فرق بين هاب و سوئيچ چيست ؟

فرق بين هاب و سوئيچ چيست ؟
 

در داخل هاب , تمام پورتها به هم وصل هستند و تمام ايستگاههای کاری شبکه از طريق هاب به هم وصل بوده و دارای مسير يکسان ميباشند , که احتمال برخورد (Collision) پيش مي آيد. مسير يکسان همچنين باعث ميشود که وقتی 5 کامپيوتر با سرعت 100 Mbps به هاب متصل هستند , اين 5 کامپيوتر سرعت 100 Mbps را به اشتراک بگذارند و پهنای باند 20 Mbps به هر کامپيوتر برسد .همچنين وقتی يک پورت در هاب , ديتا فريم دريافت ميکند ؛ اين فريم را در تمام پورتهای هاب کپی ميکند. اين قابليت باعث ميشود وقتی ترافيک شبکه زياد شد به طور جدی برخورد (Collision) پيش آيد .در داخل يک سوئيچ , پورتها فقط توسط آدرسشان به هم متصل ميشوند و در شبکه , سوئيچ وقتی که دو کامپيوتر می خواهند به هم دسترسی داشته باشند , فقط آن دو را به هم وصل مي کند. هر پورت سوئيچ سرعت 100 Mbps دارای پهنای باند 100 Mbps است . يک سوئيچ آدرس MAC کامپيوتری که به آن متصل است را ياد ميگيرد و وقتی که يک ديتا فريم را دريافت ميکند , آن را با جدول MAC خود بررسی می کند . اگر سوئيچ آن را در جدول MAC خودش پيدا کرد , آن را مستقيماً به همان پورت ميفرستد و به پورتهای ديگر نميفرستد. اينها دلايلی است که در سوئيچ به ندرت برخورد (Collision) رخ ميدهد.

منظور از سوئيچ IP , سوئيچ لايه 2 و سوئيچ لايه 3 چيست ؟ چه تفاوتی بين آنها وجود دارد ؟

سوئيچ لايه 2 , يک سوئيچ است که در لايه 2 کار ميکند و سوئيچ پل (Bridging) نيز گفته ميشود و بسته ها را بر اساس آدرس يگانه ” کنترل دسترسی رسانه ( MAC ) ” دستگاههای کاری , ميفرستد .

سوئيچ لايه 3 , سوئيچی با قابليت مسيريابی است که در لايه 3 کار ميکند , بطور داخلی يک دامنه (Domain) برای دستگاهها ميسازد و پهنای باند را به شبکه های جداگانه تقسيم ميکند و داده پراکنی (Broadcast) را محدود مينمايد .

سوئيچ IP , سوئيچ لايه 3 است و اطلاعات خاص آن , فقط بر اساس پروتکل IP و پروتکل مسيريابی (Routing) است .

منظور از سوئيچ هوشمند (Intelligent) چيست ؟

منظور از سوئيچ هوشمند , سوئيچی است که قابل مديريت باشد و بتوان آن را با RMON , SNMP , Web Browser و غيره مديريت کرد .

سوئيچ پشته پذير (Stackable) چيست؟

سوئيچهای پشته پذير ميتوانند تا چند واحد رساناهای فيزيکی يا ترجيحاً اترنت گيگا (1000) را پشته نمايند. در شبکه های خيلی بزرگ از قابليت پيشرفته پشته پذيری , برای مديريت سوئيچ ها بر روی يک آدرس IP واحد استفاده مينمايند. اين توانايي باعث ميشود مديريت شبکه ساده تر شود .

مزايای SNMP چيست ؟

بزرگترين مزيت استفاده از SNMP اين است که SNMP برای سادگی طراحی شده و بنابراين کاربرد آن برای شبکه های بزرگ راحت است و زمان نصب آن کوتاه و بسياری از فشارها و کارها را در شبکه کاهش ميدهد. همچنين طراحی ساده آن اين امکان را برای کاربر فراهم ميکندکه برای متغيرهايي که ميخواهد ببيند برنامه ريزی نمايد و نمايش در سطح پايين برای متغير های زير انجام دهد :

الف ) عنوان متغير

ب ) نوع داده متغير ( به عنوان مثال : عدد صحيح , رشته )

ج ) عدم تفاوت در نوع متغير که فقط خواندنی باشد يا قابل خواندن و نوشتن ( متغير )

نتيجه تمام اين ساده سازی ها اين است که مديريت شبکه ساده شده و بمقدار زياد از فشارهای موجود کاسته ميشود .

پروتکل (قرارداد) مديريت ساده شبکه SNMP = Simple Network Management Protocol

پورت ترانک (Trunk = شاه سيم) چيست ؟

پورت ترانک به ارتباطات چندتايی اجازه ميدهد که با يکديگر جمع شوند و مانند يک ارتباط فيزيکی يگانه باعث افزايش توان شوند . پورت ترانک جهت تنظيم بار و ارتباط اضافی درداخل شبکه سوئيچ تهيه شده است و اين پهنای باند , برابر جمع فيزيکی ارتباطات نمي باشد . ترافيک يک ترانک از ارتباطات (Link) مجزا تشکيل شده و به اين علت الگوريتم خرد کردن (Hash) ناميده ميشود . الگوی ترافيک در يک شبکه بايد به دقت مورد بررسی قرار گيرد . وقتی که از يک الگوريتم خرد کردن مناسب استفاده ميشود , ترافيک به طور تصادفی تصميم ميگيرد که برای تنظيم بار موجود از داخل ترانک اطلاعات را بفرستد .

مذاکره خودکار (Auto-Negotiation) دقيقاً چگونه کار ميکند ؟

دستگاهها در انتهای ارتباطهای شبکه ميتوانند بطور خودکار ظرفيتهای ارتباط (Link Capabilities) را بررسی نمايند و در حداکثر سطح مشترک کار کنند ؛ به اين علت آن را مذاکره خودکار (Auto-Negotiation) مي گويند . اين مذاکره شامل تشخيص و انتخاب بيشترين پهنای باند و عمل کردن دو طرفه است . سرعت ارتباط گسترش سيگنالهای الکتريکی سنجيده مي شود , بنابراين انتهای ارتباط هم مي تواند محاسبه نمايد که انتهای ديگر تلاش ميکند از چه استفاده نمايد . هر چند در يک ارتباط دو طرفه (Duplex) , مذاکره با يک رفت و برگشت اطلاعات , انجام مي شود . يعنی يک سمت در صورتی ميتواند در حالت دو طرفه باشد که سمت ديگر نيز در حالت مذاکره خودکار (Auto-Negotiation) باشد و وقتی حالت دو طرفه مشکل داشته باشد , يک پورت سوئيچ به حالت يک طرفه (Half-Duplex) مي افتد . برای مذاکره يک ارتباط دو طرفه , هر دو طرف بايد در حالت مذاکره خودکار (Auto-Negotiation) تنظيم شده باشند .

منظور از عبارت ” Nway ” چيست ؟

يکی از پروتکلهايی است که دستگاههای شبکه ای اترنت مانند سوئيچ و روتر استفاده ميکنند و مذاکره خودکار (Auto-Negotiation) بين دو دستگاه ميباشد تا اطلاعات را با بالاترين سرعت منتقل کنند . بعبارت ديگر قابليت سرعتهای 100M و 10M , حالات دو طرفه (Duplex) کامل و نصفه و سنجش خودکار , Nway ناميده ميشود .

عبارت ذخيره و فرستادن (Store and Forwarding) در سوئيچ ها به چه معنی است ؟

بسته ورودی که وارد ميشود , بررسی ميشود که آيا دارای خطايي هست يا خير ؟ و اگر دارای خطا نبود , فرستاده ميشود . اين نحوه کار با اطلاعات ورودی را “ذخيره سازی و فرستادن ” مي نامند . در سوئيچ های Nway پلانت به علت داشتن نوع حافظه (SSRAM) بسيار سريع اين کار انجام ميشود . کلاً نوع معماری داخلی سخت افزارهای پلانت , به همين شکل ” ذخيره سازی و فرستادن ” ميباشد .

طوفان داده پراکنی (Broadcast Storm) چيست ؟

عموماً اين حالت بيانگر توليد ترافيک بسيار زياد , توسط دستگاههايي است که بطور عادی ترافيک دارند. اگر اين دستگاهها به توليد بيشتر و بيشتر ترافيک ادامه دهند , بازده شبکه بسيار کاهش مي يابد .

Tag-Vlan چيست ؟

سوئيچ مانند يک فرستنده ترافيک هوشمند و يک دستگاه امنيتی ساده شبکه عمل ميکند. فريم ها فقط آن پورتهائی را که دستگاه مقصدشان ضميمه شده است را دريافت ميکنند . فقط ايستگاههايي (Stations) که عضو همان Vlan هستند ميتوانند فريم های Multicast و Broadcast را ببينند . به اين ترتيب پهنای باند بهينه ميشود و امنيت شبکه گسترش مي يابد .

Vlan های استاندارد 802.1Q محدود به يک سوئيچ نيستند. Vlan ها ميتوانند سوئيچهای ديگری , حتی از ارتباطات گسترده (WAN) بپذيرند. به اشتراک گذاشتن Vlan ها بين سوئيچها با اضافه کردن يک Tag به مشخص کننده Vlan ( يعنی VID ) با عددی بين 1 تا 4.094 در داخل هر فريم بدست مي آيد . يک مشخص کننده Vlan ( يعنی VID ) به هر VLAN اختصاص داده ميشود . با اختصاص دادن مشخص کننده Vlan ( يعنی VID ) های يکسان به VLAN های سوئيچ های مختلف , يک يا چند VLAN ( به طور Broadcast- Domain ) در داخل يک شبکه بزرگ گسترش يابند .

آيا ميتوان از کابل های Cat 5 موجود برای سوئيچ گيگابيتی استفاده کرد ؟

بله , مشخصات کابل Cat 5 و يا کابل پيشرفته Cat 5e , دارای استاندارد IEEE 1000Base-T است و اترنت گيگابيتی , بر روی کابلهای Cat 5 , انتقال بهتری نسبت به سيم های اترنت با سرعت 10/100 Kbit/s دارند. مشخصات استاندارد 1000Base-T برای مذاکره خودکار (Auto Negotiation) ويژگی های ارتباط – از جمله تصحيح خودکار کابل جابجا شده (Crossed) – را دارا ميباشد . مذاکره خودکار (Auto Negotiation) ارتباط صحيح کابلها بين کارت های واسط شبکه 1000Base-T (NIC) , سوئيچ ها و ديگر دستگاهها را – که در حالت اوليه پورتهايشان يک طرفه کار ميکنند – برقرار ميکند .

منظور از جدول آدرسهای MAC درباره سوئيچ چيست ؟

سوئيچ های لايه2 , کارهای متفاوتی مانند ياد گرفتن آدرس MAC , فرستادن وفيلتر کردن تصميمات و غيره را انجام ميدهند . وقتی يک سوئيچ روشن ميشود جدول آدرسهای MAC آن خالی است . وقتی دستگاه فريم ميفرستد و توسط واسط (Interface) دريافت ميشود , سوئيچ آدرس مبدا را در جدول آدرسهای MAC ذخيره ميکند. بعد از اين سوئيچ جدول آدرسهای MAC را برای فرستادن و فيلتر کردن فريم های دريافتی استفاده ميکند و سوئيچ مشخص ميکند که فريم ها بايد از پورت مشخص شده عبور کنند يا خير . به همين دليل جدول آدرسهای MAC , جدول فيلتر MAC , يا فيلتر کننده نيز گفته ميشود .

برای چه بايد از سوئيچ گيگابيتی استفاده نمائيم ؟

مهمترين جا برای استفاده از سوئيچ های گيگابيتی در مراکز داده (Data Center) يا شاهرگ (Backbone) و بين گروههای کاری و مراکز داده است . ضرورتاً ارتباط هر سوئيچ به سوئيچ ديگر بايد گيگابيت باشد. اين باعث ميشود که در شبکه با کارت 100/10 , کامپيوتر ها با سرعت 100 Mbps کار کنند , بدون آنکه کمبودی در شاهرگ (Backbone) باشد . خدمات دهندگان (Server) مراکز داده شلوغ نيز بايد با کارتهای گيگابيتی تجهيز شوند. اين کار باعث ميشود که خدمات دهندگان به تنگنا نيفتند و برای سرويس گيرندگان (Client) که با سرعت 100 Mbps از خدمات دهنده درخواست ميکنند بازده افزايش يابد . همانطور که تقاضا برای پهنای باند بويژه برای کارهای گرافيکی و کاربردهای چند رسانه ای (Multimedia) گسترش مي يابد , ميتوان برای کامپيوتر های معمولی (Desktop) نيز سرعت گيگابيت متصور شد .

محدوديت فاصله ها و کابلها برای اترنت گيگابيتی چقدر است ؟

طول کابل نوع سيم نوع گيگابيت
25 متر زوج به هم پيچيده روکش دار (STP) 1000BaseCX
100 متر کابل UTP نوع Cat 5 با استاندارد EIA / TIA 1000BaseT
275 متر فيبر نوری چند حالته (MMF)(Multi Mode) با هسته 5/62 ميکرون :

ليزر850 نانومتر

1000BaseSx
550 متر فيبر نوری چند حالته (MMF) با هسته 50 ميکرون : ليزر 1300 نانومتر
550 متر فيبر نوری چند حالته (MMF) با هسته 5/62 ميکرون : ليزر 1300 نانومتر 1000BaseLx
550 متر فيبر نوری يک حالته (SMF)(Single Mode) با هسته 50 ميکرون :

ليزر1300 نانومتر

10 کيلومتر فيبر نوری يک حالته (SMF) با هسته 9 ميکرون : ليزر 1300 نانومتر

منظور از حافظه بافر در رابطه با سوئيچ چيست ؟

حافظه بافر يک ناحيه ذخيره سازی اختصاص داده شده , برای رسيدگی به داده های عبوری ميباشد . بافرها معمولاً برای دريافت و ذخيره سازی اطلاعات پراکنده , که پشت سر هم توسط دستگاههای سريعتر , ارسال ميشود را دريافت ميکنند و تفاوت سرعت را جبران مينمايند. اطلاعات ورودی ذيره ميشوند تا هنگامی که تمام داده های گرفته شده قبلی فرستاده شوند. اين حافظه در سوئيچ به اشتراک گذارده ميشود.

منظور از سوئيچ قفل نشدنی (Non-Blocking) چيست ؟

به يک سوئيچ قفل نشدنی (Non-Blocking) گفته مي شود, که سوئيچ فابريک آن , توانايي رسيدگی کامل به تمام پورتها از نظر تئوری داشته باشد. بنابراين پاسخ هر در خواست مسير به هر پورت خروجی , مي تواند با موفقيت و بدون تداخل با ترافيک های ديگر باشد .

در نظر بگيريد که يک سوئيچ دارای 10 پورت با سرعت هر کدام 100 Mbps است . برای اينکه حالت دو طرفه (Full Duplex) کامل با تمام بار ممکنه داشته باشيم , سوئيچ بايد حداقل عدد 2 گيگابيت بر ثانيه (2*10*100 Mbps) برای کار در حالت قفل نشدنی داشته باشد .

منظور از سوئيچ فابريک (Switch Fabric) در رابطه با سوئيچ ها چيست؟

سوئيچ فابريک قابليت مدارات سوئيچ است تا بدون قفل کردن , حداکثر ترافيک بار شده را انتقال دهند . بهمين دليل برای مدارات سوئيچ (Backplane) مشخصات متنوعی ذکر شده است .

منظور از کنترل جريان (Flow Control) در سوئيچ چيست ؟

اين عبارت در ارتباطات سريال استفاده مي شود و منظور متوقف کردن فرستنده از فرستادن اطلاعات است, تا وقتی که گيرنده آن را بتواند بپذيرد ؛ که هم به شکل سخت افزاری و هم نرم افزاری است . گيرنده ها عموماً ميزان بافر ثابتی دارند وهمان لحظه که اطلاعات دريافت مي شوند , مي نويسند و وقتی مقدار داده های بافر به حد نهايي مي رسد , گيرنده يک سيگنال به فرستنده جهت متوقف کردن ارسال مي فرستد .

آيا جايگزينی سوئيچ 48 پورتی با دو سوئيچ 24 پورت که به طورداخلی به هم وصل هستند , فکر خوبی است ؟

البته نه ! سوئيچ 48 پورت وقتی که ميزان عبوری پر است , دارای حالت ضد قفلی (Non-Blocking) است . برای مثال سوئيچ 48 پورت مانند دو سوئيچ 24 پورت که با سرعت 10/100 Mbps به هم وصل هستند , کار مي کند و دارای گنجايش 8.4 Gbps ( در حالت دو طرفه کامل ) با ارتباط داخلی است . اما دو سوئيچ 24 پورت در ارتباط با سرعت ( 200 Mbps در حالت دو طرفه کامل ) هستند و دارای تنگنا (Bottleneck) مي شوند . در ضمن وقتی که ترافيک سنگين است , دارای قابليت ضد قفلی نيستند .

فرق بين کابلهای UTP , FTP و STP چيست ؟

کابل UTP ( زوج سيم بهم تابيده بدون روکش ) تأثير کم شدن حد سيگنال , در زوج سيم های بهم تابيده , بر اثر تأثيرات الکترومغناطيسی (EMI) و تأثيرات فرکانسهای راديوئی (RFI) را حذف ميکند .

کابلهای FTP ( زوج سيم بهم تابيده زرورق دار ) و يا SeTP ( زوج بهم تابيده توری دار ) شکل پيشرفته UTP مي باشند , که دارای فن آوری پوشش ترکيب شده است و سرتاسر آن با يک مغزی فلزی سرتاسری يا زرورق پوشانده شده است .

بسياری از نصابهای کابل و يا کارخانه ها شايد عبارت STP را برای توصيف کابلهای FTP استفاده نمايند . اما STP ( زوج سيم بهم تابيده پوشش دار ) از FTP کاملاً متفاوت است . کابل STP از فن آوريهای پوشش جهت حذف کردن تأثير زوجهای بهم تابيده استفاده مي کند . هر زوج سيم با يک زرورق فلزی و چهار زوج سيم در يک مغزی فلزی يا زرورق پوشانده شده است . برای استفاده در نصب شبکه اترنت , STP از اختلالات الکتريکی هم در کابل (تأثير زوج به زوج سيم يا تداخل ) و هم در خارج سيم ( تأثيرات الکترومغناطيسی و فرکانس های راديوئی ) جلوگيری ميکند . بنابراين STP بيشتر از UTP و FTP از اختلالات جلوگيری مي کند و قيمت آن گرانتر و نصب آن سخت تر است . توجه داريم که پوشش فلزی , در هر دو انتها بايد باشد ؛ اگر اين پوشش کامل نباشد , پوشش مانند يک آنتن سيگنالهای نا خواسته را مي گيرد . بعلت هزينه و نصب ( پاياندهی ) مشکل STP , در شبکه های اترنت , از STP بندرت استفاده مي شود و اصولاً STP در اروپا استفاده مي شود .

چه چيزی بازده يک سوئيچ را مشخص ميکند ؟

عوامل متعددی بر روی بازده تأثير مي گذارند :

الف ) پيکربندی اشتباه پورت – اجبار درحالت دو طرفه کامل (Full Duplex) برای پورتی که دارای قابليت مذاکره خودکار (Auto Negotiation) است و غيره .

ب ) ارتباط کابل اشتباه – استفاده از کابل Cat 3 برای شبکه با استاندارد 100-TX , يا طول بيش از 100 متر و غيره .

پ ) پيکربندی VLAN به طور اشتباه .

ت ) طوفان داده پراکنی (Broadcast Storm) و طوفان برخوردها (Collision Storm) , تعداد زيادی نود (Node) , بيش از 40 نود برای پورت سوئيچ به اشتراک گذارده شده .

ث ) حافظه بسته ها (Packet) از 2 Mbyte تا 6 Mbyte , بيش از اين بهتر است .

ج ) اعمال امنيتی , بازده شبکه را کاهش مي دهند .

چ ) معماری سوئيچ به صورت قفل شدنی (Blocking) و غير قفل شدنی (Non-Blocking) که حالت قفل نشدنی بهتر است .

چه عواملی در بازده کم يک شبکه , دخالت دارند ؟

الف ) کابلهای ارتباطی با سوئيچ را بررسی نماييد .

ب ) محيط شبکه را بررسی نماييد. آيا هيچ حلقه ای (Loop) در ارتباطات مي بينيد ؟ اگر بلی , لطفاً ارتباط اترنتی که باعث حلقه مي شود  را از بين ببريد .

ج ) حالت دو طرفه (Duplex) بين دو دستگاه ( مثلاً ايستگاه کار يا سوئيچ ) و سوئيچ را بررسی نماييد . لطفاً حالت دو طرفه را در هر طرف تنظيم نماييد

پاسخ دهید