سازگاری شبکه با استانداردهای آینده تا حد زیادی به ویژگی ها و توانایی های سوئیچ ها وابسته است. بهتر است توانایی این دستگاه تا جای ممکن در مدیریت شبکه و هدایت جریان داده ها زیاد باشد تا گسترش و تنظیم شبکه در آینده با هزینه و زحمت کمتری انجام بگیرد. در این میان PoE یا Power over Ethernet که برق دستگاه های متصل به سوئیچ را فراهم می کند هم نکته قابل توجهی است.
اصلی ترین جنبه سوئیچ ها که در چند سال گذشته در حال تحقیق و بررسی بوده سرعت درگاه های آن هاست. امروزه گیگابیت به صورت استاندارد درآمده و سوئیچ های 10 گیگابیتی هم به طور گسترده در Backbone ها به کار می روند و این در حالیست که نسل های بعدی یعنی 40 و 100 گیگابیت هم کم و بیش برای آغاز کار خود آماده اند. سوئیچ ها امروزی دیگر با استاندارد Fast Ethernet با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه عرضه نمی شوند.
استفاده از درگاه های 100/10 تنها برای سوئیچ هایی که کاربرد خانگی دارند به دلیل پائین بودن قیمت شان مقرون به صرفه است. البته حتی در این مورد هم گاهی خریداران با پرداخت کمی پول بیشتر، استفاده از سرعت های بالاتر را ترجیح می دهند. بسته به مورد کاربرد سوئیچ، باید به رابط های آن نیز توجه داشت. در یک ساختمان چند طبقه که در هر طبقه آن کاربران زیادی وجود دارند در اختیار داشتن درگاه های گیگابیتی همراه با Uplinkهای 10 گیگابیتی لازم است. البته هر ترکیب دیگری نیز قابل استفاده خواهد بود. اما اگر بخواهیم سوئیچ را به عنوان Backbone برای اتصال کامپیوترهای سرویس دهنده به کار ببریم بهتر است سوئیچ فقط شکاف های modular یا فقط رابط های 10 گیگابیتی داشته باشد. به طور کل شکاف های modular برای پیکربندی های گوناگون انعطاف بیشتری فراهم می کنند اما از سوی دیگر قیمت بیشتری هم دارند. پرکاربردترین شکل شکاف های توسعه Small Form-Factor Pluggable یا SFP نام دارد که به آن Mini GBIC، SFF GBIC ، GLC ، New GBIC و Next Generation GBIC نیز می گویند که از میان آن ها Mini GBIC پرکاربردترین نام است. سرعت این رابط مطابق با استاندارد Gigabit Ethernet است و به 5 گیگابیت بر ثانیه می رسد. برای بهره مند شدن از سرعت های بیشتر برای نمونه 10 گیگابیت باید از ماجول های XFP یا XENPAC که کمی بزرگتر هستند استفاده کرد. از خانواده XENPAC دو عضو جدید XPAK و X2 نیز ارائه شده اند.
اترنت گیگابیتی را می توان برای فاصله های متعارف تا 100 متر در شبکه های محلی به کمک کابل های مسی پیاده کرد. اما برای اترنت 10 گیگابیتی این کار با وجود کارت های شبکه با رابط کابل های مسی دشوارتر است. استاندارد IEEE 802.3an پهنای باند 20 گیگابیت بر ثانیه را روی کابل های زوج تابیده تا فاصله حداکثر 100متر تعریف کرده. اما این پهنای باند تنها در صورت استفاده بهینه از کابل ها، اتصالات و سوئیچ مناسب محقق خواهد شد. برای Backboneها اغلب از فیبر نوری با اتصال LC استفاده می شود.
سوئیچ ها اصولاً نقاط توزیع در شبکه ها هستند و هرگونه از کار افتادگی آن ها تاثیری چشمگیر در کارکرد شبکه دارد. از همین رو بسیاری از کاربران برای آن ها استفاده از کارکردهای افزونه(Redundant) را ترجیح می دهند. این افزونگی در درجه نخست به خود سخت افزار مربوط می شود. برای آن گروه از کاربران که پایداری سوئیچ خیلی مهم است استفاده از دو منبع تغذیه برای سوئیچ امری بدیهی است. این منبع های تغذیه را باید بتوان در حال کار تعویض کرد تا خللی در کار شبکه وارد نگردد و روشن است که برای انجام چنین کاری باید سوئیچ همچنان با جریان برق مناسب تغذیه گردد. اگر در درون سوئیچ فن های خنک کننده وجود دارد (که سوئیچ های Rackmount این فن ها را دارند) باید این فن ها هم افزونگی داشته و امکان تعویض آن ها در حال کار فراهم باشد. به کمک یک رابط مدیریتی مناسب روی سوئیچ می توان در صورت روی دادن خطا، مدیر شبکه را آگاه کرد. این رابط معمولاً از SMTP یا Email استفاده می کند.
در یک لایه بالاتر از سوئیچ ها باید اطمینان حاصل کنیم که اگر یکی از سوئیچ ها به هر دلیل از کار افتاد، عملیات مسیریابی (Routing)، همچنان بدرستی ادامه پیدا کند. برای انجام این کار نمی توان سوئیچ های مسیرهای گوناگون را به هم وصل کرد چون در این صورت در شبکه حلقه ایجاد شده و با به راه افتادن طوفان Broadcast، کم و بیش شبکه از کار خواهد افتاد. اما با این همه برای اینکه اصل افزونگی (Redundancy) را رعایت کرده باشیم باید روشی داشته باشیم که مسیرهای مختلف میان سوئیچ ها را تنها هنگامی که مسیر پیش فرض قطع گردد به کار بیندازد. یکی از مهم ترین پروتکل ها برای این کار IEEE 802.1d با نام Spanning Tree Protocol یا STP و Rapid Spanning Tree یا RSTP است.
Spanning Tree برای ساختن یک ساختار سلسله مراتبی میان سوئیچ های فعال در شبکه از یک پروتکل بر پایه پل (Bridge) استفاده می کند. یکی از سوئیچ ها به عنوان ریشه (Root) انتخاب شده و کوچکترین Bridge-ID به آن تعلق می گیرد. سپس از آنجا همه مسیرها به سوئیچ های دیگر به دست می آیند. اگر در این میان یک مسیر اضافی شناسایی بشود درگاه های مربوط به آن غیر فعال می گردد. اینکه کدام مسیرها همچنان برای استفاده، فعال باقی می مانند به Cost مسیر یعنی شمار Hopها و پهنای باند آن بستگی خواهد داشت. با ارسال پی در پی پیغام های وضعیت، برقرار بودن یک مسیر اعلام می شود. بهینه ترین فاصله زمانی میان این پیغام ها حداکثر 30 ثانیه است و در صورت قطع شدن آن، ساختار شبکه تغییر می کند.
پس از یک دوره طولانی استفاده از STP، در سال 2003 پروتکل IEEE 802.1w با نام RSTP به عنوان جایگزین آن معرفی گردید. به کمک RSTP تغییرات در ساختار سلسله مراتبی شبکه سریعتر انجام شده و زمان این کار حتی به کمتر از یک ثانیه نیز می رسد. MSTP یا Multiple Spanning Tree Protocol یکی دیگر از جانشین های STP است که چند درخت Spanning را به طور مستقل از یکدیگر برای چند VLAN می سازد. به این ترتیب سرپرست شبکه می تواند جریان داده ها میان شبکه های منطقی را روی مسیرهای گوناگون هدایت کند. اما پاره ای از بررسی ها و آمارها نشان می دهد که در شبکه های بزرگ استفاده از این پروتکل مشکلاتی به دنبال دارد و ممکن است در شبکه حلقه ایجاد گردد. از همین رو، برخی کاربران در اینگونه موارد استفاده از سوئیچ هایی با توانایی Link Aggregation را برای فراهم کردن افزونگی لازم ترجیح می دهند.
Stacking-Switch روی یکدیگر قرار گرفته و با یک رابط ویژه به هم متصل می گردند. این گذرگاه ارتباط میان دستگاه ها را فراهم کرده و یک سیستم مدیریت یکپارچه را نیز به دست می دهد. سوئیچ هایی که با این رابط به هم وصل می شوند از بیرون به شکل یک دستگاه و با یک آدرس IP دیده می شوند. به این ترتیب دیگر برای وصل کردن سوئیچ های Stack شده به یکدیگر به درگاه های Uplink نیازی نیست. این سوئیچ ها معمولاً چند منبع تغذیه دارند و با از کار افتادن یکی از آن ها شبکه از کار نمی افتد.
سوئیچ ها در یکی از لایه های 2 یا 3 مدل OSI کار می کنند. سوئیچ های لایه 2 تنها ارتباط میان دستگاه های شبکه را فراهم می کنند. این سوئیچ ها را unmanaged یا غیر قابل مدیریت نیز می نامند و رابطی برای پیکربندی و مدیریت ندارند. اما این تقسیم بندی چندان هم قطعی نیست چون امروزه سوئیچ هایی ساخته شده که اگر چه سوئیچ های لایه 2 هستند اما برخی کارکردهای سوئیچ های لایه 3 را در اختیار کاربر می گذارند. این سوئیچ ها را Smart Switch می نامند. Static Routing یا Protected Groups از ویژگی های لایه 2 هستند و VLAN و QoS هم از امکاناتی هستند که سوئیچ های لایه 3 فراهم می کنند.
VLANها امروزه در بسیاری از سازمان ها کاربرد گسترده ای دارند و از همین رو به عنوان توانایی استاندارد به سوئیچ های ارزان قیمت تر نیز اضافه شده اند. QoS یا Quality of Service نیز با گسترش Voice over IP اهمیت بیشتری پیدا کرده. این دو استاندارد امروزه در انتخاب سوئیچ ها نقش مهمی دارند. در این میان بسیاری از سازندگان برخی امکانات جانبی مانند Auto VoIP که سوئیچ به کمک آن به طور خودکار برای داده های صوتی اولویت بیشتری در نظر می گیرد را به محصولات خود اضافه کرده اند. این توانایی اگر بدرستی پیکربندی شده باشد کمی از کار سرپرست شبکه در مدیریت داده های VoIP می کاهد.
بسته به ساختار شبکه می توان از روش های گوناگونی برای عیب یابی آن استفاده کرد. برای نمونه، خود درگاه ها می توانند بدون استفاده از Spanning Tree به کمک Loopback Detection حلقه ها را پیدا کنند. یا اینکه Captive Portals میهمانان یک WLAN را به طور خودکار به صفحه ای برای تعیین اعتبار می فرستد. به طور کل به خاطر داشته باشید که پشتیبانی از سوئیچ از 802.1x توانایی خوبی است چون در آینده نزدیک کارکردهای امنیتی بیشتری بر پایه درگاه های سوئیچ ارائه خواهند شد. اگر هم می خواهید در شبکه از Network Access Protection یا NAP و Network Access Control یا NAC استفاده کنید حتماً هنگام انتخاب سوئیچ به پشتیبانی آن از NAP/NAC توجه داشته باشید. درگاه Mirroring هم یکی از توانایی های سودمند سوئیچ هاست. از آنجا که سوئیچ ها ترافیک هر یک از درگاه ها را از هم جدا می کنند خطایابی شبکه ها دشوار می گردد. اما به کمک یک درگاه Mirroring می توان جریان داده های هر گذرگاه دلخواه را به طور دقیق برای هرگونه تحلیل دنبال کرد.
میزان مصرف انرژی
Green Ethernet بحثی است که از حدود سه سال پیش اهمیت بیشتری پیدا کرده. برای جلوگیری از گرمایش زمین و کاهش میزان CO2 سازندگان سوئیچ سعی می کنند محصولات خود را کم مصرف تر بسازند. این نکته قابل توجه است چون اینگونه دستگاه ها که در زیر ساخت شبکه ها به کار می روند همیشه روشن هستند و هرگونه بهبود هرچند کوچک در دراز مدت اثر زیادی در میزان مصرف انرژی خواهد داشت
بسیار عالی …..
با بروز رسانی مطلب عالیتر هم میشه ،خسته نباشد .
خیلی ممنون که مطالب مارو دنبال میکنید حتما در پست های بعدی سعی میکنیم عالیتر باشیم.