إذا كنت معتادًا على تكوين شبكة منزلية ، فستعرف أساسيات جهاز التوجيه. يحدد جهاز التوجيه الشبكة ويعمل كبوابة للشبكات الأخرى. في الشبكة المنزلية ، تكون هذه الشبكات الأخرى هي الإنترنت بشكل عام. ومع ذلك ، لا يجب أن يكون هذا هو الحال. في الشبكات على مستوى المؤسسات ، ستجد غالبًا مجموعة من الشبكات المرتبطة ببعضها البعض بواسطة أجهزة توجيه مختلفة ومنافذ مختلفة على أجهزة التوجيه هذه.
ستجد غالبًا أن أجهزة التوجيه لا تحتوي على العديد من منافذ Ethernet. تقدم العديد من أجهزة التوجيه المنزلية منفذين أو ثلاثة أو أربعة منافذ على الأكثر ، بينما يقدم بعضها منفذًا واحدًا فقط. ستوفر أجهزة التوجيه على مستوى المؤسسات دائمًا أكثر من أربعة منافذ ولكنها لا تقدم عمومًا عشرات المنافذ. هذا يعني أنه قد لا يكون لديك منافذ كافية على جهاز التوجيه الخاص بك لتوصيل جميع الأجهزة التي تحتاج إلى الاتصال.
للتغلب على هذا ، يمكن أن يساعد جهازي شبكة. الأول هو محور الشبكة. يوفر هذا عددًا أكبر من المنافذ ولكنه يعيد توجيه أي حركة مرور واردة إلى جميع المنافذ الصادرة الأخرى. تشترك جميع الأجهزة في عرض النطاق الترددي ، مما قد يتسبب في حدوث مشكلات ، خاصة في الشبكات الكبيرة. الخيار الآخر هو تبديل الشبكة. يوفر المحول أيضًا العديد من المنافذ.
ولكن على عكس المحور ، فإنه يقوم فقط بإعادة توجيه حركة مرور الشبكة إلى الجهاز الذي من المفترض أن ينتقل إليه. هذا يعني أن النطاق الترددي لكل مضيف مستقل عن أي مضيف آخر. تعد محولات الشبكة أكثر شيوعًا من المحاور نظرًا لقدراتها الأفضل في عرض النطاق الترددي.
أساسيات التبديل
يوفر محول الشبكة عادةً عددًا كبيرًا من منافذ إيثرنت. توفر محولات الأعمال الصغيرة / المكاتب المنزلية أربعة أو ثمانية أو اثني عشر منفذًا ولا تتجاوز ذلك عادةً. إنها أجهزة صغيرة مصممة للجلوس على سطح المكتب أو تحته ، على عكس جهاز التوجيه. يتم تثبيت أجهزة التوجيه من فئة المؤسسات على حامل مثل أجهزة توجيه Enterprise. هذه المنافذ بشكل عام تصل إلى 48 منفذًا قياسيًا لكل مفتاح 1U. ومع ذلك ، تميل هذه أيضًا إلى امتلاك عدد صغير من المنافذ الأخرى ، بما في ذلك منافذ الإيثرنت. وهي مصممة عادةً للاتصالات ذات النطاق الترددي العالي بأجهزة التوجيه.
تقدم المحولات بشكل عام منافذ إيثرنت ، على الرغم من أن بعض الأجهزة من فئة المؤسسات قد تقدم خيارات اتصال أخرى. ستوفر معظم المحولات خيار اتصال واحدًا فقط. ومع ذلك ، فإن بعضها معياري ويمكن أن يقدم أكثر من واحد ، عادةً إيثرنت وألياف. على الرغم من توفر خيارات الاتصال الأخرى.
الميزة الأساسية
الميزة الأساسية للمحول هي أنه يعمل في الطبقة 2 من نموذج OSI ، طبقة ارتباط البيانات. هذا يعني أنه يوجه البيانات عبر عناوين MAC بدلاً من عناوين IP. تستمع المحولات إلى حركة مرور ARP على الشبكة وتقوم بإنشاء جدول داخلي تتوفر فيه عناوين MAC على أي منفذ فعلي. هذا يعني أنه عندما يتم توجيه حركة المرور لعنوان MAC محدد ، فإن المحول يعرف بالضبط المنفذ الفعلي لتوجيه حركة المرور لأسفل للوصول إلى المضيف الصحيح.
تعمل بعض المفاتيح ، خاصة تلك التي تحتوي على وسائط اتصال متعددة ، على كل من المستويين 2 والمستوى 3 من نموذج OSI. تسمى المحولات التي لا تستند إلى الطبقة 2 فقط بالمفاتيح متعددة الطبقات.
لا تحتوي المفاتيح الأساسية على أي خيارات قابلة للتهيئة ويطلق عليها اسم غير مُدار. توفر العديد من محولات المكاتب المنزلية واجهة لإدارة الويب بوظائف أساسية. تتم إدارة محولات فئة المؤسسات وتوفر تكوينًا قائمًا على CLI بشكل أساسي. غالبًا عبر منفذ وحدة التحكم ، على الرغم من إمكانية تكوين الشبكة.
بث العواصف
بشكل عام ، من المرغوب فيه وجود شبكة اتصال بين الأجهزة في شبكات الكمبيوتر. يوفر الهيكل الشبكي التكرار في حالة فشل الارتباط أو الجهاز. ومع ذلك ، هناك مشكلة في القيام بذلك باستخدام المفاتيح. نظرًا لوجود المحولات داخل مجال البث ، فإنها تنقل أي حزمة بث تتلقاها على جميع المنافذ الأخرى. إذا كانت هناك شبكة في مكانها ، فهناك حلقة في النظام تؤدي إلى دخول حزم البث في حلقة غير محددة.
حلقة البث هذه تستهلك مساحة المخزن المؤقت في وقت قصير نسبيًا. التغلب على قدرة المحول على نقل البيانات والتسبب في عاصفة بث. هذه تميل إلى جعل الشبكة غير قابلة للاستخدام. يمكن أن يؤدي الحجم الكبير لحركة مرور الشبكة أيضًا إلى ارتفاع كبير في استخدام وحدة المعالجة المركزية للأجهزة المتصلة بالشبكة ، مما يجعلها عديمة الفائدة. إذا تمكنت الشبكة من الدخول في عاصفة بث ، فإن الطريقة الوحيدة لحلها هي قطع الحلقة ، بشكل عام عن طريق فصل كابل إيثرنت المتسبب في المشكلة.
البرنامج موجود بالفعل لتحييد مخاطر عاصفة البث. بروتوكول شجرة الامتداد السريع ، RSTP ، البديل المتوافق مع الإصدارات السابقة لـ Spanning Tree Protocol. يسمح للشبكة بتحديد المسارات المفضلة وتعطيل المسارات غير المفضلة مؤقتًا. عند إجراء أي تغيير على الشبكة ، مثل أحد الأجهزة. إذا فشل الارتباط أو فشل الارتباط ، فسيتم إعادة الحساب تلقائيًا ، والذي يمكنه إعادة تمكين ارتباط النسخ الاحتياطي الذي تم تعطيله مسبقًا. كانت STP تستغرق حوالي دقيقة لتتقارب مع التكوين المفضل. يمكن لـ RSTP إكمال العملية بأكملها في 6 ثوانٍ.
تتضمن بعض المفاتيح المُدارة خيارات لإسقاط حركة مرور البث عندما تستهلك أكثر من عرض نطاق ترددي محدد. تسمح هذه التقنية بالحلقات ولكنها تحيي خطر العواصف الإذاعية.
استنتاج
محول الشبكة هو جهاز شبكة كمبيوتر يوفر العديد من منافذ الاتصال ، وعادةً ما تكون منافذ إيثرنت. يمكن لكل منفذ استخدام عرض النطاق الترددي الإجمالي الخاص به بشكل مستقل عن سرعة نقل جميع المنافذ الأخرى.
أجهزة المكتب المنزلي التي يمكن أن تجلس على مكتب وتقدم عادةً ما يصل إلى 12 منفذًا أثناء الخروج بخيارات التكوين الأساسية بشكل عام ، إن وجدت. يتم تثبيت المحولات من فئة المؤسسات على حامل ، وتوفر ما يصل إلى 48 منفذًا في محول 1U ، وتأتي مع خيارات الإدارة الكاملة. تعمل المحولات على الطبقة 2 من نموذج OSI ، وتوجه حركة المرور عن طريق عنوان MAC.