سوئیچینگ و مسیر یابی

سوئیچینگ و مسیر یابی

با گسترش دانش فنی و  همچنین فناوری اطلاعات نیاز به ایجاد ارتباط میان کارمندان یک شرکت، مشتریان، شرکای تجاری، برنامه های مهم و اینترنت افزایش یافته است. زیبایی یک شبکه این است که با استفاده از آن می توان اطلاعات و برنامه های کاربردی را به اشتراک گذاشت و به راحتی توسط هر کسی که در شبکه شما به عنوان یک کاربر شناخته می شود دسترسی پیدا کرد.

موارد زیر را در نظر بگیرید:

۱ـ چگونه می توانید از طریق شبکه به اینترنت متصل شوید؟

۲ـ نرم افزار شما در شبکه کجاست ؟

۳ـ چگونه یک مقاله و یا مطلب در شبکه بین چند کاربر به اشتراک گذاشته می شود؟

۴ـ کنترل دیتا بین کاربران و شرکاء در شبکه امکان پذیر است؟

مسر یابی و سوئیچینگ چیست ؟

 

نحوه عملکرد شبکه به این صورت است که دو کامپیوتر و یا سایر تجهیزات شبکه به وسیله دو دستگاه سوئیچ و یا روتر به یکدیگر متصل می شوند.

تفاوت هاب ها و سوئیچ ها:

 

تفاوت اصلی بین هاب‌ها و سوئیچ‌ها در این است که هاب‌ها فریم‌های دریافتی بر روی یک پورت را بر روی تمامی پورت‌های دیگر پخش می‌کنند در حالی که سوئیچ یک فریم دریافتی را یه یک پورت خاص هدایت می نمایند. وقتی همه ایستگاه های موجود در یک LAN به یک پورت سوئیچ متصل می شوند، به آن شبکه کامل (totally) یا شبکه سوئیچ شده کامل ( totally switch network ) می گویند. هر پورت سوئیچ که در یک دامنه تداخل مجزا کار می کند، می تواند شامل یک شبکه اترنت با حداکثر اندازه ۱۰۲۴ گره باشد.

از آنجا که سوئیچ ها از آدرس های Mac متناظر با هر پورت مطلع هستند، می توانند فریم ها را به پورت خاصی هدایت کنند.

سوئیچینگ و مسیر یابی

تصویر : مقایسه هاب و سوئیچ

داخل یک سوئیچ :

 

سوئیچ ها شامل اجزای زیر می باشد:

سوئیچینگ و مسیر یابی

تصویر : بلوک دیاگرام یک سوئیچ

ـ منطق پورت ورودی (Input port logic):

 

منطق پورت ورودی حاوی منطق دریافت اترنت و بافری برای دریافت فریم ها می باشد. بافر کردن فریم های دریافتی ، نرخ بروز تداخل را کاهش داده و به فابریک سوئیچ اجازه می دهد تا برای مدت کوتاهی بدون این که داده ای از دست رود مشغول باشد.

 

ـ منطق پورت خروجی (Output port logic) :

 

در بخش منطق پورت خروجی، هر پورت خروجی شامل یک فرستنده اترنت ( Ethernet transmitter ) و یک بافر خروجی است. در اینجا نیز بافر به فابریک سوئیچ امکان می دهد تا بر اساس تقاضا به چندین پورت خروجی سرویس دهد.

 

ـ فابریک سوئیچینگ (Switching fabric) :

 

فابریک سوئیچینگ مسئولیت هدایت فریم های دریافتی از هر پورت ورودی به پورت خروجی مناسب را بر عهده دارد. علاوه بر آن فابریک سوئیچینگ باید بتواند عمل پخش را بر روی کلیه پورت های خروجی اداره نماید. به طور کلی دو روش برای ساختن فابریک سوئیچینگ وجود دارد که عبارتند از :

 

۱ـ سوئیچینگ شطرنجی :

 

مجموعه ای دو بعدی از گذرگاه های داده است. هر ترکیبی از اتصالات ورودی به خروجی امکان پذیر می باشد. هرتقاطع از سیم های ورودی و سیم های خروجی موجود در سوئیچ شطرنجی ، حاوی یک سوئیچ الکترونیکی می باشد که می توانند باز یا بسته باشند. برای پیکربندی یک سوئیچ شطرنجی به کمی اطلاعات کنترلی نیاز می باشد. تغییر اطلاعات کنترلی ، اتصالات ورودی به خروجی را تغییر می دهد.

 

۲ـ گذرگاه تسهیمی :

 

در هر لطظه یک اتصال ورودی به خروجی را ایجاد می کند و هر پورت ورودی به هنگام نوبت خود ار گذرگاه استفاده می نماید. وقتی سیگنال های بسیار زیادی با این روش تسهیم می شوند، نرخ داده روی گذرگاه تسهیمی باید خیلی سریع تر از سرعت های هر پورت به تنهایی باشد.

 

ـ منطق کنترل(Control Logic) :

 

منطق کنترل مسئول انجام چند کار دشوار است که عبارتند از : ۱ـ به روز کردن جدول آدرس های MAC و جستجو در آن ۲ـ پیکربندی فابریک سوئیچ ۳ـ نگهداری کنترل جریان صحیح از طریق فابریک سوئیچ.

سوئیچ ها در مقابل مسیریاب ها:

 

سوئیچ ها دستگاه های لایه ۲ به شما می آیند که با استفاده از آدرس های MAC فریم ها را به مقصد صحیح شان هدایت می کنند. مسیر یاب ها دستگاه های لایه ۳ هستند که بسیار پیچیده تر از سوئیچ ها بوده و با استفاده از مدارک مبتنی بر ریزپردازنده، بسته ها را بین شبکه ها و بر اساس آدرس IP آنها و برخی ملاحظات دیگر مسیر دهی می کنند.

نکته : از سوئیچ های لایه ۲ می توان به سوئیچ های سیسکو سری ۲۹۶۰ اشاره کرد.

مسیریاب ها سرویس های زیر را فراهم می کنند:

 

  • کشف مسیر
  •  انتخاب بهترین مسیر رسیدن به یک مقصد خاص
  • انحام تطبیق با تغییرات اعمال شده در شبکه
  •  انتقال از یک فناوری به فناوری دیگر ، مثل اترنت به token-ring
  •  فیلتر کردن بسته بر اساس آدرس IP، پروتکل یا شماره پورت های UDP/TCP
  •  اتصال به یک WAN

از آنجا که مسیریاب پردازش های اضافه تری را بر روی هر بسته انجام می دهد، زمان بی کاری آن نسبت به سوئیچ بیشتر می‌باشد. علاوه بر آن، مسیریاب به یک تنظیم اولیه نیاز دارد که درآن پورت‌ها برنامه‌ریزی داشته و پروتکل‌ها و خصوصیات خاصی فعال یا غیرفعال می‌شوند. سوئیچ را می‌توان به راحتی در شبکه وارد کرد، زیرا در هنگام استفاده شبکه از سوئیچ به طور خودکار می‌داند که چگونه فریم ها را هدایت کند. برخی از پروتکل‌ها مثل NetBEUI و ARP قابل مسیردهی نیستند. این پروتکل‌ها از سوئیچ عبور خواهند کرد ولی از مسیریاب نمی توانند عبور کنند. سوئیچ ها را در یک شبکه به منظور هدایت هوشمندانه ترافیک محلی به کار می برند. مسیریاب ها بین شبکه مورد استفاده قرار می گیرند تا بسته ها را به صورتی مؤثر بین آنها مسیردهی نمایند.

سوئیچینگ لایه ۳ :

سوئیچ لایه ۳ بسته ای است که از یک سوئیچ و یک مسیریاب تشکیل شده است. با افزایش تقاضای پهنای باند و سرویس ها، سوئیچینگ لایه ۳ متداول گردید.

سوئیچ لایه ۳ برای پیاده سازی توابع مسیریابی در سخت افزار از فناوری ASCI استفاده می کنند که مخفف ( مدار مجتمع خاص کاربردی application specific interanted circuit ) استفاه می کنند. بدین ترتیب سوئیچ لایه ۳ در حالی که فریم ها را سریعتر از یک مسیریاب اصلی هدایت می کند، می تواند وظایف مسیریاب را نیز انجام دهد. در واقع سوئیچ های لایه ۳ در مقایسه با مسیریاب ها که تنها چند صد هزار فریم را در ثانیه هدایت می کنند، می توانند میلیون ها فریم را در هر ثانیه هدایت کنند.

نکته : از سوئیچ های لایه ۳ می توان به سوئیچ های سیسکو سری ۳۵۶۰، ۳۷۵۰، ۳۸۵۰  اشاره کرد.

نتیجه گیری :

 

در این مقاله در رابطه با مفهوم سوئیچینگ و مسیریابی به طور کلی توضیح داده شد. در واقع سوئچینگ به دو دسته سوئیچینگ لایه ۲ و سوئیچینگ لایه ۳ تقسیم می شود.

شرکت فناوران عصر شبکه آترا امیدواراست تا با انتشار مقاله مفهوم سوئیچینگ و مسیریابی،گامی مؤثر در راستای شناخت شما عزیزان برداشته و شما را در راستای افزایش دانش IT خود یاری نمایید.

دیدگاه کاربران

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *