سویچینگ شبکه چیست؟

[morteza.abbasi]

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فناوری اطلاعات و ارتباطات

سوئیچینگ شبکه یا فرآیند های Routing یا مسیریابی اساس و پایه کاری یک ارتباط شبکه ای را تشکیل می دهند. سوئیچینگ در واقع روند حرکت به جلو بسته از یک پورت ارسالی به پورت مقصد است. هنگامی که داده ها بر روی یک پورت می آید، آن را ورودی می نامند و هنگامی که داده ها از یک پورت خارج می شود ،آن را خروجی نامند. یک سیستم ارتباطی ممکن است شامل تعدادی سوئیچ و گره باشد. باید بدانید که سوئیچینگ شبکه در افزایش عملکرد دستگاه به تنهایی موثر نیست و فاکتور هایی نظیر امکانات و performance دستگاه نیز باید مورد توجه قرار بگیرد. در ادامه درباره سوئیچ بیشتر توضیح می دهیم.



سوئیچ چیست؟

سوئیچ برای اتصال دستگاهای مختلف از قبیل رایانه، مسیریاب، دوربین‌های مدار بسته و … در شبکه‌های کابلی استفاده می‌شود. در سویئچ‌های معمولی که به سوئیچ لایه دوم معروفند، پردازش تا لایه دوم مدل OSI پیش می‌رود و نتیجه این پردازش جدولی است که در سوئیچ با خواندن آدرس سخت‌افزاری (MAC) فرستنده بسته و ثبت درگاه ورودی تشکیل می‌شود.

در شبکه‌های بزرگ Switchها جدول‌های خود را به اشتراک می‌گذارند تا هر کدام بدانند چه دستگاهی به کدام سوئیچ متصل است و با این کار ترافیک کمتری در شبکه ایجاد کنند. باید بدانید که سوئیچ‌ هایی با قابلیت کارکرد در لایه‌های مختلف حتی لایه هفتم هم وجود دارند. از پرکاربردترین سویئچ ها در بین لایه‌های مختلف به جز لایه دوم می‌توان به سوئیچ لایه سه اشاره کرد که در بسیاری موارد جایگزین مناسبی برای روتر هستند. از سوئیچینگ شبکه می‌توان در یک شبکه خانگی کوچک تا شبکه‌های بزرگ با Backboneهای چند گیگابایتی استفاده کرد.

دسته بندی سوئیچینگ شبکه
سوئیچینگ ارتباط غیر اتصال گرا

در سوئیچینگ شبکه ارتباط غیر اتصال گرا داده ها به تبعیت از جداول ارسال فرستاده می شوند. بدون اینکه هیچ عمل دست دادن (handshaking) قبلی مورد نیاز باشد و پیام تایید (acknowledgement) نیز اختیاری است.

[size=undefined]
سوئیچینگ ارتباط اتصال گرا[/size]

 در سوئیچینگ شبکه ارتباط اتصال گرا قبل از اینکه داده ها به مقصد فرستاده شوند، نیاز به ایجاد مدار آنالوگ در طول مسیر بین هر دو نقطه انتهایی است. سپس داده ها بر روی آن مدار فرستاده می شود. پس از اینکه انتقال به اتمام رسید، مدارها را می توان برای استفاده در آینده نگه داشت یا به سرعت آن را از بین برد.

انواع سوئیچینگ شبکه
سوئيچينگ مداری یا Circuit Switching
سوئيچينگ پیام یا  Message Switching
سوئيچينگ بسته و سلول یا Packet Switching / Cell Switching

روش های اجرای سوئیچینگ شبکه
Store and forward

این روش ساده ترین روش سوئیچینگ است و مناسب شبکه های محلی است. در این روش ابتدا سوئیچ کل بسته اطلاعاتی را ذخیره می کند؛ بعد خطا های بسته را بررسی می کند و اگر خطایی در بسته پیدا کند؛  سریعا بسته را حذف می کند.

[size=undefined]
Cut Through[/size]

سوئیچینگ Cut Through سه یا چهار بایت اول یک بسته را می خواند تا در نهایت آدرس مقصد را پیدا کند. در این نوع Switching فقط قسمت های اولیه فریم که شامل Preamble و آدرس MAC گیرنده است، توسط دستگاه چک می شود و فریم سریعا به مقصد خود هدایت می شود. این مدل از سوئیچینگ شبکه سرعت بالاتری دارد و نقطه ضعف آن احتمال فرستاده شدن فریم های بد به مقصد های مورد نظر است.

[size=undefined]
Fragment Free[/size]

Fragment Free همانند Cut through عمل می کند. با این تفاوت که قبل از ارسال بسته 64 بایت اول را نگه می دارد. استفاده از Fragment Free روش بهتری برای عمل سوئیچینگ شبکه است. این روش با نام Runtless نیز شهرت دارد.