این مقاله به بررسی جامع عملکرد سوئیچ در شبکه، تکنیک‌های پیکربندی و hardening برای افزایش امنیت و همچنین مقایسه آن با تجهیزات دیگر مانند روتر می‌پردازد. در این مقاله از مفاهیمی مانند vtp-sec، switch port، portchannel،  trunk و STP بهره برده شده و نکات کلیدی مربوط به پیکربندی و ایمن‌سازی سوئیچ‌ها مورد بحث قرار می‌گیرد.

شبکه‌های کامپیوتری امروزی برای ارتباطات سازمانی، اینترنتی و اداری اهمیت فراوانی دارند. از میان تجهیزات شبکه، سوئیچ‌ها به عنوان ستون فقرات شبکه‌های محلی (LAN) شناخته می‌شوند. سوئیچ‌ها با ارائه قابلیت‌های پیشرفته مدیریتی، تفکیک ترافیک و اتصال امن دستگاه‌های مختلف، به بهبود عملکرد و کارایی شبکه کمک می‌کنند. علاوه بر این، به‌کارگیری تکنیک‌های hardening در سوئیچ‌ها باعث افزایش سطح امنیت و مقاومت در برابر تهدیدات احتمالی می‌شود.

تعریف و نقش سوئیچ در شبکه

سوئیچ یک دستگاه شبکه است که ترافیک داده را بین دستگاه‌های متصل به شبکه محلی مدیریت می‌کند. برخلاف هاب که داده‌ها را به تمام پورت‌ها ارسال می‌کند، سوئیچ‌ها بسته‌های داده را بر اساس آدرس‌های فیزیکی (MAC) تنها به مقصد مربوطه هدایت می‌کنند. این عملکرد به بهینه‌سازی پهنای باند و کاهش تداخل در شبکه کمک می‌کند.

وظایف سوئیچ در شبکه

آشنایی با وظایف اصلی سوئیچ در شبکه دید بهتری از عملکرد این تجهیزات به شما می‌دهد و انتخاب آگاهانه‌تری در زمان خرید سوئیچ شبکه ممکن می‌سازد.

عملکرد سوئیچ در لایه 2 و ارتباط با  MAC

عملکرد اصلی سوئیچ در لایه دوم مدل OSI، یعنی لایه پیوند داده (Data Link Layer)، صورت می‌گیرد. هر دستگاه در شبکه دارای یک آدرس فیزیکی منحصربه‌فرد (MAC Address) است که سوئیچ با استفاده از آن، ترافیک شبکه را شناسایی و هدایت می‌کند. این فرایند موجب می‌شود بسته‌ها تنها به دستگاه مقصد ارسال شوند و از ارسال بی‌مورد به سایر دستگاه‌ها جلوگیری شود.

وظایف سوئیچ شبکه

پیکربندی پورت‌ها؛  Switch Port، Trunk و  Portchannel

وظایف سوئیچ ها در شبکه

وظایف کلیدی و کاربردهای سوئیچ در شبکه

سوئیچ‌ها با ارائه ویژگی‌های مختلف، در بهبود عملکرد و امنیت شبکه نقش مهمی ایفا می‌کنند.

وظایف سوئیچ های شبکه

در ادامه به برخی از وظایف کلیدی آن‌ها پرداخته می‌شود:

مدیریت ترافیک و افزایش کارایی

 تفکیک و مدیریت  VLANها

افزایش پهنای باند و افزونگی با Portchannel

 پیکربندی دقیق پورت‌ها و مدیریت دسترسی

تکنیک‌های  Hardening جهت افزایش امنیت

بهبود امنیت سوئیچ‌ها از طریق hardening شامل اقدامات زیر است:

پشتیبانی از عملکرد لایه 3 در سوئیچ‌های پیشرفته

برخی سوئیچ‌های پیشرفته قابلیت‌های لایه 3 را نیز دارا هستند که امکان مسیریابی مبتنی بر IP را فراهم می‌کنند. این ویژگی باعث می‌شود تا سوئیچ‌ها به عنوان تجهیزاتی چندمنظوره در کنار روترها در شبکه‌های پیچیده عمل کنند.

مقایسه سوئیچ با دیگر تجهیزات شبکه

از دیدگاه عملکرد و لایه‌های OSI، تفاوت‌های مهمی میان سوئیچ و روتر وجود دارد. در جدول زیر، ویژگی‌های کلیدی این دو دستگاه آورده شده است:

ویژگی

سوئیچ

روتر

لایه عملکرد

عمدتاً لایه 2 (با قابلیت‌های لایه 3 در برخی موارد)

لایه 3

آدرس‌دهی

بر اساس آدرس  MAC

بر اساس آدرس IP

استفاده اصلی

شبکه‌های محلی  (LAN)

ارتباط بین شبکه‌ها (LAN  به  WAN)

مسیریابی

معمولاً ندارد (به جز سوئیچ‌های لایه 3)

مسیریابی پیشرفته بر اساس IP

تکنولوژی‌های Aggregation

پشتیبانی از Portchannel و  Trunk

به‌طور معمول از تکنولوژی Aggregation استفاده نمی‌کند.

قابلیت‌های امنیتی

پیکربندی  Port Security،VTP-sec  و اقدامات Hardening

استفاده از  ACL،NAT  و فایروال‌های پیشرفته

سایر تجهیزات شبکه

جدول تکنیک های Hardening در سوئیچ ها

برای افزایش امنیت سوئیچ‌ها، اقدامات hardening ضروری است. جدول زیر اقدامات اصلی hardening به همراه توضیحات و مزایای آن‌ها را خلاصه می‌کند:

اقدام   Hardening

مزایا

توضیحات

غیرفعال کردن پورت‌های غیرضروری

کاهش سطح نفوذ و افزایش امنیت.

پورت‌هایی که استفاده نمی‌شوند، باید غیرفعال شوند.

فعال‌سازی   Port Security

جلوگیری از اتصال دستگاه‌های غیرمجاز.

محدود کردن تعداد و نوع دستگاه‌های مجاز در هر پورت.

استفاده از  VTP-sec

جلوگیری از تغییرات غیرمجاز و حفظ پایداری  VLAN.

اعمال اعتبارسنجی برای تغییرات در تنظیمات  VLAN.

اعمال  ACL

محدود کردن دسترسی‌های ناخواسته.

تعریف فیلترهای دسترسی جهت کنترل ترافیک ورودی و خروجی.

نظارت مداوم بر ترافیک

تشخیص سریع نفوذ و اجرای اقدامات پیشگیرانه.

استفاده از نرم‌افزارهای مانیتورینگ جهت شناسایی الگوهای غیرعادی.

به‌روزرسانی  Firmware

رفع آسیب‌پذیری‌ها و بهبود عملکرد.

به‌روزرسانی منظم سیستم‌عامل و Firmware سوئیچ.

جمع‌بندی

در این مقاله از افق داده‌ها ایرانیان بررسی کردیم که سوئیچ‌ها به عنوان اجزای کلیدی شبکه‌های محلی، با مدیریت ترافیک مبتنی بر آدرس‌های MAC، تفکیک ترافیک از طریق VLAN، و استفاده از تکنولوژی‌هایی مانند trunk و portchannel، نقش مؤثری در بهبود عملکرد شبکه دارند. همچنین، اعمال تکنیک‌های hardening از طریق اقدامات امنیتی متنوع باعث می‌شود که سوئیچ‌ها در برابر تهدیدات محافظت شوند. در کنار سوئیچ‌های لایه 2، سوئیچ‌های پیشرفته با قابلیت‌های لایه 3 می‌توانند به عنوان تجهیزاتی چندمنظوره در کنار روترها عمل کنند و نیازهای شبکه‌های پیچیده را به بهترین نحو برآورده سازند. با استفاده از جداول مقایسه‌ای ارائه‌شده، می‌توان به سرعت ویژگی‌ها و تفاوت‌های بین سوئیچ و روتر و نیز اقدامات hardening را مرور نمود. این رویکرد به مدیران شبکه کمک می‌کند تا انتخاب‌های مناسبی در طراحی و بهینه‌سازی زیرساخت‌های شبکه داشته باشند.

سوالات متداول