انواع سوئیچ شبکه و معماری آن

هنگام تنظیم یک شبکه در منزل مسکونی، به یک روتر نیاز دارید. اما هنگامی که آن را برای دفاتر و مراکز داده با چندین دستگاه تنظیم می کنید، به سوئیچ های شبکه نیاز دارید. سوئیچ شبکه وظیفه اتصال دستگاه های داخل شبکه را بر عهده دارد. با این حال، انواع مختلفی از سوئیچ ها در دسترس هستند. در انواع سوئیچ شبکه برخی از ویژگی ها وجود دارد که هنگام خرید سوئیچ شبکه باید در نظر بگیرید. در این مقاله به معرفی دقیق سوئیچ های شبکه خواهیم پرداخت تا بتوانید درک درستی از آن داشته باشید.

سوئیچ شبکه چیست

سوئیچ شبکه یکی از اجزای شبکه های کامپیوتری است که چندین جزء را به هم متصل می کند. همچنین ارتباط آنها را آسان می کند. در لایه پیوند داده (لایه 2) یا لایه شبکه (لایه 3) مدل OSI (ارتباط بین سیستم های باز) عمل می کند. بسته های داده ورودی از یک دستگاه متصل به پورت سوئیچ شبکه به پورت صحیحی که به دستگاه مقصد وصل می شود به عنوان وظیفه اصلی سوئیچ ارسال می شود.

سوئیچ شبکه چگونه کار می کند

انواع سوئیچ شبکه به عنوان یک واسطه برای انتقال بسته های داده عمل می کنند. هنگامی که یک منبع یک بسته داده را به مقصدی در یک شبکه می فرستد، بسته به سوییچ شبکه هدایت می شود. سوئیچ هدر بسته داده را می خواند تا آدرس MAC مقصد را شناسایی کند. سپس بسته را برای تحویل به پورت مناسب ارسال می کند. اساساً یک سوئیچ شبکه یک شبکه فرعی بین منبع و مقصد ایجاد می کند. که انتقال و ارتباطات کارآمد داده را امکان پذیر می کند. تکنیک های مختلفی برای تعیین مسیر بهینه برای انتقال سریعتر داده ها بین منبع و مقصد استفاده می شود.

انواع سوئیچ شبکه

دو دسته اصلی سوئیچ ها وجود دارد: سوئیچ های ماژولار و سوئیچ های پیکربندی ثابت. انواع سوئیچ های خاص این دو دسته متفاوت است، اما تعریف اولیه هر کدام یکسان است. بیایید آنها را یکی یکی مرور کنیم.

ماژولار

سوئیچ های ماژولار انعطاف پذیری را برای افزودن ماژول های توسعه بر اساس نیازهای شبکه در حال تغییر ارائه می دهند. این ماژول ها مخصوص برنامه های مختلف مانند فایروال ها، اتصال بی سیم یا تجزیه و تحلیل شبکه هستند. آنها گران تر از سوئیچ های پیکربندی ثابت برای کارت های خط اضافی، منابع تغذیه یا فن های خنک کننده هستند و معمولاً در شبکه های بزرگ استفاده می شوند. سوئیچ های شبکه اترنت ماژولار انعطاف پذیری زیادی را ارائه می دهند اما هزینه بیشتری دارند. شکل زیر سوئیچ شاسی مدولار مرکز داده و کارت های آن را نشان می دهد. حداکثر 96x25G با 8x100G، 64x40G یا 32x100G پشتیبانی می کند. با عملکرد MLAG و stacking، NC8200-4TD می تواند به عنوان سوئیچ برگ و ستون فقرات برای مراکز داده با اندازه متوسط و استقرار مرکز داده رایانش ابری عمل کند.

سوئیچ های شبکه با پیکربندی ثابت

از سوی دیگر سوئیچ های پیکربندی ثابت دارای تعداد پورت های از پیش تعیین شده ای هستند. و به طور کلی غیر قابل گسترش هستند و به طور کلی مقرون به صرفه تر هستند. سوئیچ های با پیکربندی ثابت را می توان به سه نوع دسته بندی کرد. آنها سوئیچ های مدیریت نشده، سوئیچ های هوشمند و سوئیچ های مدیریت شده هستند.

بیشتر بدانید: پراکسی سرور چیست

سوئیچ های شبکه مدیریت شده

انواع سوئیچ شبکه مدیریت شده، در میان سوئیچ های با پیکربندی ثابت، جامع ترین ویژگی ها را ارائه می دهند. آنها می توانند تجربه کاربردی عالی، سطوح بالای امنیت، مدیریت آسان و مقیاس پذیری را برای شبکه های آینده فراهم کنند. در نتیجه، آنها معمولاً به عنوان سوئیچ‌های تجمع/دسترسی در شبکه‌های بزرگ یا به عنوان سوئیچ‌های اصلی در شبکه‌های کوچکتر مستقر می‌شوند. سوئیچ های مدیریت شده گران ترین گزینه در میان سوئیچ های پیکربندی ثابت هستند. شما می توانید مقاله تفاوت سوئیچ مدیریتی و غیر مدیریتی را در این زمینه مطالعه فرمایید.

غیر قابل مدیریت

مدل غیر قابل مدیریت به گونه ای طراحی شده اند که به صورت plug-and-play باشند و نیازی به پیکربندی ندارند. آنها برای زمانی که نیاز به سوئیچینگ و اتصال ساده است، بسیار مناسب هستند. معمولاً در شبکه های خانگی یا محیط هایی که تنها به چند پورت نیاز است، مانند میز، آزمایشگاه یا اتاق کنفرانس، یافت می شوند. برخی از سوئیچ های مدیریت نشده ممکن است قابلیت های پیشرفته محدودی را ارائه دهند.

با این حال، همانطور که از نام آن پیداست، این سوئیچ ها معمولاً قابل تغییر یا مدیریت نیستند. شکل زیر سوئیچ شبکه بدون مدیریت را نشان می دهد. با طراحی بدون فن و PoE، یک انتخاب ایده آل برای ارتقای عملکرد بخش و گروه کاری است.

بیشتر بدانید: poe چیست

سوئیچ های اترنت هوشمند

سوئیچ‌های هوشمند قابلیت‌های مدیریت، تقسیم‌بندی، کیفیت خدمات و امنیت را ارائه می‌کنند. که آنها را به یک جایگزین مقرون‌به‌صرفه برای سوئیچ‌های مدولار تبدیل می‌کند. با این حال، آنها به اندازه سوئیچ های مدیریت شده مقیاس پذیر نیستند. سوئیچ های هوشمند اغلب در لبه شبکه های بزرگ مستقر می شوند. در حالی که سوئیچ های مدیریت شده در هسته استفاده می شوند. آنها همچنین برای شبکه های کوچکتر یا شبکه های با پیچیدگی کم مناسب هستند. بر اساس سخت افزار با کارایی بالا و پلت فرم FSOS، از عملکردهایی مانند ACL، DHCP، QoS، IGMP، LACP، و غیره پشتیبانی می کند.

بیشتر بدانید: سوئیچ KVM چیست

استقرار سوئیچ ها در معماری شبکه های لایه ای

معماری شبکه های لایه ای عمدتاً شامل معماری سنتی سه لایه و معماری مدرن دو لایه است. سوئیچ ها می توانند به صورت انعطاف پذیر در این معماری ها مستقر شوند.

شبکه‌های سازمانی یا دانشگاهی معمولاً از طراحی سه لایه استفاده می‌کنند که شامل سوئیچ‌های هسته، توزیع و دسترسی است. سوئیچ های هسته حمل و نقل سریع بین سوئیچ های تجمع را فراهم می کنند. که معمولاً برای دسترسی بالا به صورت یک جفت اضافی متصل می شوند. سوئیچ های تجمع یا توزیع، اتصالات اضافی را برای سوئیچ های دسترسی فراهم می کنند.

سوئیچ های دسترسی به دستگاه های ترمینال مانند رایانه های شخصی، تلفن های IP و غیره متصل می شوند. شکل زیر استقرار سوئیچ در معماری شبکه سه لایه سنتی را نشان می دهد.

با رشد سریع برنامه های کاربردی جدید و حجم داده ها. بسیاری از مراکز داده از معماری دو لایه استفاده می کنند. که به عنوان معماری برگ ستونی نیز شناخته می شود که لایه تجمع را حذف می کند. در این طراحی سرورها و ذخیره سازی به سوئیچ های برگ (سوئیچ لبه) متصل می شوند. هر سوئیچ برگ به دو یا چند کلید ستون فقرات (هسته) متصل می شود.

بیشتر بدانید: SAN چیست

این باعث کاهش تعداد داده های پرش برای رسیدن از منبع به مقصد و تاخیر می شود. در اینجا نمونه ای است که استقرار سوئیچ را در معماری شبکه دو لایه ستون فقرات نشان می دهد.

عواملی که هنگام انتخاب سوئیچ شبکه باید در نظر گرفته شود

در اینجا چند ویژگی مهم وجود دارد که باید هنگام خرید سوئیچ شبکه در نظر بگیرید.

سرعت

سوئیچ ها در توان یا سرعت های مختلف در دسترس هستند، سرعت انتقال داده ها بر حسب مگابیت در ثانیه (Mbps). برای مثال، سوئیچ‌های پیکربندی ثابت، اترنت سریع (100/10 مگابیت در ثانیه)، اترنت گیگابیتی (1000/100/10 مگابیت در ثانیه)، ده گیگابیت (10/100/1000/10000 مگابیت در ثانیه) و حتی 40/100 گیگابیت در ثانیه را ارائه می‌کنند. انتخاب سرعت سوئیچ به نیازهای توان عملیاتی خاص شما بستگی دارد. برای انتقال مکرر فایل داده های بزرگ، یک سوئیچ اترنت گیگابیتی توصیه می شود.

تعداد پورت ها

مشابه سرعت سوئیچ، تعداد پورت های موجود در سوئیچ می تواند متفاوت باشد. اندازه کسب و کار کوچک شما و تعداد کاربران شبکه تعداد پورت های مورد نیاز شما را تعیین می کند. سوئیچ های پیکربندی ثابت معمولاً گزینه هایی با 5، 8، 10، 16، 24، 28، 48 یا 52 پورت ارائه می دهند. در حالی که سوئیچ های مدولار می توانند بیش از 52 پورت داشته باشند زیرا این سوئیچ ها ماژولار هستند و می توانند کارت های خط مختلفی را بنا به نیاز شما اضافه کنند. .

بیشتر بدانید: سرور چیست

قدرت از طریق اترنت (PoE)

عملکرد برق از طریق اترنت (PoE) شما را قادر می سازد دستگاه هایی مانند تلفن های IP، دوربین های نظارتی، یا نقاط دسترسی بی سیم را از طریق کابلی که برای ترافیک داده استفاده می شود، تغذیه کنید. آنها اطمینان حاصل می کنند که دستگاه های موجود در یک شبکه می توانند بدون داشتن نقاط دسترسی AC در نزدیکی به درستی کار کنند و به ویژه برای دستگاه های IoT مناسب هستند. با این حال، سوئیچ‌های دارای عملکرد PoE گران‌تر هستند. هنگام انتخاب خرید، به دستگاه هایی که می خواهید به آن متصل شوید فکر کنید تا مشخص کنید که آیا PoE مورد نیاز است یا خیر.

پشته‌پذیری

اگر به گسترش سریع شبکه نیاز دارید، ار انواع قابل استک انتخاب خوبی هستند. آنها را می توان به سرعت پیکربندی و راه اندازی کرد و امکان مدیریت سوئیچ های متعدد را به عنوان یک واحد فراهم می کند. با سوئیچ های قابل انباشته، می توانید چندین سوئیچ را به طور همزمان به عنوان یک سیستم یکپارچه مدیریت و عیب یابی کنید. علاوه بر این، سوئیچ های قابل انباشته می توانند انتقال داده و ارتباطات را در صورت بروز مشکل در هر پورتی تغییر مسیر دهند.

بودجه

هنگام خرید سوئیچ شبکه، بودجه عامل مهمی است. انواع مدیریت شده گران تر هستند، در حالی که مدل مدیریت نشده مقرون به صرفه تر هستند. اگر بودجه یک محدودیت است، سوئیچ های هوشمند مدیریت شده یک گزینه ارجح هستند مگر اینکه به طور خاص به سوئیچ های مدیریت نشده نیاز داشته باشید. از طرف دیگر، سوئیچ‌های کاملاً مدیریت شده بهترین عملکرد را ارائه می‌کنند، اگر بودجه محدودیتی نداشته باشد.

نتیجه گیری

در نتیجه، هنگام انتخاب انواع سوئیچ شبکه مناسب، باید فاکتورهای زیادی از جمله سرعت و تعداد پورت های مورد نظر، عملکرد PoE، قابلیت انباشتگی و بودجه را در نظر بگیرید. بنابراین، بستگی به نیازهای شبکه شما دارد که کدام نوع سوئیچ شبکه برای شما مناسب است. اینجاست که کل راهنما برای درک و تصمیم گیری برای خرید سوئیچ شبکه برای شما مفید خواهد بود.

سوالات متداول (FAQ)

1- سوئیچ شبکه چیست؟

سوئیچ شبکه تجهیزاتی است که به دو یا چند دستگاه فناوری اطلاعات مانند رایانه اجازه می دهد تا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. اتصال چندین دستگاه IT به یکدیگر یک شبکه ارتباطی ایجاد می کند. محاسبات، چاپ، سرور، ذخیره فایل، دسترسی به اینترنت و سایر منابع IT را می توان در سراسر شبکه به اشتراک گذاشت.

2- انواع متداول سوئیچ شبکه چیست؟

در اینجا برخی از رایج ترین انواع سوئیچ های شبکه آورده شده است : سوئیچ KVM-سوئیچ مدیریت شده-سوئیچ مدیریت نشده-سوئیچ هوشمند-سوئیچ PoE