فارسی
English
Turkish
سوئیچ شبکه چیست و چه کار می کند؟
در مقالات قبلی درباره خیلی از تجهیزات شبکه صحبت کردیم و در این مقاله می خواهیم بفهمیم که سوئیچ شبکه چیست و چه کاری در شبکه انجام می دهد؟ یکی از پرکاربرد ترین وسیله هایی که در شبکه ها وجود دارد، سوئیچ می باشد. سوئیچ جزو تجهیزاتی است که نود ها یا سیستم های کاربران را در شبکه های محلی (شبکه ای که در آن حضور داریم) به یکدیگر متصل می کند و باعث ارتباط شبکه ای بین آن ها می شود. حال در اینجا می خواهیم هم با ماهیت سوئیچ در نگهداری شبکه، کار آن، مزایای آن و انواع آن آشنا شویم. پس در این مقاله با موضوع سوئیچ شبکه چیست همراه ما باشید.
برای اینکه مفهوم سوئیچ در شبکه را متوجه شوید، بهتر است برای شما یک مثال بزنیم. فرض کنید که قرار است یک پشتیبانی شبکه های کامپیوتری راه بیندازید. یک کامپیوتر یک پورت و یک کارت شبکه دارد و همچنین یک جایگاه برای اتصال به سیستم های دیگر هم دارد. اگر در شرکت یا مجموعه خود چند کامیپوتر داشته باشید که قرار است با یکدیگر در ارتباط باشند چه باید بکنیم؟
شما از یک سیستم، فقط می توانید با یک کامپیوتر دیگر ارتباط برقرار کنید. برای ارتباط با چند سیستم، نیاز است که روی هرکدام، چندین کارت شبکه نصب کنید تا آن بتوانند با یکدیگر در ارتباط باشند. راه منطقی تر این است که از یک دستگاه سخت افزاری کوچک به نام سوئیچ استفاده کنید. سوئیچ دستگاهی است که از هر سیستم یک کابل شبکه به آن کشیده می شود و زمانی که اطلاعاتی از یک کامپیوتر درون شبکه ارسال می شود، این دستگاه این پیغام را مدیریت می کند و آن را به سمت مقصد اصلی می فرستد. پس نتیجه می گیریم که برای برقراری ارتباط و راه اندازی شبکه یک مجموعه به یک یا چند سوئیچ سخت افزاری در نگهداری شبکه نیاز داریم که این کار را برای ما انجام بدهند.
سوئیچ در شبکه چه کاری انجام می دهد ؟
حال که متوجه شدیم سوئیچ پشتیبانی شبکه چیست بهتر است بدانیم که در شبکه چه نقشی قرار است ایفا کند. سوئیچ در لایه دوم شبکه کار می کند و این وسیله اطلاعات و داده های بسته بندی شده را دریافت می کند و از طریق پورت ها یا همان جایگاه هایی که دارد، بسیته های دریافت شده به سمت مقصد و پورت خروجی ارسال می کند. همین کار است که باعث مدیریت شبکه و وصل تمامی نود ها به یکدیگر می شود. یادتان هم باشد که این تجهیزات شبکه بسیار هوشمند هستند و درک خوبی از ارسال داده ها به سمت مقصد دارند.
مزایای استفاده از سوئیچ شبکه چیست ؟
حال که شما هم می دانید سوئیچ شبکه چیست و هم از کاربرد آن خبر دارید، دانستن مزایای آن هم می تواند برای شما جالب باشد. مزایای این دستگاه شامل موارد زیر می شود:
- مهمترین مزیتی که استفاده از این دستگاه دارد این است سیستم ها را به یکدیگر وصل می کند و ارتباط آن ها را با هم برقرار می سازد. با استفاده از این دستگاه می توانید تعداد زیادی از کاربران را به یکدیگر متصل کنید.
- این دستگاه وظیفه این را دارد که از ترافیک و افست سرعت در انتقال اطلاعات به شدت جلوگیری کند و مسلما اگر سوئیچ نباشد، اطلاعات بر روی دستگاه به خوبی انتقال داده نمی شد یا با کندترین حالت ممکن اطلاعات رد و بدل می شد.
- در شبکه های Local یا همان محلی سرعت انتقال اطلاعات را تا حد زیادی بالا می برد.
- سوئیچ میزان استفاده از شبکه را کنترل می کند.
با وجود بیان این مزیت ها می شود گفت که این دستگاه اطلاعات را در شبکه مدیریت می کند تا ترافیک در شبکه کم شود.
سوئیچ شبکه چگونه کار میکند؟ (Mechanism)
سوئیچ شبکه یک دستگاه لایه ۲ (و در مدلهای پیشرفته لایه ۳) است که وظیفه اصلی آن انتقال هوشمند داده بین دستگاههای یک شبکه محلی (LAN) است.
برای اینکه این کار را با بالاترین سرعت و کمترین ترافیک انجام دهد، از چند سازوکار هوشمند استفاده میکند:
۱. یادگیری آدرس MAC (MAC Learning)
هر بار که یک فریم از یک پورت وارد سوئیچ میشود، سوئیچ آدرس MAC منبع را بررسی کرده و یاد میگیرد که این دستگاه روی کدام پورت قرار دارد.
وقتی یک سیستم (مثلاً لپتاپ) برای اولین بار اطلاعات ارسال میکند:
- سوئیچ آدرس MAC فرستنده را میخواند
- آن را به پورت ورودی نسبت میدهد
- و در MAC Table ذخیره میکند
این فرایند به سوئیچ اجازه میدهد مسیر دقیق ارسال داده را بشناسد.
۲. ثبت اطلاعات در MAC Address Table (CAM Table)
این جدول شامل:
- MAC Address دستگاهها
- شماره پورت مربوطه
- نوع VLAN (در صورت وجود)
- زمان اعتبار ورودیها است
سوئیچ با استفاده از این جدول، دقیقاً مشخص میکند که هر بسته باید از کدام پورت عبور کند.
مزیت:
جلوگیری از ارسال بیهدف
کاهش ترافیک
افزایش سرعت ارتباط
۳. استفاده از Unicast به جای Broadcast
در شبکههای قدیمی یا هابها، همه بستهها به طور Broadcast ارسال میشدند.
اما سوئیچ فقط بسته را به پورت مقصد ارسال میکند (Unicast).
نتیجه:
- سرعت بالاتر
- امنیت بیشتر
- عدم درگیری پورتهای دیگر با اطلاعات بیربط
Broadcast فقط وقتی استفاده میشود که مقصد در جدول MAC ثبت نشده باشد.
۴. جلوگیری از Collision (تصادم داده)
سوئیچها از فناوری Full Duplex پشتیبانی میکنند، یعنی ارسال و دریافت همزمان بدون برخورد بستهها.
قدیمها در هابها، چون همه دستگاهها روی یک Collision Domain بودند، بستهها به هم برخورد میکردند.
اما سوئیچ:
- برای هر پورت یک Collision Domain جدا میسازد
- بستهها فقط بین دو نقطه منتقل میشوند
بنابراین:
احتمال برخورد = تقریباً صفر
سرعت شبکه = بسیار بالاتر
۵. نقش سوئیچ در VLAN (تقسیمبندی منطقی شبکه)
سوئیچهای مدیریتی (Managed Switches) قابلیت ایجاد VLAN دارند.
VLAN یعنی اینکه:
- کاربران در یک شبکه فیزیکی
- به چند شبکه مجزا تقسیم شوند
مثال کاربردی:
- VLAN 10 → واحد مالی
- VLAN 20 → واحد فروش
- VLAN 30 → واحد اداری
مزایا:
افزایش امنیت
کاهش Broadcast
مدیریت ترافیک
جداسازی کاربران بدون تغییر کابلکشی
۶. نقش سوئیچ در Trunking و Segmentation
Trunking (ارسال چند VLAN از یک لینک)
وقتی باید چند VLAN از یک مسیر مشترک (مثلاً بین دو سوئیچ یا سوئیچ به روتر) عبور کنند، از لینک Trunk استفاده میشود.
پروتکلهای رایج:
- 802.1Q Trunk
- ISL (Cisco old)
سوئیچها با ایجاد Trunk:
همه VLANها را روی یک لینک منتقل میکنند
بدون اینکه دادهها قاطی شوند
با تگبندی (Tagging)
Segmentation (بخشبندی شبکه)
سوئیچها شبکه را به بخشهای کوچکتر تقسیم میکنند:
- برای مدیریت بهتر ترافیک
- افزایش امنیت
- کاهش Broadcast Domain
- مدیریت بهتر کاربران و سرورها
این کار با VLAN، ACL و پورتهای Access/Trunk انجام میشود.
انواع سوئیچ شبکه چیست ؟
اول از همه باید بگوییم که سایز این سوئیچ ها براساس میزان نود های آن ها اندازه گیری می شود. هرچه سیستم های بیشتری برای اتصال داشته باشیم، باید از دستگاه های سوئیچ با تعداد پورت بیشتر استفاده کنیم. مثلا برای یک شبکه با کاربر یک سوئیچی که 8 پورت دارد کافی است، یعنی در واقع ما 8 جایگاه برای اتصال در نظر می گیریم. تعداد این پورت ها البته بستگی دارد که ما چند دستگاه را برای اتصال در اختیار داریم. و انتخاب سوئیچ مناسب و همچنین نگهداری و مراقبت از آن برعهده تیم خدمات پشتیبانی شبکه و سخت افزار است.
انواع سوئیچ شبکه از لحاظ سرعت چیست؟
از لحاظ سرعت این دستگاه ها را می شود به 3 دسته تقسیم کرد که این دسته ها عبارتند از:
1-Fast Ethenet 10/100
2-Gigabit Ethernet 10/100/1000
3-Gigabit Ethernet 10/100/1000/10000
هرچه سرعت بیشتری هم برای سوئیچ ها انتخاب کنید، مسلما سرعت بهتری دریافت خواهید کرد که البته مسلما باید به فکر اینکه کار شما به چقدر سرعت نیاز دارد و هزینه آن چقدر است هم باشید. معمولا این انتخاب سرعت توسط مدیری آی تی و بر اساس استراتژی های مدیریتی برآورد می شود که یک کار تخصصی می باشد که باید به حرف یک متخصص در این زمینه اعتماد کرد.
| نوع سوئیچ | سرعت انتقال داده | کاربرد |
|---|---|---|
| Fast Ethernet (10/100 Mbps) | تا 100 مگابیت بر ثانیه | شبکههای کوچک خانگی یا اداری |
| Gigabit Ethernet (10/100/1000 Mbps) | تا ۱ گیگابیت بر ثانیه | شبکههای سازمانی با ترافیک بالا |
| 10-Gigabit Ethernet (10/100/1000/10000 Mbps) | تا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه | مراکز داده (Data Centers) و شبکههای پرظرفیت |
انواع سوئیچ ها بر اساس قابلیت به چه صورت می باشد؟
سوئیچ ها از لحاظ قابلیت به 10 دسته تقسیم می شوند که هرکدام از آن ها قابلیت خاص خودشان را دارند که این سوئیچ ها به شرح زیر می باشند:
- سوئیچ Fixed
- سوئیچ ماژولار (Modular Switches)
- سوئیچ Stackable
- سوئیچ PoE
- سوئیچ فیبر نوری
- سوئیچ غیر مدیریتی (Unmanaged Switch)
- سوئیچ مدیریتی (Managed Switch)
- سوئیچ هوشمند یا Smart Switch
- سوئیچ سه لایه
- سوئیچ دیتا سنتر
جدول مقایسهای تفاوت هاب، سوئیچ و روتر
| ویژگیها | هاب (Hub) | سوئیچ (Switch) | روتر (Router) |
|---|---|---|---|
| سطح عملکرد در مدل OSI | لایه ۱ – فیزیکی | لایه ۲ – پیوند داده | لایه ۳ – شبکه |
| نحوه انتقال داده | ارسال داده به تمام پورتها (Broadcast) | ارسال داده به پورت مقصد (Unicast) | مسیریابی داده بین شبکهها |
| هوشمندی دستگاه | ندارد | دارد (بر اساس MAC Address) | دارد (بر اساس IP Address) |
| امنیت شبکه | پایین | متوسط تا بالا | بالا |
| ترافیک شبکه | زیاد (باعث Collision میشود) | کنترلشده و بهینه | کنترلشده بین شبکهها |
| کاربرد اصلی | شبکههای بسیار کوچک و ساده | شبکههای محلی (LAN) | ارتباط بین چند شبکه (WAN یا اینترنت) |
| قیمت تقریبی | پایین | متوسط | بالاتر از سوئیچ |
بهترین سوئیچها برای شرکتها در سال ۱۴۰۴ (آپدیت ۲۰۲۵)
انتخاب سوئیچ مناسب برای یک شبکه شرکتی به فاکتورهایی مثل تعداد کاربران، نیاز به VLAN، پشتیبانی از PoE، سرعت، و قابلیت مدیریت ترافیک بستگی دارد. در ادامه بهترین سوئیچهای پیشنهادی برای محیطهای سازمانی در سال ۱۴۰۴ را معرفی کردهایم.
۱) Cisco CBS250 – مناسب برای شرکتهای کوچک و متوسط (SME)
سری CBS250 سیسکو یک سوئیچ مدیریتی لایه ۲ با رابط کاربری ساده است که برای شرکتهایی با نیاز به VLAN، QoS و امنیت داخلی مناسب است.
کاربرد: شبکههای اداری با ۲۰ تا ۱۰۰ کاربر و نیاز به مدیریت پایه.
۲) Cisco CBS350 – مناسب برای شبکههای سازمانی با ترافیک بالا
سوئیچ لایه ۳ با کارایی بسیار بالا و قابلیتهای پیشرفته Routing، امنیت، IPv6 و پشتیبانی از PoE+.
کاربرد: شرکتها، شعبات سازمانی، دفاتر چندطبقه و شبکههایی که نیاز به Routing داخلی دارند.
۳) MikroTik CRS326 – انتخاب ایدهآل برای مدیران شبکه حرفهای
سوئیچ قدرتمند با سیستمعامل RouterOS و SwitchOS که امکانات Routing، VLAN، Trunk، ACL و مانیتورینگ کامل ارائه میدهد.
کاربرد: سازمانها و دیتاسنترهای کوچک که نیاز به انعطافپذیری بالا و امکانات پیشرفته دارند.
۴) TP-Link Omada Series (مثل TL-SG3428X) – اقتصادی و پایدار برای کمپانیها
سوئیچهای Omada از VLAN، QoS، لایه ۳ استاتیک، PoE و مدیریت متمرکز (Controller) پشتیبانی میکنند.
کاربرد: شرکتهای متوسط، دفاتر چنداتاقه و پروژههای شبکه با بودجه محدود.
۵) Huawei S5720 – مناسب برای شبکههای سنگین و Enterprise
سوئیچ لایه ۲/۳ با قابلیت Forwarding بالا، امنیت داخلی، پشتیبانی از دهها VLAN و عملکرد پایدار در بار ترافیکی سنگین.
کاربرد: سازمانهای بزرگ، مراکز داده، شرکتهای چندسایته، بانکها و ارگانها.
کدام سوئیچ برای کسبوکار شما مناسبتر است؟ (خلاصه انتخاب سریع)
| نوع کسبوکار | بهترین انتخاب |
|---|---|
| شرکتهای کوچک | Cisco CBS250 یا TP-Link Omada |
| شرکتهای متوسط | Cisco CBS350 یا MikroTik CRS326 |
| سازمانهای بزرگ و Enterprise | Huawei S5720 یا Cisco CBS350 |
| شبکههای نیازمند PoE برای دوربین/VoIP | Omada PoE / Cisco CBS350 PoE |
| شبکههای حرفهای با VLAN و Trunk | MikroTik CRS326 |
نتیجه گیری
برای اینکه بتوانیم سیستم ها را به یکدیگر متصل کنیم باید در هر مجموعه یک دستگاه مرکزی داشته باشیم تا بتواند همه دستگاه ها را به یکدیگر و در نهایت به شبکه متصل کند. این دستگاه سوئیچ نام دارد که ما بسته به نوع و سیز شبکه خودمان باید برای خرید آن اقدام کنیم. توجه داشته باشید که استفاده از سوئیچ هیچگونه ضرری ندارد و اگر دقت کرده باشید ما معایبی برای این دستگاه بیان نکردیم به این خاطر که این دستگاه وجودش مسلما بهتر از نبودش است و بهتر است که در مجموعه خود حتما برای انتقال بهتر اطلاعات از این دستگاه استفاده کنید.
این مطلب رو به اشتراک بگذار...
تفاوت سوئیچ شبکه با روتر در چیست؟
سوئیچ شبکه دستگاهی است که سیستمها و کاربران داخل یک شبکه محلی (LAN) را به هم متصل میکند و دادهها را بین آنها منتقل میکند.
اما روتر مسئول برقراری ارتباط بین شبکههای مختلف (مثلاً بین شبکه داخلی شرکت و اینترنت) است و مسیر ارسال دادهها را بر اساس آدرس IP مشخص میکند.
تفاوت سوئیچ مدیریتی و غیرمدیریتی چیست؟
سوئیچ غیرمدیریتی (Unmanaged) فقط برای اتصال دستگاهها استفاده میشود و تنظیمات خاصی ندارد.
در مقابل، سوئیچ مدیریتی (Managed Switch) امکان تنظیم VLAN، کنترل پهنای باند، نظارت بر ترافیک، امنیت پورتها و مدیریت از راه دور را فراهم میکند. این نوع سوئیچ معمولاً در شبکههای حرفهای و سازمانی به کار میرود.
آیا میتوان چند سوئیچ را در یک شبکه به هم متصل کرد؟
بله. در شبکههای متوسط و بزرگ معمولاً چند سوئیچ از طریق کابلهای Uplink یا پورتهای Stack به هم متصل میشوند تا تعداد پورتها افزایش یابد و ساختار شبکه گسترش پیدا کند. البته برای جلوگیری از Loop شبکه، باید تنظیمات STP (Spanning Tree Protocol) فعال باشد.
سوئیچ PoE چیست و چه کاربردی دارد؟
سوئیچ PoE (Power over Ethernet) علاوه بر انتقال داده، برق مورد نیاز دستگاههایی مانند دوربین مداربسته IP، تلفن VoIP و Access Point بیسیم را نیز از طریق همان کابل شبکه تأمین میکند.
این قابلیت باعث صرفهجویی در هزینه کابلکشی و افزایش ایمنی در محیطهای سازمانی میشود.
برای شبکه کوچک اداری چه نوع سوئیچی مناسب است؟
برای دفاتر کوچک با کمتر از ۱۰ کاربر، یک سوئیچ غیرمدیریتی ۸ یا ۱۶ پورتی گیگابیتی انتخاب مناسبی است.
اما اگر در آینده قصد گسترش شبکه یا استفاده از VLAN را دارید، بهتر است از سوئیچ هوشمند (Smart Switch) استفاده کنید که امکانات مدیریتی محدودی دارد.
