چگونه بهترین سوئیچ شبکه (اترنت) را انتخاب کنیم

1

برای انتخاب بهترین سوئیچ شبکه (اترنت) باید بدانید که هماهنگی شبکه با استانداردهای جدید تا حد زیادی به قابلیت‌ها و خصوصیات سوئیچ‌ها بستگی دارد. لازم است سوئیچ شبکه (اترنت) تا آنجا که امکان دارد در مدیریت شبکه و هدایت جریان اطلاعات بسیار توانمند ظاهر شود. چرا که به این ترتیب توسعه و تنظیم شبکه در آینده با کمترین هزینه و سختی انجام خواهد شد. در این بین PoE یا Power over Ethernet که برق را به دستگاه‌های متصل به سوئیچ می رساند نیز مسئله‌ای درخور توجه است.

بهترین سوئیچ شبکه (اترنت) و عملکرد آن

یک سوئیچ شبکه (اترنت)، یک ابزار شبکه‌ای کامپیوتری است که اتصال قسمت‌های مختلف شبکه را به یکدیگر ممکن می‌کند. در اکثر شبکه‌های محلی اترنت (LANs) سوئیچ شبکه به عنوان جمع کننده عمل می‌کند و یک شبکه می‌تواند دارای بیش از یک سوئیچ باشد. سوئیچ فقط داده‌ها را به دستگاه دریافت کننده مورد نظر ارسال می‌کند. به این ترتیب، هیچگاه به یک شبکه بیش از اندازه فشار وارد نمی‌شود. افزون بر این می‌توان آن را به امنیت بیشتر نیز تعبیر کرد، چرا که دسترسی به داده ها از طریق کامپیوتر دیگر ممکن نیست.

ویژگی بهترین سوئیچ شبکه (اترنت)

ویژگی “قفل نکردن و سرعت بالا در سیستم سیمی” هر دو از عملکردهای سوئیچ شبکه (اترنت) هستند. با یک سوییچ ،‌10/100/100، 24 پورت اگر هر پورت در حالت دوبلکس کامل G 2 باشد، 24 پورت یعنی سوییچ G 48. زمانی که این حجم از اطلاعات بوسیله سوئیچ جابجا می‌شود، سوئیچ می‌تواند عملکردی را شامل قابلیت قفل نکردن و سرعت بالا داشته باشد.

در زمان‌هایی که سوئیچ شبکه (اترنت) به یک سوئیچ دیگر یا خدمات دهنده (سروری که ذخایر شبکه را مورد استفاده قرار می‌دهد) متصل باشد، ویژگی قفل نکردن ضرورت پیدا می‌کند. با این وجود نحوه دست‌یابی به این هدف به طراحی سازنده وابسته است. کاربر مجبور است به اطلاعات داده شده توسط سازنده اعتماد کند. در غیر این صورت، کاربر لازم است قابلیت سوئیچ شبکه (اترنت) را با دستگاه و ابزاری همچون Spirent Testcenter Smartbits تست کند و مطمئن شود بهترین سوئیچ شبکه (اترنت) را برای کاربری خود انتخاب کرده است. قابلیت‌های سوئیچ فقط از کانفیگ کردن پورت قابل دریافت نیست.

تست سوئیچ شبکه (اترنت)

از آن‌جایی که آماده کردن تجهیزات تست و انجام تست کار سختی است، می توان از سازنده خواست برای اینکه ادعای خود را ثابت کند گزارش های مربوط به تست را ارسال کند.

همانگونه که مشخص است نمی‌توان از دستگاه‌ها و ابزارها توقع داشت مدت زمان طولانی را با تمام توان خود فعالیت کنند. این توقع نابجا است و نه تنها نشان دهنده برنامه‌ریزی ساختاری ضعیف است بلکه موجب می‌شود استرس شایان توجهی بر قطعات و دستگاه‌ها اعمال شود و به شکلی غیر مستقیم روی پایداری شبکه نیز تاثیر منفی می‌گذارد. در کاربردهای واقعی، به محض شناسایی عملکرد قطعات، می‌بایست به صورت پیوسته تنظیمات مناسب انجام شود. انجام این تنظیمات، مدیریت تجهیزات شبکه و برنامه‌ریزی انتقال اطلاعات را نیز شامل می‌شود. به‌علاوه دستگاه‌ها باید فضای آزاد کافی را در اختیار داشته باشند تا از خطاها و مشکلات ساختاری در زمان ایجاد تغییرات ناگهانی ممانعت کنند.

How to choose the best Ethernet switch, بهترین سوئیچ شبکه (اترنت)

سوئیچ اترنت چهار پورت شبکه به همراه دو فیبر نوری

قابلیت های PoE

استفاده از PoE (منبع تغذیه از طریق اترنت) برای انتقال انرژی برق لازم در سیستم‌های IP یک راه حل مقرون به صرفه و قابل اطمینان است. تکنولوژی برق به وسیله اترنت سیستمی را به کار می‌بندد که توان مشخص الکتریکی را از طریق کابل کشی اترنت انتقال می‌دهد. به این معنی که دستگاه شبکه این توانایی را دارد که با همان کابلی که برای اتصال شبکه بکار گرفته می‌شود تغذیه شود تا از سیم کشی اضافه جلوگیری شود.

سوئیچ PoE

در بازار دو نوع سوئیچ POE عرضه می‌شود: “توان عملیاتی در هر پورت جداگانه” و “توان عملیاتی در کل پورت‌ها” که هر کدام از آنها در نوع خود حرف‌هایی برای گفتن دارند.

الف. توان عملیاتی به ازای هر پورت

این نوع از سوئیچ‌های PoE زمان طرح ریزی و توسعه سیستم نظارت IP خویش را برای کاربران بسیار انعطاف پذیر می‌کنند. سوئیچ‌های PoE که نقش منبع توانی (PSE) را بر عهده دارند می‌بایست توان کافی را به دستگاه‌های متصل به شبکه انتقال دهند (PD). هر زمان تضمین شد هر پورت بر اساس استاندارد IEEE802.3af یا IEEE802.at می‌تواند توان را انتقال دهد، می تواند به سیستم متصل شود و به کار گرفته شود. نیاز به فعالیت‌های پیچیده مهندسی نیست، ولی این سوییچ‌ها ممکن است بزرگتر یا حتی گرانتر باشند و بهتر است در شرایط آب و هوایی کنترل شده بکار گرفته شوند.

ب. توان عملیاتی در کل پورت ها

این سوئیچ را می توان نوع ارزانتر PoE دانست، البته کاربران در زمان انتخاب این نوع سیستم باید به چند نکته توجه کنند. به عنوان مثال ویژگی‌هایی مانند جابجایی، تغییر زاویه، زوم، فن‌های خنک کننده، گرم‌کن‌ها یا تابشگرهای فروسرخ می‌توانند توان اضافی مصرف کنند. چنانچه توان مصرفی کلی از بودجه و ظرفیت توانی کلی سوییچ بیشتر باشد، این امکان وجود دارد که به بد کار کردن کل سیستم منجر شود. لازم است کاربران به صورت دقیق توان کلی مصرفی تمام دستگاه‌ها را حساب کنند تا از خطاهای احتمالی جلوگیری شود.

تست PoE

زمانی که یک سیستم نظارت IP طراحی می‌شود، کاربران با وصل کردن دوربین‌های IP به تمام پورت‌های PoE برروی سوئیچ تحت دمای اتاق، می‌توانند تست را انجام دهند. لازم است کاربران به سیستم فرصت دهند چند روز کار کند تا متوجه شوند سیستم به صورت پایدار عمل می‌کند یا خیر. کاربران در چنین شرایطی سیستم را مجدد با بار کامل و دماهای مختلف کاری تست کنند. در برخی مواقع در دوره های زمانی بلند مدت با حجم کار بالا یا نوسانات شدید دمایی ناپایداری‌هایی در سیستم رخ می‌دهد. بنابراین یک سوئیچ PoE مناسب و فاقد مشکل می‌بایست بتواند به بهترین صورت مسائل کاری و محیطی را پشت سر بگذارد.
تست سازگاری PSE را می‌توان در آزمایشگاه‌های تایید شده انجام داد. یک مجموعه تست می‌تواند صدها فاکتور را مطابق ویژگی‌های PSE تست کند. این فاکتورها در چندین تست جداگانه را که اکثرا ضروریات PSE PICS (لیست آیتم های تست سازگاری) در IEEE802.3 at/af هستند پوشش داده و اندازه‌گیری می‌کند.
نتایج حاصل می‌بایست به گونه ای باشد که ضمانت کند سئییچ قادر است به صورت دائم در دماهای بالا و پایین بدون هیچ خطایی اطلاعات را  انتقال دهد.
بهترین سوئیچ شبکه (اترنت)

سوئیچ اترنت POE

ظهور PoL بعد از PoE

در شکل کلی، برای حل عیوب منبع تغذیه در پروژه‌ها استفاده از PoE مناسب است،‌ و بر اساس فاصله و دستگاه‌های مورد نظر دارای کمبودهایی است. برای اینکه کمبودهای این تکنولوژی جبران شود می‌توان به عنوان تازه‌ترین راه حل به تکنولوژی (PoL (Power over Link اشاره کرد. PoL، توان مورد نیاز را از طریق یک زوج سیم تابیده مسی و کابل‌های کواکسیال انتقال می‌دهد. فاصله انتقال در POL می‌تواند بیش از یک کیلومتر باشد. این تکنولوژی جدید برای پروژه‌ها منعطف‌تر و مطلوب‌تر عمل می‌کند. بهره‌گیری از این تکنولوژی آسان است و لازم است هزینه آن زمان تخمین TCO  (هزینه کلی مالکیت) در نظر گرفته شود.

بهترین سوئیچ شبکه (اترنت) برای سازمان

با وجود اینکه تکنولوژی‌های شبکه‌های بی سیم دائما” در حال ارتقاء هستند اما همچنان می‌توان گفت ستون فقرات و زیرساخت اصلی شبکه‌ها را شبکه‌های سیمی تشکیل می‌دهند. در حال حاضر همچون قبل این سوئیچ‌ها هستند که وظیفه توزیع اطلاعات را در انتقال Packetها به گره‌های شبکه‌ها بر عهده دارند.
در گذشته هاب‌ها که پایه و اساس بسیاری از شبکه‌ها بودند قادر نبودند اطلاعات را مطابق آدرس گیرنده به درگاه مورد نظر ارسال کنند بلکه هر اطلاعاتی را که دریافت می‌کردند به غیر از درگاه دریافت کننده به تمام درگاه‌های دیگر نیز ارسال می‌کردند. این کار هاب‌ها موجب می‌شود پهنای باند شبکه به شکل قابل ملاحظه‌ای کاهش یابد.
در حال حاضر از این دستگاه‌ها در شبکه‌های بسیار کوچک یا برای عیب یابی دستگاهی مانند Protocol-analyzer استفاده می‌شود تا اطلاعات ورودی به segment شبکه و خروجی از آن بررسی شود.
برای استانداردهای سریعتر Ethernet همچون Gigabit و بالاتر هیچ هابی تولید نمی‌شود. البته لازم به ذکر است که دامنه کیفیت و توانایی سوئیچ‌ها نیز بسیار وسیع است. سوئیچ‌ها از انواع چند ده هزار تومانی تا چند میلیون تومانی تولید می‌شوند. برای انتخاب یک سوئیچ مناسب برای یک سازمان باید بررسی و طراحی دقیق صورت گیرد. نیازها و اولویت توانایی‌های لازم برای سوئیچ در این انتخاب نقشی اساسی دارند.

کارشناسان شبکه توصیه می‌کنند ابتدا فهرستی ساده تهیه شود و بر اساس فهرست تهیه شده یک سوئیچ مناسب انتخاب شود. در فهرست مذکور می‌بایست به موارد زیر توجه شود:

  • ویژگی‌های فیزیکی سوئیچ (شمار درگاه‌ها و اندازه)
  • کارکردهای امنیتی سوئیچ VLAN) ، NAC) یا (RADIUS)
  • انتظارات کاربر از سوئیچ (بر اساس کار در لایه 2 یا 3، تشخیص درستی کابل، Loopback Detection  VoIP و …)
  • چگونکی مدیریت سوئیچ (از طریق SNMP  ،Web یا Management Framework)
  • تعداد کاربران موجود در شبکه، ترافیک ایجاد شده توسط آنها و همینطور پهنای باند مورد نیاز
  • بررسی نیازمندی به برخی عملکردهای خاص همچون ( Captive-Portal، VoIP Helper و …)
  • بررسی اهمیت ویژگی Green Ethernet (طراحی بدون فن، بازدهی بالا در مصرف انرژی) برای سازمان

گزینش بهترین سوئیچ شبکه (اترنت)

این فهرست کمک می‌کند به سرعت تعداد زیادی از محصولات موجود را بدرستی حذف کنید. اما با این وجود باز هم تعداد سوئیچ‌های باقی مانده زیاد است و از لحاظ قیمت و کارکرد دارای تفاوت‌های بسیار کمی با هم هستند. در نهایت علاقه خریدار به یک محصول خاص و قیمت آن است که بسیار مهم است.
در تکنولوژی ساخت سوئیچ‌ها تغییرات زیادی به‌وجود نیامده است اما فناوری آن‌ها در حال پیشرفت است. در این بین بعضی قابلیت‌های حرفه‌ای همچون VLAN یا 802.1x  به سوئیچ‌های ارزان‌تر اضافه شده است و قابلیت‌های دیگری مانند VoIP نیز برای این سوئیچ‌ها در آینده‌ای نزدیک اعمال می‌شود. حال مهمترین سوالی که برای بسیاری از خریداران مطرح می‌شود این است که آیا سوئیچ از IPv6 پشتیبانی می‌کند یا خیر؟ اگرچه کاربرد IPv6 هنوز آنچنان توسعه نیافته اما بعد از پایان عمر IPv4 به ناچار باید مورد استفاده قرار گیرد. در نتیجه عقلانی است که خریداران فعلی به این قابلیت با حداقل امکان افزایش سازگاری سوئیچ برای با IPv6 توجه کنند.

اصول انتخاب بهترین سوئیچ شبکه (اترنت) و چگونگی کارکرد آن

همانطور که گفته شد سوئیچ در اصل یک جعبه تقسیم برای توزیع Packetهای اطلاعات است. برخلاف Hub که در لایه یک کار می‌کند این دستگاه در لایه دو یا سه OSI کار می‌کند. بنابراین می‌توانند مطابق محتوای داده‌ها نسبت به هدایت آنها تصمیم‌گیری کرد.
مهمترین روش تصمیم‌گیری سوئیچ‌ها در یافتن درگاهی که کامپیوتر مقصد به آن وصل است از روی آدرس MAC است. به همین دلیل است که هر سوئیچ آدرس MAC دستگاه‌هایی را که به درگاه‌هایش متصل هستند یاد می‌گیرد (Learning) و بعد آن آدرس‌های MAC را در یک جدول به نام SAT یا Source Address Table  ذخیره می‌کند. تا قبل از این ظرفیت این فضایی که داده‌های مربوط به هر درگاه را نگهداری می‌کرد بسیار محدود بود و با اتصال یک سوئیچ دیگر به این درگاه‌ها، فضای نگهداری سرریز می‌کرد. ولی مدتی است که حتی در سوئیچ‌های کوچک نیز ظرفیت این حافظه به 4096 بایت و بیشتر افزایش یافته است. برای استفاده از سوئیچ در یک شبکه بسیار بزرگ می‌بایست به کافی بودن ظرفیت برای نگهداری SAT دقت نمود.

درون سوئیچ‌ها

در درون سوئیچ‌ها یک آرایه وجود دارد که هر درگاه را به صورت مستقیم به یک درگاه دیگر اتصال می دهد. سوئیچ بعد از اینکه آدرس MAC را بررسی کرد، میان درگاه‌های ورود و خروج اطلاعات ارتباط برقرار کرده و بدون اشغال پهنای باند درگاه‌های دیگر، اطلاعات را به آنجا ارسال می‌کند. روش مورد استفاده سوئیچ برای انجام این کار روی سرعت آن بسیار تاثیرگذار است.
آسان‌ترین روش، Store and Forward است که در آن کل بسته اطلاعات دریافت و ذخیره و بعد از آن بررسی می‌شود. بعد از اینکه درگاه مقصد شناخته شد سوئیچ یک سرجمع دیگر به دست آورده و آن را با CRC موجود در داده‌ها تطبیق می‌دهد. اگر دو عدد فوق برابر باشند اطلاعات را ارسال می‌کند. هرچه قدر طول داده‌ها بیشتر باشد، زمان تامل سوئیچ بیشتر می‌شود. عدد MTU بیشترین مقدار این زمان را مشخص می‌کند.

سازگاری سوئیچ‌ها با این روش

تمام سوئیچ ها با این روش سازگاری دارند و سوئیچ‌های ارزان قیمت فقط با همین روش عمل می‌کنند. با مقداری تغییر در این روش، شیوه Fragment Free حاصل می‌شود که طول داده‌های ورودی را بررسی می‌کند تا مشخص شود از 64 بیت کمتر است یا خیر. اطلاعاتی که طول‌شان از 64 بیت کمتر است حذف می‌شوند چرا که به طور معمول این اطلاعات آسیب دیده حاصل از Collision هستند. در این روش با صرف نظر از محاسبه سرجمع داده‌ها سرعت مقداری افزایش می‌یابد. اما چنانچه گیرنده و فرستنده سرعت، رسانه انتقال یا حالت Duplex مختلفی را بکار گیرد تنها روشی که می‌توان بکار برد، Store and Forward  است زیرا اطلاعات مي‌بایست در طول انتقال و در میانه راه ذخیره شوند.
How to choose the best Ethernet switch, بهترین سوئیچ شبکه (اترنت)

سوئیچ اترنت تک پورت شبکه به همراه تک پورت فیبر نوری

توجه به ویژگی‌های فنی بهترین سوئیچ شبکه (اترنت)

در حال حاضر در سوئیچ‌های متوسط تا گران قیمت روش Cut Through مورد استفاده قرار می‌گیرد. در مواردی که سرعت انتقال بالا و زمان لختی کم مهم است لازم است در زمان انتخاب سوئیچ به سازگاری دستگاه با این روش دقت کرد. در این روش، سوئیچ منتظر دریافت تمام اطلاعات نیست بلکه بسته ورودی اطلاعات را بعد از دریافت بخش ۶ بایتی آدرس مقصد از خود عبور می‌دهد. این کار فقط ۴۰ میکروثانیه زمان می‌برد که البته لازم است سخت افزار مناسب نیز در سوئیچ وجود داشته باشد.
ولی در این روش اطلاعات معیوب نیز منتقل می‌شوند چرا که محاسبه و بررسی CRC فقط بعد از دریافت تمام اطلاعات امکانپذیر خواهد بود. این مسئله در شبکه‌های سالم هیچ مشکلی بوجود نمی‌آورد اما در شبکه‌هایی که حتی یک کارت شبکه خراب وجود داشته باشد بخش زیادی از پهنای باند را اطلاعات خراب اشغال می‌کنند.

توضیحات دیگر

تعداد زیادی از سوئیچ‌های با کیفیت و گران قیمت به عنوان راهکاری برای مقابله با داده های خراب، دارای بخش ویژه‌ای هستند که اطلاعات را ذخیره کرده و به محاسبه CRC برای آن‌ها اقدام می‌کند، البته در صورتی که اطلاعات خراب باشند جلوی آن‌ها را نمی‌توان گرفت ولی سوئیچ از روی این آمارها به حالت Sore and Forward می‌رود. سازندگان مختلف این روش را با نام Error Free Cut Through یا Adaptive Switching معرفی می‌کنند.

اهمیت بسیار زیاد کارآیی بهترین سوئیچ شبکه (اترنت)

هرچند روشی که برای Switching استفاده می‌شود در راندمان سوئیچ بسیار تاثیرگذار است اما نباید از نقش توان پردازش سخت‌افزار نیز غافل بود. بدترین شرایط وقتی است که تمام درگاه‌ها با بیشترین پهنای باند اشغال شوند که در این شرایط، می‌بایست آرایه Switching تمام اطلاعات را بدون هیچ تاخیر زمانی پخش کند. به توان کلی سوئیچ، ظرفیت Backplane یا Fabric Performance می‌گویند. به طور معمول در سوئیچ‌های حرفه‌ای استفاده از قابلیت Native Non Block ارجحیت دارد. به این معنی که در بدترین حالت که پهنای باند تمام درگاه‌ها صددرصد اشغال شده است بازهم اطلاعات بدون درنگ و تاخیر زمانی به درگاه مقصد خود منتقل می‌شوند. اغلب ظرفیت Backplane حداقل به اندازه مجموع پهنای باند تمام درگاه‌ها است.

به عنوان مثال در یک سوئیچ با 24 پورت گیگابایتی و پورت Uplink ده گیگابایتی داریم:   گیگابایت بر ثانیه 88 = 20×2+24×2

استفاده از ضریب 2 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 می‌گیرند. با توجه به این که اکثر سازندگان سوئیچ‌ها اعداد مختلفی را بکار می‌برند مقایسه کردن این شاخص‌ها با هم بسیار مشکل است. در این بین برای انجام یک مقایسه منطقی‌تر اکثر سازندگان قبول کرده‌اند تا کمترین اندازه Packetهای اطلاعات ۶۴ بایت باشد که باید 8 بایت برای Preamble و یک InterframeGap را نیز با آن جمع کرد که در مجموع ۹۶ بیت می‌شود.

در نتیجه طول Packet به ۶۷۲ بیت می‌رسد. در یک سوئیچ گیگابیتی در هر ثانیه هر درگاه چیزی نزدیک به ۱/۶ میلیون بسته اطلاعات را جابجا می‌کند که در مجموع یک سوئیچ ۲۴ درگاه ،۳۸/۴ میلیون بسته در ثانیه را انتقال می‌دهد. زمانی که برای پردازش بسته‌های کوچکتر صرف می‌شود کمتر است ولی این به افزایش حجم اطلاعات منتقل شده بوسیله سوئیچ منجر نمی‌شود.

اندازه‌های فیزیکی بهترین سوئیچ شبکه (اترنت) و سرعت

یکی از اصلی‌ترین مسائل برای انتخاب بهترین سوئیچ شبکه (اترنت) که در چند سال اخیر بسیار در مورد آن تحقیق و بررسی شده است سرعت درگاه‌های آن‌ها است. در حال حاضر گیگابیت به یک استاندارد تبدیل شده است و سوئیچ‌های 10 گیگابیتی نیز به صورت وسیع در Backbone‌ها استفاده می‌شوند، حال آنکه نسل‌های بعدی یعنی 40 و 100 گیگابیت نیز به طور تقریبی آماده هستند تا فعالیت خود را شروع کنند. امروزه سوئیچ‌ها دیگر بر اساس استاندارد Fast Ethernet با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه ارائه نمی‌شوند.

درگاه‌های ۱۰/۱۰۰

بکارگیری درگاه‌های 100/10 فقط برای سوئیچ هایی است که در مصارف خانگی استفاده می‌شوند که به خاطر قیمت پایین‌تر آنها مقرون به صرفه است. البته بسیاری از  خریدارانی که مصارف خانگی دارند ترجیح می‌دهند با پرداخت مقداری پول بیشتر، از سرعت‌های بالاتر بهره‌مند شوند. درست مانند کاربری سوئیچ، لازم است به رابط‌های آن نیز دقت شود. در یک ساختمان چند طبقه که در هر طبقه آن کاربران زیادی حضور دارند لازم است درگاه‌های گیگابیتی همراه با Uplinkهای 10 گیگابیتی را در اختیار آنها قرار داد. البته هر ترکیب دیگری نیز قابل استفاده است.

استفاده از سوئیچ به عنوان backbone

اما چنانچه قصد داشته باشیم سوئیچ را به عنوان Backbone برای اتصال رایانه‌های سرویس دهنده استفاده کنیم بهتر آن است که سوئیچ فقط دارای شکاف‌های modular یا فقط دارای رابط‌های 10 گیگابیتی باشد. در کل شکاف‌های modular برای پیکربندی‌های مختلف انعطاف پذیری بیشتری را به ما می‌دهند البته  از طرف دیگر گرانتر نیز هستند. پراستفاده‌ترین شکل شکاف‌های توسعه Small Form-Factor Pluggable یا SFP هستند که آن را  Mini GBIC ، SFF GBIC ، GLC ، New GBIC و Next Generation GBIC نیز می‌نامند که در بین آن‌ها Mini GBIC بیشترین استفاده را دارد. این رابط سرعتی مطابق با استاندارد Gigabit Ethernet دارد و به 5 گیگابیت بر ثانیه می‌رسد. برای استفاده از سرعت‌های بیشتر مثلا” 10 گیگابیت باید از ماژول‌های XFP یا XENPAC استفاده کرد که کمی بزرگتر هستند. از خانواده XENPAC دو عضو جدید XPAK و X2 نیز عرضه شده و در دسترس هستند.

می‌توان از اترنت گیگابیت برای مسافت‌های متعارف تا 100 متر در شبکه‌های محلی به کمک کابل‌های مسی استفاده کرد. اما برای اترنت 10 گیگابیتی این کار با وجود کارت‌های شبکه با رابط کابل‌های مسی مشکل به نظر می‌رسد. استاندارد IEEE 802.3an پهنای باند 20 گیگابیت بر ثانیه را روی کابل‌های زوج تابیده تا مسافت حداکثر ۱۰۰ متر تعریف کرده است . ولی قابل توجه است که این پهنای باند فقط در صورت بکارگیری صحیح از کابل ها، اتصالات و بهترین سوئیچ شبکه (اترنت) مناسب ممکن خواهد بود. اکثرا” برای Backboneها فیبر نوری با اتصال LC را بکار می‌برند.

بهترین سوئیچ شبکه (اترنت)

سوئیچ اترنت پنج پورت شبکه

ضرورت پایداری در انتقال داده ها

در اصل سوئیچ‌ها را می‌توان نقاط توزیع در شبکه نامید که این موضوع باعث می‌شود هر نوع اشکال در کار آنها عملکرد شبکه را تغییر دهد. به همین دلیل است که اکثر کاربران برای آن‌ها استفاده از کارکردهای افزونه (Redundant) را انتخاب می‌کنند. این افزونگی در درجه اول مربوط به خود سخت افزار است. برای آن دسته از کاربران که به پایداری سوئیچ بسیار اهمیت می‌دهند بکارگیری دو منبع تغذیه برای سوئیچ مسئله‌ای طبیعی است.
باید بتوان این منبع‌های تغذیه را در حال کار عوض کرد تا در کار شبکه هیچ شکافی ایجاد نشود و برای انجام این کار لازم است سوئیچ همچنان با جریان برق مناسب تغذیه شود. اگر در درون سوئیچ فن های خنک کننده قرار دارند (سوئیچ‌های Rackmount دارای این فن‌ها هستند) لازم است این فن‌ها نیز دارای افزونگی بوده و تعویض آن‌ها در حال کار امکانپذیر باشد. با استفاده از یک رابط مدیریتی مناسب روی سوئیچ می‌توان در صورت بوجود آمدن خطا، مدیر شبکه را مطلع کرد. به طور معمول این رابط از SMTP یا Email کمک می‌گیرد.

لایه بالاتر

در یک لایه بالاتر از سوئیچ‌ها باید اطمینان حاصل کرد که اگر یکی از سوئیچ‌ها به هر علتی کار خود را انجام نداد، عملیات مسیریابی (Routing)، همچنان در جهت درست دنبال شود. برای انجام این کار نمی‌توان سوئیچ‌های مسیرهای مختلف را به یکدیگر متصل کرد چرا که در این صورت در شبکه حلقه بوجود می‌آید و با به راه افتادن طوفان Broadcast، به از کار افتادن شبکه منجر می‌شود.
ولی با این وجود برای اینکه اصل افزونگی (Redundancy) رعایت شود لازم است روشی را بکار برد که مسیرهای متفاوت بین سوئیچ‌ها را فقط وقتی که مسیر پیش فرض قطع می‌شود به کار بیندازد. یکی از مهم‌ترین پروتکل‌ها برای این کار IEEE 802.1d با نام Spanning Tree Protocol یا STP و Rapid Spanning Tree یا RSTP است.
 Spanning Tree برای ایجاد یک ساختار رده‌بندی میان سوئیچ‌های فعال در شبکه از یک پروتکل بر پایه پل (Bridge) بکار گرفته می‌شود. یکی از سوئیچ‌ها را به عنوان ریشه (Root) انتخاب می‌کنند و کوچکترین Bridge-ID به آن اختصاص می‌یابد. بعد از آنجا تمام مسیرها به سوئیچ‌های دیگر متصل می‌شوند.
اگر در این شرایط یک مسیر اضافی شناخته شود درگاه هایی که به آن مربوط می‌شوند غیر فعال می‌شوند. اینکه کدام مسیرها همچنان برای بکارگیری، به فعالیت خود ادامه می‌دهند به Cost مسیر یعنی شمار Hopها و پهنای باند آن وابسته است. فرستادن مداوم پیغام های وضعیت، نشان می‌دهد که یک مسیر فعال است. مناسب ترین فاصله زمانی بین این پیغام‌ها نهایتا” 30 ثانیه است و با قطع شدن این پیغام‌ها، ساختار شبکه عوض می‌شود.

سوئیچ هایی با قابلیت Stack شدن

بعد از استفاده در یک دوره زمانی زیاد از STP، در سال 2003 پروتکل IEEE 802.1w با نام RSTP به عنوان جایگزین آن عرضه شد. با استفاده از RSTP ایجاد تغییر در ساختار رده بندی شبکه با سرعت بیشتری انجام می‌شود به شکلی که کمتر از یک ثانیه نیز این تغییرات را اعمال می‌کند . MSTP یا Multiple Spanning Tree Protocol از دیگر جایگزین‌های STP هستند که چند درخت Spanning را به صورت مستقل از هم برای چند VLAN ایجاد می‌کنند.
با این شرایط سرپرست شبکه قادر است جریان اطلاعات بین شبکه‌های منطقی روی مسیرهای مختلف را هدایت کند. البته یک سری آمارها و گزارشات نشان دهنده آن است که در شبکه‌های بزرگ بکارگیری از این پروتکل با مشکلاتی همراه است و امکان ایجاد حلقه در شبکه وجود دارد. به همین دلیل، تعدادی کاربران در اینگونه موارد ترجیح می‌دهند تا از سوئیچ‌هایی که توانایی Link Aggregation را برای افزونگی ایجاد می کنند استفاده نمایند.
Stacking-Switch روی هم قرار می‌گیرند و با یک رابط مخصوص با یکدیگر اتصال برقرار می‌کنند. این مسیر به برقراری ارتباط بین دستگاه‌ها کمک می‌کند و به ایجاد یک سیستم مدیریت یکپارچه می‌انجامد. سوئیچ‌هایی که با این رابط به یکدیگر متصل می‌شوند از بیرون به صورت یک دستگاه با یک آدرس IP مشاهده می‌شوند. با توجه به این موضوع دیگر برای متصل کردن سوئیچ‌های Stack شده به هم به درگاه‌های Uplink احتیاج نیست. به طور معمول سوئیچ‌های فوق دارای چند منبع تغذیه هستند و با کار نکردن یکی از آن‌ها عملکرد شبکه متوقف نمی‌شود.

لایه 2 یا لایه 3 و VLAN

سوئیچ‌ها در یکی از لایه‌های 2 یا 3 مدل OSI فعال هستند. سوئیچ‌های لایه 2 فقط وظیفه برقراری ارتباط میان دستگاه‌های شبکه را برعهده دارند. به این سوئیچ‌ها unmanaged یا غیرمدیریتی نیز می‌گویند و برای پیکربندی و مدیریت فاقد واسطه هستند. ولی این تقسیم بندی آنچنان که باید قطعی نیست چرا که در حال حاضر سوئیچ هایی تولید شده‌اند که اگر چه سوئیچ‌های لایه 2 هستند اما بعضی از کارکردهای سوئیچ‌های لایه 3 را برای کاربر فراهم می‌کنند. به این سوئیچ‌ها  Smart Switch  می‌گویند Static Routing. یا Protected Groups از قابلیت‌های لایه 2 هستند و VLAN و QoS نیز امکاناتی هستند که سوئیچ‌های لایه 3 در دسترس هستند.
در حال حاضر در بسیاری از سازمان‌ها  VLAN بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند و به همین دلیل آنها را به عنوان توانایی استاندارد به سوئیچ‌های ارزان‌تر نیز اضافه کرده‌اند (QoS (Quality of Service نیز با توسعه Voice over IP بسیار حائز اهمیت است. هم اکنون این دو استاندارد در انتخاب سوئیچ‌ها بسیار تأثیرگذار هستند.
در این بین تعداد زیادی از سازندگان بعضی از ویژگی‌های جانبی مثل Auto VoIP را در محصولات خود اعمال کرده‌اند تا سوئیچ با استفاده از آن به صورت اتوماتیک اطلاعات صوتی را با اولویت بالاتری در نظر می‌گیرد. این قابلیت اگر به صورت صحیح پیکربندی شود مقداری از کار سرپرست شبکه در مدیریت داده های VoIP را کاهش می‌دهد.
How to choose the best Ethernet switch, بهترین سوئیچ شبکه (اترنت)

سوئیچ اترنت تک پورت شبکه به همراه تک پورت فیبر نوری

توجه به امنیت شبکه

یکی دیگر از راه‌های انتخاب بهترین سوئیچ شبکه (اترنت) توجه به ساختار شبکه برای عیب یابی روش های متفاوت است. به عنوان مثال، خود درگاه‌ها می‌توانند بدون استفاده از Spanning Tree به کمک Loopback Detection حلقه‌ها را پیدا کنند. یا اینکه Captive Portals میهمانان یک WLAN را به صورت اتوماتیک به صفحه‌ای برای تعیین اعتبار ارسال می‌کند. در کل در نظر داشته باشید که پشتیبانی سوئیچ از 802.1 x یک قابلیت خوب است چرا که در آینده نزدیک عملکردهای امنیتی بیشتری بر اساس درگاه‌های سوئیچ عرضه می‌شوند.
چنانچه قصد دارید در شبکه Network Access Protection یا NAP و (Network Access Control (NAC را بکار ببرید به طور حتم باید در زمان انتخاب سوئیچ پشتیبانی آن NAP/NAC را در نظر بگیرید. درگاه Mirroring نیز یکی از قابلیت‌های مفید سوئیچ‌ها است. با توجه به اینکه سوئیچ‌ها ترافیک هر یک از درگاه‌ها را تفکیک می‌کنند عیب یابی شبکه‌ها به سختی انجام می‌گیرد. ولی با استفاده از یک درگاه Mirroring می‌توان جریان اطلاعات هر مسیر مورد نظر را به شکل دقیق برای هر نوع تحلیل پیگیری کرد.

میزان مصرف انرژی

Green Ethernet موضوعی است که در سه سال اخیر اهمیت بیشتری یافته است. برای ممانعت از گرم شدن زمین و به حداقل رساندن میزان CO2 سازندگان سوئیچ در تلاش هستند تا محصولاتی کم مصرف‌تر را تولید کنند. این یک موضوع بسیار مهم است که نیازمند توجه بسیار است چرا اینگونه دستگاه‌ها که در زیر ساخت شبکه‌ها مورد استفاده هستند دائما روشن بوده و کار می‌کنند. بنابراین هرگونه تغییر در جهت مثبت و برای ارتقاء قابلیت‌های اینچنینی حتی اگر جزئی باشند در دراز مدت در میزان مصرف انرژی بسیار تاثیرگذار خواهند بود.