جدول المحتويات
ما هو نظام التبديل في الشبكات
- المحول هو نظام يقوم بتصفية وإعادة توجيه حزم الشبكة من جهاز شبكة واحد (مفتاح، جهاز توجيه، كمبيوتر، خادم، إلخ) إلى جهاز آخر.
- يستخدم على نطاق واسع في الشبكات المحلية (مثل البلوتوث) لإرسال رسالة واردة في كل مرة عن طريق تأكيد العنوان الفعلي للجهاز، والمعروف باسم MAC أو عنوان التحكم في الوصول إلى الوسائط.
- مفتاح النقل هو جسر شبكة متعدد المنافذ يستخدم عناوين الأجهزة لمعالجة البيانات وإعادة توجيهها في طبقة ارتباط البيانات (الطبقة 2).
- يمكن لبعض المحولات أيضًا معالجة البيانات في طبقة الشبكة (الطبقة 3) من خلال الجمع بين وظائف التوجيه.
- غالبًا ما يشار إلى هذه المفاتيح على أنها مفاتيح ثلاثية أو متعددة الطبقات، وهذه حقًا وظيفة للتبديل في الشبكات.
- يمكن أن يشير التبديل إلى العديد من الأشياء المختلفة.
- على سبيل المثال، قد يشير إلى جزء من مكونات الدائرة المادية التي تتحكم في تدفق الإشارات.
- يمكن أن يكون زرًا أو رافعة لتشغيل أو إيقاف تشغيل الجهاز. ومع ذلك، فإن المفتاح إذا ناقشناه هو المفتاح أو الألياف الضوئية، وليس التبديل في الشبكات.
وظيفة التبديل في الشبكات
قد يكون لديك فهم غير كامل أو مشوش لوظائف التبديل في الشبكات ؛ لذلك، سنوضح لك الأغراض أو الوظائف الرئيسية التي يؤديها المحول:
- تتمثل وظيفة المحول في الشبكة الأساسية في توصيل عدة مضيفين: عادةً ما يوفر المحول عددًا كبيرًا من المنافذ لتوصيلات الكبلات، مما يسمح بتوجيهها إلى الأقمار الصناعية، وعادةً ما يتم استخدامه لتوصيل أجهزة كمبيوتر متعددة بالشبكة.
- إعادة توجيه رسالة إلى مضيف معين: مثل الجسر، يستخدم المحول نفس منطق إعادة التوجيه أو التصفية على كل منفذ.
- عندما يرسل أي مضيف على الشبكة أو رمز التبديل رسالة إلى مضيف آخر على نفس الشبكة أو نفس رمز التبديل، فإنه يتلقى رمز التبديل ويفك تشفيره من الرسالة.
- إدارة حركة المرور: يمكن لمحول الشبكة إدارة حركة المرور التي تدخل الشبكة أو تغادرها، ويمكنه توصيل أجهزة مثل أجهزة الكمبيوتر ونقاط الوصول بسهولة، وهذا يبسط مهامك بشكل كبير.
- الحفاظ على الإشارة الكهربائية غير مشوهة: عندما يتحول المفتاح إلى الأمام، فإنه يعيد توليد إشارة كهربائية مربعة غير مشوهة.
- عرض النطاق الترددي لشبكة فالكون المحلية: يقسم المحول إلى نطاقات تصادم متعددة ذات نطاق عريض مستقل، وبالتالي عرض النطاق الترددي لشبكة فالكون المحلية بشكل كبير.
تبديل تطبيقات النظام في الشبكات
- في الوقت الحاضر، يتم استخدام المفتاح في كل مكان تقريبًا من مكتب صغير أو مكتب منزلي إلى مزودي خدمة الإنترنت الرئيسيين (شركات الإنترنت)، ويمكنك استخدامه في مكتب منزلي أو منطقة صغيرة الحجم كما يحلو لك. تم تطوير المحول بحيث لم يعد مقيدًا بنوع واحد من الأماكن إلى Works.
- بالنسبة لهذه الأماكن، يكون التبديل كافيًا، بالإضافة إلى وجود العديد من المفاتيح التي تتميز بمنافذ عالية السرعة للوصول السريع إلى سرعات 10 جيجابت في الثانية أو 40 جيجابت في الثانية أو حتى 100 جيجابت في الثانية، وهذه سرعة جيدة جدًا.
- عادة ما يتم اعتماد هذه المفاتيح عالية السرعة من قبل الشركات لبناء مركز بيانات. في مثل هذه الظروف، قد تحتاج إلى مفتاح 10Gb أو 40 / 100G.
- لأن مراكز البيانات غالبًا، إن لم يكن دائمًا، يجب أن تخزن كميات هائلة من المعلومات تتجاوز آلاف وآلاف الجيجابايت، مما يجعل محاولة تخزينها وإدارتها بالسرعة التقليدية للأجهزة المنزلية تستغرق شهورًا ووقتًا وجهدًا، ويمكن أن تفشل، وهو ما يحتاج بعض الإنترنت السريع.
هناك ثلاث وظائف أساسية للمحول هي تحديد الهوية وإعادة التوجيه والوقاية من المشكلات من الدرجة الثانية، وسنقدم لك أدناه.
التعريف
- التعريف هو عملية الحصول على عنوان MAC للأجهزة المتصلة عندما يصل الإطار إلى منفذ التبديل، ثم يقرأ المحول عنوان MAC الخاص بالجهاز المصدر من إطار الإنترنت ويقارنه بجدول عنوان MAC الخاص به (المعروف أيضًا وذاكرته مرتبطة بالمحتوى معالجة).
- إذا لم يتمكن المحول من العثور على إدخالات مطابقة في جدول العناوين، فسيقوم المحول بإضافة العنوان إلى الجدول مع وصول رقم المنفذ عبر نافذة MAC.
- إذا كان عنوان MAC متاحًا بالفعل في جدول عناوين MAC، فإن المحول يقارن المنفذ الوارد بالمنفذ المتاح بالفعل في جدول MAC.
- إذا كانت أرقام المنافذ مختلفة، يقوم المحول بتحديث رقم المنفذ الجديد إلى جدول عناوين MAC.
- سيحدث هذا عادةً عندما يقوم مسؤولو الشبكة بإزالة الكبل من أحد المنافذ وتوصيله بمنفذ آخر.
إعادة توجيه
- إعادة التوجيه هي عملية تمرير حركة مرور الشبكة على جهاز متصل بأحد منافذ محول الشبكة إلى جهاز آخر متصل بمنفذ آخر على المحول.
- عندما يصل إطار اتصال إنترنت مزدوج إلى منفذ على شبكة التبديل، يقرأ المحول عنوان MAC المصدر لإطار الإنترنت كجزء من وظيفة التعلم، ويقرأه أيضًا كجزء من وظيفة إعادة التوجيه.
- عنوان MAC هو الوجهة المهمة لتحديد رقم المنفذ الذي يتصل به الجهاز المستهدف.
- إذا تم العثور على عنوان MAC الوجهة في جدول عنوان MAC، فسيقوم المحول بإعادة توجيه إطار الإنترنت إلى المنفذ المقابل لعنوان MAC.
- إذا لم يتم العثور على عنوان MAC الوجهة في جدول عناوين MAC، فسيقوم المحول بإعادة توجيه إطار الإنترنت عبر جميع منافذها باستثناء منفذ المصدر.
- يُعرف هذا بالفيضان والفيضان يحدث عادةً عند بدء تبديل الشبكة.
- يمنع الفيضان فقدان حركة المرور عندما يتعلم المفتاح، وعندما يستقبل الجهاز الوجهة رابط الإنترنت.
مشاكل الشبكة التي يعالجها المحول
- يرسل إطار استجابة إلى الجهاز المصدر، ويقرأ المحول عنوان MAC الخاص بجهاز الوجهة ويضيفه إلى جدول عناوين MAC، وهي وظيفة عملية التعلم.
- إذا كان عنوان MAC المصدر هو نفسه عنوان MAC الوجهة، فسيقوم المحول بإسقاط إطار الويب وهو ما يُعرف باسم التصفية.
- سيحدث هذا عادةً إذا كان الموزع متصلاً بمنفذ التبديل، وكان كل من الجهاز المصدر والجهاز الوجهة متصلين بلوحة الوصل.
- تمنع مشاكل التبديل من الدرجة الثانية في شبكة المنطقة المحلية العملية، ويتم إنشاء روابط متكررة لتجنب فشل الشبكة بأكملها في حالة فشل ارتباط واحد.
- يمكن أن تتسبب الروابط الزائدة في حدوث مشكلات في التبديل من الدرجة الثانية وعواصف البث.
- تتمثل مهمة الشبكة أو المحول في منع مشاكل التبديل من الدرجة الثانية وعواصف البث.
في هذا المقال، تعرفنا على وظيفة التبديل في الشبكات، وتعلمنا ما هو نظام التبديل في الشبكات، وما هو الغرض من التبديل في الشبكات، وتحدثنا عن تطبيقات نظام التبديل في الشبكات، ونحن قدم معلومات حول المحول، وتعرفنا على مشاكل الشبكة التي يعالجها المحول.