Switch

Switch necə işləyir?

Switch şəbəkənin görünməz “idarə mərkəzi” kimi fəaliyyət göstərir. Onun əsas vəzifəsi bir şəbəkə daxilindəki cihazlar arasında məlumat axınını düzgün istiqamətləndirməkdir. Məsələn, ofisdəki kompüter printerə sənəd göndərdikdə və ya iki cihaz arasında fayl mübadiləsi aparıldıqda, bu prosesin hamısı switch vasitəsilə baş verir.

Router internet bağlantısını paylayırsa, switch lokal şəbəkədə (LAN) cihazlar arasında əlaqəni təmin edir. O, daxil olan məlumat paketini qəbul edir, hədəf cihazı müəyyənləşdirir və həmin paketi yalnız ona göndərir. Bu, həm sürəti artırır, həm də şəbəkə yükünü azaldır.

Switch əvvəlcə bütün portlara siqnal göndərmir. O, hər qoşulan cihazın unikal MAC ünvanını yadda saxlayır. Bu sayədə növbəti dəfə eyni cihazla əlaqə qurulduqda məlumat birbaşa həmin porta ötürülür. Bu mexanizm “MAC address table” və ya “MAC learning” adlanır.

Məsələn, əgər 8 portlu bir switchdə 4 kompüter qoşulubsa, cihaz hər bir kompüterin MAC ünvanını qeyd edir və gələcəkdə yalnız həmin ünvanlara məlumat yönləndirir. Nəticədə, məlumat digər cihazlara təsadüfən getmir və şəbəkə daha səmərəli işləyir.

Məlumat ötürülməsi və MAC ünvanlarının rolu

Hər şəbəkə cihazının özünəməxsus MAC ünvanı var — bu, onun “şəxsiyyət vəsiqəsi” kimidir. Switch bu ünvanları oxuyaraq məlumatın hara getməli olduğunu müəyyən edir. Məlumat ötürülməsi prosesi “frame” adlanan bloklarla həyata keçirilir.

Bir cihazdan göndərilən hər frame switch tərəfindən qəbul edilir və hədəf MAC ünvanı əsasında istiqamətləndirilir. Əgər switch həmin ünvanı tanımırsa, o zaman frame-i bütün portlara göndərir (flooding prosesi). Cihaz cavab verdikdə, switch bu məlumatı yadda saxlayır və gələcəkdə artıq birbaşa həmin porta yönləndirir.

Bu prinsip sayəsində şəbəkə daha sabit və sürətli işləyir, çünki məlumat yalnız lazımi istiqamətə gedir. Routerlərdə olduğu kimi burada IP ünvanı deyil, məhz MAC ünvanı əsasında yönləndirmə aparılır.

Daha inkişaf etmiş switch modelləri həmçinin “full-duplex” rejimdə işləyir. Bu, eyni anda həm məlumat göndərməyə, həm də qəbul etməyə imkan verir. Beləliklə, məlumat axını iki istiqamətdə paralel şəkildə həyata keçirilir və gecikmə minimuma enir.

Switch şəbəkə avadanlıqları arasında hansı rolu oynayır?

Şəbəkə avadanlıqları bir-birini tamamlayan texnologiyalardır və onların arasında switch xüsusi yer tutur. Router internet bağlantısını idarə edir, modem siqnalı ötürür, amma lokal şəbəkənin daxilindəki real əlaqəni məhz switch təmin edir. Yəni bir ofisdə onlarla kompüter, printer, IP kamera və server varsa, onların hamısı arasında məlumat axını switch üzərindən gedir.

Switch şəbəkənin “ürəyi” kimi çalışır. O, şəbəkə daxilindəki hər bir cihazı birləşdirərək onların bir-biri ilə birbaşa əlaqə saxlamasına imkan verir. Bu cihaz məlumat axınını yönləndirir, çarpaz siqnalları və toqquşmaları aradan qaldırır. Nəticədə, eyni anda çoxlu məlumat ötürülməsi baş versə belə, sistemin performansı sabit qalır.

Ev şəraitində switch adətən routerə qoşulur və əlavə portlar vasitəsilə smart televizor, noutbuk, printer və digər cihazlara naqilli əlaqə yaradır. Ofis və korporativ mühitdə isə bir neçə switch birləşdirilərək çoxmərtəbəli, kompleks LAN sistemi qurulur.

Bu cihazlar həmçinin məlumat təhlükəsizliyinə də təsir edir. Məsələn, “managed switch” modellərində VLAN (Virtual Local Area Network) funksiyası mövcuddur. Bu sistem eyni fiziki şəbəkə daxilində müxtəlif qruplar üçün ayrıca məxfi əlaqə yaradır. Beləliklə, mühasibat şöbəsinin məlumatları digər bölmələrdən tamamilə təcrid edilir.

Switchin rolu yalnız məlumat ötürmək deyil, həm də trafikin prioritetləşdirilməsidir. O, “QoS” (Quality of Service) texnologiyası vasitəsilə videozəng, onlayn oyun və IP telefon kimi xidmətlər üçün daha yüksək prioritet təyin edir. Bu da gecikmələri azaldır və əlaqə keyfiyyətini sabit saxlayır.

Məlumat axınının idarə edilməsində əsas funksiyası

Switch eyni anda bir neçə bağlantını idarə edə bildiyi üçün böyük məlumat axınlarında vacib rol oynayır. Məsələn, server otaqlarında və data mərkəzlərində istifadə olunan “gigabit switch” modelləri saniyədə milyardlarla bit məlumat ötürə bilir. Bu cür sürət real vaxtda işləyən sistemlər üçün vacibdir.

Müasir şəbəkələrdə switch həm də enerji paylanması funksiyasını yerinə yetirir. PoE (Power over Ethernet) texnologiyası sayəsində IP kamera, access point və digər cihazlar birbaşa şəbəkə kabeli ilə həm enerji, həm də məlumat alır. Bu, əlavə enerji adapterlərinə ehtiyacı azaldır və kabel qarışıqlığını aradan qaldırır.

Bütün bu funksiyalar sayəsində switch həm ev, həm də korporativ şəbəkələrin sabit və təhlükəsiz işləməsini təmin edən əsas infrastruktur elementi sayılır.

Switch növləri və onların fərqləri

Switch modelləri funksional xüsusiyyətlərinə, idarəetmə səviyyəsinə və texnoloji imkanlarına görə bir neçə əsas növə bölünür. Hər növ fərqli istifadə mühitinə uyğunlaşdırılıb — bəziləri sadə ev şəbəkələri üçün, digərləri isə iri müəssisə infrastrukturuna inteqrasiya üçün nəzərdə tutulub.

Ən ümumi bölgü managed (idarə olunan) və unmanaged (idarə olunmayan) switch modelləri arasında aparılır. Bundan əlavə, texnoloji səviyyəyə görə Layer 2 və Layer 3 switch-lər də fərqləndirilir.

Managed və unmanaged switch modelləri

Unmanaged switch modelləri sadə quruluşa malikdir və istifadəçi müdaxiləsi tələb etmir. Onlar “qoş və işlət” prinsipi ilə fəaliyyət göstərir. Evdə və kiçik ofislərdə bu tip cihazlar ən çox istifadə olunan variantdır. İstifadəçi cihazı routerə və digər avadanlıqlara qoşur, switch avtomatik olaraq portlar arasında məlumat mübadiləsini təmin edir.

Managed switch isə daha peşəkar səviyyəli sistemlərdə istifadə olunur. Bu modellərdə istifadəçi şəbəkə parametrlərinə tam nəzarət edə bilir. VLAN qurmaq, portlara prioritet vermək, trafiki izləmək və təhlükəsizlik siyasətlərini tətbiq etmək mümkündür. Bu cür modellər, xüsusilə böyük ofis və server otaqlarında üstünlük təşkil edir.

Managed switch-lər həmçinin SNMP (Simple Network Management Protocol) dəstəyi ilə gəlir. Bu funksiya sayəsində administrator şəbəkə vəziyyətini real vaxtda izləyə və uzaqdan dəyişikliklər edə bilir.

Layer 2 və Layer 3 texnologiyalarının izahı

Texnoloji baxımdan switch-lər OSI modelinin müxtəlif səviyyələrində fəaliyyət göstərir. Layer 2 switch-lər məlumat ötürülməsini MAC ünvanları əsasında həyata keçirir. Onlar əsasən eyni şəbəkə daxilindəki cihazlar arasında məlumat axınını təmin edir.

Layer 3 switch-lər isə həm MAC, həm də IP ünvanları ilə işləyə bilir. Bu modellər həm yönləndirmə (routing), həm də keçid funksiyasını yerinə yetirir. Başqa sözlə, Layer 3 switch bir router və switch funksiyalarını birləşdirir. Bu, iri müəssisələrdə şəbəkə bölmələri arasında daha sürətli əlaqə yaradır və xarici routerə ehtiyacı azaldır.

Layer 3 modelləri həmçinin inter-VLAN routing funksiyasını dəstəkləyir. Bu sistem eyni fiziki şəbəkə üzərində yaradılmış bir neçə virtual şəbəkə arasında məlumat ötürülməsini asanlaşdırır.

Texnologiya səviyyəsi yüksəldikcə, switch daha çox idarəetmə və təhlükəsizlik funksiyası qazanır. Buna görə seçim zamanı istifadə mühiti və texniki tələblər əsas meyar kimi götürülməlidir.

Ofis və ev üçün hansı switch daha uyğundur?

Switch seçimi istifadə mühitindən – yəni ev, kiçik ofis və ya korporativ şəbəkədən – asılı olaraq dəyişir. Hər mühitin öz tələbləri, bağlantı sayı və təhlükəsizlik səviyyəsi var. Uyğun modelin seçilməsi həm performansa, həm də şəbəkənin sabitliyinə birbaşa təsir göstərir.

Ev istifadəçiləri üçün switch modelləri adətən sadə və “unmanaged” tipdə olur. Bu cihazlar əsasən Wi-Fi routerə qoşularaq naqilli bağlantı portlarını artırmaq üçün istifadə edilir. Məsələn, televizor, noutbuk və oyun konsolu kimi cihazların eyni anda sabit internet bağlantısına ehtiyacı varsa, 5 və ya 8 portlu sadə switch kifayət edir. Bu modellər səs-küysüz işləyir, enerji sərfiyyatı azdır və texniki bilik tələb etmir.

Ev şəraitində Gigabit switch modelləri daha məqsədəuyğundur. Çünki bu cihazlar saniyədə 1000 Mbps ötürmə sürəti təmin edir. Bu, xüsusilə ev serverləri, IP kameralar və smart televizorlar üçün yüksək keyfiyyətli məlumat axını yaradır.

Ofis mühitində isə vəziyyət daha mürəkkəbdir. Burada bir neçə şöbə, çoxsaylı kompüter və printerlər eyni şəbəkədə fəaliyyət göstərir. Buna görə “managed switch” modellərinə üstünlük verilir. Onlar VLAN texnologiyasını dəstəklədiyi üçün hər şöbə üçün ayrıca virtual şəbəkə yaratmaq mümkündür.

Bu yanaşma həm məlumat təhlükəsizliyini artırır, həm də trafiki daha səmərəli bölür. Məsələn, mühasibatlıq şöbəsinin məlumatları digər şöbələrlə paylaşılmadan, yalnız öz bölməsində qalır.

Ofis mühitində PoE (Power over Ethernet) dəstəyi olan switch modelləri çox faydalıdır. Belə modellər IP kameralar, access point-lər və telefon sistemlərinə əlavə enerji kabeli çəkmədən həm məlumat, həm də enerji ötürə bilir. Bu, həm vaxt, həm də xərc baxımından səmərəli həlldir.

Böyük müəssisələrdə Layer 3 switch modelləri üstünlük təşkil edir. Onlar həm keçid, həm də yönləndirmə funksiyalarını yerinə yetirərək məlumat axınını daha sürətli edir. Bu tip sistemlərdə məlumat təhlükəsizliyi və performans sabitliyi ən yüksək səviyyədə olur.

Nəticə etibarilə:

·       Ev üçün 5–8 portlu Gigabit unmanaged switch modelləri;

·       Kiçik ofislər üçün 8–16 portlu PoE dəstəkləyən managed switch modelləri;

·       Böyük müəssisələr üçün isə 24 port və daha çox Layer 3 managed switch modelləri ən doğru seçim sayılır.

Switch seçərkən hansı göstəricilər vacibdir?

Switch alarkən yalnız port sayına baxmaq düzgün yanaşma deyil. Bu cihazların performansına, enerji istehlakına, texnologiya səviyyəsinə və təhlükəsizlik funksiyalarına diqqət edilməlidir. Düzgün seçilmiş switch illərlə problemsiz işləyir və şəbəkənin sabitliyini təmin edir.

Ən vacib göstəricilərdən biri port sayı və sürət dərəcəsidir. Kiçik ev və ofis şəbəkələri üçün 5–8 port kifayət edir, lakin daha böyük sistemlərdə 16, 24 və ya 48 portlu modellərdən istifadə olunur. Portların “Gigabit” (1000 Mbps) və ya “Fast Ethernet” (100 Mbps) sürət dəyərlərinə malik olması da mühümdür. Gigabit switch modelləri daha sürətli məlumat ötürülməsi təmin edir və müasir cihazlarla daha uyğun işləyir.

Əgər şəbəkədə IP kamera, access point və ya VoIP telefon kimi cihazlar varsa, PoE dəstəyi olan switch seçmək daha məqsədəuyğundur. Bu texnologiya eyni kabel vasitəsilə həm enerji, həm də məlumat ötürür. Beləliklə, əlavə enerji adapterlərinə ehtiyac qalmır və quraşdırma daha səliqəli olur.

Port sayı, sürət və enerji istehlakı

Switch seçərkən port sayını real ehtiyacdan bir qədər artıq götürmək məsləhətdir. Çünki gələcəkdə əlavə cihazların qoşulması lazım gələrsə, yenidən avadanlıq dəyişməyə ehtiyac qalmaz.

Enerji istehlakı da diqqət tələb edən məsələdir. Xüsusilə 24 və daha çox portlu modellərdə enerji qənaətli rejimlər önəm daşıyır. Müasir switch modelləri “Green Ethernet” texnologiyası ilə gəlir. Bu sistem boş portları avtomatik olaraq deaktiv edir və kabel uzunluğuna görə enerji istehlakını azaldır.

Gigabit switch modellərində “full-duplex” rejimi mütləq olmalıdır. Bu rejim eyni anda həm məlumat göndərməyə, həm də qəbul etməyə imkan verir və beləliklə, şəbəkə yüklənməsi zamanı gecikmələrin qarşısı alınır.

Təhlükəsizlik və performans üstünlükləri

Təhlükəsizlik baxımından managed switch modelləri daha üstün hesab olunur. Onlarda VLAN, port nəzarəti və trafikin prioritetləşdirilməsi kimi funksiyalar mövcuddur. Bu xüsusiyyətlər, xüsusilə korporativ mühitdə, şəbəkənin qorunması və idarəolunması üçün zəruridir.

“QoS” (Quality of Service) funksiyası olan modellər real vaxt rejimində işləyən xidmətlər — məsələn, videozənglər və IP telefonlar — üçün daha yüksək prioritet təyin edir. Bu, kəsintisiz və aydın səs-görüntü axınını təmin edir.

Bəzi premium modellər “link aggregation” və “loop prevention” texnologiyalarını dəstəkləyir. Bu xüsusiyyətlər bir neçə portu birləşdirərək sürəti artırır və eyni zamanda şəbəkədə dövri siqnal dövrlərinin yaranmasının qarşısını alır.