در ادامه مباحث آموزش CCNA بعد از اینکه اطلاعاتی در مورد مباحث Basic آموختیم که هم بر روی سویچ و هم روتر قابل استفاده بود ، از قبیل ست کردن یک ip address ساده به دیوایس ، راه اندازی telnet و ssh بر روی دیوایس ، روی دیوایس عمل shut down و no shut down انجام بدبم ، user name و password راه اندازی کنیم و … . از اینجا به بعد تازه اصل مبحث switching ما آغاز میشود، قبل از این کانفیگ هایی که یاد گرفتیم ، general بود ، معمولا هم روی روتر استفاده میشود هم روی سویچ ، ولی از الان به بعد میخواهیم کانفیگ هایی یاد بگیریم که اکثرا انحصار خود سویچ است. پروتکل هایی که برای خود سویچ تعریف شده و استفاده میشود. در قسمت اول مقداری در مورد سویچ صحبت میکنیم:
سویچ چه کاری انجام میداد؟
خب هاب یک دیوایس ماهیتا broad cast بود ، یعنی اگر بسته ای ارسال میکردیم به دست همه میرسید ، اما سویچ یک جدولی دارد به نام mac-address-table که از هر پورتی به یک پورت دیگه یک رابطه مجزا وجود دارد که به صورت مستقیم بسته را تحویل پورت مقصد میدهد.سویچ پورت هایش بافر (buffer) دارد ، یعنی اگر همزمان علی با محمد و رضا با محمد صحبت میکرد ، محمد دچار collision نمیشد و بسته ها در صف قرار میگرفت و به ترتیب میرسید دست محمد. پهنای باند سویچ اختصاصی است و full duplex است ، یعنی همزمان هم send میتونی داشته باشی و هم receive. در صورتی که هاب به این شکل نبود و half duplex بود. در سویچ collision نداریم و collision روی یک پورت است و از یک پورت به پورت دیگری منتقل نمیشود. پس همه پورت های سویچ روی collision domain مربوط به خودشان بودند.
انواع روش های پردازش در سویچ:
در سویچ سه روش پردازش وجود دارد:
- Store & Forward : سویچ کل فریم را دریافت میکند ، Error Detection انجام میدهد و اگر Error وجود نداشته باشد ، بر اساس آدرس Destination Mac و Mac Table فریم را Forward میکند.
- Cut Trough : سویچ فریم را بعد از دریافت چند بایت پردازش میکند. زیرا آدرس مقصد در چند بایت اول فریم قرار دارد.بعد از پردازش Destination Mac و Mac Table فریم را Forward میکند.در این روش Error Detection انجام نمیشود.امروزه تقریبا همه سویچ ها از مکانیزم Store & Forward استفاده میکنند. چون با توجه به سرعت های بسیار بالای سویچیگ ، نیازی به استفاده از پردازش های دیگر نیست.
- Fragment Free : اگز روی یک پورت سویچ چد کامپیوتر از طریق هاب متصل باشند ، احتمال collision روی آن پورت وجود دارد.لذا سویچ باید مطمان شود فریم دریافتی collision ای نیست تا ان را ارسال کند.تشخیص collision به عهده فرستنده است و فرستنده مغمولا در مدت زمان به اندازه ارسال ۶۴ بایت از فریم تشخیص میدهد که آیا فریم collision ای است یا خیر.اگز سویچ در فاصله دریافت ۶۴ بایت اول فریم پیغامی مبنی بر collision بودن فریم دریافت نکند ، مطمان میشود که فریم collision ای نیست ، لذا بعد از این زمان فریم را ارسال میکند.در این روش هم Error Detection انجام نمیشود.
Collision Domain :
به مجموعه اینترفیس هایی که احتمال collision بین انها وجود داشته باشد یک collision domain گفته میشود. هر پورت سویچ یک collision domain است.
اثر Collision Domain دز طراحی شبکه :
هر چه تعداد اینترفیس های یک collision domain بیشتر شود،
- پهنای باند هر اینترفیس کاهش می یابد.
- احتمال collision افزایش می یابد.
در ایده آل ترین حالت به هر پورت سویچ فقط یک کامپیوتر متصل میشود لذا :
- پهنای باند هر کامپیوتر اختصاصی است.
- collision هیچگاه اتفاق نمی افتد.
Broad Cast Domain :
به مجموعه اینترفیس هایی که اگز یکی از آن ها Broad Cast ای ارسال کند ، بقیه آن را دریافت نمایند ، یک Broad Cast Domain گفته میشود. کل شبکه متصل بر سویچ یک Broad Cast Domain است. زیرا سویچ Broad Cast را عبور میدهد. هر پورت روتر یک Broad Cast Domain است ، زیرا روتر Broad Cast را عبور نمیدهد.
نکته : به ازای هر Broad Cast ای که ارسال میشود بخشی از پهنای باند کل شبکه (حتی کامپیوتر های انتهایی) اشغال خواهد شد و همچنین CPU و Memory کامپیوتر ها نیز جهت پردازش آن بسته مصرف میشوند.
اثر Broad Cast Domain دز طراحی شبکه :
هرچه تعداد اینترفیس های یک broad cast domain بیشتر باشد ، احتمال broad cast و تعداد آن افزایش می یابد که به واسطه آن :
- پهنای باند بیشتری در شبکه اشغال خواهد شد.
- منابع کامپیوتر ها نیز هدر می روند.
لذا بهتر است یک Lan را به چند Broad Cast Domain تقسیم کنیم. روش های این کار عبارتند از :
- استفاده از روتر در شبکه (راه مناسبی نیست)
- استفاده از VLan (بعدا بحث خواهیم کرد)
بار اول که کامپیوتر را روشن میکنیم ، بسته که وارد سویچ میشود ، سویچ هدر لایه دو بسته را باز میکند و اول source mac address را بررسی میکند ، چرا ؟ چون forwarding بسته در سویچ بر مبنای mac address table است و خب این جدول mac باید به نحوی پر بشود، پس به محض اینکه بسته به سویچ برسد ، اول source بسته را نگاه میکند و سریعا در جدول mac یادداشت میکند که مثلا پورت شماره ۲۴ به کامپیوتر با آدرس … وصل است. پس mac address table بر مبنای source address ها پر میشود. سپس به سراغ destination mac address می رود. اگر des mac add را در جدول mac داشت ، بسته را forward میکند ولی اگر نداشت ، بسته را broad cast میکند ، چون سویچ اعتماد به نفس ندارد و فک میکند مقصد وجود دارد ولی نمی داند، پس بسته را به همه ارسال میکند.
Switch Basic Trouble Shooting :
برای دیدن جدول mac address از این کامند استفاده میکنیم :
# show mac-address-table
برای دیدن وضعیت اینترفیس ها :
# show interface status
که وضعیت اینترفیس ها به شکل زیر است :
- connected (normal)
- Not Connected (normal)
- Disable (مدیر شبکه اینترفیس را عمدا shut down کرده است.
- Error Disable (اگر اینترفیس به دلیل رخداد یک shut down , error شده باشد ، اینترفیس را در وضعیت Error Disable مشاهده میکنید.)
اگز اینترقیسی به دلیل رخداد Error به حالت Error Disable رفته باشد ، در صورت مرتفع شدن Error پس از ۵ دقیقه به صورت اتوماتیک Enable خواهد شد.(این زمان قابل تنظیم است) همپنین اگر روی اینترفیسی به صورت Manually دستور Shut Down و سپس No Shut Down را وارد کنید، اینترفیس Enable خواهد شد.
اینترفیس هایی که به حالت Error Disable رفته اند را میتوانید با این کامند ببینید :
# show interface status error-disable
همچنین نوع Error هم قابل مشاهده است.
اگر بخواهیم وضعیت اینترفیس را به صورت Detail نشان دهیم از دستور زیر استفاده میکنیم :
# show interface fast ethernet 0/4
به چه دلایلی ممکن است وضعیت فیزیکی خط up باشد اما down ، line protocol باشد؟
در شبکه Lan (مبتنی بر سوییچ) اگر به دلیل رخداد error پورت به حالت error disable تغییر کند ، انگاه line protocol آن اینترفیس down خواهد شد.
در شبکه Wan (ارتباط بین دو روتر) اگر بین دو روتر پروتکل لایه ۲ یکسانی وجود نداشته باشد ، آنگاه line protocol آن اینترفیس down خواهد شد.
نکته : دقت کنید روی اینترفییس های Lan معمولا تنها گزینه انتخاب در پروتکل لایه ۲ ، Ethernet است ، اما روی اینترفیس های سریال روتر امکان ایجاد پروتکل های لایه ۲ از انواع مختلف وجود دارد.
قسمت قبل فهرست آموزش CCNA
