اصول کار سوئیچ شبکه اترنت صنعتی

سوئیچ شبکه سوئیچ صنعتی کورنیکس3008fs یک سوئیچ شبکه (همچنین تعویض توپی به نام، پل زدن توپی، رسما پل مک [1]) یک دستگاه شبکه های کامپیوتری که به دستگاه های به هم متصل در یک شبکه کامپیوتری با استفاده از مسیریابی بسته دریافت، پردازش و داده به جلو به دستگاه مقصد است. بر خلاف هاب های شبکه پیشرفته کمتر، به جلو سوئیچ شبکه داده ها تنها به یک یا چند دستگاه که نیاز به آن را دریافت، به جای پخش از داده های مشابه از هر یک از پورت های آن است. [2] یک سوئیچ شبکه یک پل شبکه multiport که با استفاده از آدرس های سخت افزاری برای پردازش و داده ها را در لایه پیوند داده (لایه 2) مدل OSI است. کلید همچنین می توانید داده ها در لایه شبکه (لایه 3) توسط علاوه بر ترکیب مسیریابی قابلیت هایی که اغلب با استفاده از آدرس های IP به انجام حمل و نقل بسته روند؛ مانند سوئیچ ها معمولا به عنوان لایه 3 سوئیچ ها و یا سوئیچ های چند لایه شناخته شده است. [3] سوئیچ های اترنت کنار معمول، آنها را برای انواع مختلف شبکه ها، از جمله فیبر کانال، حالت انتقال ناهمگام و InfiniBand را وجود دارد. اولین سوئیچ اترنت توسط Kalpana در سال 1990. معرفی شد [4] فهرست 1. بررسی اجمالی 1.1 طراحی شبکه 1.2 نرم افزار 1.3 Microsegmentation 2 نقش سوئیچ در یک شبکه قابلیت 3 لایه خاص 3.1 لایه 1 (هاب سوئیچ در مقابل لایه بالاتر) 3.2 لایه 2 3.3 لایه 3 3.4 لایه 4 3.5 لایه 7 4 نوع از سوئیچ ها 4.1 عوامل شکل 4.2 گزینه های پیکربندی 4.2.1 ویژگی های مدیریت سوئیچ معمولی 5 نظارت بر ترافیک در یک شبکه سوئیچی 6 همچنین نگاه 7 پیوند به 8 پیوند به بیرون بررسی اجمالی Cisco small business SG300-28 28-port Gigabit Ethernet rackmount switch and its internals

">سیسکو کسب و کار کوچک SG300-28 28 پورت سوئیچ rackmount در اترنت گیگابیت و داخلی آن سوئیچ یک دستگاه در یک شبکه کامپیوتری که به صورت الکتریکی و منطقی به هم متصل دستگاه های دیگر است. کابل های داده های متعدد را به یک سوئیچ متصل فعال است ارتباط بین دستگاه های مختلف شبکه. کلید مدیریت جریان داده ها در سراسر شبکه با ارسال یک پیام دریافت شده تنها به یک یا چند دستگاه که پیام در نظر گرفته شد. هر دستگاه شبکه متصل به یک سوئیچ می تواند با استفاده از یک آدرس MAC، اجازه می دهد که سوئیچ برای تنظیم جریان ترافیک شناخته شده است. این حداکثر امنیت و کارایی شبکه می باشد. اساسا، زمانی که به جای یک مرکز تکرار با سوئیچ اترنت، تنها دامنه برخورد بزرگ است تا به کوچکتر تقسیم، کاهش احتمال و دامنه برخورد و به عنوان یک نتیجه، افزایش توان بالقوه است. از آنجا که پخش هنوز به تمام دستگاه های متصل فرستاده، بخش شبکه تازه تشکیل شده همچنان به صورت یک دامنه پخش. با توجه به این ویژگی ها، یک سوئیچ ممکن است به عنوان بیشتر “هوشمند” از یک هاب تکرار، که به سادگی مجددا ارسال پیام از هر پورت توپی اما یکی از دریافت، قادر به تشخیص گیرندگان مختلف، و تا حد زیادی تنزل بازده کلی دیده شبکه. طراحی شبکه یک سوئیچ اترنت عمل در لایه پیوند داده (لایه 2) مدل OSI برای ایجاد یک دامنه برخورد جداگانه برای هر پورت سوئیچ. هر دستگاه متصل به پورت سوئیچ می تواند داده ها به هر یک از آنهایی که دیگر در یک زمان انتقال، و انتقال نیست دخالت خواهد کرد – با محدودیت است که، در حالت دوبلکس نیم، هر پورت سوئیچ تنها می توانید یا از دریافت یا انتقال به متصل آن دستگاه در یک زمان خاص. در حالت کاملا دوطرفه، هر پورت سوئیچ به طور همزمان می توانید ارسال و دریافت، با فرض دستگاه متصل همچنین پشتیبانی از حالت کاملا دوطرفه. [5] در مورد استفاده از یک هاب تکرار، تنها انتقال تنها می تواند مکان در یک زمان برای همه پورت ترکیب را، به طوری که همه آنها به اشتراک پهنای باند و اجرا در نیمه دوبلکس. داوری لازم نیز در برخورد شود، نیاز به ارسال مجدد. برنامه های کاربردی سوئیچ شبکه نقش اساسی در بسیاری از اترنت شبکه های محلی مدرن (شبکه های محلی) ایفا می کند. اواسط تا بزرگ شبکه های محلی به اندازه شامل تعدادی از سوئیچ مدیریت مرتبط است. دفتر / خانه کوچک (SOHO) برنامه های کاربردی به طور معمول استفاده از یک سوئیچ واحد، و یا یک دستگاه همه منظوره همگرا مانند یک دروازه مسکونی برای دسترسی به خدمات دفتر کوچک / صفحه اصلی باند پهن مانند DSL یا کابل اینترنت. در بسیاری از این موارد، دستگاه کاربر نهایی شامل یک روتر و لوازم جانبی که رابط به فناوری خاص پهنای باند فیزیکی است. دستگاه های کاربران همچنین ممکن است شامل یک رابط تلفن برای صدا روی (اینترنتی) پروتکل IP. Microsegmentation تقسیم بندی شامل استفاده از یک پل و یا یک سوئیچ (یا روتر) به تقسیم یک دامنه برخورد بزرگتر به کوچکتر به منظور کاهش احتمال برخورد، و بهبود کلی شبکه می باشد. در حالت افراطی (به عنوان مثال microsegmentation)، هر یک از دستگاه بر روی یک پورت سوئیچ اختصاصی واقع شده است. در مقابل به یک هاب Ethernet، یک دامنه برخورد جداگانه در هر یک از پورت های سوئیچ وجود دارد. این اجازه می دهد تا کامپیوتر به پهنای باند اختصاصی در اتصالات نقطه به نقطه به شبکه و همچنین به اجرا در دو طرفه و بدون برخورد. حالت دو طرفه تنها یک فرستنده و یک گیرنده در “دامنه برخورد”، و برخورد غیر ممکن است. نقش سوئیچ در یک شبکه سوئیچ ممکن است در یک یا چند لایه از مدل OSI، از جمله پیوند داده و لایه های شبکه کار می کنند. دستگاهی است که به طور همزمان در بیش از یکی از این لایه عمل به عنوان یک سوئیچ چند لایه شناخته شده است. در سوئیچ در نظر گرفته شده برای استفاده تجاری، ساخته شده است در و یا رابط های مدولار آن را ممکن است برای اتصال انواع مختلف شبکه، از جمله اترنت، فیبر کانال، RapidIO، ATM، ITU-T G.hn و 802.11. این اتصال می توانید در هر کدام از لایه ذکر شود. در حالی که قابلیت لایه-2 برای کافی است پهنای باند تغییر در عرض یک تکنولوژی، متصل فن آوری های مانند اترنت و حلقه رمزی را آسان تر است در لایه 3 و یا از طریق مسیریابی انجام شده است. [6] دستگاه هایی که اتصال در لایه 3 به طور سنتی روتر نامیده می شود، بنابراین لایه 3 سوئیچ ها نیز می تواند به عنوان روتر نسبتا ابتدایی و تخصصی در نظر گرفته شود. [7] است که در آن نیاز به مقدار زیادی از تجزیه و تحلیل عملکرد شبکه و امنیت وجود دارد، سوئیچ ها ممکن است بین روتر WAN به عنوان محلی برای ماژول های تحلیلی متصل می شود. برخی از فروشندگان ارائه فایروال، [8] [9] تشخیص نفوذ شبکه، [10] و عملکرد ماژول های تجزیه و تحلیل که می تواند به پورت سوئیچ وصل کنید. برخی از این توابع در ماژول ترکیب شود. [11] در موارد دیگر، سوئیچ استفاده می شود برای ایجاد یک تصویر آینه از داده ها است که می تواند به یک دستگاه خارجی است. از آنجا که اکثر پورت سوئیچ معکوس فقط یک جریان آینه فراهم می کند، هاب های شبکه می تواند برای دامن زدن به داده ها به چند آنالایزر فقط خواندنی، مانند سیستم های تشخیص نفوذ و شنود مفید است. قابلیت لایه خاص نوشتار اصلی: سوئیچ های چند لایه یک سوئیچ شبکه مدولار با سه ماژول شبکه (در مجموع 24 اترنت و 14 پورت اترنت سریع) و یک منبع تغذیه. در حالی که سوئیچ ممکن است در مورد توپولوژی در بسیاری از لایه های یادگیری، و رو به جلو در یک یا چند لایه، آنها تمایل دارند که ویژگی های مشترک. به غیر از برای برنامه های کاربردی با کارایی بالا، سوئیچ تجاری مدرن استفاده از رابط در درجه اول اترنت. در هر لایه، یک سوئیچ مدرن ممکن است قدرت بیش از اترنت (پو)، که جلوگیری از نیاز به دستگاه متصل است، مانند یک تلفن VoIP و یا نقطه دسترسی بی سیم پیاده سازی، به یک منبع تغذیه جداگانه. از آنجا که سوئیچ ها می تواند مدارهای قدرت برکنار متصل به برق اضطراری، دستگاه متصل می عامل حتی زمانی که قدرت دفتر به طور منظم نتواند ادامه خواهد داد. لایه 1 (هاب سوئیچ در مقابل لایه بالاتر) یک هاب شبکه، و یا یک تکرار، یک دستگاه شبکه ساده است که مدیریت نمی کند هر یک از ترافیک را از طریق آن است. هر بسته از ورود به یک پورت بیرون ریختند و یا “تکرار” بر روی هر پورت دیگر، به جز بندر ورود. از آنجا که هر بسته اطلاعاتی بر روی هر پورت دیگر تکرار، برخورد بسته ها بر کل شبکه، محدود کردن ظرفیت کلی آن است. یک سوئیچ شبکه ایجاد لایه 1 پایان به پایان اتصال تنها عملا، در حالی که در اصل آن اجباری بود. پل زدن از عملکرد یک سوئیچ با استفاده از اطلاعات گرفته شده از لایه 2 برای هر بسته پورت خاص (ها) آن را به فرستاده می شود، از بین بردن نیاز که هر گره با تمام ترافیک ارائه شده را انتخاب کنید. به عنوان یک نتیجه، خطوط اتصال نه “روشن” به معنای واقعی کلمه، به جای آنها تنها به نظر می رسد که در سطح بسته. برنامه های کاربردی تخصصی که در آن یک هاب شبکه می تواند مفید باشد، مانند کپی کردن ترافیک به سنسور های مختلف شبکه وجود دارد. شبکه بالا پایان سوئیچ معمولا یک ویژگی به نام معکوس پورت که قابلیت های مشابه فراهم می کند داشته باشد. توسط اوایل 2000s، بود کمی تفاوت قیمت بین یک هاب و سوئیچ کم پایان وجود دارد. [12] لایه 2 یک پل شبکه، عامل در لایه پیوند داده، ممکن است تعداد کمی از دستگاه ها را در خانه یا دفتر بهم وصل کردن. این یک مورد بی اهمیت از پل، که در آن پل مک آدرس هر یک از دستگاه متصل می آموزد. پل تنها همچنین می توانید عملکرد بسیار بالا در برنامه های کاربردی تخصصی مانند شبکه های ذخیره سازی فراهم می کند. پل کلاسیک نیز ممکن است با استفاده از یک پروتکل درخت پوشا که غیر فعال لینک به طوری که در نتیجه شبکه محلی یک درخت بدون حلقه است بهم وصل کردن. در مقابل به روتر، پوشا پل درخت باید توپولوژی تنها با یک مسیر فعال بین دو نقطه است. از IEEE 802.1D پروتکل درخت پوشا قدیمی تر می تواند کاملا آهسته، با حمل و نقل توقف به مدت 30 ثانیه در حالی که درخت پوشا reconverged. سریع پروتکل درخت پوشا به عنوان IEEE 802.1w معرفی شد. جدیدترین کوتاه ترین مسیر استاندارد پل زدن (IEEE 802.1aq) پیشرفت منطقی بعدی است و شامل همه قدیمی تر درخت پوشا پروتکل (IEEE 802.1D STP، IEEE 802.1w RSTP، IEEE 802.1s MSTP) که ترافیک در همه اما یک مسیر جایگزین مسدود شده است. IEEE 802.1aq (کوتاهترین مسیر پل SPB) اجازه می دهد تا تمام مسیرهای به با مسیرهای چندگانه هزینه برابر فعال باشد، فراهم می کند لایه بسیار بزرگتر 2 توپولوژی (تا 16 میلیون در مقایسه با 4096 VLAN ها حد)، [13] همگرایی سریعتر، و بهبود استفاده از توپولوژی مش از طریق افزایش پهنای باند و افزونگی بین تمام دستگاه های با اجازه دادن به ترافیک برای بارگذاری به اشتراک در تمام مسیر از یک شبکه مش. [14] [15] [16] [17] در حالی که لایه 2 سوئیچ از یک دوره بازاریابی از یک اصطلاح فنی باقی مانده است، [نیازمند منبع] محصولات است که به عنوان “کلید” تمایل به استفاده از microsegmentation و دوبلکس کامل برای جلوگیری از برخورد در میان دستگاه های متصل به اترنت معرفی شدند. با استفاده از یک هواپیما حمل و نقل داخلی بسیار سریع تر از هر رابط، آنها این تصور را از مسیر به طور همزمان بین دستگاه های مختلف است. غیر مسدود کردن، دستگاه با استفاده از یک هواپیما حمل و نقل و یا روش معادل اندازه کافی سریع به اجازه می دهد ترافیک کاملا دوطرفه برای هر پورت به طور همزمان. هنگامی که یک پل آدرس از گره های متصل را می آموزد، به جلو فریم لایه پیوند داده ها با استفاده از روش حمل و نقل لایه 2. چهار روش حمل و نقل یک پل می توانید استفاده کنید، که دوم از طریق روش چهارم عملکرد افزایش روش زمانی که در “سوئیچ” محصولات با همان ورودی و خروجی پورت پهنای باند مورد استفاده قرار گرفت وجود دارد: فروشگاه و جلو: بافرهای سوئیچ و تایید هر فریم قبل از حمل و نقل آن. یک قاب در تمامیت خود را دریافت کرده است قبل از آن فرستاده است. برش از طریق: سوئیچ شروع می شود حمل و نقل پس از آدرس مقصد فریم دریافت است. زمانی که پورت خروجی مشغول در آن زمان، سوئیچ به عملیات فروشگاه و ارسال می افتد. هیچ خطایی از چک کردن با این روش وجود دارد. قطعه رایگان: یک روش است که تلاش برای حفظ مزایای هر دو فروشگاه و رو به جلو و برش را از طریق. قطعه چک رایگان اولین 64 بایت از قاب، که در آن از اطلاعات آدرس ذخیره شده است. با توجه به مشخصات اترنت، برخورد باید در طول 64 بایت اول از قاب شناسایی، بنابراین فریم که در خطا به دلیل برخورد خواهد فرستاده نخواهد شد. به این ترتیب قاب همیشه مقصد مورد نظر خود برسد. چک کردن خطا از داده های واقعی در بسته برای دستگاه پایان باقی مانده است. تعویض تطبیقی: یک روش به طور خودکار انتخاب بین سه حالت دیگر [18] [19]. در حالی که برنامه های کاربردی تخصصی مانند شبکه های ذخیره سازی، که در آن ورودی و خروجی رابط هستند همان پهنای باند وجود دارد، این است که همیشه مورد در برنامه های کاربردی شبکه به طور کلی نیست. در شبکه های محلی، یک سوئیچ مورد استفاده برای دسترسی کاربر نهایی معمولا کنسانتره پهنای باند پایین تر و بالاسوها به یک پهنای باند بالاتر. لایه 3 در محدوده لایه فیزیکی اترنت، یک سوئیچ لایه 3 می توانید تمام یا بعضی از توابع به طور معمول توسط یک روتر انجام انجام هستند. شایع ترین قابلیت لایه 3 آگاهی از چندپخشی IP از طریق جاسوسی IGMP است. با این آگاهی، یک سوئیچ لایه 3 می تواند بهره وری با ارائه ترافیک از گروه چندپخشی تنها به پورت که در آن دستگاه وصل نشان داد که همواره می خواهد به گوش دادن به آن گروه را افزایش دهد. لایه 4 در حالی که معنای دقیق اصطلاح لایه 4 سوئیچ وابسته به فروشنده است، آن را تقریبا همیشه با یک قابلیت برای ترجمه آدرس شبکه شروع می شود، اما بعد از آن می افزاید: برخی نوع توزیع بار بر اساس جلسات TCP. [20] دستگاه ممکن است شامل یک فایروال stateful، یک VPN متمرکز، و یا یک دروازه امنیتی IPSec را. لایه 7 سوئیچ لایه 7 ممکن است بار بر اساس مکانیاب منابع همسان (آدرس ها)، و یا با استفاده از برخی روش نصب و راه اندازی خاص به رسمیت شناختن معاملات در سطح برنامه توزیع کنید. سوئیچ لایه-7 ممکن است شامل یک کش وب سایت و شرکت در یک شبکه تحویل محتوا (CDN). [21] انواع سوئیچ 24 پورت سوئیچ شرکت 3Com دندانه دار نصب شده عوامل شکل کلید در بسیاری از عوامل شکل از جمله در دسترس هستند: واحد دسکتاپ در یک محفظه که معمولا در نظر گرفته شده که در یک محیط خانه یا محل کار در خارج از گنجه سیم کشی استفاده می شود نصب شده است. سوئیچ دندانه دار نصب شده برای استفاده در یک دندانه دار کردن تجهیزات؛ واحد شاسی بزرگ با ماژول کارت قابل جابجایی. DIN راه آهن نصب شده برای استفاده در محیط های صنعتی؛ نصب و راه اندازی و سوئیچ کوچک، نصب شده را به یک مجرای کابل، جعبه طبقه و یا برج ارتباطات، به عنوان، به عنوان مثال، در FTTO زیرساخت. این بخش در قالب یک لیست است که ممکن است بهتر با استفاده از نثر ارائه شده است. شما می توانید با تبدیل این بخش به نثر، اگر مناسب کمک کند. راهنمای ویرایش در دسترس است. 014)
">(نوامبر 2014)
گزینه های پیکربندی سوئیچ مدیریت نشده – این سوئیچ ها هیچ رابط پیکربندی و یا گزینه های. آنها پلاگین و بازی می باشد. آنها به طور معمول حداقل سوئیچ گران قیمت هستند، و در نتیجه اغلب در یک دفتر / خانه محیط دفتر کوچک استفاده می شود. سوئیچ مدیریت نشده می تواند دسکتاپ و یا دندانه دار نصب شده. سوئیچ مدیریت – این سوئیچ ها دارای یک یا چند روش برای تغییر بهره برداری از سوئیچ. روش های مدیریت متداول عبارتند از: یک رابط خط فرمان (CLI) قابل دسترسی از طریق کنسول سریال، شبکه راه دور یا پوسته امن، جاسازی شده پروتکل مدیریت شبکه ساده (SNMP) عامل اجازه می دهد مدیریت از یک کنسول از راه دور و یا ایستگاه مدیریت، و یا یک رابط وب برای مدیریت از یک مرورگر وب. نمونه هایی از تغییرات پیکربندی که می توان از یک سوئیچ موفق انجام دهید عبارتند از: فعال کردن ویژگی های از قبیل پروتکل درخت پوشا یا پورت های معکوس، تنظیم پهنای باند پورت، ایجاد و یا اصلاح شبکه های محلی مجازی (VLANs)، و غیره دو زیر کلاس از سوئیچ موفق به بازار عرضه امروز : هوشمند (یا هوشمند) سوئیچ – این سوئیچ با مجموعه ای محدود از ویژگی های مدیریت اداره می شود. به همین ترتیب سوئیچ “وب مدیریت” سوئیچ ها که به یک طاقچه بازار بین مدیریت نشده و مدیریت قرار می گیرند. برای یک قیمت بسیار پایین تر از یک سوئیچ به طور کامل موفق آنها ارائه یک رابط وب (و معمولا هیچ دسترسی CLI) و اجازه می دهد پیکربندی تنظیمات پایه، مانند VLAN ها، پورت پهنای باند و دوبلکس. [22] شرکت مدیریت (و یا به طور کامل موفق) سوئیچ – این یک مجموعه کامل از ویژگی های مدیریت، از جمله CLI، عامل SNMP، و رابط کاربری وب. آنها ممکن است از ویژگی های اضافی برای دستکاری تنظیمات، از جمله توانایی برای نمایش، ویرایش، تهیه پشتیبان و بازیابی تنظیمات است. در مقایسه با سوئیچ های هوشمند، شرکت سوئیچ دارای ویژگی های بیشتری که می تواند سفارشی و یا بهینه سازی شده، و به طور کلی گران تر از سوئیچ های هوشمند. سوئیچ شرکت معمولا در شبکه های با تعداد زیادی از سوئیچ ها و اتصالات، که در آن مدیریت متمرکز صرفه جویی قابل توجهی در زمان اداری و تلاش است در بر داشت. سوئیچ توانید stackable یک نسخه از سوئیچ شرکت مدیریت است. ویژگی های مدیریت سوئیچ معمولی زن و شوهر از مدیریت سوئیچ rackmount در لینک D-Link Gigabit اترنت، در چند پچ پانل با استفاده از رده 6 کابل پچ به پورت اترنت متصل (تمام تجهیزات در یک قفسه 19 اینچی استاندارد نصب شده است) روشن وسیعی پورت خاص یا خاموش پهنای باند لینک ها و تنظیمات دوبلکس تنظیمات اولویت را برای بنادر مدیریت IP توسط خوشه IP فیلتر MAC و انواع دیگر از ویژگی های “امنیت پورت” که به جلوگیری از جاری شدن سیل MAC استفاده از پروتکل درخت پوشا (STP) و کوتاهترین مسیر پل زدن (SPB) فن آوری پروتکل مدیریت شبکه ساده (SNMP) نظارت بر دستگاه و لینک بهداشتی پورت های معکوس (همچنین به عنوان شناخته شده: نظارت بر پورت، پوشا پورت، پورت SPAN، غربت پورت تجزیه و تحلیل و یا لینک پورت حالت) لینک تجمع (همچنین به عنوان باند، تنه شناخته شده و یا شراکت و همراهیمون) اجازه می دهد تا با استفاده از پورت های متعدد برای اتصال همان دستیابی به داده ای بالاتر نرخ انتقال تنظیمات VLAN. VLAN ها ایجاد می توانید به اهداف امنیت و عملکرد با کاهش اندازه دامنه پخش خدمت 802.1X کنترل دسترسی به شبکه جاسوسی IGMP نظارت بر ترافیک در یک شبکه سوئیچی مگر در مواردی که پورت های معکوس یا روش های دیگر مانند RMON، SMON یا sFlow در یک سوئیچ اجرا، [23] آن را دشوار است برای نظارت بر ترافیک است که پل با استفاده از یک سوئیچ چرا که تنها پورت ارسال و دریافت می توانید ترافیک را ببینید. این ویژگی های نظارت به ندرت در سوئیچ مصرف کننده درجه وجود دارند. monitor traffic are:

    ">دو روش محبوب است که به طور خاص طراحی شده برای یک تحلیلگر شبکه برای نظارت بر ترافیک عبارتند از: پورت های معکوس – سوئیچ یک کپی از بسته های شبکه را به یک اتصال به شبکه نظارت می فرستد. SMON – “سوئیچ نظارت” است توسط RFC 2613 شرح داده شده و یک پروتکل برای کنترل امکانات مانند پورت های معکوس است. روش دیگر برای نظارت بر ممکن است برای اتصال یک هاب لایه-1 بین دستگاه نظارت و پورت سوئیچ آن است. این تاخیر جزئی القاء، اما رابط های متعدد است که می تواند مورد استفاده قرار گیرد برای نظارت بر پورت سوئیچ فرد فراهم می کند.

!آیا این مطلب مفید بود؟ به اشتراک بگذارید