سوئیچ شبکه چیست و چه کاربردی دارد؟ + روش کار

سوئیچ شبکه وسیله‌ای است که چندین دستگاه را در یک شبکه کامپیوتری به یکدیگر متصل می‌کند. این دستگاه یکی از اجزای حیاتی شبکه‌های کامپیوتری مدرن است که امکان ارتباط کارآمد و قابل اطمینان میان دستگاه‌ها را فراهم می‌کند. در ادامه می‌آموزید که سوئیچ شبکه چیست، چگونه کار می‌کند و کاربردها و انواع آن را مرور می‌کنیم.

سوئیچ شبکه چیست؟

سوئیچ شبکه در مفهوم کلی، یک وسیله سخت‌افزاری است که چندین دستگاه را در یک شبکه متصل می‌کند. این ابزار مهم در لایه پیوند داده مدل OIS، که وظیفه انتقال مطمئن داده‌ها بین دستگاه‌ها را در اختیار دارد، عمل می‌کند. سوئیچ شبکه بسته‌های داده را از یک دستگاه دریافت کرده و آنها را به دستگاه مقصد ارسال می‌کند. این فرآیند با بررسی آدرس MAC مقصد هر بسته و ارسال آن به پورت مناسب انجام می‌شود.

کاربرد سوئیچ شبکه

یکی از مزایای اصلی استفاده از سوئیچ شبکه، فراهم‌سازی امکان ارتباط موثر میان دستگاه‌ها است. بر خلاف «هاب» که داده‌ها را به همه دستگاه‌های موجود در شبکه منتقل می‌کند، سوئیچ تنها داده‌ها را به دستگاهی که به آن نیاز دارد، ارسال می‌کند. این امر باعث کاهش تراکم و بهبود کلی عملکرد شبکه می‌شود.

از جمله دیگر مزایای استفاده از سوئیچ، تامین امنیت شبکه است. سوئیچ از طریق ارسال داده به دستگاهی که به آن نیاز دارد، از دسترسی غیرمجاز به داده‌های شبکه جلوگیری می‌کند. علاوه بر این، اغلب سوئیچ‌ها ویژگی‌های امنیتی پیشرفته‌ای مانند انواع VLAN و لیست‌های کنترل دسترسی (access point) را ارائه می‌دهند که امکان دسترسی به منابع شبکه را برای مدیران این بخش فراهم می‌کند.

سوئیچ‌های شبکه در تنظیمات مختلفی از شبکه‌های خانگی کوچک تا شبکه‌های بزرگ سازمانی استفاده می‌شوند. در یک شبکه خانگی، یک سوئیچ ممکن است برای اتصال چندین دستگاه نظیر رایانه، چاپگر و کنسول‌های بازی به‌کار گرفته شود. در یک شبکه سازمانی نیز، این وسیله مهم برای اتصال سرورها، ایستگاه‌های کاری و سایر دستگاه‌های مربوط به شبکه استفاده می‌شود.

یکی از رایج‌ترین موارد استفاده از سوئیچ شبکه در دیتاسنترها است. این مراکز به تجهیزات بزرگی گفته می‌شوند که سرورها و سایر موارد مربوط به شبکه را در خوی جای داده‌اند. در دیتاسنتر، سوئیچ‌ها برای اتصال سرورها به یکدیگر و به اینترنت استفاده می‌شوند. این امر امکان برقراری ارتباط موثر بین سرورها را فراهم کرده و انتقال داده‌ها با سرعت و پایداری مناسب را تضمین می‌کند.

دیگر کاربرد متداول سوئیچ‌ها، در شبکه‌های VoIP است. این عبارت که مخفف واژه “Voice over Internet Protocol” است، به نوعی فناوری گفته می‌شود که امکان ایجاد ارتباط صوتی از طریق اینترنت را فراهم می‌کند. در یک شبکه VoIP، سوئیچ‌ها برای اتصال تلفن‌های IP به شبکه استفاده می‌شوند. بدین ترتیب، امکان برقراری ارتباط صوتی باکیفیت فراهم شده و این اطمینان ایجاد می‌شود که تماس‌ها به‌طور قابل اطمینان و پایدار انجام خواهند گرفت.

در مطلب پیشین به توضیح SLA  چیست اشاره کردیم که پیشنهاد می‌کنیم خواندن این مطلب را نیز از دست ندهید.

مزایای سوئیچ شبکه چیست؟

1. بهبود عملکرد شبکه

سوئیچ با ایجاد یک اتصال اختصاصی بین دستگاه‌ها، تراکم شبکه را کاهش داده و عملکرد کلی را بهبود می‌بخشد.

2. امنیت پیشرفته

سوئیچ‌های شبکه ویژگی‌های امنیتی پیشرفته‌ای ارائه می‌دهند که باعث شده مدیران شبکه بتوانند دسترسی به منابع شبکه را کنترل کرده و از دسترسی غیرمجاز به داده‌ها شبکه جلوگیری کنند.

3. مقیاس‌ پذیری

سوئیچ‌های شبکه را می‌توان به‌راحتی برای افزون دستگاه‌های اضافی با رشد شبکه گسترش داد و آنها را به یک راه‌حل مقیاس‌پذیر برای شبکه‌های کوچک و بزرگ تبدیل کرد. 

4. قیمت مناسب 

سوئیچ‌‌ها یک راه‌حل مقرون به‌صرفه برای اتصال چندین دستگاه در یک شبکه هستند. بنابراین با استفاده از آنها نیاز به اتصالات اختصاصی گران‌قیمت از بین می‌رود.

روش کار سوئیچ شبکه

سوئیچ شبکه با اتصال چندین دستگاه در یک شبکه و ارسال بسته‌های داده بین آنها کار می‌کند. هنگامی‌که یک دستگاه داده‌ها را به دستگاهی دیگر در شبکه ارسال می‌کند، داده‌ها به بسته‌های کوچک‌تر تقسیم شده و در سراسر شبکه پخش می‌شوند. هر بسته حاوی یک آدرس MAC منبع (آدرس دستگاهی که داده را ارسال می‌کند) و یک آدرس MAC مقصد (آدرس دستگاه دریافت‌کننده داده‌ها) است.

هنگامی‌که سوئیچ یک بسته داده را دریافت می‌کند، آدرس MAC مقصد را بررسی کرده و بسته را به پورت مناسب ارسال می‌کند. اگر دستگاه مقصد به سوئیچ متصل نباشد، سوئیچ بسته را ارسال نمی‌کند. این بدین معناست که یک سوئیچ فقط داده‌ها را به دستگاه مورد نیاز ارسال می‌کند. پیشنهاد می شود مقاله بهترین تنظیمات پابجی موبایل را مطالعه کنید.

انواع سوئیچ شبکه چیست؟

• سوئیچ غیر مدیریتی:

این دسته ابتدایی‌ترین نوع سوئیچ‌ها هستند و اغلب در شبکه‌های خانگی کوچک استفاده می‌شوند. راه‌اندازی آنها آسان است و نیاز به پیکربندی خاصی ندارند. بنابراین یک راه‌حل ساده و اقتصادی برای اتصال چندین دستگاه هستند.

• سوئیچ‌ مدیریتی:

این نوع ویژگی‌های پیشرفته‌ای نظیر QoS، VLAN (سرویس کیفیت خدمات) و SNMP (پروتکل مدیریت شبکه ساده) را ارائه می‌دهد. آنها معمولا در شبکه‌های بزرگ‌تر استفاده می‌شوند که در آن مدیران شبکه باید کنترل بیش‌تری بر ترافیک و امنیت شبکه داشته باشند.

• سوئیچ‌ های لایه 2:

این نمونه از سوئیچ در لایه پیوند داده مدل OIS کار می‌کند و برای اتصال دستگاه‌ها در همان شبکه استفاده می‌شوند. آنها معمولا در شبکه‌های کوچک تا متوسط استفاده می‌شوند. 

• سوئیچ‌ های لایه 3:

این نوع نیز در لایه شبکه مدل OIS کار می‌کند، اما با این تفاوت که برای اتصال دستگاه‌ها در شبکه‌های مختلف کاربرد دارد. سوئیچ‌های لایه سوم معمولا در شبکه‌های بزرگ‌تر که در آن مسیریابی بین شبکه‌ها مورد نیاز است، استفاده می‌شوند.

• سوئیچ‌ های POE:

این عبارت مخفف کلمه “Power Over Ethernet” است و برق دستگاه‌هایی نظیر تلفن‌های IP و نقاط دسترسی بی‌سیم را از طریق کابل اترنت تامین می‌کنند. با استفاده از این سوئیچ، دیگر نیازی به کابل‌های برق جداگانه نخواهد بود. آنها معمولا در VoIP و شبکه‌های بی‌سیم کاربرد دارند.

• سوئیچ‌ های لایه 4:

این دسته در لایه انتقال مدل OSI کار می‌کند و برای اولویت‌بندی ترافیک براساس نوع برنامه یا سرویس استفاده می‌شوند. آنها معمولا در شبکه‌هایی کاربرد دارند که در آنها ترکیبی از انواع مختلف ترافیک مانند صدا، ویدیو و داده وجود دارند.

• سوئیچ‌ های لایه 7:

این سوئیچ‌ها در لایه کاربردی مدل OIS فعال هستند و برای بهینه‌سازی ترافیک در برنامه‌های خاص استفاده می‌شوند. آنها می‌توانند عملکردهایی نظیر تعادل بار، بارگذاری SSL و ذخیره محتوا را انجام دهند که باعث بهبود عملکرد برنامه‌های مبتنی بر وب خواهند شد.

• سوئیچ‌ های لایه تجمیع:

این نمونه برای اتصال چندین سوئیچ به یکدیگر جهت تشکیل یک شبکه بزرگ‌تر استفاده می‌شوند. آنها معمولا در شبکه‌های سازمانی بزرگ‌مقیاس که در آنها سوئیچ‌های متعددی در مکان‌های مختلف وجود دارند، به‌کار گرفته می‌شوند.

• سوئیچ‌ های صنعتی:

این نوع برای کار در محیط‌های سخت نظیر کارخانه‌ها، سکوهای نفتی و سیستم‌های حمل‌ونقل طراحی شده‌اند. آنها معمولا در برابر دما، رطوبت و لرزش مقاوم هستند.

اگر از مطالعه مباحث مرتبط با اینترنت لذت می‌برید، پیشنهاد می‌کنیم مطالعه مطلب اینترنت وایرلس را از دست ندهید.

به‌طور کلی، سوئیچ‌های شبکه اجزای همه‌کاره و ضروری شبکه‌های کامپیوتری مدرن به‌شمار می‌روند. آنها ویژگی‌های مختلفی مانند بهبود عملکرد شبکه، افزایش امنیت، مقیاس‌پذیری و قیمت مناسب را ارائه می‌دهند. هم‌چنین انواع مختلفی از سوئیچ‌های شبکه وجود دارند که هر یک از ویژگی‌ها و مزایای خاص خود برخوردار است. این امر موجب یافتن راه‌حلی منطبق و آسان با نیازهای شخصی مرتبط با شبکه می‌شود.

سوالات متداول

1. تفاوت بین سوئیچ شبکه و هاب چیست؟

هاب یکی از دستگاه‌های اصلی شبکه است که داده‌ها را میان همه دستگاه‌های موجود در یک شبکه پخش می‌کند. از سوی دیگر، سوئیچ تنها داده‌ها را به دستگاهی که به آن نیاز دارد، ارسال می‌کند. بدین ترتیب، سوئیچ شبکه کارآمدتر بوده و در بستر شبکه عملکرد بهتری را در مقایسه با هاب ارائه می‌دهد.

2. چگونه سوئیچ شبکه متناسب با نیاز خود را انتخاب کنیم؟

انتخاب سوئیچ شبکه به عواملی مانند اندازه، پیچیدگی شبکه و هم‌چنین نیازها و بودجه شما بستگی دارد. تعداد دستگاه‌‌های موجود در شبکه، انواع ترافیک در شبکه و سطح امنیت مورد نیاز از جمله مواردی به‌شمار می‌روند که در تهیه یک سوئیچ شبکه حائز اهمیت هستند. توصیه می‌کنیم در ابتدا تحقیقات خود را در این زمینه تکمیل کرده و با یک متخصص شبکه مشورت کنید تا مطمئن شوید که سوئیچ متناسب با نیاز خود را انتخاب کرده‌اید.

3. چگوئه سوئیچ شبکه را راه‌اندازی و تنظیم کنیم؟

راه‌اندازی سوئیچ شبکه شامل اتصال آن به شبکه و پیکربندی برای رفع نیازهای خاص شما است. مراحل دقیق انجام این کار، به نوع سوئیچ مورد استفاده و نیازهای خاص شبکه شما بستگی دارد. بنابراین در ابتدا دستورالعمل‌های مربوط به نصب سازنده را دنبال کرده و اگر در مورد هر یک از مراحل نصب به مشکل برخوردید، حتما با یک کارشناس شبکه مشورت کنید.