Неуправляемый коммутатор что это: Выбор сетевого коммутатора | Коммутаторы | Блог

Промышленные неуправляемые коммутаторы Advantech серии EKI-2000

При построении сетей Ethernet используются различные классы коммутирующего оборудования. Отдельно стоит выделить неуправляемые коммутаторы – простые устройства, позволяющие быстро и эффективно организовать работу небольшой Ethernet-сети. В данной статье приводится подробный обзор неуправляемых промышленных коммутаторов начального уровня серии EKI-2000.

Введение

Ethernet уже давно стал неотъемлемой частью любой промышленной сети. Этот стандарт, который пришёл из IT-индустрии, позволил перейти на качественно новый уровень организации сети. Увеличились скорости, повысилась надёжность, появилась возможность централизованного управления сетевой инфраструктурой. Не заставили себя долго ждать и создатели протоколов передачи данных. Практически все основные промышленные протоколы, такие как Modbus TCP, EtherNet/IP, IEC 60870-5-104, PROFINET, DNP3 и т.д., используют в качестве основы идентичную или приближённую модель OSI. Полезные данные (payload) помещаются во фрейм и передаются по Ethernet-сети. Почти каждый современный контроллер, интеллектуальный датчик или панель оператора оснащены Ethernet-интерфейсом для возможности подключения в одноимённую сеть. Это означает, что теоретически для промышленной сети можно применить стандартные Ethernet-устройства, которые можно найти в корпоративной, офисной и даже домашней сети. Однако на практике уже давно сформировался большой класс устройств, который предназначен для работы именно с сетями типа Industrial Ethernet. В него входят сетевые устройства, адаптированные для работы именно в промышленной среде, обеспечивающие надёжность, минимальные уровни задержек, а также соответствующие различным промышленным стандартам, которые предъяв­ляет та или иная отрасль. При этом основной «боевой» единицей, как правило, выступает промышленный Ethernet-коммутатор. Это связано с тем, что коммутатор – устройство, которое позволяет осуществить надёжное и, главное, быстрое взаимодействие между компонентами и узлами промышленной сети.

Коммутатор – оптимальное решение для промышленной сети

Промышленный коммутатор, или свитч (switch) является основным устройством, которое используется для построения промышленной сети. Почему именно коммутатор? Ведь есть и другие сетевые устройства, например концентратор (хаб, hub) или маршрутизатор (роутер, router). Всё связано с быстродействием и функциональностью. Самым быстродействующим устройством из перечисленных является концентратор, какое-то время назад этот тип устройств был очень популярен из-за невысокой цены. Фактически концентратор – это многопортовый повторитель, он работает на физическом уровне согласно сетевой модели OSI и ретранслирует полученные данные на все подключённые порты.

С одной стороны, такая схема позволяет обеспечить минимальные задержки в сети, но с другой стороны, возрастает нагрузка на сеть, так как трансляция при такой реализации получается широковещательной. Это зачастую приводило к резкому падению производительности сети. Маршрутизатор, в свою очередь, – устройство, которое работает на сетевом уровне согласно модели OSI и обладает очень богатой функциональностью, позволяющей обеспечить построение маршрутов передачи трафика. Подобная функциональность требует более высокой производительности устройства, так как происходит анализ информационного пакета, начиная от заголовка 3-го уровня модели OSI и выше. В итоге задержки становятся больше, так как реализация на маршрутизаторах в большинстве случает программная, цена, естественно, выше, да и подобная функциональность востребована на уровне ядра сети.

В итоге наибольшее распространение в промышленных Ethernet-сетях получили именно коммутаторы, при этом разного уровня и функциональности. Коммутатор представляет собой более интеллектуальное устройство, чем концентратор, и более быстрое, чем маршрутизатор, так как функционирует на канальном уровне согласно модели OSI. Трафик чётко распределяется и направляется сразу к адресату, что исключает лишнюю нагрузку на сетевое оборудование, позволяя другим сегментам не обрабатывать данные, которые предназначены не им. Это обеспечивается за счёт анализа MAC-адресов отправителей и адресатов, которые содержатся в каждом передаваемом фрейме данных. Такая коммутация позволяет достичь минимальных задержек при распределении трафика, сохраняя приемлемый уровень цены.

В своей памяти коммутатор содержит таблицу (CAM-table), где указывается соответствие MAC-адреса узла и физического порта коммутатора, что как раз и обеспечивает снижение нагрузки на сеть, так как коммутатор точно знает, на какой порт пересылать пакет данных. Однако стоит учитывать, что когда коммутатор включают либо перезагружают, он работает в обучающем режиме, так как таблица соответствия пуста. В таком режиме данные, которые приходят на коммутатор, рассылаются на все остальные порты, а коммутатор проводит анализ и заносит в таблицу MAC-адрес отправителя. Со временем трафик локализуется, так как коммутатор составляет полную таблицу соответствия MAC-адресов всех портов.

Сейчас многие производители сетевого оборудования для промышленных сетей предлагают именно коммутаторы как устройства для обеспечения взаимодействия между узлами сети. В портфолио имеются коммутаторы различной функциональности, как правило, выделяют неуправляемые, управляемые и коммутаторы уровня L3. И если L3-коммутаторы применяются как альтернатива маршрутизаторам на уровне ядра сети и с их выбором связаны только узкоспециализированные вопросы, то выбор между управляемым и неуправляемым коммутатором сводится к правильному определению задач, которые должно решать сетевое устройство. Далее рассмотрим базовые различия между управляемыми и неуправляемыми коммутаторами.

Управляемый и неуправляемый коммутаторы

Управляемый и неуправляемый коммутаторы – это фактически два разных устройства, которые функционируют на уровне L2 модели OSI. Неуправляемый коммутатор предназначен для автоматического равномерного распределения скорости и передаваемого трафика по всем участникам сети. Это оптимальное решение для сетей с небольшим количеством оконечных устройств, из преимуществ можно выделить:

• обеспечение высокой пропускной способности Ethernet-сети;
• небольшое время отклика;
• простота управления;
• наличие дополнительной функциональности по управлению потоком данных.

Управляемый коммутатор имеет более высокую стоимость, применяется для крупных сетей и имеет возможность полного управления передаваемым трафиком, скоростью, а также обладает дополнительными возможностями управления. Фактически это оптимальное решение для участков сети, где необходима дополнительная функциональность по сегментированию, резервированию, информационной защите и т.п. В отличие от неуправляемого коммутатора управляемый необходимо конфигурировать путём задания ряда дополнительных и обязательных настроек.

Неуправляемые коммутаторы – это устройства типа Plug and Play, не требующие сложной настройки и глубоких знаний. Они позволяют быстро организовать обмен между оборудованием в Ether­net-сети без дополнительных настроек. Эти коммутаторы позволяют Ethernet-устройствам взаимодействовать друг с другом (например, ПЛК и HMI), обеспечивая соединение с сетью и передавая информацию адресату от отправителя. Они поставляются с фиксированной конфигурацией и не допускают никаких изменений в настройках, поэтому нет необходимости расставлять приоритеты фреймов и осуществлять дополнительную настройку.

Неуправляемые коммутаторы в основном используются для подключения периферийных устройств к сетевым ответвлениям или в небольшой автономной сети с несколькими компонентами. В промышленных условиях необходимо использовать коммутаторы, адаптированные для конкретных нужд.

Промышленные коммутаторы разрабатываются для различных отраслевых применений, таких как электроэнергетика, нефтегазовая сфера, железнодорожный транспорт и инфраструктура и т.д. Они специально разработаны для эксплуатации в расширенном диапазоне температур, в условиях вибраций и ударов и способствуют созданию экономически эффективной и надёжной защищённой сети.

Коммутаторы Advantech серии EKI-2000

Промышленные коммутаторы Advantech серии EKI-2000 являются устройствами начального уровня и предназначены для быстрой организации взаимодействия устройств посредством создания Ethernet-сети. В настоящий момент в серию EKI-2000 включены более 25 уст­ройств, в таблице ниже приведена расшифровка номера для заказа.

При этом коммутаторы могут быть оснащены как портами типа RJ-45, так и оптическими портами для передачи данных по одномодовому и многомодовому оптоволокну, максимальная скорость при этом может достигать 1 Гбит/с.

Функциональность коммутаторов серии EKI-2000

Функциональность неуправляемых коммутаторов, как правило, не является чем-то экстраординарным. Однако давайте разберёмся, какие функции всё-таки находятся на вооружении коммутаторов Advantech серии EKI-2000.

Автоматическое определение типа соединения MDI/MDI-X

Эта функция позволяет подключать к коммутаторам любые типы Ethernet-устройств, не думая о типе кабеля: «прямой» (straight) он или перекрёстный (crossover).

Обычно для соединения сетевого адаптера с сетевым оборудованием уровня L2 (концентратором или коммутатором) используется «прямой» кабель. Для соединения двух идентичных сетевых устройств между собой или, например, сетевого адаптера с маршрутизатором, предписано использовать перекрёстный кабель. Наличие функции MDI/MDI-X позволяет использовать любой тип кабеля совместно с коммутатором.

Автоматическое определение типа сети (Auto-Negotiation)

Данная функция вслед за MDI/MDI-X относится к Plug and Play и позволяет автоматически определить тип сети и скорость передачи, предусмотренную стандартом Ethernet. На практике это особенно важно, так как в существующей сети может применяться оборудование с различными скоростными характеристиками, от 10 Мбит/с до 1 Гбит/c. Auto-Negotiation позволяет существенно облегчить жизнь пользователям сети. Устройство само «договорится» о скорости с граничным «Ethernet-соседом».

Защита от широковещательного шторма

Защита от широковещательного штор­­ма является также очень полезной функцией для коммутаторов. Широковещательный шторм, как правило, вызывается «петлями» в локальной сети либо неправильным поведением одного из участников сети. В таких случаях сеть будет заполнена большим количеством бесполезных фреймов, что отразится на её скорости.

Функция защиты от широковещательного шторма на коммутаторе автоматически отфильтровывает широковещательные фреймы. И когда широковещательный трафик превышает определённый порог, сеть по-прежнему остаётся работоспособной, так как коммутатор автоматически резервирует полосу пропускания для передачи обычных фреймов.

Функция защиты от широковещательного шторма на неуправляемых коммутаторах EKI-2000 включена по умолчанию. Подробную информацию о пороговых значениях для каждой модели необходимо уточнять на официальном сайте производителя.

P-Fail реле

Начнём с того, что большинство моделей серии EKI-2000 рассчитаны на диапазон входного напряжения питания 12…48 В постоянного тока. Вход дублирован и обладает защитой от переполюсовки, а также от перегрузки по току посредством самовосстанавливающегося предохранителя. На входе стоит компаратор напряжения, и при подаче напряжения на оба входа компаратор автоматически выбирает более высокое значение и делает данный вход основным. При пропадании напряжения на одном из входов либо при просадке его уровня ниже 12 В коммутатор автоматически переходит на второй канал и замыкает P-Fail реле. Данная функция позволяет контролировать состояние питающей сети коммутаторов и оперативно сигнализировать о нештатной работе.

Светодиодная индикация

Эта функция позволяет обеспечить оценку состояния коммутатора при его визуальном осмотре. Каждый порт передачи данных коммутатора серии EKI-2000 имеет два светодиода для отображения скорости передачи, статуса соединения и статуса возможной коллизии. Также имеются светодиоды, дублирующие P-Fail реле, которые одновременно срабатывают при обрыве одной из цепей питания.

PoE (Power-over-Ethernet)

На ряде неуправляемых коммутаторов серии EKI-2000 реализована функция Power-over-Ethernet. Она позволяет обеспечить питание удалённых устройств по стандарту IEEE 802.3af и IEEE 802.3at (PoE+), где в качестве питающей линии используется передающая линия на базе витой пары категории 5e и выше. В качестве питающей сети для данных коммутаторов рекомендуется использовать номинальное значение 53…57 В постоянного тока, чтобы исключить падение напряжения на линии.

Встроенная защита от электромагнитных помех и электростатических разрядов

Коммутаторы серии EKI-2000 имеют встроенную систему фильтрации для защиты от электромагнитных помех и от статического напряжения. По линии питания коммутатор может обеспечить работоспособность при кратковременных импульсных помехах с амплитудой до 3000 В постоянного тока, а также при электростатических разрядах на портах RJ-45 до 4000 В.

Конструктив

Абсолютно все коммутаторы серии EKI-2000 обладают прочным металлическим корпусом со степенью защиты IP30. Конструктивно серия EKI-2000 может быть выполнена в двух вариантах, это либо исполнение для монтажа на DIN-рейку, либо для монтажа в 19ʺ стойку. Всё необходимое крепление идёт в комплекте. Также коммутаторы, которые предназначены для крепления на DIN-рейку, можно смонтировать на панель, крепление поставляется в комплекте.

Заключение

Промышленные неуправляемые коммутаторы – это устройства, адаптированные для работы именно в промышленной среде. Они обеспечивают надёжное и быстрое взаимодействие между Ethernet-узлами, при этом не требуют дополнительных настроек и конфигурирования. На данный момент неуправляемый коммутатор – простое бюджетное сетевое устройство, способное решить достаточно большое количество базовых задач, связанных с организацией обмена по Ethernet-сети. Настройка при этом не требуется, достаточно просто вынуть коммутатор из коробки и подключить все необходимые коннекторы.

Серия неуправляемых коммутаторов Advantech EKI-2000, относящаяся к описанному классу устройств, поддерживает широкий перечень важных и нужных функций, таких как автоматическое определение типа соединения MDI/MDI-X, автоматическое определение типа сети (Auto-Negotiation), защита от широковещательного шторма, PoE, защита от электромагнитных помех и электростатических разрядов и т.д. В совокупности все эти функции позволяют использовать EKI-2000 для решения базовых задач по организации взаимодействия между сетевыми и оконечными узлами.

Пример применения

Одним из клиентов Advantech является Китайская национальная нефтегазовая корпорация (CNPC). Чтобы расширить возможности передачи данных при одновременном снижении связанных с этим затрат, CNPC выбрала решение Advantech для мониторинга и управления месторождением нефти. Данные передаются через сотовую сеть с месторождения в центр управления. Маршрутизаторы BB-SL306 были установлены с коммутаторами EKI-2525I в шкафах рядом с насосными отсеками, обеспечивая сетевое подключение для полевого оборудования, такого как камеры, ПЛК, RTU и другие устройства.

Литература

1. An Introduction to Industrial Ethernet
2. 10 Questions to Ask Before Selecting an Ethernet Switch
3. EKI-2525 5-port 10/100Base-TX Industrial Unmanaged Ethernet Switch. EKI-2528 8-port 10/100Base-TX Industrial Unmanaged Ether­net Switch: User Manual

Автор – сотрудник фирмы ПРОСОФТ

Разные типы коммутаторов в организации сети

Другие особенности

Помимо различий в категориях коммутаторов стоит учитывать и другие особенности, в том числе скорость передачи данных сетевого коммутатора, количество портов, питание через Ethernet и возможности стекирования.

Скорость передачи данных сетевого коммутатора

Сетевые коммутаторы могут различаться по скорости передачи данных. Доступны коммутаторы с фиксированной конфигурацией стандарта Fast Ethernet (10/100 Мбит/с), Gigabit Ethernet (10/100/1000 Мбит/с), Ten Gigabit (10/100/1000/10000 Мбит/с) и даже 40/100 Гбит/с. На некоторых коммутаторах также доступна многогигабайтная технология. Она обеспечивает скорость передачи более 1 гигабайта, если используются кабели категории 5e/6. У коммуникаторов есть несколько портов каскадирования и портов нисходящего канала. Порты нисходящего канала устанавливают подключение к конечным пользователям, а порты каскадирования — к другим коммутаторам или сетевой инфраструктуре.

Количество портов

Сетевые коммутаторы различаются по размеру. Коммутаторы с фиксированной конфигурацией обычно оснащены 5, 8, 10, 16, 24, 28, 48 и 52 портами. Это может быть комбинация разъемов SFP/SFP+ для подключения оптоволоконного кабеля, но чаще используются медные порты с разъемами RJ-45 спереди для установки подключения на расстоянии до 100 метров. Оптоволоконные модули SFP позволяют установить подключение на расстоянии до 40 километров.

Поддержка технологии электропитания по сети Ethernet

Технология питания через Ethernet (PoE) обеспечивает питание устройства (например, IP-телефоны, IP-камеры видеонаблюдения или точки беспроводного доступа) по тому же кабелю, что и для передачи данных. Одно из преимуществ технологии PoE — это гибкость: вы можете разместить конечные устройства в любой части помещения, даже там, где сложно подвести питание через розетку. Например, точку беспроводного доступа можно разместить прямо в стене или потолке.

Коммутаторы подают питание по нескольким стандартам: IEEE 802.3af подает питание до 15,4 Вт на порт коммутатора, а IEEE 802.3at (также известный как PoE+) подает питание до 30 Вт на порт коммутатора. Для большинства конечных устройств подходит стандарт 802.3af, но для некоторых устройств (например, видеотелефонов и точек доступа с несколькими радиомодулями) требуется более высокая мощность. Некоторые модели коммутаторов Cisco также поддерживают технологию универсального питания PoE (UPoE) или PoE 60 Вт, которая подает мощность до 60 Вт на порт коммутатора. Новый стандарт PoE 802.3bt обеспечивает более высокую мощность для работы приложений нового поколения.

Чтобы выбрать подходящий коммутатор, определите, какая мощность вам нужна. При подключении к настольным компьютерам или устройствам другого типа, не требующим технологии PoE, самым выгодным решением будут коммутаторы без поддержки PoE.

Стекируемые и автономные коммутаторы

По мере расширения сети вам понадобится больше коммутаторов, чтобы обеспечить сетевое подключение для устройств, количество которых увеличивается. Если вы используете автономные коммутаторы, каждый из них нужно контролировать и настраивать по отдельности.

В отличие от них стекируемые коммутаторы облегчают управление и улучшают доступ к сети. Вместо того, чтобы настраивать, контролировать и устранять неполадки каждого из восьми коммутаторов с 48 портами, вы можете использовать стекируемые коммутаторы, которые позволят контролировать все восемь устройств как одно. Если все восемь коммутаторов (всего 384 порта) являются стекируемыми, они работают как один коммутатор с одним агентом SNMP/RMON, одним доменом связующего дерева, одним интерфейсом командной строки или веб-интерфейсом, то есть одним уровнем управления. Вы также можете создать группы агрегации каналов, которые охватывают несколько устройств в стеке и зеркалируют порты для передачи трафика от одного устройства в стеке к другому, либо настроить охват ACL/QoS для всех устройств. Такой подход дает значительные преимущества при эксплуатации.

Обратите внимание: некоторые продукты, представленные на рынке, называются стекируемыми, но поддерживают только один интерфейс пользователя или интерфейс централизованного управления для доступа по отдельности к каждому коммутатору. То есть это не стекирование, а кластеризация. В таком случае вам придется настраивать каждую функцию (ACL, QoS, зеркалирование портов и т. д.) на каждом коммутаторе отдельно.

Стекирование дает и другие преимущества. Вы можете подключить компоненты стека в кольцо: если порт или кабель выйдет из строя, стек автоматически выполнит перенаправление, чтобы обойти неработающий элемент. Чаще всего это занимает всего микросекунду. Вы также можете добавлять или отключать компоненты стека, автоматически распознавать их и добавлять в стек.

В чём заключаются различия в функциях и способах применения различных серий коммутаторов?

Эта статья подходит для: 

TL-SF1016 , TL-SL1226 , TL-SL2452 , TL-SG105S , TL-SG105 , TL-SG1008P , TL-SF1016D , TL-SG2210P , TL-SG1016DE , TL-SG1016 , TL-SF1005P , TL-SG1005D , TL-SG1008PE , TL-SG3424 , T1500G-10MPS , TL-SG108 , TL-SG5412F , TL-SL3452 , TL-SF1024 , TL-SG5428 , TL-SG116 , TL-SG2424 , TL-SF1024M , TL-SL1226P , TL-SF1005D , TL-SL3428 , LS108G , TL-SG1024 , TL-SG2008 , TL-SF1016DS , T1500G-8T , TL-SG105E , TL-SG1008D , TL-SL1351 , TL-SF1008P , TL-SF1008D , TL-SG1048 , TL-SF1024D , TL-SG1024S , TL-SG2452 , LS1008G , TL-SG1016D , TL-SG108E , LS105G , TL-SG2216 , TL-SG2424P , LS1005G , TL-SL2428 , T1500G-10PS , TL-SG1005P , TL-SG1008 , TL-SL2218 , TL-SG1008MP , TL-SF1048 , TL-SL2210 , TL-SG3424P , TL-SG3216 , TL-SG1024DE , TL-SG1016S , TL-SG1024D , TL-SG3210 , TL-SL5428E

На официальном веб-сайте TP-LINKпредставлены различные серии коммутаторов TP-LINK, включая управляемые коммутаторы 2/3 уровня, Smart-коммутаторы, коммутаторы EasySmartи неуправляемые коммутаторы. В данной статье будет дано кратное описание функций и способов применения коммутаторов данных серий.

Неуправляемый коммутатор (UnmanagedSwitch)

Вы не можете настраивать неуправляемые коммутаторы, потому что они не обладают каким-либо интерфейсом настройки, а также дополнительными функциями. Данные маршрутизаторы работают по принципу Plug-and-Play, поэтому всё, что от вас потребуется – это подключить напрямую к коммутатору ваш компьютер и прочие сетевые устройства. Таким образом, если вы не нуждаетесь в каких-либо функциях 2 уровня, и вам просто необходимо увеличить количество портов Ethernet, то неуправляемые коммутаторы – это то, что вам нужно.

Коммутатор Easy Smart (Easy Smart Switch)

Вы можете использовать утилиту настройки или веб-интерфейс (веб-интерфейс доступен только для TL-SG1016DEи TL-SG1024DE) для управления коммутатором EasySmartи настройки основных параметров, таких как VLAN, QoS, а также нескольких функций L2, таких как LAG, IGMPSnooping и зеркалирование порта. Если вам не требуется коммутатор для каких-либо продвинутых сценариев применения, то коммутатор EasySmart станет для вас идеальным выбором. Наилучшим применением коммутатора EasySmartбудет являться дом, домашний и малый офис, а также небольшое предприятие.

Smart-коммутатор (Smart Switch)

Smart-коммутаторы могут управляться через веб-интерфейс, Telnet, SSHи SNMP. Они поддерживают гораздо больше функций L2 и обладают более эффективной функцией приоритезации трафика (QoS) по сравнению с коммутаторами EasySmart. Smart-коммутаторы поддерживают гораздо больше продвинутых функций, таких как ACL и протокол SpanningTree. Если вам необходимо более доступное решение для небольшой компании, то Smart-коммутатор окажется незаменимым.

Управляемый коммутатор 2 уровня (L2 ManagedSwitch)

Управляемые коммутаторы 2 уровня обладают консольным портом для интерфейса командной строки (CLI), а также всеми дополнительным функциями Smart-коммутаторов. Помимо этого коммутаторы 2 уровня обладают функциями VLANи Multicast, а также кластеризацией для логического стекирования и функциями сетевой безопасности, включая 802.1X и привязку по IPи MAC-адресу. Таким образом, вы можете использовать управляемые коммутаторы 2 уровня для создания масштабируемой и доступной сети, а также для создания небольшой сети доступа для Интернет-провайдеров.

Управляемый коммутатор 3 уровня (L3 ManagedSwitch)

Коммутаторы 2 уровня могут работать только на втором уровне модели OSI – канальном (datalink). Но коммутаторы 3 уровня обладают некоторыми функциями 3 уровня, также как и традиционные маршрутизаторы, а именно: статической маршрутизацией, протоколами маршрутизации OSPF и ECMP, протоколом многоадресной маршрутизации, а также DHCP relay.

По сравнению с традиционными маршрутизаторами коммутаторы 3 уровня обладают более низкой ценой, но лучшей производительностью в отношении скорости маршрутизации пакетов, поскольку коммутаторы 3 уровня маршрутизируют пакеты, используя специализированную интегральную схему (ASIC) вместо процессора. После того, как коммутатор определил IP-адрес, он будет пересылать пакеты, на уровне производительности коммутатора. Основной способ применения коммутаторов 3 уровня – это уровень ядра в сетях средних предприятий, обеспечивающий производительность на уровне коммутатора в маршрутизации пакетов. 

Неуправляемые коммутаторы — Мои статьи — Каталог статей

Объемы передаваемых данных постоянно увеличиваются. Именно этот факт
потребовал внедрить новое сетевое оборудование для обеспечения более
оперативной работы. Быстрая и качественная передача данных стала
особенно актуальна для сегмента SOHO (домашний/малый офис), где
количество пользователей не превышает, как правило, 100 человек.

Вначале в качестве самого популярного оборудования выступали хабы
(концентраторы) из-за невысокой цены. Но хабы имели большой недостаток
по сравнению с коммутатором: обеспечивали широковещательную трансляцию,
когда трафик веером передавался от одного главного устройства ко всем
рабочим. Зачастую это приводило к резкому падению производительности.

Switch: оптимальное решение

Сетевой коммутатор (switch) представляет более интеллектуальное
устройство: трафик по четко заданному маршруту идет сразу к адресату.
Это исключает лишнюю нагрузку на сетевое оборудование, позволяя другим
сегментам не обрабатывать данные, которые предназначены не им. Поэтому
со временем цены на данное оборудование стали снижаться, и использовать
хабы стало как минимум нерентабельно.

Управляемый и неуправляемый коммутатор

Различия между данными видами кроются в самих понятиях. Неуправляемый
коммутатор выполняет автоматическое равномерное распределение скорости и
передаваемого трафика по всем участникам сети. Это идеальное устройство
для сетей с небольшой численностью пользователей (домашние, сети в
малых и средних офисах), так как:

• обеспечивает высокую пропускную способность сети;
• снижает
  время отклика;
• отличается простотой управления и не требует
  особых знаний, т.к.
  позволяет быстро подключить сетевое оборудование практически в любой
  порт и не осуществлять дополнительные настройки;
• к нему можно
  напрямую подключить компьютер, благодаря чему
  исключается возможность образования «узких мест», т.к. у каждого ПК есть
  выделенная полоса пропускания;
• имеет функцию управления
  потоком, что исключает потерю пакетов при
  передаче. При переполнении буфера передается сигнал, и пакеты не идут до
  тех пор, пока буфер не освободится.

Управляемый коммутатор имеет более высокую стоимость, применяется для
более крупных сетей и имеет возможность полного управления передаваемым
трафиком, скоростью, а также обладает дополнительными возможностями
управления.

Принцип работы неуправляемого коммутатора

В своей памяти неуправляемый коммутатор содержит таблицу, где
указывается, насколько MAC-адрес узла соответствует порту коммутатора.
Эта таблица может быть динамической и статической. Статическая таблица
заполняется вручную (управляемый коммутатор), а динамическая заполняется
автоматически (неуправляемый), что значительно облегчает работу
оператора. Когда неуправляемый коммутатор только включают, он работает в
обучающем режиме, т.к. данная таблица пуста. В этом режиме данные,
поступающие на один порт, идут на все остальные, а неуправляемый
коммутатор проводит анализ фреймов и заносит в таблицу MAC-адрес
отправителя.

Основная особенность: если на порт поступит фрейм, который
предназначен для имеющегося в таблице MAC-адреса, то данный фрейм
передается только через порт, указанный в таблице. Если в памяти
неуправляемого коммутатора нет MAC-адреса получателя, то фрейм пойдет на
все интерфейсы. Со временем трафик локализуется, т.к. неуправляемый
коммутатор составляет полную таблицу MAC-адресов всех портов. По материалам сайта www.gnlan.ru

от VLAN до Turbo Ring

Мы знаем, что, управляемый коммутатор «из коробки», готов работать даже без настроек, НО только как неуправляемый. Соответственно, нам предстоит процесс настройки свитча для решения поставленных задач.

Рассмотрим самые распространенные функции и их процесс настройки через web-интерфейс.

VLANs

Основная функция управляемых коммутаторов — это, конечно же, дробление базовой сети на более мелкие подсети.

VLAN – это функция, позволяющая физическую сеть разделить на несколько виртуальных подсетей. Т.е. одна подсеть будет соответствовать определенному VLAN. Простой пример: разграничение компьютеров пользователей по рабочим отделам или должностям (бухгалтерия, отдел продаж, логистика и т.д.) Соответственно, сети с разными VLAN не будут видны друг другу. Физически сеть не затрагивается – это означает, что несколько VLANов проходит через одно и то же соединение.

Это в свою очередь увеличивает безопасность каждой подсети. Стоит отметить, что благодаря разбивке снижается трафик широковещательных доменов (это те данные, которые предназначены для отправки всем участникам сети).

Суть настройки VLAN в правильном заполнении таблицы данными для каждого порта коммутатора:

Существует несколько ролей портов:

Access – для соединения с нетегированными/конечными устройствами, например, с ПК.

Trunk – соединение между несколькими нетегированными/тегированными устройствами и/или коммутаторами.

Hybrid – похож на trunk порт, но с возможностью указывать теги, которые будут удалены из пакетов.

Резервирование

Следующая функция, для которой необходим управляемый свитч – это резервирование.

Помним, что неуправляемый коммутатор НЕ поддерживает кольцевую топологию.

Самый широко используемый протокол резервирования – это RSTP (Rapid spanning tree protocol)

Настройки RSTP намного проще чем понимание его принципа работы с ролями портов, поэтому рассмотрим только сам принцип:

У вас имеется некая сеть из коммутаторов (группа). Вы включаете функцию RSTP на всех коммутаторах, и свитчи самостоятельно выстраиваются в топологию «дерева». Выбирается «корневой» коммутатор (Root), к которому каждый свитч из сети ищет кратчайший путь, а те линии, которые больше не используются, становятся резервными.

В настройках необходимо указать порты коммутатора, на которых включается функция RSTP:

Turbo Ring & Turbo Chain

О современных протоколах резервирования, таких как Turbo Ring и Turbo Chain, обеспечивающие время восстановления сети до 20 мс, и их настройках мы говорили ранее.

Port Trunking

Интересная функция Port Trunking, благодаря которой возможно увеличить пропускную способность сети. Концепция состоит в том, что при объединении нескольких физических каналов получаем один логический, производительность которого приблизительно равна сумме задействованных линий. Это так же обеспечивает резервирование (при обрыве одной из линии, трафик будет проходить по остальным).

В настройках просто выделяются те порты, которые объединяются в trunk. И выбирается транк-группа

В последнем обновлении прошивки Turbo Pack 3 от MOXA появилась поддержка объединения всей транк-группы в виртуальный логический порт Turbo Ring. Это означает, что теперь можно строить резервирование Turbo Ring на объединенных линиях.

Функция блокировки портов обеспечивает дополнительную сетевую безопасность, благодаря возможности контроля доступа к определенным портам коммутатора.

Для настройки необходимо деактивировать соответствующий порт в колонке Enable:

Port Security

Еще одна функция безопасности, ограничивающая доступ к порту — это Port Security. Осуществляется привязкой MAC адреса к определенному порту. Благодаря чему, доступ к данному порту будет иметь только определенно устройство.

Настройки будут выглядеть в виде таблицы:

Порт = MAC адрес

Port Mirror

Зеркалирование порта – используется для мониторинга данных через определенный порт, путем дублирования трафика с одного порта на другой.

В настройках выбирается порт (monitored port), чья активность будет отслеживаться. Выбирается вариант отслеживания (только входящий трафик, только исходящий или оба). И соответственно порт, на который будет осуществляться дублирование сетевой активности (mirror port):

Мониторинг

Управляемый коммутатор имеет микропроцессор, и в режиме реального времени есть возможность осуществлять просмотр статистики. Например, состояние системных ресурсов:

Существует мониторинг общей активности передачи данных, а также каждого порта по отдельности. При этом возможно выбрать тип пакетов:

Восстановления настроек и обновления прошивки

После настроек любого свитча присутствует вероятность, что настройки могут сброситься, если, например, неопытный инженер внесёт нежелательные изменения. Для этого случая существует устройство (flash накопитель) ABC-02-USB, которое копирует все настройки свитча и способно восстановить их, а так же обновить прошивку. Для этого Вам понадобиться подключить конфигуратор к коммутатору и перезагрузить его. При включении коммутатор самостоятельно загрузит все необходимые настройки и/или обновит прошивку.

Если у Вас есть вопросы по продукции МОХА, обращайтесь по телефону: +7 (495) 419-1201 или по e-mail: [email protected]

Решено: Вланы и неуправляемые коммутаторы

Заявление об ограничении ответственности

Автор этого сообщения предлагает информацию, содержащуюся в этом сообщении, без рассмотрения и с пониманием читателя, что здесь нет подразумеваемой или выраженной пригодности или пригодности для каких-либо целей. Предоставленная информация предназначена только для информационных целей и не должна рассматриваться как предоставление каких-либо профессиональных рекомендаций.Читатель использует информацию, размещенную в этой публикации, исключительно на свой страх и риск.

Отказ от ответственности

Ни при каких обстоятельствах Автор не несет ответственности за какой-либо ущерб (включая, помимо прочего, убытки от потери использования, данных или прибыли), возникших в результате использования или невозможности использования публикации. информация, даже если Автор был предупрежден о возможности такого ущерба.

Posting

# 1, да, с наиболее распространенной конфигурацией, назначающей отдельные порты отдельным VLAN, хотя некоторые коммутаторы поддерживают и другие типы VLAN; некоторые коммутаторы даже поддерживают VLAN на основе протоколов.

# 2 и 3, нет для обоих, поскольку неуправляемые коммутаторы не имеют возможности определять или управлять VLAN, а также не поддерживают тегирование кадров VLAN для поддержки магистрали. (Магистрали расширяют исходный кадр с помощью префикса тега VLAN. Это то, что позволяет коммутатору, который также поддерживает VLAN, распознавать, в какой VLAN конкретный кадр является частью другого коммутатора, когда VLAN совместно используют общий канал. Без поддержки магистрали вы может расширять VLAN между коммутаторами с поддержкой VLAN, но вам потребуется выделить порт на обоих коммутаторах для каждой VLAN, которую вы хотите расширить.)

 Я пытаюсь понять, есть ли у неуправляемых коммутаторов проблемы с vlans или просто с функцией truning vlan или с ними обоими ??? 

Неуправляемый коммутатор не может поддерживать сети VLAN (опять же, потому что нет возможности их определять или управлять). Управляемый коммутатор не должен поддерживать VLAN, и управляемый коммутатор, который поддерживает VLAN, не должен поддерживать магистрали VLAN, хотя у вас не будет коммутатора, поддерживающего магистрали VLAN, который также не поддерживает VLAN. NB: Сегодня любой управляемый коммутатор, скорее всего, будет поддерживать как VLAN, так и магистрали VLAN.

Посмотреть решение в исходном сообщении

.Обзор неуправляемого коммутатора Gigabit Ethernet

— Tom’s Hardware

Введение

В нашей статье о сетевом коммутаторе 101 мы определили неуправляемые коммутаторы и обсудили предоставляемые ими функции, которые, надеюсь, дадут вам общее представление о технологии коммутации.

Для этого первоначального обзора мы собрали для тестирования три неуправляемых коммутатора: GS308 от Netgear, G8SW от Amped Wireless и GS-108B от ZyXEL. Каждый претендент оснащен восемью портами 1 Гбит / с.

Технические характеристики

Netgear GS308

Беспроводной усилитель G8SW

ZyXEL GS-108B

Естественно, есть функции, общие для всех трех моделей, включая буфер памяти, таблицу MAC и поддержку jumbo-кадров.

Буфер памяти хранит входящие пакеты до тех пор, пока коммутатор не сможет определить, куда они направляются, и интерфейс для их отправки. Таблица MAC — это хранилище физических адресов. Когда устройство отправляет информацию, коммутатор записывает его адрес и соответствующий порт. Коммутатор обращается к таблице MAC-адресов как к справочнику, чтобы узнать, знает ли он уже, с какого порта отправлять информацию. Это значительно снижает трафик, поэтому коммутатор не будет полностью затоплен, если известны физические адреса.Jumbo-кадры — это кадры Ethernet, которые содержат более 1500 байтов, из которых 9000 байтов обычно используются в качестве обычного размера MTU. Поддержка Jumbo-кадров может быть полезна для снижения использования ресурсов, поскольку ЦП коммутатора должен обрабатывать только один большой кадр, а не несколько меньших, а также для увеличения пропускной способности.

БОЛЬШЕ: Network Switch 101
БОЛЬШЕ: Сеть на форумах
БОЛЬШЕ: Весь сетевой контент

.

Как работает коммутатор?

Сетевые концентраторы и коммутаторы

Сетевой концентратор — это центральная точка подключения устройств в локальной сети или LAN. Но существует ограничение на объем полосы пропускания, который пользователи могут совместно использовать в сети на основе концентратора. Чем больше устройств добавлено к сетевому концентратору, тем больше времени требуется данным для достижения места назначения. Коммутатор позволяет избежать этих и других ограничений сетевых концентраторов.

Большая сеть может включать в себя несколько коммутаторов, которые соединяют вместе разные группы компьютерных систем.Эти коммутаторы обычно подключаются к маршрутизатору, который позволяет подключенным устройствам выходить в Интернет.

Что такое роутер и как он работает в сети?

В то время как коммутаторы позволяют различным устройствам в сети обмениваться данными, маршрутизаторы позволяют обмениваться данными между разными сетями.

Маршрутизатор — это сетевое устройство, которое маршрутизирует пакеты данных между компьютерными сетями. Маршрутизатор может подключать сетевые компьютеры к Интернету, поэтому несколько пользователей могут совместно использовать подключение.Маршрутизаторы помогают соединить сети внутри организации или соединить сети нескольких филиалов. А роутер работает диспетчером. Он направляет трафик данных, выбирая лучший маршрут для передачи информации по сети, чтобы она передавалась с максимальной эффективностью.

Как настроить сетевой коммутатор с маршрутизатором?

Вы можете обнаружить, что вам нужно увеличить количество портов, которые можно подключить к маршрутизатору, чтобы вы могли настроить сетевой коммутатор для подключения к маршрутизатору.Сетевой коммутатор подключается к маршрутизатору через один из портов на маршрутизаторе, увеличивая количество устройств в сети небольшого офиса, таких как настольные компьютеры, принтеры, ноутбуки и т. Д., Которые имеют проводное подключение к Интернету.

Начало работы с подходящим сетевым устройством Обратитесь к консультанту по продажам Cisco, который понимает ваши конкретные требования. Вы получите безопасную, надежную и доступную по цене сеть, поддерживаемую Cisco и настроенную в соответствии с вашими потребностями сегодня, что даст вам четкий путь в будущее.

.

Как работает коммутатор?

Сетевые концентраторы и коммутаторы

Сетевой концентратор — это центральная точка подключения устройств в локальной сети или LAN. Но существует ограничение на объем полосы пропускания, который пользователи могут совместно использовать в сети на основе концентратора. Чем больше устройств добавлено к сетевому концентратору, тем больше времени требуется данным для достижения места назначения. Коммутатор позволяет избежать этих и других ограничений сетевых концентраторов.

Большая сеть может включать в себя несколько коммутаторов, которые соединяют вместе разные группы компьютерных систем.Эти коммутаторы обычно подключаются к маршрутизатору, который позволяет подключенным устройствам выходить в Интернет.

Что такое роутер и как он работает в сети?

В то время как коммутаторы позволяют различным устройствам в сети обмениваться данными, маршрутизаторы позволяют обмениваться данными между разными сетями.

Маршрутизатор — это сетевое устройство, которое маршрутизирует пакеты данных между компьютерными сетями. Маршрутизатор может подключать сетевые компьютеры к Интернету, поэтому несколько пользователей могут совместно использовать подключение.Маршрутизаторы помогают соединять сети внутри организации или соединять сети нескольких филиалов. А роутер работает диспетчером. Он направляет трафик данных, выбирая лучший маршрут для передачи информации по сети, чтобы она передавалась с максимальной эффективностью.

Как настроить сетевой коммутатор с маршрутизатором?

Вы можете обнаружить, что вам нужно увеличить количество портов, которые можно подключить к маршрутизатору, чтобы вы могли настроить сетевой коммутатор для подключения к маршрутизатору.Сетевой коммутатор подключается к маршрутизатору через один из портов на маршрутизаторе, увеличивая количество устройств в сети небольшого офиса, таких как настольные компьютеры, принтеры, ноутбуки и т. Д., Которые имеют проводное подключение к Интернету.

Начало работы с подходящим сетевым устройством Обратитесь к консультанту по продажам Cisco, который понимает ваши конкретные требования. Вы получите безопасную, надежную и доступную по цене сеть, поддерживаемую Cisco и настроенную в соответствии с вашими потребностями сегодня, что даст вам четкий путь в будущее.

.