Switch คืออะไร ? และทำงานอย่างไร ?

Switch คือ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ใช้สำหรับเชื่อมเครือข่ายแต่ละเน็ตเวิร์คของแต่ละเครื่องให้เข้าด้วยกัน การเชื่อมต่อไปยังคอมพิวเตอร์หลายเครื่อง เพื่อใช้ในการรับ-ส่งข้อมูลระหว่างเครื่องภายในเครือข่าย ในการเชื่อมคอมพิวเตอร์ไปยัง Switch จะใช้อุปกรณ์ 3 อย่างด้วยกันคือ 1. สาย UTP (Unshielded Twisted Pair) 2. หัว RJ45 เป็นหัวสำหรับสาย UTP ทั้งสองฝั่ง  3. Network adapter card หรือการ์ดแลนสำหรับ PC นั่นเอง

 UTP (Unshielded Twisted Pair)

 หัว RJ45 

. Network adapter card 

Switch มีหน้าที่ในการส่งข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทาง การทำงานของ Switch มีหลักการคือ เมื่อคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับ Switch ใน Port ที่ 1 ต้องการจะติดต่อกับคอมพิวเตอร์อื่นๆในเครือข่าย คอมพิวเตอร์เครื่องส่งก็จะสร้าง Frame ของข้อมูลขึ้นมา โดยจะประกอบด้วย MAC Address, IP Address ของเครื่องส่ง และ IP Address ของปลายทางที่ต้องการติดต่อ แต่จะยังไม่มี MAC Address ของคอมพิวเตอร์ปลายทาง นำมาประกอบกันเป็น Frame

ต่อจากนั้นจะใช้ Protocol ARP ที่มีอยู่ใน Protocol TCP/IP มาใช้ในการค้นหา MAC Address ของ คอมพิวเตอร์ปลายทาง ที่ต้องการจะติดต่อด้วย โดย Protocol ARP จะทำการ Broadcast Frame นี้ไปยังทุก Port ของ Switch เรียกว่า ARP Request เมื่อคอมพิวเตอร์ที่มี IP Address ตรงกับ IP Address ที่ต้องการติดต่อทราบ ก็จะตอบกลับว่านี่เป็น IP Address ของคอมพิวเตอร์ปลายทางเครื่องนั้นจริง มันจะตอบกลับพร้อมกับใส่ค่า MAC Address ของมันลง ใน ARP Reply ในแบบ Broadcast ด้วย ซึ่งจะทำให้ Switch รับทราบด้วย

ต่อจากนั้น Switch ก็จะทำการ Forward ข้อมูลต่างๆ ไปยัง Port ที่เป็นที่อยู่ของคอมพิวเตอร์ทั้งสองได้อย่างถูกต้อง และ Switch จะยังเก็บเอาข้อมูลของ Mac Address ต้นทางของทั้งสองเอาไว้ในตาราง Source Address Table เพื่อเก็บเอาข้อมูล MAC Address กับ Port ที่ติดต่อไว้ใช้ในการสื่อสารที่จะเกิดขึ้นในครั้งต่อไป

การใช้ Switch ในการเชื่อมต่อเครือข่ายจะเป็นการแบ่งเครือข่ายออกเป็น Multiple Collision Domain โดยอัตโนมัตจะทำให้ Network Computer ทำงานได้อย่างเหมาะสมเพราะ Switch จะทำการ Drop frame ที่ไม่จำเป็นต้องส่งต่อออกไปยัง Switch ตัวอื่น หากตรวจพบว่าคอมพิวเตอร์ปลายทางที่ต้องการส่งอยู่ใน Switch ตัวเดียวกันแล้วก็จะเป็นการลด Traffic ใน Network ลงได้เป็นอย่างดีทีเดียว

Collision Domain คือการเชื่อมคอมพิวเตอร์จำนวนหนึ่งเข้าด้วยกัน คอมพิวเตอร์ทั้งหมดติดต่อสื่อสารกันได้และข้อมูลก็อาจจะเกิดการชนกันได้ ทำให้เกิดการรับส่งข้อมูลที่ไม่ถูกต้อง การแก้ไขการชนกันของข้อมูลนั้น ต้องใช้กฏกติกาการรับส่งข้อมูลเข้ามาช่วยเช่น CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect) เป็นหนึ่งในกติกานั้น ซึ่งจะคล้ายกับสัญญาณไฟจราจรที่มีการหลีกเลี่ยงกันและกันในทางแยก Collision Domain เกิดจากเชื่อมต่อเข้าหากันด้วยอุปกรณ์ Hub ซึ่งในการเชื่อมต่อ Hub ต่อกันไปเรื่อยๆ ทั้งหมดจะอยู่ใน Collision Domain เดียวกัน ดังนั้นจะมี Collision Domain ขนาดใหญ่มากทำให้มีข้อมูลวิ่งเต็มไปหมดและมีโอกาสเกิดการชนกันของข้อมูลได้ นอกจากนี้ยังทำให้เกิดการรอคอยที่ยาวนานกว่าจะสามารถทำการรับส่งข้อมูลได้ทำให้ มี Switch เข้ามาทดแทนดังในปัจจุบันนั่นเอง