چگونه می توانیم بهترین سوئیچ شبکه را انتخاب کنیم

هماهنگی شبکه با استانداردهای جدید تا حد زیادی به قابلیت ها و خصوصیات سوئیچ ها وابسته است. لازم است بهترین سوئیچ شبکه تا آنجا که امکان دارد در مدیریت شبکه و هدایت جریان اطلاعات بسیار توانمند باشد به این خاطر که توسعه و تنظیم شبکه در آینده با کمترین هزینه و سختی انجام شود. پاسخ به سوالات زید می تواند به درک بهتر شما کمک کند:

• واقعا بهترین سوئیچ شبکه چیست؟
• چگونه می‌توان بهترین سوئیچ شبکه را برای شبکه مورد نظر انتخاب کرد؟
• تست آن به چه صورت است؟

در این بین PoE یا Power over Ethernet که برق را به دستگاه های متصل به سوئیچ می رساند نیز مسئله ای درخور توجه است.

تعریف بهترین سوئیچ شبکه و عملکرد آن

بهترین سوئیچ شبکه یک ابزار شبکه ای کامپیوتری است که اتصال قسمت های مختلف  شبکه را به یکدیگر ممکن می کند.

در اکثر شبکه های محلی اترنت (LANs) سوییچ شبکه به عنوان جمع کننده عمل می کند و یک شبکه می تواند دارای بیش از یک سوییچ باشد.

توجه کنید سوییچ فقط داده ها را به دستگاه دریافت کننده مورد نظر می فرستد. به این ترتیب، هیچگاه به یک شبکه بیش از اندازه فشار نمی آید. افزون بر این می توان آن را به امنیت بیشتر نیز تعبیر نمود، چرا که دسترسی به داده ها از طریق کامپیوتر دیگر ممکن نیست.

ویژگی “قفل نکردن و سرعت بالا در سیستم سیمی” هر دو از عملکردهای بهترین سوئیچ شبکه 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 می باشد. زمانی که این حجم از اطلاعات بوسیله سوییچ جابجا می گردند، بهترین سوئیچ شبکه می تواند عملکردی شامل قابلیت قفل نکردن و سرعت بالا را داشته باشد.

در زمان هایی که  سوییچ به سوییچ دیگر یا خدمات دهنده (سرور) که ذخیره شبکه را مورد استفاده قرار می دهد متصل باشد، ویژگی قفل نکردن ضروری می باشد. با این وجود چگونگی دست یابی به موضوع  به طراحی سازنده وابسته است. کاربر مجبور است به اطلاعات داده شده توسط سازنده اعتماد کند. در غیر این صورت، کاربر لازم است قابلیت سوییچ را با دستگاه و ابزاری همچون Spirent Testcenter Smartbits تست کند.

قابلیت های بهترین سوئیچ شبکه فقط از کانفیگ کردن پورت قابل دریافت نیست.

تست بهترین سوئیچ شبکه

به این خاطر که آماده نمودن 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 نمی توان از دستگاه ها و ابزار ها توقع داشت تا به مدت طولانی با تمام توان خود فعال باشند. این توقع نابجا نه تنها برنامه ریزی ساختاری ضعیف را نشان می دهد بلکه موجب می شود استرس شایان توجهی  بر روی قطعات و دستگاه ها اعمال شود و به شکلی غیر مستقیم روی پایداری شبکه نیز تاثیر منفی می گذارد.در کاربردهای واقعی، به محض شناسایی عملکرد قطعات ، بایستی تنظیمات مناسب به صورت پیوسته انجام شود. تنظیمات قوق  بایستی مدیریت تجهیزات شبکه و برنامه ریزی انتقال اطلاعات را شامل شود. بعلاوه دستگاه ها  باید فضای آزاد کافی داشته تا مانع خطاها و مشکلات ساختاری در زمان ایجاد تغییرات ناگهانی شود.

قابلیت های PoE

PoE(منبع تغذیه از طریق اترنت) برای انتقال انرژی برق لازم در سیستم های IP یک راه حل مقرون به صرفه وقابل اطمینان است. تکنولوژی برق به وسیله اترنت سیستمی را بیان می کند که توان مشخص الکتریکی را از طریق کابل کشی اترنت انتقال می دهد.

این به این معنی است که دستگاه شبکه این  توانایی را دارد که با همان کابلی که برای اتصال شبکه بکار گرفته می شود تغذیه شود که از سیم کشی اضافه جلوگیری می شود.

سوییچ PoE

در بازار دو نوع عرضه می شوند: “توان عملیاتی در هر پورت جداگانه” و “توان عملیاتی در کل پورت ها” که هر کدام از آنها در نوع خود حرفهایی برای گفتن دارند.

توان عملیاتی به ازای هر پورت : این نوع از سوییچ های PoE زمان طرح ریزی و توسعه سیستم نظارت IP خویش برای کاربران بسیار انعطاف پذیر عمل می کنند. سوییچ های PoE که نقش منبع توانی (PSE) را برعهده دارند بایستی توان کافی را به دستگاه های متصل به شبکه انتقال دهند (PD).

هروقت که تضمین شد هر پورت بر اساس استاندارد IEEE802.3af یا IEEE802.at می تواند توان را انتقال دهد، می تواند متصل شده و بکار گرفته شود. نیاز به فعالیت های پیچیده ی مهندسی نیست، ولی این سوییچ ها می توانند بزرگتر یا حتی گرانتر باشد و بهتر است در شرایط آب و هوایی کنترل شده بکار گرفته شود.

توان عملیاتی در کل پورت ها

این سوییچ را می توان نوع ارزانتر PoE دانست، البته کاربران در زمان انتخاب این نوع سیستم باید به چند نکته توجه کنند. به عنوان مثال ویژگی هایی مثل جابجایی-تغییر زاویه-زوم، فن های خنک کننده، گرم کن ها یا تابشگر های فروسرخ می توانند توان اضافی مصرف نمایند. 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 دستگاه ها را حساب نموده تا مانع خطاهای احتمالی شوند.

تست PoE

زمانی که یک سیستم نظارت IP طراحی می شود، کاربران با وصل کردن دوربین های IP به تمام پورت های PoE برروی سوییچ تحت دمای اتاق، می تواند تست را انجام دهند. لازم است کاربران به سیستم وقت بدهند تا برای مدت چند روز کار کند تا متوجه شوند سیستم به صورت پایدار عمل می کند یا خیر. کاربران در چنین شرایطی سیستم را مجدد با بار کامل و دماهای مختلف کاری تست کنند.

در برخی مواقع ناپایداری زیر دوره های زمانی بلند مدت با حجم کار بالا یا نوسانات شدید دمایی بوقوع می پیوندد.

بنابراین یک سوییچ PoE مناسب و فاقد مشکل بایستی بتواند به بهترین صورت مسائل کاری و محیطی را پشت سر بگذارد.

تست سازگاری

تست سازگاری PSE می تواند در آزمایشگاه های تایید شده انجام گیرد. یک مجموعه تست می تواند صدها فاکتور را مطابق ویژگی های PSE تست کند. این فاکتورها در چندین تست جداگانه که اکثر ضروریات PSE PICS (لیست آیتم های تست سازگاری) در IEEE802.3 at/af را پوشش داده و اندازه گیری می کند.

نتایج حاصله  بایستی به گونه ای باشد که ضمانت کند بهترین سوئیچ شبکه قادر است به صورت دائمی در دماهای بالا و پایین بدون هیچ خطایی اطلاعات را  انتقال دهد.

ظهور PoL بعد از PoE

در شکل کلی، برای حل عیوب منبع تغذیه در پروژه ها PoE مناسب می باشد،‌ و مطابق فاصله و دستگاه های مورد نظر دارای کمبود هایی می باشد. برای اینکه کمبود های این تکنولوژی جبران شود می توان به عنوان تازه ترین راه حل ، تکنولوژی (PoL (Power over Link را نام برد. PoL توان مورد نیاز را از طریق یک زوج سیم تابیده مسی و کابل های کواکسیال انتقال می دهد و فاصله انتقال می تواند از یک کیلومتر بیشتر باشد.

این تکنولوژی جدید برای پروژه ها منعطف تر و مطلوب تر عمل می کند. بهره گیری از این تکنولوژی آسان می باشد و لازم است هزینه آن زمان تخمین TCO  (هزینه کلی مالکیت) در نظر گرفته شود.

مناسب ترین سوئیچ برای سازمان

با وجود اینکه تکنولوژی های شبکه های بی سیم دائما" در حال ارتقاء هستند اما همچنان می توان گفت که ستون فقرات و زیرساخت اصلی شبکه ها را شبکه های سیمی می سازند. در حال حاضر همچون قبل سوئیچ ها  وظیفه توزیع اطلاعات در انتقال Packetها به گره های شبکه ها را بر عهده دارند.در گذشته هاب ها که پایه و اساس بسیاری از شبکه ها بودند این توانایی را ندارند تا  اطلاعات را مطابق آدرس گیرنده به درگاه مورد نظر ارسال کنند بلکه هر اطلاعاتی که دریافت می کنند را به غیر از درگاه دریافت کننده به تمام درگاه های دیگر نیز ارسال می کند. این کار هاب ها موجب می شود پهنای باند شبکه به شکل قابل ملاحضه ای کاهش یابد.در حال حاضر این دستگاه ها در شبکه های بسیار کوچک (متشکل از چند کامپیوتر) یا برای عیب یابی زمانی که قصد داشته باشیم دستگاهی مثل Protocol-Analyzer تمام اطلاعات ورودی به Segment شبکه و خروجی از آن را ببیند کاربرد دارند. حتی برای استانداردهای سریعتر Ethernet همچون Gigabit و بالاتر هیچ هابی تولید نمی شود.

البته لازم به ذکر است که دامنه کیفیت و توانایی سوئیچ ها نیز بسیار وسیع می باشد. سوئیچ ها از انواع چند ده هزارتومانی تا چند میلیون تومانی تولید می شوند.

برای انتخاب یک سوئیچ مناسب برای یک سازمان باید بررسی و طراحی دقیق صورت گیرد. نیازها و اولویت توانایی های لازم برای سوئیچ در این انتخاب نقشی اساسی دارند.

توصیه کارشناسان در مورد بهترین سوئیچ شبکه

کارشناسان شبکه توصیه می کنند که ابتدا فهرستی ساده تهیه شود و بر اساس فهرست تهیه شده یک سوئیچ مناسب انتخاب شود. در قهرست مذکور بایستی به موارد زیر توجه شود:

• ویژگی های فیزیکی سوئیچ (شمار درگاه ها 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)
• تعدا کاربران موجود در شبکه ،ترافیکی ایجاد شده توسط آنها و همینطور پهنای باندی مورد نیاز
• بررسی نیازمندی به برخی عملکردهای خاص همچون ( Captive-Portal، VoIP Helperو …)
• بررسی اهمیت ویژگی Green Ethernet (طراحی بدون فن، بازدهی بالا در مصرف انرژی) برای سازمان

این فهرست کمک می کند خیلی سریع تعداد زیادی از محصولات موجود را بدرستی حذف کرد. اما با این وجود باز هم تعداد سوئیچ های باقی مانده باز هم زیاد است که از لحاظ قیمت و کارکرد دارای تفاوت هایی بسیار کمی با هم هستند. و در نهایت علاقه ی خریدار به یک محصول خاص و قیمت آن است که بسیار مهم است. با این وجود، برای کاربردهای حرفه ای و حفظ سازگاری خریداران آنچنان که باید دایره انتخاب  وسیع نمی باشد.

تکنولوژی بهترین سوئیچ شبکه

از لحاظ تکنولوژی ساخت سوئیچ ها تغییرات زیادی به جود نیامده است اما فناوری آن ها در حال پیشرفت می باشد. در این بین بعضی قابلیت های حرفه ای همچون VLAN یا 802.1x  به سوئیچ های ارزان تر اضافه شده و قابلیت های دیگر مثل VoIP نیز برای این سوئیچ ها در آینده ای نزدیک اعمال می شوند. حال مهمترین سوالی که برای بسیاری از خریداران مطرح می باشد این است که:

• آیا سوئیچ از IPv6 پشتیبانی می کند؟

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 یا حداقل امکان افزایش سازگاری سوئیچ برای با IPv6 توجه کنند.

اصول سوئیچ و چگونگی کارکرد آن

همانطور که گفته شد سوئیچ در اصل یک جعبه تقسیم برای توزیع Packetهای اطلاعات می باشد. برخلاف Hub که در لایه یک کار می کند این دستگاه در لایه دو یا سه OSI کار می کند. بنابراین می توانند مطابق محتوی داده ها نسبت به هدایت آنها تصمیم گیری نمود.

مهمترین تصمیم گیری سوئیچ ها در یافتن درگاهی که کامپیوتر مقصد به آن وصل است از روی آدرس MAC می باشد.

به همین دلیل است که هر سوئیچ آدرس MAC دستگاه هایی که به درگاه هایش متصل هستند را یاد می گیرد (Learning) و بعد آن آدرس های MAC را در یک جدول به نام SAT یا Source Address Table  ذخیره می نماید. تا قبل از این ظرفیت این فضایی که داده های مربوط به هر درگاه را نگهداری می کرد بسیار محدود بود و با اتصال یک سوئیچ دیگر به این درگاه ها، فضای نگهداری سرریز می کرد،  ولی مدتی است که حتی در سوئیچ های کوچک نیز ظرفیت این حافظه به 4096 بایت و بیشتر افزایش یافته است.

برای استفاده از سوئیچ در یک شبکه بسیار بزرگ بایستی به کافی بودن ظرفیت برای نگهداری SAT دقت نمود.

درون سوئیچ‌ها

در درون سوئیچ ها 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 درگاه های ورود و خروج اطلاعات ارتباط برقرار کرده و بدون اشغال پهنای باند درگاه های دیگر، اطلاعات را به آنجا ارسال می کند.

روش مورد استفاده‌ی سوئیچ برای انجام این کار روی سرعت آن بسیار تاثیرگذار است.

آسان ترین روش، Store and Forward است که در آن کل بسته اطلاعات دریافت و ذخیره و بعد از آن بررسی می شود.

بعد از اینکه درگاه مقصد شناخته شد سوئیچ یک سرجمع دیگر به دست آورده و آن را با CRC موجود در داده ها تطبیق می دهد. اگر دو عدد فوق برابر باشند اطلاعات را ارسال می کند. هرچه قدر طول داده ها بیشتر باشد، زمان تامل سوئیچ بیشتر می شود. عدد MTU بیشترین مقدار این زمان را مشخص می کند.

تمام سوئیچ ها با این روش سازگاری دارند و سوئیچ های ارزان قیمت فقط با همین روش عمل می کنند.

با مقداری تغییر در این روش ، شیوه Fragment Free حاصل می شود که طول داده های ورودی را بررسی می کند که مشخص شود از 64 بیت کمتر است یا خیر. اطلاعاتی که طول شان از 64 بیت کمتر است حذف می شوند چرا که به طور معمول این اطلاعات آسیب دیده حاصل از Collision می باشند.در این روش با صرفه نظر از محاسبه سرجمع داده ها سرعت مقداری افزایش می یابد. اما چنانچه گیرنده و فرستنده سرعت، رسانه انتقال یا حالت Duplex مختلفی را بکار گیرد تنها روشی که می توان بکار برد، Store and Forward  می باشد زیرا اطلاعات بایستی در طول انتقال و در میانه راه ذخیره شوند.

توجه به ویژگی های فنی

در حال حاضر در سوئیچ های متوسط تا گران قیمت روش Cut Through مورد استفاده قرار می گیرد. 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 نمود. در این روش، سوئیچ منتظر دریافت تمام اطلاعات نمی شود بلکه بسته ورودی اطلاعات را بعد از دریافت بخش 6 بایتی آدرس مقصد از خود عبور می دهد.این کار فقط 40 میکروثانیه زمان می برد که البته لازم است سخت افزار مناسب نیز در سوئیچ وجود داشته باشد. ولی در این روش اطلاعات معیوب نیز منتقل می شوند چرا که محاسبه و بررسی CRC فقط بعد از دریافت تمام اطلاعات امکانپذیر خواهد بود.

این مسئله در شبکه های سالم هیچ مشکلی بوجود نمی آورد اما در شبکه هایی که حتی یک کارت شبکه خراب وجود داشته باشد بخش زیادی از پهنای باند را اطلاعات خراب اشغال می کنند.تعداد زیادی از سوئیچ های با کیفیت و گران قیمت به عنوان راهکاری برای اینکه با داده های خراب مقابله کنند، دارای بخش ویژه ای هستند که اطلاعات را ذخیره نموده و به محاسبه CRC برای آن ها اقدام می کند، البته در صورتی که اطلاعات خراب باشند جلوی آن ها را نمی توان گرفت ولی سوئیچ از روی این آمار به حالت Sore and Forward می رود.

سازندگان مختلف این روش را با نام Error Free Cut Through یا Adaptive Switching معرفی می کنند.

اهمیت بسیار زیاد کارآیی

هرچند روشی که برای Switching استفاده می شود در راندمان سوئیچ بسیار تاثیرگذار است اما نباید از نقش توان پردازش سخت افزار نیز غافل بود. بدترین شرایط وقتی است که تمام درگاه ها با بیشترین پهنای باند اشغال شوند که در این شرایط، بایستی آرایه Switching تمام اطلاعات را بدون هیچ تاخیر زمانی پخش کند. به توان کلی سوئیچ ، ظرفیت Backplane یا Fabric Performance می گویند.

به طور معمول در سوئیچ های حرفه ای استفاده از قابلیت Native Non Block ارجحیت دارد.

به این معنی که در بدترین حالت که پهنای باند تمام درگاه ها صددرصد اشغال شده است بازهم اطلاعات بدون درنگ و تاخیر زمانی به درگاه مقصد خود منتقل می شوند. اغلب ظرفیت Backplane حداقل به اندازه مجموع پهنای باند تمام درگاه ها می باشد.

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 بایستی 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 64 بایت باشد که بایستی 8 بایت برای Preamble و یک InterframeGap را نیز با آن جمع نمود که در مجموع 96 بیت می شود.

در نتیجه طول Packet به 672 بیت می رسد.

در یک سوئیچ گیگابیتی در هر ثانیه هر درگاه چیزی نزدیک به  6/1 میلیون  بسته اطلاعات را جابجا می کند که در مجموع یک سوئیچ 24 درگاه ،4/38 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.

اندازه های فیزیکی و سرعت

یکی از اصلی ترین مسائل در مورد سوئیچ ها که در چند سال اخیر بسیار در مورد آن تحقیق و بررسی بشده است سرعت درگاه های آن ها می باشد. در حال حاضر گیگابیت به یک استاندارد تبدیل شده است و سوئیچ های 10 گیگابیتی نیز به صورت وسیع در Backbone ها استفاده می شوند، حال آنکه نسل های بعدی یعنی 40 و 100 گیگابیت نیز به طور تقریبی آماده هستند تا فعالیت خود را شروع کنند.

امروزه سوئیچ ها دیگر بر اساس استاندارد Fast Ethernet با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه ارائه نمی شوند.بکارگیری درگاه های 100/10 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.

مطابق مورد استفاده 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 10 گیگابیتی را در اختیار آنها قرار دارد. البته هر ترکیب دیگری نیز قابل استفاده می باشد. اما چنانچه قصد داشته باشیم که سوئیچ را به عنوان Backbone برای اتصال رایانه های سرویس دهنده استفاده کنیم بهتر آنست که سوئیچ فقط دارای شکاف های modular یا فقط رابط های 10 گیگابیتی باشد.

در کل شکاف های modular برای پیکربندی های مختلف انعطاف پذیری بیشتری را به ما می دهند البته  از طرف دیگر گرانتر نیز می باشند.

پر استفاده‌ترین‌ها

پراستفاده ترین شکل شکاف های توسعه Small Form-Factor Pluggable یا SFP هستند که آن را  Mini GBIC ، SFF GBIC ، GLC ، New GBIC و Next Generation GBIC نیز می نامند که در بین آن ها Mini GBIC بیشترین استفاده را دارد. این رابط سرعتی مطابق با استاندارد Gigabit Ethernet دارد و به 5 گیگابیت بر ثانیه می رسد. برای استفاده از سرعت های بیشتر مثلا" 10 گیگابیت بایستی ماجول های XFP یا XENPAC که کمی بزرگتر می باشند را بکار برد.

از خانواده XENPAC دو عضو جدید XPAK و X2 نیز عرضه شده و در دسترس می باشند.

می توان از اترنت گیگابیت برای مسافت های متعارف تا 100 متر در شبکه های محلی به کمک کابل های مسی استفاده نمود. اما برای اترنت 10 گیگابیتی این کار با وجود کارت های شبکه با رابط کابل های مسی مشکل به نظر می رسد. استاندارد IEEE 802.3an پهنای باند 20 گیگابیت بر ثانیه را روی کابل های زوج تابیده تا مسافت حداکثر 100متر تعریف نموده است.

ولی قابل توجه است که این پهنای باند فقط در صورت بکارگیری صحیح از کابل ها، اتصالات و سوئیچ مناسب ممکن خواهد بود. اکثرا" برای Backboneها فیبر نوری با اتصال LC را بکار می برند.

سوئیچ اترنت پنج پورت شبکه

ضرورت پایداری در انتقال داده ها

در اصل سوئیچ ها را می توان نقاط توزیع در شبکه نامید که این موضوع باعث می شود که هر نوع اشکال در کار آنها عملکرد شبکه را تغییر دهد. به همین دلیل است که اکثر کاربران برای آن ها استفاده از کارکردهای افزونه (Redundant) را انتخاب می کنند. این افزونگی در درجه اول مربوط به خود سخت افزار می باشد.

برای آن دسته از کاربران که به پایداری سوئیچ بسیار اهمیت می دهند بکارگیری دو منبع تغذیه برای سوئیچ مسئله ای طبیعی است.

بایستی بتوان این منبع های تغذیه را در حال کار عوض نمود تا در کار شبکه هیچ شکافی ایجاد نشود و برای انجام این کاری لازم است سوئیچ همچنان با جریان برق مناسب تغذیه شود.اگر در درون سوئیچ فن های خنک کننده قرار دارند (سوئیچ های Rackmount دارای این فن ها می باشند) لازم است این فن ها نیز دارای افزونگی بوده و تعویض آن ها در حال کار امکانپذیر باشد. با استفاده از یک رابط مدیریتی مناسب روی سوئیچ می توان در صورت بوجود آمدن خطا، مدیر شبکه را مطلع نمود.به طور معمول این رابط از SMTP یا Email کمک می گیرد.

در یک لایه بالاتر از سوئیچ ها بایستی مطمئن شد که اگر یکی از سوئیچ ها به هر علتی کار خود را انجام نداد، عملیات مسیریابی (Routing)، همچنان در جهت درست دنبال شود. برای انجام این کار نمی توان سوئیچ های مسیرهای مختلف را به یکدیگر متصل کرد چرا که در این صورت در شبکه حلقه بوجود می آید و با به راه افتادن طوفان Broadcast، به از کار افتادن شبکه منجر می شود.

افزونگی در بهترین سوئیچ شبکه

ولی با این وجود برای اینکه اصل افزونگی (Redundancy) رعایت شود لازم است روشی را بکار برد که مسیرهای متفاوت بین سوئیچ ها را فقط وقتی که مسیر پیش فرض قطع می شود به کار بیندازد.

یکی از مهم ترین پروتکل ها 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 رده بندی میان سوئیچ های فعال در شبکه از یک پروتکل بر پایه پل (Bridge) بکار گرفته می شود. یکی از سوئیچ ها را به عنوان ریشه (Root) انتخاب می کنند و کوچکترین Bridge-ID به آن اختصاص می یابد. بعد از آنجا تمام مسیرها به سوئیچ های دیگر برقرار می شوند.

اگر در این شرایط یک مسیر اضافی شناخته شود درگاه هایی که به آن مربوط می شوند غیر فعال می می شوند.اینکه کدام مسیرها همچنان برای بکارگیری، به فعالیت خود ادامه می دهند به Cost مسیر یعنی شمار Hopها و پهنای باند آن وابسته می باشد. فرستادن مداوم پیغام های وضعیت، نشان می دهد که یک مسیر فعال می باشد. مناسب ترین فاصله زمانی بین این پیغام ها نهایتا" 30 ثانیه می باشد و با قطع شدن این پیغام ها ، ساختار شبکه عوض می شود.

سوئیچ هایی با قابلیت Stack شدن

بعد 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 می گیرد به شکلی که کمتر از یک ثانیه نیز این تغییرات را اعمال می کند . MSTP یا Multiple Spanning Tree Protocol از دیگر جایگزین های STP می باشند که چند درخت Spanning را به صورت مستقل از هم برای چند VLAN ایجاد می کنند. با این شرایط سرپرست شبکه قادر به هدایت جریان اطلاعات بین شبکه های منطقی روی مسیرهای مختلف است.

البته یک سری آمارها و گزارشات نشان دهنده آن است که در شبکه های بزرگ بکارگیری از این پروتکل با مشکلاتی همراه می باشد و امکان ایجاد حلقه در شبکه وجود دارد. به همین دلیل، تعدادی کاربران در اینگونه موارد ترجیح می دهند تا از سوئیچ هایی که توانایی Link Aggregation را برای افزونگی ایجاد می کنند استفاده نمایند.

Stacking-Switch روی هم قرار می گیرند و با یک رابط مخصوص با یکدیگر اتصال برقرار می کنند. این مسیر به برقراری ارتباط بین دستگاه ها کمک می کند و به ایجاد یک سیستم مدیریت یکپارچه می انجامد. سوئیچ هایی که با این رابط به یکدیگر متصل می شوند از بیرون به صورت یک دستگاه و با یک آدرس IP مشاهده می شوند.

با توجه به این موضوع دیگر برای متصل کردن سوئیچ های Stack شده به هم به درگاه های Uplink  احتیاج نمی باشد.

به طور معمول سوئیچ های فوق دارای چند منبع تغذیه می باشند و با کار نکردن یکی از آن ها عملکرد شبکه متوقف نمی شود.

لایه 2 یا لایه 3 و VLAN

سوئیچ ها در یکی از لایه های 2 یا 3 مدل OSI فعال هستند. سوئیچ های لایه 2 فقط وظیفه برقراری ارتباط میان دستگاه های شبکه را برعهده دارند. به این سوئیچ ها unmanaged یا غیرمدیریتی نیز می گویند و برای پیکربندی و مدیریت فاقد واسطه هستند، ولی این تقسیم بندی آنچنان که باید قطعی نمی باشد چرا که در حال حاضر سوئیچ هایی تولید شده اند که اگر چه سوئیچ های لایه 2 می باشند اما بعضی از کارکردهای سوئیچ های لایه 3 را برای کاربر فراهم می کنند. به این سوئیچ ها     Smart Switch  می گویند Static Routing. یا Protected Groups از قابلیت های لایه 2 می باشند و VLAN و QoS نیز امکاناتی هستند که سوئیچ های لایه 3 در دسترس هستند.

در حال حاضر در بسیاری از سازمان ها  VLAN بسیار مورد استفاده قرار می گیرند و به همین دلیل آنها را به عنوان توانایی استاندارد به سوئیچ های ارزان تر نیز اضافه کرده اند QoS . یا Quality of Service نیز با توسعه Voice over IP بسیار حائز اهمیت است. هم اکنون این دو استاندارد در انتخاب سوئیچ ها بسیار تاثیرگذار هستند.

در این بین تعداد زیادی از سازندگان بعضی از ویژگی های جانبی مثل Auto VoIP را در محصولات خود اعمال کرده اند که سوئیچ با استفاده از آن به صورت اتوماتیک اطلاعات صوتی را با اولویت بالاتری در نظر می گیرد.

این قابلیت اگر به صورت صحیح پیکربندی شود مقداری از کار سرپرست شبکه در مدیریت داده های VoIP را کاهش می دهد.

توجه امنیت شبکه

با توجه به ساختار شبکه می توان برای عیب یابی آن از روش های متفاوتی بهره برد. به عنوان مثال، خود درگاه ها می توانند بدون استفاده از Spanning Tree به کمک Loopback Detection حلقه ها را پیدا نمایند. یا اینکه Captive Portals میهمانان یک WLAN را به صورت اتوماتیک به صفحه ای برای تعیین اعتبار ارسال می کند. در کل در نظر داشته باشید که پشتیبانی سوئیچ از 802.1 x یک قابلیت خوب می باشد چرا که در آینده نزدیک عملکردهای امنیتی بیشتری بر اساس درگاه های سوئیچ عرضه می شوند.

چنانچه قصد دارید در شبکه Network Access Protection یا NAP و Network Access Control یا NAC را بکار ببرید به طور حتم بایستی در زمان انتخاب بهترین سوئیچ شبکه پشتیبانی آن از NAP/NAC را در نظر بگیرید.  درگاه Mirroring نیز یکی از قابلیت های مفید بهترین سوئیچ شبکه است. با توجه به اینکه سوئیچ ها ترافیک هر یک از درگاه ها را تفکیک می کنند عیب یابی شبکه ها به سختی انجام می گیرد. ولی با استفاده از یک درگاه Mirroring می توان جریان اطلاعات هر مسیر مورد نظر را به شکل دقیق برای هر نوع تحلیل پیگیری نمود.

میزان مصرف انرژی بهترین سوئیچ شبکه

Green Ethernet موضوعی می باشد که در سه سال اخیر اهمیت بیشتری یافته است. برای ممانعت از گرما شدن زمین و به حداقل رساندن میزان CO2 سازندگان سوئیچ در تلاشند تا محصولاتی کم مصرف تر را تولید کنند. این یک موضوع بسیار مهم می باشد که نیازمند توجه بسیار است چرا اینگونه دستگاه ها که در زیر ساخت شبکه ها مورد استفاده هستند دائما" روشن بوده و کار می کنند. بنابراین هرگونه تغییر در جهت مثبت و برای ارتقاء قابلیت هایی اینچنینی حتی اگر جزئی باشند در دراز مدت در میزان مصرف انرژی خواهد بسیار تاثیرگذار می باشند.

امیدواریم اطلاعات کافی در مورد بهترین سوئیچ شبکه دریافت کرده باشید.

چنانچه پرسشی برای‌تان باقی مانده است می‌توانید در تالار گفتگو ذیل تاپیک بهترین سوئیچ شبکه مطرح کنید.