چگونه یک سوئیچ اترنت مناسب خریداری کنیم ؟

4

سوئیچ اترنت چیست

سوئیچ که ظاهری شبیه یک جعبه با تعداد زیادی پورت دارد سخت افزاری بسیار کوچک است که قادر به متمرکز سازی ارتباطات صورت گرفته مابین چندین دستگاه و وسیله­ ی ارتباطی در یک شبکه­ ی LAN) Local Area Network) می باشد.در خانه یا اداره، سوئیچ اترنت به عنوان یک ایستگاه مرکزی عمل می کند که کامپیوترها، چاپگرها و هر دستگاه سیمی دیگر را به یکدیگر متصل می کند. این سوئیچ همچنین به روتر و مودم برای دسترسی به اینترنت متصل شده است. سوئیچ ها می توانند به یکدیگر متصل شوند، هر کدام به دستگاه های دیگر تقسیم می شوند. سوئیچ های معمولی اترنت فقط سیگنال های داده را ارسال می کنند. با این حال، یک نسخه ی قدرتمند، برق را به دستگاه های از راه دور مانند دوربین های امنیتی انتقال می دهد.
پیش از رواج روترهای پهن باند، استفاده از دستگاه های اِترنتی ِ سوئیچی مجزا و مستقل در شبکه های خانگی، بسیار معمول بوده است. اما امروزه، سوئیچ های اترنتی به صورت مستقیم و به عنوان بخشی از هسته­ی حافظه درون روترهای پهن باند قرار گرفته اند. با این وجود، هنوز هم سوئیچ های شبکه ای سطح بالا در بسیاری از مکانها توسط شرکت ها و مراکز داده بکار گرفته می شوند.

    

انواع سوئیچ اترنت

سوئیچ های شبکه از نظر مدیریت داده های شبکه به دو نوع سوئیچ Managed یا سوئیچ مدیریتی و سوئیچ UnManaged یا غیر مدیریتی طبقه بندی می شوند.
Managed Switches از قابلیت تنظیم شدن برای دست‌یابی به عملکردهای خاص و اولویت‌بندی ترافیک شبکه‌های محلی برخوردار می‌باشد و اطلاعات بااهمیت بیشتری می‌توانند به‌سرعت جابجا شوند. این امر در هنگام شناسایی مشکلات بسیار حائز اهمیت است، هنگامی که شما ترافیک multi-cast در شبکه ی خود دارید و خرابی برای شما هزینه گزافی را به دنبال خواهد داشت، استفاده از سوئیچ های مدیریتی ترجیح داده می شود.
سوئیچ های مدیریتی دارای قابلیت QoS که موجب می شود سوئیچ پهنای باند زیر مجموعه های داده را اولویت قرار دهد و اجازه می دهد پهنای باند بیشتری به شبکه اختصاص داده شود و اطمینان حاصل شود که IP داده بی هیچ مشکل وارد شود .

سوئیچ مدیریتی و غیر مدیریتی

از دیگر قابلیتهای این نوع سوئیچ پشتیبانی از SNMP( پروتکل مدیریت آسان شبکه) از طریق agent های جاسازی شده می باشد. سوئیچ های مدیریتی را می توان به عنوان یک گروه مدیریت نمود. این سوئیج ها دارای یک پروتکل اضافی همچون RSTP که یک مسیر کابلی جایگزین را ارائه می دهد و از موقعیت های LOOP که بیشتر عامل اشکال در عملکرد شبکه هستند، جلوگیری می کند. قابلیت VLAN و LACP که به فراهم شدن یک شبکه قابل اعتماد با سرعت بالا می انجامد نیز از ویژگی های این سویچ ها می باشد.
در صورت لزوم می توان پیکر بندی سوئیچ مدیریتی را تغییر داده و آن قسمت از شبکه ی خود را که می خواهید، بر اساس نیاز های مشخص شده شبکه ی خود عوض کنید.
سوئیچ های مدیریتی را کاربرانی بکار می برند که بایستی در میلی ثانیه پاسخ دهی داشته باشند. بویژه برای سازمان هایی که لازم است شبکه های خود را از راه دور و حفاظت شده مدیریت و عیب یابی کنند، که برای مدیران شبکه امکان دستیابی به یک عملکرد شبکه بهینه و قابل اعتماد را فراهم می کند. سوئیچ های مدیریتی در هر شبکه یا بخشی از شبکه که ترافیک باید نظارت و کنترل شود، مورد استفاده قرار می گیرند. سوئیچ های مدیریتی شبکه امکان کنترل کامل داده، پهنای باند و ترافیک را فراهم می کنند.
سوئیچ های غیر مدیریتی طبق هر آن چیزی که کمپانی تعیین کرده، کار می‌کند و نمی‌توان آن‌ها را مدیریت کرد. یک راه حل مقرون به صرفه هستند که نیازی به پیکربندی نداشته و تنها کافی است که آنها را به پریز برق وصل کنید تا روشن شود و شروع به فعالیت کند.این سوئیچ ها مانند یک وسیله Plug & Play در شبکه عمل می‌کند و تنها بااتصال به برق و بدون نیاز به تنظیم اجازه خواهد داد تا تجهیزات متصل به سوئیچ‌ها با یکدیگر ارتباط داشته باشند.


این سوئیچ ها از فاقد قابلیت پیکر بندی و مدیریت و نظارت از راه دور هستند اگر چه خیلی از آنها می توانند به صورت محلی نظارت شوند و از طریق شاخص های LED و سوئیچ های DIP پیکر بندی شوند. سوئیچ های غیر مدیریتی دارای هزینه کمتری بوده و در شبکه های کوچک یا در گروه های کاری موقت که به شبکه های بزرگتر متصل می شوند، استفاده می شوند. این سوئیچ ها به ابزارهای اترنتی اجازه می دهند که با یکدیگر در تعامل باشند(همچون PC یا پرینتر شبکه) و شرایطی فراهم میکند که اتصال به شبکه و رد و بدل کردن اطلاعات به محلی که لازم است، ممکن شود. آنها دارای پیکر بندی ثابت بوده و اجازه نمی دهند که این پیکر بندی تغییر کند، بنابراین، به هیچ عنوان لازم نیست که بسته ها (PACKET) اولویت دهی شوند. آنها می توانند بر روی دسک تاپ یا در رک جایگذاری شوند و برای اتصال های سوئیچینگ ارزان تر هستند.
سوئیچ‌های غیر مدیریتی به کاربر این اجازه را می دهد تا کنترل بهتری بر روی ترافیک‌های عبوری در شبکه محلی داشته باشد و به صورتی حرفه ای تر انتخاب‌های خود را انجام دهد. این نوع سوئیچ‌ها تمامی مشخصات و قابلیت‌های Unmanaged Switches را دارا می‌باشد و توانایی تنظیم، مدیریت و مانیتور کردن را دارا می‌باشد و این امکان را می‌دهد تا بتوانید کنترل سریعی بر روی ترافیک‌های عبوری داده‌ها در شبکه داشته باشید. Unmanaged Switches را نمی توان تنظیم کنید زیرا آن‌ها قادر به پشتیبانی از پنلهای مدیریتی نیستند و بنابراین کاربر نیز نمی‌تواند کنترلی بر روی‌داده‌های شبکه داشته باشد.
نتیجه این که سوئیچ‌های مدیریتی گران‌تر از سوئیچ‌های غیر مدیریتی هستند و سوئیچ‌های مدیریتی از مزایا و قابلیت‌های بهتری نسبت به سوئیچ‌های غیر مدیریتی برخوردار میباشند و می‌توانند عملکرد شبکه را بهبود دهند.

لایه های سوئیچ

سوئیچ در لایه های دوم و سوم و هفتم مدل OSI زیاد مورد استفاده قرار می گیرد اما به ترتیب کاربرد آن نوع دوم رایج تر و پرکاربردتر است و نوع لایه سوم و هفتم دارای کاربرد کمتری می باشد.
در لایه دو آدرس دهی به صورت فیزیکی یا همان MAC است این لایه چگونگی اتصال دستگاها به رسانه های مختلف و همینطور نوعیت فریم را نیز نشان می دهد این سوئیچ دارای یک جدول است که تمام آدرس های سخت افزاری را از زمان فعال شدن و آغاز به کار در خود ذخیره می کند و در مرتبه های بعدی برای ارسال هر پکت به مقصد آن مشکل وجود نخواهد داشت و آدرس های تمام دستگاه های موجود درشبکه را شناسایی میکند سوئیچ های این لایه غیر مدیریتی هستند یعنی به پیکربندی و تنظیمات خاص احتیاجی ندارند و تنها برای شبکه های کوچک فایده ی بیشتری دارند .اما در لایه سه آدرس دهی به صورت منطقی یا همان IP است در این لایه دستگاه های لایه سه که روتر و سوئیچ های لایه سه می باشد مورد استفاده قرار می گیرند و از رسانه های مختلف برای اتصال کمک می گیرند این سوئیچ ها از نوع مدیریتی اند که نیازمند نصب و پیکربندی بوده و قیمت بالایی دارند و برای شبکه های بزرگتر مفیدتر می باشند.

پورت های سوئیچ

سوئیچ‌ها از لحاظ تعداد پورت اتصالی و سرعت انتقال اطلاعات نیز انواع مختلفی دارند. سوئیچ‌های عادی و خانگی به طور متوسط 4 تا 8 پورت شبکه دارند و سوئیچ‌های صنعتی و تجاری که بین24،16، 32 تا 128 پورت اتصالی را پشتیبانی می کنند.لازم بذکر است که فیبر نوری به صورت مجزا در سوئیچ ها درگاه و پورت ورودی دارند
از نظر سرعت نیز سوئیچ هایی که در شبکه‌های خانگی کاربرد دارند تا ۱Gbps و انواعی که در مرکز داده و شبکه های بزرگ استفاده می شوند امکان انتقال داده تا ۱۰Gbps را پشتیبانی می کنند.

ظرفیت سوئیچ

اغلب ظرفیت Backplane حداقل به اندازه مجموع پهنای باند تمام درگاه ها می باشد.
به عنوان مثال در یک سوئیچ با ۲۴ پورت گیگابایتی و پورت Uplink ده گیگابایتی داریم: گیگابایت بر ثانیه ۸۸ = ۲۰×۲+۲۴×۲
استفاده از ضریب ۲ به این جهت است که هر درگاه باید در حالت Full Duplex عمل کند.
اکثرا” اعداد دیگری نیز مثل Forwarding Rate و Filter Rate مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به این که اکثر سازندگان سوئیچ ها اعداد مختلفی را بکار می برند مقایسه نمودن این شاخص ها با هم بسیار مشکل است. در این بین برای انجام یک مقایسه منطقی تر اکثر سازندگان قبول کرده اند که کمترین اندازه Packetهای اطلاعات ۶۴ بایت باشد که بایستی ۸ بایت برای Preamble و یک InterframeGap را نیز با آن جمع نمود که در مجموع ۹۶ بیت می شود. در نتیجه طول Packet به ۶۷۲ بیت می رسد. در یک سوئیچ گیگابیتی در هر ثانیه هر درگاه چیزی نزدیک به ۶/۱ میلیون بسته اطلاعات را جابجا می کند که در مجموع یک سوئیچ ۲۴ درگاه ،۴/۳۸ میلیون بسته در ثانیه را انتقال می دهد. زمانی که برای پردازش بسته های کوچکتر صرف می شود کمتر است ولی این به افزایش حجم اطلاعات منتقل شده بوسیله ی سوئیچ منجر نمی شود.

سرعت سوئیچ

یکی از اصلی ترین مسائل در مورد سوئیچ ها که در چند سال اخیر بسیار در مورد آن تحقیق و بررسی شده است سرعت پورت های آن ها می باشد . در حال حاضر گیگابیت به یک استاندارد تبدیل شده است و سوئیچ های ۱۰ گیگابیتی نیز به صورت وسیع در Backbone ها استفاده می شوند ،حال آنکه نسل های بعدی یعنی ۴۰ و ۱۰۰ گیگابیت نیز به طور تقریبی آماده هستند تا فعالیت خود را شروع کنند. امروزه سوئیچ ها دیگر بر اساس استاندارد Fast Ethernet با سرعت ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه ارائه نمی شوند.
بکارگیری درگاه های ۱۰۰/۱۰ فقط برای سوئیچ هایی که در مصارف خانگی استفاده می شوند که به خاطر قیمت پایین تر آنها مقرون به صرفه می باشد. البته بسیاری از خریدارانی که مصارف خانگی دارند ترجیح می دهند با پرداخت مقداری پول بیشتر، از سرعت های بالاتر بهرمند شوند. بر اساس موارد استفاده ی سوئیچ، لازم است به رابط های آن نیز دقت شود. در یک ساختمان چند طبقه که در هر طبقه آن کاربران زیادی حضوردارند لازم است درگاه های گیگابیتی همراه با Uplinkهای ۱۰ گیگابیتی را در اختیار آنها قرار دارد.

برند های تولید کننده سوئیچ در جهان

شرکت های زیتدی در دنیا اقدام ب تولید سوئیچ شبکه نموده اند که در اینجا به تعدادی از آنها اشاره می کنیم:
سیسکو ، جونیپر ، آی بی ام ، فاندری ، اکستریم ،D-Link ، TP-Link ، هواوی . البته لازم به ذکر است که در این میان سیسکو بسیار پرطرفدار تر بوده و بسیاری از استفاده کننده گان از این برند رضایت دارند.
متخصصین شبکه پیشنهاد می کنند که برای انتخاب یک سوئیچ مناسب ابتدا یک فهرست از انتظارات کاربر از سوئیچ تهیه شود.البته نوع استفاده از سوئیچ نیز بسیار مهم است مثلا قرار است در چه نوع محیطی کار کنند چرا که برای مصارف خانگی ، تجاری و صنعتی انتخاب های جداگانه ای می توان داشت. در قهرست ذکر شده لازم است به موارد زیر دقت شود:
ویژگی های فیزیکی سوئیچ از نظر تعداد و نوع پورت شبکه و فیبر نوری
نوع مدیریت سوئیچ از طریق SNMP ، Web یا (Management Framework)
کارکردهای امنیتی سوئیچ ، NAC ) VLAN) یا( RADIUS)
توقعات کاربر از سوئیچ بر اساس (کار در لایه ۲ یا ۳، تشخیص درستی کابل، Loopback Detection ، VoIP و …)
تعدا کاربران موجود در شبکه ،ترافیکی ایجاد شده توسط آنها و همینطور پهنای باندی مورد نیاز
بررسی اهمیت قابلیت Green Ethernet (طراحی بدون فن، بازدهی بالا در مصرف انرژی)
بررسی احتیاج به بعضی عملکردهای ویژه مثل  (Captive-Portal، VoIP Helper) و…
این فهرست به انتخاب یک سوئیچ مناسب بسیار کمک می کند چرا که به سرعت نمونه های نلمناسب از دایره انتخاب خارج می شوند. اما با این حال باز هم تعداد بسیار زیادی سوئیچ های باقی می مانند که از نظر قیمت و عملکرد آنچنان با هم تفاوت ندارند. در این شرایط این خریدار است که براساس علاقه ی خود به یک محصول خاص و قیمت آن انتخاب می کند. البته لازم بذکر است که برای کاربردهای حرفه ای آنچنان گزینه های زیادی در اختیار نمی باشند.