سوئیچ شبکه چیست و چه کاربردی دارد؟

احتمالا برای شما هم پیش آمده که بخواهید چندین دستگاه مانند کامپیوتر، پرینتر یا کنسول بازی را در خانه یا محل کار به هم متصل کنید. شاید فکر کنید این کار فرایند دشواری دارد، اما یک دستگاه کوچک و کارآمد این وظیفه را به سادگی انجام می‌دهد. اینجاست که سوال اصلی مطرح می‌شود: سوئیچ شبکه چیست؟ این قطعه سخت‌افزاری، مانند یک مدیر ترافیک هوشمند برای شبکه محلی (LAN) شما عمل می‌کند و به دستگاه‌های مختلف اجازه می‌دهد با یکدیگر به صورت روان و بدون تداخل صحبت کنند.

سوئیچ شبکه چیست؟

اگر بخواهیم تعریفی ساده ارائه دهیم، سوئیچ شبکه یک دستگاه سخت‌افزاری است که به عنوان نقطه مرکزی در یک شبکه محلی (LAN) عمل می‌کند. وظیفه اصلی آن اتصال چندین دستگاه مختلف مانند رایانه‌ها، چاپگرها، سرورها و دیگر تجهیزات تحت شبکه به یکدیگر است. این دستگاه در لایه دوم مدل OSI (لایه پیوند داده) کار می‌کند و با استفاده از آدرس‌های فیزیکی منحصر به فرد دستگاه‌ها، که با نام آدرس MAC شناخته می‌شوند، بسته‌های داده را مدیریت می‌کند.

برخلاف دستگاه‌های قدیمی‌تر مانند هاب که داده‌ها را به صورت عمومی برای تمام دستگاه‌های متصل ارسال می‌کردند، یک سوئیچ به صورت هوشمند عمل می‌کند. این دستگاه می‌آموزد که هر دستگاه به کدام پورت متصل است و بسته‌های اطلاعاتی را فقط به مقصد مشخص شده ارسال می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود ترافیک شبکه به شدت کاهش یابد، سرعت ارتباطات بیشتر شود و امنیت اطلاعات نیز بهبود پیدا کند. در واقع، سوئیچ یک زیرساخت پایدار برای تبادل اطلاعات فراهم می‌سازد.

جهت مشاهده قیمت و خرید عمده کابل شبکه کلیک کنید.

کاربرد سوئیچ شبکه

شاید تصور کنید کاربرد سوئیچ شبکه تنها به محیط‌های اداری بزرگ محدود می‌شود، اما این دستگاه در اندازه‌ها و قابلیت‌های مختلف، در مکان‌های متفاوتی استفاده می‌شود. در یک دفتر کار، سوئیچ های شبکه ستون فقرات ارتباطات داخلی هستند. آنها تمام کامپیوترها، پرینترهای اشتراکی، تلفن‌های تحت شبکه (VoIP) و سرورهای داخلی را به هم وصل می‌کنند و یک جریان کاری یکپارچه را ممکن می‌سازند. این اتصال پایدار برای اشتراک‌گذاری فایل‌ها و منابع داخلی ضروری است.

در محیط‌های خانگی نیز سوئیچ‌ها نقش مهمی دارند. برای مثال، اگر چندین کامپیوتر، یک کنسول بازی و یک تلویزیون هوشمند دارید و می‌خواهید همگی به صورت پایدار و با سرعت بالا به شبکه داخلی و اینترنت (از طریق روتر) متصل شوند، یک سوئیچ خانگی کوچک بهترین راه حل است. این کار از افت سرعت ناشی از اتصال بی‌سیم جلوگیری می‌کند. همچنین در دیتاسنترها، از سوئیچ‌های بسیار قدرتمند برای اتصال صدها یا هزاران سرور به یکدیگر و به شبکه جهانی اینترنت استفاده می‌شود.

نحوه عملکرد سوئیچ شبکه

برای درک بهتر اینکه سوئیچ شبکه چیست و چگونه کار می‌کند، باید با مفهوم «جدول آدرس MAC» آشنا شویم. هر دستگاهی که قابلیت اتصال به شبکه را دارد، یک آدرس فیزیکی یکتا به نام MAC Address دارد. سوئیچ با استفاده از این آدرس‌ها، یک جدول در حافظه خود ایجاد می‌کند که مشخص می‌کند هر آدرس MAC به کدام پورت فیزیکی سوئیچ متصل است.

وقتی برای اولین بار سوئیچ روشن می‌شود، این جدول خالی است. زمانی که یک کامپیوتر (مثلا کامپیوتر A) بسته‌ای را به کامپیوتر دیگری (کامپیوتر B) ارسال می‌کند، سوئیچ این بسته را دریافت می‌کند. ابتدا آدرس MAC فرستنده (کامپیوتر A) و شماره پورتی که از آن آمده را در جدول خود ثبت می‌کند. سپس به آدرس MAC مقصد (کامپیوتر B) نگاه می‌کند. اگر این آدرس در جدولش وجود نداشته باشد، بسته را به تمام پورت‌های دیگر ارسال می‌کند (به این کار Flooding می‌گویند).

فقط کامپیوتر B که مقصد اصلی است بسته را می‌پذیرد و بقیه آن را نادیده می‌گیرند. وقتی کامپیوتر B پاسخی به A می‌دهد، سوئیچ آدرس MAC آن را نیز یاد می‌گیرد. به مرور زمان، جدول کامل می‌شود و از آن پس، تمام ارتباطات به صورت مستقیم و تنها بین پورت‌های مبدا و مقصد انجام خواهد شد. این عملکرد سوئیچ شبکه ترافیک غیرضروری را حذف کرده و کارایی را به حداکثر می‌رساند.

همچنین جهت خرید عمده کارت شبکه کلیک کنید.

انواع سوئیچ شبکه

سوئیچ های شبکه در مدل‌های گوناگونی عرضه می‌شوند که هر کدام برای نیازهای خاصی طراحی شده‌اند. شناخت انواع سوئیچ شبکه به شما کمک می‌کند تا انتخاب بهتری داشته باشید. این دستگا‌ه‌ها را می‌توان بر اساس ساختار فیزیکی و قابلیت‌های مدیریتی دسته‌بندی کرد.

دسته بندی سوئیچ ها بر اساس ساختار

از نظر ساختاری و فیزیکی، سوئیچ‌ها به چند دسته اصلی تقسیم می‌شوند که هر یک برای مقیاس خاصی از شبکه مناسب هستند.

• سوئیچ Fixed (پیکربندی ثابت): این مدل‌ها رایج‌ترین نوع سوئیچ در بازار هستند. آنها با تعداد پورت‌های ثابت (مثلا ۸، ۱۶، ۲۴ یا ۴۸ پورت) عرضه می‌شوند و قابلیت ارتقا ندارند. برای شبکه‌های خانگی، دفاتر کوچک و کسب و کارهای متوسط گزینه‌ای عالی و مقرون‌به‌صرفه محسوب می‌شوند.
• سوئیچ ماژولار (Modular): این سوئیچ‌ها یک شاسی بزرگ هستند که می‌توان ماژول‌های مختلفی (مانند ماژول‌های پورت اترنت یا فیبر نوری) را به آن اضافه کرد. این قابلیت توسعه‌پذیری، آنها را برای شبکه‌های بسیار بزرگ سازمانی و دیتاسنترها که نیاز به انعطاف بالایی دارند، مناسب می‌سازد.
• سوئیچ Stackable (قابل انباشت): این مدل‌ها ترکیبی از دو نوع قبلی هستند. آنها سوئیچ‌هایی با پورت ثابت هستند که می‌توان چندین عدد از آنها را با کابل‌های مخصوص به هم متصل کرد تا به عنوان یک سوئیچ واحد و بزرگ‌تر عمل کنند. این روش، راهی مناسب برای افزایش ظرفیت شبکه بدون نیاز به خرید یک سوئیچ ماژولار گران‌قیمت است.

دسته بندی سوئیچ ها بر اساس قابلیت های مدیریتی

مهم‌ترین تفاوت در انواع سوئیچ شبکه مربوط به سطح مدیریت و کنترلی است که به مدیر شبکه ارائه می‌دهند.

• سوئیچ غیر مدیریتی (Unmanaged): این ساده‌ترین نوع سوئیچ است. کافی است آن را به برق وصل کرده و دستگاه‌ها را با کابل شبکه به آن متصل کنید. این سوئیچ‌ها به صورت خودکار کار می‌کنند و هیچ گزینه‌ای برای پیکربندی ندارند. برای شبکه‌های خانگی و ادارات بسیار کوچک که نیازی به تنظیمات خاصی ندارند، ایده‌آل هستند.
• سوئیچ مدیریتی (Managed): این سوئیچ‌ها کنترل کاملی بر روی شبکه در اختیار شما قرار می‌دهند. با استفاده از آنها می‌توانید ویژگی‌های پیشرفته‌ای مانند شبکه‌های محلی مجازی (VLAN) برای جداسازی ترافیک، کیفیت خدمات (QoS) برای اولویت‌بندی داده‌ها (مثلا ترافیک تماس صوتی) و پروتکل‌های امنیتی را پیاده‌سازی کنید. این مدل برای شبکه‌های تجاری و سازمانی که امنیت و عملکرد در آنها اهمیت بالایی دارد، ضروری است.
• سوئیچ هوشمند (Smart): این سوئیچ‌ها گزینه‌ای میانی هستند. آنها برخی از قابلیت‌های مدیریتی مانند VLAN را ارائه می‌دهند اما تنظیمات آنها ساده‌تر و معمولا از طریق یک رابط وب انجام می‌شود. برای کسب و کارهایی که به کمی کنترل بیشتر از سوئیچ‌های غیرمدیریتی نیاز دارند اما نمی‌خواهند با تنظیمات یک سوئیچ مدیریتی کامل درگیر شوند، گزینه‌ای مناسب است.

جهت اطلاع از قیمت و خرید کابل برق کامپیوتر کلیک کنید.

نحوه استفاده از سوئیچ شبکه

پس از آنکه دانستیم سوئیچ شبکه چیست، باید با نحوه راه‌اندازی آن نیز آشنا شویم. روش استفاده بسته به غیرمدیریتی یا مدیریتی بودن آن متفاوت است.

راه‌اندازی یک سوئیچ غیر مدیریتی بسیار ساده است و در چند مرحله خلاصه می‌شود:

1. ابتدا سوئیچ را از جعبه خارج کرده و آداپتور برق آن را متصل کنید.
2. یک کابل شبکه از روتر خود به یکی از پورت‌های سوئیچ وصل کنید. این کار اتصال به اینترنت را برای تمام دستگاه‌های متصل به سوئیچ فراهم می‌کند.
3. سایر دستگاه‌های خود مانند کامپیوترها، پرینترها یا کنسول‌های بازی را با کابل‌های شبکه مجزا به پورت‌های خالی سوئیچ متصل کنید.

تمام شد! دستگاه‌ها به صورت خودکار یکدیگر را شناسایی کرده و شبکه شما آماده استفاده است.

اما راه‌اندازی یک سوئیچ مدیریتی کمی متفاوت است. علاوه بر اتصال فیزیکی کابل‌ها، شما باید آن را پیکربندی کنید. معمولا برای اولین بار، از طریق یک کابل کنسول مخصوص به کامپیوتر متصل شده یا از طریق آدرس IP پیش‌فرض آن وارد پنل مدیریتی تحت وب می‌شوید. در آنجا می‌توانید تنظیماتی مانند ایجاد VLAN، تعیین اولویت پورت‌ها و فعال‌سازی موارد امنیتی را انجام دهید.

نکات مهم در انتخاب و خرید سوئیچ شبکه

انتخاب یک سوئیچ مناسب کاملا به نیاز شما بستگی دارد. برای اینکه بهترین تصمیم را بگیرید، به موارد زیر توجه کنید. دانستن پاسخ سوال “سوئیچ شبکه چیست” کافی نیست؛ باید بدانید کدام مدل برای شما بهتر است.

• تعداد پورت‌ها: اولین و مهم‌ترین معیار، تعداد دستگاه‌هایی است که قصد دارید به شبکه متصل کنید. همیشه چند پورت اضافه برای آینده در نظر بگیرید. سوئیچ‌ها معمولا در مدل‌های ۵، ۸، ۱۶، ۲۴ و ۴۸ پورت عرضه می‌شوند.
• سرعت مورد نیاز: سرعت پورت‌ها معمولا به صورت ۱۰/۱۰۰/۱۰۰۰ مگابیت بر ثانیه (یا گیگابیت) بیان می‌شود. برای اکثر کارهای خانگی و اداری، سرعت گیگابیت (۱۰۰۰Mbps) استاندارد و کافی است. اما برای اتصال سرورها یا شبکه‌های بزرگ‌تر، شاید به پورت‌های ۱۰ گیگابیتی نیاز داشته باشید.
• قابلیت PoE (Power over Ethernet): اگر قصد دارید دستگاه‌هایی مانند دوربین‌های مداربسته تحت شبکه، تلفن‌های VoIP یا اکسس پوینت‌های بی‌سیم را به شبکه وصل کنید، سوئیچ PoE یک انتخاب عالی است. این قابلیت به شما اجازه می‌دهد برق و داده را از طریق همان کابل شبکه ارسال کنید و نیازی به آداپتور برق جداگانه برای آن دستگاه‌ها نخواهید داشت.

جمع بندی

در این مطلب به طور کامل بررسی کردیم که سوئیچ شبکه چیست و چه نقشی در ساختار شبکه‌های امروزی دارد. دیدیم که این دستگاه با مدیریت هوشمندانه ترافیک داده‌ها، ارتباطی پایدار و سریع بین دستگاه‌های مختلف در یک شبکه محلی برقرار می‌کند. از کاربرد سوئیچ شبکه در منازل گرفته تا دیتاسنترهای عظیم، این قطعه یکی از اجزای اساسی زیرساخت دیجیتال است. با شناخت انواع سوئیچ شبکه، از مدل‌های ساده غیرمدیریتی گرفته تا نمونه‌های پیشرفته مدیریتی و PoE، اکنون می‌توانید با دید بازتری دستگاه متناسب با نیاز خود را انتخاب کنید.

مجموعه بهیران به عنوان یکی از معتبرترین مراکز فروش و پخش لوازم جانبی موبایل، کامپیوتر و لپ تاپ، همواره در تلاش است تا با ارائه اطلاعات دقیق و کامل، شما را در انتخاب بهترین تجهیزات یاری کند.برای تهیه عمده لوازم کامپیوتر، بر روی پخش عمده لوازم جانبی کامپیوتر کلیک کنید.

سوالات متداول

• تفاوت سوئیچ و هاب چیست؟

هاب یک دستگاه ساده است که داده‌ها را به تمام پورت‌ها ارسال می‌کند و باعث ایجاد ترافیک غیرضروری می‌شود. اما سوئیچ هوشمندانه عمل کرده و داده را فقط به پورت مقصد مشخص شده می‌فرستد که باعث افزایش سرعت و امنیت شبکه می‌شود.

• سوئیچ مدیریتی چه مزیتی دارد؟

مزیت اصلی آن قابلیت کنترل و نظارت بر شبکه است. شما می‌توانید با استفاده از VLAN ترافیک را جداسازی کنید، با QoS کیفیت خدمات را برای داده‌های مهم اولویت‌بندی کنید و امنیت شبکه را در سطح بالاتری مدیریت نمایید.

• چند دستگاه می‌توانند به یک سوئیچ وصل شوند؟

تعداد دستگاه‌ها به تعداد پورت‌های فیزیکی سوئیچ بستگی دارد. برای مثال، یک سوئیچ ۸ پورت می‌تواند تا ۸ دستگاه را به صورت مستقیم به هم متصل کند. البته یکی از پورت‌ها معمولا برای اتصال به روتر استفاده می‌شود.