درخواست های ارتباط
جستجو تنظیمات
لیست دوستان من

آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت هشتم

0 نظرات

سلام خدمت ITPRO هایی عزیز

با قسمت هشتم از مجموعه آموزشی CCNA در خدمت شما عزیزان هستم

از این مقاله ما وارد مبحث شیرین Switching می شیم سعی میکنم برای درک بهتر مفاهیم این دوره بعد از هر مقاله یک فیلم آموزشی هم برای شما عزیزان آماده کنم.

Ethernet Switch


Ethernet Switch دستگاهی می باشد که فریم را از یک پورت دریافت می کند و آن را به یک پورت و یا پورت های دیگر ارسال می کند.

خب بعد از تعریف مفهوم Switch در ادامه به بررسی کامل مفاهیم Switching می پردازیم.

در مرحله ی اول به بررسی Device های قدیمی که که در گذشته در استاندارد اترنت مورد استفاده قرار می گرفتند بررسی می کنیم این مورد به درک بهتر از مفاهیم Switching به ما کمک می کند.

اولین استانداردی که در اترنت مورد استفاده قرار گرفت به نام 10Base-T بود که در سال 1990 معرفی شد.در این استاندارد Host ها از طریق کابل به یک دستگاه مرکزی به نام Hub متصل می شدند

شکل زیر نحوه ی عملکرد Hub را توضیح می دهد:

Image

Hub نسبت به استاندارد های قبلی ویژگی های بهتری داشت ولی باز هم دارای مشکلاتی بود که با هم به بررسی مشکل های زیر می پردازیم:

  1. زمانی که یک سیگنال دریافت می کند آن را به تمامی پورت های خود ارسال و یا به نوعی تکرار می کند.

  2. زمانی که دو یا چندین دستگاه قصد می کنند هم زمان ارتباط بر قرار می کنند پدیده برخورد یا Collision بوجود می آید و دیتا از بین می رود.

  3. در نتیجه برای جلوگیری از Collision دستگاه ها باید به نوبت درخواست های خود را به Hub ارسال کنند که این کار توسط CSMA/CD انجام پذیر بود که باید پهنای باند 10Mbps بین دستگاه ها به اشتراک گذاشته شود.

  4. زمانی که یک دستگاه یک پیغام Broadcast ارسال می کند تمامی دستگاه های موجود در شبکه آن را دریافت می کنند و آن را بررسی می کنند.

  5. پیغام های Unicast به همه ی دستگاه ها ی داخل شبکه فرستاده می شود.

مواردی که در بالا گفته شد به مرور بر روی Performance دستگاه ها تاثیر گذاشته و باعث کاهش راندمان سیستم ها می شود.

Bridge توانست تا حدودی مشکل های Hub را حل کند که با هم به بررسی این موارد می پردازیم:

  1. Bridge دستگاه ها ی موجود در شبکه را به گروه های مستقلی تقسیم می کند که به این گروه ها اصطلاحا Collision Domain گفته می شود.

  2. Bridge تعداد برخورد ها یا Collision ها در یک شبکه کاهش می دهد به این دلیل که فریمی که در یک Collision Domain قرار دارد با فریمی در Collision Domain دیگر قرار دارد برخورد ندارد.

  3. Bridge پهنای باند را افزایش داده به طوری که هر Collision Domain یک پهنای باند اختصاصی دارد.

Bridge فریم ها را از طریق دو اینترفیس خود عبور می دهند به این صورت که فریم ورودی را از یک اینترفیس دریافت کرده و آن را Buffer و یا در صف نگه می دارد و با این عمل از وقوع Collision جلوگیری می کند

Image

برای مثال در شکل فوق Fred و Betty می توانند اطلاعات را هم زمان به Barney ارسال کنند بدین صورت که درخواست ها به Bridge فرستاده می شود و در صف قرار می گیرند و به نوبت فرستاده می شوند.

Switch رفتاری مثل Bridge دارد با این تفاوت که سرعت بسیار بالایی دارد و دارای ویژگی های بسیاری زیادی می باشد.

Switch هم شبکه را به بخش یا Segment های مختلف تقسیم می کند .در Switch هر پورت دارای یک Collision Domain می باشد.

در شکل زیر یک شبکه Lan ساده را به نمایش می گذارد که 4 تا PC در آن وجود دارد و به ازاری هر PC یک Collision Domain وجود دارد که هر کدام قابلیت ارسال اطلاعات با سرعت 100Mbps را دارند و به صورت Full Duplex فعالیت میکنند.

Image

منطق Switching


تا اینجا به صورت کامل متوجه شدیم که وظیفه Switch ارسال فریم می باشد برای انجام این عمل Switch از آدرس فیزیکی (Mac Address) مقصد و مبدا موجود در Header بسته استفاده می کند.

زمانی که Switch قصد داشته باشد یک پیغام Broadcast در شبکه ارسال کند به دلیل اینکه مقصد مشخص نمی باشد در قسمت آدرس فیزیکی مقصد FFFF.FFFF.FFFF را جایگزین می کند.

زمانی که Switch یک فریم را دریافت می کند یا باید آن را ارسال کند و یا آن را Drop می کند این تصمیم حاصل موارد زیر می باشد :

  1. بر اساس مک آدرس مقصد تصمیم می گیرد که فریم دریافتی را باید ارسال کند و یا آن را Drop یا فیلتر کند.

  2. نحوه ی یادیگیری و یا Learn کردن مک آدرس ها بوسیله فریم های ارسالی بر روی Switch می باشد.

#یک محیط بدون چرخه (Loop-Free) با استفاده از پروتکل STP ایجاد می کند.

زمانی که Switch قصد دارد یک فریم را ارسال کند از یک جدولی به نام Mac Table یا جدول مک که به صورت خودکار ایجاد می شود استفاده می کند .زمانی که قصد دارد فریم را ارسال کند آدرس فیزیکی مقصد را با جدول خود مقایسه می کند و بر همین اساس تصمیم میگیرد که آن را رسال کند و یا آن را فیلتر کند .

Image

در شکل فوق Fred یک فریم به مقصد 0200.2222.2222 ارسال می کند .Switch این آدرس را با Mac Table خود مقایسه می کند و به دلیل اینکه در جدول وجود دارد آن را ارسال میکند.

نکته:به جدول مک آدرس سویچ نام هایی مانند Switching Table ، Bridging table و یا CAM Table یاد می شود

نحوه ی یادگیری یا Learn کردن مک آدرس ها


Switch فریم هایی که بر روی پورت های خود دریافت می کند را بررسی می کند این بررسی شامل مواردی مثل آدرس فیزیکی دستگاه مقصد می باشد اگر این آدرس در جدول Mac وجود نداشته باشد آن را در جدول درج می کند و به این صورت جدول خود را پر می کند.

Image

در شکل فوق بعد از اینکه Fred یک فریم به سمت Barney ارسال می کند سویچ چک می کند که آدرس مک ان در جدول ذخیره شده است یا خیر و چون ثبت نشده آن را وارد جدول می کند و شماره پورت آن را نیز وارد می کند که در اینجا Fast Ethernet 0/1 می باشد زمانی Barney درخواست را جواب می دهد سویچ مجدد آدرس مک آن را با Mac Table خودش مقایسه می کند و چون آن هم در جدول وجود ندارد آن را به همراه شماره پورت مورد نظر ثبت می کند.

سویچ هر آدرس مک را در یک زمان مشخصی در جدول خود نگه می دارد که اصطلاحا به آن Inactivity Timer می گویند.زمان پیش فرض برای هر آدرس صفر می باشد و هر زمانی سویچ فریمی از مک آدرس های داخل جدول خود دریافت کند زمان مربوط به آن مک آدرس صفر میکند.نکته ی مهمی که باید از ان اطلاع داشته باشیم این می باشد که این زمان همیشه رو به افزایش می باشد و اگر یک مک آدرس فریمی به سمت Switch ارسال نکند بعد از مدتی از CAM Table پاک می شود.

عمل Flooding


زمانی که Switch آدرس مک مقصد را در جدول خود نداشته باشد آن را بر روی تمامی پورت های خود جز پورتی که فریم را دریافت کرده ارسال می کند به این عمل Flooding می گوید.

جلوگیری از Loop بوسیله پروتکل STP


بدون STP زمانی که Switch فریمی را به صورت Flood ارسال می کند بدون توقف در شبکه ادامه پیدا می کند .برای جلوگیری از این مشکل STP یکی از پورت ها را در حالت Block قرار می دهد و دیگر پورت ها در وضیعتی قرار می دهد که توانایی ارسال و دریافت فریم را داشته باشد.

دوستان در کل STP خیلی پروتکل خوبی هستش از Loop جلوگیری می کند و به پایداری شبکه کمک می کند .

Image

پردازش های داخلی سویچ های سیسکو


نحوه ی ارسال فریم در Switch ها:

1. Store and Forward :بیشتر Switch ها از این حالت استفاده می کنند در این حالت باید Switch به صورت کامل فریم را دریافت کند سپس اقدام به ارسال آن کند.

نکته:شرکت سیسکو دو روش دیگر به نام Cut-Through و Fragment-free را پیشنهاد می کند به این دلیل که مک ادرس مقصد قبل از دریافت کامل پیام مشخص می شود و می تواند آن را ارسال کند

2. Cut-Through:سرعت ارسال فریم در این متد بالا می باشد اگر چه در این مدل تاخیری برای دریافت فریم وجود نداردولی به دلیل اینکه قسمت FCS چک نمی شود برای همین Switch توانایی اینکه خطا جه هنگامی رخ داده است نداردو این امکان وجود دارد که دیتای ما ناقص به مقصد برسد.

3.Fragment-Free:عملکردی شبیه Cut-Through دارد اما تلاش میکند تا ارور های بوجود امده را قبل از ارسال پیدا کند.فرق اصلی آن با Cut-Through در این می باشد که اول 64 بایت اول فریم را دریافت میکند سپس اقدام به ارسال آن میکند.تاخیر کمتری نسبت به Store and Forward دارد ولی نسبت به Cut-Through سرعت کم تری دارد ولی اگر فریم دچار مشکل باشد قبل از ارسال متوجه می شود.

ITPRO باشید

نویسنده : امید رستمی

منبع : انجمن تخصصی فناوری اطلاعات ایران

هرگونه نشر و کپی برداری بدون ذکر منبع و نام نویسنده دارای اشکال اخلاقی می باشد

آیا این مطلب را پسندیدید؟
ردیف عنوان قیمت
1 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت اول رایگان
2 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت دوم رایگان
3 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت سوم رایگان
4 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت چهارم رایگان
5 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت پنجم رایگان
6 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت ششم رایگان
7 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت هفتم رایگان
8 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت هشتم رایگان
9 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت نهم رایگان
10 آموزش گام به گام CCNA دوره 220-120 - قسمت دهم رایگان
هیچ نظری ارسال نشده است

برای ارسال نظر ابتدا به سایت وارد شوید

arrow