[AipuWaton] دانش ضروری برای مهندسان شبکه: تسلط بر سوئیچ‌های اصلی

8 سیم در کابل اترنت چه کاری انجام می‌دهند؟

در حوزه مهندسی شبکه، درک سوئیچ‌های مرکزی برای تضمین مدیریت کارآمد داده‌ها و ارتباطات یکپارچه بسیار مهم است. سوئیچ‌های مرکزی به عنوان ستون فقرات یک شبکه عمل می‌کنند و انتقال داده‌ها بین زیرشبکه‌های مختلف را تسهیل می‌کنند. این مقاله شش مفهوم اساسی را که هر مهندس شبکه باید برای بهینه‌سازی استفاده از سوئیچ‌های مرکزی و افزایش عملکرد کلی شبکه درک کند، شرح می‌دهد.

درک پهنای باند Backplane

پهنای باند Backplane که به عنوان ظرفیت سوئیچینگ نیز شناخته می‌شود، حداکثر توان عملیاتی داده بین پردازنده رابط سوئیچ و گذرگاه داده است. آن را به عنوان تعداد کل خطوط روی یک گذرگاه تصور کنید - خطوط بیشتر به معنای جریان روان ترافیک بیشتر است. با توجه به اینکه تمام ارتباطات پورت از Backplane عبور می‌کنند، این پهنای باند اغلب در دوره‌های پرترافیک به عنوان یک گلوگاه عمل می‌کند. هرچه پهنای باند بیشتر باشد، می‌توان داده‌های بیشتری را به طور همزمان مدیریت کرد و در نتیجه تبادل داده‌ها سریع‌تر انجام می‌شود. برعکس، پهنای باند محدود، پردازش داده‌ها را کند می‌کند.

فرمول کلیدی:
پهنای باند روتر = تعداد پورت‌ها × نرخ پورت × ۲

برای مثال، یک سوئیچ مجهز به ۲۴ پورت که با سرعت ۱ گیگابیت بر ثانیه کار می‌کند، پهنای باند backplane برابر با ۴۸ گیگابیت بر ثانیه خواهد داشت.

نرخ‌های ارسال بسته برای لایه ۲ و لایه ۳

داده‌ها در یک شبکه شامل بسته‌های متعددی هستند که هر کدام به منابعی برای پردازش نیاز دارند. نرخ ارسال (توان عملیاتی) نشان می‌دهد که چه تعداد بسته را می‌توان در یک بازه زمانی خاص، به استثنای از دست رفتن بسته‌ها، مدیریت کرد. این معیار شبیه به جریان ترافیک روی یک پل است و یک معیار عملکرد حیاتی برای سوئیچ‌های لایه 3 محسوب می‌شود.

اهمیت سوئیچینگ سرعت خط:
برای از بین بردن گلوگاه‌های شبکه، سوئیچ‌ها باید به سرعت سوئیچینگ خط برسند، به این معنی که نرخ سوئیچینگ آنها با نرخ انتقال داده‌های خروجی مطابقت دارد.

محاسبه توان عملیاتی:
توان عملیاتی (Mpps) = تعداد پورت‌های 10 گیگابیت بر ثانیه × 14.88 مگابیت بر ثانیه + تعداد پورت‌های 1 گیگابیت بر ثانیه × 1.488 مگابیت بر ثانیه + تعداد پورت‌های 100 مگابیت بر ثانیه × 0.1488 مگابیت بر ثانیه.

یک سوئیچ با ۲۴ پورت ۱ گیگابیت بر ثانیه باید به حداقل توان عملیاتی ۳۵.۷۱ مگابیت بر ثانیه برسد تا تبادل بسته‌های غیر مسدودکننده را به طور کارآمد تسهیل کند.

مقیاس‌پذیری: برنامه‌ریزی برای آینده

مقیاس‌پذیری شامل دو بُعد اصلی است:

تعداد اسلات

تعداد اسلات‌ها در یک سوئیچ، تعداد ماژول‌های کاربردی و رابط را که می‌توان نصب کرد، تعیین می‌کند. هر ماژول یک اسلات را اشغال می‌کند، بنابراین حداکثر تعداد پورت‌هایی که سوئیچ می‌تواند پشتیبانی کند را محدود می‌کند.

انواع ماژول

طیف متنوعی از انواع ماژول‌های پشتیبانی‌شده (مثلاً LAN، WAN، ATM) سازگاری سوئیچ را با نیازهای مختلف شبکه افزایش می‌دهد. به عنوان مثال، ماژول‌های LAN باید شامل اشکال مختلفی مانند RJ-45 و GBIC باشند تا نیازهای متنوع شبکه را برآورده کنند.

سوئیچینگ لایه ۴: افزایش عملکرد شبکه

سوئیچینگ لایه ۴ با ارزیابی نه تنها آدرس‌های MAC یا آدرس‌های IP، بلکه شماره پورت‌های برنامه TCP/UDP، دسترسی به سرویس‌های شبکه را تسریع می‌کند. سوئیچینگ لایه ۴ که به طور خاص برای برنامه‌های اینترانت پرسرعت طراحی شده است، نه تنها تعادل بار را بهبود می‌بخشد، بلکه کنترل‌هایی را بر اساس نوع برنامه و شناسه کاربر ارائه می‌دهد. این امر سوئیچ‌های لایه ۴ را به عنوان شبکه‌های ایمنی ایده‌آل در برابر دسترسی غیرمجاز به سرورهای حساس قرار می‌دهد.

افزونگی ماژول: تضمین قابلیت اطمینان

افزونگی کلید حفظ یک شبکه قوی است. دستگاه‌های شبکه، از جمله سوئیچ‌های اصلی، باید دارای قابلیت‌های افزونگی باشند تا زمان از کارافتادگی در هنگام خرابی را به حداقل برسانند. اجزای مهم، مانند ماژول‌های مدیریتی و قدرت، باید گزینه‌های failover داشته باشند تا عملکرد پایدار شبکه تضمین شود.

۶۴۰ (۱)

افزونگی مسیریابی: افزایش پایداری شبکه

پیاده‌سازی پروتکل‌های HSRP و VRRP، تعادل بار مؤثر و پشتیبان‌گیری‌های داغ را برای دستگاه‌های اصلی تضمین می‌کند. در صورت خرابی سوئیچ در یک پیکربندی سوئیچ مرکزی یا دوگانه، سیستم می‌تواند به سرعت به اقدامات پشتیبان‌گیری منتقل شود و افزونگی یکپارچه را تضمین کرده و یکپارچگی کلی شبکه را حفظ کند.

爱谱华顿LOGO-A字

نتیجه‌گیری

گنجاندن این بینش‌های کلیدی در مورد سوئیچ‌ها در مجموعه مهندسی شبکه شما می‌تواند به طور قابل توجهی کارایی و اثربخشی عملیاتی شما را در مدیریت زیرساخت‌های شبکه بهبود بخشد. با درک مفاهیمی مانند پهنای باند backplane، نرخ ارسال بسته، مقیاس‌پذیری، سوئیچینگ لایه 4، افزونگی و پروتکل‌های مسیریابی، خود را در دنیایی که به طور فزاینده‌ای داده‌محور است، در موقعیت بهتری قرار می‌دهید.

راهکار کابل ELV را بیابید

کابل‌های کنترل

برای کابل‌های BMS، BUS، صنعتی و ابزار دقیق.

سیستم کابل کشی ساخت یافته

شبکه و داده، کابل فیبر نوری، پچ کورد، ماژول‌ها، صفحه رویی

بررسی نمایشگاه‌ها و رویدادهای ۲۰۲۴

۱۶ تا ۱۸ آوریل ۲۰۲۴، نمایشگاه انرژی خاورمیانه در دبی

۱۶ تا ۱۸ آوریل ۲۰۲۴، نمایشگاه سکوریکا در مسکو

۹ مه ۲۰۲۴، رویداد رونمایی از محصولات و فناوری‌های جدید در شانگهای

۲۲ تا ۲۵ اکتبر ۲۰۲۴، امنیت چین در پکن

۱۹-۲۰ نوامبر ۲۰۲۴، دنیای متصل، عربستان سعودی


زمان ارسال: ۱۶ ژانویه ۲۰۲۵