سوییچ چجوری کار می‌کنه
جواب کوتاه
سوییچ هر پیامی که می‌گیره، نگاه می‌کنه از کدوم پورت و از کدوم مک آدرس اومده و اینو توی یه جدول می‌نویسه. این‌جوری یاد می‌گیره هر دستگاه پشت کدوم پورته. بعد پیام رو فقط می‌ده به پورت گیرنده. اگه هنوز ندونه گیرنده کجاست، پیام رو به همه‌ی پورت‌ها می‌فرسته، و وقتی گیرنده جواب داد، جای اونم یاد می‌گیره.
سه تا کلمه
- جدول مکدفترچه‌ی سوییچ: اینکه هر مک آدرس پشت کدوم پورته. بهش جدول CAM هم می‌گن.
- فرستادن به همهوقتی سوییچ نمی‌دونه گیرنده کجاست، پیام رو می‌فرسته به همه‌ی پورت‌ها؛ مثل تلفنچی‌ای که به همه‌ی خط‌ها زنگ می‌زنه.
- رد کردنفرستادن پیام به پورت درست؛ کار اصلی سوییچ همینه. انگلیسیش forwarding هست.
روز اول تلفنچی
مثلا فرض کنید یه اداره یه تلفنچی تازه‌کار داره. روز اول نمی‌دونه کدوم کارمند پشت کدوم خط تلفن نشسته. ولی هر بار یکی زنگ می‌زنه، می‌بینه تماس از کدوم خط اومده و اسمش رو کنار شماره‌ی همون خط توی دفترچه‌ش می‌نویسه. کم‌کم دفترچه پر می‌شه و دیگه لازم نیست برای پیدا کردن کسی به همه‌ی خط‌ها زنگ بزنه.
سوییچ دقیقا همین تلفنچیه. خط‌ها پورت‌های سوییچ هستن، اسم‌ها مک آدرس‌ها (درس مک آدرس)، و دفترچه هم جدول مک.
یاد گرفتن، قدم‌به‌قدم
چهار تا دستگاه به یه سوییچ وصلن، و دفترچه‌ی سوییچ کنار هر تصویره. شماره‌ها ترتیب رو نشون می‌دن:
دقت کنید سوییچ از هر پیام دو تا چیز برمی‌داره: آدرس فرستنده رو توی دفترچه می‌نویسه، و آدرس گیرنده رو توی دفترچه پیدا می‌کنه. این‌جوری، بی اینکه کسی چیزی بهش یاد بده، خودش جای همه رو پیدا می‌کنه.
جایی نفرستادن: فیلتر
گاهی گیرنده پشت همون پورتیه که پیام ازش اومده. مثلا دو تا دستگاه با یه هاب کوچیک به یه پورت سوییچ وصلن. سوییچ توی دفترچه می‌بینه هر دو پشت یه پورتن، پس پیام رو جای دیگه‌ای نمی‌فرسته. به این کار می‌گن فیلتر کردن، و نمی‌ذاره بقیه‌ی شبکه بی‌دلیل شلوغ بشه.
پیام برای همه
پیامی که به آدرس «همه»، یعنی FF:FF:FF:FF:FF:FF، فرستاده بشه، مخاطبش همه‌ن. پس سوییچ اونو به همه‌ی پورت‌ها می‌فرسته، جز پورتی که ازش اومده؛ مثل تلفنچی‌ای که یه خبر رو برای همه‌ی کارمندها اعلام می‌کنه. درس بعد، ARP، از همین پیام برای همه استفاده می‌کنه.
دو روش رد کردن
تلفنچی می‌تونه صبر کنه تا طرف حرفش رو کامل بزنه و بعد وصلش کنه، یا همین که اسم گیرنده رو شنید، وصلش کنه. سوییچ‌ها هم دو تا روش دارن:
روش کامل‌خون پیام رو کامل می‌گیره، عدد چک ته کارت (FCS) رو می‌سنجه و اگه خراب بود می‌ندازه دور (درس اترنت). روش تندرو همین که آدرس گیرنده رو خوند، شروع می‌کنه به فرستادن. تاخیرش کمتره، حدود ده میکروثانیه، ولی پیام خراب رو هم رد می‌کنه و فهمیدنش رو می‌سپره به گیرنده. یه روش وسطی هم هست که فقط برای ۶۴ بایت اول صبر می‌کنه.
سوییچ لایه ۳
سوییچی که تا اینجا دیدید، سوییچ لایه ۲ هست: فقط مک آدرس رو می‌خونه و توی یه شبکه‌ی کوچیک کار می‌کنه. بعضی سوییچ‌ها کار روتر رو هم بلدن و آدرس IP رو هم می‌خونن؛ به اینا می‌گن سوییچ لایه ۳ یا چندلایه. این‌ها توی شبکه‌های بزرگ، بین چند تیکه‌ی جدای شبکه، کار روتر رو هم می‌کنن (پله‌های مدل OSI).
پورت بالارو و حلقه
سوییچی که دستگاه‌های یه طبقه بهش وصلن، معمولا یکی دو تا پورت تندتر هم داره که می‌ره به سوییچ اصلی ساختمون؛ بهش می‌گن پورت بالارو (uplink)، چون رفت‌وآمد همه‌ی دستگاه‌ها از اونجا بالا می‌ره.
اگه سوییچ‌ها رو طوری به هم وصل کنید که یه دایره بسازن، پیام‌هایی که برای همه‌ن می‌تونن تا ابد دور بزنن. برای اینکه این اتفاق نیفته، یه قاعده هست به اسم STP که بعضی از سیم‌ها رو می‌بنده تا شبکه شکل درخت بگیره؛ توی همین مسیر درس خودش رو داره.
سه تا اشتباه رایج
- «سوییچ از اول می‌دونه هر دستگاه کجاست.»نه. روز اول هیچی نمی‌دونه. از روی پیام‌هایی که خود دستگاه‌ها می‌فرستن یاد می‌گیره، و تا یاد نگرفته، به همه می‌فرسته.
- «سوییچ آدرس IP رو می‌خونه.»نه. سوییچ معمولی (لایه ۲) فقط مک آدرس رو می‌خونه. IP کار روتر یا سوییچ لایه ۳ هست.
- «هر چی سوییچ بیشتر، شبکه مطمئن‌تر؛ هر جور می‌خواید وصلشون کنید.»نه. اگه سوییچ‌ها رو طوری به هم وصل کنید که یه دایره بسازن، پیام‌ها می‌تونن تا ابد دور بزنن. برای همین یه قاعده به اسم STP لازمه، که درس خودش رو داره.
جمع‌بندی. آنچه از این درس با خودتان می‌برید.
- سوییچ مک فرستنده‌ی هر پیام رو کنار پورتش توی جدول مک می‌نویسه.
- گیرنده توی جدول بود؟ فقط به همون پورت. نبود؟ به همه‌ی پورت‌های دیگه.
- اگه گیرنده پشت همون پورتِ فرستنده باشه، پیام جای دیگه‌ای نمی‌ره (فیلتر).
- پیامی که برای همه‌ست، به همه‌ی پورت‌ها می‌ره.
- روش کامل‌خون پیام رو کامل می‌گیره و اگه خراب بود می‌ندازه دور؛ روش تندرو زودتر می‌فرسته، ولی پیام خراب رو هم رد می‌کنه.
- سوییچ لایه ۲ با مک کار می‌کنه؛ سوییچ لایه ۳ کار روتر با IP رو هم بلده.
خودتان را بسنجید
۱۵ پرسش، هر بار تازه از میان ۳۰ پرسش این درس. آخر آزمون فقط کارنامه را می‌بینید: چند درست، چند نادرست.