فهم محولات الشبكة: كل ما تحتاج إلى معرفته

يعد محول الشبكة جزءًا أساسيًا من الشبكات الحديثة. وهو يعمل في طبقة ارتباط البيانات الخاصة بنموذج OSI (الطبقة 2)، على عكس المحور الذي يبث البيانات إلى جميع الأجهزة الموجودة على الشبكة. يقوم المحول بإرسال حزم البيانات فقط إلى الجهاز المخصص لها. وهذا يجعل الشبكات أسرع وأكثر أمانًا. يمكن أن تكون المحولات بسيطة أو غير مُدارة أو متقدمة مع ميزات مثل تجزئة شبكة VLAN وجودة الخدمة (QoS) وإدارة الشبكة المستندة إلى SNMP. وهي ضرورية لإنشاء شبكات محلية (LAN)، مما يسمح للأجهزة المتصلة بالاتصال بسرعة وسلاسة.

ما هو تبديل الشبكة؟

تعريف ووظيفة تبديل الشبكة

يقوم محول الشبكة، وهو عبارة عن قطعة من الأجهزة، بإعادة توجيه حزم البيانات إلى الأجهزة المحددة على الشبكة فقط. إنه يعمل في الطبقة الثانية من نموذج OSI ويقوم بذلك عن طريق التحقق من الحزم الواردة لعناوين MAC الخاصة بها حتى يمكن إرسالها إلى حيث من المفترض أن تذهب. من بين أمور أخرى، تضمن هذه السعة تشغيل الشبكات بشكل أسرع نظرًا لوجود حركة مرور غير مجدية أو فرص تصادم أقل. علاوة على ذلك، تمتلك المحولات قدرات متعددة الطبقات لعمليات أكثر تعقيدًا، مما يعني أنه يمكن استخدامها في أنواع مختلفة من الشبكات بدءًا من الشبكات الأساسية إلى الشبكات المعقدة.

كيف يختلف محول الشبكة عن جهاز التوجيه؟

على الرغم من أن محولات الشبكة وأجهزة التوجيه تعد أجهزة أساسية في الشبكات، إلا أن لها وظائف مختلفة وتعمل على طبقات مختلفة من نموذج OSI. فيما يلي الاختلافات الرئيسية:

• طبقة التشغيل:
• التبديل: يعمل في الطبقة الثانية (طبقة ربط البيانات)، والذي يستخدم عناوين MAC لإعادة توجيه حزم البيانات بين الأجهزة.
• جهاز التوجيه: يعمل هذا الجهاز في الطبقة الثالثة (طبقة الشبكة)، مما يعني أنه يستخدم عناوين IP للعثور عليه. تعمل في الطبقة الثانية (طبقة ربط البيانات), أفضل مسار لحزم البيانات بين الشبكات المختلفة.
• وظائف:
• التبديل: يدير حركة البيانات داخل الشبكة المحلية (LAN). يقوم بإعادة توجيه الحزم الموجهة إلى مستلم معين فقط. يعمل هذا الجهاز في الطبقة الثالثة (طبقة الشبكة)، مما يعني أنه يستخدم عناوين IP للبحث، وبالتالي تحسين كفاءة الشبكة.
• جهاز التوجيه: يقوم بربط شبكات متعددة، مما يسمح بالوصول إلى الإنترنت والتواصل عبر شبكات مختلفة.
• طريقة المعالجة:
• التبديل: تستخدم المحولات عناوين MAC، أو عناوين الأجهزة، لإرسال الحزم مباشرة إلى أي جهاز داخل الشبكة.
• جهاز التوجيه: يستخدم جهاز التوجيه عناوين IP، والتي تسمى أيضًا العناوين المنطقية، لتوجيه الحزم عبر العديد من الشبكات.
• الموانئ:
• المحول: تم تجهيز المحولات بعدد كبير من المنافذ (عادةً 8-48 أو أكثر) المستخدمة لتوصيل العديد من الأجهزة داخل شبكة واحدة.
• جهاز التوجيه: تحتوي أجهزة التوجيه على منافذ أقل ولكنها تتضمن منافذ WAN، والتي تمكنها من الاتصال بالشبكات الخارجية مثل الإنترنت.
• مجالات البث:
• التبديل: لا يقوم المحول بفصل مجالات البث بشكل افتراضي؛ ومع ذلك، يمكن إجراء تكوين VLAN لتقسيم مجالات البث داخل نفس المحول.
• جهاز التوجيه: عادةً ما يتم فصل مجالات البث عند عبورها عبر شبكات مختلفة عبر جهاز توجيه لأن هذا يمنع حركة البث من الانتشار خارج الشبكة المحلية الخاصة بها (LAN).
• المواصفات الفنية:
• مفتاح كهربائي:
• الإنتاجية: يمكن أن تتراوح الإنتاجية في أي مكان بين 1 جيجابت في الثانية و100 جيجابت في الثانية أو حتى أعلى من هذا الرقم في بعض الأحيان، اعتمادًا على المتطلبات المحددة للمؤسسة المعنية، أي نوع حركة المرور التي ستتدفق عبر هذه المحولات، وما إلى ذلك.
• الكمون: زمن الوصول المنخفض عادة (أقل من مللي ثانية) بسبب إعادة توجيه الحزمة الداخلية.
• دعم VLAN: تدعم المحولات المتقدمة شبكات VLAN لتجزئة الشبكة.
• جودة الخدمة (QoS): تضمن أولوية التعامل مع البيانات الهامة.
• جهاز التوجيه:
• بروتوكولات التوجيه: يدعم بروتوكولات التوجيه الديناميكية مثل OSPF، BGP، EIGRP، إلخ.
• واجهة WAN: توفر خيارات متنوعة، مثل Ethernet وDSL والألياف وما إلى ذلك، لتوصيل أنواع مختلفة من الشبكات واسعة النطاق (WANs).
• ميزات جدار الحماية: غالبًا ما يتم دمجها مع وظائف جدار الحماية وبروتوكولات الأمان.
• NAT/PAT: يدعم ترجمة عنوان الشبكة (NAT) وترجمة عنوان المنفذ (PAT) لأمان الشبكة الداخلية والاستخدام الفعال لعنوان IP.

يعد فهم هذه الاختلافات أمرًا مهمًا عند تصميم شبكات فعالة وآمنة بناءً على متطلبات تنظيمية محددة.

دور منافذ إيثرنت في محولات الشبكة

في شبكة المنطقة المحلية (LAN)، تتمثل الوظيفة الأساسية لمنافذ إيثرنت في محولات الشبكة في السماح للأجهزة بالاتصال. يعد كل منفذ مكانًا حصريًا لتوصيل أجهزة الشبكة مثل أجهزة الكمبيوتر والطابعات والخوادم والمحولات الأخرى، مما يضمن نقل حزم البيانات بشكل فعال. يمكن أن تختلف السرعة التي تعمل بها هذه المنافذ، حيث تدعم 10/100 ميجابت في الثانية للإيثرنت القياسي، و1 جيجابت في الثانية لشبكة جيجابت إيثرنت، وما يصل إلى 100 جيجابت في الثانية للتطبيقات الأكثر تقدمًا، وبالتالي تناسب احتياجات النطاق الترددي المتنوعة. كما أنها تتمتع بوظيفة الطاقة عبر إيثرنت (PoE) التي توفر الطاقة والبيانات من خلال كابل واحد للأجهزة المتصلة، مما يبسط تصميم الشبكة. بالإضافة إلى ذلك، تعمل المحولات المُدارة على تمكين إعدادات تكوين المنفذ لشبكات VLAN وجودة الخدمة (QoS) وتحديد أولويات حركة المرور لتحسين ميزات الأمان والأداء داخل النظام. من الضروري معرفة ما يمكن أن يفعله أو لا يستطيع منفذ Ethernet فعله عند تحسين تخطيط الشبكة لأن ذلك سيساعد في ضمان اتصالات قوية طوال العملية.

أنواع محولات الشبكة: مُدارة وغير مُدارة

ميزات المحولات المُدارة

تساعد المحولات المُدارة في الإشراف على إعدادات الشبكة في بيئات الشبكة الكبيرة والمعقدة. فيما يلي بعض أهم خصائصهم:

1. دعم الشبكات المحلية الافتراضية (VLANs): يمكن للمحولات المُدارة تنفيذ شبكات VLAN، التي تقسم حركة المرور داخل الشبكة لتعزيز الأمان وتقليل الازدحام.
2. جودة الخدمة (QoS): تتيح هذه المفاتيح للمسؤولين تحديد أولويات أنواع مختلفة من حركة المرور. وهذا يضمن حصول التطبيقات المهمة على نطاق ترددي كافٍ مع تقليل زمن الوصول للبيانات الحساسة للوقت.
3. مراقبة الشبكة: لديها أدوات مراقبة وتشخيص أكثر تقدمًا من المحولات غير المُدارة؛ على سبيل المثال، يمكن استخدام SNMP وRMON وSYSLOG، من بين أمور أخرى، لتتبع أداء الشبكة في الوقت الفعلي بالإضافة إلى اكتشاف المشكلات على الفور.
4. ميزات الأمان: تدعم المحولات المُدارة إجراءات أمان أكثر قوة، مثل قوائم التحكم في الوصول (ACLs)، ومصادقة 802.1X، وأمن المنفذ ضد الوصول غير المصرح به.
5. التكرار والاسترداد: يوفر بروتوكول الشجرة الممتدة (STP) وتجميع الارتباطات والوظائف الأخرى المضمنة في المحولات المُدارة إمكانات تجاوز الفشل، مما يجعل الشبكات أكثر قوة.
6. الإدارة عن بعد: يمكن تكوين المحولات المُدارة أو مراقبتها من أي مكان من خلال واجهات الويب أو واجهات سطر الأوامر (CLI) أو برامج الإدارة. يتيح ذلك سهولة الإدارة عبر مواقع متعددة دون التواجد الفعلي.

تسمح هذه الميزات مجتمعة بمزيد من الدقة في التحكم في الشبكات، وزيادة مستويات الأداء، وتحسين الأمان، وهي أمور ضرورية عند التعامل مع البنى التحتية المعقدة.

إيجابيات وسلبيات المحولات غير المُدارة

تتطلب المحولات غير المُدارة، على عكس المحولات المُدارة، تكوينات قليلة وتكون بشكل عام أجهزة توصيل وتشغيل. فيما يلي بعض الإيجابيات والسلبيات:

الايجابيات:

1. سهولة الاستخدام: تتميز المحولات غير المُدارة بسهولة الاستخدام ولا تتطلب الإعداد، لذا فهي تعمل بشكل جيد مع الشبكات الصغيرة أو الاستخدام المنزلي.
2. فعالة من حيث التكلفة: عادة ما تكون أرخص من المحولات المُدارة، مما يجعلها خيارًا ميسور التكلفة لاحتياجات الشبكات الأساسية.
3. الإعداد السريع: نظرًا لعدم الحاجة إلى أي تكوين على الإطلاق، يمكن نشر المحولات غير المُدارة بسرعة، مما يوفر الوقت للمستخدمين الذين يريدون الاتصال الفوري بالشبكة.

سلبيات:

1. التحكم المحدود: لا توفر هذه المفاتيح إمكانية التخصيص أو التكوين، وبالتالي فإن ملاءمتها للبيئات الشبكية المعقدة محدودة.
2. لا توجد إدارة لحركة المرور: خلال أوقات ذروة الاستخدام، قد يحدث ازدحام لأن المحولات غير المُدارة لا تعطي الأولوية لحركة المرور، مما يؤدي إلى انخفاض الأداء.
3. لا توجد ميزات أمان داعمة: لا يمكن استخدام بروتوكولات الأمان المتقدمة فيها، مما يعرض الشبكات لمزيد من مخاطر الوصول غير المصرح به، من بين التهديدات الأمنية الأخرى.
4. نقص قدرات المراقبة: يصبح استكشاف الأخطاء وإصلاحها أكثر صعوبة عندما يكون هناك نقص في الأدوات المدمجة لتشخيص ومراقبة الشبكات، مما يؤدي إلى إدارة غير فعالة لأداء الشبكة.

تجعل هذه الميزات المحولات غير المُدارة مناسبة للتطبيقات البسيطة ولكنها غير مناسبة عندما تكون هناك حاجة إلى مستويات تحكم أعلى في إجراءات الأمان وإدارة الأداء.

الاختيار بين المحولات المُدارة وغير المُدارة

من الضروري مراعاة الاحتياجات المحددة لبيئة الشبكة الخاصة بك عند الاختيار بين المحولات المُدارة وغير المُدارة. تحتوي المحولات المُدارة على مجموعة من الميزات المتقدمة، بما في ذلك دعم شبكات VLAN وجودة الخدمة (QoS) والقدرة على مراقبة الشبكات. وتمنح هذه الميزات مزيدًا من التحكم في إدارة الأمان والأداء، مما يجعلها الأفضل للشبكات المعقدة الأكثر شمولاً والتي تتطلب الدقة والموثوقية. وعلى العكس من ذلك، تعد المحولات غير المُدارة مناسبة للشبكات الصغيرة أو المنزلية لأنها سهلة الاستخدام ورخيصة الثمن وسريعة الإعداد. ومع ذلك، نظرًا لأن هذه لا تأتي مع العديد من الوظائف، فقد تكون هناك قيود على إدارة حركة المرور بالإضافة إلى مشكلات أمنية، على الرغم من أنها تلبي متطلبات الشبكة الأساسية. لذا، بمعنى آخر، اختر المحولات المُدارة إذا كنت بحاجة إلى تدابير أمان قوية وإدارة واسعة النطاق للشبكات المعقدة، ولكن اختر المحولات غير المُدارة عند إعداد اتصالات بسيطة التكلفة وفعالة من حيث التكلفة.

كيف تعمل مفاتيح PoE؟

مقدمة للطاقة عبر الإيثرنت (PoE)

تسمح تقنية Power Over Ethernet (PoE) بنقل الطاقة الكهربائية والبيانات عبر كابل Ethernet واحد. يعمل هذا المزيج على تبسيط عمليات تثبيت الشبكة عن طريق التخلص من الحاجة إلى كابلات أو منافذ طاقة إضافية. يقوم مفتاح PoE بحقن الطاقة في كابلات البيانات لتمكين الأجهزة المتوافقة مثل كاميرات IP ونقاط الوصول اللاسلكية وهواتف VoIP من تلقي الطاقة والبيانات من خلال نفس الاتصال. يتم تحقيق ذلك من خلال معايير مثل IEEE 802.3af، وIEEE 802.3at، وIEEE 802.3bt، والتي تحدد مقدار الطاقة التي يجب توصيلها عند أي مستوى جهد، وبالتالي ضمان سلامة وموثوقية التشغيل مع تقديم مستويات الأداء المطلوبة. كما أنه يساعد على نشر أجهزة الشبكة المختلفة، خاصة عندما يكون تشغيل خطوط طاقة منفصلة أمرًا صعبًا أو غير ممكن.

فوائد استخدام مفاتيح PoE

1. سهلة التركيب: تعمل محولات PoE على تبسيط إعداد الشبكة عن طريق إزالة متطلبات كابلات ومنافذ الطاقة المنفصلة. وهذا يقلل من تعقيد التركيب والتكاليف، خاصة في البيئات المعقدة حيث لا يكون من الممكن تشغيل خطوط طاقة إضافية.
2. أكثر مرونة: تتيح تقنية PoE وضع الأجهزة في المواقع المثالية بدلاً من تقييدها بسبب قربها من مصادر الطاقة. وهو يدعم هذه المرونة من خلال تصميم أفضل للشبكة وخيارات نشر متزايدة لأجهزة الشبكة.
3. إدارة الطاقة من مكان واحد: باستخدام مفتاح PoE، يمكنك التحكم في توصيل الطاقة مركزيًا، مما يعني أنه كمسؤول، يمكنك مراقبة وتنظيم توزيع الكهرباء بين الأجهزة المتصلة من مكان بعيد. تعمل إدارة الطاقة في مكان واحد على تحسين موثوقية الشبكة، مما يجعل الصيانة سهلة.
4. خيار أكثر أمانًا: تضمن معايير IEEE الخاصة بوحدات PoE نقل التيار الكهربائي بشكل آمن وموثوق، وبالتالي تقليل مخاطر الحوادث الكهربائية. ومن بين هذه الآليات تلك المصممة بشكل واضح لمنع التحميل الزائد على معدات الشبكة والدوائر القصيرة أو التوصيلات الخاطئة أثناء إجراءات التثبيت.
5. تكلفة منخفضة: من خلال نقل البيانات بالطاقة عبر بنية تحتية لكابل واحد، يتطلب PoE عددًا أقل من مواد الأسلاك والإمدادات الإضافية، مما يوفر المال على كل من الموارد المستخدمة أثناء أنشطة البناء والعمالة المشاركة في مثل هذه الأعمال. ولهذا السبب وحده، يجد الكثير من الناس أن هذه الشبكات ميسورة التكلفة، معتبرين أن فوائدها تفوق عيوبها في الظروف العادية عندما يتعلق الأمر بالشبكات.

القدرة على التوسع: من المزايا الأخرى التي توفرها مفاتيح الطاقة هي القدرة التي تمنحها للمستخدمين على توسيع الشبكات الحالية دون التدخل كثيرًا في الإعدادات الموضوعة بالفعل. وتثبت هذه القدرة على التوسع أنها مفيدة للغاية، وخاصة داخل المكاتب أو حتى المباني الذكية، حيث قد تختلف معدلات النمو بشكل كبير اعتمادًا على عوامل مختلفة تؤثر على المؤسسات المحيطة بها.

أمثلة على مفاتيح PoE الشائعة

1. سلسلة Cisco Catalyst 2960-X: تشتهر سلسلة Cisco Catalyst 2960-X بكونها آمنة وقابلة للتطوير وموفرة للطاقة في الشبكات. وهي توفر إصدارات مختلفة بكثافات منافذ متفاوتة لتلبية احتياجات النشر المختلفة، مما يساعد في توفير حلول فعالة وموثوقة.
2. Ubiquiti UniFi Switch: إنه جهاز بسيط بواجهة سهلة الاستخدام، لكن هذا لا يعيق أدائه القوي. يتميز بإخراج طاقة مرتفع مع التكامل السلس مع منتجات UniFi الأخرى بحيث يمكن استخدامه في أي بيئة، من المكاتب الصغيرة إلى الشركات الكبيرة.
3. Netgear ProSAFE GS728TP: يحتوي هذا المحول على 24 منفذ PoE+ و4 منافذ SFP، مما يجعله متعدد الاستخدامات للشركات الصغيرة والمتوسطة والشبكات الأكبر. يتم التأكيد على سهولة الإدارة من خلال ميزات مثل التكوين والمراقبة عن بعد وبالتالي ضمان التشغيل السلس لعمليات الشبكة.

تعد هذه من بين محولات PoE الأكثر موثوقية لأنها تمتلك وظائف ومستويات أداء متقدمة، مما يجعلها مثالية لتزويد أنظمة البنية التحتية الحالية لشبكات الاتصالات بالكهرباء.

حالات الاستخدام اليومي لمحولات الشبكة

محولات الشبكة في الشبكات المنزلية

تعد الشبكات الداخلية ومحولات الشبكة ضرورية لتحسين الاتصال وإدارة العدد المتزايد من الأجهزة المدعومة بالإنترنت. يعد حل الشبكات القوي أمرًا ضروريًا مع ظهور المنازل الذكية. يمكن توصيل أجهزة سلكية متعددة بالشبكة المحلية من خلال مفتاح الشبكة المنزلية، وبالتالي توزيع عرض النطاق الترددي بشكل فعال وضمان اتصالات مستقرة. يعد هذا مفيدًا جدًا في المنازل التي تستخدم فيها خدمات البث و/أو الألعاب عبر الإنترنت و/أو أنظمة التشغيل الآلي للمنزل على نطاق واسع. تساعد شبكة Gigabit Ethernet أو جودة الخدمة (QoS) أو بروتوكولات الأمان المتقدمة مع المحولات المنزلية عالية الأداء في تحديد أولويات حركة المرور وحماية الشبكة. يمكن تعزيز الكفاءة والموثوقية داخل الأجهزة المنزلية بشكل كبير من خلال استخدام هذه الأجهزة لأنها تلبي الحاجة إلى سرعات إنترنت أسرع واتصال مستمر بما يتماشى مع اتجاهات الطلب المتزايدة.

استخدام المؤسسات لمحولات الشبكة

تعد محولات الشبكة بمثابة العمود الفقري للشبكات القوية والقابلة للتطوير في المؤسسات الكبيرة. فهي تقوم بتوصيل الأجهزة، بما في ذلك أجهزة الكمبيوتر والخوادم ووحدات التخزين المتصلة بالشبكة (NAS) عبر شبكة المنطقة المحلية (LAN) الخاصة بالشركة. تتميز المحولات المخصصة للأعمال بإنتاجية عالية الأداء وإمكانيات متقدمة مثل تجميع الارتباطات والشبكات المحلية الافتراضية (VLANs) وتوجيه الطبقة الثالثة، مما يعمل على تحسين الكفاءة والتجزئة داخل الشبكة. تستخدم الشركات ضوابط أمان إضافية مثل قوائم التحكم في الوصول (ACLs) أو أمان المنافذ على المحولات الخاصة بها لحماية البيانات الحساسة أثناء التحكم في الوصول. تأتي محولات الشبكة للشركات أيضًا مع خيارات الإدارة التي تسمح للمسؤولين بمراقبة الأداء مركزيًا، وتكوين الإعدادات عن بُعد، وضمان أقصى قدر من وقت التشغيل - جميع الميزات الضرورية التي تتطلبها المؤسسات الحديثة التي تسعى جاهدة نحو الإنتاجية في بيئات تشغيلية آمنة.

التطبيق في شبكات المناطق المحلية (LAN)

تعد محولات الشبكة بمثابة العمود الفقري للشبكات القوية والقابلة للتطوير في المؤسسات الكبيرة. فهي تقوم بتوصيل الأجهزة، بما في ذلك أجهزة الكمبيوتر والخوادم ووحدات التخزين المتصلة بالشبكة (NAS) عبر شبكة المنطقة المحلية (LAN) الخاصة بالشركة. تتميز المحولات المخصصة للأعمال بإنتاجية عالية الأداء وإمكانيات متقدمة مثل تجميع الارتباطات والشبكات المحلية الافتراضية (VLANs) وتوجيه الطبقة الثالثة، مما يعمل على تحسين الكفاءة والتجزئة داخل الشبكة. تستخدم الشركات ضوابط أمان إضافية مثل قوائم التحكم في الوصول (ACLs) أو أمان المنافذ على المحولات الخاصة بها لحماية البيانات الحساسة أثناء التحكم في الوصول. تأتي محولات الشبكة للشركات أيضًا مع خيارات الإدارة التي تسمح للمسؤولين بمراقبة الأداء مركزيًا، وتكوين الإعدادات عن بُعد، وضمان أقصى قدر من وقت التشغيل - جميع الميزات الضرورية التي تتطلبها المؤسسات الحديثة التي تسعى جاهدة نحو الإنتاجية في بيئات تشغيلية آمنة.

أفضل العلامات التجارية ونماذج محولات الشبكة

العلامات التجارية الرائدة مثل Cisco وNetgear

تعد Cisco وNetgear وHP من بين العلامات التجارية الرائدة لمفاتيح الشبكة التي تقدم منتجات مختلفة لتلبية احتياجات المؤسسات المختلفة.

1. Cisco—تشتهر Cisco بحلول الشبكات القوية والقابلة للتطوير، وتوفر محولات للشركات الصغيرة والشركات الكبيرة. على سبيل المثال، تتميز سلسلة Cisco Catalyst 9500 بأداء عالٍ وآمن وقابل للبرمجة، مع إمكانات مثل MPLS أو IoT أو تحديثات البرامج التلقائية.
2. Netgear—تشتهر هذه العلامة التجارية بحلولها سهلة الاستخدام وبأسعار معقولة؛ وبالتالي، فهي تقدم مفاتيح شبكة موثوقة ومناسبة للمكاتب المنزلية والشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم. ومن بين هذه المفاتيح Netgear GC110 من سلسلة Insight Managed Smart Cloud، والتي تتميز بالإدارة عن بُعد وإمكانية PoE وواجهة تطبيق جوال تسمح بالتكوين والمراقبة أثناء التنقل بسلاسة.
3. HP (Hewlett Packard Enterprise) — تعد البساطة والأداء والأمان من العناصر الأساسية لمحولات شبكة HPE، وخاصة سلسلة Aruba. على سبيل المثال، يأتي طراز Aruba CX 6400 مزودًا بتصميم معياري وإدارة مركزية وأمان قوي، مما يجعله مثاليًا لبيئات الحرم الجامعي أو مراكز البيانات الحديثة.

تمثل هذه العلامات التجارية الابتكار المقترن بالاعتمادية في تكنولوجيا تبديل الشبكة وبالتالي ضمان التدفق المستمر للمعلومات وإجراءات السلامة المحسنة بالإضافة إلى الفعالية التشغيلية عبر متطلبات الأعمال المختلفة.

سلسلة ونماذج شعبية

سيسكو

• سلسلة Cisco Catalyst 9500 - هذا الخط، المصمم لمستويات القلب والتوزيع القابلة للبرمجة والقابلة للتطوير بدرجة عالية، يأتي مزودًا بميزات أمان وأتمتة متقدمة؛ فهو يدعم تقنيات مثل MPLS وQoS، مما يجعله مناسبًا للشبكات عالية السرعة.
• سلسلة Meraki MS—تركز هذه السلسلة على الشبكات المدارة عبر السحابة، وتوفر البساطة من خلال لوحة تحكم واحدة يمكن من خلالها إدارة كل شيء. كما تتضمن تدابير أمنية وتحليلات قوية.

نتغير

• سلسلة Nighthawk - سلسلة Nighthawk من Netgear معروفة على نطاق واسع بقدرتها على تقديم سرعات عالية باستمرار، وبالتالي يمكن الاعتماد عليها عند الحاجة، خاصة أثناء جلسات الألعاب أو العمل الاحترافي الذي يتطلب مستويات الأداء هذه؛ فهو يحتوي على عناصر تحكم متقدمة في جودة الخدمة بالإضافة إلى دعم تقنية MU-MIMO.
• سلسلة ProSAFE — باستخدام هذه المحولات، يتوفر لدى الشخص خيارات بين المحولات المُدارة وغير المُدارة، وبالتالي يوفر المزيد من المرونة أثناء إعداد الشبكات إما في المنزل (SOHO) أو على مستوى المؤسسة. كما أنها تأتي مع ميزات أخرى مثل دعم PoE إلى جانب شبكات VLAN وما إلى ذلك، والتي يمكن استخدامها لتجزئة الشبكة.

إتش بي (هيوليت باكارد إنتربرايز)

• سلسلة Aruba CX 6400 — توفر محولات Aruba CX 6400 نهجًا مرنًا للتبديل بين الحرم الجامعي/مركز البيانات من خلال اعتماد نموذج إدارة مركزي وتحسين الأمان، مما يسمح بقابلية التوسع عند الضرورة.
• سلسلة OfficeConnect - مصممة خصيصًا للشركات الصغيرة، تقدم هذه المجموعة حلولاً بديهية وبأسعار معقولة تتميز بسهولة الاستخدام جنبًا إلى جنب مع الموثوقية، وتتمتع بخصائص مثل واجهات الإدارة البديهية إلى جانب دعم VLAN المخصص لتقسيم الشبكة، من بين أمور أخرى

وقد تم اختيار هذه النماذج بناءً على أدائها وميزاتها الإدارية وقابلية التوسع عبر قطاعات السوق المختلفة، بدءًا من الشركات الصغيرة والمتوسطة ووصولاً إلى المؤسسات الكبيرة.

اختيار المفتاح المناسب لاحتياجاتك

هناك عدة أمور يجب أخذها في الاعتبار عند اختيار مفتاح الشبكة لضمان أفضل أداء ممكن في بيئة معينة. أولاً، من الضروري تحديد احتياجات الشبكة: كم عدد الأجهزة التي سيتم توصيلها، ومستوى حركة المرور المتوقع، وما هي إمكانات النمو هناك؟ ثانيًا، يجب على المرء أن يقرر بين المفاتيح المُدارة وغير المُدارة؛ توفر الأولى ميزات أكثر تقدمًا مثل شبكات VLAN (شبكات المنطقة المحلية الافتراضية)، أو جودة الخدمة (جودة الخدمة)، أو الإدارة عن بُعد، والتي يمكن أن تكون مفيدة على الشبكات الأكبر أو الأكثر تعقيدًا، في حين تميل الأخيرة إلى أن تكون أبسط وأرخص ومناسبة للإعدادات الأصغر مع عدد أقل من الأجهزة.

بالنسبة لبيئات المؤسسات أو الشبكات الكبيرة، قد يكون من المستحسن استخدام مفاتيح عالية الأداء مع تدابير أمان قوية مثل تلك الموجودة في Cisco Catalysts أو سلسلة HPE Aruba CX. توفر مثل هذه الأجهزة سيطرة أكبر على حركة المرور المتدفقة من خلالها بالإضافة إلى خيارات التوسع في حالة الحاجة إلى الترقية لاحقًا. وعلى العكس من ذلك، يمكن للشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم اختيار نماذج فعالة من حيث التكلفة ولكن موثوقة مثل Netgear ProSAFEs أو HPE OfficeConnects التي توفر سهولة الاستخدام إلى جانب وظائف الإدارة الأساسية.

وأخيرا - التدقيق في المستقبل. وهذا يعني التطلع إلى ما قد يصبح ضروريًا غدًا بناءً على معرفة اليوم. ولذلك، يجب أن تدعم محولات الشبكة معايير الصناعة الحالية، خاصة إذا كانت هذه تمثل تطورات كبيرة تتجاوز التقنيات السابقة (على سبيل المثال، Power over Ethernet Plus [PoE+]، و10 Gigabit Ethernet [10GbE]). ومن المفيد أيضًا قراءة تقييمات المستخدمين واستشارة المسوقين الشبكيين المحترفين قبل اتخاذ أي قرارات؛

تحسين أداء الشبكة باستخدام المحولات

الاستفادة من شبكة جيجابت إيثرنت وجودة الخدمة

يعد نشر مفاتيح Gigabit Ethernet أمرًا بالغ الأهمية لتحسين أداء الشبكة نظرًا لأنها توفر معدلات نقل بيانات أعلى بكثير من مفاتيح Fast Ethernet التقليدية. يعد هذا التطوير ضروريًا للتعامل مع التطبيقات ذات النطاق الترددي العالي، مما يضمن أقل قدر ممكن من زمن الوصول ودعم المزيد من الأجهزة دون ازدحام. تعد Gigabit Ethernet مفيدة للمهام التي تنطوي على تحركات سريعة للبيانات مثل مؤتمرات الفيديو ونقل الملفات الكبيرة وبث البيانات في الوقت الفعلي.

هناك طريقة أخرى لتحسين كفاءة الشبكة وهي جودة الخدمة (QoS)، التي تعطي الأولوية لحركة المرور المهمة، مما يضمن حصول هذه المهام على نطاق ترددي كافٍ بأقل قدر من التأخير. تتيح إعدادات جودة الخدمة (QoS) للمسؤولين إنشاء سياسات لتحديد أولويات حركة المرور بناءً على احتياجات مؤسساتهم، أي ضمان حصول VoIP على تفضيل أكبر على تصفح الويب العام، وبالتالي تعزيز تجربة المستخدم الإجمالية عن طريق تقليل فقدان التشويش والحزم في التطبيقات الحساسة للأداء.

عندما يتم دمج Gigabit Ethernet مع جودة الخدمة، فإنه ينشئ شبكة قوية قادرة على التعامل مع كميات كبيرة من البيانات وأنواع مختلفة من حركة المرور بفعالية. وهذا يدعم كلاً من المتطلبات التشغيلية الحالية والنمو المستقبلي، وبالتالي يصبح نهجًا أساسيًا للحفاظ على البنية التحتية للشبكة عالية الأداء والقابلة للتطوير.

فهم تجميع الارتباط

يتم استخدام الإجراء المسمى Link Aggregation أو تجميع المنافذ أو EtherChannel لتعزيز سعة النطاق الترددي وتوفير مسارات بديلة عن طريق ربط أكثر من رابط شبكة واحد معًا في رابط واحد. يساعد هذا الأسلوب على تحسين أداء الشبكة وإنشاء إمكانات تجاوز الفشل وتحسين موازنة التحميل. يمكن لمسؤولي الشبكات تحقيق إنتاجية أعلى للبيانات باستخدام العديد من الاتصالات المادية وجعلها أكثر قوة ضد فشل الارتباط.

عند تنفيذ تجميع الارتباط، يجب عليك اختيار أجهزة متوافقة واتباع معايير مثل IEEE 802.3ad (يُشار إليه أيضًا باسم LACP أو بروتوكول التحكم في تجميع الارتباط). يتيح LACP التكوين التلقائي وإدارة الروابط المجمعة، وبالتالي ضمان الاستقرار والكفاءة في الاتصال بالشبكة. وهو معروف على نطاق واسع بين محولات الشبكات المعاصرة، وبالتالي يمكن أن يتناسب بسهولة مع البنى التحتية القائمة بالفعل دون التسبب في انقطاعات.

تعتبر تجميعات الارتباط مناسبة بشكل أفضل للبيئات التي توجد بها متطلبات عالية لنقل البيانات مثل شبكات المؤسسات أو حتى مراكز البيانات حيث يكون من الضروري زيادة عرض النطاق الترددي إلى أقصى حد مع تقليل وقت التوقف عن العمل قدر الإمكان. وبالتالي، يمكن للمؤسسات إنشاء شبكات أسرع وأكثر موثوقية يمكنها دعم كميات كبيرة من المعلومات اللازمة لتشغيل التطبيقات المهمة من خلال تجميع الموارد من الاتصالات المختلفة.

أهمية عرض النطاق الترددي والتوجيه

يعد النطاق الترددي والتوجيه عاملين أساسيين في كفاءة الشبكة وموثوقيتها. عرض النطاق الترددي هو أعلى حجم للبيانات يتم إرساله عبر اتصال الشبكة خلال فترة معينة. يعد النطاق الترددي العالي ضروريًا لدعم الأنشطة التي تتضمن نقلًا هائلاً للمعلومات، مثل بث الفيديو وتنزيل الملفات الكبيرة، من بين أمور أخرى. إن المشاركة المناسبة لعرض النطاق الترددي تمنع الازدحام في الشبكات، مما يؤدي إلى تجارب جيدة للمستخدم.

من ناحية أخرى، يشير التوجيه إلى اختيار المسارات لإرسال حزم البيانات داخل الشبكة. يسعى التوجيه الفعال إلى تحديد أفضل طريقة ممكنة حتى تصل البيانات إلى النقطة المقصودة بشكل أسرع مع تأخيرات أقل، مما يقلل من زمن الوصول مع زيادة سرعة تسليم المعلومات. يعد OSPF (فتح أقصر مسار أولاً) وBGP (بروتوكول بوابة الحدود) من بين أهم البروتوكولات المستخدمة في التوجيه الديناميكي حيث تتغير الشبكات بشكل متكرر، وبالتالي تتطلب تحسين التدفق لتحقيق الأداء الأمثل.

هذه الجوانب – عرض النطاق الترددي بالإضافة إلى التوجيه – هي المحددات الرئيسية لمعدل نجاح أي نظام فيما يتعلق بتكنولوجيا الاتصالات؛ وبالتالي، لا يعني هذا أن عنصرًا واحدًا فقط، بل يجب أن تعمل جميع هذه المكونات التقنية معًا لتحقيق نتائج أفضل؛ وإلا فلن يكفي أي منها بمفرده على أي حال، لأنهما يكملان بعضهما البعض بشكل كبير أيضًا. إنهم يشكلون معًا قوى قوية وراء الأداء الفعال للأنواع أو الفئات المختلفة، وحتى المستويات داخل المنظمة، اعتمادًا على حجمها ومستوى التعقيد والقدرات وما إلى ذلك….

الأسئلة الشائعة (FAQs)

س: ما هو محول Ethernet وكيف يعمل؟

ج: يعد محول Ethernet أداة شبكة تستخدم كبلات Ethernet لربط العديد من الأجهزة في شبكة الكمبيوتر، مثل الطابعات وأجهزة الكمبيوتر والخوادم. وهو يعمل في طبقة ارتباط البيانات الخاصة بنموذج OSI (الطبقة الثانية). فهو يقوم بإعادة توجيه حزم البيانات بين الأجهزة المتصلة وفقًا لعناوين MAC الخاصة بها، مما يضمن الاتصال السلس بين جميع الأجزاء داخل شبكة واحدة.

س: ما الفرق بين محول الشبكة وجهاز التوجيه؟

ج: يختلف هذان النظامان بشكل أساسي فيما يفعلانه عند الاتصال بأي نظام معين. تقوم أجهزة التوجيه بتوصيل شبكات متعددة معًا عن طريق توجيه الحزم بناءً على عناوين IP، بينما تستخدم المحولات عناوين MAC لإعادة توجيه الإطارات عبر قطاعات مختلفة داخل نفس الشبكة المحلية. تعد أجهزة التوجيه ضرورية أيضًا لتوصيل شبكات LAN المختلفة بالإنترنت.

س: هل يمكن لمحول Ethernet أن يدعم الاتصال اللاسلكي؟

ج: على الرغم من أنه لا يمكنه توفير القدرة اللاسلكية في حد ذاته، إلا أنه يمكن حل هذه المشكلة بسهولة من خلال استخدامه مع نقاط الوصول اللاسلكية (WAPs). وترتبط هذه النقاط بمحولات عبر كابلات إيثرنت، مما يمكنها من توسيع نطاقها، مما يسمح لعدد أكبر من الأشخاص بالاتصال لاسلكيًا.

س: ما هي مفاتيح الطبقة الثانية ومفاتيح الطبقة الثالثة؟

ج: تعمل محولات الطبقة الثانية في طبقة ارتباط البيانات، حيث تستخدم معلومات عنوان MAC في الإطارات الواردة لتحديد ما إذا كان يجب إعادة توجيه إطار معين؛ يقومون بشكل أساسي بمثل هذه المهام داخل شبكة المنطقة المحلية (LAN). في المقابل، تعمل الطبقة الثالثة على مستوى ارتباط البيانات وكذلك على مستوى الشبكة، والمعروف بالتوجيه بناءً على عنوان IP، مما يجعل الاتصال بين الشبكات المختلفة ممكنًا إلى جانب دعم شبكات VLAN بالإضافة إلى ميزات جودة الخدمة.

س: ما هي الأنواع المختلفة لمفاتيح الشبكة؟

ج: المحولات غير المُدارة، والمحولات الذكية، والمحولات المُدارة بالكامل، والمحولات القابلة للتكديس، والمحولات المعيارية، والمحولات ذات التكوين الثابت هي بعض الأمثلة على الأنواع المختلفة المتاحة اعتمادًا على درجة/مستوى التحكم المطلوب، والمرونة المطلوبة، والميزات اللازمة لتلبية احتياجاتها. إلى مستويات مختلفة من تعقيد الشبكات.

س: كيف تعمل شبكة VLAN مع محولات الشبكة؟

ج: تعمل شبكات VLAN، أو الشبكات المحلية الافتراضية، على تقسيم شبكة فعلية واحدة إلى العديد من الشبكات المنطقية. تستخدم محولات الشبكة علامات VLAN لوضع الأجهزة داخل شبكات VLAN مختلفة، مما يؤدي إلى تحسين الأمان وتقليل حركة البث وعزل أجزاء الشبكة لتحسين الإدارة والأداء.

س: ما هو محور الشبكة؟ كيف تختلف عن التبديل؟

ج: مركز الشبكة هو جهاز بسيط يقوم بتوصيل أجهزة Ethernet المتعددة على شبكة LAN دون أي إمكانية لتمييز الحزم؛ فهو يعيد توجيه جميع حزم البيانات إلى الأجهزة المتصلة، مما قد يتسبب في حدوث تصادمات وعدم الكفاءة. من ناحية أخرى، يعد محول الشبكة أكثر ذكاءً من لوحات الوصل لأنه يرسل الإطارات فقط إلى المستلم المقصود استنادًا إلى عناوين MAC الخاصة به، وبالتالي تحسين الأداء وتقليل الازدحام.

س: ما هو الدور الذي يلعبه عنوان MAC في عمل محول الشبكة؟

ج: يعد عنوان التحكم في الوصول إلى الوسائط معرفًا حصريًا يتم منحه للواجهات بواسطة الشركات المصنعة لأغراض الاتصال. تستخدم محولات الشبكة هذه العناوين لإنشاء جداول حول الأجهزة المتصلة عبر كل منفذ. يقومون بتوجيه الحزم فقط عند الضرورة، وبالتالي تعزيز كفاءة النظام وتقليل تدفق حركة المرور غير الضرورية.

س: ما هي سلسلة المحولات أو العلامات التجارية الموصى بها لشبكات المؤسسات؟

ج: هناك العديد من العلامات التجارية ذات سلسلة محولات حسنة السمعة تم إنشاؤها خصيصًا لشبكات المؤسسات، مثل محولات Cisco Catalyst أو HP Aruba أو Dell PowerSwitch أو Juniper EX Series، والتي تم الاعتراف بها لموثوقيتها وميزات قابلية التوسع، إلى جانب الوظائف المتقدمة مثل المتانة. في إدارة البيئات الكبيرة والمعقدة.

س: ما هي خيارات السرعة الموجودة في محولات Ethernet؟

ج: تأتي محولات Ethernet بسرعات مختلفة، بما في ذلك Fast Ethernet (100 ميجابت في الثانية)، وGigabit Ethernet (1 جيجابت في الثانية)، وحتى 10 جيجابت إيثرنت (10 جيجابت في الثانية). يعتمد اختيار السرعة على متطلبات الشبكة، أي ما إذا كانت هناك حاجة إلى معدلات نقل بيانات عالية لدعم التطبيقات ذات النطاق الترددي المكثف أو أحجام حركة المرور الكبيرة.