وظيفة السويتش في الشبكات

ما هو نظام التبديل في الشبكات؟

المحول هو نظام يقوم بتصفية حزم الشبكة وإعادة توجيهها من جهاز شبكة واحد (محول ، 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 المحولات بالمفاتيح الثلاثية أو المحولات متعددة الطبقات وهي في الواقع وظيفة للمفاتيح في الشبكات.
يمكن أن يشير التبديل إلى العديد من الأشياء المختلفة.
على سبيل المثال ، يمكن أن يشير إلى جزء من مكون الدائرة المادية الذي يتحكم في تدفق الإشارات.
يمكن أن يكون زرًا أو ذراعًا لتشغيل أو إيقاف تشغيل الجهاز ، ولكن عندما نتحدث عنه ، فإن المفتاح هو مفتاح أو ليف بصري وليس مفتاحًا في الشبكات.

وظائف التبديل في الشبكات

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

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 ، وعادةً ما يتم استخدامه 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 شبكة أو محول رسالة إلى مضيف آخر على نفس الشبكة أو المحول ، يستقبل المحول رسالته الخاصة من الرسالة ويفك تشفيرها.
إدارة حركة المرور: يمكن لمحول الشبكة إدارة حركة المرور التي تدخل الشبكة أو تغادرها ويمكنه بسهولة توصيل الأجهزة مثل أجهزة الكمبيوتر ونقاط الوصول ، مما يجعل مهامك أسهل بكثير.
الحفاظ على إشارة كهربائية غير مشوهة: عندما يحرك المفتاح الأمامي الإطار ، فإنه يعيد إنشاء إشارة كهربائية مربعة غير مشوهة.
النطاق الترددي لشبكة LAN Falcon: يقسم المفتاح إلى نطاقات متعددة التصادم مع عرض نطاق ترددي مستقل ، مما يزيد بشكل كبير من عرض النطاق الترددي للشبكة المحلية.

تطبيق تبديل الشبكة

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

يحتوي المفتاح على ثلاث وظائف رئيسية: تحديد المشكلات من الدرجة الثانية وإعادة التوجيه والوقاية منها ، وسنقدمها لك أدناه.

تعريف

التعريف هو عملية الحصول على عنوان MAC للأجهزة المتصلة عندما يصل إطار إلى منفذ التبديل ، ثم يقرأ المحول عنوان MAC للجهاز المصدر من إطار الإنترنت ويقارنه بجدول عناوين MAC الخاص به (المعروف أيضًا باسم ذاكرته التي يمكن التحكم في محتواها).
إذا لم يتمكن المحول من العثور على إدخال مطابق في جدول العناوين ، فإنه يضيف العنوان إلى الجدول برقم المنفذ الذي يتم الوصول إليه عبر إطار MAC.
إذا كان عنوان MAC متاحًا بالفعل في جدول عناوين MAC ، فإن المحول يقارن المنفذ الوارد بالمنفذ المتوفر بالفعل في جدول عناوين MAC.
إذا كانت أرقام المنافذ مختلفة ، يقوم المحول بتحديث رقم المنفذ الجديد في جدول عناوين MAC.
يحدث هذا عادةً عندما يقوم مسؤولو الشبكة بإزالة كبل من أحد المنافذ وتوصيله بمنفذ آخر.

إعادة توجيه

إعادة التوجيه هي عملية إعادة توجيه حركة مرور الشبكة على جهاز متصل بمنفذ واحد على محول الشبكة إلى جهاز آخر متصل بمنفذ آخر على المحول.
عندما يصل إطار ثنائي للاتصال بالإنترنت إلى منفذ على شبكة المحول ، يقرأ المحول عنوان MAC المصدر لإطار الإنترنت كجزء من وظيفة التعلم الخاصة به ويقرأه أيضًا كجزء من وظيفة إعادة التوجيه الخاصة به.
يعد عنوان MAC الخاص بالهدف مهمًا لتحديد رقم المنفذ الذي يتصل به الجهاز المستهدف.
إذا تم العثور على عنوان MAC الوجهة في جدول عنوان 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 يتعلم المفتاح وعندما يقبل الجهاز الهدف اتصالاً بالإنترنت.

تم حل مشاكل الشبكة عن طريق التبديل

يرسل إطار استجابة إلى الجهاز المصدر ، يقرأ المحول عنوان MAC الخاص بجهاز الوجهة ويضيفه إلى جدول عنوان MAC ، وهو وظيفة لعملية التعلم.
إذا كان عنوان MAC المصدر هو نفسه عنوان MAC الوجهة ، فسيقوم المحول بإسقاط إطار الإنترنت ، وهذا ما يسمى بالتصفية.
يحدث هذا عادةً إذا كان الموزع متصلاً بمنفذ تبديل وكان كل من أجهزة المصدر والوجهة متصلة بلوحة الوصل.
في شبكة المنطقة المحلية العملية ، يتم تجنب مشاكل التبديل الثانوية وإنشاء روابط زائدة عن الحاجة لمنع الشبكة بأكملها من الفشل في حالة فشل ارتباط واحد.
يمكن أن تتسبب الروابط الزائدة في حدوث مشكلات في التبديل من الدرجة الثانية وعواصف البث.
تتمثل وظيفة مفتاح الشبكة في منع مشاكل تبديل المستوى الثاني وعواصف البث.

في هذا المقال ، تعرفنا على وظيفة المحولات في الشبكات ، ما هو نظام التبديل في الشبكات ، وما هي المحولات في الشبكات المستخدمة ، وتحدثنا عن تطبيقات نظام التبديل في الشبكات ، وقدمنا معلومات عن المحولات ، وتعلمنا حول مشاكل الشبكة التي يحلها المحول.