ما هو محول شبكة الإيثرنت Ethernet Switch 

محولات إيثرنت هي العنصر الأساسي في معظم شبكات البيانات، وعلى الرغم من أنّ محولات الشبكات يمكن أن تستخدم أي معيار من مجموعة متنوعة من معايير الاتصالات، إلّا أنّ الإيثرنت هي الأكثر استخداماً، كما تُستخدم المحولات للتحكم الصناعي، حيث يلزم وجود قوة وأداء من فئة الناقل، وبطبيعة الحال يكون لهذه المحولات الصناعية سعر يعكس ذلك، ولا يتم استخدامها عادةً، حيث يمكن أن تكون المحولات القياسية كافية.

محول الإيثرنت Ethernet Switch:

هي لبنات بناء أساسية لأي شبكة، حيث تقوم بتوصيل أجهزة متعددة معاً عندما تكون على نفس الشبكة، كما ستتضمن العقد الموجودة على الشبكة أجهزة مثل: أجهزة الكمبيوتر والخوادم ونقاط الوصول اللاسلكية والطابعات، وهي أجهزة شبه ذكية تتيح توجيه البيانات في الاتجاه المطلوب بحيث يتم توجيهها بشكل صحيح عند إرسال حزمة بيانات من المصدر إلى الوجهة.

يمكّن محول الإيثرنت الأجهزة المتصلة على الشبكة من تبادل البيانات والتحدث مع بعضها البعض، كما يمكن أن يكون محول الإيثرنت صغيراً أو كبيراً جداً، ومن المعروف أنّ الشبكات الرئيسية قد فشلت عند تعطل محول الشبكة، ممّا يوضح هذا الطبيعة الأساسية لمحولات الشبكة، وماهية الحالة لمحولات الإيثرنت داخل الشبكات.

يمتلك محول شبكة “Ethernet” القدرة على العمل مع عناوين “MAC” للأجهزة المتصلة به، وباستخدام هذه المعلومات، يمكنه التعرف على أجهزة الكمبيوتر أو الوحدات الأخرى على كل من منافذها، وبهذه الطريقة يمكنه إرسال حزم البيانات إلى المنافذ ذات الصلة، وبعدها إلى الأجهزة المناسبة دون إرسال البيانات غير الضرورية بشكل كبير للشبكة، بالإضافة إلى ذلك فإنّ محول “Ethernet” لديه القدرة على تحديد النطاق الترددي الكامل لكل من منافذها، ممّا يعني أنّه بغض النظر عن عدد الأجهزة التي تعمل، سيتمكن المستخدمون دائماً من الوصول إلى الحد الأقصى لمقدار النطاق الترددي.

ملاحظة:“MAC” هي اختصار لـ “Medium access control”.

ما هي محولات إيثرنت المدارة وغير المدارة؟

1. المحولات غير المُدارة “Unmanaged switches”:

يُعد تبديل الشبكة غير المُدارة الشكل الأكثر شيوعاً لمحول الإيثرنت، وهذا النوع من محولات الإيثرنت مصمم بحيث يتم توصيله ببساطة بالشبكة ثم تشغيله بدون أي تكوين يدوي، وعادةً ما تكون المحولات غير المُدارة مخصصة للاتصال الأساسي، وغالباً ما يتم استخدامها في شبكات المنزل أو المكاتب الصغيرة أو في أي مكان يلزم فيه عدد قليل من منافذ الإيثرنت، وذلك في المكتب والمختبرات وفي غرف الاجتماعات.

2. المحولات المُدارة “Managed switches”:

توفر المحولات المُدارة أماناً كبيراً مع المزيد من الميزات والمرونة؛ لأنّه يمكن تهيئتها لتلائم الشبكة بشكل مخصص، ومع هذا التحكم الأكبر من الممكن حماية الشبكة بشكل أفضل وتحسين جودة الخدمة لأولئك الذين يصلون إلى الشبكة، حيث يمكن إعطاء الأولوية لحركة المرور بحيث يتم تخصيص النطاق الترددي المتاح لتطبيق معين بأفضل طريقة.

هناك أيضاً نوع من التبديل يشار إليه على أنّه محول صناعي، حيث تُستخدم عادةً للتحكم الصناعي والتطبيقات المماثلة، وتسمى بالمحولات الصناعية لأنّها تستخدم في البيئات الصناعية التي تتطلب مستوى عالٍ من المتانة، وتحمل نطاقات درجات الحرارة الواسعة، وبالإضافة إلى هذه المحولات الصناعية تتميز بأداء إيثرنت من فئة الناقل، لأنّ البيئات الصناعية والإنتاجية تحتاج إلى موثوقية عالية جداً نظراً لتكاليف أي انقطاع.

محولات الإيثرنت 10 و100 و1000 جيجابت:

تدعم محولات جيجابت 10 و100 و1000 ميجابت في الثانية أي 1 جيجابت في الثانية، حيث أضاف معيار جيجابت الإرسال ثنائي الاتجاه، والذي يوفر الإرسال والاستقبال في وقت واحد في كل سطر، كما أنّ جميع شبكات الإيثرنت الأقل من (10 جيجابت في الثانية) متوافقة مع الإصدارات السابقة، وتكتشف أعلى سرعة مشتركة بين طرفي الاتصال.

لا يحتوي المحول الأساسي “غير المُدار” على تكوين للمستخدم، ولا يوجد ما يمكن فعله باستثناء توصيل الكابلات وتشغيلها، في المقابل بالنسبة لشبكات الشركة يمكن تكوين مفتاح “مُدار” لأداء مهام مختلفة مثل ضبط السرعات ودمج المستخدمين في مجموعات فرعية ومراقبة حركة المرور وتقرير النشاط، حيث تستخدم الشبكة المحلية الافتراضية “SNMP” بروتوكول الشجرة الممتدة “STP” وشبكة إيثرنت. 

• “SNMP” هي اختصار “Simple Network Management Protocol”.

• “STP” هي اختصار لـ “spanning tree protocol”.

مزايا محولات الإيثرنت:

• تقليل وقت تعطل الشبكة.

• تحسين أداء الشبكة.

• زيادة عرض النطاق الترددي المتاح على الشبكة.

• تخفيف الضغط على أجهزة الحوسبة الفردية.

• حماية شبكة الشركة الشاملة بأمان أكثر قوة.

• انخفاض النفقات الرأسمالية والنفقات التشغيلية الخاصة بتكنولوجيا المعلومات بفضل الإدارة عن بُعد والأسلاك الموحدة.

• البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات بالحجم المناسب.

• التخطيط للتوسع المستقبلي باستخدام المفاتيح المعيارية.

تدعم معظم شبكات الشركات مجموعة من التقنيات السلكية واللاسلكية، بما في ذلك تبديل الإيثرنت كجزء من البنية التحتية السلكية، حيث يمكن لعشرات الأجهزة الاتصال بشبكة باستخدام محولات الإيثرنت، ويمكن للمسؤولين مراقبة حركة المرور والتحكم في الاتصالات بين الأجهزة، وإدارة وصول المستخدم بأمان واستكشاف الأخطاء وإصلاحها بسرعة.

تأتي المحولات في مجموعة متنوعة من الأنواع، ممّا يعني أنّ المؤسسات يمكنها دائماً إيجاد الوسيلة بالحجم المناسب لشبكتها، كما تتراوح هذه من محولات الشبكة الأساسية غير المُدارة التي توفر إمكانية التوصيل والتشغيل، إلى محولات “Gigabit Ethernet” الغنية بالميزات التي تعمل بسرعات أعلى من الخيارات اللاسلكية.

محولات جيجابت إيثرنت:

تقوم محولات جيجابت متعددة المنافذ بتوصيل الأجهزة التي تدعم الإيثرنت داخل الشبكة، مع توفير إمكانات أداء أفضل، حيث يدعم المحول المزود بمنافذ جيجابت إيثرنت سرعة نقل قصوى تبلغ “جيجابت في الثانية”، كما هو الحال مع الأنواع الأخرى من محولات الإيثرنت، سيقوم محول شبكة جيجابت بتوصيل الأجهزة الموجودة على شبكة المنطقة المحلية “LAN“.

كما تسمح محولات “Gigabit” ذات تكوينات المنافذ المتعددة بتوسيع سعة الشبكة في بيئات المستهلكين أو الشركات، حيث يمكن لمحول جيجابت ذي “8 منافذ” أن يوفر عمليات إرسال سريعة في بيئة مكتبية بينما يوفر محول جيجابت “16 منفذاً” أو “24 منفذاً” نطاقاً ترددياً أكبر للشركات الصغيرة والمتوسطة، وغالباً ما تتميز الشبكات الأساسية لشبكة المؤسسة بمحولات “Gigabit Ethernet”.

كما يمكنها نقل إطارات الإيثرنت بسرعات أكبر بعشر مرات من معدل “Fast Ethernet” البالغ “10/100 ميجابت في الثانية” ومع ذلك من أجل تحقيق أداء جيجابت، يجب أن تعمل على دعم جميع مكونات الشبكة المتصلة من خلال المحول المعدل الأسرع، فعلى سبيل المثال يجب أن يكون كل من المحول وجهاز التوجيه على الشبكة قادرين على توفير سرعات جيجابت، كما يجب استخدام كابلات الشبكة المناسبة وغالباً ما يتم نشر معيار “Gigabit Ethernet” لعمليات الإرسال بسرعة “1 جيجابت في الثانية” عند توصيل محطات العمل والخوادم.

تطور تقنية محولات جيجابت إيثرنت:

توجد تقنية تحويل جيجابت مرنة وذكية يمكنها دعم كل من معدلات إيثرنت الثلاثة، حيث يُعد المحول “10/100/1000” مكوناً يمكنه ضبط السرعة القصوى بين المصدر وجهاز الاستقبال، كما يحتوي هذا النوع من محولات “Gigabit Ethernet” على منافذ تحدد سرعة كل جهاز على الشبكة، وتستجيب وفقاً لذلك عند مشاركة المعلومات ونقل الملفات، حيث ستكون الشبكة التي تم تكوينها بشكل صحيح مع القدرة على تقنيات تبديل جيجابت قادرة على دعم عمليات نقل البيانات عالية السرعة بين الأجهزة.