بررسی پارامترهای سوییچ شبکه

در این مقاله، به تعریف و معرفی ویژگی ها و پارامترهای سوییچ شبکه می پردازیم. اولین سوالی که در سیستم نظارت تصویری مبتنی بر بستر تحت شبکه، به ذهن می آید این است که چگونه می توان به عنوان مثال تعداد 4،8،16 و یا حتی 32 دوربین IP را به دستگاه NVR متصل کنیم در صورتی که دستگاه های NVR، اکثرا فقط شامل یک پورت شبکه RJ45 هستند؟

در پاسخ به این سوال می توان گفت که دستگاهی در تجهیزات شبکه، به نام سوییچ وجود دارد. از سوئیچ، برای اتصال چند دستگاه تحت شبکه (دوربین IP، لپ تاپ، کامپیوتر،NVR، DVR و…) و یا حتی چند شبکه محلی به همدیگر استفاده می شود. سویچ ها، بر مبنای نوع قابلیت ها، ویژگی و تعداد پورت ها، به دسته بندی های گوناگونی تقسیم می شوند. حداقل تعداد پورت سوئیچ ها، 4 است و هر روز با پیشرفت تکنولوژی در حال افزایش است.

بررسی پارامترهای سوییچ شبکه

قطعا تا کنون در حین خرید سوئیچ، با مشخصاتی فنی مواجهه شده اید که در خصوص عملکرد این ویژگی و مشخصات در ذهن شما سوال ایجاد کرده است. در ادامه به بررسی مشخصات فنی سوئیچ می پردازیم :

به عنوان مثال : سوییچ 24 پورت مدل SPN-2226-24P – Sentry Plus

• 24+2G Web Managed POE switch

این عبارت بیانگر تعداد پورت های سوئیچ است که تعداد پورت های POE و معمولی را نشان می دهد.مل 24 پورت با سرعت 10/100 مگابیت بر ثانیه  و 2  پورت با سرعت 1000 مگابیت بر ثانیه، است. عبارت Web Manage به این معناست که این سوییج، سوییچ مدیریتی است و  می توان آن را تنظیم و مدیریت کرد. سوییچی که از استاندارد POE پشتیبانی کند، به این معنی است که علاوه بر انتقال داده بر روی کابل شبکه، می تواند تغذیه دوربین ها ( دارای قابلیت POE ) را بدون اتصال به آداپتور، تامین نماید.

• 24*10/100Base-T Auto-Negotiation on RJ45 Ports

سرعت انتقال 24 پورت سوییچ، 10/100 مگابیت بر ثانیه است. فرآیند ارتباطی دستگاه با سوییچ بدین گونه است که به صورت اتوماتیک با هم مذاکره می کنند و پارامترهایی مانند سرعت انتقال، کنترل جریان و … را با هم در میان می گذارند، به این فرآیند Auto Negotiation می گویند.

• 2Gigabit Uplink Combo Ports (SFP+RJ45)

سوییچ، شامل دو پورت با سرعت 1000 مگابیت بر ثانیه است و شامل کانکتور RJ45 و SFP است. SFP، مخفف عبارت Small Form-Factor Pluggable است. یک اسلات خالی بر روی سوییچ، است که امکان اتصال فیبر نوری به سوئیچ را مهیا می سازد.

• 16*POE Ports, POE Standard IEEE802.3af, IEEE802.3at, per port 15.4W, Total 480W

سوییچ شامل 24 پورت POE است که از دو استاندارد IEEE802.3af و IEEE802.3at، پشتیبانی می کند. هر پورت سوئیچ، امکان تامین تغذیه POE دوربین ها تا 15W را فراهم می سازد. در مجموع نیز تمامی پورت ها نیز امکان تامین تغذیه POE تا 480W را فراهم می سازد.

• 8K entry MAC address table of the PoE switch with Auto-learning and Auto-aging

هر کامپیوتر در شبکه، دارای آدرسی به نام MAC Address است و سوییچ، پورتی که هر آدرس  MAC ای به آن متصل شده را نگه می دارد و آن را در جدول ذخیره می کتد. سوییچ از این جدول، جهت شناختن کامپیوتری که می خواهد برای آن بسته اطلاعاتی ارسال کند، نیز استفاده می کند. این جدول به MAC Address Table  شناخته می شود. در مشخصات این سوییچ، ظرفیت این MAC Table را 8K یا  8000 بایت آدرس بیان کرده است. Auto-aging  به معنی فراموش کردن MAC  (زمانی که سیستم از شبکه خارج می شود) به صورت اتوماتیک، می باشد.

• High back-plane bandwidth 8.8 Gbps

سوییچ سخت افزاری است که بسته ها را بین پورت ها منتقل می کند. این بخش را به عنوان backplane می شناسند. مقداری که برای backplane سوییچ می نویسند درواقع مجموع سرعت هر پورت سوییچ است. حال زمانی که توانایی (سرعت) backplane بیشتر از مجموع سرعت پورت ها باشد، به اصطلاح می گوییم سوییچ Overflow نمی شود. یعنی ترافیک میان پورت های سوییچ تحت تاثیر هم قرار نمی گیرند و ترافیک میان تمام پورت ها رد و بدل می شود. Full back-plane، بدین معنی است که کل ترافیک ورودی به یک پورت را می توان بدون هیچگونه تاخیر و اختلالی از پورت دیگر، دریافت کرد.

• 10Base-T:14880 pps/port, 100Base-TX: 148800 pps/port & 1488000 pps/port Forwarding Rate

Forwarding rate یا نرخ ارسال یکی دیگر از پارامترهای سوییچ شبکه است که به تعداد ارسال بسته در ثانیه گفته می شود. این گزینه بیان می کند که چه تعداد بسته در ثانیه برای انتقال، نیاز است برای رسیدن به حجم ترافیک معلوم (حجم ترافیکی که سوییچ می تواند عبور دهد) که به اصظلاح به آن گذردهی یا Throughput گفته می شود.

حال در این سوییچ نرخ ارسال بسته در لینک های Ethernet (باسرعت10 مگا بیت بر ثانیه) 14880 بسته در ثانیه ، در لینک های Fast Ethernet ( با سرعت 100 مگا بیت بر ثانیه) 148800  و در لینک های Giga Ethernet (با سرعت 1000 مگا بیت بر ثانیه)  1488000 بسته در ثانیه است.

• 4K Vlan 802.1Q Tag

زمانی که در مشخصات فنی و پارامترهای سوییچ شبکه به عبارت بالا برخورید، بدین معناست که سوییچ از استاندارد 802.1Q  پشتیبانی می کند.

قبل از توضیح این استاندارد به توضیح  Vlan که مخفف Virtual Lan است، می پردازیم. به صورت پیش فرض سوییچ، یک Vlan1 دارد و در این صورت رنج آدرس IP دستگاه هایی که به آن وصل می شوند باید یکسان باشند تا بتوانند با هم ارتباط برقرار کنند. حال در صورتی که سوییچ مدیریتی باشد شما امکان تعریف چندین Vlan بر روی سوییچ را خواهید داشت.به عنوان مثال اگر دو Vlan به نام های Vlan1 و Vlan2 تعریف کرده باشید، می تواند دو رنج متفاوت در آدرسIP داشته باشید و ترافیک هر Vlan به Vlan دیگر وارد نمی شود. در واقع با Vlaning از هدر رفتن پهنای باند، جلوگیری از پیام های Broadcast و امنیت بیشتر بهره خواهید برد.

به هنگام استفاده از Vlan ، سوییچ ها یک Tag برای مشخص کردن شماره Vlan در هر فریم اضافه می کنند.

• 2K Jumbo Frame

میزان داده ای که درون یک بسته ی اطلاعاتی قرار می گیرد به Payload، شناخته می شود. که این مقدار به طور پیش فرض به اندازه 1500 بایت است، در واقع به شکل تخصصی تر می گویند MTU (Maximum Transmission Unit) که حداکثر اندازه ی یک واحد انتقالی در شبکه است 1500 بایت است.

 زمانی که از Jumbo Frame صحبت می کنیم یعنی میزان payload بیشتر از آن مقدار پیش فرض 1500 بایتی باشد. حتی اگر این عدد 1501 باشد به معنی  Jumbo Frame در شبکه است.

حال در این مثال مقدار Jumbo Frame ، 2K یا 2000 بایت است.

• Support IEEE802.3ad port trunk with LACP

 استاندارد IEEE802.3ad قادر می سازد که بتوانید ازترکیب گروهی از پورت ها یک رابط تکی ایجاد کنید، به عبارتی چندین پورت سوییچ را ادغام نمایید (از 2 تا 8 پورت) که به این عمل Link Aggregation group(LAG) می گویند.

گاهی اوغات کاربران نیاز به پورتی با پهنای باند بیشتری با هزینه ی کم دارند، با این عمل می توانند با تجمع پورت ها به پورتی با سرعت بالا و هزینه ی کم دست یابند. از این مجموع پورت ها برای Trunk (اتصال سوییچ به سوییچ های دیگر) استفاده می شود که از پروتکل LACP استفاده می کند.

• Support 802.1p class of service.

IEEE802.1p استانداردی است که برای الویت بندی ترافیک در لایه ی دو مدل OSI  استفاده می شود. این روش در کارت های شبکه و سوییچ ها برای بهترین تلاش در کیفیت سرویس (QOS) اجرا می شود.

• Support Broadcast storm filter

از جمله روش های Hack در شبکه تولید بیش از اندازه Broadcast در شبکه است که منجر به سر ریز شدن زود هنگام Mac-Address Table و CPU Overflow و در نهایت کاهش سرعت و بازده شبکه میشود .به این عمل اصطلاحا ،  طوفان داده پراکنی یا Broadcast Storm می گویند. Broadcast storm filter مکانیزمی امنیتی در سوییچ است که با این نوع Hack مقابله نماید.

• IEEE802.3x full-duplex flow control

یکی از پارامترهای سوییچ شبکه  802.3x است که برای کنترل جریان استفاده می کند، بدین معناست که فرستنده سرعت ارسال بسته ها را مطابق با سرعت دریافت گیرنده تنظیم می کند. گیرنده معمولا مقدار بافر ثابتی دارد و وقتی بافر پر می شود یک سیگنال به فرستنده جهت متوقف کردن ارسال، می فرستد.

کلام آخر در خصوص پارامترهای سوئیچ شبکه

همانطور که میدانیم مهم ترین نکته در خرید هر وسیله الکترونیکی، توجه به مشخصات فنی و ویژگی های محصول است. در این مقاله به شرح پارامترهای فنی و مهم سوئیچ شبکه پرداختیم.