مبدلات الشبكات Network Switch

ما هو مبدّل الشبكة؟

مبدل الشبكة هو جهاز يقوم بربط أجزاء في الشبكة الحاسوبية مع بعضها بواسطة استخدام حزم المبدلات لإرسال ومعالجة واستقبال البيانات.

مما يتألف مبدّل الشبكة؟

يتألف مبدل الشبكة بشكل نموذجي من عدة منافذ التي تصل مقاطع الشبكة المحلية (Ethernet او token ring) مع منفذ سرعة عالية (١٠٠ أو ١٠٠٠ ميغابت او ١٥٥ ميغابت ATM ) و المنفذ السريع بدوره يقوم بوصل المبدل بالأجهزة الأخرى في الشبكة.

مبدل الشبكة المحلية LAN له عرض حزمة مخصص لكل منفذ، وكل منفذ يمثل مقطعاً مختلفاً. يلحق مصممو الشبكات مضيف واحد فقط لكل منفذ وذلك من أجل أداء أفضل, معطين بذلك للمضيف عرض حزمة ١٠\١٠٠ ميغابت بالثانية للإيثرنت و١٦ ميغابت بالثانية من أجل شبكات Token Ring كما يوضح الشكل:

عندما يبدأ مبدل LAN العمل لأول مرة و أحد الأجهزة الموصولة به يطلب خدمات من الأجهزة الأخرى, يقوم المبدل ببناء جدول حيث يربط فيه العناوين الفيزيائية لبطاقات الشبكة MAC لكل جهاز من الأجهزة المحلية, مع رقم المنفذ الذي يستطيع عبره الوصول لهذا الجهاز. بهذه الطريقة عندما يحتاج المضيف “A “على المنفذ “1 “إرسال إطارات إلى المضيف “B “على المنفذ”2 ” , يقوم المبدل LAN بتحويل الإطارات من المنفذ “1 “إلى المنفذ “2 ” , وهكذا يقصي المضيفين الآخرين على المنفذ “3 ” مثلاً عن الإطارات الموجهة إلى المضيف “B . ” وإذا كان المضيف “C “على المنفذ “3 “يريد إرسال إطارات إلى “D “على “4 “في نفس وقت التبادل الأول فإنه يستطيع بدون تقسيم الممر حيث أن كل عملية نقل تتم على حدا, من “1 “إلى “2 ” , ومن “3 ” إلى “4.” 

عندما يرسل جهاز موصول إلى مبدل LAN طرداً إلى عنوان MAC   غير موجود في جدول مبدل الشبكة المحلية (كمثال, إلى عنوان موجود خلف المبدل) أو عندما يرسل الجهاز بثاً أو إرسال متعدد من الطرود, يقوم المبدل بإرسال الطرود إلى جميع المنافذ (ما عدا المنفذ المرسل ) ما هو معروف بتقنية الغمر Flooding. وبما أن هذه المبدلات تعمل كالجسور الشفافة التقليدية, فإنها تتخطى حدود المجموعة المعرفة مسبقاً بشكل جيد أو حدود القسم. إن الشبكة التي تبنى و تصمم مع مبدلات LAN تبدوا كأنها شبكة ذات مخطط مسطح Flat مكونة من وسط بث وحيد. وبالناتج فإن هذه الشبكات معرضة لتعاني من المشاكل الملازمة للشبكات المسطحة (أو المتجسرة) لأنها لا تكون متوازنة جيداً.لاحظ انه على كل الأحوال فإن مبدلات LAN التي تدعم VLANs (أي الشبكات المحلية الوهمية ) هي قابلة أكثر للنمو النسبي من الجسور التقليدية.

ماهي أنواع مبدلات الشبكة Switches؟ 

تصنف مبدلات الشبكة بشكل أساسي إلى:

مبدلات غير مُدارة أو غير قابلة للبرمجة

هذا النوع من المبدلات هو الأكثر استخداما في المنازل والشبكات الصغيرة, بمجرد وصلهم بالشبكة يبدأون عملهم بدون الحاجة لبرمجتهم ولا يحتاجون إلى أي إعدادات، كل ما يحتاجه المبدل غير القابل للبرمجة إلى توصيله بالطاقة بكابل الشبكة. يعتبر هذا النوع من المبدلات مثاليا لتوصيل شبكة تحوي عدة أجهزة كمبيوتر مع طابعة أو أكثر, ويعتبر الأقل كلفة بين المبدلات.

مبدلات مُدارة أو قابلة للبرمجة

هذا النوع من المبدلات لديه الكثير من الخيارات مثل إجراءات أمنية وتحكّم كامل بالشبكة وادارة أمنية لجميع مكوناتها. يستخدم هذا النوع من المبدلات في المنظمات التي تحوي شبكة كبيرة وتحتاج إلى تخصيص صلاحيات الوصول لكل قسم في المنظمة إلى عناصر الشبكة, تعتبر هذه المبدلات غالية الكلفة ولكنها الأكثر أمانا  وموثوقية في العمل. وعند تجهيز الشبكة بهذه المبدلات يمكن بالمستقبل بكل سهولة توسيع الشبكة وضم أقسام وطبقات أمنية مختلفة فيها.

مبدلات الشبكة المحلية LAN  Switches 

هذه المبدلات تعرف أيضا بمبدلات ايثرنت او مبدلات البيانات، وتستخدم لتخفيف ازدحام وتصادم البيانات في الشبكة عبر توزيع الحزم المرسلة إلى المستقبل فقط على عكس المجمعات hubs التي تقوم بإرسال البيانات إلى جميع العناصر المتصلة في الشبكة.

مبدلات الطاقة عبر الايثرنت Power Over Ethernet

هذه المبدلات تستخدم في تقنيات POE التي تقوم بدمج الطاقة Power والبيانات Data في نفس الكابل لكي تسمح لأجهزة الطاقة بإرسال واستقبال البيانات في نفس الوقت التي تتبادل فيه الطاقة. هذا النوع من المبدلات يساعد على تبسيط الشبكة وتقليل الأجهزة المتصلة.

تظهر الصورة في الاسفل ستالايت مركب في الإمارات العربية المتحدة يقوم باستخدام طاقة المايكروويف في تحميل البيانات عليها.