یک سوئیچ شبکه (Network Switch)، دستگاه‌هایی مانند رایانه‌ها، چاپگرها و نقاط دسترسی بی‌سیم را در یک شبکه به یکدیگر متصل می‌کند و به آنها اجازه می‌دهد تا با تبادل بسته‌های داده با هم ارتباط برقرار کنند. سوئیچ ها می‌توانند دستگاه‌های سخت افزاری باشند که شبکه‌های فیزیکی را مدیریت می‌کنند یا دستگاه‌های مجازی مبتنی بر نرم‌افزار. به زبان ساده‌تر سوئیچ شبکه عنصر اساسی مشترکی است که در همه‌ی شبکه‌ها وجود دارد و به اتصال دستگاه‌ها به منظور اشتراک منابع کمک می‌کند. سوئیچ ها اکثریت قریب به اتفاق دستگاه‌های شبکه را در شبکه‌های داده مدرن تشکیل می‌دهند. آنها اتصالات سیمی را برای رایانه‌های رومیزی، نقاط دسترسی بی‌سیم، ماشین‌آلات صنعتی و برخی دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) مانند سیستم‌های ورود کارت فراهم می‌کنند.
نحوه کار سوئیچ شبکه
هنگامی که یک دستگاه به سوئیچ متصل می‌شود، سوئیچ آدرس کنترل دسترسی رسانه (MAC) آن را یادداشت می‌کند. این کد در کارت رابط شبکه (NIC) دستگاه قرار میگیرد که آن نیز به کابل اترنت و سپس به سوئیچ متصل می‌شود. سوئیچ از آدرس MAC برای شناسایی بسته‌های خروجی دستگاه متصل شده و محل تحویل بسته‌های ورودی استفاده می‌کند. هنگامی که یک دستگاه بسته‌ای را به دستگاه دیگری ارسال می‌کند، ابتدا وارد سوئیچ می‌شود و سوئیچ هدر آن را می‌خواند تا تصمیم بگیرد با آن چه کاری انجام دهد. سپس آن را با یک یا چند آدرس مقصد مطابقت می‌دهد و بسته را از طریق پورت‌های مناسبی که به دستگاه‌های مقصد منتهی می‌شود، ارسال می‌کند.
برای کاهش احتمال تداخل در ترافیک شبکه به سوئیچ یا از سوئیچ و دستگاه متصل به طور همزمان، اکثر سوئیچ‌ها عملکرد دوطرفه کامل را ارائه می‌کنند که در آن بسته‌هایی که از یک دستگاه می‌آیند و می‌روند به پهنای باند کامل سوئیچ دسترسی دارند. برای درک بیشتر این مطلب می‌توانید حالتی را که دو نفر از طریق تلفن همراه با هم صحبت می‌کنند، مقایسه کنید با حالتی که ارتباط آنها از طریق واکی تاکی انجام میگیرد.
در جشنواره نوروزی لیان وارد دنیای شبکه شوید:
انواع سوئیچ شبکه
اندازه سوئیچ‌ها بسته به تعداد دستگاه‌های مورد نیاز برای اتصال در یک منطقه خاص و همچنین نوع سرعت/پهنای باند شبکه مورد نیاز برای آن دستگاه‌ها می‌تواند متفاوت باشد. برای مثال اندازه‌ی سوئیچ می‌تواند از دستگاه‌های چهار یا هشت پورته برای استفاده خانگی یا یک دفتر کوچک تا سوئیچ‌هایی با ظرفیت 128 پورت در شرکت‌های بزرگ‌تر تغییر کند. سوئیچ ها در سرعت شبکه‌ای که ارائه می‌دهند، متفاوت هستند. اینکه کدام سرعت را انتخاب کنید به توان عملیاتی مورد نیاز برای کارهایی که انجام می‌دهید بستگی دارد. از نظر کنترل و کاربرد نیز موارد زیر مدل‌های معروف‌تر سوئیچ هستند:
• سوئیچ KVM
KVM مخفف صفحه کیبرد، ویدئو و ماوس است. این نوع سوئیچ برای اتصال صفحه کلید، ماوس یا مانیتور به چندین کامپیوتر استفاده می‌شود. این سوئیچ ها اغلب برای کنترل گروهی از سرورها و در عین حال صرفه‌جویی در فضای دسکتاپ با حذف کابل‌ها استفاده می‌شوند. سوئیچ KVM یک رابط ایده‌آل برای کاربرانی است که نیاز به کنترل عملکرد چندین رایانه از یک کنسول دارند. این دستگاه‌ها را اغلب میتوان با کلیدهای میانبر صفحه کلید برنامه‌ریزی کرد که به شما امکان می‌دهد به راحتی بین رایانه‌های شخصی جابجا شوید.
• سوئیچ مدیریت شده
سوئیچ مدیریت شده سوئیچی است که نیاز به نظارت یک مدیر شبکه دارد. این نوع سوئیچ به شما امکان کنترل کامل بر ترافیک دسترسی به شبکه را می‌دهد. در عین حال می‌توانید هر پورت اترنت را به صورت سفارشی پیکربندی کنید تا حداکثر کارایی را در انتقال داده‌ها داخل شبکه داشته باشید. بسیاری از افراد از سوئیچ های مدیریت شده برای ایجاد شبکه‌های محلی مجازی (VLAN) استفاده می‌کنند که به شما امکان می‌دهد شبکه خود را بیشتر بخش‌بندی کنید و بار ترافیک را برای هر نوع دستگاه متصل کنترل کنید. سوئیچ های مدیریت شده اغلب از نظر هزینه بالاتر از همتایان مدیریت نشده خود هستند، اما در عوض شما آزادی ایجاد شبکه‌ای را دارید که با حداکثر کارایی و مطابق با مشخصات دستگاه‌های منحصر به فرد تنظیم شده است.
• سوئیچ مدیریت نشده
سوئیچ‌های مدیریت نشده عموماً ساده هستند و به نصب خاصی فراتر از کابل اترنت نیاز ندارند. در حالی که برخی از سوئیچ‌های مدیریت نشده ممکن است از راه دور قابل دسترسی باشند، اکثر آنها از سرپرست می‌خواهند هنگام راه‌اندازی سوئیچ تغییرات گسترده‌ای ایجاد کند. اگر سوئیچی می‌خواهید که عملکردهای اساسی و پایه‌ای را بدون نیاز به سفارشیسازی انجام دهد، ممکن است این مدل بهترین نوع سوئیچ شبکه برای شما باشد که قیمت کمتری نیز نسبت به مدل مدیریت شده دارد.
• سوئیچ هوشمند
این دستگاه‌ها نوعی سوئیچ مدیریت شده هستند که فقط تعدادی گزینه برای مدیریت دارند. به جای ارائه عملکرد مدیریت کامل یک سوئیچ مدیریت شده، سوئیچ هوشمند ممکن است فقط عملکردی را برای پیکربندی تعدادی از تنظیمات مانند VLAN یا حالت های دوطرفه ارائه دهد. اگر شبکه شما به مجموعه کاملی از سفارشی سازی نیاز ندارد، سوئیچ هوشمند می‌تواند گزینه خوبی باشد. این مدل اغلب مقرون به صرفه‌تر از سوئیچ‌های مدیریت‌شده کامل است، در حالی که هنوز گزینه‌های سفارشیسازی بیشتری را در مقایسه با سوئیچ‌های مدیریت نشده ارائه می‌دهد.
• سوئیچ PoE
PoE مخفف power over Ethernet است. سوئیچ PoE برق را از طریق شبکه به دستگاه‌های مختلف توزیع می‌کند. این بدان معناست که هر دستگاهی در شبکه، از رایانه‌های شخصی گرفته تا دوربین‌های IP و سیستم‌های روشنایی هوشمند، می‌تواند بدون نیاز به نزدیک بودن به نقطه دسترسی AC یا روتر کار کند، زیرا سوئیچ PoE هم داده و هم برق را به دستگاه‌های متصل ارسال می‌کند.
تفاوت سوئیچ شبکه، هاب و روتر
همانطور که سوئیچ چندین دستگاه را برای ایجاد یک شبکه به هم متصل می کند، روتر نیز چندین سوئیچ و شبکه‌های مربوط به آنها را به هم متصل می‌کند تا یک شبکه حتی بزرگ‌تر را تشکیل دهد. این شبکه‌ها ممکن است در یک مکان واحد یا در چندین مکان مختلف قرار داشته باشند. هنگام ایجاد یک شبکه تجاری کوچک، به یک یا چند روتر نیاز دارید. این روتر علاوه بر اتصال چندین شبکه به یکدیگر، به دستگاه‌های تحت شبکه و چندین کاربر اجازه دسترسی به اینترنت را نیز می‌دهد. در حالت کلی میتوان گفت روتر به عنوان یک توزیع کننده کار می‌کند. ترافیک را هدایت می‌کند و کارآمدترین مسیر را برای اطلاعات (در قالب بسته‌های دیتا) برای انتقال در یک شبکه انتخاب می‌کند. روتر کسب و کار شما را به دنیا متصل می‌کند، از اطلاعات در برابر تهدیدات امنیتی محافظت می‌کند و حتی تصمیم میگیرد که کدام دستگاه‌ها نسبت به سایرین اولویت دارند.
هاب نیز می‌تواند چندین دستگاه را به منظور اشتراک منابع به یکدیگر متصل کند، مجموعه دستگاه‌های متصل به هاب به عنوان بخش LAN شناخته می‌شود. تفاوت اصلی هاب با سوئیچ در این است که بسته‌های ارسال شده از یکی از دستگاه‌های متصل، به همه دستگاه‌هایی که به هاب متصل هستند پخش می‌شوند. در حالی که در مورد سوئیچ، بسته‌ها فقط به یک درگاه خاص هدایت می‌شوند و آن هم به دستگاهی که بسته‌ها به آن آدرس داده شده‌اند، هدایت می‌شود. سوئیچ ها معمولاً بخش‌های LAN را به هم متصل می‌کنند. سوئیچ‌ها ترافیکی را که برای دستگاه‌هایی در همان بخش LAN هستند فیلتر می‌کنند. در واقع میتوان گفت سوئیچ‌ها در مقایسه با هاب هوشمندتر و پیشرفته‌تر عمل می‌کنند.
