نحوه افزايش پورت‌هاي يك روتر

اين روزها با توجه به استفاده از ارتباطات باند پهن اينترنت در منازل و شركت‌هاي مختلف، شاهد استفاده از روترهاي مجهز به يك مودم ADSL داخلي در بسيار از منازل و شركت‌هاي كوچك هستيم. افزايش تعداد ابزارهايي كه از قابليت‌هاي شبكه‌سازي بي‌سيم واي‌فاي پشتيباني مي‌كنند نيز به‌طور خاص با رشد استقبال از روترهاي بي‌سيم همراه بوده است. با اين‌حال، اغلب با پرسش‌هايي در زمينه كار با اين ابزارهاي قدرتمند مواجه مي‌شويم كه شايد در ظاهر بسيار ساده به نظر برسند، اما براي گروه زيادي از كاربران به يك نگراني جدي تبديل شده‌ است. يكي از متداول‌ترين پرسش‌ها در اين زمينه، نحوه افزايش تعداد پورت‌هاي قابل استفاده روي يك روتر است. روترهايي كه براي بازار SOHO (سرنام Small Office/Home Office) در نظر‌گرفته شده‌اند، اغلب تنها چهار پورت دارند كه اين درگاه‌ها با توجه به تعدد سيستم‌هاي موجود در منازل و شركت‌هاي كوچك، به‌سرعت پر مي‌شوند.

همان‌طور كه در شكل 1 مشاهده مي‌كنيد، پاسخ خلاصه به مشكل مذكور اين است كه بايد يكي از درگاه‌هاي روتر خود را به يك سوييچ متصل كنيد كه پورت‌هاي كافي را براي اتصال همه سيستم‌هاي شما فراهم مي‌كند. با اين‌حال، تصميم گرفتيم اين موضوع را به‌طور گسترده‌تري مورد بررسي قرار‌داده و به بعضي از پرسش‌هاي جانبي در رابطه با آن پاسخ دهيم.


شكل 1

1 – آيا يك سوييچ همان روتر است؟
پاسخ اين سؤال به‌طور مشخص منفي است. به‌عنوان يك توضيح ساده، بايد بدانيد كه روترها مي‌توانند يك اتصال اينترنت واحد را در بين چند كامپيوتر به اشتراك بگذارند. از سوي ديگر، سوييچ‌ها به شما اجازه مي‌دهند تا يك درگاه واحد روي روتر خود (يا يك سوييچ ديگر) را بين چند ابزار اترنت به‌اشتراك بگذاريد. البته، تفاوت عملكرد اين دو ابزار در لايه‌هاي شبكه و نحوه رفتار آن‌ها با حوزه‌هاي برخورد (Collision) كاملاً متفاوت است، اما اين توضيحات در حوزه ديد مقاله حاضر قرار نمي‌گيرند.

2 – يك سوييچ چطور كار مي‌كند؟
سوييچ‌ها داده‌ها را بر‌اساس آدرس MAC داخل بسته‌هاي داده اداره مي‌كنند. سوييچ به‌طور خودكار آدرس MAC هر يك از ابزارهاي متصل به پورت‌هاي خود را شناسايي كرده و آن را در يك جدول انتخاب (Lookup) در داخل سوييچ ذخيره مي‌كند. هر بسته داده ارسال شده، حاوي آدرس MAC مبدأ از ابزار ارسال‌كننده داده و همچنين يك آدرس MAC مقصد براي ابزاري است كه داده‌ها براي آن فرستاده شده‌اند. سوييچ با توجه به آدرس مقصد، داده‌ها را تنها به همان درگاه فيزيكي خود مي‌فرستد كه ابزار مقصد به آن متصل شده است.

3 – آيا اضافه كردن يك سوييچ به روتر باعث كندي آن مي‌شود؟
خير، زيرا داده‌ها تنها زماني از سوييچ خارج مي‌شوند كه بسته‌هاي داده حاوي يك آدرس مقصد براي يكي از ابزارهاي متصل به سوييچ باشند. بنابراين، اگر شما يك ابزار پخش‌كننده رسانه مبتني بر شبكه داشته باشيد كه فايل‌هاي ذخيره شده روي يك NAS متصل به همان سوييچ را پخش مي‌كند (تركيبي كه در شكل 2 نشان داده شده است)، داده‌ها هرگز از كابلي كه سوييچ و روتر را به يكديگر متصل كرده است، عبور نخواهند كرد.


شكل 2

4 – آيا اتصال ابزارها به يك سوييچ اضافه شده، باعث كندي ارتباط آن‌ها مي‌شود؟
اين احتمال وجود دارد؛ در صورتي كه مقدار كلي داده‌هايي كه به‌طور همزمان روي اتصال بين روتر و سوييچ فرستاده مي‌شوند، از ظرفيت اتصال مذكور فراتر رود، اين اتصال مي‌تواند به يك گلوگاه تبديل شود. يك سوييچ 100/10مي‌تواند در مجموع صد مگابيت بر ثانيه از داده‌ها را در هر مسير به‌طور همزمان روي هر پورت خود اداره كند. اين قابليت در يك سوييچ گيگابيتي (1000/100/10) به هزار مگابيت بر ثانيه مي‌رسد.
گلوگاه‌ها به طور معمول هنگام مرور وب، تبادل ايميل و فعاليت‌هاي مشابه در شبكه‌هاي خانگي يا شركتي كوچك ايجاد نمي‌شوند، زيرا اندازه‌ داده‌ها به‌نسبت كوچك است، فعاليت زيادي در شبكه صورت نمي‌گيرد و تعداد ابزارها نيز پايين است.

چيزي كه مي‌تواند مشكلاتي را در اين شرايط ايجاد كند، فعاليت‌هاي سنگيني مانند انتقال فايل‌هاي بزرگ، دانلود فايل‌ يا جابه‌جايي جريان‌هاي متعدد ويديويي است. تنها روش براي اطمينان از اين موضوع كه شما با يك گلوگاه برخورد نمي‌كنيد، اين است كه جريان داده‌هاي خود را آناليز كرده و جريان‌هايي با ملزومات بالاي پهناي باند را روي يك سوييچ واحد نگه‌داريد. تمام سوييچ‌هاي امروزي (100/10 و گيگابيتي) به‌گونه‌اي طراحي شده‌اند تا انتقال بدون مانع با سرعت كابل را به‌طور همزمان بين تمام پورت‌هاي سوييچ تأمين كنند. به‌عبارت ديگر، هر جفت ابزار مي‌توانند داده‌ها را با بالاترين سرعت پورت خود تبادل كنند، بدون آن‌كه براي هر جفت ابزار ديگري مزاحمتي ايجاد كرده باشند.

5 – آيا اهميتي دارد كه از كدام پورت براي اتصال استفاده مي‌كنيم؟
خير، اما در گذشته اين موضوع تفاوت داشت. پورت‌هاي سوييچ به طور اساسي براي اتصال به ابزار‌ها طراحي شده بودند. بنابراين، وقتي مجبور مي‌شويد يك سوييچ را به شبكه خود اضافه كنيد، بايد از يك كابل Crossover ويژه استفاده مي‌كرديد كه جفت سيم ارسال و دريافت در آن جابه‌جا شده‌اند. از سوي ديگر، گاهي اوقات روترها و سوييچ‌ها يك پورت Uplink ويژه داشتند كه جاي اتصالات ارسال و دريافت از قبل در آن عوض شده‌ است. حالا هيچ‌يك از روش‌هاي مذكور مورد استفاده قرار نمي‌گيرند. در واقع تمام روترها و سوييچ‌هاي امروزي داراي پورت‌هايي با قابليت Auto MDIX هستند كه به‌طور خودكار تشخيص‌ مي‌دهند به يك ابزار متصل شده‌اند يا به پورت يك سوييچ ديگر. اين درگاه‌ها سپس خودشان را بر‌اساس شرايط موجود تنظيم مي‌كنند.حتي اگر يك روتر بسيار قديمي داشته باشيد، سوييچي كه مي‌خريد داراي قابليت مذكور خواهد بود و پشتيباني، تنها يكي از ابزارها براي بهره‌گيري از قابليت Auto MDIX كافي خواهد بود.

6 – آيا مي‌توانم سوييچ‌هاي بيشتري را اضافه كنم؟
بدون ترديد. اما بايد به مشكل ايجاد گلوگاه توجه داشته و گروه‌بندي ابزارهاي خود را طوري انجام دهيد كه از اين مشكل اجتناب كنيد. اگر مي‌خواهيد سوييچ‌هاي بيشتري را اضافه كنيد، در صورت امكان از يك اتصال ستاره‌اي استفاده كرده (شكل 3) و از اتصال زنجيره‌اي سوييچ‌ها به يكديگر اجتناب كنيد.


شكل 3

7 – آيا نوع سوييچي كه خريداري مي‌كنم، اهميت دارد؟
بعضي از كارشناسان معتقدند، عملكرد سوييچ‌هاي مديريت نشده (Unmanaged) با يكديگر متفاوت است. در حقيقت در بين سوييچ‌هاي 100/10 يا 100/100/10 با اندازه‌هايي كه در محيط‌هاي SOHO مورد استفاده قرار مي‌گيرند (تا 24 پورت)، تفاوت عملكرد چنداني وجود ندارد. بنابراين، مي‌توانيد خريد خود را بر‌اساس اولويت‌هاي قيمتي، ضمانت و نام تجاري انجام دهيد.نكته مهم ضمانت است، به‌خصوص درباره سوييچ‌هاي گيگابيتي. سوييچ‌هاي گيگابيتي گرماي بسيار بيشتري نسبت به سوييچ‌هاي 100/10 توليد مي‌كنند و بيشتر توليدكنندگان براي تعبيه خنك كننده‌هاي اضافي در آن‌ها هزينه زيادي صرف نمي‌كنند. بنابراين، سوييچ‌هاي مذكور بيشتر در معرض احتمال خرابي قرار دارند.

8 – آيا بايد يك سوييچ «هوشمند» يا مديريت شده را خريداري كنم؟
سوييچ‌هاي هوشمند يا مديريت شده، عملكرد بالاتري را براي شما به همراه نخواهند داشت. اين ابزارها ويژگي‌هاي خاصي را فراهم مي‌كنند كه مي‌توانند در شبكه‌هاي بزرگ‌تر مفيد باشند.

9 – آيا استفاده از پورت‌هاي روتر و پورت‌هاي سوييچ تفاوتي دارد؟
خير. پورت‌هاي روتر به يك تراشه سوييچ متصل شده‌اند كه همانند تراشه مورد استفاده در يك سوييچ كار مي‌كند. پورت «روتينگ» يك روتر يا همان پورتي كه انتقال داده‌ها از/به اينترنت را اداره مي‌كند، با داده‌هايي كه مابين ابزارهاي روي سوييچ جابه‌جا مي‌شوند، درگير نخواهد شد.

10 – آيا اضافه كردن يك سوييچ، در تخصيص IP مشكلي ايجاد مي‌كند؟
خير. همان‌طور كه قبلاً نيز اشاره كرديم، تمام كاري كه سوييچ انجام مي‌دهد، هدايت ترافيك بر‌اساس آدرس‌هاي MAC است. تخصيص IP از طريق DHCP يا به‌صورت دستي انجام مي‌شود و مبتني بر يك پروتكل سطح بالاتر (TCP/IP) است كه سوييچ تنها آن را عبور مي‌دهد. تخصيص آدرس IP در ابزارهاي متصل به پورت‌هاي سوييچ انجام مي‌شود، نه خود پورت‌ها. مادامي‌كه بسته‌ها حاوي آدرس‌هاي MAC صحيح مقصد باشند، به ابزار مناسب خواهند رسيد.

11 – آيا اضافه كردن يك سوييچ باعث افزايش زمان تأخير/Ping خواهد شد؟
از نظر فني بله. اما اين افزايش كمتر از آن است كه شما متوجه آن شويد. به عنوان مثال، NETGEAR تأخير سوييچ گيگابيتي GS108 خود را معادل چهار ميكروثانيه براي بسته‌هاي 1500 بايتي ذكر مي‌كند. اين تأخير به هيچ‌وجه در حدي نيست كه بخواهيد نگران آن باشيد.