تعریف هاب و سوویچ و بررسی تفاوت انها

سوئیچ نوع دیگری از ابزارهایی است که برای اتصال چند شبکه محلی (Local Area Network) به یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرد که باعث بالا بردن توان عملیاتی شبکه می شود

سناریویی را برای در ک بهتر این device شبکه مثال می زنیم.به عنوان مثال در یک شرکت با تعداد ۲۴ عدد کامپیوتر که در اصلاح فنی شبکه به انها client نیز گفته می شود قصد راه اندازی زیر ساخت شبکه و متصل کردن این کلاینت ها به یکدیگر را داریم.تنها کافی است که از هرکدام از کلاینت های شبکه  اتصالی به پرت های سوویچ و کارت شبکه کلاینت ها از طریق کابل شبکه برقرار گردد.اما سوال اساسی که در اینجا ممکن است برای شما مطرح گردد  این است که اساسا چرا نیاز به راه اندازی شبکه در یک سازمان  وجود دارد؟ برای پاسخ به این سوال مزیت های بیشماری را در باره شبکه می توان بیان نمود.همیشه مسایل مالی در یک سازمان دغدغه ای بزرگ برای مدیران ان سازمان مربوطه می باشد.سازمانی همانند شهرداری را در نظر گیرید که ساختمان مرکزی آن دارای اتاق های متعدد میباشد و به دلیل مکاتبات زیاد اداری نیاز است که در هر اتاق یک عدد پرینتر قرار داده شود.برای مثال اگر این ساختمان دارای ۱۰۰ عدد اتاق باشد نیاز به خریداری ۱۰۰ عدد پرینتر می باشید که هزینه بسیار زیادی را در دست سازمان مربوطه می گذارد.این در حالی است که تنها با خرید ۱۰ عدد پرینتر با استفاده از زیرساخت شبکه می توان انها را در بین تمامی کارمندان سازمان به اشتراک گذاشت و کاهش هزینه بسیار زیادی را در پی خواهد داشت.مزیت های بسیار متعدد دیگری وجود دارد که در بلاگ های اینده مورد به مورد به بررسی هرکدام از انها خواهیم پرداخت.

در سال های اولیه مفاهیم شبکه یکی از راه های متصل کردن سیستم های کامپیوتری داخل یک مجموعه متصل کردن انها به وسیله کابل با یکدیگر بود که راندمان بسیار پایینی داشت و مدیریت متمرکزی برای نود های شبکه وجود نداشت و اساسا در این زمانه روشی بسیار نامناسب و غیر ممکن برای شبکه کردن سازمان های بسیار بزرگ می باشد.device ای تحت نام هاب ایجاد گردید که دارای پرت های متعددی بود که از کلاینت ها به وسیله کابل شبکه به هرکدام از پرت های هاب متصل می گردید.اما این وسیله نیز مسایل و مشکلات خاص خود را داشته که در ادامه بلاگ به بررسی تفاوت این وسیله با سوویچ خواهیم پرداخت.اما در ابتدا تعریفی از سوویچ داشته باشیم.device ای که با ورود به دنیای شبکه انقلابی در عرصه راه اندازی شبکه های کامپیوتری ایجاد نمود. سوئیچ وسیله ای است که دارای درگاه (Ports)های متعدد است که بسته ها را از یک درگاه می پذیرد، آدرس مقصد را بررسی می کند و سپس بسته ها را به درگاه مورد نظر (که متعلق به ایستگاه میزبان با همان آدرس مقصد می باشد) ارسال می کند. اغلب سوئیچ های شبکه محلی در لایه پیوند داده ها عمل می کند.
سوئیچ ها بر اساس کاربردشان به متقارن (Symmetric) ونامتقارن (Asymmetric) تقسیم می شوند.

تفاوت بین سوئیچ و هاب چیست؟

حتی اگر فکر کنیم که سوئیچ ها و هاب ها هر دو برای اتصال بخش های شبکه مورد استفاده قرار می گیرند ، هنوز هم برخی تفاوت های مهم بین آن دو وجود دارد.هاب وسیله ای ساده است که  تمام ترافیک ورودی به هاب را به سایر پورت ها می فرستد که می تواند منجر به ترافیک غیر ضروری در شبکه و در نتیجه تصادم شود.در ضمن امنیت بسیار پایینی دارا می باشد

از طرف دیگر، سوئیچ ها در مورد دستگاهی که به آنها متصل است اطلاعاتی جمع آوری می کنند و ترافیک ورودی را تنها به پورت مربوطه ارسال می نمایند، همچنین سوئیچ امکان حفظ ارتباطات به طور همزمان را دارد. بنابراین هاب ها برای شبکه های کوچک مناسب هستند در حالی که، سوئیچ ها برای شبکه های بزرگ ترافیک سنگین تر مناسب ترند.

در داخل هاب (HUB)، تمام پورتها به هم متصل هستند و تمام ایستگاههای کاری شبکه از طریق هاب به هم متصل بوده و دارای مسیر یکسانی میباشند، که احتمال برخورد (Collision) پیش می آید. مسیر یکسان همچنین باعث میشود که وقتی به عنوان مثال ۵ کامپیوتر با سرعت ۱۰۰ Mbps به هاب متصل باشند، این ۵ کامپیوتر سرعت ۱۰۰ Mbps را به اشتراک بگذارند و پهنای باند ۲۰ Mbps به هر کامپیوتر برسد.

همچنین وقتی یک پورت در هاب، دیتا فریم (Data Frame) دریافت میکند؛ این فریم را در تمام پورتهای هاب کپی میکند. این قابلیت باعث میشود وقتی ترافیک شبکه زیاد گردد به طور جدی وضعیت برخورد (Collision) پیش آید.

در داخل یک سوئیچ (Switch)، پورتها فقط توسط آدرسشان به هم متصل میشوند و در شبکه، سوئیچ هنگامی که دو کامپیوتر می خواهند به هم دسترسی داشته باشند، فقط آن دو را به هم متصل می کند. هر پورت سوئیچ سرعت ۱۰۰ Mbps دارای پهنای باند ۱۰۰ Mbps است. یک سوئیچ آدرس MAC کامپیوتری که به آن متصل است را یاد میگیرد و وقتی که یک دیتا فریم را دریافت میکند، آن را با جدول MAC خود بررسی می کند. اگر سوئیچ آن را در جدول MAC خودش پیدا کرد، آن را مستقیماً به همان پورت میفرستد و به پورتهای دیگر نمیفرستد. اینها دلایلی است که در سوئیچ به ندرت وضعیت برخورد (Collision) رخ میدهد.
در نوع متقارن ، عمل سوئیچینگ(Switching) بین بخش(Segment) هایی که دارای پهنای باند یکسان هستند انجام می دهد یعنی ۲۰mbps به ۲۰mbps و…. سوئیچ خواهد شد. اما در نوع نامتقارن این عملکرد بین بخش هایی با پهنای باند متفاوت انجام می شود.

انواع سوئیچ ها

۳ نوع سوئیچ وجود دارد که عبارتند از :
۱- سوئیچ Cut-Through : این نوع سه یا چهار بایت اول یک بسته را می خواند تا آدرس مقصد آنرا بدست آورد ، آنگاه آن بسته را به بخش(Segment) دارای آدرس مقصد مذکور ارسال می کند. این در حالی است که قسمت باقی مانده بسته را از نظر خطایابی مورد بررسی قرار نمی دهد.
۲ – سوئیچ Store-and-Forward : این نوع ابتدا کل بسته را ذخیره کرده سپس آن را خطایابی می کند ، اگر بسته ای دارای خطا بود آن بسته را حذف می کند ، در غیر اینصورت اگر خطایی نداشت آن بسته را به مقصد مربوطه ارسال خواهد کرد. این نوع برای شبکه محلی(Local Area Network) بسیار کاربردی تر از نوع اول است زیرا بسته های اطلاعاتی خراب شده را پاکسازی می کند و به همین دلیل این سوئیچ باعث کاهش بروز عمل تصادف خواهد شد.
۳ –سوئیچ Fragment-Free: سوئیچ ها از این روش کمتر استفاده می کنند. این روش مانند روش اول می باشد با این تفاوت که در این شیوه ، سوئیچ قبل از ارسال بسته ، ۶۴ بایت اول آن را نگه می دارد این کار به خاطر آن است که بیشتر خطا و برخوردها در طول اولین ۶۴ بایت بسته اطلاعاتی اتفاق می افتد.

به طور کلی می توان گفت که هدف اصلی ما در این بلاگ بررسی تعاریف سوویچ و هاب و تفاوت این دو device شبکه بود که امیداست مورد توجه شما عزیزان قرار گرفته باشد