امروز: سه شنبه 2 بهمن 1397
دسته بندی محصولات
بخش همکاران
بلوک کد اختصاصی

سوئیچ های LAN چطور كار می كنند؟

سوئیچ های LAN چطور كار می كنند؟ دسته: کامپیوتر و IT
بازدید: 1 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 22 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 29

اگر مقالاتی راجع به شبكه یا اینترنت خواند ه باشید، می دانید كه یك شبكه شامل گرها ( كامپیوترها ) یك رسانه اتصال ( باسیم یا بی سیم) و تجهیزات اختصاصی شبكه نظیر مسیر یاب ها (Routers ) و هاب ها می گردد

قیمت فایل فقط 11,000 تومان

خرید

اگر مقالاتی راجع به شبكه یا اینترنت خواند ه باشید، می دانید كه یك شبكه شامل گرها ( كامپیوترها ) یك رسانه اتصال ( باسیم یا بی سیم) و تجهیزات اختصاصی شبكه نظیر مسیر یاب ها (Routers ) و هاب ها می گردد.

در مورد اینترنت تمام این بخش ها با هم كار می كنند تا به كامپیوترتان اجازه دهند كه اطلاعات را به كامپیوتر دیگری كه می تواند در طرف دیگر دنیا باشد بفرستد.

سوئیچ ها بخش بنیادی اغلب شبكه های می باشند. آنها ارسال اطلاعات روی یك شبكه برای چندین كاربر در آن واحد بدون پایین آوردن سرعت همدیگر را ممكن می سازند.درست شبیه روترها كه اجازه می دهند شبكه های مختلف با یكدیگر ارتباط برقرار كنند، سوئیچ ها اجازه می دهند گره های مختلف ( یك نقطه اتصال شبكه، نوعاً یك كامپیوتر ) از یك شبیكه مستقیماً با دیگری به طریقی مؤثر و خالی از اشكال ارتباط برقرار كنند.

انواع بسیار متفاوتی از سوئیچ ها وشبكه  وجود دارد. سوئیچ هایی كه یك اتصال مجزا برای هرگروه در شبكه داخلی یك شركت فراهم می كنند، سوئیچ های LAN نامیده می شوند.

اساساً یك سوئیچ یكسری از شبكه های لحظه ای ایجاد می كند كه شامل فقط دو وسیله در ارتباط با یكدیگر در آن لحظه خاص می باشند. د راین مقاله ما روی شبكه های اترنت( Ethernet ) كه از سوئیچ های LAN استفاده می كنند متمركز خواهیم شد.

شما خواهید آموخت كه یك سوئیچ LAN چیست وچطور transparent bridging كار می كند، علاوه بر این در مورد VLAN ها، trunking و spanning  خواهید آموخت.

مبانی شبكه

دراینجا بعضی از بخش های بنیادی شبكه را ملاحظه می نمائید:

شبكه( Netawork ): یك شبكه، گروهی از كامپیوترهای متصل بهم می باشد به طوری كه اجازه تبادل اطلاعات مابین كامپیوترها را می دهد

گره( Node): هر چیزی كه به شبكه متصل می گردد، یك گره می باشد در حالیكه گره نوعاً یك كامپیوتر است، می تواند چیزهایی شبیه یك چاپگر یا CD-ROM tower هم باشد.

قطعه ( segment ) هر بخش از شبكه كه بوسیله سوئیچ، bridge یا router از بخش های دیگر شبكه مجزا گردد، یك قطعه می باشد.

ستون فقرات ( Backbone ): كابل كشی اصلی یك شبكه كه تمام قطعات به آن متصل می گردد، ستون فقرات شبكه می باشد. نوعاً ستون فقرات قابلیت حمل اطلاعات بیشتری را از قطعات مجزا دارد. به عنوان مثال هر قطعه ممكن است نرخ انتقال (transfer rate )Mbps  10 داشته باشد، در حالیكه ستون فقرات ممكن است در Mbps 100 عمل كند.

توپولوژی: توپولوژی روشی است كه هر گره بطور فیزیكی به شبكه متصل می گردد. توپولوژی های متداول عبارتند از:

BUS : هر گره به صورت زنجیروار( daisy - chained ) و متصل شده درست یكی بعد از  دیگری در امتداد ستون فقرات شبیه به چراغ های كریسمس می باشد. اطلاعات فرستاده شده از یك گره در طول ستون فقرات حركت می كند تا به گره مقصد برسد. هر انتهای  شبكه bus باید جهت جلوگیری از پس  جهیدن سیگنال فرستاده شده و به وسیله یك گره در شبكه هنگامیكه به انتهای كابل می رسد، با یك مقاومت ختم شود.

حلقوی( ring ) : مشابه با شبكه bus، شبكه های ring هم دارای گره های زنجیروار هستند. با این تفاوت كه انتهای شبكه به سمت اولین گره بر میگردد و یك مدار كامل را تشكیل می دهد. دریك شبكه حلقوی هر گره ارسال و دریافت اطلاعات را بوسیله یك علامت ( token ) انجام می دهد. token همراه با هر گونه اطلاعات از اولین گره به دومین گره فرستاده می شود كه اطلاعات آدرس شده به آن گره استخراج و هر اطلاعاتی را كه می خواهد بفرستد به آن اضافه می كند.سپس دومین گره token و اطلاعات را به سومین گره پاس می دهد و همین طور تا دوباره به اولین گره برگردد. فقط گره با token مجاز به ارسال اطلاعات می باشد. تمام گره های دریگر باید صبر كنند تا token به آنها برسد.

ستاره ای (Star ): در یك شبكه ستاره ای هر گره به یك دستگاه مرگزی به نام     Hub متصل می شود. هاب سیگنالی را كه از هر گره می آید می گیرد و آن را به تمام گره های دیگر شبكه می فرستد. یك هاب هیچ نوع فیلترینگ و مسیر یابی(      routing ) اطلاعات را انجام نمی دهد. هاب فقط یك نقطه اتصال است كه تمام گره های مختلف را به هم وصل می كند.

توپولوژی شبكه Star

Star bus : متداول ترین توپولوژی شبكه مورد استفاده امروزی یعنی      star bus اصول توپولوژی های star و bus را برای ایجاد یك محیط شبكه همه منظوره تركیب می كند. گره ها در نواخی خاص  به هاب ها ( برای ایجاد    star ) متصل می شوند و هاب ها در امتداد ستون فقرات شبكه ( شبیه به یك شبكه   bus ) بهم متصل می گردند. اغلب اوقات همچنانكه در مثال زیر دیده می شود ستاره ها در ستاره ها به شكل تودرتو هستند:

شبكه محلی ( Local Area Network-LAN ): یك LAN شبكه ای از كامپیوترهایی است كه در مكان فیزیكی عمومی یكسان، معمولاً در یك ساختمان یا یك فضای باز واقع شده اند. اگر كامپیوترها بسیار پراكنده و دور از هم ( در میان شهر یا در شهرهای مختلف )  باشند، در آن صورت نوعاً یك شبكه گسترده ( Wide Area Network-WAN )  مورد استفاده قرار می گیرد.

( NIC ) Network Interface Card : هر كامپیوتر ( اغلب دستگاه های دیگر)از طریق یك NIC به شبكه متصل می گردد. در اغلب كامپیوترهای رومیزی NIC یك كارت اترنت ( 10یا 100 Mbps ) است كه داخل یكی از شكاف های مادر برد كامپیوتر قرار می گیرد.

Media Access Control (MAC) address : آدرس فیزیكی هر دستگاه در شبكه می باشد ( مثل آدرس NIC در یك كامپیوتر). آدرس MAC دو قسمت دارد كه طول هر كدام 3 بایت است. اولین 3 بایت معرف شركت سازنده NIC می باشد دومین 3 بایت شماره سریال NIC است.

Unicast : انتقال از یك گره یك بسته ( packet ) را به آدرس یك گروه خاص می فرستد. دستگاه های ذی نفع در این گروه  بسته های آدرس شده به گروه را دریافت می كنند. مثالی از این مورد می تواند یك روتر Cisco باشد كه یك update را به تمام روترهای دیگر Cisco  می فرستد.

Broadcast: در یك broadcast، یك گره بسته را به قصد ارسال به تمام گره های دیگر شبكه  می فرستد

اضافه كردن سوئیچ ها

در ابتدایی ترین نوع شبكه ای كه امروزه یافت می شود گره ها بسادگی با استفاده از هاب ها بهم وصل می شوند. همچنانكه شبكه رشد می كند، بعضی از مشكلات بالقوه در این پیكر بندی به وجود می آید:

مقیاس پذیری ( Scalability ): در یك شبكه هاب، پهنای باند مشترك محدود، قابلیت شبكه برای توسعه شبكه بدون فدا كردن كارائی را مشكل می سازد. امروزه برنامه های كاربردی  به پهنای باندی بیش از پیش احتیاج دارند. در اغلب موارد كل شبكه باید در فواصل معین جهت آماده سازی برای رشد طراحی مجدد گردد.

مدت ركود ( Latency): مدت زمانی است كه گرفته می شود تا یك بسته به مقصدش برسد. چون در یك شبكه متنی بر هاب هر گره باید منتظر فرصت ارسال به منظور اجتناب از برخورد ها ( Collisisons ) بماند، مدت ركود می تواند همچنانكه گره های بیشتری در شبكه اضافه می كنید، افزایش یابد. یا اگر كسی در حال ارسال یك فایل بزرگ در شبكه باشد، همه گره های دیگر مجبور به انتظار برای یك فرصت جهت ارسال بسته هایشان خواهند بود. شما احتمالاً قبلاً این حالت را در عمل دیده اید- سعی می كنید به یك سرور یا اینترنت دسترسی پیدا كنید، اما ناگهان همه چیز كند می شود تا به حالت خزیدن برسد.

خرابی شبكه ( Network failur ): در یك شبكه ، یك دستگاه در یك هاب می تواند سبب بروز مشكلاتی برای دیگر دستگاه های متصل به هاب به علت تنظیمات سرعت غلط ( Mbps 100 روی یك هاب Mbps 10 ) و یا broadcast بیش از اندازه گردد. سوئیچ ها می توانند جهت محدود كردن میزان broadcast پیكر بندی شوند.

برخوردها (‌ Collisions ) : اترنت از فرآیندی به نام CSMA/CD ( دسترس چند گانه حس كردن حامل با كشف برخورد - ) Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection ) جهت ارتباط در شبكه استفاده می كند. تحت CSMA/CD یك گره اقدام به ارسال بسته به بیرون نخواهد كرد مگر اینكه شبكه عاری از ترافیك باشد. اگر دو گره همزمان بسته هایی را بیرون بفرستند، یك برخورد رخ می دهد و بسته ها گم می شوند. سپس هر دو گره یك مقدار زمان تصادفی را صبر نموده دوباره اقدام به ارسال بسته ها می نمایند. هر قسمتی از شبكه كه امكان آن وجود دارد كه بسته ها از  دو یا تعداد بیشتری گره با یكدیگر تداخل كنند به عنوان قسمتی از همان دامنه برخورد د نظر گرفته می شود.  یك شبكه با تعداد زیادی گره روی یك قطعه یكسان غالباً تعداد زیادی برخورد و بنابراین دامنه برخورد بزرگی خواهد داشت. در حالیكه هاب ها روشی آسان را برای افزایش و كاهش مسافتی كه بسته ها برای رسیدن از یك گره به گره دیگر باید بپیمایند فراهم می كنند، شبكه را عملاً به قطعات مجزا تفكیك نمی كنند. اینجاست كه سوئیچ ها وارد  می شوند.

یك هاب  را همچون یك تقاطع چهارراه تصور كنید كه هر كس  باید در آن توقف كند. اگر همزمان بیش از یك اتومبیل برسند، باید برای نوبت حركتشان منتظر بمانند. حال تصور كنید با یك دوجین یا حتی یكصد جاده متقاطع در یك نقطه چه اتفاق خواهد افتاد. زمان انتظار و پتانسیل برخورد به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. اما آیا شگفت انگیز نخواهد بود اگر یك پیچ  خروج از هر كدام از آن جاده ها به جاده مورد نظرتان ببرید؟ این دقیقاً همان كاری است كه یك سوئیچ برای شبكه انجام می دهد. یك سوئیچ شبیه به یك تقاطع چهارراه اتوبان است. هر اتومبیل می تواند برای رسیدن به مقصدش از یك  پیچ خروجی برود بدون آنكه مجبور به توقف و انتظار برای ترافیك دیگران باشد. یك تفاوت اساسی بین هاب و سوئیچ تمام پهنای  باند كامل را برای خودش دارد. به عنوان مثال اگر ده گره در حال ارتباط بااستفاده از یك هاب در یك شبكه     Mbps 10 باشند، آن وقت هر گره در هاب اگر گره های دیگر هم بخواهند با یگدیگر ارتباط برقرار كنند ممكن است فقط بخشی از Mbps 10 را بدست بیاورد. اما با یك سوئیچ  هر گره می تواند احتمالاً Mbps 10 كامل ارتباط برقرار كند. حال به مقایسه جاده ای خودمان بیاندیشید. اگر همه ترافیك به یك تقاطع مشترك برسد، هر خورو مجبور است آن تقاطع را با هر خود روی دیگر به استراك بگذارد. اما یك تقاطع اتوبان اجازه می دهد همه ترافیك از یك جاده به جاده  دیگر در سرعت كامل ادامه یابد. در یك شبكه تمام سوئیچ ، سوئیچ ها همه هاب های یك شبكه اترنت را با یك قطعه اختصاصی برای هرگره جایگزین می كنند. این قطعات به یك سوئیچ كه چندین قطعه اختصاصی ( گاهی تا صدها قطعه) را پشتیبانی می كند، متصل می گردند. از آنجا كه تنها دستگاه در هر قطعه سوئیچ و گره می باشد، سوئیچ هر ارسال را قبل از رسیدن به گره دیگر بر می دارد.

قیمت فایل فقط 11,000 تومان

خرید

برچسب ها : سوئیچ های LAN

نظرات کاربران در مورد این کالا
تا کنون هیچ نظری درباره این کالا ثبت نگردیده است.
ارسال نظر