وظيفة السويتش في الشبكات

ما هو نظام التبديل في الشبكات؟

المحول هو نظام يقوم بتصفية حزم الشبكة وإعادة توجيهها من جهاز شبكة واحد (مفتاح ، جهاز توجيه ، كمبيوتر ، خادم ، وما إلى ذلك) إلى جهاز آخر.
يتم استخدامه على نطاق واسع في شبكات المنطقة المحلية (مثل البلوتوث) لإرسال كل رسالة واردة عن طريق تأكيد العنوان الفعلي للجهاز ، والمعروف باسم التحكم في الوصول إلى الوسائط أو عنوان MAC.
مفتاح النقل هو جسر شبكة متعدد المنافذ يستخدم عناوين الأجهزة لمعالجة البيانات وإعادة توجيهها في طبقة ارتباط البيانات (الطبقة 2).
يمكن لبعض المحولات أيضًا معالجة البيانات في طبقة الشبكة (الطبقة 3) من خلال الجمع بين وظائف التوجيه.
غالبًا ما يشار إلى هذه المفاتيح على أنها مفاتيح ثلاثية أو مفاتيح متعددة الطبقات وهي في الواقع وظيفة التبديل في الشبكات.
يمكن أن يشير التبديل إلى العديد من الأشياء المختلفة.
على سبيل المثال ، قد يشير إلى جزء من مكونات الدائرة المادية التي تتحكم في تدفق الإشارات.
يمكن أن يكون زرًا أو ذراعًا لتشغيل أو إيقاف تشغيل الجهاز ، ولكن المفتاح ، بقدر ما نتحدث عنه ، هو مفتاح أو ألياف بصرية ، وليس مفتاحًا في الشبكات.

وظيفة التبديل في الشبكات

قد يكون لديك فهم غير كامل أو مشوش لوظيفة المحولات في الشبكات ؛ لذلك ، سوف نعرض لك الأغراض أو الوظائف الرئيسية للمحول:

تتمثل وظيفة المحول في الشبكات الأساسية في توصيل عدة مضيفين: عادةً ما يوفر المحول عددًا كبيرًا من المنافذ لتوصيلات الكبلات ، مما يسمح بتوجيهها إلى الأقمار الصناعية ، ويستخدم عادةً لتوصيل أجهزة كمبيوتر متعددة بشبكة.
إعادة توجيه رسالة إلى مضيف معين: مثل الجسر ، يستخدم المحول نفس منطق إعادة التوجيه أو التصفية على كل منفذ.
عندما يرسل أي مضيف على الشبكة أو رمز التبديل رسالة إلى مضيف آخر على نفس الشبكة أو رمز التبديل ، فإنه يتلقى رمز التبديل ويفك تشفيره من الرسالة.
إدارة حركة المرور: يمكن لمحول الشبكة إدارة حركة المرور التي تدخل الشبكة أو تغادرها ويمكنه بسهولة توصيل الأجهزة مثل أجهزة الكمبيوتر ونقاط الوصول ، مما يبسط مهامك بشكل كبير.
الحفاظ على إشارة كهربائية غير مشوهة: عندما يقوم المفتاح بتدوير الإطار للأمام ، فإنه يعيد إنشاء إشارة كهربائية مربعة غير مشوهة.
عرض النطاق الترددي لشبكة فالكون: ينقسم المحول إلى نطاقات تصادم متعددة مع اتصالات النطاق العريض المستقلة ، مما يزيد بشكل كبير من عرض النطاق الترددي للشبكة المحلية.

تطبيق نظام التحويل في الشبكات

في الوقت الحاضر ، يتم استخدام المفتاح في كل مكان تقريبًا من مكتب صغير أو مكتب منزلي إلى مزودي خدمة الإنترنت الكبار (شركات الإنترنت) ، ويمكنك استخدامه في مكتب منزلي أو مساحة صغيرة كما تريد ، فقد تطور المفتاح بحيث لم يعد كذلك يقتصر على نوع واحد من الأماكن لإنجاحه.
بالنسبة لهذه الأماكن ، يكون التبديل كافيًا ، وهناك العديد من المفاتيح التي تحتوي على منافذ عالية السرعة للوصول السريع لتوفير سرعات 10 جيجابت في الثانية أو 40 جيجابت في الثانية أو حتى 100 جيجابت في الثانية ، وهي سرعة جيدة جدًا.
عادة ما تستخدم الشركات هذه المحولات عالية السرعة لبناء مراكز البيانات. في مثل هذه الظروف ، قد تحتاج إلى مفتاح 10Gb أو 40 / 100Gb.
نظرًا لأن مراكز البيانات غالبًا ، إن لم يكن دائمًا ، تضطر إلى تخزين كميات هائلة من المعلومات التي تتجاوز آلاف وآلاف الجيجابايت ، لذا فإن محاولة تخزينها وإدارتها بسرعات الأجهزة المنزلية التقليدية تستغرق شهورًا ووقتًا وجهدًا ويمكن أن تفشل ، وتتطلب بعض الإنترنت السريع .

يحتوي المفتاح على ثلاث وظائف رئيسية ، وهي تحديد المشكلات من الدرجة الثانية وإعادة التوجيه والوقاية منها ، والتي سنقدمها لك أدناه.

تعريف

التعريف هو عملية الحصول على عنوان MAC للأجهزة المتصلة عند وصول إطار إلى منفذ تبديل. يقرأ المحول بعد ذلك عنوان MAC الخاص بالجهاز المصدر من إطار الإنترنت ويقارنه بجدول عنوان MAC (المعروف أيضًا باسم ذاكرة المحتوى القابلة للتوجيه).
إذا لم يتمكن المحول من العثور على إدخال مطابق في جدول العناوين ، فإنه يضيف العنوان إلى الجدول مع رقم المنفذ الذي يأتي عبر إطار Mac.
إذا كان عنوان MAC متاحًا بالفعل في جدول عناوين MAC ، فإن المحول يقارن المنفذ الوارد بالمنفذ المتوفر بالفعل في جدول MAC.
إذا كانت أرقام المنافذ مختلفة ، يقوم المحول بتحديث رقم المنفذ الجديد إلى جدول عناوين MAC.
يحدث هذا عادةً عندما يقوم مسؤولو الشبكة بإزالة كبل من أحد المنافذ وتوصيله بمنفذ آخر.

إعادة التوجيه

إعادة التوجيه هي عملية إعادة توجيه حركة مرور الشبكة على جهاز متصل بأحد منافذ محول الشبكة إلى جهاز آخر متصل بمنفذ آخر من المحول.
عندما يصل إطار ثنائي للاتصال بالإنترنت إلى منفذ على شبكة المحول ، يقرأ المحول عنوان MAC المصدر لإطار الإنترنت كجزء من وظيفة التعلم ويقرأه أيضًا كجزء من وظيفة إعادة التوجيه.
يعد عنوان MAC الوجهة مهمًا لتحديد رقم المنفذ الذي يتصل به الجهاز الوجهة.
إذا تم العثور على عنوان MAC الوجهة في جدول عناوين MAC ، يقوم المحول بإعادة توجيه إطار الإنترنت عبر المنفذ المقابل لعنوان MAC.
إذا لم يتم العثور على عنوان MAC الوجهة في جدول عناوين MAC ، يقوم المحول بإعادة توجيه إطار الإنترنت عبر جميع منافذها باستثناء منفذ المصدر.
يُعرف هذا بالفيضان ، وعادة ما يحدث الفيضان عند بدء تشغيل محول الشبكة.
يمنع الفيضان فقدان حركة المرور عندما يتم التعرف على المفتاح وعندما يقبل الجهاز المستهدف اتصالاً بالإنترنت.

مشكلات الشبكة التي يحلها المحول

بعد إرسال إطار الاستجابة إلى الجهاز المصدر ، يقرأ المحول عنوان MAC الخاص بالجهاز الوجهة ويضيفه إلى جدول عناوين MAC ، وهي إحدى وظائف عملية التعلم.
إذا كان عنوان MAC المصدر هو نفسه عنوان MAC الوجهة ، فسيقوم المحول بإسقاط إطار الإنترنت ، وهو ما يسمى التصفية.
يحدث هذا عادةً إذا كان الموزع متصلاً بمنفذ تبديل وكان كل من أجهزة المصدر والوجهة متصلة بلوحة الوصل.
إنه يتجنب مشاكل التبديل من الدرجة الثانية في شبكة منطقة محلية عملية ، ويتم إنشاء روابط زائدة عن الحاجة لمنع الشبكة بأكملها من الفشل في حالة فشل ارتباط واحد.
يمكن أن تتسبب الوصلات الزائدة في حدوث مشكلات في التبديل من الدرجة الثانية وعواصف لاسلكية.
تتمثل وظيفة مفتاح أو مفتاح الشبكة في منع مشاكل التبديل من الدرجة الثانية وعواصف البث.

في هذا المقال تعرفنا على وظيفة التبديل في الشبكات ، ما هو نظام التبديل في الشبكات ، ما هو الغرض من التبديل في الشبكات ، لقد تحدثنا عن تطبيقات نظام التبديل في الشبكات ، وقد قدمنا معلومات حول التبديل ونحن تعلمت مشاكل الشبكة التي يحلها المحول.