در شبکه از تجهیزات و لوازم متفاوت استفاده میشود که سوئیچ شبکه یکی از ضروری ترین تجهیزات شبکه به حساب می آید. به این دلیل که تمامی تجهیزات شبکه برای اتصال به یکدیگر نیاز به سوئیچ دارند. سوئیچ های شبکه در انواع مختلف در بازار موجود است. دسته بندی سوییچ ها بصورت مختلف انجام میشود.
انواع سوئیچ های شبکه عبارتند از : سوئیچ ماژولار ، فیکس، stackable، مدیریتی و غیر مدیریتی، هوشمند، فیبرنوری، POE، لایه ۳، دیتاسنتر.

سوئیچ شبکه جز تجهیزات اکتیو به حساب می آید. شبیه به هاب میباشد با این تفاوت که بسیار هوشمندتر از هاب عمل میکند. در سوئیچ آدرس سخت افزاری (مک آدرس) مقصد مشخص میباشد. بنابراین از بروز Collision جلوگیری میکند.

سوئیچ فیکس یا غیر ماژولار

سوئیچ Fix از سوئیچ های پرطرفدار است که در تعداد پورت های ۸ ، ۱۶ ، ۲۴ و غیره در بازار موجود است. در انواع مدیریتی و غیرمدیریتی نیز موجود است که با توجه به نیاز در شبکه های خانگی و دفاتر، شرکت های کوچک و متوسط، سازمان ها و غیره استفاده میشود. این سوئیچ ها دارای تعدا ثابتی از پورت ها هستند و معمولا غیرقابل ارتقا هستند.

سوئیچ های ماژولار

این سوئیچ ها، قابلیت اضافه کردن ماژول های جانبی به آنها وجود دارد. چند نمونه از ماژول های افزایشی مانند: فایروال، آنالیزور شبکه بی سیم و کابلی، اینترفیس های ماژولار (مانند منابع تغذیه پشتیبان، سیستم های خنک کننده) هستند. در سوئیچ های ماژولار قابلیت ارتقای تعداد پورت ها وجود دارد. در کیس های بزرگ عرضه میشوند و با اضافه کردن ماژول های جانبی به آنها می توان تعداد پورت ها و کاربران را افزایش داد. از طرفی قیمت آنها به نسب سوئیچ های فیکس بیشتر است و در شبکه های بزرگ مانند دیتاسنترها و شبکه های سازمانی بزرگ استفاده میشود.

سوئیچ های Stackable

ترکیبی از سوئیچ های فیکس و ماژولار است. در واقع برخی از سوئیچ های فیکس هستند که قابلیت این را دارند که با دیگر سوئیچ های هم مدلشان ترکیب شوند. این سوییچ ها از طریق یک کابل از قسمت پشت به هم متصل میشوند. به طوری که سوئیچ یک سوئیچ با تعداد پورت بیشتر داریم. سوئیچ های Stackable برای کسانی که نمی خواهند هزینه زیادی برای خرید سوئیچ ماژولار کنند بسیار مناسب است.

سوئیچ های Stackable که در بازار به فروش میرسند عمدتا دارای یک اینترفیس واحد برای مدیریت همه سوئیچ ها هستند. هنگام استفاده از سوییچ‌های standalone یا مستقل هر سوییچ به‌عنوان یک واحد جدا مدیریت و پیکربندی می‌شود. در مقابل سوییچ‌های Stackable راهی برای ساده کردن و افزایش دسترسی به شبکه فراهم کرده‌اند.

سوئیچ POE

POE مخفف Power over Ethernet است که سوئیچ POE نیز با این تکنولوژی کار میکند. تکنولوژی POE به این معناست که برق و دیتا بر روی یک کابل بصورت موازی منتقل و به گیرنده میرسد. سوییچ های POE بسیار انعطاف پذیر هستند. بیشتر برای دستگاه های ریموت از این سوئیچ استفاده میشود. ( مانند دوربین های تحت شبکه، تلفن های تحت شبکه VOIP، اکسس پوینت وایرلس )

برای استفاده از این فناوری، نیاز است که سوئیچ و دستگاه ها، همگی از POE پشتیبانی کنند. سوئیچ POE نیاز به منبع تغذیه و آداپتور را برطرف میکند. معمولا سوئیچ های POE تا مسافت ۱۰۰ متر، می توانند برق را تامین کنند اما در برخی از مدل ها تا ۲۵۰ متر نیز پیشتیبانی می کند.

سوئیچ فیبر نوری

همانطور که میدانید سوئیچ های معمولی با کابل های اترنت و پورت RJ45 کار میکنند که تا فاصله ۱۰۰ متر بیشتر کارآمد نیستند. برای فواصل طولانی باید از سوئیچ های فیبرنوری استفاده شود. سوییچ هایی با پورت فیبر نوری و RJ45 که به آنها سوئیچ SFP – Small-Form Factor Pluggable هم گفته میشود. پورت فیبر نوری زمانی استفاده می شود که سوئیچ های یک طبقه ساختمان و یا چند ساختمان را بخواهیم به یکدیگر متصل کنیم.

سوئیچ های غیرمدیریتی

سوئیچ هایی هستند که در شبکه های خانگی و شرکت های کوچک استفاده میشوند. با سوییچ های غیرمدیریتی به راحتی میتوان کامپیوتر، روتر و پرینتر را به یکدیگر متصل کرد. این سوئیچ ها تنها با کابل بهم وصل میشوند و کانفیگ آنها ثابت است. سوئیچ های غیرمدیریتی فقط می‌توانند دستگاه‌های یک VLAN را به هم وصل کنند و فقط اتصال لایه ۲ را فراهم می‌کنند.

در سوئیچ های غیرمدیریتی دستگاه های اترنتی، با استفاده از Auto-Negotiation بصورت خودکار به یکدیگر متصل میشوند. سوئیچ های غیرمدیریتی هیچ گونه پیکربندی ندارند و بدون تنظیمات اولیه نرم افزاری، آماده به کار هستند. اصطلاحا به این نوع دستگاه ها Plug and Play می گویند. یعنی به محض نصب شروع به کار میکنند.

سوئیچ های مدیریتی

تفاوت اصلی سوئیچ مدیریتی با غیر مدیریتی در قابلیت کانفیگ کردن سوئیچ و الویت دادن به ترافیک LAN میباشد. که اطلاعات مهم در الویت ارسال قرار بگیرد. در واقع کنترل بیشتری بر روی ترافیک LAN وجود دارد. در اصل کنترل بیشتر بر روی انتقال داده در شبکه و مدیریت دسترسی ها خواهید داشت.

زمان و پیچیدگی تنظیمات در این نوع سوئیچ ها نسب به سوئیچ های غیر مدیریتی بیشتر است. با سوئیچ های مدیریت پذیر، می‌توانید هر پورت سوئیچ را با هر تنظیمی که می‌خواهید، تنظیم کنید. با این کار مانیتورینگ و پیکربندی شبکه به روش‌های مختلف قابل انجام است.

ویژگی های سوئیچ مدیریتی یا Managed switch

Quality of Service  – QoS

الویت دهی به ترافیک شبکه، در واقع اختصاص الویت بالاتر به ترافیک مهم تر را شامل میشود. کارایی شبکه را افزایش میدهد. و با این ویژگی داده های حساس به تاخیر، پشتیبانی میشوند. مانند Real time voice.

Virtual LANs

امکان گروه بندی دستگاه ها بصورت منطقی را فراهم میکند تا ترافیک را بین این گروه‌ها ایزوله کند. حتی اگر ترافیک در یک شبکه فیزیکی رد و بدل شود. این دسته‌بندی و ایزوله کردن باعث کاهش ترافیک غیرضروری در شبکه می‌شود.

Redundancy

با وجود افزونگی و Redundancy، اگر اتصال یا کابلی در شبکه قطع شود، با ایجاد مسیر جایگزین برای داده و ترافیک، از بروز قطعی در شبکه و Downtime جلوگیری می‌شود. Redundancy در شبکه با استفاده از پروتکل STP یا Spanning Tree Protocol آماده می‌شود. STP، افزونگی یا Reduency را در شبکه ایجاد می کند و مانع از ایجاد حلقه در شبکه می شود.

Port Mirroring

مانیتورینگ پورت در تشخیص خطا و مشکل در شبکه استفاده می‌شود. Port Monitoring، ترافیک شبکه را کپی کرده و به یک پورت در همان سوئیچ می‌فرستد تا تحلیلگر شبکه، آن را تحلیل کند. بدین صورت عیب یابی مشکلات شبکه با ترافیک تست روی پورت‌ها و یا سگمنت‌های دیگر انجام می‌شود.

سوئیچ هوشمند زیر مجموعه سوئیچ مدیریتی

سوئیج های هوشمند، سوئیچ های مدیریت شده ای هستند با امکانات کمتر، در واقع منظور این است که دارای ویژگی های مدیریتی محدودتر است. سوئیچ های web-managed بین سوئیچ های مدیریتی و غیرمدیریتی است و این سوئیچ ها، نسبت به سوییچ مدیریتی کامل به تبع قیمت ارزان تری دارند. یک رابط وب فراهم می کنند و همینطور امکان پیکربندی تنظیمات پایه مانند VLAN، پهنای باند پورت و duplex را فراهم میکنند.

سوئیچ های Enterprise

سوئیچ های مدیریتی Enterprise (معروف به Managed Switches) مجموعه کاملی از ویژگی های مدیریتی دارند، از جمله CLI، پروتکل SNMP و رابط وب (Web Interface). ممکن است دارای ویژگی های دیگری برای تغییر تنظیمات نیز باشند مانند امکان نمایش، اصلاح، پشتیبان گیری و بازیابی تنظیمات.

در مقایسه با سوئیچ های هوشمند، سوئیچ های Enterprice دارای ویژگی‌های بیشتری هستند که می توانند سفارشی یا بهینه شوند و به طور کلی گران تر از سوئیچ های Smart هستند. سوئیچ‌های Enterprice معمولاً در شبکه هایی با تعداد زیادی از سوئیچ ها و کانکشن ها دیده میشوند، جایی که مدیریت متمرکز، صرفه جویی قابل توجهی در وقت و تلاش ادمین شبکه فراهم می آورند. سوئیچ های Stackable نمونه ای از یک سوئیچ Enterprise-Managed است.

پورت سوییچ های شبکه

تعداد پورت های ورودی سوئیچ ها ۴ / ۸/ ۱۶/ ۲۴ است که پورت خروجی براساس پورت های ورودی تعیین میشود. شامل یک پورت و ۲ پورت و ۴ پورت است. به پورت های خروجی اصطلاحا Uplink گفته میشود. دو نوع پورت اترنت و فیبر نوری داریم. پورت ورودی بر اساس نوع سوئیچ از اترنت یا فیبر نوری استفاده میشود. اما در پورت خروجی، از اترنت یا فیبر نوری و یا ترکیب هر دو استفاده میشود.

سرعت سوییچ های شبکه

ارسال داده ها، بصورت ارسال فریم ها در لایه Data link در سوئیچ ها میباشد. حال نرخ حجم فریم ها، سرعت سوئیچ را تعیین میکند. برای انتقال داده، از سه ظرفیت ۱۰Mbps , 100Mbps , 1000Mbps استفاده میشود.

سوئیچ های ۱۰ مگابیت بر ثانیه، در ابتدا مبنای ارسال داده بود، اما امروزه از استاندارد ۱۰/۱۰۰Mbps استفاده میشود. در سرعت بالاتر برای انتقال دیتا از ۱۰۰۰ استفاده میکنیم. سوئیچ عای ۱۰/۱۰۰/۱۰۰۰Mbps همان سوییچ های گیگ هستند. این نکته باید در نظر داشت که، سوییچ های گیگ چون ورودی آنها ۱۰۰۰ است، پورت های خروجی Uplink باید همان ۱۰۰۰ یا گیگ باشد.

در کجا از سوئیچ استفاده می شود؟

در پروژه های دوربین مداربسته زمانیکه دستگاه تعداد پورت زیادی برای اتصال دوربین ندارد، اگر بخواهیم تعداد دوربین های بیشتری را به دستگاه وصل کنیم از سوئیچ شبکه استفاده میکنیم، سپس سوئیچ را به دستگاه متصل میکنیم. اگر دوربین های مداربسته از قابلیت POE برخوردار باشند اما دستگاه ضبط از POE پشتیبانی نکند از سوئیچ های POE استفاده میکنیم. در اصل کار سوئیچ اتصال دستگاه ها در بستر یک شبکه محلی به یکدیگر است.