مبحث این مجموعه در مورد سوئیچ و عملکرد آن در شبکه می باشد که در هفت فصل بیان شده است .
فصل اول به تعریف شبکه و توضیح مختصری درباره آن پرداخته ایم .
بدلیل یکسان بودن کارآیی هاب و سوئیچ در شبکه ابتدا هاب و سپس سوئیچ را تشریح می کنیم در فصل دوم به معرفی هاب و انواع آن می پردازیم در فصل سوم بحث خصوصیات هابها و ساختمان داخلی آن را ادامه می دهیم و در دو فصل بعد نمونه های مختلف و موارد استفاده آنها و ساختمان داخلی هاب را شرح داده ایم در فصل شش سوئیچ را تعریف کرده و کاربردها و مزایای آن را توضیح می دهیم و در فصل هفت خدمات سوئیچ را در شبکه بررسی می کنیم .
مکاتب الهی و در رأس آنها اسلام انسان ساز ، انسان را موجب پویا و کمال طلب می داند از نظر اسلام انسان در حال تکامل است و جهت گیری او بسوی خدای تبارک و تعالی است .
یکی از راههای تقرب به ذات اقدسش علم است .
علمی که به تعبیر علامه شهید مرتضی مطهری زیبایی عقل است .
علمی که انسان خدا پرست را ذره ذره اش نشانی از آفریدگار می یابد و هرچه علمش افزون گردد تقربش به خدای تعالی بیشتر می شود .
از این رو است که اسلام عزیز توجهی بی نظیر به علم اندوزی و دانش آموزی مبذول داشته است .
توجهی که در هیچ مکتب دیگری نظیر ندارد .
توصیه به علم آموزی در تعالیم بزرگان دین جایگاه ویژه ای دارد تا آنجا که امام صادق (ع) می فرمایند :«مردم دو گروهند : یا عالم هستند یا جوینده علم و دیگران که احمقان هستند ابلهان جای در آتش خواهند داشت .»
مروری بر شبکه ها
شبکه ها بدین منظور ایجاده شده اند که هم ماشین های موجود را به هم متصل کنند و هم از ریزپردازنده‌های کارآ و ارزان قیمتی که در صنایع نیمه هادی تولید می‌شوند بهره بگیرند.
بیشتر شبکه های راه دور مجموعه ای از میزبانها را در بر می‌گیرند که بوسیله‌ی یک زیر شبکه با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.
این زیر شبکه می‌تواند از خطوط چند گانه نقطه به نقطه بین پردازنده های واسط یا یک کانال داده پراکنی مشترک مانند شبکه‌ی ماهواره ای استفاده کند.
در شبکه های محای با استقاده از یک تراشه‌ی واسط ، که تقریباً شبیه ریز پردازنده های واسط در شبکه های راه دور است.
میزبانها به طور مستقیم به یک کابل متصل می‌شوند.
شبکه ها همواره به شکل مجموعه ای از لایه های متشکل از پروتکل ها طراحی می‌شوند که هر لایه آن مسئول یک بخش از عملیات شبکه است.
1-1- شبکه چیست ؟
شبکه در پایه‌ای ترین سطح خود شامل دو کامپیوتر می‌باشد که به وسیله‌ی کابل به یکدیگر متصل شده‌اند به گونه ای که بتوانند از داده ها به طور مشترک استفاده نمایند.
منشأ تمام شبکه ها ، صرف نظر از چگونگی پیچیدگی آنها ، از آن سیستم پایه می‌باشد.
در حالیکه ایده‌ی دو کامپیوتری که با کابل متصل شده اند ممکن است هجیب به نظر نرسد.
در گذشته ، اینکار موفقیت بزرگی در ارتباطات محسوب می‌شد.
شبکه سازی از نیاز به استفاده مشترک از داده ها با روش به هنگام ( یعنی روشی که به طور لحظه ای آخرین اطلاعات و داده ها با استفاده از آن در دسترس باشد ) بوجود آمده است.
کامپیوترهای شخصی ابزار تجارتی عجیبی برای تولید داده ها ، صفحه گسترده ها ، گرافیکها و سایر انواع اطلاعات می‌باشند ، ولی امکان نمی‌دهند به سرعت داده هایی که تولید نموده‌اید را به اشتراک بگذارید.
بدون وجود شبکه اسناد نیاز به چاپ شدن دارند تا سایرین بتوانند آنها را چاپ یا استفاده نمایند.
در بهترین حالت ، شما فایلها را بر روی فلاپی دیسکها به دیگران می‌دهید تا در کامپیوترهای خودشان کپی نمایند.
اگر در سایرین در سند تغییراتی دهند ، هیچ روشی برای ادغام تغییرات ( یعنی برای یکپارچه کردن کلیه تغییرات و استفاده همگان از آن ) وجود ندارد.
این روش ، کار در محیط مستقل نامیده میشود.
اگر کامپیوتر خود را به سایر کامپیوترها وصل نموده باشیم ، می‌توانیم از داده های کامپیوترهای دیگر و چاپگرها به طور مشترک استفاده نمائیم.
پس گروهی از کامپیوترها و سایر دستگاههای متصل به یکدیگر شبکه نامیده میشود و مفهوم استفاده مشترک از منابع کامپیوترهای متصل شبکه سازی خوانده میشود.
کامپیوترهایی که قسمتی از شبکه می‌باشند می‌توانند موارد ذیل را به صورت مشترک استفاده نمایند :
داده ها
پیامها
گرافیکها
چاپگرها
دستگاههای فاکس ( دور نویس ، نمابر )
مودم ها
سایر منابع سخت افزاری
1-2- دلائل استفاده از شبکه سازمانها عمدتاً برای به اشتراک در آوردن منابع و امکان ارتباطات پیوسته شبکه ها را پیاده می‌نمایند.
منابع شامل داده ها ، برنامه های کاربردی و دستگاههای جانبی می‌باشند.
دستگاه جانبی از قبیل یک درایو دیسک خارجی ، چاپگر ، ماوس ، مودم یا جوی استیک می‌باشد.
ارتباطات پیوسته شامل ارسال به صورت رفت و برگشت پیامها یا پست الکترونیکی است.
قبل از ظهور شبکه‌ها ، مردم به پلاترها ، چاپگرها و سایر دستگاههای جانبی متعلق به خودشان نیاز داشتند.
قبل از ظهور شبکه‌ها ، تنها روش برای مردم ، نشستن پشت کامپیوتر متصل به چاپگر بود.
شبکه ها اینک این امکان را برای چندین فرد بوجود آورده اند تا هم داده ها و هم دستگاههای جانبی را به طور همزمان به صورت مشترک استفاده نمایند.
اگر چندین فرد نیاز به استفاده از چاپگر داشته باشند ، تمام آنها می‌توانند از چاپگرها موجود شبکه استفاده کنند.
شبکه ها می‌توانند نیاز به ارتباط را کاهش دهند و تقریباً کلیه‌ی انواع داده ها را برای هر کاربری که به آن نیاز دارد در دسترس قرار دهند.
1-3- مزایای شبکه شبکه های کامپیوتری مجموعه ای از کامپیوترهای متصل به هم است که امکان تبادل اطلاعات با یکدیگر را دارند.
حال چند مورد از مزایای شبکه را به اختصار بیان می‌کنیم : 1-3-1- اشتراک منابع : ایده‌ی کلی در طرح شبکه های کامپیوتری اشتراک منابع نرم افزاری و سخت‌افزاری که موجب حذف محدودیتهای جغرافیایی در استفاده از منابع گوناکون خواهد شد.
این ایده‌ی اصلی موجب شده است تا استفاده از شبکه پیامدهای مهم زیر را به دنبال داشته باشد.
1-3-2- کاهش هزینه : استفاده از مجموع قابلیتهای کامپیوترها و تجهیزات مختلف متصل به شبکه باعث صرفه جویی و کاهش نیاز به خرید تجهیزات جدید و قویتر خواهد شد.
1-3-3- افزایش قابلیت اطمینان : با وجود چندین منبع اطلاعاتی ، نرم افزاری یا سخت افزاری یکسان بر روی یک شبکه کامپیوتری ، قابلیت اطمینان سیستم های گوناگون موجود افزایش می‌یابد ، زیرا در صورت بروز اشکال یا خرابی در یک منبع مشابه موجود بر روی شبکه می‌توان استفاده نمود.
1-3-4- افزایش کارایی : معماری کاربر کارگزار ( Server / client ) در سطوح مختلف آن موجب میشود تا کاربر بتواند ضمن استفاده از منابع خود از منابع قویتر کامپیوتر کارگزار بهره ببرد و به این ترتیب در کاربرد خاص خود افزایش قابل ملاحظه کاری حاصل می‌گردد.
1-3-5- ایجاد یک بستر ارتباطی : ایجاد انواع ارتباط میان افراد در افزایش کاربرد این شبکه ها نقش مهمی داشته است و از این دیدگاه کابل کشی ساخت یافته نیز به عنوان یک بستر ارتباطی چند منظوره دارای مزایای فراوانی است.
فصل دوم هاب و انواع آن هاب و انواع آن معنی لغوی هاب جمع کننده و متمرکز کننده است.
در اصطلاح شبکه هاب ابزاری برای اتصال خطوط ارتباطی در یک محل مرکزی است.
این وسیله یک اتصال عمومی به تمام دستگاههای شبکه بوجود می‌آورد.
هاب در آغاز برای مرتب نگاه داشتن سیم کشی شبکه به بازار آمد ، اما در حال حاضر این وضعیت کاملاً تغییر یافته است و قبل از استفاده از این وسیله نیاز به ارزشیابی جدی داریم.
هاب برای به راه انداختن شبکه های ستاره ای استفاده می‌شد و در حال حاضر بیشترین شبکه ها از نوع 10BASW-Tمی‌باشد.
برای به راه انداختن این نوع شبکه احتیاج به یک کامپیوتر به عنوان سرور و چند کامپیوتر به عنوان کلانیت و یک هاب میان کلانیت ها داریم.
هاب برای فرستادن بسته های اطلاعاتی به مقصد و جلوگیری از برخورد این بسته ها در شبکه و یا در اکثر اوقات به عنوان شیر اطمینان برای از کار افتادن تمام شبکه پس از خرابی یکی از گره های شبکه استفاده میشود.
2-1- هاب چیست ؟
یک قطعه شبکه ای که بیش از پیش در شبکه ها وسیله ای استاندارد میشود هاب است.
هاب قطعه‌ی مرکزی در توپولوژی ستاره ای می‌باشد.
یا به عبارت دیگر هاب قطعه اتصال دهنده ای است که اتصال مشترک بین کامپیوترها در شبکه با پیکربندی ستاره ای را فراهم می‌آورد.
هابهای فعال نیاز به نیروی برق دارند ، اما آنها قادرند تا داده های شبکه را مجدداً تولید و ارسال نمایند.
هابهای غیرفعال به سادگی سیم کشی را سازماندهی می‌کنند.
به طور کلی هاب سیستمی است که انتقال اطلاعات را در شبکه کنترل می‌کند تا بدین وسیله پیچیدگی کابل کشی شبکه را کاهش داده و سرعت انتقال افزایش یابد.
هاب های ساده متمرکز کننده هایی ( CONCENTRATORS ) هستند که تعدادی ایستگاه کاری و سرویس‌دهنده به آنها متصل می‌شوند.
اترنت 10Base-T از هاب ها به عنوان تکرار کننده سیگنال در بین ایستگاههای کاری متصل به آن استفاده می‌کند و امکان ایجاد هم بندی ستاره را فراهم می‌کند.
واحدهای دستیابی چند ایستگاهی ( MAU ) ها tokenring هاب هایی هستند که یک حلقه داخلی برای ارسال سیکنال به دستگاههای متصل شده دارند.
اما هاب ها از دستگاههای ساده اتصال چند ایستگاه کاری در یک دپارتمان به دستگاههای پیچیده ای تبدیل شده اند که باسهای سریع برای ارسال داده ها در بین شبکه های مختلف متصل به هاب دارند.
همان طور که در شکل 2-1 نشان داده شده است.
هاب ها backbone سیستمهای سیم کشی ساخت یافته را تشکیل می‌دهند.
هاب ها به شرکتها کمک می‌کند که گسترش شبکه های خودشان را مدیریت کنند.
هاب ها برای ساده کردن طرح گسترش آتی شبکه backbone های سیستمهای سیم کشی ساخت یافته را تشکیل می‌دهند.
یک هاب « سازمانی » نمونه امکانکار با شبکه های مختلفی چون اترنت ، , Relay , Frame FDDI , Tokenو غیره ، را فراهم می‌کند.
به راحتی می‌توانید به طور مرکزی شبکه های مبتنی بر هاب را مدیریت کرده و طرحهای کابل بندی تحمل پذیر در مقابل خطا بسازید.
2-2- تکامل هاب شبکه های محلی اترنت اولیه به وسیله کشیدن کابل در بین ساختمانها و اتصال ایستگاههای کاری به صورت daisy - chain ایجاد می‌شدند.
وقتی تمامی ایستگاهها متصل می‌شدند ، دو سر کابل با استفاده از دو پایان بخش ( Terminator ) بسته می‌شدند و شبکه راه اندازی می‌شد.
چیزهایی ساده ای چون اتصالهای شل ، تداخل با منابع خارجی ، حلقه های زمین و کابلهای خم شده یا خرد شده ، مانع از کار کردن کل شبکه در بار اول می‌شدند.
تعیین محل این مشکلات سخت بود هم بندیهای مبتنی بر هاب برای کمک به حل این مشکلات طراحی شدند.
هاب ها در طی چند نسل از اولین هاب های ساده تکرار کننده به هاب های امروزی تبدیل شده اند.
اینک هاب ها اجزای اصلی سیستمهای سیم کشی ساخت یافته ای هستند که بسیاری از هم بندیهای شبکه های محلی و گسترده را پشتیبانی می‌کنند.
یک هاب می‌تواند به عنوان مرکز سیم کشی کل یک طبقه ، ساختمان ، محوطه آموزشی یا حتی یک شبکه عمومی عمل کند.
با گسترش 10Base-T ( با پیکربندی ستاره ) ، هاب ها نیز در محیط LAN مشهور شدند.
شبکه های بزرگ از چندین نمونه از این هاب ها تشکیل شده اند.
این هاب ها به منظور تشکیل شبکه های دپارتمانی و شبکه های بزرگ به یکدیگر متصل می‌شوند.
قدم منطقی بعدی ساختن یک جعبه بزرگ با شیارهای گسترش بود.
این کار برای آن بود که به راحتی بتوانید تنها پیمانه‌های چند درگاهی را درصورت نیاز اضافه کنید.
این طرح تک جعبه ای «چند شیاره» منابع تغذیه و اجزا را متمرکز کرده و هزینه آنها را کاهش می‌دهد.
چاپ درگاهی Cablrtrone MMAC ، که در شکل 13-8 نشان داده شده ، حداکثر هشت پیمانه مختلف و 183 درگاه را در خود جای می‌دهد.
این هاب یک backplane مستقل از پروتکل برای پشتیبانی از هم بندیهای اترنت ، Ring SNA , FDDL , Token و هم بندیهای آتی ATM دارد.
هاب های نسل دوم ، یعنی هاب هایی هوشمند شامل ویژگیهای مدیریتی ، سیستمهای آشکار سازی خطا و پیمانه هایی برای پل زدن و مسیر یابی می‌باشند.
ایه هاب ها ویژگیهایی نیز برای جمع آوری آمار پیمانه های هاب و هریک از درگاه ها دارند.
با استفاده از پروتکلهای مدیریتی SNMP می‌توانید هاب ها را از کنسول راه دور مذیریت نمایید.
ویژگی دیگر قابلیت ایجاد قطعات منطقی LAN درون یک هاب است.
این ویژگی به مدیران امکان می‌دهد که در کنسول مدیریتی راه دور نشسته و LAN را بنا به دلایل سازمانی و کارآیی به قطعات کوچکتر تقسیم