سوئیچ شبکه چیست | انواع + ۵ کاربرد آن

فرض کنید که یک فروشگاه اینترنتی دارید و روزانه مقدار زیادی سفارش ثبت می‌کنید و خدا رو شکر کسب‌وکارتان رونق گرفته است. حال پس از یک روز کاری سخت نوبت ارسال سفارش‌ها به مقصد‌های مربوطه رسیده و باید هر بسته اطلاعات مربوط به خود را دریافت کند و به آدرس درست فرستاده شود. فردی که مسئولیت این کار را برعهده می‌گیرد همان سوئیچ شبکه است. در این مقاله به بررسی کامل این وسیله کاربردی در شبکه و انواع آن می پردازیم پس تا انتها مقاله همراه ما باشید. تا به طور کامل با آن آشنا شوید.

Switch شبکه چیست؟

تقریباً در تمامی سازمان‌ها، شرکت‌ها، رستوران‌ها و حتی خانه‌ها، هر فرد با اتصال به اینترنت یا دستگاه‌های اطراف جزئی از یک شبکه را تشکیل می‌دهد. حال در مواردی نیاز است تا این شبکه کمی بهینه‌تر و سازمان‌یافته‌تر باشد تا بتوان دستورات و داده‌ها را به‌خوبی پردازش کرد و در نهایت به سرانجام رساند. یکی از اصلی‌ترین تجهیزات سخت‌افزاری به‌منظور این کار، switch بوده که وظیفه انتقال داده‌های دریافت شده را در مسیر درست دارد.

نکته قابل‌توجه این است که این سخت‌افزار در لایه 2 مدل OSI کار می‌کند و بیشتر از طریق اتصال فیزیکی (مخصوصاً کابل اترنت) داده‌ها را منتقل می‌کند. باید افزود که دستگاه‌هایی وجود دارند که قادر هستند هم درلایه سه و هم در لایه دو کارایی لازم را ارائه کنند. اما باز‌هم اغلب switchهای موجود در بازار، لایه دو بوده که با استفاده از اتصال اترنت به دستگاه‌های شبکه وصل می‌شود. در توضیح اتصال اترنت (Ethernet) باید گفت که نوعی اتصال فیزیکی است که با استفاده از پورت اترنت و کابل اترنت ارتباط برقرار می‌شود و شالوده شبکه‌های محلی است.

برای آشنایی بیشتر مقاله بررسی جامع لایه های شبکه را مطالعه کنید.

۵ کاربرد سوئیچ شبکه

همان طور که گفته شد سوئیچ یکی از اصلی‌ترین تجهیزات شبکه است که وظیفه منتقل کردن داده‌های دریافتی را به مقصد موردنظر دارد. اغلب از این نوع سخت‌افزار در طراحی و اجرای شبکه‌های محلی یا LAN استفاده می‌شود و برخلاف روتر که وظیفه مسیریابی را برعهده دارد، switch باید اطلاعات را به هر دستگاه متصل به شبکه، که بر اساس پیکربندی دیکته می‌شود، ارسال کند. مدیران فناوری اطلاعات از استقرار سوئیچ‌های شبکه اهداف متفاوتی دارند. در ادامه این بخش ۵ کاربرد رایج سوئیچ‌ها را با هم مرور می‌کنیم.

هم چنین برای آشنایی با انواع شبکه کلیک کنید.

1. برقراری ارتباط با چندین هاست مختلف

سوئیچ‌ها پورت‌های متعددی برای اتصال کابل‌ها دارند و کامپیوتر‌های متعددی را به شبکه متصل می‌کنند. اصلا وظیفه اصلی سوئیچ انتقال بسته‌های داده بین کامپیوترها صرف‌نظر از فاصله آنهاست.

2. تخلیه ترافیک شبکه

یکی از رایج‌ترین کاربردهای سوئیچ، تخلیه ترافیک شبکه از جمله ترافیک ورودی و خروجی و اتصال بسیاری از دستگاه های شبکه، مانند رایانه‌های شخصی و نقاط دسترسی بی‌سیم است.

3. بهینه‌سازی پهنای باند LAN

سوئیچ‌های شبکه، شبکه LAN را به چند ناحیه تقسیم می‌کنند که هریک اتصال پهنای باند مخصوص خود را دارند؛ در نتیجه باند فرکانسی LAN افزایش می‌یابد. شرکت‌های کوچک یا متوسط ​​می‌توانند از سوئیچینگ LAN برای حفاظت از سرعت و قابلیت اطمینان استفاده کند.

4. پرکردن جدول آدرس MAC

سوئیچ به عنوان یک دستگاه لایه 2 تمام تصمیمات خود را بر اساس داده‌های هدر L2 می‌گیرد و مسیر ارسال بسته را با توجه به منبع و مقصد آدرس MAC تعیین می‌کند. یکی از وظایف سوئیچ ایجاد پایگاه داده‌ای از آدرس‌های MAC است که پورت‌های سوئیچ را با موقعیت آدرس MAC دستگاه‌های متصل تطبیق دهد.

برای کسب اطلاعات بیشتر مقاله آشنایی کامل با انواع سوئیچ‌های شبکه سیسکو را از دست ندهید.

5. فیلتر MAC و سایر ویژگی‌های کنترل دسترسی

با فیلتر سوئیچ، فریمی که از یک پورت دریافت شده، هرگز به عقب بازگردانده نمی‌شود. برخی از این فیلتر، برای جلوگیری از اتصال یک‌سری گره‌های خاص استفاده می‌کنند. برای این کار آدرس اترنت لایه MAC مبدا و مقصد را در پورت مبدا سوئیچ فیلتر می‌کنند.

نحوه کار switch

در زمان رسیدن یک بسته یا داده به سوئیچ این دستگاه، media access control یا همان آدرس‌های MAC را یادداشت می‌کند. این آدرس یا کد در کارت رابط شبکه (NIC) افزوده شده و نگهداری می‌شود. باید افزود که NIC با استفاده از کابل اترنت با switch در ارتباط است. سوئیچ‌ با استفاده از این کد‌های ثبت شده در کارت رابط شبکه، بسته‌ها را به مقصد می‌رساند.

مقاله کارت شبکه چیست را نیز بخوانید.

حال سؤال اینجاست که چگونه سوئیچ می‌تواند با استفاده از این کد‌ها بسته‌ای را میان هزاران مقصد به سرنوشت درست خودش هدایت کند؟ پاسخ این سوال این است که با استفاده از هدر‌های موجود در هر پاکت یا playload.

هر بسته حاوی یکسری اطلاعات مانند آدرس مقصد، آدرس مبدأ، حجم داده‌هایی که حمل می‌کند، پروتکل‌های امنیتی و... است که در به مقصد رسیدن خودش مانند یک تمبر کمک می‌کند. switch با استفاده از این هدر و اطلاعات درون آن و همچنین تطبیق دادن آدرس مقصد با آدرس MAC، بسته را در کابل و پورت صحیح اترنت قرار می‌دهد و به دستگاه درخواست شده ارسال می‌کند.

برای کاهش احتمال تداخل در ترافیک شبکه یا همان برخورد بسته‌ها و در نتیجه ایجاد وقفه، اغلب سوئیچ‌ها عملکرد دوطرفه کامل (full-duplex) را ارائه می‌دهند. به این معنی که هر بسته‌‌ای که از switch برای به مقصد رسیدن استفاده می‌کند، به پهنای باند کامل آن دسترسی خواهد داشت.

در ادامه با مثالی بهتر به این سوال که چگونه سوئیچ، mac address یک دستگاه متصل به شبکه را شناسایی می‌کند؟ پاسخ می دهیم.

هر سوئیچ دارای جدولی است که داده‌های مربوط به مک آدرس هر دستگاه در آن ثبت می‌شود. این جدول بعد از هر بار خاموش و روشن شدن switch از بین رفته و باید مجدداً تنظیم شود. به عنوان مثال اگر الان دستگاه را روشن کنیم جدول چیزی شبیه به جدول زیر است که هیچ داده‌ای در آن وجود ندارد.

آدرس مک	پورت
؟؟؟	؟؟
؟؟؟	؟؟
؟؟؟	؟؟

دستگاه برای پرکردن فیلد‌های جدول پروسه خاصی را طی می‌کند که مراحل آن به‌صورت زیر است:

• زمانی که یک درخواست از کامپیوتر مثلاً B ارسال می‌شود تا به رایانه A برسد سوئیچ، مک آدرس رایانه B و پورتی که از آن استفاده می‌کند را ثبت خواهد کرد.
• حال نوبت به دانستن MAC address رایانه A می‌رسد که برای این کار switch یک پیام را به کل دستگاه‌های موجود در شبکه (البته به جز کامپیوتر B) ارسال می‌کند و منتظر دریافت پاسخ از کامپیوتر A می‌ماند. به این فرایند سیل (flooding) گفته می‌شود.
• هنگامی که رایانه A پاسخ می‌دهد فوراً اطلاعات مربوط به پورت و آدرس MAC آن نیز ثبت شده و بدین ترتیب جدول رفته‌رفته تکمیل می‌شود تا زمانی که آدرس تمامی دستگاه‌ها همراه با درگاه‌های اتصال ضبط گردد.

برای مثال 3 رایانه A، B و C را در نظر بگیرید؛ اگر رایانه A با پورت a، رایانه B با پورت b و درنهایت رایانه C با پورت c به switch  متصل باشد جدول یاد شده چیزی شبیه به جدول زیر خواهد بود:

آدرس مک	پورت
آدرس مک رایانه A	a
آدرس مک رایانه B	b
آدرس مک رایانه C	c

برای آشنایی با پورت، مقاله پورت چیست را بخوانید.

انواع سوئیچ‌های شبکه

تا اینجا با تعریف سوئیچ‌ و نحوه کار و کاربرد آن در شبکه آشنا شدید اما شما باتوجه به نوع شبکه و نیاز خود باید از سوئیچ‌ مناسب استفاده کنید که در ادامه نگاهی به انواع سوئیچ‌های شبکه می‌اندازیم.

۱. سوئیچ اترنت (POE)

در حال حاضر قابلیت‌های PoE در برخی از سوئیچ‌های شبکه موجود است و نصب تجهیزات را سریع‌تر، ساده‌تر و ایمن‌تر می‌کند. با تکنولوژی PoE تامین برق DC دستگاه‌های کم مصرف از طریق سیم LAN امکان‌پذیر می‌شود. این دستگاه‌ها دیگر نیازی به منبع تغذیه ندارند، دیگر نیازی به پریزهای برق اضافه و کابل‌کشی‌های شلوغ نیست و نصب سوئیچ به‌مراتب کارآمدتر است. به‌علاوه نگرانی چندان زیادی درمورد امنیت این سوئیچ‌ها وجود ندارد؛ چرا که از توان خروجی کم و مدیریت هوشمند بهره می‌برند.

برای آشنایی بیشتر poe چیست را مطالعه کنید.

۲. سوئیچ شبکه محلی (LAN)

سوئیچ LAN یا سوئیچ شبکه محلی معمولا برای پیوند دادن مکان‌ها در LAN داخلی شرکت مورد استفاده قرار می‌گیرند و به آن‌ها سوئیچ داده هم گفته می‌شود. این سوئیچ با تخصیص پهنای باند به طور موثر از همپوشانی بسته‌های داده حین حرکت در شبکه جلوگیری می‌کند تا ازدحام یا تنگنای شبکه جلوگیری کند.

۳. سوئیچ‌ مدیریت نشده (unmanaged switch)

سوئیچ‌های مدیریت نشده (unmanaged) مستقیماً داده‌ها را مدیریت نمی‌کند؛ بلکه متعلق به دستگاه‌های لایه پیوند داده است و با استفاده از آدرس MAC، داده‌ها را برای رسیدن به مقصد عقب و جلو می‌کنند. این نوع سوییچ قادر است آدرس MAC بسته داده را شناسایی کند، بسته را بر اساس آدرس MAC انتقال دهد و سپس آدرس MAC و پورت‌های مربوط به آن را در جدول آدرس داخلی ثبت کند. ایجاد درگاه‌های Ethernet زیاد در یک شبکه محلی یا LAN باعث می‌شوند تا دستگاه‌های زیادی به اینترنت وصل شود.

ویژگی‌های سوییچ مدیریت نشده عبارتند از:

• عملیات Plug-and-play که برای شروع پیکربندی به مکانیزم سیگنال‌دهی مذاکره خودکار (Auto-Negotiation) متکی است.
• محدودیت به توپولوژی‌های ساده شبکه مانند ستاره و daisy chain.
• امکان ایجاد و ذخیره جداول آدرس MAC که مدیریت ترافیک را بهتر از هاب‌های امکان‌پذیر می‌کند.

۴. سوئیچ‌ مدیریت شده (managed switch)

وظیفه اصلی سوئیچ مدیریت شده (managed switch) این است که تمام منابع شبکه را به خوبی حفظ کند. در این شکل پرسنل مدیریت شبکه می‌توانند وضعیت کار و عملکرد را به‌صورت محلی یا دست‌کم از راه دور نظارت کنند. در این روش وضعیت کار و حالت‌های تمام پورت‌های سوئیچینگ قابل مدیریت است و کنترل ترمینال، مدیریت وب، مدیریت نرم افزار، مدیریت شبکه و غیره را ارائه می‌دهد. SNMP پرکاربردترین پروتکل مدیریت شبکه مبتنی بر TCP/IP است که قابلیت فیلتر آدرس، پورت، نوع پروتکل و سرویس داده‌ها را فراهم می‌کند.

می‌توان گفت Switch مدیریت شده یا managed switch عملکردی همانند سوئیچ‌ مدیریت نشده را در قالبی بزرگ‌تر ارائه می‌دهد، تا در شبکه‌های بزرگ‌تر مدیران بتوانند کنترل بیشتری بر نتورک داشته باشند. همچنین با استفاده از این نوع سوئیچ‌، یک مدیر شبکه قادر است تا با تنظیم شبکه‌های مجازی یا Virtual LANs (VLANs) یک شبکه محلی را به قسمت‌ها یا شبکه‌های کوچک‌تر تقسیم‌بندی کند.

ویژگی‌های سوئیچ مدیریت شده با کنترل و نظارت کامل عبارتند از:

• برای افزونگی و قابلیت اطمینان بیشتر، می‌توان آن را در طیف وسیع‌تری از توپولوژی‌ها مانند پروتکل درخت پوشا، حلقه، مش، انباشتگی و تجمع مستقر کرد.
• با دسترسی به داده‌های تله متری و مدیریت شبکه‌های تعریف شده با نرم افزار (SDN)، به راحتی شبکه‌های بزرگ را عیب‌یابی می‌کند.
• ویژگی‌های امنیتی می‌توانند افرادی که به شبکه دسترسی دارند را کنترل کنند، حملات را رصد کرده و به اصلاح هرگونه نقض رخ داده کمک کنند.
• از قابلیت بهینه‌سازی عملکرد دستگاه‌ها و برنامه‌های کاربردی در شبکه برخوردار است و به اولویت‌بندی ترافیک و گروه‌بندی انواع دستگاه‌های شبکه کمک می‌کند.

۵. سوئیچ هوشمند

سوئیچ هوشمند چیزی مابین سوئیچ unmanaged و managed است. یعنی تا حدی پیشرفته‌تر از سوئیچ‌های مدیریت‌نشده و ارزان‌تر از سوئیچ‌های مدیریت‌شده هستند و برای شبکه‌های کوچکتر که بودجه محدودتری دارند، گزینه بهتری محسوب می‌شوند.

۶. سوئیچ‌ مدولار

با سوئیچ مدولار می‌توان در صورت نیاز ماژول‌های بیشتری اضافه کرد تا شبکه برای رشد و توسعه، انعطاف‌پذیری بیشتری داشته باشد. افزودن فایروال‌ها، ابزار تجزیه و تحلیل شبکه، اتصالات اضافه، منابع برق و فن‌های خنک‌کننده نمونه‌هایی از این ماژول‌هاست. این سوئیچ‌ها طبیعتا گران‌تر از گزینه‌های ثابت بازار هستند و در شبکه‌های خیلی بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرند. حتی در بیشتر موارد با قابلیت‌های لایه ۳، به‌عنوان روتر عمل می‌کنند.

مقاله فایروال چیست را از دست ندهید.

۷. سوئیچ با پیکربندی ثابت

سوئیچ‌ با پیکربندی ثابت تعداد مشخصی پورت دارد که قابل ارتقا نیست و متداول‌ترین نوع سوئیچ در بازار محسوب می‌شود. پورت‌ها از نظر سرعت و اتصال متفاوت‌اند. مثلا ممکن است  8، 16، 24 یا 48 پورت گیگابیتی داشته باشند. سرعت پورت حداقل 1 گیگابیت در ثانیه و نوع اتصال الکتریکی سیمی (RJ45) یا فیبر نوری است.

۸. سوئیچ قابل انباشته‌شدن

این سوئیچ‌ها بهینه‌سازی شبکه را راحت‌تر و قابلیت اطمینان آن را بیشتر می‌کنند. این دسته از سوئیچ‌ها توسط یک عامل SNMP/RMON، یک دامنه، یک رابط خط فرمان (CLI) یا یک رابط وب تغذیه می‌شوند و قابلیت گروه‌بندی لینک‌ها برای پوشش چند واحد پشته، انتقال ترافیک پورت میرورینگ از یک مولفه به مولفه دیگر و پیکربندی کیفیت خدمات همه واحدها را ارائه می‌کنند.

۹. سوئیچ لایه ۳ مدل OSI

سوئیچ‌ها بخشی از لایه دوم مدل OSI هستند. یعنی در لایه داده کار می‌کنند و وظیفه آنها ارسال فریم‌های اترنت در سریع‌ترین زمان ممکن از پورتی به پورت دیگر است. اما این سوئیچ‌ها در لایه سوم مدل OSI کار می‌کنند و به‌عنوان سوئیچ لایه سوم شناخته می‌شوند که ترکیبی از دستگاه‌های لایه 2 و 3 است. نرم افزار این سوئیچ‌ها پیچیده‌تر از لایه 2 قدیمی است و می‌تواند پروتکل‌های مسیریابی پویا را اجرا کند. در ادامه همین مقاله تفاوت سوئیچ لایه 2 و لایه 3 در مدل OSI را باهم بررسی می کنیم.

۱۰. سوئیچ مرکز داده

در سال‌های اخیر شاهد محبوبیت روزافزون دیتاسنترها بودیم. تقریبا همه سازمان‌های بزرگ دارایی‌ها و شبکه‌های فناوری اطلاعات خود را در چند مرکز داده بزرگ ادغام می‌کنند تا مدیریت آنها راحت‌تر باشد. در نتیجه از سوئیچ مراکز داده ویژگی‌هایی مثل عملکرد سریع، ظرفیت پورت زیاد، تاخیر کم، پشتیبانی از مجازی سازی، امنیت و غیره انتظار می‌رود.

۱۱. سوئیچ با پورت فیبر نوری

کانکتور RJ45 به یک کابل استاندارد اترنت متصل می‌شود که معروف‌ترین کابل رابط سوئیچ است. بسیاری از اوقات برای گسترش اتصال شبکه فراتر از محدودیت‌های کابل اترنت، باید از اتصال فیبر نوری استفاده کرد. این سوئیچ‌ها پورت RJ45 و فیبر نوری اضافه برای اتصال کابل‌های فیبر نوری دارند.

۱۲. سوئیچ صفحه کلید، ویدئو و ماوس (KVM)

این سوئیچ کامپیوترهای متعددی را به صفحه کلید، ماوس یا مانیتور متصل می‌کند و یک رابط عالی برای کاربری است که می‌خواهد چندین ماشین را از طریق یک کنسول مدیریت کند. کلیدهای میانبر صفحه کلید معمولاً در این دستگاه‌ها پیکربندی می‌شوند تا کاربر بتواند به‌راحتی بین رایانه‌ها جابه‌جا شود. به‌علاوه توسعه‌دهندگان KVM معمولا دسترسی سوئیچ را تا فاصله‌های طولانی‌تر گسترش می‌دهند تا بتوانند بدون هیچ مشکلی برای انتقال ویدئوهای DVI، VGA یا HDMI از آن استفاده کنند.

مزایای سوئیچ شبکه چیست؟

حال که می‌دانید switch چیست و چه انواعی دارد، بهتر است با مزایای استفاده از آن نیز آشنا شوید.

افزایش پهنای باند

سوئیچ‌ها اتصالات اختصاصی بین دستگا‌‌ه‌ها ایجاد می‌کنند و پهنای باند موجود را برای هر دستگاه افزایش می‌دهند.

بهبود عملکرد شبکه

سوئیچ‌ها سرعت انتقال داده‌های سریع‌تری ارائه می‌کنند و در نتیجه عملکرد شبکه را بهبود می‌بخشند.

امنیت بیشتر

سوئیچ‌ها می‌توانند شبکه‌های محلی مجازی (VLAN) را به منظور جداسازی ترافیک شبکه و جداسازی داده‌های حساس ایجاد کنند و دسترسی به دستگاه‌ها یا گروه‌هایی از دستگاه‌ها را محدود کنند.

مقیاس پذیری آسان

مدیران شبکه به راحتی می‌توانند سوئیچ‌هایی را به شبکه اضافه کنند تا تعداد دستگاه‌های قابل اتصال را افزایش دهند.

قدرت از طریق اترنت (POE)

بسیاری از سوئیچ های مدرن فناوری Power over Ethernet را ارائه می‌دهند که ممکن است تا ۱۰۰ وات برق را برای دستگاه‌های متصل به شبکه فراهم کند. سوئیچ POE می‌تواند دستگاه‌های شبکه مانند دوربین‌های امنیتی، حسگرها، چراغ‌های فضای باز و تلفن‌های VoIP را تغذیه کند و این دستگاه‌ها را از منبع تغذیه جداگانه بی نیاز سازد.

تقسیم بندی شبکه

استفاده از سوئیچ شبکه به شما امکان می‌دهد که شبکه را به چند بخش جداگانه تقسیم بندی کنید. این کار به کاهش ترافیک شبکه و بهبود عملکرد دستگاه‌ها کمک می‌کند.

مقرون بصرفه

سوئیچ‌های شبکه، قیمت مناسبی دارند و یک گزینه مقرون بصرفه برای اتصال چندین دستگاه در یک شبکه محسوب می‌شوند. در صورت استفاده از سوئیچ شبکه به اتصالات اختصاصی گرانقیمت نیازی نخواهید داشت.

معایب سوئیچ شبکه چیست؟

سوئیچ شبکه علی رغم مزایای فراوان، می‌تواند با معایبی نیز همراه باشد که مهمترین آن‌ها شامل موارد زیر است:

قیمت بالا

سوئیچ‌های شبکه، به‌ویژه مدل‌های پیشرفته و مدیریتی هزینه بالایی دارند. این هزینه‌ها شامل خرید، نصب و نگهداری می‌شود که برای سازمان‌های کوچک ممکن است زیاد باشد.

پیکربندی پیچیده

راه‌اندازی سوئیچ به تنظیمات پیچیده و تخصصی نیاز دارد. پیکربندی نادرست می‌تواند منجر به مشکلات عملکردی یا امنیتی در شبکه شود

تراکم ترافیکی

سوئیچ‌ها ممکن است باعث افزایش بار ترافیکی در شبکه شون؛، به‌ویژه در شبکه‌های بزرگ که نیاز به مدیریت حجم بالایی از داده‌ها دارند.

آسیب‌پذیری در مقابل پروتکل‌ها و حمله‌های چندپخشی

سوئیچ‌ها ممکن است در برابر حملات چندپخشی (مثل حملات DDoS) آسیب‌پذیر باشند که می‌تواند عملکرد شبکه را مختل کند.

آسیب‌پذیری در نگهداری جدول آدرس مک در شبکه‌های بزرگ

در شبکه‌های بزرگ، نگهداری و بروزرسانی جدول آدرس‌های MAC می‌تواند چالشی باشد و ممکن است باعث کاهش عملکرد سوئیچ شود.

محدودیت در فاصله

سوئیچ‌ها محدودیت فاصله دارند و برای مسافت‌های طولانی نیاز به تجهیزات اضافی مانند ریپیتر یا سوئیچ‌های بیشتر هستند که هزینه شما را افزایش می‌دهد.

هم چنین بخوانید: سن سوئیچ چیست؟

آیا سوئیچ شبکه، بی‌سیم هم وجود دارد؟

بله، همه سوئیچ‌های شبکه با سیم متصل نمی‌شوند. برخی از انواع سوئیچ‌های شبکه بی‌سیم هستند که اگرچه پهنای باند و توان عملیاتی کمتری دارند و به‌راحتی از عهده اتصال همزمان چندین دستگاه به شبکه برنمی‌آیند، اما کماکان وجود دارند و می‌توان از آنها استفاده کرد. البته شرکت‌هایی که در پی پایداری بیشتر و عملکرد بهینه شبکه هستند، سوئیچ‌های سیمی را ترجیح می‌دهند.

امنیت سوئیچ شبکه چقدر است؟

در بحث امنیت، برخی از مدل‌های سوئیچ شبکه به کاربرانی که امتیاز مدیریت دارند، اجازه دسترسی و کنترل بیشتر روی منابع شبکه را می‌دهند. در حالت کلی سوئیچ‌های Managed نسبت به سوئیچ‌های Unmanaged امنیت بالاتری دارند. چراکه هر کاربر (دستگاه) فقط با تأیید مدیر شبکه می‌تواند به منابع شبکه دسترسی پیدا کند.در حالی که سوئیچ‌های Unmanaged پورت کابل اترنت «باز» دارند که به تمام کاربران متصل به سوئیچ اجازه اتصال دستگاه و دسترسی به منابع شبکه را می‌دهند.

طول عمر سوئیچ شبکه

در گذشته، میانگین طول عمر بیشتر تجهیزات شبکه (از جمله سوئیچ) حدود پنج سال برآورد می‌شد. اما اکثر تجهیزات شبکه مانند سوئیچ‌های شبکه که امروز تولید و روانه بازار می‌شوند، طول عمر بیشتری دارند. می‌توان علتش را به مهندسی بهتر، تولید گرمای کمتر و مصرف انرژی پایین‌تر نسبت داد؛ اما هنوز هیچ پاسخ مشخص و قطعی در این باره وجود ندارد. هر زمان سوئیچ شبکه از کار بیافتد، طبیعتا عملکرد شبکه نیز آسیب می‌بیند.

تفاوت سوئیچ لایه 2 و لایه 3 در مدل OSI

Switchها بر اساس نوع آدرس مقصد در دولایه مختلف تعبیه می‌شوند که در مدل OSI قرار خواهند گرفت. در نوع اول یعنی سوئیچ لایه 3، switch با استفاده از آدرس IP مقصد، داده‌ها را در مسیر درست قرار می‌دهد اما در نوع دیگر (لایه 2) سوئیچ بر اساس آدرس مک  (MAC address) این کار را انجام می‌دهد.

مطالعه مقاله مین فریم mainframe چیست و آشنایی جامع با آن از دست ندهید.

تفاوت روتر و سوئیچ

روتر یا router دستگاهی است که با استفاده از داده‌های موجود در شبکه‌های مختلف اقدام به مسیریابی و پیداکردن مقصد موردنظر می‌کند. درحالی‌که سوئیچ نوعی از تجهیزات شبکه بوده که داده یا درخواست را به مقصد ارسال می‌کند. برای درک بهتر تفاوت این دو مورد بهتر است تا به مثال زیر توجه کنید.

زمانی که قصد مسافرت با ماشین را دارید موقع رسیدن به یک شهر ناآشنا با استفاده از تابلو‌های موجود در کوچه و خیابان‌ها مسیر خود را پیدا خواهید کرد که دقیقاً همین تابلوها در حال انجام کاری بمانند روتر‌ها یا مسیریاب‌ها هستند. اما برای رسیدن به مقصد علاوه بر دانستن مسیر، قرارگرفتن در آن نیز مهم است. یعنی زمانی که شما با استفاده از تابلوها جهت درست را پیدا کردید باید در خیابان صحیح نیز قرار بگیرید که روگذر یا زیرگذر، تقسیم‌کننده جاده، تونل و... همان switchهایی هستند که شما را در مسیر درست قرار می‌دهند.

از عمده تفاوت‌های میان روتر و سوئیچ، می‌توان به نیاز مبرم روتر در زمان اتصال به اینترنت اشاره کرد. به این معنی که اگر می‌خواهید به اینترنت دسترسی داشته باشید باید و باید یک router تهیه کنید اما برای این کار نیازی به سوئیچ نیست. در سازمان‌ها و شرکت‌هایی با ده‌ها یا صد‌ها دستگاه متصل به شبکه استفاده از سوئیچ واجب است.

برای اطلاعات بیشتر مقاله تفاوت هاب و سوئیچ و روتر را پیشنهاد می‌کنیم.

تفاوت هاب و switch

هاب یا hub دستگاهی است که به‌منظور اشتراک‌گذاری یک فایل میان تمامی سیستم‌های متصل استفاده می‌شود. درحقیقت یک hub و مجموعه سیستم‌ها و تجهیزات متصل به آن یک بخش (segment) از نتورک را تشکیل می‌دهد. زمانی که یک درخواست یا داده به هاب ارسال می‌شود، همان‌طور که اشاره شد این درخواست یا بسته به‌تمامی دستگاه‌های متصل ارسال خواهد شد.

اما در سوئیچ بسته تنها به مقصد یا مقاصد تعیین شده ارسال می‌گردد و غیر از آن نباید هیچ دستگاه دیگری بسته را دریافت کند. یک switch معمولاً سگمنت‌های مختلف یک نتورک را به هم متصل می‌کند، یعنی هاب‌ها به سوئیچ‌ها متصل می‌شوند و ترافیک به اشتراک گذاشته شده توسط hub را فیلتر می‌کنند. اگر سوئیچ و هاب همانند دروازه‌هایی در نظر بگیریم، برای عبور از سوئیچ نیاز به کارت شناسایی (همان آدرس مک مقصد) است اما برای عبور از هاب به هیچ چیزی نیاز نیست.

مقاله هاب شبکه چیست را از دست ندهید.

تفاوت سوئیچ با هاب و روتر در قالب جدول

ویژگی	هاب	سوئیچ	روتر
لایه OSI	لایه فیزیکی (1)	لایه پیوند داده (2)	لایه شبکه (3)
عملکرد اصلی	سیگنال‌های الکتریکی را دریافت و به تمام پورت‌های دیگر ارسال می‌کند (Broadcast)	بسته‌ها را بر اساس آدرس MAC مقصد به پورت صحیح ارسال می‌کند (Unicast)	بسته‌ها را بر اساس آدرس IP مقصد به شبکه‌های دیگر هدایت می‌کند
هوشمندی	فاقد هوشمندی	دارای هوشمندی (یادگیری آدرس‌های MAC)	دارای هوشمندی (انتخاب بهترین مسیر)
Collision Domain	یک Collision Domain واحد	هر پورت یک Collision Domain جداگانه	هر پورت یک Broadcast Domain جداگانه
Broadcast Domain	یک Broadcast Domain واحد	یک Broadcast Domain واحد	Broadcast Domain های جداگانه
سرعت	سرعت اشتراکی بین تمام دستگاه‌ها	سرعت اختصاصی برای هر دستگاه	سرعت بهینه شده بر اساس ترافیک
امنیت	کمترین امنیت	امنیت بیشتر (به دلیل عدم ارسال Broadcast)	بالاترین امنیت (فایروال و…)
پیچیدگی	ساده	نسبتاً پیچیده	پیچیده
کاربرد	منسوخ شده، اما در شبکه‌های بسیار ساده استفاده می‌شود	شبکه‌های LAN، شبکه‌های کوچک و متوسط	اتصال شبکه‌های مختلف (LAN، WAN، اینترنت)
مثال	یک دستگاه توزیع سیگنال ساده	سوئیچ‌های اترنت	روترهای خانگی، روترهای سازمانی

جمع‌بندی

Switch یکی از اصلی‌ترین تجهیزات شبکه است که در طراحی و پیاده‌سازی نتورک‌های محلی یا LAN استفاده‌های فراوانی دارد. این نوع دستگاه با استفاده از MAC آدرس دستگاه‌های متصل به خود به همراه اطلاعات مربوط به پورت‌ها، داده‌ها و بسته‌ها را به مقصد درست ارسال می‌کند. سوئیچ‌ها با استفاده از جداولی که در دل حافظه خود ذخیره کرده‌اند می‌توانند تشخیص دهند که کدام سیستم در کجا قرار دارد و از کدام درگاه اترنت استفاده می‌کند.

انواع مختلفی از سوئیچ ها وجود دارد که در این مقاله به بررسی چند مورد از آن‌ها پرداختیم. همچنین با ارائه مثال‌هایی به تفاوت‌های میان این سیستم با Hub و router نیز اشاره شد. امید است تا مطالعه این محتوا برای خوانندگان و کاربران عزیز مفید باشد.