سونی هندی‌کم 4K خود را با بزرگنمایی 20 برابر معرفی کرد
کمپانی Ricoh دوربین 360 درجه جدید Theta S را در ایفا معرفی کرد
بررسی اسپیکر Z623 لاجیتک
اینتل تا سال ۲۰۱۹ حافظه‌ SSD با ظرفیت ۱۰۰ ترابایت روانه ...

معرفی هاب و سویچ های شبکه

مانطوری که مشاهده می کنید کامپیوترها از کارت های شبکه برای ارسال و دریافت اطلاعات استفاده می کنند . داده ها بر روی کابل های اترنت منتقل می شوند. اما به هر حال شما نمی توانید دو کامپیوتر را با کابل به همدیگر متصل کنید و تصور کنید که شبکه ایجاد کرده اید.امروزه در همه حا تقریبا اسم اینترنت پر سرعت شنیده می شود و تقریبا همگی با این واژه عمومی آشنا شده ایم ، شما در این میان حتما با واژه باند پهن یا Broadband نیز آشنا شده اید .شبکه های از نوع باند پهن یا Broadband شبکه هایی هستند که درآنها داده ها از همان کابلی که ارسال می شوند ، دریافت هم می شوند . برای روشن شدن بیشتر باید بگوییم که اترنت از نوع Baseband است بدین معنی که برای ارسال و دریافت اطلاعات باید از دو سیم مجزا استفاده کند. این به این معنا است که هنگامی که شما در یک شبکه اترنت مشغول ارسال داده هستید و همزمان قصد دریافت داده را نیز دارید می بایست داده های خود را توسط یک کابل ارسال و توسط کابل دیگر دریافت کنید و توجه داشته باشید که شما برای پورت دریافت کامپیوتر مقصد داده ها را ارسال می کنید و توسط پورت ارسال کامپیوتر مقصد داده ها را دریافت می کنید .شما می توانید با استفاده از همین مفهوم و با یک کابل ساده اترنت دو کامپیوتر را با هم شبکه کنید ، به این نوع کابل کابل کراس یا Cross Over گفته می شود ، این نوع کابل سیم های ارسال مبدا به سیم های دریافت مقصد متصل شده اند و بدین ترتیب براحتی می توانند با همدیگر مستقیما ارتباط برقرار کنند. محدودیتی که در این نوع شبکه وجود دارد این است که شما نه بیشتر و نه کمتر از یک کامپیوتر را می توانید با هم شبکه کنید و محدود به دو کامپیوتر هستید . به جای استفاده از کابل کراس ، شبکه های امروزی از کابل های ساده که سیم دریافت و ارسال تغییر و جابجایی ندارند استفاده می کنند .
 


البته که برای برقراری ارتباط درست می بایست سیم های ارسال و دریافت در نهایت جابجا شوند اما این دیگر وظیفه وسیله ای به نام هاب ( HUB ) یا سویچ ( Switch ) است. استفاده از هاب ها دیگر تقریبا منسوخ شده است اما برای درک بهتر ساختار سویچ ، بهتر است در مورد ساختار و روش کار هاب ها کمی توضیح بدهیم ، چندین نوع هاب وجود دارد اما خیلی ساده برای شما بگویم که هاب هیچ چیز جز یک جعبه ساده که تعدادی پورت RJ-45 به آن متصل شده اند نیست . هر کامپیوتر در شبکه توسط یک کابل اترنت به هاب متصل می شود . شما در شکل ج می تواند شکل یک هاب را مشاهده کنید .

معرفی هاب و سویچ های شبکه


شکل ج : هاب وسیله است که در شبکه های اترنت نقش دستگاه ارتباطی مرکزی را بر عهده دارد .

هاب در شبکه به طور کلی دو نقش را ایفا می کند ، اولین نقش هاب در شبکه این است که پورت های RJ-45 کامپیوتر های تحت شبکه را که با اترنت کابل کشی شده اند را به همدیگر به عنوان دستگاه مرکزی ارتباطی شبکه متصل کند . هر کامپیوتر به هاب متصل شده ( چندین هاب می توانند به همدیگر همزمان متصل شوند ) و براحتی ارتباط برقرار کنند . وظیفه دیگر هاب این است که داده های دریافتی از طریق پورت ارسال کامپیوتر مبدا را به عنوان داده های ورودی به پورت دریافت کامپیوتر مقصد ارسال کند .شاید در اینجا برای شما این ابهام پیش بیاید که از کجا میتوان متوجه شد که داده ها چگونه به مقصد مورد نظر هدایت می شوند در حالی که بیش از چندین کامپیوتر به هاب متصل شده است ؟ راز این نکته در کارت شبکه وجود دارد . هر کارت شبکه در کارخانه تولید شده توسط یک شماره شناسایی منحصر به فرد سخت افزاری برنامه ریزی می شود که به آن Media Access Control یا همان MAC Address گفته می شود .وقتی یک کامپیوتر در یک شبکه اترنت که بوسیله یک دستگاه هاب کامپیوترها را به هم متصل کرده اند قرار میگیرد و شروع به ارسال داده می کند ، این داده ها در تمامی پورت های هاب و به کلیه کامپیوترهای شبکه ارسال می شوند . هر کامپیوتری که بسته اطلاعاتی را دریافت می کند آدرس مقصد آنرا با آدرس خود مقایسه می کند و در صورتیکه آدرس مقصد با آدرس خود یکسان بود آنگاه بسته اطلاعاتی را دریافت میکند و در غیر اینصورت بسته را رد می کند .

همانطوری که اشاره کردم وقتی کامپیوترها بوسیله یک هاب به هم متصل شده اند داده ها بر روی تمامی کامپیوتر های روی شبکه منتقل شده و ارسال می شوند. مشکل در اینجاست که هر کامپیوتر در هز زمانی که بخواهد می تواند داده های خود را ارسال کند و همینجا بزرگترین مشکل بوجود میاید. فرض کنید در یک کنفرانس صوتی هستید و همزمان مجبور می شوید به جای کس دیگری نیز صحبت کنید و این درحالی باشد که در همان لحظه با شخص دیگری نیز مشغول مکالمه هستید !!! این دقیقا همان مشکلی است که در این نوع شبکه بوجود می آید.وقتی یک کامپیوتر نیاز دارد که اطلاعاتش را بر روی شبکه متقل کند ابتدا مطمئن می شود که کامپیوتر دیگری در شبکه در حال انتقال اطلاعات نباشد ، وقتی مطمئن شد که خط خالی از داده است شروع به انتقال داده می کند . اگر کامپیوتری بخواهد در همان لحظه داده های خود را انتقال دهد ، بسته های اطلاعاتی همزمان ارسال شده در بستر شبکه دچار مشکل شده و شکسته و تداخل بوجود میاید و در نهایت داده های از بین خواهند رفت . این همان دلیلی است که این نوع شبکه ها را معمولا Collision Domain یا محدوده برخورد نیز نامگذاری می کنند . هر دو کامپیوتر مجبور خواهند بود تا یک محدوده زمانی تصادفی را منتظر بمانند تا مجددا اقدام به ارسال سیگنال داده تخریب شده بر روی شبکه کنند . هرچقدر تعداد کامپیوترها در یک محدوده برخورد ( Collision Domain ) زیاد باشد احتمال از بین زفتن سیگنال و برخورد نیز بیشتر خواهد شد . هر چقدر تعداد این برخوردها بیشتر باشد سرعت و کارایی شبکه نیز پایین تر می آید . این همان دلیلی است که امروزه سویچ ها کاملا جایگزین هاب ها شده اند و دیگر از هاب در شبکه های اترنت استفاده نمی شود .

یک سویچ همانطور که در شکل د مشاهده می کنید همان کارهای اولیه و ساده هاب را انجام می دهد . اما تفاوت ایندو در این است که در سویچ هنگامی که یک کامپیوتر قصد ارسال اطلاعات را دارد سویچ از یک جدول داخلی که شامل آدرس های سخت افزاری یا همان MAC های سیستم های می باشد استفاده کرده و برای آدرس مبدا و مقصد یک مسیر مستقل و مجزا برای ارسال داده های این دو کامپیوتر ایجاد می کند . این به این معنا خواهد بود که کامپیوترها برای ارسال داده ها آزاد خواهند بود و مشکلی ندارند و در مورد بوجود آمدن تداخل سیگنال داده نیز هیچگونه نگرانی وجود نخواهد داشت .

معرفی هاب و سویچ های شبکه


شکل د : یک سویچ شبیه دستگاه هاب است اما روش کاری کاملا متفاوتی دارد .

امروزه سویچ ها تحولی اساسی در کارایی شبکه بوجود آورده اند . بله آنها مشکل تداخل داده ها یا Collision را از بین برده اند اما خیلی موارد بیش از این مورد نیز وجود دارد که آنها تحت پوشش خود در آورده اند . به دلیل روش خاصی که سویچ در شبکه فعالیت می کند آنها میتوانند کانالهای ارتباطی موازی برای ارتباطی بین کامپیوترهای شبکه ایجاد کنند . برای مثال ، وقتی کامپیوتر A در شبکه مشغول انتقال اطلاعات به کامپیوتر B در شبکه است ، بدین معنا نیست که کامپیوتر C نتواند به کامپیوتر D داده ها را منتقل کند و همزمان این تعداد کامپیوتر بدون مشکل می توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند . در محدوده برخورد یا Collision Domain این امکان وجود ندارد به دلیل اینکه به محض اینکه تعداد کامپیوتر ها بالا برود برخورد یا Collision بوجود خواهد آمد .