Сетевой коммутатор что это такое: Коммутатор (свитч) — что это такое и для чего он нужен

Содержание

что такое, для чего нужен, как работает, сравниваем с концентратором (Hub)

Автор Андрей Смирнов На чтение 8 мин. Просмотров 7.3k. Опубликовано

Научиться настройке MikroTik можно на онлайн курсе по оборудованию этого производителя. Автор курса является сертифицированным тренером MikroTik. Подробней Вы можете прочитать в конце статьи.

В этой статье мы поговорим о том, как работает коммутатор сети ethernet (switch) или мост. Это базовые знания, которыми должен обладать каждый сетевой инженер. Сетевой коммутатор локальной вычислительной сети является центральным элементом инфраструктуры. Понимание его работы является неотъемлемым навыком любого сетевого инженера.

Если у вас до сих пор не сформировались твердые знания о принципах работы данного класса сетевых устройств, то вы рано или поздно столкнетесь с неразрешимыми проблемами при устранении неполадок в вашей сети, например, широковещательный шторм.

Что такое коммутатор сети (ethernet switch / bridge) ?

Сетевой коммутатор (ethernet switch) — это устройство 2 уровня модели OSI, которое используется в качестве концентратора (центральной точки) для подключения других проводных устройств, работающих по технологии ethernet.

Как происходит подключение устройств?

На приведенном ниже рисунке объясняется, как устройства показано подключаются в единую сеть с общей шиной Ethernet и обмениваются друг с другом данными через коммутатор (switch) либо концентратор (hub). Устаревший на сегодняшний день тип устройств с общей шиной из-за снижения пропускной способности пропорционально количеству подключенных устройств.

Насколько дорого использовать коммутаторы в сети?

Своим появлением в 1989 году коммутатор сети ethernet switch обязан компании Kalpana (работала в Кремниевой долине в 1980 и 1990 годах и была поглощена компанией Cisco в 1994 году). Он назывался Kalpana EtherSwitch EPS-1500 и имел на борту 7 портов.

С тех пор идет активное развитие данного типа устройств и с каждым годов снижается стоимость подключения к порту.

Надежность сети при использовании коммутатора (ethernet switch)

Является вы использование коммутатора локальной вычислительной сети в качестве центрального звена сети надежным решением? Если вы сравниваете коммутируемый Ethernet с коаксиальным Ethernet, коммутатор определенно более надежен. До того, как коммутатор был изобретен, компьютеры были подключены в цепь. В конце которой подключался концевик (terminator) для поглощения сигнала. Иначе множественная пересылка сигнала сводила полезный трафик в сети к нулю.

В чем отличие Коммутатора (Switch) от Концентратора (Hub)

Концентратор (Hub) — это сетевое устройство, позволяющее подключать несколько компьютеров к одной сети. Концентраторы могут быть основаны на соединениях Ethernet, Firewire или USB.

Коммутатор (Switch) — устройство управления, которое включает или выключает поток электроэнергии в цепи. Он также может использоваться для маршрутизации информационных шаблонов при потоковой передаче электронных данных, передаваемых по сетям. В контексте сети коммутатор – это компьютерное сетевое устройство, которое соединяет сегменты сети.

Концентратор (Hub) Коммутатор (Switch)
Уровень OSI Физический: концентраторы классифицируются как устройства 1 уровня в соответствии с моделью OSI. Канальный: сетевые коммутаторы работают на 2 уровне модели OSI.
Функционал Для соединения сети персональных компьютеров их можно объединить через центральный концентратор. Позволяет объединять несколько устройств, управлять портами и настройками безопасности VLAN
Форма передачи данных Электрический сигнал или биты Кадр (для L2 Switch) и Пакет ( для L3 switch)
Порты 4/12 портов Коммутатор является многопортовым мостом. 24/48 портов
Тип передачи Концентраторы всегда рассылают кадры на все порты (flooding), кроме того, с которого пришел; рассылка может быть одноадресной (unicast), многоадресной (multicast) или широковещательной (broadcast) Первоначально широковещательная (broadcast) рассылка; затем одноадресная (unicast) и многоадресная (multicast) рассылка по мере необходимости.
Тип устройства Пассивное устройство (без программного обеспечения) Активное устройство (с программным обеспечением)
Used in (LAN, MAN, WAN)
LAN LAN
Таблица сетевых адресов (MAC) Сетевой концентратор не может узнавать или сохранять MAC-адрес. Коммутаторы используют CAM-таблицу с доступной памятью, к которой обычно обращается ASIC (специализированные интегрированные микросхемы).
Режим передачи Полудуплекс (Half duplex) Полу-/полный дуплекс (Half/Full duplex)
Широковещательный домен Концентратор имеет один широковещательный домен. Коммутатор имеет один широковещательный домен [если не реализован VLAN]
Определение Электронное устройство, которое соединяет множество сетевых устройств вместе, чтобы устройства могли обмениваться данными Сетевой коммутатор — это компьютерное сетевое устройство, которое используется для соединения множества устройств в компьютерной сети. Коммутатор считается более продвинутым, чем концентратор, потому что он будет отправлять сообщения на нужный порт устройства или запрашивать информацию с него.
Скорость 10Mbps 10/100 Mbps, 1 Gbps
Адрес, используемый для передачи данных Использует MAC-адрес Использует MAC-адрес
Необходимо для подключения к Интернету? Нет Нет
Категория устройства Не интеллектуальное устройство Интеллектуальное устройство
Производители Sun Systems, Oracle, Cisco Cisco, D-link, Juniper, MikroTik
Столкновения (Collisions) Столкновения (Collisions) обычное явления в инфраструктурах, использующих концентраторы. В полнодуплексном коммутаторе не происходит столкновений.
Spanning-Tree Не используется Spanning-Tree Возможно использование множества экземпляров Spanning-Tree

Различия в производительности концентраторов и коммутаторов

Коммутатор является эффективной альтернативой концентратору. Люди, как правило, выигрывают от использования свитча, если в их домашней сети четыре или более компьютеров. Также вы невооруженным взглядом заметите разницу при использовании в своей сети приложений, которые генерируют значительный объем сетевого трафика:

  • таких как многопользовательские игры
  • обмен тяжелыми музыкальными файлами.

Технически говоря, концентраторы работают с использованием широковещательной модели, а коммутаторы — с использованием модели виртуальных каналов. Например, когда четыре компьютера подключены к концентратору, и два из этих компьютеров взаимодействуют друг с другом, концентраторы просто передают весь сетевой трафик на каждый из четырех компьютеров. Коммутаторы, с другой стороны, способны определять пункт назначения каждого отдельного элемента трафика (такого как кадр Ethernet) и выборочно пересылать данные только на один компьютер, который действительно нуждается в этом. Вырабатывая меньше сетевого трафика при доставке сообщений, коммутатор работает лучше, чем концентратор в загруженных сетях.

При добавлении в сетевой обмен дополнительные устройства вы создаете огромное количество коллизий в случае концентратора, потому как устройства не могут одновременно считывать и передавать информацию.

В следующем видео сравниваются концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы.

Почему коммутируемый Ethernet более надежный и эффективный?

При возникновении проблемы в coaxial-ethernet (10base2) трудно определить где ошибка. Инженеру-связисту необходимо проверить все разъемы один за другим, что требует времени. Также необходимо учесть, что из-за хрупкости коаксиального кабеля сеть часто выходит из строя.

Коаксиальный ethernet использует 2 кабеля (внутренний и внешний) для передачи и приема данных в сеть. При полудуплексной связи, компьютер не может одновременно данные принимать и отправлять. Когда сеть загружена возникают множественные коллизии при попытки одновременно вести передачу данных двумя и более станциями. Что почти гарантированно  снижает скорость передачи данных в разы, нередко десятки и сотни раз..

При работе с коммутируемой сетью, если один кабель поврежден, он не будет влиять на других абонентов. Если сломается порт, пользователь может просто подключить кабель к другим работающим портам.

Что касается производительности, механизм внутри коммутатора может обеспечить полнодуплексную связь (full duplex). Поскольку вероятность возникновения коллизий в сети при правильной настройке оборудования практически сведена к нулю, то данный факт повышает производительность всей системы.

Как работает коммутатор локальной сети Ethernet?

Коммутатор локальной сети анализирует заголовок 2 уровня входящего кадра. Каждый ethernet кадр содержит 2 адреса: MAC-адрес источника и MAC-адрес назначения.

Коммутатор вместе с кадром получает MAC-адрес источника и записывает в свою таблицу коммутации напротив номера порта. Эта таблица — волшебный секрет того, как коммутатор  обеспечивает полдуплексную связь.

Затем в таблице коммутации ищется MAC-адрес получателя, и принимается решение о пересылке кадров на определенный порт. Благодаря данному механизму другие сетевые устройства докальной сети не знают о кадрах соседей. Таким образом мы добиваемся работы в полнодуплексном режиме (full duplex).

Процесс пересылки кадра между компьютерами:

  1. Получение коммутатором на 1 порту сообщения от компьютера А с адресом назначения bbbb.bbbb.bbbb
  2. Проверка таблицы коммутации с целью найти порт, к которому подключен адресат с mac-адресом bbbb.bbbb.bbbb
  3. Такой адрес не обнаружен, рассылка запроса на все порты, кроме того, с которого пришло первоначальное сообщение
  4. Ответ от компьютера В компьютеру с адресом aaaa.aaaa.aaaa, так как mac-адрес сетевой карты компьютера В совпадает с заголовком кадра
  5. Заполнение коммутатором свой таблицы ответом от компьютера В
  6. Пересылка ответа от компьютера В компьютеру А

Анимация ниже более наглядно описывает процесс обмена данными между участниками сети:

Вопрос: что произойдет, когда MAC-адрес назначения отсутствует в таблице коммутации свитча, в какой порт следует пересылать  он пересылает?

Ответ: в этом случае коммутатор пересылает кадр во все порты кроме, того с которого получил первоначальное сообщение; ожидая, что станция ответит на сообщение, и коммутатор обновит свою коммутационную таблицу.

Принципы работы коммутаторов сети ethernet раскрыты и теперь необходимо сосредоточиться на выборе класса свитчей для ваших задач.

Как подобрать коммутатор (Switch) для сети компании?

MikroTik: куда нажать, чтобы заработало?
При всех своих достоинствах, есть у продукции компании MikroTik один минус – много разобщенной и далеко не всегда достоверной информации о ее настройке. Рекомендуем проверенный источник на русском языке, где все собрано, логично и структурировано – видеокурс «Настройка оборудования MikroTik». В курс входит 162 видеоурока, 45 лабораторных работ, вопросы для самопроверки и конспект. Все материалы остаются у вас бессрочно. Начало курса можно посмотреть бесплатно, оставив заявку на странице курса. Автор курса является сертифицированным тренером MikroTik.

Что такое сетевой коммутатор?

Коммутатор – это устройство обеспечивающее соединение узлов компьютерной сети для организации единой системы доступа пользователей к программным, техническим и информационным ресурсам. Узлом сети считается любое устройство с IP-адресом способное совершать обмен данными.

Основой для разработки коммутаторов послужила технология сетевого моста, которая подразумевают последовательную передачу пакетов информации. Коммутаторы, как устройства следующего поколения, обеспечивают одновременную передачу пакетов данных для всех своих портов.

Принцип функционирования коммутатора

Принцип работы коммутатора основывается на заполнении логической матрицы MAC-адресами в контентно-адресуемой памяти устройства. Каждый из адресов соответствует определенному узлу сети и ему назначается отдельный порт коммутации. Для того чтобы заполнить матрицу MAC-адресами, при первом включении устройство отправляет входящие на один из портов фреймы (или их еще называют «кадры») с данными на все остальные существующие порты. После анализа всех фреймов, коммутатор заполняет таблицу MAC-адресами хостов сети и локализует трафик.

Типология коммутаторов

Коммутаторы подразделяются по степени управляемости:

  1. Неуправляемые коммутаторы – устройства, независимо управляющие передачей пакетов с данными, без вмешательства пользователя. Такие модели подойдут для домашнего использования и для небольших компаний. Недостаток неуправляемых коммутаторов – небольшая производительность, которая затрудняет администрирование сети и существенно ограничивает их использование.
  2. Управляемые коммутаторы – это модели коммутаторов, поддерживающие помимо автономного режима работы еще и пользовательское управление. Данная функция упрощает администрирование сети и увеличивает производительность устройства по сравнению с неуправляемыми аналогами. Такие коммутаторы подходят для установки на больших предприятиях, обеспечивая стабильную и быструю работу компьютерной сети.

Классификация коммутационных устройств по уровням OSI:

  • 2 уровень — коммутаторы. Обеспечивается работа только в одном сегменте локальной сети (Ethernet) с MAC-адресами хостов. IP-адреса не поддерживаются.
  • 3 уровень — маршрутизаторы. Устройства обладают бóльшими возможностями и поддерживают сетевые протоколы IPv4, IPv6, IPX и др., опознавание IP-адресов и сетевые протоколы типа PPTP, PPPoE, VPN и др.
  • 4 уровень — маршрутизаторы с расширенным функционалом. Такие устройства идентифицируют трафик приложений благодаря опознаванию IP-адресов, битов SYN/FIN и портов протоколов TCP/UDP. Подобные коммутаторы самостоятельно перенаправляют сетевой трафик исходя из анализа входных данных.

По способу коммутации:

  1. Store-and-Forward – коммутатор с промежуточным хранением данных, то есть устройство полностью считывает фрейм. При отсутствии ошибок устройство отсылает фрейм по выбранному порту.
  2. Cut-through – коммутатор со сквозной передачей данных. Такие модели уменьшают задержку за счет того, что коммутатор прочитывает адрес фрейма и сразу же отсылает его. В таком случае проверка на присутствие ошибок не производится.
  3. Fragment-free – коммутатор с бесфрагментной передачей данных, осуществляет фильтрацию фрагментов коллизий первых 64 байтов фрейма и затем выполняет сквозную коммутацию. Такой режим также называется гибридным.

По ширине полосы пропускания каждого порта:

  • Ассиметричные коммутаторы, комбинирующие в одном устройстве порты с разной пропускной способностью, используются для сетевых потоков типа клиент-сервер.
  • Симметричные коммутаторы содержат порты только с идентичной пропускной способностью.

Выбор коммутатора

Прежде чем купить подходящий коммутатор, необходимо составить план будущей сети и определиться с ее основными характеристиками. Рекомендуется обратить более пристальное внимание на следующие критерии.

Количество портов. Рекомендуется выбирать коммутатор с некоторым запасом, если в будущем планируется расширение сети.

Скорость передачи данных каждого из портов может варьироваться в зависимости от модели. Исходя из нее, вычисляется пропускная способность коммутатора – максимальный объем трафика, проходящий через устройство за единицу времени, путем перемножения количества портов на скорость передачи данных. Если получившееся число больше заявленной производителем внутренней широты пропускания, то такое коммутационное устройство не справится с большими нагрузками сети.

Немаловажен размер матрицы MAC-адресов, если она небольшая, то адреса будут перезаписываться, а скорость приема и отправки данных уменьшится.

При работе с трафиком коммутатор может предусматривать встроенную функцию управления потоком для осуществления передачи данных без потерь в условиях высокой нагрузки на сеть. Для гигабитных сетей могут понадобиться расширенные пакеты Jumbo Frame, которые способны увеличить производительность сети до 300 процентов.

Практически все коммутационные устройства автоматически согласуют полудуплексный и полнодуплексный режимы, что позволяет обойти ряд проблем при эксплуатации устройств с разными режимами. Для ЛВС, в которых трафик будет состоять по большей части из медиафайлов, необходима функция приоритизации трафика (стандарт IEEE 802.1p). Если есть необходимость в дроблении сети на несколько частей, то в таком случае будет важно наличие поддержки VLAN (стандарт IEEE 802.1q).

Если планируется стекирование коммутаторов, или соединение нескольких коммутаторов в единый модуль, то лучше отдать предпочтение устройству с наибольшим количеством портов.

Обычно современные устройства также обладают функциями диагностики кабеля, защиты от вирусного трафика, энергосбережения, которые позволяют защитить коммутатор от перегрузок, зависаний и других неполадок.

В каталоге Интернет-магазина «Маринэк» представлен широкий выбор промышленных коммутаторов производства LG-ERICSSON, а также различное сетевое оборудование, включающее в себя Wi-Fi-роутеры, маршрутизаторы и сетевые коммутаторы. Специалисты «Маринэк» проконсультируют вас при выборе и помогут купить подходящее для вас устройство. Вас также может заинтересовать весьма популярный производитель сетевого оборудования MikroTik, предлагающий недорогие сетевые устройства с широкими возможностями создания гибкой IT-инфраструктуры.


Сетевой коммутатор — это… Что такое Сетевой коммутатор?

Сетевой коммутатор на 48 портов (с гнездами для четырёх дополнительных портов) 24-портовый сетевой коммутатор

Сетевой коммутатор (жарг. свитч от англ. switch — переключатель) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном (втором) уровне модели OSI. Коммутаторы были разработаны с использованием мостовых технологий и часто рассматриваются как многопортовые мосты. Для соединения нескольких сетей на основе сетевого уровня служат маршрутизаторы.

В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю (исключение составляет широковещательный трафик всем узлам сети и трафик для устройств, для которых не известен исходящий порт коммутатора). Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Далее в этой статье рассматриваются исключительно коммутаторы для технологии Ethernet.

Hirschmann Octopus 24M

Принцип работы коммутатора

Коммутатор хранит в памяти таблицу коммутации (хранящуюся в ассоциативной памяти), в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует кадры (фреймы) и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу на некоторое время. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя не ассоциирован с каким-либо портом коммутатора, то кадр будет отправлен на все порты, за исключением того порта, с которого он был получен. Со временем коммутатор строит таблицу для всех активных MAC-адресов, в результате трафик локализуется. Стоит отметить малую латентность (задержку) и высокую скорость пересылки на каждом порту интерфейса.

Режимы коммутации

Существует три способа коммутации. Каждый из них — это комбинация таких параметров, как время ожидания и надёжность передачи.

  1. С промежуточным хранением (Store and Forward). Коммутатор читает всю информацию в кадре, проверяет его на отсутствие ошибок, выбирает порт коммутации и после этого посылает в него кадр.
  2. Сквозной (cut-through). Коммутатор считывает в кадре только адрес назначения и после выполняет коммутацию. Этот режим уменьшает задержки при передаче, но в нём нет метода обнаружения ошибок.
  3. Бесфрагментный (fragment-free) или гибридный. Этот режим является модификацией сквозного режима. Передача осуществляется после фильтрации фрагментов коллизий (кадры размером 64 байта обрабатываются по технологии store-and-forward, остальные — по технологии cut-through).

Задержка, связанная с «принятием коммутатором решения», добавляется к времени, которое требуется кадру для входа на порт коммутатора и выхода с него, и вместе с ним определяет общую задержку коммутатора.

Симметричная и асимметричная коммутация

Свойство симметрии при коммутации позволяет дать характеристику коммутатора с точки зрения ширины полосы пропускания для каждого его порта. Симметричный коммутатор обеспечивает коммутируемые соединения между портами с одинаковой шириной полосы пропускания, например, когда все порты имеют ширину пропускания 10 Мб/с или 100 Мб/с.

Асимметричный коммутатор обеспечивает коммутируемые соединения между портами с различной шириной полосы пропускания, например, в случаях комбинации портов с шириной полосы пропускания 10 Мб/с и 100 Мб/с или 100 Мб/с и 1000 Мб/с.

Асимметричная коммутация используется в случае наличия больших сетевых потоков типа клиент-сервер, когда многочисленные пользователи обмениваются информацией с сервером одновременно, что требует большей ширины пропускания для того порта коммутатора, к которому подсоединен сервер, с целью предотвращения переполнения на этом порте. Для того чтобы направить поток данных с порта 100 Мб/с на порт 10 Мб/с без опасности переполнения на последнем, асимметричный коммутатор должен иметь буфер памяти.

Асимметричный коммутатор также необходим для обеспечения большей ширины полосы пропускания каналов между коммутаторами, осуществляемых через вертикальные кросс-соединения, или каналов между сегментами магистрали.

Буфер памяти

Для временного хранения пакетов и последующей их отправки по нужному адресу коммутатор может использовать буферизацию. Буферизация может быть также использована в том случае, когда порт пункта назначения занят. Буфером называется область памяти, в которой коммутатор хранит передаваемые данные.

Буфер памяти может использовать два метода хранения и отправки пакетов: буферизация по портам и буферизация с общей памятью. При буферизации по портам пакеты хранятся в очередях (queue), которые связаны с отдельными входными портами. Пакет передается на выходной порт только тогда, когда все пакеты, находившиеся впереди него в очереди, были успешно переданы. При этом возможна ситуация, когда один пакет задерживает всю очередь из-за занятости порта его пункта назначения. Эта задержка может происходить даже в том случае, когда остальные пакеты могут быть переданы на открытые порты их пунктов назначения.

При буферизации в общей памяти все пакеты хранятся в общем буфере памяти, который используется всеми портами коммутатора. Количество памяти, отводимой порту, определяется требуемым ему количеством. Такой метод называется динамическим распределением буферной памяти. После этого пакеты, находившиеся в буфере, динамически распределяются по выходным портам. Это позволяет получить пакет на одном порте и отправить его с другого порта, не устанавливая его в очередь.

Коммутатор поддерживает карту портов, в которые требуется отправить пакеты. Очистка этой карты происходит только после того, как пакет успешно отправлен.

Поскольку память буфера является общей, размер пакета ограничивается всем размером буфера, а не долей, предназначенной для конкретного порта. Это означает, что крупные пакеты могут быть переданы с меньшими потерями, что особенно важно при асимметричной коммутации, то есть когда порт с шириной полосы пропускания 100 Мб/с должен отправлять пакеты на порт 10 Мб/с.

Возможности и разновидности коммутаторов

Коммутаторы подразделяются на управляемые и неуправляемые (наиболее простые).

Более сложные коммутаторы позволяют управлять коммутацией на сетевом (третьем) уровне модели OSI. Обычно их именуют соответственно, например «Layer 3 Switch» или сокращенно «L3 Switch». Управление коммутатором может осуществляться посредством Web-интерфейса, протокола SNMP, RMON и т. п.

Многие управляемые коммутаторы позволяют настраивать дополнительные функции: VLAN, QoS, агрегирование, зеркалирование.

Сложные коммутаторы можно объединять в одно логическое устройство — стек — с целью увеличения числа портов. Например, можно объединить 4 коммутатора с 24 портами и получить логический коммутатор с 90 ((4*24)-6=90) портами либо с 96 портами (если для стекирования используются специальные порты).

Литература

См. также

Коммутатор (свитч) — что это такое и для чего нужен

Коммутатор, сетевые устройства, узлы — понятия, знакомые большинству пользователей, но что именно они означают, знают немногие. В этой статье мы поможем вам разобраться с понятием и принципом работы этого устройства, а также расскажем, чем коммутатор отличается от свитча, маршрутизатора и концентратора.

Как он работает?

Коммутатор — это один из видов сетевых устройств, с его помощью можно соединить несколько сетевых узлов (ПК, телефоны или другие сетевые устройства). При этом соединение не будет выходить за рамки одного или нескольких сегментов сети.

Сегментом называют небольшой и изолированный участок. Например, домашняя сеть с компьютером, ноутбуком и смартфоном, которая получают общий трафик от провайдера, будет считаться сегментом.

Другое название этого устройства — свитч, оно используется в молодёжных и узкопрофессиональных кругах.

Принцип работы коммутатора (или свитча) прост — устройство получает трафик, а затем, определив получателя по MAC-адресу, пересылает данные на нужный узел (компьютер, телефон). Свитч первое время в новом сегменте может отправлять пакеты данных нескольким адресатам внутренней сети, однако процесс обучения проходит быстро, а после этого информация поступает только к адресатам.

Режимы коммутации

Устройство может передавать трафик на узлы в нескольких режимах, они отличаются соотношением времени ожидания и надежности.

Режимы коммутации:

  1. Сквозной. Используется, когда скорость важнее надежности. Пакет данных отправляется сразу, как получен MAC-адрес узла-получателя. При таком режиме невозможно вычислять контрольные суммы, а именно они показывают наличие/отсутствие ошибок, поэтому надёжность не контролируется.
  2. С промежуточным хранением. В этом случае надёжность важнее, и свитч сначала полностью получает пакет данных (кадр), потом проверяет контрольную сумму, чтобы убедиться, что ошибок нет. Только после этого пакет отправляется к получателю, а кадры с ошибками отбрасываются.
  3. Бесфрагментный. Это компромисс между скоростью и надёжностью: считываются и проверяются лишь первые 64 байта, после чего кадр начинает передаваться на узел.

Так, в зависимости от режима, работает коммутатор для интернета, что это такое и как он работает станет понятно после сравнения его с концентраторами и маршрутизаторами.

Отличие от концентратора

Отличие коммутатора (свича) от концентратора заключается в способе распределения трафика внутри сегмента (домашней сети). Например, Вы настраиваете домашнюю сеть на Windows 10 через роутер. В этот момент свитч передает пакет данных только адресату, а концентратор — всем узлам сети. Поэтому конденсатор больше нагружен (передавать трафика приходится больше), а безопасность сети больше подвержена угрозам.

Раньше концентратор стоил дешевле, чем свитч, поэтому активно использовался в небольших сетях, сейчас разница в цене незначительна и концентраторы почти не пользуются спросом.

Отличие от маршрутизатора

Мы разобрались с тем, что нет существенных между коммутатором и свитчем, разница с концентратором тоже понятна, остался только один вопрос — чем же от них отличается маршрутизатор.

Роутер (маршрутизатор) — это устройство, которое может не только распределять трафик по адресатам, но и работать в соответствии с правилами и таблицами маршрутизации. Это мини-компьютер с широким спектром настраиваемых функций. Роутер может быть и проводным и использовать технологию WiFi, принцип работы остаётся тем же.

Если попробовать сравнить показатели, то свитч сильно уступает роутеру по функциональности.

Разобравшись с тем, что такое коммутатор (свитч), для чего нужен и что он делает, можно подвести итоги. Это устройство используется для создания сегментов сети, оно лучше концентратора, но менее функционально, чем роутер.

А коммутаторы используются в сетях с простой системой распределения трафика, это позволяет сохранить безопасность и избежать настройки и администрирования роутера.

Для чего нужен сетевой коммутатор и какой лучше выбрать

Наверх
  • Рейтинги
  • Обзоры
    • Смартфоны и планшеты
    • Компьютеры и ноутбуки
    • Комплектующие
    • Периферия
    • Фото и видео
    • Аксессуары
    • ТВ и аудио
    • Техника для дома
    • Программы и приложения
  • Новости
  • Советы
    • Покупка
    • Эксплуатация
    • Ремонт
  • Подборки
    • Смартфоны и планшеты
    • Компьютеры
    • Аксессуары
    • ТВ и аудио
    • Фото и видео
    • Программы и приложения
    • Техника для дома

Свитч, или что такое сетевой коммутатор

Если раньше сетевой кабель, по которому происходила передача данных, просто подключали напрямую к компьютеру, то сейчас ситуация изменилась. В одной жилой квартире, в офисе или крупной компании часто возникает необходимость создать компьютерную сеть.

Для этого используются девайсы, которые входят в категорию «компьютерное оборудование». К таким девайсам относится и свитч, позволяющий создать дома или в офисе локальную сеть. Так что же такое свитч, и как его применять для построения компьютерной сети?

Для чего нужны устройства свитч?

В дословном переводе с английского языка, компьютерный термин «свитч» обозначает устройство, которое используется для создания локальной сети через объединение нескольких компьютеров. Синоним слова свитч – коммутатор или переключатель.

Свитч является своеобразным мостом с множеством портов, через которые идет передача пакетных данных конкретным получателям. Свитч помогает оптимизировать работу сети, снижает нагрузку в ней, повышает уровень безопасности, фиксирует индивидуальные МАС-адреса, что позволяет быстро и качественно передавать данные.

Подобные коммутаторы смогли вытеснить хабы, которые ранее применялись для построения компьютерных сетей. Свитч – это умный девайс, способный обрабатывать получаемую информацию о подключенных устройствах, а потом перенаправлять данные по конкретному адресу. В результате в несколько раз повышается производительность сети и ускоряется работа Интернета.

Виды оборудования

Свитч-устройства делятся на разные виды по таким критериям:

  • Тип портов.
  • Количество портов.
  • Скорость работы портов – 10 Мбит/сек, 100 Мбит/сек и 1000 Сбит/сек.
  • Управляемые и неуправляемые устройства.
  • Производители.
  • Функции.
  • Технические характеристики.

По количеству портов свитч-коммутаторы делятся на:

  • 8-портовые.
  • 16-портовые.
  • 24-портовые.
  • 48-портовые.

Для дома и небольшого офиса подойдет коммутатор на 8 или 16 портов, которые работают со скоростью 100 Мбит/секунду.

Для больших предприятий, компаний и фирм нужны порты со скоростью работы 1000 Мбит в секунду. Такие устройства нужны для подключения серверов и крупного коммуникационного оборудования.

Неуправляемые коммутаторы – самые простые из оборудования. Сложные коммутаторы управляются на сетевом или третьем уровне модели OSI – Layer 3 Switch.

Также управление осуществляется через такие методы, как:

  • Веб-интерфейс.
  • Интерфейс командной строки.
  • Протоколы SNMP и RMON.

Сложные или управляемые коммутаторы позволяют применять функции VLAN, QoS, зеркалирование и агрегирование. Также такие коммутаторы объединяют в одно устройство, которое называется стек. Оно предназначено для того, чтобы увеличить число портов. Для стекирования применяют другие порты.

Что применяют провайдеры?

Компании-провайдеры при создании компьютерной сети создают один из ее уровней:

  • Уровень доступа.
  • Уровень агрегации.
  • Уровень ядра.

Уровни нужны для того, чтобы легче обращаться с сетью: масштабировать, настраивать, вводить избыточность, проектировать сеть.

На уровне доступа свитч-устройства должно проводится подключение конечных пользователей к порту на 100 Мбит/сек. К другим требованиям, которые предъявляются к устройству, относятся:

  • Подключение через SFP к коммутатору уровня агрегации, где происходит передача информации на скорости в 1 гигабайт в секунду.
  • Поддержка VLAN, acl, port security.
  • Поддержка функций безопасности.

По такой схеме происходит создание трех уровней сети от Интернет-провайдера. Сначала идет формирование сети на уровне жилого дома (многоэтажного, частного).

Потом сеть «разбрасывается» на микрорайон, когда происходит присоединение к сети нескольких жилых домов, офисов, компаний. На последнем этапе создается сеть уровня ядра, когда к сети подключатся целые микрорайоны.

Формирование сети у Интернет-провайдеров происходит с помощью технологии Ethernet, позволяющей подсоединить абонентов к сети.

Как работает свитч?


В памяти коммутатора находится МАС-таблица, в которой собираются все МАС-адреса. Их свитч получает в узел порта коммутатора. Когда происходит подключение свитч, то таблица еще не заполнена, поэтому оборудование работает в обучающем режиме. Данные поступают на другие порты коммутатора, свитч анализирует информацию, определяет МАС-адреса компьютера, с которого осуществлена передача данных. На последнем этапе адрес заносится в МАС-таблицу.

Таким образом, когда на тот или иной порт оборудования поступит пакет данных, который предназначен только для одного ПК, то информация передается адресно на указанный порт. Когда МАС-адрес еще не определен, информация передается на остальные интерфейсы. Локализация трафика происходит в течение работы устройства свитч, когда МАС-таблица заполнена нужными адресами.

Особенности настройки параметров устройства

Внесение соответствующих изменений в параметры свитч-устройства проходит одинаково для каждой модели. Настройка оборудования требует выполнения поэтапных действий:

  1. Создать два порта VLAN – для клиентов и для управления коммутаторов. VLAN должны быть обозначены в настройках, как порты свитч.
  2. Настроить порт security, запретив получать больше одного МАС-адреса на порт. Это позволит избежать передачи информации на другой порт. Иногда может возникнуть слияние бродакстового домена домашней сети с доменом провайдера.
  3. Запретить STP на порте клиента, чтобы другие пользователи не смогли загрязнять сеть провайдера различными пакетами BPDU.
  4. Настроить параметр loopback detection. Это позволит отклонять неправильные, бракованные сетевые карточки, и не мешать работе пользователей, которые подключены к порту.
  5. Создать и настроить параметр acl, чтобы запретить прохождение пакетов не PPPoE в пользовательскую сеть. Для этого в настройках нужно заблокировать такие ненужные протоколы, как DCHP, ARP, IP. Подобные протоколы предназначены для того, чтобы пользователи общались напрямую, обходя протоколы PPPoE.
  6. Создать acl, который запрещает PPPoE РADO пакеты, приходящие с клиентских портов.
  7. Включить Storm Control, что позволит бороться с мультикастовыми и бродкастовыми флудами. Данный параметр должен заблокировать не PPPoE трафик.

Если что-то идет не так, то стоит проверить PPPoE, который может атаковаться вирусами или поддельными пакетами данных. По неопытности и незнанию пользователи могут некорректно настроить последний параметр, и тогда нужно обратиться за помощью к оператору провайдера Интернет-услуг.

Как подключать свитч?

Создание локальной сети из компьютеров или ноутбуков требует использования сетевого коммутатора – свитча. Перед настройкой оборудования и создания нужной конфигурации сети происходит процесс физического разворачивания сети. Это означает, что между коммутатором и компьютером создается связь. Для этого стоит использовать сетевой кабель.

Соединения между узлами сети происходит с помощью патч-корда – особого вида сетевого коммуникационного кабеля, сделанного на основе витой пары. Сетевой кабель рекомендуется приобретать в специализированном магазине, чтобы процесс подключения прошел без проблем.

Настроить свитч можно двумя способами:

  1. Через консольный порт, который предназначен для внесения первичных настроек свитча.
  2. Через универсальный порт Ethernet.

Выбор способа подключения зависит от интерфейса оборудования. Подключение через консольный порт не требует расхода полосы пропускания коммутатора. Это одно из достоинств данного способа подключения.

Необходимо запустить эмулятор терминала VT 100, потом выбрать параметры подключения в соответствии с обозначениями в документации. Когда произойдет соединение, пользователь или сотрудник Интернет-компании вводит логин и пароль.

Для подключения через порт Ethernet потребуется IP-адрес, который указывается в документах к устройству или запрашивается у провайдера.

Когда внесены настройки и с помощью свитч создана компьютерная сеть, пользователи со своих ПК или ноутбуков должны без проблем выйти в Интернет.

Выбирая устройство для создания сети, нужно учитывать, сколько компьютеров будут к ней подключены, какая скорость портов, как они работают. Современные провайдеры используют для подключения технологию Ethernet, позволяющую получить скоростную сеть с помощью одного кабеля.

Как правильно выбрать коммутатор?

Любой системный администратор рано или поздно сталкивается с задачей построения или модернизации локальной сети предприятия. К такому вопросу следует подходить очень серьезно и основательно, т.к. от этого зависит дальнейшая беззаботная работа.

Как выбрать коммутатор под свои задачи, чтобы потом не покупать новый?

Коммутатор или в простонародье свитч — это сетевое устройство, которое соединяет несколько компьютеров в одну единую локальную сеть. Современные свитчи обладают очень большим рядом функций, которые очень сильно могут облегчить дальнейшую работу админа. От правильного выбора свитчей зависит функционирование всей локальной сети и работа предприятия в целом.

При выборе сетевого оборудования начинающий системный администратор сталкивается с большим количеством непонятных обозначений и поддерживаемых протоколов. Данное руководство написано с целью восполнить этот пробел знаний у начинающих.

Вводная информация

Многие до сих пор не видят разницы между свичом и хабом. Понимая, что тема уже много раз обсуждалась, все же хотелось начать именно с нее.

Несколько лет назад хаб был основным сетевым устройством, которое использовалось для построения локальных сетей. Работа хаба сводится к работе обычного повторителя, который просто пересылает полученную информацию на все порты. Получается, что всем компьютерам сети пересылается эта информация, но принимает ее только один. Хабы очень быстро «забивали» всю локальную сеть ненужным трафиком. Для построения локальной сети с помощью хабов нужно было придерживаться внегласного правила «четырех хабов». Это правило гласит о том, что нельзя использовать более 4 хабов подряд в линии, т.к. при нарушении этого правила большая вероятность возникновения «пакетного шторма» (это когда огромное количество паразитных пакетов пересылаются по сети).

Для свитчей это правило уже не актуально, т.к. современные свитчи даже начального уровня в ходе работы формируют таблицу коммутации, набирая список MAC-адресов, и согласно нее осуществляют пересылку данных. Каждый свитч, после непродолжительного времени работы, «знает» на каком порту находится каждый компьютер в сети.

Далее жаргонное слово свитч будет заменено на коммутатор, дабы придать этой публикации более серьезный вид.

При первом включении, таблица коммутации пуста и коммутатор начинает работать в режиме обучения. В режиме обучения работа свича идентична работе хаба: коммутатор, получая поступающие на один порт данные, пересылает их на все остальные порты. В это время коммутатор производит анализ всех проходящих портов и в итоге составляет таблицу коммутации.

Особенности, на которые следует обратить внимание при выборе коммутатора

Чтобы правильно сделать выбор при покупке коммутатора, нужно понимать все обозначения, которые указываются производителем. Покупая даже самое дешевое устройство, можно заметить большой список поддерживаемых стандартов и функций. Каждый производитель сетевого оборудования старается указать в характеристиках как можно больше функций, чтобы тем самым выделить свой продукт среди конкурентов и повысить конечную стоимость.

Распространенные функции коммутаторов:
  • Количество портов. Общее количество портов, к которым можно подключить различные сетевые устройства.

    Количество портов лежит в диапазоне от 5 до 48.

  • Базовая скорость передачи данных. Это скорость, на которой работает каждый порт коммутатора. Обычно указывается несколько скоростей, к примеру, 10/100/1000 Мб/сек. Это говорит о том, что порт умеет работать на всех указанных скоростях. В большинстве случаев коммутатор поддерживает стандарт IEEE 802.3 Nway автоопределение скорости портов.

    При выборе коммутатора следует учитывать характер работы подключенных к нему пользователей.

  • Внутренняя пропускная способность. Этот параметр сам по себе не играет большого значения. Чтобы правильно выбрать коммутатор, на него следует обращать внимание только в паре с суммарной максимальной скоростью всех портов коммутатора (это значение можно посчитать самостоятельно, умножив количество портов на базовую скорость порта). Соотнося эти два значения можно оценить производительность коммутатора в моменты пиковой нагрузки, когда все подключенные пользователи максимально используют возможности сетевого подключения. К примеру, Вы используете 16-портовый коммутатор на скорости 100 Мб/сек, имеющий пропускную способность в 1Гб/сек. В моменты пиковой нагрузки 16 портов смогут передавать объем информации равный:

    16×100=1б00(Мб/сек)=1.6(Гб/сек)

    Полученное значение меньше пропускной способности самого коммутатора. Такой коммутатор подойдет в большинстве случаев небольшой организации, где на практике приведенную ситуацию можно встретить крайне редко, но не подойдет для организации, где передаются большие объемы информации.

    Для правильного выбора коммутатора следует учитывать, что в действительности внутренняя пропускная способность не всегда соответствует значению, которое заявлено производителем.

  • Автосогласование между режимами Full-duplex или Half-duplex. В режиме Full-duplex данные передаются в двух направлениях одновременно. При режиме Half-duplex данные могут передаваться только в одну сторону одновременно. Функция автосогласования между режимами позволяет избежать проблем с использованием разных режимов на разных устройствах.
  • Автоопределение типа кабеля MDI/MDI-X. Это функция автоматически определят по какому стандарту был «обжат» кабель витая пара, позволяя работать этим 2 стандартам в одной ЛВС.
  • Стандарт MDI:
    Стандарт MDI-X:
  • Наличие порта Uplink. Порт Uplink предназначен для каскадирования коммутаторов, т.е. объединение двух коммутаторов между собой. Для их соединения использовался перекрестный кабель (Crossover). Сейчас такие порты можно встретить только на старых коммутаторах или на специфическом оборудовании. Грубо говоря, в современных коммутаторах все порты работают как Uplink.
  • Стекирование. Под стекированием коммутаторов понимается объединение нескольких коммутаторов в одно логическое устройство. Стекирование целесообразно производить, когда в итоге требуется получить коммутатор с большим количеством портов (больше 48 портов). Различные производители коммутаторов используют свои фирменные технологии стекирования, к примеру, Cisco использует технологию стекирования StackWise (шина между коммутаторами 32 Гбит/сек) и StackWise Plus (шина между коммутаторами 64 Гбит/сек).

    При выборе коммутатора следует отдавать предпочтение устройствам поддерживающим стекирование, т.к. в будущем эта функция может оказаться полезной.

  • Возможность установки в стойку. Это означает, что такой коммутатор можно установить в стойку или в коммутационный шкаф. Наибольшее распространение получили 19 дюймовые шкафы и стойки, которые стали для современного сетевого оборудования неписанным стандартом.

    Большинство современных устройств имеют такую поддержку, поэтому при выборе коммутатора не стоит акцентировать на этом большого внимания.

  • Количество слотов расширения. Некоторые коммутаторы имеют несколько слотов расширения, позволяющие разместить дополнительные интерфейсы. В качестве дополнительных интерфейсов выступают гигабитные модули, использующие витую пару, и оптические интерфейсы, способные передавать данные по оптоволоконному кабелю.
  • Размер таблицы MAC-адресов. Это размер коммутационной таблицы, в которой соотносятся встречаемые MAC-адреса с определенным портом коммутатора. При нехватке места в коммутационной таблице происходит затирание долго не используемых MAC-адерсов. Если количество компьютеров в сети много больше размера таблицы, то происходит заметное снижение производительности коммутатора, т.к. при каждом новом MAC-адресе происходит поиск компьютера и внесение отметки в таблицу.

    При выборе коммутатора следует прикинуть примерное количество компьютеров и размер таблицы MAC-адресов коммутатора.

  • Flow Control (Управление потоком). Управление потоком IEEE 802.3x обеспечивает защиту от потерь пакетов при их передаче по сети. К примеру, коммутатор во время пиковых нагрузок, не справляясь с потоком данных, отсылает отправляющему устройству сигнал о переполнении буфера и приостанавливает получение данных. Отправляющее устройство, получая такой сигнал, останавливает передачу данных до тех пор, пока не последует положительного ответа от коммутатора о возобновлении процесса. Таким образом два устройства как бы «договариваются» между собой когда передавать данные, а когда нет.

    Так как эта функция присутствует почти во всех современных коммутаторах, то при выборе коммутатора на ней не следует акцентировать особого внимания.

  • Jumbo Frame. Наличие этой функции позволяет коммутатору работать с более большим размером пакета, чем это оговорено в стандарте Ethernet.

    После приема каждого пакета тратится некоторое время на его обработку. При использовании увеличенного размера пакета по технологии Jumbo Frame, можно существенно сэкономить на времени обработки пакета в сетях, где используются скорости передачи данных от 1 Гб/сек и выше. При меньшей скорости большого выигрыша ждать не стоит.

    Технология Jumbo Frame работает только между двумя устройствами, которые оба ее поддерживают.

    При подборе коммутатора на этой функции не стоит заострять внимание, т.к. она присутствует почти во всех устройствах.

  • Power over Ethernet (PoE). Эта технология передачи электрического тока для питания коммутатора по неиспользуемым проводам витой пары. Стандарт IEEE 802.af.
  • Встроенная грозозащита. Некоторые производители встраивают в свои коммутаторы технологию защиты от гроз. Такой коммутатор следует обязательно заземлить, иначе смысл этой дополнительной функции отпадает.

Читайте о новинках железа, новости компьютерных компаний и будите всегда в курсе последних достижений.

Какие коммутаторы бывают?

Помимо того, что все существующие коммутаторы различаются количеством портов (5, 8, 16, 24 и 48 портов и т.д.) и скоростью передачи данных (100Мб/сек, 1Гб/сек и 10Гб/сек и т.д.), коммутаторы можно так же разделить на:

  1. Неуправляемые свичи — это простые автономные устройства, которые управляют передачей данных самостоятельно и не имеющие инструментов ручного управления. Некоторые модели неуправляемых свичей имеют встроенные инструменты мониторинга (например некоторые свичи Compex).

    Такие коммутаторы получили наибольшее распространение в «домашних» ЛВС и малых предприятиях, основным плюсом которых можно назвать низкую цену и автономную работу, без вмешательства человека.

    Минусами у неуправляемых коммутаторов является отсутствие инструментов управления и малая внутренняя производительность. Поэтому в больших сетях предприятий неуправляемые коммутаторы использовать не разумно, так как администрирование такой сети требует огромных человеческих усилий и накладывает ряд существенных ограничений.

  2. Управляемые свичи — это более продвинутые устройства, которые также работают в автоматическом режиме, но помимо этого имеют ручное управление. Ручное управление позволяет очень гибко настроить работу коммутатора и облегчить жизнь системного администратора.

    Основным минусом управляемых коммутаторов является цена, которая зависит от возможностей самого коммутатора и его производительности.

Абсолютно все коммутаторы можно разделить по уровням. Чем выше уровень, тем сложней устройство, а значит и дороже. Уровень коммутатора определяется слоем на котором он работает по сетевой модели OSI.

Для правильного выбора коммутатора Вам потребуется определиться на каком сетевом уровне необходимо администрировать ЛВС.

Разделение коммутаторов по уровням:
  1. Коммутатор 1 уровня (Layer 1). Сюда относятся все устройства, которые работают на 1 уровне сетевой модели OSI — физическом уровне. К таким устройствам относятся повторители, хабы и другие устройства, которые не работают с данными вообще, а работают с сигналами. Эти устройства передают информацию, словно льют воду. Если есть вода, то переливают ее дальше, нет воды, то ждут. Такие устройства уже давно не производят и найти их довольно сложно.
  2. Коммутатор 2 уровня (Layer 2). Сюда относятся все устройства, которые работают на 2 уровне сетевой модели OSI — канальном уровне. К таким устройствам можно отнести все неуправляемые коммутаторы и часть управляемых.

    Коммутаторы 2 уровня работают с данными ни как с непрерывным потоком информации (коммутаторы 1 уровня), а как с отдельными порциями информации — кадрами (frame или жарг. фреймами). Умеют анализировать получаемые кадры и работать с MAC-адресами устройств отправителей и получателей кадра. Такие коммутаторы «не понимают» IP-адреса компьютеров, для них все устройства имеют названия в виде MAC-адресов.

    Коммутаторы 2 уровня составляют коммутационные таблицы, в которых соотносят MAC-адреса встречающихся сетевых устройств с конкретными портами коммутатора.

    Коммутаторы 2 уровня поддерживают протоколы:

    • IEEE 802.1p или приоритизация (Priority tags). Стандарт IEEE 802.1p позволяет отсортировать весь трафик на пакеты по степени важности, выставив приоритеты. Более приоритетные пакеты, имеющие более высокую важность, будут отправляться в первую очередь.

      Например, весьма логично дать высокий приоритет пакетам VoIP и низкий — пакетам FTP.

    • IEEE 802.1q или виртуальные сети (VLAN). Протокол IEEE 802.1q позволяет внутри одной физической сети построить несколько отдельных логических сетей (виртуальных сетей).
      Разделить существующую ЛВС на виртуальные сети можно:
      • присвоив уникальный идентификатор VLAN каждому порту коммутатора, при этом порты коммутаторов с одним номером будут находиться в одной виртуальной сети;
      • присвоив каждому MAC-адресу, внесенному в коммутационную таблицу, уникальный номер VLAN;
      • присвоив уникальный идентификатор VLAN после прохождения аутентификации, при использовании протокола 802.1x.
    • IEEE 802.1d Spanning Tree Protocol (STP), в задачи которого входит приведение всей ЛВС к древовидной структуре.

      Данный протокол, по большому счету, используется для повышения отказоустойчивости всей ЛВС. Структура ЛВС изначально строится с избыточным количеством линий связи. «Лишние» линии связи, во избежании закольцовывания, данный протокол временно отключает, приводя всю структуру ЛВС к древовидному виду. При обрыве действующей линии связи протокол самостоятельно ищет новый кратчайший путь, восстанавливая тем самым работу ЛВС в целом.

    • IEEE 802.1w Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) более усовершенствованный стандарт IEEE 802.1d, который обладает более высокой устойчивостью и меньшим временем «восстановления» линии связи.
    • IEEE 802.1s Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP) является наиболее современным протоколом, учитывающим все достоинства и недостатки предыдущих решений.
    • IEEE 802.3ad Link aggregation for parallel links или агрегирование каналов используется для повышения пропускной способности канала. Фактически это объединение нескольких портов в один высокоскоростной порт с суммарной скоростью объединенных портов. Максимальная скорость определена стандартом IEEE 802.3ad и составляет 8 Гбит/сек.
  3. Коммутатор 3 уровня (Layer 3). Сюда относятся все устройства, которые работают на 3 уровне сетевой модели OSI — сетевом уровне. К таким устройствам относятся все маршрутизаторы, часть управляемых коммутаторов, а так же все устройства, которые умеют работать с различными сетевыми протоколами: IPv4, IPv6, IPX, IPsec и т.д. Коммутаторы 3 уровня целесообразнее отнести уже не к разряду коммутаторов, а к разряду маршрутизаторов, так как эти устройства уже полноценно могут маршрутизировать, проходящий трафик, между разными сетями. Коммутаторы 3 уровня полностью поддерживают все функции и стандарты коммутаторов 2 уровня. С сетевыми устройствами могут работать по IP-адресам. Коммутатор 3 уровня поддерживает установку различных соединений: pptp, pppoe, vpn и т.д.
  4. Коммутатор 4 уровня (Layer 4). Сюда относятся все устройства, которые работают на 4 уровне сетевой модели OSI — транспортном уровне. К таким устройствам относятся более продвинутые маршрутизаторы, которые умеют работать уже с приложениями. Коммутаторы 4 уровня используют информацию, которая содержится в заголовках пакетов и относится к уровню 3 и 4 стека протоколов, такую как IP-адреса источника и приемника, биты SYN/FIN, отмечающие начало и конец прикладных сеансов, а также номера портов TCP/UDP для идентификации принадлежности трафика к различным приложениям. На основании этой информации, коммутаторы уровня 4 могут принимать интеллектуальные решения о перенаправлении трафика того или иного сеанса.

Чтобы правильно подобрать коммутатор Вам нужно представлять всю топологию будущей сети, рассчитать примерное количество пользователей, выбрать скорость передачи данных для каждого участка сети и уже под конкретную задачу начинать подбирать оборудование.

Управление коммутаторами

Интеллектуальными коммутаторами можно управлять различными способами:

  • через SSH-доступ. Подключение к управляемому коммутатору осуществляется по защищенному протоколу SSH, применяя различные клиенты (putty, gSTP и т.д.). Настройка происходит через командную строку коммутатора.
  • через Telnet-доступ к консольному порту коммутатора. Подключение к управляемому коммутатору осуществляется по протоколу Telnet. В результате мы получаем доступ к командной строке коммутатора. Применение такого доступа оправданно только при первоначальной настройки, т. к. Telnet является незащищенным каналом передачи данных.
  • через Web-интерфейс. Настройка производится через WEB-браузер. В большинстве случаев настройка через Web-интерфейс не дает воспользоваться всеми функциями сетевого оборудования, которые доступны в полном объеме только в режиме командной строки.
  • через протокол SNMP. SNMP — это протокол простого управления сетями.

    Администратор сети может контролировать и настраивать сразу несколько сетевых устройств со своего компьютера. Благодаря унификации и стандартизации этого протокола появляется возможность централизованно проверять и настраивать все основные компоненты сети.

Чтобы правильно выбрать управляемый коммутатор стоит обратить внимание на устройства, которые имеют SSH-доступ и протокол SNMP. Несомненно Web-интерфейс облегчает первоначальную настройку коммутатора, но практически всегда имеет меньшее количество функций, чем командная строка, поэтому его наличие приветствуется, но не является обязательным.

Случайные 7 статей:

  1. Как подключиться к сети I2P в Ubuntu
  2. Виртуализация с помощью VirtualBox
  3. Как в CentOS добавить второй IP-адрес?
  4. Графическая оболочка компиляции программ в Linux Ubuntu
  5. Компонента V7Plus.dll не найдена
  6. Эквалайзер для Rhythmbox
  7. Создание загрузочной флешки Windows из ISO-образа

Комментарии [20]

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 добавляется 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 разные группы компьютерных систем вместе.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.

.

Что такое сетевой коммутатор? | Коммутатор против маршрутизатора

Поддержка | Продажи: +1 650 319 8930 +1 650 319 8930 | Русский ▶ ▼
  • английский
  • Английский (Великобритания)
  • Английский (Канада)
  • Английский (Австралия)
  • Английский (Индия)
  • Deutsch
  • Español (Испания)
  • Español (Латиноамерика)
  • Français
  • Italiano
  • 日本語
  • 한국어
  • Português
  • 繁體 中文
  • 简体 中文
  • Продукты
  • Решения
  • Ресурсы
  • Разработчики
  • Для предприятия
  • Ценообразование
  • Авторизоваться
  • Подписаться
  • Под атакой?
  • Решения
  • Продукты
  • Документация
  • Ресурсы
  • Партнеры
  • Для предприятия
.

Знакомство с сетевыми коммутаторами

  1. Программирование
  2. Сети
  3. Знакомство с сетевыми коммутаторами

Автор: Дуг Лоу

Когда вы используете кабель с витой парой для подключения к сети, вы не подключаете компьютеры к друг с другом. Вместо этого каждый компьютер подключается к отдельному устройству, называемому сетевым коммутатором .

При работе с сетевыми коммутаторами вам необходимо знать лишь некоторые детали. Вот они:

  • Обычно установка переключателя очень проста.Просто подключите шнур питания, а затем подключите соединительные кабели для подключения к сети.
  • Каждый порт на коммутаторе имеет разъем RJ-45 и один светодиодный индикатор, обозначенный Link, , который загорается при установке подключения к порту.

    Если вы подключите один конец кабеля к порту, а другой конец — к компьютеру или другому сетевому устройству, должен загореться индикатор соединения. Если этого не происходит, что-то не так с кабелем, концентратором или портом коммутатора или устройством на другом конце кабеля.

  • Каждый порт может иметь светодиодный индикатор, который мигает, указывая на сетевую активность.

    Если вы некоторое время смотрите на коммутатор, вы можете узнать, кто больше всего использует сеть, отметив, какие индикаторы активности мигают больше всего.

  • Порты также могут иметь индикатор коллизии, который мигает всякий раз, когда на порту возникает коллизия пакетов.

    Вполне допустимо, чтобы индикатор столкновения время от времени мигал, но если он мигает часто, у вас могут быть проблемы с сетью:

    • Обычно мигание означает, что сеть перегружена и ее следует сегментировать с помощью переключателя для повышения производительности.
    • В некоторых случаях мигание может быть вызвано неисправным сетевым узлом, который забивает сеть плохими пакетами.

Почему он называется выключателем?

Вам может быть интересно, почему сетевой коммутатор называется коммутатором. В конце концов, в повседневной жизни переключатель используется для включения и выключения чего-либо. Но сетевые переключатели не включают и не выключают сети.

В сети коммутатор — это устройство, которое принимает входящие пакеты информации из сети и определяет, куда должен быть отправлен каждый пакет.В этом смысле сетевой коммутатор больше похож на стрелочный перевод, чем на выключатель света. Вместо того, чтобы что-то включать или выключать, сетевой коммутатор определяет, на какой из нескольких треков следует отправить конкретный пакет информации.

Рассмотрим небольшой коммутатор с восемью портами, пронумерованными от 1 до 8. Когда коммутатор включен, он обращает внимание на устройства, к которым он может подключаться на каждом из своих восьми портов. Для этого он изучает пакеты Ethernet, которые поступают на каждый порт, и записывает адрес отправителя, содержащийся в каждом пакете.

Сетевой коммутатор отслеживает, какое устройство подключено к каждому из его портов. Когда пакет прибывает на сетевой порт, коммутатор проверяет адрес получателя, содержащийся в пакете. Затем коммутатор определяет, на каком порту находится получатель, и отправляет пакет на этот порт.

Таким образом, коммутаторы эффективно управляют перемещением пакетов по сети, коммутируя каждый пакет, перемещающийся по сети, через правильные кабели, гарантируя, что каждый пакет прибывает в пункт назначения.

Сравнение управляемых и неуправляемых сетевых коммутаторов

Не все переключатели одинаковы. Некоторые коммутаторы предназначены для очень небольших сетей в домах или офисах. Небольшие сети настолько просты в управлении, что сам коммутатор не требует какого-либо управления или настройки. Вы просто подключаете все компьютеры к коммутатору, и сеть сама о себе позаботится.

В более крупных сетях, однако, коммутаторы выполняют гораздо более сложную работу.В этих средах вам потребуется возможность отслеживать и настраивать поведение каждого из коммутаторов в сети. Коммутаторы, обеспечивающие эту возможность, называются управляемыми коммутаторами . Коммутаторы , не обеспечивающие такой возможности, называются неуправляемыми коммутаторами .

Управляемый коммутатор имеет собственный IP-адрес и предоставляет веб-консоль управления, доступ к которой можно получить, указав в своем любимом веб-браузере IP-адрес коммутатора.После входа в консоль управления вы можете выполнять такие действия, как настраивать каждый порт для разных типов сетевого трафика, просматривать объем трафика на каждом порту и отслеживать производительность каждого порта, а также общую производительность переключатель.

Как правило, если в вашей сети требуется более одного коммутатора, следует использовать управляемые коммутаторы. Управляемые коммутаторы дороже, чем неуправляемые коммутаторы, но когда ваша сеть станет достаточно большой, чтобы потребовалось более одного коммутатора, вы оцените преимущества, которые предоставляют управляемые коммутаторы.

Сетевые коммутаторы с последовательным подключением

Если на одном коммутаторе недостаточно портов для всей сети, вы можете подключить коммутаторы с помощью последовательного подключения , как показано ниже. (Обратите внимание, что, хотя вы можете последовательно подключать неуправляемые коммутаторы, рекомендуется использовать управляемые коммутаторы, если ваша сеть достаточно велика, чтобы требовать более одного коммутатора.)

Вы можете соединить сетевые коммутаторы в гирляндную цепь.

На большинстве коммутаторов не имеет значения, какой порт вы используете для последовательного подключения к другому коммутатору.Просто выберите порт на обоих коммутаторах и используйте соединительный кабель для подключения коммутаторов друг к другу через эти порты. А если в вашем коммутаторе есть порты с разной скоростью, используйте самые быстрые порты для подключения коммутаторов друг к другу.

Если в вашем здании предусмотрена проводка и рядом с каждым столом есть сетевой разъем, вы можете использовать небольшой переключатель, чтобы подключить два или более компьютеров к сети с помощью одного разъема. Просто подключите коммутатор к розетке с помощью одного кабеля, а затем подключите каждый компьютер к одному из портов коммутатора.

Стекирующие сетевые коммутаторы

Некоторые сетевые коммутаторы, называемые стекируемыми коммутаторами , , , могут быть расширены путем добавления дополнительных модулей коммутатора, которые добавляют к коммутатору дополнительные порты. Дополнительные модули могут быть в виде физически отдельных коммутаторов, которые подключаются через специальные взаимосвязанные порты, или они могут быть модулями, которые могут быть вставлены в более крупное шасси.

Стекируемые коммутаторы по своей природе управляемые коммутаторы, и определяющей характеристикой стекового коммутатора является то, что все коммутаторы, соединенные вместе в один стек, управляются, как если бы они были одним сетевым коммутатором.

Например, стекируемый коммутатор может быть изначально сконфигурирован только с одним модулем, который предоставляет 48 портов коммутатора. Если вам нужны дополнительные порты, вы можете добавить второй модуль с 48 дополнительными портами, создав один коммутатор с 96 портами.

Стекируемые коммутаторы дороже, чем коммутаторы без стекирования, но простота управления одним большим коммутатором вместо управления несколькими меньшими коммутаторами может оправдать дополнительные затраты.

Обзор распределительных переключателей и переключателей доступа

Сеть, достаточно большая, чтобы требовать более одного коммутатора, также может быть достаточно большой, чтобы потребовать несколько различных типов коммутаторов:

  • Коммутаторы доступа: Коммутатор доступа — это коммутатор, который обычно имеет большое количество 1-гигабитных (Гбит) портов, работа которых заключается в подключении отдельных устройств, таких как компьютеры и принтеры, к сети.

Например, если в вашей компании 100 сотрудников, и вы подключили два кабеля Cat-5e к рабочему столу каждого пользователя, вам понадобится не менее 200 портов коммутатора 1 Гб для поддержки этих пользователей. Вам также понадобится несколько дополнительных портов для таких вещей, как принтеры и точки доступа Wi-Fi.

В вашей сети может быть в общей сложности пять 48-портовых коммутаторов доступа, обеспечивающих в общей сложности 240 портов 1 Гбит / с для поддержки 100 пользователей.

  • Коммутаторы распределения: Коммутаторы распределения — это коммутатор, который не предназначен для непосредственной поддержки конечных пользователей.Вместо этого он предназначен для подключения коммутаторов доступа друг к другу и к вашим серверам. Поскольку назначение коммутаторов распределения состоит в управлении совокупным трафиком от всех коммутаторов доступа, коммутаторы распределения иногда называют коммутаторами агрегации , , .

Часто коммутатор распределения использует порты 10 Гбит / с, а не порты 1 Гбит / с. Дополнительная скорость полезна, поскольку каждый порт коммутатора распределения передает гораздо больше данных, чем каждый порт коммутаторов доступа.Коммутаторы портов доступа также должны быть настроены с несколькими портами 10 Гбит / с, которые используются для подключения к коммутатору распределения.

  • Коммутаторы ядра: В самых крупных сетях также могут использоваться отдельные коммутаторы ядра , , которые используются для подключения распределительных коммутаторов. Основные коммутаторы управляют трафиком между коммутаторами распределения.

На следующем изображении показан тип сети, в которой есть пять отдельных коммутаторов доступа, соединенных между собой через коммутатор распределения.

Коммутаторы распределительной сети и сети доступа.

Хотите узнать больше? Вот девять вещей, которые вы должны держать в своем сетевом шкафу.

Об авторе книги

Дуг Лоу — автор бестселлеров Networking For Dummies and Networking All-in-One Desk Reference For Dummies . Его более 50 книг включают более 30 из серии Для чайников . Он демистифицировал все, от Microsoft Office и управления памятью до клиент-серверных вычислений и создания веб-страниц.

.

Сетевой коммутатор

Сетевой коммутатор или Коммутационный концентратор — это компьютерное сетевое устройство, которое соединяет сегменты сети.

Термин обычно относится к многопортовому сетевому мосту, который обрабатывает и направляет данные на канальном уровне (уровень 2) модели OSI. Коммутаторы, которые дополнительно обрабатывают данные на сетевом уровне (уровень 3) и выше, часто называют коммутаторами уровня 3 или многоуровневыми коммутаторами.

Первый коммутатор Ethernet был представлен Kalpana в 1990 году. [1]

Функция

Сетевой коммутатор является неотъемлемой частью большинства современных локальных сетей Ethernet (LAN). ЛВС среднего и большого размера содержат несколько связанных управляемых коммутаторов. В приложениях для малого офиса / домашнего офиса (SOHO) обычно используется один коммутатор или универсальное конвергентное устройство, такое как домашний шлюз, для доступа к широкополосным услугам малого или домашнего офиса, таким как DSL или кабельный Интернет. В большинстве этих случаев устройство конечного пользователя содержит маршрутизатор и компоненты, которые взаимодействуют с конкретной физической широкополосной технологией.Пользовательские устройства могут также включать телефонный интерфейс для VoIP.

Коммутатор Ethernet работает на уровне канала передачи данных модели OSI, создавая отдельный домен конфликтов для каждого порта коммутатора. С 4 компьютерами (например, A, B, C и D) на 4 портах коммутатора, A и B могут передавать данные туда и обратно, в то время как C и D также делают это одновременно, и два разговора не будут мешать друг другу. В случае концентратора все они будут совместно использовать полосу пропускания и работать в полудуплексном режиме, что приведет к конфликтам, которые затем потребуют повторных передач.Использование переключателя называется микросегментацией. Это позволяет компьютерам иметь выделенную полосу пропускания для двухточечных подключений к сети и, следовательно, работать в полнодуплексном режиме без конфликтов.

Роль коммутаторов в сетях

Коммутаторы

могут работать на одном или нескольких уровнях модели OSI, включая канал передачи данных и сеть. Устройство, которое работает одновременно на более чем одном из этих уровней, называется многослойным коммутатором.

В коммутаторах, предназначенных для коммерческого использования, встроенные или модульные интерфейсы позволяют подключать различные типы сетей, включая Ethernet, Fibre Channel, ATM, ITU-T G.hn и 802.11. Эта связь может быть на любом из упомянутых уровней. В то время как функциональные возможности уровня 2 подходят для изменения полосы пропускания в рамках одной технологии, соединять технологии, такие как Ethernet и Token Ring, проще на уровне 3.

Устройства, которые соединяются на уровне 3, традиционно называются маршрутизаторами, поэтому «коммутаторы уровня 3» также могут рассматриваться как (относительно примитивные) маршрутизаторы.

В некоторых поставщиках услуг и в других средах, где существует потребность в большом объеме анализа производительности и безопасности сети, коммутаторы могут быть подключены между маршрутизаторами WAN в качестве места для аналитических модулей.Некоторые поставщики предоставляют брандмауэр, [2] [3] обнаружения сетевых вторжений, [4] и модули анализа производительности, которые могут подключаться к портам коммутатора. Некоторые из этих функций могут быть на комбинированных модулях. [5]

В других случаях коммутатор используется для создания зеркального отображения данных, которые могут поступать на внешнее устройство. Поскольку в большинстве случаев зеркалирование портов коммутаторов обеспечивает только один зеркальный поток, сетевые концентраторы могут быть полезны для передачи данных нескольким анализаторам, доступным только для чтения, таким как системы обнаружения вторжений и анализаторы пакетов.

Функциональность, специфичная для слоя

Основная статья: Многослойный переключатель Модульный сетевой коммутатор с тремя сетевыми модулями (всего 24 порта Ethernet и 14 портов Fast Ethernet) и одним источником питания.

Хотя коммутаторы могут изучать топологию на многих уровнях и передавать информацию на одном или нескольких уровнях, они, как правило, имеют общие особенности. За исключением высокопроизводительных приложений, современные коммерческие коммутаторы используют в основном интерфейсы Ethernet, которые могут иметь различную входную и выходную пропускную способность 10, 100, 1000 или 10 000 мегабит в секунду.

На любом уровне современный коммутатор может реализовать питание через Ethernet (PoE), что позволяет избежать необходимости в подключенных устройствах, таких как VoIP-телефон или точка беспроводного доступа, иметь отдельный источник питания. Поскольку коммутаторы могут иметь резервные цепи питания, подключенные к источникам бесперебойного питания, подключенное устройство может продолжать работать даже при отключении обычного офисного питания.

Концентраторы уровня 1 в сравнении с коммутаторами более высокого уровня

Сетевой концентратор или повторитель — это простое сетевое устройство.Хабы не управляют проходящим через них трафиком. Любой пакет, входящий в порт, транслируется или «повторяется» на всех остальных портах, за исключением порта входа. Поскольку каждый пакет повторяется на каждом другом порту, конфликты пакетов влияют на всю сеть, ограничивая ее пропускную способность.

Существуют специализированные приложения, в которых может быть полезен концентратор, например, копирование трафика на несколько сетевых датчиков. В коммутаторах высокого класса есть функция, которая выполняет то же самое, что и зеркалирование портов.

К началу 2000-х годов разница в цене между концентратором и коммутатором начального уровня была небольшой. [6]

Слой 2

Сетевой мост, работающий на уровне канала передачи данных, может соединять небольшое количество устройств в доме или офисе. Это тривиальный случай мостового соединения, в котором мост узнает MAC-адрес каждого подключенного устройства.

Одиночные мосты также могут обеспечить чрезвычайно высокую производительность в специализированных приложениях, таких как сети хранения данных.

Классические мосты также могут соединяться между собой с использованием протокола связующего дерева, который отключает ссылки, так что результирующая локальная сеть представляет собой дерево без петель. В отличие от маршрутизаторов, мосты связующего дерева должны иметь топологию только с одним активным путем между двумя точками. Более старый протокол связующего дерева IEEE 802.1D мог быть довольно медленным, с остановкой пересылки на 30 секунд, пока связующее дерево повторно сходилось. Протокол Rapid Spanning Tree Protocol был представлен как IEEE 802.1w, но это новейшая версия IEEE 802.1D принимает расширения 802.1w в качестве базового стандарта.

IETF определяет протокол TRILL, который представляет собой приложение технологии маршрутизации на основе состояния канала к проблеме мостового соединения уровня 2. Устройства, реализующие TRILL, называемые RBridges, сочетают в себе лучшие функции маршрутизаторов и мостов.

В то время как «коммутатор уровня 2» остается скорее маркетинговым термином, чем техническим термином, [необходима ссылка ] продукты, которые были представлены как «коммутаторы», как правило, использовали микросегментацию и полный дуплекс для предотвращения конфликтов между устройствами, подключенными к Ethernet. .Используя внутреннюю плоскость пересылки намного быстрее, чем любой интерфейс, они создают впечатление одновременных путей между несколькими устройствами.

Когда мост изучает топологию через протокол связующего дерева, он пересылает кадры канального уровня, используя метод пересылки уровня 2. Существует четыре метода пересылки, которые может использовать мост, из которых со второго по четвертый были методы повышения производительности при использовании на «коммутаторах» с той же полосой пропускания портов ввода и вывода:

  1. Сохранение и пересылка: коммутатор буферизует и проверяет каждый кадр перед его пересылкой.
  2. Cut through: Коммутатор считывает только аппаратный адрес фрейма, прежде чем начать его пересылку. Сквозные коммутаторы должны откатиться для сохранения и пересылки, если исходящий порт был занят в момент прибытия пакета. В этом методе нет проверки ошибок.
  3. Без фрагментов: метод, который пытается сохранить преимущества как сохранения, так и пересылки и прорезания. Свободный фрагмент проверяет первые 64 байта кадра, в которых хранится адресная информация. Согласно спецификациям Ethernet, коллизии должны обнаруживаться в течение первых 64 байтов кадра, поэтому кадры, которые являются ошибочными из-за коллизии, не будут пересылаться.Таким образом, рама всегда доберется до места назначения. Проверка ошибок фактических данных в пакете остается за конечным устройством.
  4. Адаптивное переключение: метод автоматического выбора между тремя другими режимами.

Хотя существуют специализированные приложения, такие как сети хранения данных, в которых входные и выходные интерфейсы имеют одинаковую полосу пропускания, в общих приложениях ЛВС такое бывает редко. В локальных сетях коммутатор, используемый для доступа конечных пользователей, обычно имеет более низкую полосу пропускания (например,g., 10/100 Мбит / с) в более высокую полосу пропускания (минимум 1 Гбит / с). В качестве альтернативы коммутатор, который предоставляет доступ к портам сервера, обычно подключается к ним с гораздо большей пропускной способностью, чем используется устройствами конечных пользователей.

Слой 3

В пределах физического уровня Ethernet коммутатор уровня 3 может выполнять некоторые или все функции, обычно выполняемые маршрутизатором. Наиболее распространенная возможность уровня 3 — это осведомленность о многоадресной IP-рассылке посредством отслеживания IGMP. Благодаря этому коммутатор уровня 3 может повысить эффективность, доставляя трафик группы многоадресной рассылки только на те порты, к которым подключенное устройство сигнализировало, что оно хочет прослушивать эту группу.

Слой 4

Хотя точное значение термина коммутатор уровня 4 зависит от производителя, он почти всегда начинается с возможности преобразования сетевых адресов, но затем добавляет некоторый тип распределения нагрузки на основе сеансов TCP. [7]

Устройство может включать в себя межсетевой экран с отслеживанием состояния, концентратор VPN или быть шлюзом безопасности IPSec.

Слой 7

Коммутаторы

уровня 7 могут распределять нагрузки на основе URL-адреса или с помощью какой-либо специальной методики для распознавания транзакций на уровне приложений.Коммутатор уровня 7 может включать в себя веб-кэш и участвовать в сети доставки контента. [8]

Типы выключателей

Форм-фактор

  • Настольный компьютер, не установленный в корпусе, обычно предназначенный для использования дома или в офисе вне коммутационного шкафа
  • Монтаж в стойку — коммутатор, который устанавливается в стойку для оборудования
  • Шасси — со сменными модульными картами
  • Монтаж на DIN-рейку — обычно используется в промышленных условиях или на панелях

Варианты конфигурации

  • Неуправляемые коммутаторы — эти коммутаторы не имеют интерфейса конфигурации или опций.Они подключи и играй. Обычно это наименее дорогие коммутаторы, которые можно найти дома, в SOHO или на малых предприятиях. Они могут быть установлены на столе или в стойке.
  • Управляемые коммутаторы — у этих коммутаторов есть один или несколько методов для изменения работы коммутатора. Общие методы управления включают: интерфейс командной строки (CLI), доступ к которому осуществляется через последовательную консоль, telnet или Secure Shell, встроенный агент простого протокола сетевого управления (SNMP), позволяющий управлять с удаленной консоли или станции управления, или веб-интерфейс для управления с веб-браузер.Примеры изменений конфигурации, которые можно сделать с помощью управляемого коммутатора, включают: включение таких функций, как протокол связующего дерева, установка полосы пропускания порта, создание или изменение виртуальных локальных сетей (VLAN) и т. Д. Сегодня на рынке представлены два подкласса управляемых коммутаторов:
    • Smart (или интеллектуальные) коммутаторы — это управляемые коммутаторы с ограниченным набором функций управления. Точно так же коммутаторы с «веб-управлением» — это коммутаторы, которые занимают рыночную нишу между неуправляемыми и управляемыми. По цене намного ниже, чем полностью управляемый коммутатор, они предоставляют веб-интерфейс (и обычно без доступа через интерфейс командной строки) и позволяют настраивать базовые параметры, такие как VLAN, пропускная способность порта и дуплекс. [9]
    • Enterprise Managed (или полностью управляемые) коммутаторы — они имеют полный набор функций управления, включая интерфейс командной строки, агент SNMP и веб-интерфейс. У них могут быть дополнительные функции для управления конфигурациями, такие как возможность отображения, изменения, резервного копирования и восстановления конфигураций. По сравнению с интеллектуальными коммутаторами корпоративные коммутаторы имеют больше функций, которые можно настроить или оптимизировать, и, как правило, они дороже интеллектуальных коммутаторов. Корпоративные коммутаторы обычно используются в сетях с большим количеством коммутаторов и соединений, где централизованное управление позволяет значительно сэкономить время и усилия администратора.Стекируемый коммутатор — это версия коммутатора, управляемого предприятием.
Мониторинг трафика в коммутируемой сети

Если в коммутаторе не реализовано зеркалирование портов или другие методы, такие как RMON или SMON, [10] сложно отслеживать трафик, передаваемый по мосту с помощью коммутатора, поскольку только порты отправки и получения могут видеть трафик. Эти функции мониторинга редко присутствуют в коммутаторах потребительского уровня.

Два популярных метода, которые специально разработаны, чтобы позволить сетевому аналитику отслеживать трафик:

  • Зеркальное отображение порта — коммутатор отправляет копию сетевых пакетов в контролируемое сетевое соединение.
  • SMON — «Мониторинг коммутатора» описан в RFC 2613 и представляет собой протокол для управления такими функциями, как зеркалирование портов.

Другой метод мониторинга может заключаться в подключении концентратора уровня 1 между контролируемым устройством и его портом коммутатора. Это вызовет небольшую задержку, но предоставит несколько интерфейсов, которые можно использовать для мониторинга отдельного порта коммутатора.

Типичные функции управления коммутатором

Link aggregation позволяет использовать несколько портов для одного соединения, обеспечивая более высокую скорость передачи данных. База данных управления удаленным мониторингом сети, RFC 2819, С. Вальдбассер, май 2000 г.

Внешние ссылки

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *