سوئیچ LAN چیست و چگونه کار میکند؟

با افزایش چشمگیر ترافیک و پردازنده‌های سریعتر به کار گرفته شده برای محاسبات سیستم عامل‌ها،  شبکه‌های محلی یا به اختصار LAN هر روز متراکم‌تر و شلوغ‌تر می‌شوند. به منظور کاهش این ازدحام و بهبود سرعت LANها خیلی از تکنسین‌های فناوری اطلاعات به دنبال استفاده از فناوری راه گزینی switching) LAN) و سوئیچ‌‌های LAN هستند تا عملکرد فناوری‌های اترنت سنتی را بهبود بخشند. اما سوئیچ LAN چیست و چگونه از طریق فناوری راه گزینی ترافیک شبکه را هدایت می‌کند؟

فناوری راه گزینیswitching) LAN) شکلی از راه گزینی بسته است که در آن بسته‌های داده از طریق یک شبکه LAN از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر منتقل می‌شود. فناوری راه گزینی LAN در طراحی یک شبکه حیاتی است چرا که باعث می‌شود تا ترافیک تنها به مقصد مورد نظر ارسال شود. راه گزینی LAN اساسا شامل سه روش مشخص است: راه گزینی لایه دو مبتنی بر سخت افزار بر اساس آدرس‌های مک، راه گزینی لایه ۳ مبتنی بر آدرس‌های آی‌پی و راه گزینی لایه ۴ که در آن یک (QoS (Quality of Service می‌تواند برای هر کاربر تعیین شود. در میان آنها، راه گزینی لایه ۲ به طور گسترده‌ای برای تقسیم بندی شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرد. همان‌گونه که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید سوئیچ LAN بین پل و روتر متصل شده است تا چهار تصادم دامنه را شکل دهد. در این نوع طراحی شبکه اجزای شبکه بیشتری نسبت به شبکه‌های سنتی متصل شده توسط تکرار کننده، هاب‌ها و روترها قابل استفاده خواهد بود.

یک LAN معمولی شامل یک تا تعداد بیشتری سوئیچ LAN است که می‌تواند به یک روتر، مودم یا پل برای دسترسی به اینترنت متصل شود. سایر دستگاه‌های شبکه از قبیل فایروال‌ها، لود بلنسرها و آشکارسازهای نفوذ شبکه نیز می‌توانند در یک شبکه LAN قرار گیرند.

سوئیچ LAN چیست؟

سوئیچ LAN یکی از اجزای ضروری استفاده شده در شبکه‌های محلی است. یک سوئیچ LAN یک سوئیچ شبکه است که دو یا تعداد بیشتری LAN را به هم متصل کرده و بسته‌های بین این شبکه‌ها را تبادل می‌کند. سرعت یک سوئیچ LAN بیشتر از گیگابیت نیست و معمولا به حداکثر ۱۰۰۰ مگابیت در ثانیه می‌رسد. راه گزینی LAN از سه نوع سوئیچ LAN به نام‌های سوئیچ لایه ۲، سوئیچ لایه ۳ و سوئیچ لایه ۴ برای مسیریابی ترافیک در شبکه‌های LAN استفاده می‌کند. از آنجا که اغلب سوئیچ‌های LAN در لایه Data Link (لایه ۲) کار می‌کنند، در اغلب موارد از این سوئیچ لایه ۲ استفاده می‌شود و می‌توان آن را تقریبا در هر نوع شبکه محلی پیدا کرد. این معماری مزایایی از پل‌ها و روترها را ارائه می‌کند. مثل یک پل، یک سوئیچ LAN لایه ۲ می‌تواند ترافیک را بر اساس هدر لایه ۲ منتقل کند. همچنین مثل یک روتر، شبکه را به بخش‌های منطقی تقسیم بندی کرده و امکان مدیریت بهتر، امنیت بیشتر و امکان مدیریت ترافیک چندگا‌نه را فراهم می‌کند. سوئیچ‌های لایه ۳ و لایه ۴ به فناوری پیچیده‌تری نیاز دارند و گران‌تر هستند در نتیجه آنها اغلب در شبکه‌های بزرگتر و یا در محیط‌های شبکه خاص استفاده می‌شوند.

روش‌هایی که یک سوئیچ LAN برای مسیریابی ترافیک استفاده می‌کند

همان‌گونه که در بالا اشاره شد، سوئیچ‌های LAN به راه گزینی بسته (packet-switching) وابسته است. در شبکه‌های LAN، یک سوئیچ LAN یک اتصال را بین دو بخش برقرار می‌کند تا بسته‌های موجود ارسال شوند. یک راه گزینی لایه ۲ را به عنوان مثال در نظر بگیرید، بسته های ورودی در یک ناحیه از حافظه موقت در سرور ذخیره می‌شود. اطلاعات آدرس مک موجود در هدر بسته‌های منبع و مقصد توسط سوئیچ LAN خوانده شده و بعد با فهرستی از آدرس‌های موجود در جدول جستجوی سوئیچ مقایسه می‌شود. در ادامه سه روشی را که یک سوئیچ LAN برای مسیریابی ترافیک مورد استفاده قرار می‌دهد را مشاهده می‌کنید.

• میانبر زدن–  در این روش سوئیچ LAN می‌تواند آدرس مک را به محض شناسایی یک بسته توسط سوئیچ LAN بخواند. بعد از ذخیره سازی ۶ بایتی که اطلاعات آدرس مک را تشکیل می‌دهد، آن‌ها بلافاصله بسته را به گره مقصد ارسال می‌کنند.

• ذخیره و انتقال– با این روش تمام بسته در بافر ذخیره و قبل از ارسال آن به گره مقصد برای خطاهای احتمالی بررسی می‌شود. اگر این بسته با خطایی مواجه بود دور انداخته می‌شود. در غیر این صورت سوئیچ به دنبال آدرس مک گشته و بسته را به گره مقصد ارسال می‌کند. خیلی از سوئیچ‌های LAN می‌توانند این دو شیوه را باهم ترکیب کنند، به این شکل که تا قبل از یک خطای مشخص از روش میانبر استفاده کنند و در صورت بروز خطا به روش ذخیره و انتقال تغییر حالت دهند.

• بدون قطعه قطعه کردن– این روشی است که کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد و شبیه به روش میانبر زدن کار می‌کند با این تفاوت که اولین ۶۴ بایت بسته را قبل از ارسال آن ذخیره می‌کند. دلیل این کار این است که اغلب خطاها و تمام برخوردها در ۶۴ بایت اولیه یک بسته رخ می‌دهد.

راهکارهای سوئیچ FS LAN

فناوری راه گزینی LAN کمک می‌کند تا بهره وری کلی شبکه‌های محلی بهبود پیدا کرده و مشکلات موجود پهنای باند با شیوه صحیح به کارگیری سوئیچ‌های LAN برطرف شود. FS این امکان را در اختیار شما می‌گذارد تا با آرایه‌ای کامل از سوئیچ‌های LAN که با سرعت گیگابیتی با پوشش سوئیچ مدیریت شده PoE+ سری‌های S2800/S3900/S5800 برای لایه‌های ۲ یا ۳ شبکه خود را مجهز کنید.

منبع:شبکه مگ