چگونه LAN سوئیچ کار می کند

چگونه LAN سوئیچ کار می کند

اگر شما مقالات دیگر را در شبکه یا اینترنت خواندید، پس می دانید که یک شبکه معمولی شامل:

    گره ها (کامپیوترها)
    یک رسانه متصل (سیمی یا بی سیم)
    تجهیزات شبکه تخصصی مانند روترها یا هاب ها.

در مورد اینترنت، تمام این چیزها با یکدیگر همکاری می کنند تا به رایانه شما اجازه دهد اطلاعات را به کامپیوتر دیگری که می تواند در طرف دیگر دنیا باشد، ارسال کند!

سوئیچ ها یکی دیگر از بخش های اساسی شبکه های بسیاری هستند؛ زیرا آنها سرعت کار را افزایش می دهند. سوئیچ اجازه می دهد که گره های مختلف (یک نقطه اتصال شبکه، معمولا یک کامپیوتر) از یک شبکه برای برقراری ارتباط با یکی دیگر در یک روش صاف و کارآمد.

انواع مختلفی از سوئیچ ها و شبکه ها وجود دارد. سوئیچ هایی که یک اتصال جداگانه برای هر گره در یک شبکه داخلی شرکت فراهم می کنند، سوئیچ های LAN نامیده می شود. اساسا یک سوئیچ LAN مجموعه ای از شبکه های فوری را ایجاد می کند که فقط دو دستگاه را در یک لحظه خاص با یکدیگر ارتباط می دهند. در این مقاله، ما در شبکه های اترنت که از سوئیچ های LAN استفاده می کنند تمرکز می کنیم. VLANs، trunking و spanning trees.

مبانی شبکه
در اینجا برخی از اجزای اساسی شبکه هستند:
    شبکه – شبکه یک گروه کامپیوتری است که به وسیله آن به یکدیگر متصل شده اند تا اطلاعات را بین رایانه ها مبادله کند.
    گره – گره ای است که به شبکه متصل است. در حالی که یک گره به طور معمول یک کامپیوتر است، همچنین می تواند یک برج سی دی رام باشد.
    Segment – بخش هر بخش از یک شبکه است که توسط یک سوئیچ، پل یا روتر از سایر قسمت های شبکه جدا شده است.
    ستون فقرات – ستون فقرات اصلی کابل شبکه ای است که تمام بخش ها به آن متصل می شوند. به طور معمول، ستون فقرات قادر به حمل اطلاعات بیشتر نسبت به بخش های فردی است. به عنوان مثال، هر بخش ممکن است سرعت انتقال ۱۰ مگابیت در ثانیه (مگابیت در ثانیه) داشته باشد، در حالی که ستون فقرات ممکن است در ۱۰۰ مگابیت در ثانیه عمل کند.
    توپولوژی – توپولوژی راهی است که هر گره از لحاظ فیزیکی به شبکه متصل می شود (بیشتر در این قسمت در بخش بعدی).
    شبکه محلی (LAN) – یک شبکه کامپیوتری است که در یک مکان فیزیکی عمومی قرار دارند، معمولا در یک ساختمان یا محوطه دانشگاه. اگر رایانه ها از هم دور باشند، معمولا یک شبکه گسترده شبکه (WAN) استفاده می شود.
    کارت شبکه رابط (NIC) – هر کامپیوتر (و اکثر دستگاه های دیگر) از طریق یک NIC به یک شبکه متصل می شود. در بیشتر رایانه های رومیزی، این یک کارت اترنت (معمولا ۱۰ یا ۱۰۰ مگابیت در ثانیه) است که به یک شکاف روی مادربرد رایانه وصل شده است.
    آدرس دسترسی به رسانه (MAC) – این آدرس فیزیکی هر دستگاه – مانند NIC در یک رایانه – در شبکه است. آدرس MAC، که از دو قسمت مساوی ساخته شده است، ۶ بایت طول دارد. نخستین ۳ بایت شناسایی شرکتی است که NIC را ساخته است. ۳ بایت دوم شماره سریال خود NIC است.
    Unicast – Unicast یک انتقال از یک گره به طور خاص به گره دیگر خطاب است.
    Multicast – در یک multicast، یک گره بسته ای را که به آدرس گروه خاص ارسال شده است ارسال می کند. دستگاههایی که به این گروه علاقه مند هستند ثبت نام می کنند تا بسته های خطی به گروه را دریافت کنند. یک مثال ممکن است یک روتر سیسکو است که یک روتر دیگر روترهای سیسکو را به روز رسانی می کند.
    پخش – در یک پخش، یک گره یک بسته ارسال می کند که برای تمام گره های دیگر شبکه در نظر گرفته شده است.

در صفحه بعد، ما درباره برخی از رایج ترین توپولوژی های شبکه بحث خواهیم کرد.

توپولوژی شبکه
بعضی از رایج ترین توپولوژی های موجود در امروز عبارتند از:
توپولوژی شبکه ستاره
یک شبکه اتوبوس معمولی ستاره

    اتوبوس – هر گره دایزی زنجیری است (درست بعد از دیگری) در امتداد همان ستون فقرات، شبیه به چراغ کریسمس. اطلاعات ارسال شده از یک گره در طول ستون فقرات به مقصد گره مقصد منتقل می شود. هر پایان شبکه باید به نقطه ای که سیگنال به شبکه منتقل می شود خاتمه یابد.

    حلقه – مانند یک شبکه، حلقه ها دارای گره های دیزی زنجیر هستند. تفاوت این است که پایان شبکه به گره اول باز می گردد و یک مدار کامل ایجاد می کند. در یک شبکه حلقه، هر گره به نوبه خود به ارسال و دریافت اطلاعات از طریق استفاده از یک نشانه می پردازد. نشانه همراه با هر داده، از گره اول به گره دوم ارسال می شود که اطلاعاتی را که به آن آدرس می فرستد، استخراج می کند و به داده هایی که مایل به ارسال است، اضافه می کند. سپس گره دوم به گره سوم می رود و دوباره به گره اول باز می گردد. فقط گره با توکن مجاز است که داده ها را ارسال کند. تمام گره های دیگر باید صبر کنند تا نشانه ای برای آنها بیفتد.

    ستاره – در یک شبکه ستاره، هر گره به یک دستگاه مرکزی به نام هاب متصل می شود. هاب یک سیگنال دریافت می کند که از هر گره می آید و از طریق تمام گره های دیگر در شبکه عبور می کند. هاب هیچ نوع فیلتر کردن یا مسیریابی داده ها را انجام نمی دهد. این فقط یک اتصال است که با تمام گره های مختلف همراه است.

    ستاره اتوبوس – احتمالا شایع ترین توپولوژی در جهان، اتوبوس ستاره ترکیبی از عناصر ستاره و توپولوژی برای ایجاد محیط شبکه چند منظوره است. گره ها در مناطق خاص به هاب ها متصل می شوند (ایجاد ستاره ها)، و هاب ها در کنار ستون شبکه (مانند شبکه اتوبوس) متصل می شوند. اغلب ستارگان در ستارگان قرار می گیرند، همانطور که در مثال زیر دیده می شود:

مشکل: ترافیک
در اساسی ترین نوع شبکه ای که امروزه یافت می شود، گره ها به سادگی با استفاده از هاب ها متصل می شوند. به عنوان یک شبکه رشد می کند، با این پیکربندی مشکلی وجود دارد:

    مقیاس پذیری – در یک شبکه توپی، پهنای باند محدود به اشتراک گذاشته شده باعث می شود که رشد قابل توجهی بدون به خطر انداختن عملکرد انجام شود. امروزه برنامه های کاربردی نیاز به پهنای باند بیشتری نسبت به قبل دارند. اغلب، کل شبکه باید به صورت دوره ای طراحی شده تا بتواند رشد کند.
    Latency – این مقدار زمان لازم برای رسیدن به مقصد است. از آنجا که هر گره در یک شبکه مبتنی بر هاب است تا برای یک فرصت صبر کنید تا به منظور اجتناب از برخورد منتقل می شود، می توانید زمان تاخیر قابل توجهی افزایش که شما اضافه کردن گره های بیشتر. حال اگر کسی یک فایل انتقال گسترده ای در سراسر شبکه، سپس همه از دیگر گره باید برای یک فرصت برای ارسال بسته های خود را دارند صبر کنید. شما احتمالا قبل از این در کار دیده اید – سعی می کنید به یک سرور یا اینترنت دسترسی پیدا کنید و ناگهان همه چیز به خزیدن می انجامد.
    شکست شبکه – در یک شبکه معمولی، یک دستگاه زیرا ما می توانیم مشکلات توپی برای دیگر دستگاه های متصل به هاب با توجه به تنظیمات سرعت نادرست و یا پخش بیش از حد (۱۰۰ مگابیت در ثانیه هاب ۱۰ مگابیت در ثانیه بود). کلید را می توان برای محدود کردن سطح پخش تنظیم کرد.
    Collisions – اترنت با استفاده از یک فرآیند به نام CSMA / CD (Sensor Multiple Access Carrier With Detection Collision) برای برقراری ارتباط در شبکه استفاده می کند. تحت CSMA / CD، یک بسته با یک شبکه از ترافیک پاک است. اگر دو گره همزمان یک بسته را ارسال کنند، یک برخورد اتفاق می افتد و بسته ها از بین می روند. سپس هر گره یک مقدار تصادفی از زمان را انتظار می رود و بسته ها را دوباره ارسال می کند. هر بخشی از شبکه که در آن ممکن است که بسته ها را از دو یا چند گره با یکدیگر تداخل وجود دارد در نظر گرفته شده است که از سامی ها برخورد دامنه سهم باشد. یک شبکه با تعداد گسترده ای از گره های موجود در سامی اغلب بخش داشته باشند بسیاری از برخورد و در نتیجه دارای دامنه برخورد گسترده ای است.

در حالی که مراکز ارائه یک راه آسان برای افزایش و کوتاه شدن فاصله فونز بسته لا باید سفر برای گرفتن از یک گره به نظرات دیگر، آنها را شکستن نیست تا از شبکه واقعی را به بخش های گسسته است. این جایی است که سوئیچ ها وارد می شوند در بخش بعدی، شما می توانید نحوه ایجاد سوئیچ در هدایت ترافیک شبکه را بیابید.

راه حل: افزودن سوئیچ ها
تصور کنید که هر وسیله نقلیه یک بسته داده ای است که در انتظار فرصتی برای ادامه سفر خود است.
تصور کنید که هر وسیله نقلیه یک بسته داده ای است که در انتظار فرصتی برای ادامه سفر خود است.

فکر کنید که یک توپی به عنوان تقاطع است که هر کس باید متوقف کند. اگر بیش از یک ماشین در همان زمان به تقاطع می رسد، آنها باید صبر کنند تا به نوبت خود ادامه دهند.

در حال حاضر تصور کنید که با یک ده ها یا حتی صد راه در یک نقطه متقابل خواهد بود. مقدار انتظار و بالقوه برخورد، به طور قابل توجهی افزایش می یابد. اما آیا شگفت انگیز نیست اگر بتوانید از هر یک از این جاده ها به جاده انتخابی خود بیرون بیایید؟ این چیزی است که دقیقا یک سوئیچ برای ترافیک شبکه است. یک سوئیچ یک تقاطع کلاویه ای است – هر خودرو می تواند بدون خروج به مقصد خود بدون نیاز به توقف و برای ترافیک دیگر منتظر بماند.

تفاوت حیاتی بین هاب و سوئیچ به هاب متصل به سهم هاب پهنای باند در میان خود، در حالی که یک دستگاه متصل به پورت سوئیچ پهنای باند کامل خود را به خود. به عنوان مثال، اگر ۱۰ گره با استفاده از یک هاب در یک شبکه ۱۰ مگابیت در ثانیه ارتباط برقرار کنند، هر گره فقط می تواند بخشی از ۱۰ مگابیت در ثانیه را دریافت کند، اگر گره های دیگر در هاب نیز می خواهند ارتباط برقرار کنند. اما با یک سوئیچ، هر گره احتمالا می تواند با سرعت ۱۰ مگابیت در ثانیه ارتباط برقرار کند. فکر کنید در مورد تقریب جاده ما. اگر تمام ترافیک به تقاطع معمولی برسد، پس هر ماشین باید آن تقاطع را با هر ماشین دیگری به اشتراک بگذارد. هدف از برگرداندن برگ به تمام ترافیک می تواند به سرعت کامل از یک جاده به بعد ادامه یابد.

شبکه های کاملا تعویض شده
سیسکو شبکه های حسن نیت ارائه میدهد
در یک شبکه کاملا سوئیچ، سوئیچ ها تمام هاب های شبکه اترنت را با یک بخش اختصاص داده شده برای هر گره جایگزین می کنند. این بخش ها به یک سوئیچ متصل می شوند که بخش های مختلفی را پشتیبانی می کند (گاهی صدها). از آنجا که تنها دستگاه بر روی سوئیچ و گره است، سوئیچ هر انتقال را می گیرد. سپس سوئیچ فریم را به بخش مناسب منتقل می کند. از آنجا که هر بخش شامل تنها یک گره واحد است، قاب تنها به گیرنده در نظر گرفته شده است. این اجازه می دهد تا مکالمه های متعدد به طور همزمان در یک شبکه سوئیچ رخ دهد.

سوئیچینگ اجازه می دهد تا یک شبکه اترنت کامل دوبلکس را حفظ کند. قبل از اینکه سوئیچینگ شود، اترنت نیمه دوبلکس بود، به این معنی که در یک زمان تنها در یک جهت می تواند منتقل شود. در یک شبکه کاملا سوئیچ، هر گره با سوئیچ ارتباط برقرار می کند، نه به طور مستقیم با گره های دیگر. اطلاعات می تواند از گره به گره عبور کند.

شبکه های کاملا تعویض از کابل های پیچیده جفت یا فیبر نوری استفاده می کنند که هر دو از هادی های جداگانه برای ارسال و دریافت اطلاعات استفاده می کنند. در این نوع محیط، گره های اترنت می توانند فرایند تشخیص برخورد را کنار بگذارند و به صورت اراده منتقل کنند، زیرا تنها دستگاه های بالقوه ای هستند که می توانند به محیط دسترسی داشته باشند. به عبارت دیگر، ترافیک در هر جهت دارای یک خط به خود است. این یک سوئیچ برای انتقال به آنها است – این یک محیط بدون برخورد است. انتقال در هر دو جهت می تواند به طور موثر سرعت ظاهری شبکه را دو برابر کند زمانی که دو گره اطلاعات را مبادله می کنند. اگر سرعت شبکه ۱۰ مگابیت بر ثانیه باشد، هر گره می تواند همزمان با سرعت ۱۰ مگابیت در ثانیه انتقال دهد.

شبکه های مخلوط
اکثر شبکه ها به طور کامل به علت هزینه هایی که در جایگزینی تمام هاب ها با سوئیچ ها وجود دارد، به طور کامل تغییر نمی کنند.

در عوض، ترکیبی از سوئیچ ها و هاب ها برای ایجاد یک شبکه کارآمد اما با هزینه ای استفاده می شود. به عنوان مثال، یک شرکت ممکن است دارای مراکز اتصال کامپیوترها و یک سوئیچ متصل به تمام مراکز سطح است.

روترها و سوئیچ ها
شما می توانید ببینید که یک سوئیچ توانایی تغییر اساسی در نحوه ارتباط با دیگران را دارد. اما شما می توانید تعجب کنید که چه چیزی از روتر متفاوت است. کلید معمولا در لایه ۲ (داده ها و یا DataLink مربوط) از مدل مرجع OSI کار می کنند، با استفاده از آدرس MAC،. روتر در لایه ۳ (شبکه) با لایه ۳ آدرس (IP، IPX یا AppleTalk کار می کنند، بسته به لایه شبه ۳ پروتکل های سفید استفاده بودن ). الگوریتم که توسط روترها برای ارسال بسته ها استفاده می شود.

یکی از این تفاوت ها در الگوریتم های بین سوئیچ ها و روتر ها این است که چگونه برنامه های در حال انتقال را پردازش می کنند. در هر شبکه، مفهوم یک بسته پخش برای عملی بودن یک شبکه حیاتی است. هر زمان که نمی داند چه کسی باید باشد، برای پخش فرستاده می شود. برای مثال، هر بار که پخش می شود، یک بسته پخش را برای اعلام حضور خود ارسال می کند. گره های دیگر (مانند سرور دامنه) می توانند رایانه را به لیست مرورگر خود اضافه کنند. پخش برنامه ها برای ارائه اطلاعات به عموم و عمومی استفاده می شود.

یک هاب و یا سوئیچ خواهد شد همراه هر بسته های پخش آنها به همه بخش های دیگر در دامنه پخش دریافت، روتر هدف نیست منتقل می کند. در مورد تقاطع چهارراهی ما دوباره فکر کنید: تمام ترافیک از طریق تقاطع بدون توجه به جایی که رفتن بود عبور کرد. اکنون تصور کنید که این تقاطع در مرز بین المللی قرار دارد. برای عبور از تقاطع، باید مرز مرزی را با آدرس خاصی که می خواهید وارد کنید. اگر شما یک مقصد خاصی ندارید، گارد اجازه نخواهد داد که شما پاس کنید. روتر این کار را انجام می دهد. بدون آدرس خاصی از دستگاه دیگری، بسته های داده را از طریق آن نخواهند گذاشت. این یک چیز خوب است، اما خیلی خوب نیست وقتی میخواهید بین بخشهای مختلف شبکه مشابه صحبت کنید. این جایی است که سوئیچ ها وارد می شوند

تکنولوژی packet-switching
سوئیچ های LAN به بسته بندی سوئیچینگ متکی هستند. این سوئیچ یک اتصال بین دو بخش را به اندازه کافی طولانی برای ارسال بسته فعلی برقرار می کند. بسته های ورودی (بخشی از قاب اترنت) به یک منطقه حافظه موقت (بافر) ذخیره می شوند. آدرس MAC در header frame قرار دارد و با لیست آدرسهای جدول جستجوی سوئیچ مقایسه می شود. در یک شبکه مبتنی بر اترنت، یک قاب اترنت حاوی یک بسته نرمال به عنوان loadload از قاب، با یک هدر خاص است که شامل اطلاعات آدرس MAC برای منبع و مقصد بسته است.

سوئیچ های مبتنی بر بسته با استفاده از یکی از سه روش برای مسیریابی ترافیک:

    از طریق برش
    انبارش و ارسال
    رایگان-قطعه

سوئیچ های برش به عنوان یک بسته زمانی که سوئیچ را شناسایی می کند، آدرس MAC را خوانده می شود. پس از ذخیره ۶ بایت که اطلاعات آدرس را تشکیل می دهند، بلافاصله پس از انتقال بسته به گره مقصد، بقیه بسته به سوئیچ می آیند.

یک سوئیچ با استفاده از store-and-forward تمام بسته را به بافر ذخیره کرده و آن را برای خطاهای CRC یا سایر مشکلات قبل از ارسال بررسی می کند. اگر بسته دارای یک خطا باشد، آن حذف می شود. در غیر این صورت، سوئیچ به آدرس MAC نگاه می کند و بسته را به گره مقصد ارسال می کند. بسیاری از سوئیچ ها این دو روش را ترکیب می کنند، با استفاده از برش تا زمانی که سطح خطای خاصی به دست می آید و سپس تبدیل به ذخیره و جلو رفتن می شود. تعداد بسیار کم سوئیچ ها به شدت کاهش می یابد، زیرا این اصلاح خطا را فراهم نمی کند.

یک روش کمتر متداول بدون قطعه است. این کار مانند برش انجام می شود مگر آنکه اولین ۶۴ بایت بسته قبل از ارسال آن را ذخیره کند. دلیل این امر این است که بیشتر خطاها و همه برخورد ها در طول ۶۴ بیت اولیه یک بسته رخ می دهد.

چگونه LAN سوئیچ کار می کند
سوئیچ های LAN در طراحی فیزیکی آنها متفاوت است. در حال حاضر سه تنظیمات محبوب در استفاده وجود دارد:

     حافظه به اشتراک گذاشته شده – این نوع سوئیچ همه بسته های ورودی را در یک بافر حافظه مشترک توسط پورت های سوئیچ (اتصالات ورودی / خروجی) ذخیره می کند و سپس آنها را از طریق پورت صحیح برای گره مقصد ارسال می کند.
     ماتریکس – این نوع سوئیچ یک شبکه داخلی با پورت های ورودی دارد و پورت های خروجی از یکدیگر عبور می کنند. هنگامی که یک بسته در یک پورت ورودی شناسایی می شود، آدرس MAC با جدول مناسب برای پیدا کردن پورت خروجی مناسب مقایسه می شود. سپس این سوئیچ روی یک شبکه متصل می شود که در آن دو پورت متقاطع می شوند.
     معماری اتوبوس – به جای یک شبکه، مسیر انتقال داخلی (اتوبوس مشترک) توسط تمام پورت ها با استفاده از TDMA به اشتراک گذاشته می شود. یک سوئیچ مبتنی بر این پیکربندی دارای حافظه اختصاصی حافظه برای هر پورت و ASIC برای کنترل دسترسی اتوبوس داخلی است.

پرش شفاف
اغلب سوئیچ های شبکه اترنت از یک سیستم بسیار خنک به نام bridge bridge استفاده می کنند تا جداول مراجعه به آدرس خود را ایجاد کنند. پل ارتباطی شفاف یک فن آوری است که به شما اجازه می دهد تا همه چیز را درباره شبکه ها یاد بگیرید. موانع شفاف پنج بخش دارد:

     یادگیری
     جاری شدن سیل
     تصفیه آب و تصفیه
     حمل و نقل
     سالخورده

در اینجا این است که چگونه کار می کند:

در بخش بعدی، شما یک توضیح گام به گام در مورد چگونگی انجام کارهای شفاف و شفاف دریافت خواهید کرد.

عبور شفاف: روند
در اینجا یک گام به گام توصیف پلان شفاف:
    سوئیچ به شبکه اضافه می شود و بخش های مختلف به پورت سوئیچ متصل می شوند.
    یک کامپیوتر (گره A) در بخش اول (بخش A) داده ها را به یک کامپیوتر (گره B) در بخش دیگری (بخش C) می فرستد.
    این سوئیچ، اولین بسته داده ای از نود A می باشد. این آدرس مک آدرس را می خواند و آن را به جستجوی جدول ذخیره می کند. این فرایند یادگیری است.
    از آنجا که سوئیچ نمی داند که کدام باند چیست، بسته به تمام بخش ها به جز آنکه وارد شد (بخش A) می فرستد. هنگامی که یک سوئیچ یک بسته را به یک بخش اختصاص می دهد، آن را سیل می نامند.
    گره B بسته را دریافت می کند و یک بسته را به تأییدیه ارسال می کند.
    بسته از گره B وارد سوئیچ می شود. در حال حاضر این سوئیچ را می توان برای بخش C استفاده کرد. از آنجا که سوئیچ در حال حاضر آدرس Node A را می داند، بسته به طور مستقیم به آن ارسال می کند. از آنجا که نوک A یک قطعه متفاوت از Node B است، سوئیچ باید دو بخش را به بسته متصل کند. این به عنوان حمل و نقل شناخته شده است.
    بسته بعدی از گره A به گره B وارد سوئیچ می شود. این سوئیچ هم اکنون آدرس گره B را نیز دارد، بنابراین بسته را به طور مستقیم به گره ب منتقل می کند.
    گره C اطلاعات را به سوئیچ Node A می فرستد. سوئیچ به آدرس MAC برای گره C آدرس می دهد و آن را به جستجوی جدول اضافه می کند. بخش، پس از آن نیازی به ارتباط سگمنت A با نظرات بخش دیگری برای داده های به سفر از گره C A. بنابراین، سوئیچ، بسته های سفر انتر گره در بخش سامی را نادیده گرفت. این فیلتر است
    یادگیری و سیل همچنان ادامه دارد به عنوان فهرست گره ها را به جداول جستجو اضافه می کند. اکثر سوئیچ ها دارای حافظه زیادی برای یک سوئیچ برای جداول جستجو هستند. هدف این است که بهینه سازی استفاده از این حافظه، آنها هنوز آدرس های قدیمی را حذف می کنند. برای انجام این کار، سوئیچ ها از یک تکنیک به نام پیری استفاده می کنند. در واقع، هنگامی که آن را به جستجوی جدول برای یک گره اضافه می شود، یک نشانه زمانی به آن داده می شود. هر زمانی که یک بسته از یک گره دریافت می شود، نشانگر زمان به روز می شود. سوئیچ دارای یک تایمر قابل تنظیم کاربر است که بعد از یک مقدار مشخصی از زمان بدون هیچ فعالیتی از آن گره، ورودی را پاک می کند. این منابع حافظه ارزشمندی را برای دیگر ورودی ها آزاد می کند. همانطور که می بینید، باید به بالای صفحه بروید!

در مثال ما، دو گره سه بخش A را تقسیم می کنند، در حالی که سوئیچ ها بخش های مستقل را برای گره B و گره D ایجاد می کنند. در یک شبکه LAN منعطف، هر گره بخش خود را دارد. این امر احتمال برخورد و همچنین نیاز به فیلتر کردن را از بین می برد.

افزونگی
هنگامی که ما در مورد آینده صحبت کردیم، یک مسئله احتمال یک نقطه شکست بود. در یک شبکه ستاره ای یا ستاره ای، نقطه با بیشترین توانایی برای آوردن شبکه به سوئیچ یا هاب. به مثال زیر نگاه کنید:

در این مثال، اگر سوئیچ نتواند یا نتواند، گره های متصل به آن سوئیچ خاص تحت تاثیر قرار می گیرند، اما دو سوئیچ دیگر می توانند ارتباط برقرار کنند. با این حال، اگر سوئیچ B نتواند، کل شبکه کاهش پیدا می کند. اگر بخش دیگری را به سوئیچهای A و C اتصال به شبکه اضافه کنیم چه؟

در این مورد، حتی اگر یکی از سوئیچ ها نتواند، شبکه ادامه خواهد یافت. این افزونگی را فراهم می کند، به طور موثر حذف نقطه ی شکست.

اما اکنون یک مشکل جدید داریم.

پخش طوفان
در بخش آخر، شما کشف کرده اید که چگونه سوئیچ ها یاد می گیرند که گره ها در آن قرار دارند. با تمام سوئیچ هایی که در یک حلقه متصل شده اند، یک بسته از یک گره کاملا ممکن است به یک سوئیچ از دو بخش مختلف تبدیل شود. به عنوان مثال، تصور کنید که گره B به سوئیچ A متصل شود و نیاز به ارتباط با گره A در بخش B باشد. سوئیچ A نمی داند کدام گره A است، به طوری که بسته را سرازیر می کند.

بسته از طریق بخش A یا Segment C به دو سوئیچ دیگر (B و C) حرکت می کند. سوئیچ B Node B را به جدول جستجوی آن برای بخش Segment A اضافه می کند، در حالی که سوئیچ C آن را به جدول جستجو برای بخش C اضافه می کند. اگر هیچ سوئیچ برای گره A هنوز مشخص نشده است، آنها سیل B را به دنبال گره A. گره A است. گره A است. سوئیچ A بسته از هر بخش را دریافت می کند و آن را در قسمت دیگر سیل می کند. این باعث می شود که بسته به هر سوئیچ پخش، دریافت و پخش مجدد انجام شود، که منجر به تراکم شبکه شدید می شود.

که ما را به کاشت درختان به ارمغان می آورد

کاشت درختان
برای جلوگیری از پخش طوفان و سایر عوارض ناخواسته حلقه، شرکت Digital Equipment Corporation پروتکل Spaning Tree Protocol (STP) را ایجاد کرده است که توسط موسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) استاندارد ۸۰۲٫۱d است. اساسا یک درخت پوشا از الگوریتم درخت درخت (STA) استفاده می کند، که حس می کند که این سوئیچ دارای بیش از یک راه برای برقراری ارتباط با یک گره است که بهتر از سایر مسیرها می باشد. چیز جالب این است که پیگیری مسیر (ها) دیگر را دنبال می کند، فقط در صورتی که مسیر اصلی در دسترس نباشد.

در اینجا چگونگی کار STP:

هر سوئیچ گروهی از شناسه ها را اختصاص می دهد، یکی برای خود سوئیچ و دیگری برای هر پورت سوئیچ. شناسه سوئیچ، به نام شناسه پل (BID) نامیده می شود، ۸ بایت طول دارد و حاوی اولویت پل (۲ بایت) همراه با یکی از آدرس های MAC (6 بایت) است. هر شناسه پورت ۱۶ بیت طول دارد با دو قسمت: تنظیم اولویت ۶ بیت و شماره پورت ۱۰ بیتی.

مقدار هزینه مسیر به هر پورت داده می شود. هزینه معمولا بر اساس یک راهنما است که به عنوان بخشی از ۸۰۲٫۱d ایجاد شده است. با توجه به مشخصات اصلی، هزینه ۱۰۰۰ مگابیت بر ثانیه (۱ گیگابیت در ثانیه) تقسیم بر پهنای باند قطعه متصل به بندر است. بنابراین، یک اتصال ۱۰ مگابیت در ثانیه هزینه (۱۰۰۰/۱۰) ۱۰۰ دارد.

برای جبران سرعت شبکه که فراتر از محدوده گیگابایت است، هزینه استاندارد کمی تغییر کرده است. ارزش های جدید ارزش عبارتند از:

پهنای باند ۴ مگابیت در ثانیه = ۲۵۰ ارزش STP
پهنای باند ۱۰ مگابیت در ثانیه = ۱۰۰ ارزش هزینه STP
پهنای باند ۱۶ مگابیت در ثانیه = ۶۲ ارزش هزینه STP
پهنای باند ۴۵ مگابیت در ثانیه = ۳۹ ارزش هزینه STP
پهنای باند ۱۰۰ مگابیت در ثانیه = ۱۹ ارزش هزینه STP
پهنای باند ۱۵۵ مگابیت در ثانیه = ۱۴ هزینه هزینه STP
پهنای باند ۶۲۲ مگابیت در ثانیه = ۶ هزینه STP
پهنای باند ۱ گیگابیت در ثانیه = ۴ ارزش هزینه STP
پهنای باند ۱۰ گیگابیت در ثانیه = ۲ ارزش هزینه STP

شما همچنین باید توجه داشته باشید که هزینه مسیر می تواند یک مقدار داوری باشد که توسط مدیر شبکه تعیین شده است، به جای یکی از مقادیر هزینه های استاندارد. هر سوئیچ با یک فرآیند کشف آغاز می شود که نیاز به استفاده از آن برای هر بخش دارد. این اطلاعات بین تمام سوئیچ های BPDU به اشتراک گذاشته شده است. قطعات BPDU عبارتند از:

    ریشه BID – این BID از پل ریشه فعلی است.
    هزینه مسیر به پل ریشه برای مثال، اگر داده ها به بخش های ۱۰۰ مگابیت برسند تا به ریشه رسیده باشند، هزینه (۱۹ + ۱۹ + ۰) است. ۳۸٫ این بخش هزینه صفر صفر خواهد داشت.
    BID فرستنده – این BID سوئیچ است که BPDU را ارسال می کند.
    ID Port – این است که BPDU از احساس شد.

    همه سوئیچ ها به سمت یکدیگر حرکت می کنند، تلاش می کنند بهترین مسیر را بین بخش های مختلف تعیین کنند. هنگامی که سوئیچ یک BPDU را دریافت می کند (از یک سوئیچ دیگر)، برای همان بخش بهتر خواهد بود، آن را BPDU BPDU خارج از آن بخش را متوقف کند. در عوض، این BPDU دیگری برای مرجع و برای پخش به بخش های پایین تر، مانند کسانی که دورتر از پل ریشه هستند، خواهد بود.
    یک پل ریشه بر اساس نتایج فرایند BPDU بین سوئیچ ها انتخاب می شود. در ابتدا، هر سوئیچ تنها پل ریشه را در نظر می گیرد. هنگامی که یک کلید ابتدا شبکه را فعال می کند، BPDU با BID خود را به عنوان ریشه BID ارسال می کند. هنگامی که سوئیچ های دیگر BPDU دریافت می کنند، BID را با همان رکورد BID مقایسه می کنند. اگر RID ریشه جدید دارای مقدار کمتری باشد، آنها یک ذخیره شده را جایگزین می کنند. اما اگر RID ریشه ذخیره شده پایین باشد، BPDU به این BID جدید به عنوان BID ریشه ارسال می شود. هنگامی که سوئیچ جدید BPDU را دریافت می کند، متوجه می شود که این پل ریشه نیست و BID ریشه را در جدول خود جایگزین می کند. نتیجه این است که سوئیچ که کمترین BID توسط سوئیچ های دیگر به عنوان پل ریشه انتخاب شده است.
    بر اساس محل ریشه پل، سوئیچ های دیگر تعیین می کند که کدام یک از پورت های آنها پایین ترین هزینه مسیر را به پل ریشه دارد. این پورت ها پورت های ریشه نامیده می شوند، و هر سوئیچ باید دارای یک باشد.
    سوئیچ ها تعیین کننده خواهد بود که پورت ها را تعیین کرده اند. یک پورت تعیین شده، اتصال مورد استفاده برای ارسال و دریافت بسته ها در یک بخش خاص است. با داشتن تنها یک پورت تعیین شده در هر قطعه، تمام مسائل حلقه حل می شوند! پورت های تعیین شده بر اساس پایین ترین مسیر برای یک بخش انتخاب می شوند. از آنجا که پل ریشه هزینه مسیری از “۰” را داشته باشد، هر پورت آن که به بخش ها متصل است، پورت های تعیین می شود. برای سوئیچ های دیگر، هزینه مسیر برای یک بخش معین مقایسه می شود. اگر یک پورت مصمم به داشتن هزینه کمتر مسیر باشد، آن پورت تعیین شده برای آن بخش می شود. اگر دو یا چند پورت همان هزینه مسیر را داشته باشند، سوئیچ با کمترین BID انتخاب می شود.
    هنگامی که یک پورت تعیین شده برای یک بخش از شبکه است که پورت های تعیین نشده است. آنها ترافیک شبکه را مسدود می کنند که فقط می توانند از طریق پورت تعیین شده به آن بخش دسترسی داشته باشند.

هر سوئیچ دارای یک جدول از BPDU ها است که به صورت مستمر به روز می شود. این شبکه هم اکنون به عنوان یک درخت پوشا تک پیکربندی، با پل ریشه به عنوان تنه و تمام سوئیچ ها دیگر به عنوان شاخه. هر سوئیچ با ریشه ریشه از طریق پورت های ریشه ارتباط برقرار می کند و با هر بخش از طریق پورت های تعیین شده، حفظ یک شبکه بدون حلقه انجام می شود. STP اجازه می دهد که سوئیچ های دیگر بلافاصله شبکه را مجددا با یک سوئیچ دیگر که به عنوان رول پل عمل می کند را دوباره تنظیم کند. این فرآیند شگفت انگیز، یک شرکت را قادر می سازد تا یک شبکه پیچیده را تحمل کند و در عین حال نسبتا آسان برای حفظ آن.

روترها و لایه ۳ سوئیچینگ
در حالی که اکثر سوئیچ ها در لایه داده (لایه ۲) از مدل مرجع OSI، برخی از ویژگی های ترکیب از یک روتر کار گیرند و در لایه شبکه (لایه ۳) و همچنین به کار گیرند. در واقع یک لایه ۳ سوئیچ فوق العاده شبیه یک روتر است.

هنگامی که به مسیریابی بسته می آید، به منبع Layer 3 نگاه می کند و مقصد مسیر مسیر بسته را می گیرد. یک سوئیچ استاندارد در آدرس MAC برای تعیین منبع و مقصد یک بسته، که شبکه Layer 2 (Data) است.

لایه ۳ سوئیچ Layer 3، سوئیچ Layer 3 و سوئیچ Layer 3، درست مانند یک روتر است. در محیط LAN، یک لایه ۳ معمولا سریعتر از یک روتر است، زیرا بر روی سخت افزار سوئیچینگ ساخته شده است. در واقع، بسیاری از سوئیچ های Layer 3 سیسکو در حال اجرا سریع تر از آن هستند که بر روی “تعویض” سخت افزار با تراشه های سفارشی داخل جعبه ساخته می شوند.

تطبیق الگو و ذخیره در لایه ۳ سوئیچ شبیه تطبیق الگو و ذخیره در روتر است. هر دو از یک پروتکل مسیریابی استفاده می کنند و بهترین مسیر را مسیر می کنند. با این حال، یک لایه ۳ سوئیچ توانایی برنامه ریزی سخت افزار را به صورت پویا با اطلاعات مسیریابی لایه ۳ فعلی فراهم می کند. این چیزی است که برای پردازش بسته سریع تر اجازه می دهد.

در سوئیچ های لایه ۳ فعلی، اطلاعات دریافت شده از مسیریابی برای به روز رسانی جداول ذخیره سازی سخت افزاری استفاده می شود.

VLAN ها
همانطور که شبکه ها در اندازه و پیچیدگی رشد کرده اند، آنها برای ایجاد راهی برای ساختن این رشد منطقی توسعه یافته اند. اساسا، یک VLAN مجموعه ای از گره ها است که با هم در یک دامنه پخش مجزا که بر اساس مکان فیزیکی است، گروه بندی می شوند.

شما قبلا از پخش برنامه ها مطلع شدید و چگونه کار می کند؟ دامنه پخش یک شبکه (یا بخشی از یک شبکه) است که یک بسته پخش را از هر گره در آن شبکه دریافت می کند. در یک شبکه معمولی، همه چیز در همان طرف روتر تمام قسمت های دامنه پخش مشابه است. یک سوئیچ که شما VLAN ها را در چندین دامنه اجرا کرده اید، شبیه به روتر است. اما شما هنوز نیاز به روتر (یا موتور مسیریابی لایه ۳) برای مسیریابی از یک VLAN به یک دیگر – سوئیچ نمی تواند این کار را به تنهایی انجام دهد.

در اینجا چند دلیل رایج برای اینکه یک شرکت ممکن است VLAN ها داشته باشد، وجود دارد:

    امنیت – جداسازی سیستم هایی که توانایی دسترسی به اطلاعات را دارند.
    پروژه ها / برنامه های ویژه – مدیریت یک پروژه یا کار با یک برنامه تخصصی می تواند با استفاده از VLAN ساده شود.
    عملکرد / پهنای باند – VLAN ها که شبکهای را به شبکه نشان می دهد.
    پخش / جریان ترافیک – از آنجا که بخشی از VLAN نیست، به طور خودکار پخش را کاهش می دهد. کدام ترافیک شبکه یک لیست دسترسی یک مدیر شبکه جدول است
    گروه ها / نوع خاص به کار – شرکت ها ممکن است VLAN ها برای بخش های که کاربران شبکه سنگین (مانند چند رسانه ای یا مهندسی) راه اندازی می خواهید، VLAN طلا در سراسر بخش های است که به انواع خاصی از کارکنان (مانند مدیران فروش و یا مردم) اختصاص یافته است.

شما می توانید یک VLAN با استفاده از اکثر سوئیچ سادگی با ورود به سوئیچ طریق شبکه راه دور و ورود به پارامتر ها را برای VLAN (نام، دامنه و تکالیف بندر) ایجاد کنید. بعد از ایجاد VLAN، هر بخش شبکه به VLAN متصل می شود.

در حالی که شما یک سوئیچ دارید، آنها نمی توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. اگر می توانستند، هدف از داشتن یک VLAN را برطرف می کردند، یعنی جدا کردن بخشی از شبکه. ارتباط بین VLAN نیاز به استفاده از روتر دارد.

VLAN
ها می توانند چندین سوئیچ را بچرخند و شما می توانید بیش از یک VLAN را در هر سوئیچ داشته باشید. برای چندین VLAN سوئیچ های متعدد می باشد که قابل اعتماد برای برقراری ارتباط از طریق یک لینک تک انتر سوئیچ له، شما باید یک فرآیند به نام تنه منقضی شده استفاده – تنه تکنولوژی که اجازه می دهد اطلاعات از چندین VLAN به شود انجام بیش از یک سوئیچ لینک انتر است.


VLAN پروتکل ترمینال
پروتکل VLAN trunking (VTP) پروتکل است که به پیکربندی VLAN سوئیچ می کند.

هر سوئیچ دارای دو VLAN است. در اولین سوئیچ، VLAN A و VLAN به یک پورت تک (trunked) به روتر و به پورت دیگر به سوئیچ دوم ارسال می شود. VLAN C و VLAN از سوئیچ دوم به سوئیچ اول و از طریق اولین سوئیچ به روتر متصل می شوند. این تنه می تواند ترافیک را از هر چهار VLAN حمل کند. لینک تنه از اولین سوئیچ به روتر همچنین می تواند تمام چهار VLAN را حمل کند. در واقع، این اتصال به روتر به شما اجازه می دهد تا به VLAN ها دسترسی پیدا کنید، همانطور که به سوئیچ وصل شده اید.

VLAN
ها می توانند با یکدیگر از طریق اتصال trunking بین دو سوئیچ با استفاده از روتر ارتباط برقرار کنند. به عنوان مثال، داده ها از یک کامپیوتر در VLAN V VLAN B (یا VLAN C یا VLAN D) به سوئیچ به روتر. به دلیل الگوریتم شفاف و ترانکینگ، هر دو رایانه و روتر فکر می کنند که در یک قسمت فیزیکی قرار دارند!

همانطور که می بینید، سوئیچ های LAN یک تکنولوژی شگفت انگیز هستند که واقعا می تواند در سرعت و کیفیت یک شبکه تفاوت داشته باشد.


دیدگاه‌تان را بنویسید

cassidy banks nude freejavporn.mobi porno gay entregador acompanhante republica fudendo a negra india sex hindi movi ruiva lingerie vidio you porn patrao comendo o cu da empregada desixxxtube.pro irmao comendo o cu da irma xxx video como gozar melhor kompoz.me gorda tesao menino perde a virgindade xshaker.net gostosa chupando amiga transexual linda gif porno lesbicas sunny leone first sex only sunny fuck video bombou geral com gif animado minions suruba troca de casais desipornx.mobi polaca gostosa caiunaweb bang bros sunny leaon xxx sex morena linda dando o rabo submissa porno ver video porno xvideos forcada www sexx video bruna ferraz trepando carnaval e putaria