزینه ای موثر و کم هزینه برای راه اندازی خانگی می باشد. آن همانند یک دستگاه plug-and-play می باشد که نیاز به پیکربندی بیشتری ندارد. اگر قصد دارید یک شبکه خانگی راه اندازی نمایید، به احتمال زیاد یک سوئیچ مدیریت نشده تنها چیزی است که نیاز دارید.

مطلب پیشنهادی: انواع کابل شبکه

در اینجا تصویری از سوئیچ مدیریت نشده رایجی که معمولاً در خانه پیدا می شود را ملاحظه می کنید:

یک نمونه سوئیچ مدیریت نشده رایج

در مورد کسب و کارها و شبکه های خانگی بزرگتر هوشمند، افزودن سوئیچ مدیریت شده به شما امکان می دهد شبکه خود را به روشی سریعتر و راحت تر پیکربندی کنید.
سوئیچ مدیریت شده یک سوئیچ شبکه است که بر روی لایه سوم (لایه شبکه) مدل OSI کار می کند. آن می‌تواند بسته‌های داده را از طریق آدرس‌های MAC ارسال کند و در عین حال توانایی انجام مسیریابی داده‌ها از طریق جدول مسیریابی IP را نیز دارد که امکان کنترل بهتر کل شبکه را فراهم می‌کند.

مطلب پیشنهادی: خدمات اکتیو شبکه

در اینجا تصویری از یک سوئیچ مدیریت شده تحت شبکه آمده است:

یک سوئیچ مدیریت شده تحت شبکه

سوئیچ های مدیریت شده بسیار گران تر از سوئیچ های مدیریت نشده معمولی شما هستند. سوئیچ های مدیریت شده با قابلیت های مسیریابی خود می توانند شبکه های محلی مجازی (VLAN) بسازند که به طور بالقوه جایگزین سایر سوئیچ های مدیریت نشده می شوند. مدیران شبکه به سادگی می توانند اتصالات مجازی بین دستگاه های کاربر ایجاد کرده و آنها را به یک گروه یا VLAN اختصاص دهند.

مطلب پیشنهادی: خدمات امنیت شبکه

سوئیچ های با قابلیت PoE

سوئیچ با قابلیت PoE

از سال 2003، PoE (Power over Ethernet) در دستگاه های تحت شبکه مختلفی استفاده شده است. امروزه، برخی از سوئیچ‌های شبکه، قابلیت‌های PoE را ارائه می‌کنند که نصب دستگاه‌های IoT و سایر سخت‌افزارها را سریع‌تر، آسان‌تر و ایمن‌تر می‌کند.

مطلب پیشنهادی: خدمات پسیو شبکه

PoE سبکی است برای تحویل ولتاژ DC به دستگاه های کم وات از طریق کابل LAN یا به طور خاص تر، کابل اترنت. از طریق یک سوئیچ شبکه با قابلیت PoE، دستگاه های کم مصرفی که به سوئیچ متصل می شوند، دیگر نیازی به منبع تغذیه اختصاصی ندارند. این امر نیاز به پریزهای برق بیشتر را از بین می برد، تعداد کابل ها را کاهش می دهد و در زمانی که امکان پنهان کردن کابل ها وجود ندارد، نظم خاصی به چینش کابلها می دهد. یک سوئیچ با قابلیت PoE همچنین ایمن تر است زیرا توان(برق) خروجی آن کم است و به صورت هوشمندانه کنترل می شود و به افراد غیر حرفه ای اجازه می دهد تا خودشان دستگاه ها را نصب نمایند.

مطلب پیشنهادی: خدمات پشتیبانی شبکه

در حال حاضر دو استاندارد PoE در بازار وجود دارد. که عبارتند از PoE و PoE Plus. تنها تفاوت بین این دو، بر اساس حداکثر توان خروجی آنها می باشد. PoE معمولی می تواند حداکثر 95/12 وات خروجی داشته باشد، در حالی که PoE Plus می تواند تا 25.5 وات خروجی دهد. با PoE معمولی، می‌توانید از دستگاه‌هایی مانند یک دوربین تحت شبکه، یک Raspberry Pi، یک بلندگوی کوچک و سنسورهای مختلف خانگی استفاده نمایید.

مطلب پیشنهادی: سرور vCenter چیست؟ راهنمای کامل

سرعت پورت معمولی و پورت های Uplink

اگر در بازار سوئیچ شبکه بوده باشید، ممکن است در مورد اینکه چرا سوئیچ ها می توانند تفاوت های قیمتی اساسی داشته باشند، گیج شده باشید. ممکن است سوئیچ های شبکه با تعداد پورت های یکسان اما با تفاوت قیمتی قابل توجه را دیده باشید یا حتی سوئیچ 8 پورت گرانتر از سوئیچ 16پورت باشد!

جدای از مواردی که قبلاً مورد بحث قرار گرفت، یکی دیگر از عوامل مهم در قیمت، سرعت پورت است. کابل‌های RJ45 (کابل‌های اترنت)، روترها، مودم‌ها و سرعت اینترنت شما، دارای قابلیت‌های پهنای باند متفاوتی هستند. بنابراین، برای اطمینان از اینکه یک تنگنای شبکه ایجاد نمی کنید، باید از کابل ها، کانکتورها و پورت های مناسب در سراسر شبکه خانگی خود استفاده کنید.

مطلب پیشنهادی: DNS چیست؟ + نحوه عملکرد، تعریف و تغییر آن ها

در اینجا جدولی از سرعت های پورت رایجی که امروزه استفاده می شود، آورده شده است:

رایج‌ترین سرعت های پورتی که امروزه استفاده می‌شود، درگاه‌های اترنت سریع و اترنت 1 گیگابیتی هستند، حال آنکه اترنت 10 گیگابیتی به سرعت در حال محبوب شدن است. شما حتی ممکن است برخی از پورت های 2.5G multi-gig را نیز ببینید.

اگر شما بودجه کمی دارید، داشتن سوئیچ با پورتهای uplink می تواند مقداری در هزینه های شما صرفه جویی کند. همه سوئیچ پورتها لزوماً نیازی به سرعت یکسان ندارند، برخی می توانند سریعتر باشند و برخی دیگر کندتر. آنچه مهم است این است که پورت اتصال به روتر و سرور شما باید سریع ترین باشد.

کدام سوئیچ شبکه برای شما مناسب است؟

سوئیچ شبکه یکی از ابزارهای اصلی شبکه است که معمولاً در تنظیمات مختلف شبکه استفاده می شود. اگر قصد دارید یک شبکه محلی را با ایمنی و قابلیت اطمینان یک اتصال کابلی، راه اندازی کنید، پیدا کردن سوئیچ شبکه مناسب چیزی است که باید در نظر بگیرید و به آن توجه داشته باشید.

مطلب پیشنهادی: انتقال ماشین فیزیکی به ماشین مجازی

اولین توجه شما اغلب این است که به چند پورت نیاز دارید. ممکن است در حال حاضر فقط به تعداد کمی نیاز داشته باشید، اما اگر در آینده ی نزدیک به تعداد بیشتری نیاز داشته باشید چه؟ همیشه سوئیچ با تعداد پورت های بیشتر از آنچه که نیاز دارید، بخرید.

پس از تصمیم گیری در مورد تعداد پورت، ممکن است لازم باشد سرعت هر پورت سوئیچ را نیز در نظر بگیرید. سوئیچی پر از پورت های اترنت 1گیگابیتی ممکن است جذاب باشد، اما گران است. اگر واقعاً به پهنای باند سریع‌تری نیاز دارید، خرید سوئیچ با یک یا چند پورت Uplink 1گیگابیتی را در نظر بگیرید. داشتن سوئیچی با با چند پورت اترنت سریع معمولاً برای کاربری های خانگی خوب می باشد.

مطلب پیشنهادی: 27 روش جلوگیری از حملات باج افزار

شما می توانید سپس تصمیم بگیرید که آیا به یک سوئیچ مدیریت شده نیاز دارید یا یک سوئیچ مدیریت نشده. اگر در حال ساخت یک شبکه خانگی کم هزینه هستید و از نظر فنی تمایلی به شبکه ندارید، یک یا دو سوئیچ مدیریت نشده کافی است. برای شبکه های سازمانی بزرگتر، همیشه به ترکیبی از سوئیچ های مدیریت شده و مدیریت نشده نیاز دارید.

مطلب پیشنهادی: مجازی سازی : تعریف، کاربرد، مزایا و برنامه ها

در نهایت، در نظر بگیرید که آیا سوئیچ های شما باید قابلیت PoE را داشته باشند یا خیر. اگر در حال ساخت خانه هوشمندی هستید که مجهز به حسگرهای خانگی، دوربین‌های نظارتی و مجموعه‌ای از دستگاه‌های اینترنت اشیا باشد، پس داشتن یک سوئیچ با قابلیت PoE ضروری است ولی اگر فقط یک شبکه ساده با هزینه کم در نظر داشته باشید، یک سوئیچ معمولی کفایت میکند.

مطلب پیشنهادی: همه چیز درباره اتاق سرور استاندارد + چک لیست تجهیزات