מה זה Switch?

ברשתות תקשורת, מתג הוא התקן שמוביל נתונים נכנסים מכל מבואות הכניסה המרובים למבואת יציאה ספציפית שתיקח את הנתונים לכיוון היעד הדרוש. ברשת הטלפונית המסורתית שמבוססת על circuit-switched, מתג אחד או יותר משמש בכדי לקבוע את החיבור הזמני הייעודי או את המעגל שישמש לחיבור בין שניים או יותר משתתפים. ברשת מקומית (LAN) מסוג Ethernet, switch נגזר מתוך הכתובת הפיזית שהיא ה- Media Access Control (MAC Address) באמצעותו ב-frame של ההודעה הנכנסת מצוין לאיזה מבואה של יציאה יש לשלוח את ההודעה. ברשתות packet-switched רחבות כמו ה-switch ,internet נגזר מתוך כתובת ה-IP שבכל packet בה מופיע מבואת היציאה בה יש להשתמש בשביל השלב הבא של המסלול ליעד הדרוש.

במודל תקשורת Open Systems Interconnection (OSI), switch מבצע את פעולת ה- layer 2 או ה-Data-link layer. כלומר, הוא מתבונן בכל packet או יחידת נתונים וקובע מתוך הכתובת הפיסית ("כתובת ה-MAC") לאיזה התקן מיועדת יחידת הנתונים וממתג אותה אל התקן זה. לעומת זאת, ברשתות רחבות כמו ה-Internet, כתובת היעד דורשת חיפוש בטבלת ניתוב לפי התקן ידוע כמו router. חלק מהמתגים גם מבצעים את פעולת הניתוב (פונקצית Layer 3 או Network Layer ב-OSI). מתגים אלו נקראים גם IP Switches.

ברשתות גדולות יותר, המעבר מנקודת מיתוג אחת לאחרת ברשת נקרא hop. הזמן שלוקח למתג להבין לאן להעביר את יחידת הנתונים נקרא latency. המחיר שמשלמים עבור הגמישות שמתגים מביאים לרשת הוא ה-latency. מתגים נמצאים ברמת ה-backbone וה-gateway של רשת בה רשת אחת מתחברת עם אחרת ברמת תת רשת בה נתונים נשלחים בקרבת היעד או המוצא.

ברשתות פשוטות יותר, מתג אינו דרוש להודעות שנשלחות ומתקבלות בתוך הרשת. לדוגמא, רשת מקומית (LAN) יכולה להיות בטופולוגיה של Token Ring או bus שבה כל יעד אפשרי בוחן כל הודעה וקורא כל הודעה בעלת הכתובת שלו.

מעברי רשת יכולים לשמש באופן בלעדי למשך זמן מסוים ע"י שניים או יותר משתתפים ואז מוחלפים לשימוש של משתתפים אחרים. סוג זה של "מיתוג" מוכר כי circuit-switching ובפועל הם מיועדים ומקושרים לכל משך החיבור.

מרבית הנתונים כיום נשלחים, באותות דיגיטליים, ברחבי הרשתות שמשתמשות ב-packet-switching. ב-packet-switching כל משתמשי הרשת יכולים לשתף את אותו מסלול באותו זמן ובמיוחד לשנות את נתיב המעבר של יחידת הנתונים כאשר יש שינויים בתנאים. ב-packet-switching, ההודעה מחולקת ל-packets, שהם יחידות בגודל מסוים של מספר bytes. כתובות הרשת של השולח והיעד מתווספות ל-packet. כל נקודת רשת בוחנת את ה-packet לראות לאן לשלוח אותו. Packets באותה הודעה יכולים לנוע בנתיבים שונים ויכולים לא להגיע בסדר בו הם נשלחו. ביעד, ה-packets בהודעה נאספים ומתכנסים מחדש להודעה המקורית.