السويتش أو المحوّل هو الجهاز الأساسي لبناء الشبكات المحلية LAN. يعمل في طبقة ربط البيانات (Layer 2)، ويتعلم مواقع الأجهزة من عناوين MAC، فيرسل كل إطار إلى المنفذ الذي يتصل به جهاز الوجهة فقط، بدلاً من تكراره على كل المنافذ كما كان يفعل الـ Hub.
كيف يعمل؟
- Learning: يسجل عنوان MAC المصدر لكل إطار مع رقم المنفذ والـ VLAN في جدول MAC Address Table.
- Forwarding: إذا كان عنوان الوجهة معروفاً يرسل الإطار إلى منفذه فقط.
- Flooding: إذا كان العنوان مجهولاً أو كان الإطار بثاً، يرسله إلى كل المنافذ في الـ VLAN نفسها عدا منفذ الاستقبال.
- Filtering: إذا كان المصدر والوجهة على المنفذ نفسه يتجاهل الإطار.
- Aging: تُحذف العناوين غير النشطة بعد 300 ثانية افتراضياً.
طرق التمرير
في Store-and-Forward يستقبل السويتش الإطار كاملاً ويتحقق من FCS قبل تمريره، وهي الطريقة الأكثر شيوعاً. وفي Cut-Through يبدأ التمرير بمجرد قراءة عنوان الوجهة لتقليل التأخير، وتُستخدم في مراكز البيانات منخفضة التأخير. أما Fragment-Free فيقرأ أول 64 بايت قبل التمرير.
أنواع السويتشات
- Unmanaged: بلا إعدادات، للمنازل والمكاتب الصغيرة.
- Managed Layer 2: يدعم VLANs وSTP وPort Security وSNMP.
- Layer 3 Switch: يضيف التوجيه بين الـ VLANs وبروتوكولات التوجيه.
- PoE Switch: يغذي الكاميرات والهواتف ونقاط الوصول بالكهرباء عبر كابل الشبكة.
وفي التصميم الهرمي تُوزع السويتشات على طبقات Access وDistribution وCore.
مثال للتحقق
Switch# show mac address-table
Switch# show interfaces status
Switch# show vlan briefالفرق بين السويتش والهب والراوتر
الـ Hub جهاز في الطبقة الأولى يكرر الإشارة على كل المنافذ، فيشكل نطاق تصادم واحداً ويعمل Half Duplex. السويتش يجعل كل منفذ نطاق تصادم مستقلاً ويعمل Full Duplex، لكن كل منافذه في الـ VLAN نفسها تبقى نطاق بث واحداً. أما الراوتر فيفصل نطاقات البث ويربط بين الشبكات بعناوين IP. لذلك فإن السويتش هو قلب الشبكة المحلية، واختياره بعدد المنافذ والسرعة وقدرة PoE المناسبة يحدد أداء الشبكة لسنوات.
