Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

Коммутатор Ethernet — это… Что такое Коммутатор Ethernet?

Коммутатор Ethernet

Сетевой коммутатор или свитч (жарг. от англ. switch — переключатель) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передает данные только непосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Коммутатор работает на канальном уровне модели OSI, и потому в общем случае может только объединять узлы одной сети по их MAC-адресам. Для соединения нескольких сетей на основе сетевого уровня служат маршрутизаторы.

Принцип работы коммутатора

Коммутатор хранит в памяти таблицу, 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 и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу. 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 еще не известен, то кадр будет продублирован на все интерфейсы. Со временем коммутатор строит полную таблицу для всех своих портов, и в результате трафик локализуется.

Режимы коммутации

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

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

Возможности и разновидности коммутаторов

100-мегабитный управляемый коммутатор LS-100-8

Коммутаторы подразделяются на управляемые и неуправляемые (наиболее простые). Более сложные коммутаторы позволяют управлять коммутацией на канальном (втором) и сетевом (третьем) уровне модели OSI. Обычно их именуют соответственно, например Layer 2 Switch или просто, сокращенно L2. Управление коммутатором может осуществляться посредством протокола Web-интерфейса, RMON (протокол, разработанный Cisco) и т. п. Многие управляемые коммутаторы позволяют выполнять дополнительные функции: 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 96 портами).

Литература

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

  • Коммутативный закон
  • Коммутаторы

Полезное


Смотреть что такое «Коммутатор Ethernet» в других словарях:

  • коммутатор Ethernet — [Интент] Тематики сети вычислительные EN Ethernet switch …   Справочник технического переводчика

  • коммутатор (в вычислительной сети) — коммутатор Коммутатор (англ. Switch) в переводе с англ. означает переключатель. Это многопортовое устройство, обеспечивающее высокоскоростную коммутацию пакетов между портами. Встроенное в него программное обеспечение способно самостоятельно… …   Справочник технического переводчика

  • Industrial Ethernet — Иное название этого понятия  «IE»; см. также другие значения. Siemens ESM TP80 (6GK1105 3AB10) 8 портовый (RJ45) концентратор для технологии Industrial Ethernet …   Википедия

  • 100-гигабитный Ethernet — 40 гигабитный Ethernet (или 40GbE) и 100 гигабитный Ethernet (или 100GbE)[1]  стандарты Ethernet разработанные группой IEEE P802.3ba Ethernet Task Force[2] в период с ноября 2007 года [3] по июнь 2010 года[4]. Эти стандарты являются… …   Википедия

  • Сетевой коммутатор — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей …   Википедия

  • Green Ethernet — (Зелёный ethernet) – технология, разработанная компанией D Link. На сегодняшний день данная функция присутствует и на сетевых устройствах (как встроенных так и внешних) других производителей. Суть ее заключается в более рациональном использовании …   Википедия

  • Fibre Channel — (FC) (англ. fibre channel волоконный канал) семейство протоколов для высокоскоростной передачи данных. Стандартизацией протоколов занимается Технический комитет T11, входящий в состав Международного комитета по стандартам в сфере ИТ… …   Википедия

  • Домовая сеть — Значимость предмета статьи поставлена под сомнение. Пожалуйста, покажите в статье значимость её предмета, добавив в неё доказательства значимости по частным критериям значимости или, в случае если частные критерии значимости для… …   Википедия

  • Домосеть — Домовая сеть (сокращённо ДС) разновидность локальной вычислительной сети, позволяющая пользователям нескольких компьютеров обмениваться данными, играть в сетевые игры и выходить в Интернет, проложенная в пределах одного здания (обычно жилого) или …   Википедия

  • технология коммутации — [Интент] Современные технологии коммутации [http://www.xnets.ru/plugins/content/content.php?content.84] Статья подготовлена на основании материалов опубликованных в журналах «LAN», «Сети и системы связи», в книге В.Олифер и… …   Справочник технического переводчика

Что такое коммутаторы и как они работают + ключевые параметры выбора свитчей

Из статьи вы узнаете об особенностях сетевых коммутаторов, а также об их возможностях. Информация о типах и ключевых функциях поможет ответить на вопрос о том, какой свитч купить (https://e-server.com.ua/aktivnoe-setevoe/kommutatory) именно для вашей сети.

Что такое коммутатор и как он работает

Сетевой переключатель (свитч) представляет собой устройство, позволяющее соединить друг с другом несколько сегментов компьютерной сети. Такой девайс является чем-то вроде многопортового моста, проложенного между всеми входящими в сеть ПК.

Устройство работает по довольно простому принципу. Его назначение заключается в передаче пакетов данных определенному получателю. Таким образом снижается нагрузка на сеть и оптимизируется ее работа, а также повышается уровень безопасности.

Возможность адресной отправки пакетов реализуется благодаря специальной таблице, в которую вносятся МАС-адреса компьютеров. Таблица эта заполняется по мере использования.

Какие бывают свитчи

Все модели делятся на три типа:

  1. Неуправляемый коммутатор — это устройство, которое работает по принципу Plug & Play — сразу из коробки. Достаточно включить девайс и подсоединить к нему компьютеры. Это обеспечивает простоту использования, однако настраивать такой переключатель нельзя.

  2. Управляемые коммутаторы представляют собой более сложные устройства. В них интегрировано специальное программное обеспечение, с помощью которого администраторы получают доступ к расширенным настройкам. Это обеспечивает большую гибкость, а также позволяет повысить уровень безопасности.

  3. Smart — эти свитчи представляют собой своего рода компромисс между двумя вышеперечисленными типами. Такое устройство — более функциональное, чем неуправляемый коммутатор, поскольку настраивать смарт-девайс все же можно. Однако функционал у него менее богатый, если сравнивать с управляемыми устройствами. Как правило, Smart-коммутаторы позволяют настраивать скорость и доступ на отдельных портах, оснащены функцией зеркалирования и дают возможность просматривать статистику. Управляемые модели способны на большее, например, фильтрацию трафика и защиту от вредоносных атак.

Технические параметры сетевых переключателей

Чтобы выбрать подходящую модель, важно учитывать не только ее тип, а и характеристики.

В первую очередь следует обратить внимание на количество портов. Сколько нужно, зависит от количества компьютеров. Для малых сетей хватит варианта максимум с 24 портами. Для более крупных сетей лучше выбрать модель с 48 разъемами и больше. Рекомендуем брать вариант с небольшим запасом: на случай, если понадобится расширить сеть.

Важна и скорость разъемов. Большинство моделей оборудовано портами, которые обеспечивают скорость передачи данных на уровне 100-300 Мбит/сек. Такие модели подойдут для небольших сетей. А вот для более крупных инфраструктур, требовательных к пропускной способности, подойдут высокоскоростные модели с гигабитным показателем.

Также стоит обратить внимание на автосогласование порта:

  • Full — Duplex — для обмена данными в двух направлениях одновременно;

  • Half — Duplex — для поочередной передачи информации в разные направления.

Примечание: на производительность коммутаторов влияет и внутренняя пропускная способность матрицы. Это интегральный показатель. Он отражает скорость обработки данных, поступающих со всех портов устройства.

Стоит отметить, что коммутаторы оснащаются различными дополнительными функциями и возможностями, которые тоже важно учитывать при выборе:

  • SFP-порты — пригодятся для подключения оптоволоконных кабелей.

  • Возможность установки в серверный шкаф и монтажную стойку — для комфортного размещения.

  • Функциями безопасности: для защиты от несанкционированного доступа и хакерских атак.

  • Возможностью стекирования — для объединения нескольких переключателей в единое логическое устройство и комфортного управления ими.

  • Системами охлаждения — продлевают срок службы свитчей.

  • PoE портами — для одновременного питания и передачи данных по одному кабелю: позволяют избавиться от лишних проводов.

Уровни свитчей

В зависимости от типа данных, с которыми работают сетевые переключатели, они могут относиться к одному из 4-х уровней. Сразу скажем, что первый уровень, строго говоря, не является коммутатором в современном смысле. Устройства L1 — это хабы, концентраторы и т. п. Об остальных же расскажем чуть подробнее:

  • L2 — простые канальные модели, которые осуществляют физическую адресацию и работают с фреймами. Распознают только МАС-адреса.

  • L3 — модели функционируют на сетевом уровне, поэтому находят более короткие маршруты. Они умеют распознавать айпи адреса, устанавливать соединения разных типов.

  • L4 — самые умные свитчи, которые умеют контролировать надежность приема/передачи данных. Они обладают способностью к считыванию заголовков пакетов, определять приложения, к которым относится трафик, и перенаправлять его.

Вот и все основные моменты, которые нужно знать о коммутаторах. Эта информация поможет выбрать вариант, оптимальный именно для вашей сети.

Что такое коммутаторы и зачем они нужны

27.05.2021 Новости компании

   Для организации подключения к сети интернет на предприятии нужно использовать соответствующие устройства. Основные – коммутатор, маршрутизатор. Первый нужен для организации интернет-соединения, второй отвечает за масштабирование сетей. Вы можете выбирать проводной или маршрутизатор сетевой с учетом текущих задач.

Обязательно позаботьтесь о безопасности сетей, личных и корпоративных данных. Для создания надежной защиты применяют межсетевой экран. Они представляют собой настраиваемые комплексы аппаратных и программных средств, отвечающих за фильтрацию проходящих пакетов данных.

Что такое коммутатор

   Коммутатор – это специальное устройство, которое отвечает за интернет-соединение разных узлов компьютерных сетей. Главная задача приспособления – организационная. Коммутаторы управляют системами доступа пользователей к следующим типам ресурсов:

  • программные;
  • технические;
  • массивы данных.

   Под узлом сети под управлением коммутатора подразумевается любое устройство, используемое для обмена данных и имеющее собственный уникальный адрес.

   Суть работы установок заключается в регулярных заполнениях логической матрицы в памяти МАС-адресами, которые действуют в рамках сети. Каждый подобный адрес – это обычный сетевой узел, который дополнительно получает порт коммутации. После первого запуска коммутатора начинается отправка фреймов к открытым портам. Прибор анализирует данные, пополняет списки адресов, локализует трафик.

Основные виды коммутаторов

   Сетевой коммутатор делится на две больших группы с учетом способов управления:

  • Неуправляемые – отвечают за регулировку передачи данных независимо от совершаемых пользователем действий. Такие приборы берут для небольших офисов, домашнего применения. Производительность средняя.
  • Управляемые – автономные, пригодные для организации работы локальных сетей. Есть возможность организации пользовательского управления, что значительно расширяет возможности администрирования, повышает производительность. Управляемые коммутаторы устанавливают на предприятиях, в офисах крупных организаций.

   Возможное число портов – 2, 4, 8 и более. Скорость передачи данных тоже может отличаться. От вида коммутатора зависит и поддержка сетевых уровней.

   Смотрите при покупке на производителя оборудования. Самые популярные марки – D Link, Cisco, но строгих ограничений при выборе нет.

Классификация коммутаторов по возможности управления. Коммутаторы (Свитчи) Что такое коммутатор

Общая классификация коммутаторов

Компьютерная сеть это группа компьютеров, соединенных друг с другом каналом связи. Канал обеспечивает обмен данными внутри сети, то есть обмен данными между компьютерами данной группы. Сеть может состоять из двух-трех компьютеров, а может объединять несколько тысяч ПК. Физически обмен данными между компьютерами может осуществляться по специальному кабелю, волоконно-оптическому кабелю или через витую пару .

Объединять компьютеры в сеть и обеспечивать их взаимодействие помогают сетевые аппаратные и аппаратно-программные средства. Эти средства можно разделить на следующие группы по их основному функциональному назначению:

Пассивное сетевое оборудование соединительные разъёмы, кабели, коммутационные шнуры, коммутационные панели, телекоммуникационные розетки и т.д.;

Активное сетевое оборудование преобразователи/адаптеры, модемы, повторители, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и т.д.

В настоящее время развитие компьютерных сетей происходит по следующим направлениям:

Увеличение скорости;

Внедрение сегментирования на основе коммутации;

Объединение сетей при помощи маршрутизации.

Коммутация второго уровня

Рассматривая свойства второго уровня эталонной модели ISO/OSI и его классическое определение, можно увидеть, что данному уровню принадлежит основная доля коммутирующих свойств.

Канальный уровень обеспечивает надежный транзит данных через физический канал. В частности, он решает вопросы физической адресации (в противоположность сетевой или логической адресации), топологии сети, линейной дисциплины (каким образом конечной системе использовать сетевой канал), уведомления о неисправностях, упорядоченной доставки блоков данных и управления потоком информации.

На самом деле, определяемая канальным уровнем модели OSI функциональность служит платформой для некоторых из сегодняшних наиболее эффективных технологий. Большое значение функциональности второго уровня подчеркивает тот факт, что производители оборудования продолжают вкладывать значительные средства в разработку устройств с такими функциями, то есть коммутаторов .

Коммутация третьего уровня

Коммутация на третьем уровне? это аппаратная маршрутизация. Традиционные маршрутизаторы реализуют свои функции с помощью программно-управляемых процессоров, что будем называть программной маршрутизацией. Традиционные маршрутизаторы обычно продвигают пакеты со скоростью около 500000 пакетов в секунду. Коммутаторы третьего уровня сегодня работают со скоростью до 50 миллионов пакетов в секунду. Возможно и дальнейшее ее повышение, так как каждый интерфейсный модуль, как и в коммутаторе второго уровня, оснащен собственным процессором продвижения пакетов на основе ASIC. Так что наращивание количества модулей ведет к наращиванию производительности маршрутизации. Использование высокоскоростной технологии больших заказных интегральных схем (ASIC) является главной характеристикой, отличающей коммутаторы третьего уровня от традиционных маршрутизаторов .

Коммутатор — это устройство, функционирующее на втором/третьем уровне эталонной модели ISO/OSI и предназначенное для объединения сегментов сети, работающих на основе одного протокола канального/сетевого уровня. Коммутатор направляет трафик только через один порт, необходимый для достижения места назначения.

На рисунке (см. рисунок 1) представлена классификация коммутаторов по возможностям управления и в соответствии с эталонной моделью ISO/OSI.

Рисунок 1 Классификация коммутаторов

Рассмотрим подробнее назначение и возможности каждого из видов коммутаторов.

Неуправляемый коммутатор? это устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Он передаёт данные только непосредственно получателю, исключение составляет широковещательный трафик всем узлам сети. Никаких других функций неуправляемый коммутатор выполнять не может.

Управляемые коммутаторы представляют собой более сложные устройства, позволяющие выполнять набор функции второго и третьего уровней модели ISO/OSI. Управление ими может осуществляться посредством Web-интерфейса, командной строки через консольный порт или удаленно по протоколу SSH, а также с помощью протокола SNMP .

Настраиваемые коммутаторы предоставляют пользователям возможность настраивать определенные параметры с помощью простых утилит управления, Web-интерфейса, упрощенного интерфейса командной строки и протокола SNMP.

Коммутаторы уровня 2 анализируют входящие кадры, принимают решение об их дальнейшей передаче и передают их пунктам назначения на основе МАС-адресов канального уровня модели OSI. Основное преимущество коммутаторов уровня 2 — прозрачность для протоколов верхнего уровня. Так как коммутатор функционирует на втором уровне, ему нет необходимости анализировать информацию верхних уровней модели OSI.

Коммутаторы уровня 3 осуществляют коммутацию и фильтрацию на основе адресов канального (уровень 2) и сетевого (уровень 3) уровней модели OSI. Такие коммутаторы динамически решают, коммутировать (уровень 2) или маршрутизировать (уровень 3) входящий трафик . Коммутаторы 3-го уровня выполняют коммутацию в пределах рабочей группы и маршрутизацию между различными подсетями или виртуальными локальными сетями (VLAN).

Еще в первом номере журнала LAN, в разделе «Первые уроки», мы опубликовали статью С. Штайнке «Ethernet-коммутация» об основах данной технологии и не ошиблись с выбором: за последующие три года коммутация Ethernet стала одной из самых «горячих» технологий. Позднее мы не раз возвращались к этой теме (см., в частности, статью Д. Ганьжи «Коммутаторы в локальных сетях» в апрельском номере LAN за 1997 год). Первая статья появилась в то время, когда Fast Ethernet еще боролась за место под солнцем с 100VG-AnyLAN, и исход борьбы был далеко не ясен, поэтому она была посвящена прежде всего коммутации на 10 Мбит/с. Вторая из названных статей касалась, главным образом, общих аспектов коммутации. Учитывая перечисленные обстоятельства, а также важность коммутации как таковой, мы сочли возможным и даже необходимым вернуться к этой теме еще раз, тем более что цикл статей об Ethernet без ее рассмотрения был бы не полон.

ЧТО ТАКОЕ КОММУТАТОР?

Коммутатор представляет собой, по сути, многопортовый мост, поэтому, как и мост, он принимает поступающие пакеты, временно сохраняет их и затем передает на другой порт в соответствии с адресом получателя данного пакета. Коммутаторы можно использовать для соединения различных локальных сетей, для сегментации локальной сети (т. е. уменьшения числа конкурирующих за среду узлов в одном домене коллизий) и для преодоления ограничений на диаметр сегмента. Последнее применение особенно важно в случае сетей Fast Ethernet, где диаметр сегмента не может превышать 205 м для кабеля витой пары.

Коммутаторы используют концепцию «виртуального соединения» для организации временного соединения между отправителем и получателем. После передачи пакета виртуальное соединение разрывается. Коммутатор ведет таблицу, где запоминает, какие станции (точнее, какие MAC-адреса) подключены к какому физическому порту. На Рисунке 1 абонент с адресом А отправляет пакет получателю с адресом D. По таблице коммутатор определяет, что станция с адресом А подключена к порту 1, а станция с адресом D — к порту 4. На основании этих данных он устанавливает виртуальное соединение для передачи сообщения между портами 1 и 4.

Рисунок 1.
На основании адреса получателя коммутатор определяет, на какой порт передавать поступивший пакет.

В коммутаторе Ethernet передача данных между непересекающимися парами портов может происходить одновременно. Например, узел А может передавать пакет узлу D в то же время, когда узел B отправляет пакет узлу C. Оба диалога ведутся одновременно, поэтому в случае Ethernet совокупная пропускная способность (производительность) коммутатора в нашем примере составляет 20 Мбит/с. Она определяется посредством суммирования доступной для каждого соединения пропускной способности, скажем в случае 12-портового коммутатора Ethernet теоретически она равняется 60 Мбит/с. Для сравнения повторитель Ethernet всегда имеет одну и ту же совокупную пропускную способность в 10 Мбит/с, независимо от числа портов. К тому же реальная пропускная способность концентратора может оказаться намного меньше, когда несколько устройств конкурируют за доступ к среде передачи. Однако и реальная совокупная пропускная способность коммутатора может оказаться ниже теоретически рассчитанной из-за недостатков конструкции коммутатора, например из-за неадекватной пропускной способности внутренней шины. В этом случае говорят, что коммутатор имеет блокирующую архитектуру.

АРХИТЕКТУРА КОММУТАТОРА

Архитектура коммутатора определяется четырьмя основными факторами — типом портов, размерами буфера, механизмом продвижения пакетов и внутренней шиной (см. Рисунок 2).

Рисунок 2.
При всем многообразии конструкции коммутаторов базовая архитектура этих устройств определяется четырьмя компонентами: портами, буферами, внутренней шиной и механизмом продвижения пакетов.

Порты могут иметь скорость 10 и 100 Мбит/с и работать в полудуплексном и полнодуплексном режиме. Многие модели старшего класса могут также содержать порты FDDI, ATM, Gigabit Ethernet и т. п., но здесь этой темы мы касаться не будем, тем более что уже кратко рассматривали ее ранее.

Наличие буферов достаточной емкости имеет большое значение для коммутации, в частности в случае использования в сети протоколов по типу скользящего окна, когда абонент подтверждает получение не каждого пакета, а их серии. Вообще говоря, чем больше емкость буфера, тем лучше, однако — тем и дороже. Поэтому разработчикам приходится выбирать между производительностью и ценой. Но у них есть и другое решение — управление потоками (см. ниже).

Механизм продвижения пакетов может быть одним из следующих трех: коммутация с промежуточной буферизацией, сквозная коммутация и гибридная сквозная коммутация. Мы уже неоднократно их рассматривали, поэтому лишь напомним, что они собой представляют. В первом случае пакет полностью сохраняется в буфере, прежде чем быть переданным далее, поэтому данный метод вносит наибольшую задержку, но и не позволяет ошибочным пакетам выходить за пределы сегмента. Во втором случае, считав адрес получателя, коммутатор сразу же передает кадр дальше. Как нетрудно понять, он обладает прямо противоположными достоинствами и недостатками — малой задержкой и отсутствием адекватной проверки кадров.

В третьем случае коммутатор считывает первые 64 байта пакета, прежде чем передавать его дальше. Таким образом, он действует как коммутатор с промежуточной буферизацией по отношению к коротким кадрам и как коммутатор со сквозной коммутацией по отношению к длинным кадрам. Методы продвижения кадров проиллюстрированы на Рисунке 3.

(1×1)

Рисунок 3.
Механизмы продвижения пакетов различаются тем, в какой момент пакет передается дальше.

Архитектура внутренней шины определяет, каким образом кадры передаются с одного порта на другой с помощью внутренней электроники коммутатора. Она имеет решающее значение для эффективности работы коммутатора: производитель может заявить, что внутренняя шина имеет пропускную способность 1-2 Гбит/с, но при этом умолчать, что она достигается лишь при определенном виде трафика. Например, коммутатор с буферами малой емкости может показывать свою максимальную производительность, только если все порты работают на одной и той же скорости, а трафик распределен равномерно между всеми портами.

Шина может обслуживать порты циклически или по приоритетам. При циклическом обслуживании бездействующий порт пропускается. Такая архитектура наилучшим образом подходит для случаев, когда трафик через каждый порт примерно одинаков. При обслуживании по приоритетам активные порты конкурируют друг с другом за внутреннюю шину. Такого рода архитектура лучше всего подходит при работе с коммутаторами, порты которых имеют разную скорость. Некоторые производители предлагают коммутаторы с возможностью изменения типа архитектуры шины.

ПОЛНОДУПЛЕКСНЫЙ ETHERNET

Обычный Ethernet (и Fast Ethernet) представляет собой разделяемую среду передачи, а все разделяемые сети являются полудуплексными по определению: в конкретный момент времени только одна станция имеет право осуществлять передачу, а все остальные должны ее слушать. Или, иначе говоря, станция может выполнять прием или передачу, но не обе эти задачи одновременно.

Широкое распространение четырехпарной проводки открыло принципиальную возможность для передачи и приема данных по отдельным путям (разным парам), каковой не было, когда физическая среда передачи представляла собой коаксиальный кабель.

В случае, когда к каждому порту коммутатора подключен только один узел (подчеркнем, один), конкуренция за доступ к среде передачи отсутствует, поэтому никаких коллизий не может возникнуть в принципе и схема множественного доступа CSMA/CD больше не нужна.

Таким образом, если два узла подключены напрямую к портам коммутатора, то они могут вести прием и передачу данных одновременно по разным парам, в результате теоретическая пропускная способность такого соединения составляет 20 Мбит/с в случае Ethernet и 200 Мбит/с в случае Fast Ethernet. Кроме того, благодаря отсутствию конкуренции, реальная средняя пропускная способность соединения приближается к номинальной и составляет свыше 80% от вышеприведенных значений.

АВТОМАТИЧЕСКОЕ СОГЛАСОВАНИЕ

Некоторые коммутаторы имеют порты как на 10 Мбит/с, так и на 100 Мбит/с (о том, к каким проблемам это может привести, см. в разделе «Предотвращение перегрузок»). Более того, они способны автоматически определять, на какой скорости работают подключенные к нему станции, концентраторы и т. п. Наконец, если только один узел подключен к порту коммутатора, то обе стороны могут выбрать полнодуплексный режим работы (при условии, что он поддерживается обоими).

Один и тот же стандартный соединитель RJ-45 может передавать сигналы 10BaseT, полнодуплексного 10BaseT, 100BaseTX, полнодуплексного 100BaseTX и 100BaseT4. Поэтому IEEE предложил схему автоматического согласования режима работы под названием nWAY для определения того, по какому стандарту работает устройство на другом конце кабеля. Порядок приоритетов для режимов работы следующий:

  • полнодуплексный 100BaseTX;
  • 100BaseT4;
  • 100BaseTX;
  • полнодуплексный 10BaseT;
  • 10BaseT.

При автосогласовании «договаривающиеся стороны» используют аналог импульсов Link Integrity в 10BaseT под названием Fast Link Pulse. Такие импульсы отправляют оба устройства, и по ним каждое из них определяет, в каком из режимов передачи способна работать другая сторона.

Многие коммутаторы поддерживают все пять возможных режимов, поэтому, если даже подключенный узел не имеет функции автосогласования, порт коммутатора будет взаимодействовать с ним на той максимальной скорости, на которую он способен. Кроме того, реализация данной функции весьма проста и не ведет к какому-либо заметному удорожанию оборудования. Наконец, стандарт предусматривает возможность отключения автосогласования, так что пользователь может установить нужный режим передачи вручную, если это ему необходимо.

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ПЕРЕГРУЗОК

Коммутаторам часто приходится выполнять роль моста между портами на 10 и 100 Мбит/с, например, когда коммутатор имеет один высокоскоростной порт для подключения сервера и некоторое количество портов на 10 Мбит/с для подключения рабочих станций. В случае, когда трафик передается с порта на 10 Мбит/с порту на 100 Мбит/с никаких проблем не возникает, но вот если трафик идет в обратном направлении… Поток данных в 100 Мбит/с

на порядок превосходит возможности порта на 10 Мбит/с, поэтому коммутатор должен сохранять избыточные данные в своих внутренних буферах, если он располагает для этого достаточной памятью. Например, пусть первый порт подключен к серверу с платой на 100 Мбит/с, а второй порт — к клиенту с платой на 10 Мбит/с. Если сервер отправляет клиенту один за другим 16 пакетов подряд, то вместе они составляют в среднем 24 Кбайт данных. Передача кадра размером 1,5 Кбайт занимает 122 мкс в случае Fast Ethernet и 1220 мкс в случае Ethernet. Таким образом, первый порт получит десять кадров, прежде чем один кадр сможет быть отправлен через второй порт, т. е. первый порт должен иметь буфер емкостью не менее 24 Кбайт. Однако если поток достаточно длинный, то никаких буферов не хватит. Один из способов избежать перегрузки состоит в управлении потоками. Концепция управления потоками (или предотвращения перегрузок) предусматривает вызов искусственной коллизии на высокоскоростном порту, в результате которой отправитель приостанавливает на какое-то время передачу данных в соответствии с алгоритмом экспотенциального отката. В нашем примере первый порт определит, что его буфер заполнился, и пошлет сообщение о перегрузке назад отправителю. Последний воспримет данное сообщение как коллизию и приостановит передачу. Коммутатор будет продолжать посылать сообщения о перегрузке, пока буфер не освободится. Такого рода контроль потоков осуществляется только коммутаторами с полудуплексными портами.

УПРАВЛЕНИЕ КОММУТАТОРОМ

Контроль за функционированием коммутатора — одна из самых серьезных проблем, стоящих как перед производителями оборудования, так и перед администраторами сетей. В случае разделяемых сетей управление не представляет особых сложностей, так как трафик через один порт пересылается на все остальные порты концентратора. В случае же коммутатора трафик между парами портов каждого виртуального соединения различен, поэтому задача сбора статистических данных о работе маршрутизатора намного усложняется. Производители поддерживают, как правило, два следующих метода сбора статистики.

Один из них состоит во включении управления в архитектуру объединительной шины коммутатора. Статистика собирается о каждом передаваемом по шине пакете и сохраняется в управляющем устройстве в соответствии с его MAC-адресом. Программа управления может обратиться к этому устройству за статистикой по локальной сети. Единственная проблема с таким методом — каждый производитель коммутаторов реализует свою собственную схему, поэтому совместимость ограничивается обычно статистикой SNMP.

Второй метод известен как зеркальное копирование портов. В этом случае весь трафик через заданный порт копируется на выделенный порт управления. Данный порт подключается обычно к терминалу управления, а тот уже собирает статистику по каждому конкретному порту. Однако подобный метод имеет то ограничение, что он не позволяет видеть, что происходит в это время на других портах коммутатора.

Некоторые производители коммутаторов включают в свои модели, как правило, старшего класса базы управляющей информации для удаленного мониторинга (Remote Monitor MIB, RMON) с целью сбора статистики о функционировании каждого порта коммутатора. Но очень часто они включают далеко не все определенные стандартом группы, а, кроме того, поддержка RMON MIB значительно увеличивает стоимость коммутатора.

РАЗНОВИДНОСТИ КОММУТАТОРОВ

Коммутаторы можно классифицировать по-разному. Если исходить из назначения, то все их можно разделить на две большие группы — коммутаторы для рабочих групп и коммутаторы для магистрали.

Отличительной особенностью многих коммутаторов для рабочих групп является небольшое число поддерживаемых каждым портом адресов. Всякий порт действует как мост, поэтому он должен знать, к каким адресам может получить доступ через другие порты. Подобные списки соответствия портов MAC-адресам могут оказаться весьма длинными и занимать значительный объем дорогостоящей памяти. Поэтому коммутаторы для рабочих групп поддерживают обычно не слишком много MAC-адресов. Некоторые из них вообще запоминают только один адрес для каждого порта — в этом случае к порту может быть подключен один и только один узел.

Магистральные коммутаторы отличаются большим числом высокоскоростных портов, в том числе полнодуплексных, наличием дополнительных функций управления сетью типа виртуальных локальных сетей и расширенной фильтрации пакетов и т. п. В общем случае магистральный коммутатор намного дороже и производительней, чем его аналог для рабочих групп.

ДОСТОИНСТВА КОММУТАЦИИ

Коммутация стала столь популярной технологией потому, что она позволяет увеличить доступную каждому узлу реальную пропускную способность. В результате без изменения базовой технологии и существенной перекройки топологии сети компании смогли расчистить заторы трафика и расширить узкие места. Кроме того, она позволяет увеличить протяженность сети. Особенно это обстоятельство ценно в случае Fast Ethernet — например посредством установки моста (двухпортового коммутатора, с точки зрения некоторых производителей) между двумя концентраторами расстояние между конечными станциями может быть увеличено до 400 м.

Дмитрий Ганьжа — ответственный редактор LAN. С ним можно связаться по адресу: .

От разделяемых к коммутируемым сетям

Будучи предназначенными для работы с небольшим числом пользователей, настольные коммутаторы могут служить для замены концентраторов 10Base-T. Обычно настольные коммутаторы имеют 24 порта, каждый из которых поддерживает персональный (private) канал с полосой 10 Мбит/сек для подключения одного узла (например, рабочей станции). Дополнительно такой коммутатор может иметь один или несколько портов 100Base-T или FDDI для подключения к магистрали (backbone) или серверу.

Объединяя в себе возможности технологий 10 Мбит/сек и 100 Мбит/сек, настольные коммутаторы минимизируют блокировку при попытке одновременного подключения нескольких узлов к единственному скоростному порту (100 Мбит/сек). В среде клиент-сервер одновременно несколько узлов могут получить доступ к серверу, подключенному через порт 100 Мбит/сек.

Настольные коммутаторы просты в установке и обслуживании, зачастую содержат встроенные plug-and-play программы и имеют упрощенный интерфейс установки параметров. Стоимость в пересчете на один порт составляет — $150, менее чем вдвое превосходя стоимость порта в концентраторах 10Base-T.

Магистральные коммутаторы

На вершине иерархии коммутаторов Ethernet находятся магистральные коммутаторы — устройства для соединения сетей или сегментов, поддерживающие множественную адресацию для своих портов. Такие коммутаторы используются для соединения концентраторов 10Base-T, настольных и групповых коммутаторов, серверов.

Для пользователей, желающих увеличить доступную полосу за счет сегментации, магистральные коммутаторы служат простой, высокопроизводительной и эффективной по стоимости альтернативой маршрутизаторам. Магистральные коммутаторы могут одновременно передавать трафик между несколькими сегментами с полным использованием полосы пропускания среды.

Кроме того, магистральные коммутаторы могут фильтровать пакеты на основе признаков, отличающихся от адресов. Например, администратор может запретить передачу широковещательных пакетов NetWare рабочим станциям Unix за счет фильтрации по протоколу.

Для магистральных коммутаторов характерно модульное устройство и способность поддерживать до нескольких тысяч MAC-адресов на каждый порт. Установка таких коммутаторов более сложна по сравнению с настольными коммутаторами, главным образом за счет необходимости настройки функций маршрутизации. Резервные источники питания, горячая замена модулей, поддержка протокола Spanning Tree являются обязательными для магистральных коммутаторов элементами, обеспечивающими все возможности технологий коммутации, включая виртуальные сети.

При совместном использовании с настольными коммутаторами (взамен концентраторов 10Base-T), магистральные коммутаторы обеспечивают сквозную (end-to-end) коммутацию, позволяющую избежать большинства проблем, связанных с использованием разделяемой среды (большое количество коллизий, размножение ошибочных пакетов, снижение уровня безопасности). В большинстве мощных приложений магистральные коммутаторы 100 Мбит/сек могут служить высокоскоростной магистралью между настольными коммутаторами 100/10 Мбит/сек и серверами, подключенными по каналу 100 Мбит/сек.

Стоимость магистральных коммутаторов в расчете на один порт составляет $750 — $1500.

Коммутаторы для рабочих групп

Коммутаторы рабочих групп используются главным образом для соединения изолированных настольных коммутаторов или концентраторов 10Base-T с остальными частями сети. Эти устройства объединяют в себе свойства как настольных, так и магистральных коммутаторов.

Подобно магистральным коммутаторы рабочих групп могут поддерживать множественную адресацию (до нескольких тысяч MAC-адресов на коммутатор) и позволяют использование в качестве маршрутизаторов. Как и настольные коммутаторы они могут служить для подключения к порты отдельных узлов.

Хотя обычно коммутаторы рабочих групп не поддерживают фильтрацию протоколов и другие функции маршрутизации, некоторые коммутаторы этого типа поддерживают протокол Spanning Tree, SNMP и виртуальные сети.

Соединение 10 Мбит/сек между коммутатором и пользовательским узлом (рабочей станцией) чаще всего выполняется кабелем на основе неэкранированных скрученных пар (UTP), а для скоростного порта используются скрученные пары или оптический кабель. Групповые коммутаторы могут поддерживать несколько тысяч MAC-адресов на устройство с портами, используемыми для подключения небольшого числа концентраторов или магистралей. Групповые коммутаторы должны в таком случае поддерживать Spanning Tree для упрощения конфигурации сети и обеспечения возможности дублирования каналов без образования петель в сети.

Ключевой сферой применения коммутаторов для рабочих групп является замена концентраторов 10Base-T и маршрутизаторов, что позволит пользователям перейти от работы с разделяемой средой к персональным (private) каналам за счет одновременной поддержки разделяемых и персональных соединений 10 Мбит/сек. Некоторые групповые коммутаторы имеют средства преодоления сбоев (fault-tolerant functions), однако групповые коммутаторы никогда не поддерживают фильтрации протоколов.

Стоимость в пересчете на один порт для коммутаторов рабочих групп составляет $250 — $1000.


Основу компьютерных сетей составляют коммутаторы, позволяющие объединять сотни вычислительных устройств в единый кластер с обеспечением требуемого уровня надежности, пропускной способности, информационной безопасности. На примере коммутаторов производства компании

«D-Link»рассмотрим основные принципы построения и управления коммутируемыми компютерными сетями. Коммутаторы локальной сети можно классифицировать по возможности управления. Существует три категории коммутаторов:
неуправляемые коммутаторы;
управляемые коммутаторы;
настраиваемые коммутаторы.
Неуправляемые коммутаторы не поддерживают возможности управления и обновления программного обеспечения.
Управляемые коммутаторы являются сложными устройствами, позволяющими выполнять расширенный набор функций 2-го и 3-го уровня модели OSI. Управление коммутаторами может осуществляться посредством Web-интерфейса, командной строки (CLI), протокола SNMP, Telnet и т.д.
Настраиваемые коммутаторы занимают промежуточную позицию между ними. Они предоставляют пользователям возможность настраивать определенные параметры сети с помощью интуитивно понятных утилит управления, Web-интерфейса, упрощенного интерфейса командной строки, протокола SNMP.
Большинство современных коммутаторов поддерживают различные функции управления и мониторинга. К ним относятся дружественный пользователю Web-интерфейсуправления,интерфейскомандной строки (Command Line Interface,CLI), Telnet,SNMP-управление. В коммутаторах

D-Link серииSmartтакже реализованаподдержканачальной настройки и обновления программного обеспечения через утилиту D-Link SmartConsoleUtility.
Web-интерфейс управления позволяет осуществлять настройку и мониторинг параметров коммутатора, используя любой компьютер, оснащенный стандартным Web-браузером. Браузер представляет собой универсальное средство доступа и может непосредственно подключаться к коммутатору по протоколу HTTP.
Главная страница Web-интерфейса обеспечивает доступ к различным настройкам коммутатора и отображает всю необходимую информацию об устройстве. Администратор может быстро посмотреть статус устройства, статистику по производительности и т.д., а также произвести необходимые настройки.
Доступк интерфейсу командной строки коммутатора осуществляется путем подключения к его консольному порту терминала или персонального компьютера с установленной программой эмуляции терминала. Этометод доступанаиболее удобен при первоначальном подключении к коммутатору, когдазначениеIP-адреса неизвестно или не установлено, в случае необходимости восстановления пароля и при выполнении расширенных настроек коммутатора. Такжедоступк интерфейсу командной строки может быть полученпосети с помощью протокола Telnet.
Пользовательможет использовать для настройки коммутатора любой удобный емуинтерфейсуправления, т.к. набор доступных через разные интерфейсы управления функций одинаков для каждой конкретной модели.
Еще один способ управления коммутатором — использование протоколаSNMP. Коммутаторами D-Link поддерживается протоколSNMPверсий 1, 2с и 3.
Также стоит отметить возможность обновления программного обеспечения коммутаторов (за исключением неуправляемых). Это обеспечивает более долгий срок эксплуатации устройств, т.к. позволяет добавлять новые функции либо устранять имеющиеся ошибкипомере выхода новых версийПО, что существенно облегчает и удешевляет использование устройств. Компания D-Link распространяет новые версииПОбесплатно. Сюда же можно включить возможность сохранения настроек коммутатора на случай сбоев с последующим восстановлением или тиражированием, что избавляет администратора от выполнения рутинной работы.
Существует большое количество команд CLI. Команды бывают сложные, многоуровневые, требующие ввода большого количества параметров, и простые, состоящие из одного параметра.
При работе в CLI можно вводить сокращенный вариант команды. Например, если ввести команду «sh sw», то коммутатор интерпретирует эту команду как «show switch».
Команды«Show»являются удобным средством проверки состояния и параметров коммутатора, предоставляя информацию, требуемую для мониторинга и поиска неисправностей в работе коммутаторов. Ниже приведен список наиболее общих команд «Show»:

show config — используется для отображения конфигурации, сохраненной в NVRAMили созданной в текущий момент,
show fdb — используется для отображения текущей таблицы коммутации,
show swtch — используется для отображения общей информации о коммутаторе,
show

Device_status

— используется для отображения состояния внутреннего и внешнего питания,
show error ports — используется для отображения статистики об ошибках для заданного диапазона портов,
show packet ports — используется для отображения статистики о переданных и полученных портом пакетах,
show firmwareinformation — используется для отображения информации о программном обеспечении коммутатора (прошивке),
show ipif — используется для отображения информации о настройках IP-интерфейса на коммутаторе,
show log — используется для просмотра Log-файла коммутатора.

Проблемы с электричеством в домашних условиях могут быть довольно неприятными, и это может быть неприятно, когда это происходит в полночь, особенно летом. Электрик может быть недоступен в любое время. Таким образом, базовые знания о жилой электропроводке и общих проблемах с электричеством могут помочь вам в этом хаосе. Базовое понимание — это все, что вам нужно. Тем не менее, избегайте решения этих проблем, если они подвергаются большему риску, потому что независимо от того, сколько у вас знаний, опыт может поставить вас в тупик.

На машине в Италию добираться просто и удобно. Многие владельцы машин охотно путешествуют на своих автомобилях. В том числе с удовольствием выезжают за границу. Поэтому поездки на машине в Италию уже не редкость для наших граждан.

Адвокаты по уголовным делам — специалисты по ведению уголовных дел различного масштаба. Это юристы, чье призвание заключается в предоставлении жизненно важных услуг лицам, которых суд признает преступными. Основное намерение получить службу адвоката по уголовным делам заключается в том, что этот адвокат будет оспаривать позиции в отношении многочисленных законов и разделов, разработанных для обслуживания людей, выступающих против уголовных дел. Уголовные адвокаты классифицируются по различным классификациям и разделам.

Современный деловой мир произвел революцию в жизненных стандартах, и люди путешествуют далеко от дома. В связи с тем, что предприятия пересекают границы, люди вынуждены путешествовать во многие места и должны оставаться там какое-то время или на постоянной основе. В связи с этим в последнее время возросла потребность в комфортабельных и роскошных отелях. Отель с надлежащими и современными удобствами и быстрым обслуживанием для комфортной жизни стал достойным выбором для профессионалов бизнеса.

Что такое коммутатор уровня доступа и зачем он нужен вашей сети?

У интернет-сетей есть своя иерархия: трёхуровненвая модель, которая часто используется в промышленности. Она разделяет сети на три уровня: уровень доступа, агрегации и ядра. Каждый из них выполняет свою функцию. Мы расскажем о коммутаторах уровня доступа.

Если говорить о сети провайдера, то получается следующее:

  • Дата центр, или центр обработки данных – коммутатор ядра, к которому подключаются отдельные микрорайоны;
  • Микрорайон – коммутатор агрегации, к которому подключаются жилые дома;
  • Дом – коммутатор уровня доступа.

Коммутатор уровня доступа – единственный, который напрямую взаимодействует с устройствами конечного пользователя. Именно от него тянутся кабели в наши квартиры, а, значит, он имеет самую высокую плотность портов среди всех типов коммутаторов. Но при этом – у него самая низкая пропускная способность на порт. Если коммутатор ядра и агрегации используют оптоволокно и передают от 10 до 100 Гбит/с, то устройства уровня доступа имеют медное покрытие и скорость от 10 до 1000 Мбит/с.

Особенности коммутатора уровня доступа

Коммутатор уровня доступа облегчает подключение устройств конечных узлов (ПК, модемы, принтеры и IP-телефоны) к сети. У них есть некоторые функции, которые не нужны устройствам верхнего уровня. К примеру, многие современные коммутаторы уровня доступа поддерживают Power over Ethernet. Эта технология позволяет питать электричеством некоторые удалённые устройства с помощью интернет-кабеля. Так работают камеры безопасности, IP-телефония и точки доступа беспроводных сетей.

Также коммутаторы уровня доступа лучше взаимодействуют с конечными устройствами с точки зрения безопасности. Коммутатор Hp 5130 48g имеет технологию проверки подлинности на основе 802.1X и MAC, встроенные непосредственно в его программное обеспечение. 802.1X – позволяет проверять не устройство, но пользователя (т.е. если ваш компьютер украдут, вор не сможет использовать сеть).

Пригодится ли коммутатор уровня доступа в быту?

Теперь мы знаем об иерархии сетей и для чего нужен коммутатор доступа, но можем ли мы использовать его дома?

Если у вас есть сеть VLAN (виртуальная локальная сеть) или вы собираетесь ее подключить; если к сети подключено более двухсот устройств; если у вас есть подсети, подключенные через роутер – да, вам идеально подойдёт коммутатор уровня доступа. В проблемных ситуациях лучше обратиться за помощью к специалистам, чтобы получить исчерпывающую консультацию по проблеме.

Сетевой коммутатор что это такое

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.

Инструменты пользователя

Инструменты сайта

Содержание

Сетевой коммутатор(свитч) (network switch, switching hub, bridging hub) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю, исключение составляет широковещательный трафик (на MAC -адрес-адрес FF:FF:FF:FF:FF:FF) всем узлам сети. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

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. 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. Со временем коммутатор строит полную таблицу для всех своих портов, и в результате трафик локализуется. Стоит отметить малую латентность (задержку) и высокую скорость пересылки на каждом порту интерфейса.

Какие коммутаторы бывают?

Коммутаторы бывают неуправляемые (unmanaged switch) и управляемые (managed switch).

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.

Выбор switch сетевого коммутатора

Когда нужно выбирать неуправляемый коммутатор? Если вам необходимо:

Как выбрать коммутатор по параметрам и функциям? Рассмотрим, что подразумевается под некоторыми из часто встречающихся обозначений в характеристиках.

Базовые параметры:

Функции для работы с трафиком:

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.

  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). 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.

Коммутатор : 4 комментария

Всё прочитал, но так и не понял, беспроводной коммутатор wi fi что это?

Здравствуйте! Это коммутатор (не путать с роутером), но с возможностью передавать или получать трафик по WiFi.

Это точка доступа

Спасибо огромное. Очень познавательная и содержательная статья!

PoE-коммутаторы Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, уличные, промышленные, внутренние, управляемые, неуправляемые

Как купить правильный PoE-коммутатор

Все находящиеся в продаже коммутаторы делятся на Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. Параметр, обязательный к учету при выборе. Это характеристика полосы пропускания: Fast Ethernet — 10/100 Мбит/с, Gigabit Ethernet — 10/100/1000 Мбит/с.

Симметричные и асимметричные коммутаторы

Симметрия и асимметрия характеризуют сетевой коммутатор по ширине полосы пропускания каждого порта. Симметричный коммутатор соединяет порты с одинаковой полосой пропускания — 10 Мбит/с, 100 Мбит/с или 1000 Мбит/с. Ассиметричный свитч соединяет порты с разной полосой пропускания — 10 Мбит/с с 100 Мбит/с, 100 Мбит/с с 1000 Мбит/с. Такие устройства применяют, когда есть большие сетевые потоки «клиент — сервер»: пользователи одновременно обмениваются данными с сервером, а это требует широкой полосы пропускания для порта. При направлении потока с порта 100 Мбит/с на порт 10 Мбит/с коммутатор использует буфер памяти, чтобы избежать перегрузки. Объем буфера памяти — важный критерий выбора.

Неуправляемые и управляемые PoE коммутаторы

Неуправляемый коммутатор проще в применении — готов к установке «из коробки», его не нужно настраивать. Идеален для типовых систем. В управляемом коммутаторе доступна тонкая настройка множества параметров. Устройства предназначены для решения сложных задач, построения разветвленных больших систем, включающих разное по техническим характеристикам оборудование. Современный PoE-коммутатор — полноценный элемент комплексной системы безопасности.

Само название «PoE-коммутатор» говорит о том, что прибор выполняет коммуникативные задачи и попутно раздает энергию. Но соединение несколько узлов в сеть и питание устройств по витой паре далеко не все функции. PoE-коммутаторы по функциональности не уступают сетевым, на борту:

  • Настройка пропускной способности каждого порта.
  • Резервирование полосы пропускания для приложений.
  • Приоритизация трафика.
  • Статическая маршрутизация.
  • Защита от сетевого шторма.
  • Зеркалирование портов.
  • Агрегирование.
  • Поддержка SSL и SSH шифрования.
  • Обнаружение петель в сети с дальнейшими изолированием порта и диагностикой кабеля.
  • Количественное ограничение изучаемых mac-адресов.
  • Список доступа и тому подобное.

Означенные функции в большинстве своем присутствуют и в неуправляемых моделях, но в них нет возможности настройки (нужна она не всегда — зависит от задач).

Напряжение

На выходе PoE-коммутатор выдает 48 В. Напряжение питаемого устройства — 12 В. Это связано с неизбежными электрическими потерями при передаче по длинным кабелям. Таким образом до потребителей энергии доходит нужное ее количество, чего не произошло бы, будь на выходе коммутатора 12 В. Когда расстояние между устройствами небольшое, потери минимальны. На такой случай каждый конечный прибор оснащен преобразователем, адаптирующим уровень напряжения, а в продаже есть коммутаторы, работающие в нескольких режимах.

Количество портов

Количество портов — неоднозначная характеристика. 4-портовый, 8-портовый, 16-портовый, 24-портовый — принятые названия, не говорящие о количестве разъемов с поддержкой PoE. Когда нужно подключить к коммутатору 8 камер видеонаблюдения, требуется 8 PoE-портов, но по факту портов больше как минимум на один: помимо RJ-45 с PoE, есть еще Ethernet без поддержки PoE, SFP, комбинированные. Покупая коммутатор, учитывайте, что для 4 приборов нужно именно 4 PoE-порта, для 16 — 16. 4, 8, 24, 48 — международный стандарт. 16 портов — российское изобретение. Ориентированные на решение задач клиента производители выпускают коммутаторы с 2, 5, 6, 7, 9, 10 и более портами с поддержкой PoE.

Бюджет PoE

Бюджет PoE — характеристика каждого порта и их совокупности. Обратите внимание: бюджет каждого порта по отдельности выше, чем бюджет того же порта, но при максимальной нагрузке (задействовании всех разъемов). Пример: порт с бюджетом 15 Вт, всего — 8 портов, общий бюджет — 100 Вт. При перерасходе энергия не подается на один из портов — согласно заданной (вручную или предусмотренной производителем) очередности. Покупая PoE-коммутатор, следует отталкиваться от общего бюджета PoE.

У нас можно купить PoE-коммутаторы Netis, Osnovo, TP-Link, Hikvision, Trassir, Hikvision. Продукция Trassir нашего производства, остальная — партнеров. В продаже Netis, Osnovo, TP-Link, Hikvision по ценам производителей.

Типы сетевых коммутаторов

, которые необходимо знать

Когда речь заходит о технологиях в нашей повседневной жизни, многие решения о покупке принимаются до покупки. Какой потоковый сервис обеспечит лучшие шоу по самой низкой цене и приведет к меньшему количеству дискуссий «что мы будем смотреть сегодня вечером»? Этот Instant Pot действительно облегчит приготовление ужина? Стоит ли тратиться на новый Nintendo Switch? То же самое относится и к сетевым коммутаторам. Важно понимать основы сетевых коммутаторов.

Хотя мы не можем посоветовать вам, какой потоковый сервис использовать (хотя первый сезон He-Man and the Masters of the Universe теперь доступен на Netflix… с помощью GreySkull кто-нибудь?) или какой кухонный гаджет лучше, мы можем поговорить о переключателях. Мы думаем, что новый Nintendo Switch довольно хорош, но наш настоящий опыт в CXtec заключается в сетевых коммутаторах и других сетевых технологиях. .

Основы сетевых коммутаторов

Вы знаете, насколько важно сетевое оборудование для бесперебойной работы вашей организации.Он поддерживает связь ваших пользователей друг с другом и с Интернетом, позволяя легко передавать данные на назначенные устройства.

Однако, если вам нужно принять решение о покупке сетевого коммутатора, разнообразие моделей на рынке может оказаться ошеломляющим, особенно если вы хотите выбрать тот тип коммутатора, который лучше всего подойдет для вашей организации.

К счастью, наша страсть к сетевому оборудованию также выражается в знаниях. Приготовьтесь проявить свое героическое альтер-эго и спасти сетевую систему вашей организации, воспользовавшись нашей разбивкой по типам сетевых коммутаторов и их преимуществам.

Ethernet-коммутаторы

Сначала начнем с общего — в конце концов, каждый супергерой должен понимать общую картину своей миссии. Коммутаторы Ethernet, также известные как коммутаторы LAN (локальной сети), являются неотъемлемой частью любой компьютерной сети. Их можно разделить на две основные категории: модульные и фиксированные коммутаторы.

Модульные переключатели

Если вам нужны возможности расширения, модульность — это то, что вам нужно. Модульные коммутаторы позволяют добавлять в коммутаторы модули расширения по мере необходимости.Эти типы коммутаторов обеспечивают наилучшую гибкость, но имеют свою цену, поскольку они более сложны, чем их собратья с фиксированными коммутаторами. Хотя у вас может быть более ограниченная гибкость, если вы ищете более низкую стоимость входа, фиксированные коммутаторы могут быть лучшим местом для начала.

Фиксированные переключатели

Как следует из названия, эти коммутаторы обычно не расширяемы и имеют фиксированное количество портов. Эту категорию можно еще больше разделить на неуправляемые, слабоуправляемые и полностью управляемые.Когда речь идет о сетевых коммутаторах, важны детали.

Подумайте о боевом панцире черепашек-ниндзя: если бы Донателло не обратил внимания на то, что черепахам нужно для улучшения их езды, они бы до сих пор застряли со своим грустным черепашьим фургоном. Точно так же вы не хотите получить неправильный коммутатор и отложить переход вашей сети на следующий уровень.

Неуправляемые коммутаторы

Эти коммутаторы чаще всего используются в домашних сетях и на малых предприятиях. Так что, если у вас большая организация, это не вариант для вас.Эти переключатели нельзя изменять или управлять ими.

Они подключаются и мгновенно начинают выполнять свою работу — поэтому они могут быть лучшими для домашних пользователей, у которых нет необходимости или времени на все навороты.

Частично управляемый (интеллектуальные коммутаторы)

Это категория переключателей, которая меняется быстрее всего. Как и все в мире технологий, он не остается статичным надолго. Они занимают промежуточное положение, поскольку предлагают базовые функции управления с возможностью создания некоторых уровней безопасности, но их интерфейс управления более упрощен, чем предлагаемые управляемые коммутаторы.

Они предлагают возможность настройки таких параметров, как качество обслуживания (QoS) и виртуальные локальные сети. Это может быть полезно, если в вашей организации есть телефоны VoIP или если вы хотите разделить сеть на рабочие группы. Бонус! Эти коммутаторы также дешевле, чем их управляемые аналоги.

Управляемые коммутаторы

Если вы ищете коммутатор, в котором есть все — высочайший уровень безопасности, точный контроль и полное управление вашей сетью, — этот коммутатор для вас.Думайте об этом как о Квинджете Мстителей, который может путешествовать куда угодно (включая космическое пространство), хранить полезные инструменты для команды и даже иметь на борту медицинский отсек.

Управляемые коммутаторы

— самый дорогой вариант из всех, но если в вашей организации большая сеть, это может быть лучшим вариантом для вас. Масштабируемость этих коммутаторов также делает их идеальными, если вы знаете, что сеть вашей организации будет расти.


Дополнительные сведения о сетевых коммутаторах

Теперь, когда у вас есть общее представление о различных типах коммутаторов, вот несколько других полезных вещей, которые следует учитывать:

Количество портов

Коммутаторы

могут иметь конфигурации от 5 до 52 портов.При рассмотрении количества портов, которые вам понадобятся, вы должны подумать о количестве пользователей, которых поддерживает ваша сеть. Чем крупнее ваша организация, тем больше портов вам потребуется.

Скорость

Коммутаторы с фиксированной конфигурацией

поставляются со скоростями Fast Ethernet (10/100 Мбит/с), Gigabit Ethernet (10/100/1000 Мбит/с), Ten Gigabit (10/100/1000/10000 Мбит/с) и 40/100 Гбит/с.

Если все это кажется запутанным, самое главное, что следует учитывать при определении скорости, — это сетевые потребности пользователей.Будут ли они передавать большие объемы данных? Тогда, скорее всего, подойдет Gigabit Ethernet или быстрее.

PoE и не PoE

Power over Ethernet (PoE) позволяет питать такие устройства, как IP-телефон или беспроводная точка доступа, по тому же кабелю, что и ваш трафик данных. Если у вас большая сеть, PoE может предоставить вам большую гибкость, позволяя размещать конечные точки в любом месте офиса. Это особенно удобно в местах, где трудно подключить розетку.

Стекируемый и автономный

Ваша сеть быстро растет? Тогда вы можете использовать стекируемый коммутатор. Автономные коммутаторы необходимо настраивать индивидуально, и устранение неполадок также должно выполняться на индивидуальной основе.

Стекируемые коммутаторы

позволяют настроить несколько коммутаторов так, как если бы они были единым целым. Одним из больших преимуществ является то, что они могут быть настроены. В случае сбоя порта или кабеля стек коммутаторов автоматически перенаправляется в обход сбоя.


Понятно. Мир сетевых коммутаторов может быть сложным. Теперь, когда у вас есть немного больше знаний, мы надеемся, что вы сможете сэкономить время, обеспечив безопасность своих данных и эффективную работу сети.

Считайте CXtec Робином для своего Бэтмена.

Хотите знать, что делать со старыми коммутаторами и сетевым оборудованием после завершения обновления? Узнайте, как разумно продавать сетевое оборудование и максимизировать окупаемость инвестиций, из нашего руководства по разумной продаже сетевого оборудования!

Как работают переключатели | Учитесь с глобальными знаниями

Коммутатор Ethernet стал неотъемлемой частью мировой инфраструктуры локальных сетей.По своей сути Ethernet представляет собой общую сеть, в которой каждый узел борется за доступ к драгоценной полосе пропускания и имеет дело с последствиями коллизий.

До коммутаторов концентраторы получали кадры Ethernet и пересылали их на каждое подключенное устройство. Не было конфиденциальности или безопасности, а производительность была низкой. Сети требовалось более логичное устройство, которое могло бы принимать решения о том, куда отправлять данные, и блокировать поток трафика на ненужные устройства. Коммутатор выполняет эти требования, выполняя четыре основные функции: обучение, пересылка, фильтрация и лавинная рассылка.Эти функции присутствуют в коммутаторе по умолчанию, прямо из коробки. Настройка не требуется.

Теперь представьте, что у нас есть коммутатор с четырьмя портами и четырьмя пользовательскими рабочими станциями. Мы назовем эти рабочие станции A, B, C и D и пронумеруем порты 1, 2, 3 и 4. В таблице ниже представлен список четырех рабочих станций и их соответствующих MAC-адресов.

 

Рабочая станция  MAC-адрес
А  02:60:8c:12:34:56
 В  02:60:8c:34:56:78
 С  00:10:4c:39:47:6c
 Д  00:02:67:80:5c:1a

 

Важно помнить, что каждый кадр Ethernet содержит два MAC-адреса.Адрес источника всегда представляет собой индивидуальный MAC-адрес. Адрес назначения может быть одноадресным, многоадресным или широковещательным. Коммутатор может считывать и обрабатывать как адрес назначения, так и адрес источника.

 

Обучение

Начнем с обучения. Коммутаторы должны отслеживать MAC-адреса всех подключенных устройств. Без функции обучения коммутатор не знал бы, к какому порту подключено целевое устройство.В центре функции обучения находится часть памяти коммутатора. Мы называем это место в памяти таблицей MAC-адресов. Когда коммутатор получает пакет данных, он считывает адрес источника и сопоставляет номер порта с MAC-адресом в этом поле источника. На следующей диаграмме показано, как выглядит запись в таблице MAC-адресов, если рабочая станция A подключена к порту 1 нашего коммутатора и отправляет кадр.

 

Порт №  MAC-адрес
1 02:60:8с:12:34:56
2  
3  
4  

 

Поскольку таблица MAC-адресов находится в памяти, а не в постоянном хранилище, эта таблица также является временной.На самом деле в таблицах MAC-адресов есть таймер, который по истечении срока действия приводит к удалению записи. На это есть важная причина. Допустим, рабочая станция A подключена к порту 1, а затем быстро переключается на порт 2. Один и тот же MAC-адрес появится как на порту 1, так и на порту 2. Коммутатор будет использовать порт с самым длинным таймером, указывая на то, что это самая последняя запись. и поэтому самый точный. Большинство коммутаторов имеют таймер по умолчанию 300 секунд (5 минут).

Но это только половина дела.Как видно из приведенной выше таблицы MAC-адресов, на нашем коммутаторе не было обнаружено никаких других устройств. Продолжим наш сценарий. Рабочая станция A пыталась отправить кадр на рабочую станцию ​​D. Но где рабочая станция D? С точки зрения коммутатора это неизвестно. Коммутатор должен полагаться на другую функцию, чтобы найти пункт назначения. Эта вторая функция называется флудом.

 

Затопление

Flood означает, что коммутатор отправляет входящий кадр на все занятые и активные порты (кроме того, с которого он был получен).По сути, флуд — это когда коммутатор притворяется хабом. Есть две основные причины, по которым коммутатор будет заливать кадр.

1. Когда коммутатор получает широковещательную рассылку, у него нет другого выбора, кроме как продолжить трансляцию. Такие протоколы, как ARP и DHCP (среди прочих), полагаются на эти широковещательные рассылки в своих основных функциях. На следующей диаграмме показан пример того, как может выглядеть заголовок кадра Ethernet в широковещательном режиме.

 

[FF:FF:FF:FF:FF:FF] [02:60:8с:12:34:56] [0806]
Пункт назначения Источник АРП

 

2.Когда коммутатор получает кадр, предназначенный для определенного пункта назначения, но этот пункт назначения не имеет записи в таблице MAC-адресов, у коммутатора нет другого выбора, кроме как рассылать кадр. Цель этого флуда состоит в том, что устройство, использующее MAC-адрес в пункте назначения кадра, получит флуд и ответит на сообщение. Если это устройство отвечает, то коммутатор может узнать его MAC-адрес и сопоставить его с портом, на который поступает сообщение. На следующей диаграмме показан пример того, как может выглядеть заголовок кадра Ethernet.Обратите внимание, что MAC-адрес назначения не соответствует приведенной выше таблице MAC-адресов.

 

[00:02:67:80:5c:1a] [02:60:8с:12:34:56] [0800]
Пункт назначения Источник ИП

 

На следующей диаграмме показана новая таблица MAC-адресов после получения ответа на флуд.

 

Порт # MAC-адрес
1 02:60:8с:12:34:56
2  
3  
4 00:02:67:80:5с:1а

 

Пересылка

Теперь, когда рабочая станция A и рабочая станция D идентифицируются по номерам портов, коммутатор может выполнять те же функции, что и коммутаторы.Теперь рабочая станция A может продолжить диалог с рабочей станцией D. Но на этот раз, когда коммутатор получает кадр (см. диаграмму ниже), он сначала ищет адрес назначения в таблице MAC-адресов. Затем он перенаправляет кадр на этот конкретный порт. В нашем сценарии рабочая станция A подключена к порту 1, а рабочая станция D подключена к порту 4. Когда коммутатор получает кадр, он немедленно пересылает этот кадр на порт 4.

 

[00:02:67:80:5c:1a] [02:60:8с:12:34:56] [0800]
Пункт назначения Источник ИП

 

Фильтрация

А как насчет рабочих станций B и C? Ну, из-за фильтрации рабочие станции B и C ничуть не мудрее.Давайте заполним остальную часть нашей таблицы MAC.

 

Порт # MAC-адрес
1 02:60:8с:12:34:56
2 02:60:8с:34:56:78
3 00:10:4к:39:47:6к
4 00:02:67:80:5с:1а

 

Коммутатор намеренно отфильтровывает порты 2 и 3, пересылая данные только на MAC-адрес назначения, указанный в заголовке кадра.

Эти четыре функции по умолчанию — только начало. Управляемые коммутаторы могут включать оптимизацию производительности, безопасность, мониторинг, диагностику и многое другое. Но это для другого обсуждения.

 

Рекомендовать курсы, чтобы стать экспертом по переключателям

 

Подписаться

Никогда не пропускайте новые статьи. Подпишитесь на нашу рассылку .

Маршрутизаторы, коммутаторы и точки доступа

1. Введение

Для доступа в Интернет требуются некоторые распространенные устройства, такие как модем, маршрутизатор, коммутатор и точка доступа.Для подключения к Интернету используется модем. Маршрутизатор действует как шлюз в компьютерную сеть и размещается между модемом и коммутатором или концентратором.

Коммутатор соединяет устройства , такие как настольный компьютер, ноутбук и точка доступа, к маршрутизатору. Точка доступа подключает устройство по беспроводной сети . Иногда модем, маршрутизатор, коммутатор и точка доступа объединяются в одном устройстве.

В этом уроке мы попытаемся объяснить концепцию каждого из этих терминов и изучить их различные аспекты.

2. Компьютерная сеть

Компьютерная сеть — это группа соединенных компьютеров, которые могут передавать данные друг другу. Интернет — это обширная, разросшаяся коллекция компьютерных сетей. Устройства могут быть подключены с помощью проводов, кабелей и Wi-Fi.

Несколько видов аппаратного обеспечения и инфраструктуры необходимы для обеспечения работы Интернета в домашних условиях. Наиболее важными устройствами являются следующие:

  • Модем Аппаратное обеспечение модулятора-демодулятора Устройство для подключения к Интернету
  • Маршрутизаторы — подключает модем к разным компьютерным сетям, обеспечивая направление интернет-трафика в нужные сети
  • Коммутаторы  соединяют устройства в рамках одной сети , передают входящий и исходящий интернет-трафик между подключенными устройствами
  • Шлюз регулирует трафик между двумя или более разнородными сетями
  • Точка доступа для подключения устройств по беспроводной сети (WiFi)

3.Маршрутизаторы и коммутаторы

В таблице ниже показано сравнение маршрутизаторов и коммутаторов:

3.1. Использование коммутаторов и маршрутизаторов

Коммутатор предназначен для подключения устройств в компьютерной сети, а маршрутизатор предназначен для подключения к нескольким компьютерным сетям. Для подключения к Интернету в домашней сети достаточно одного маршрутизатора.

Коммутаторы в основном используются в больших компьютерных сетях, соединяющих множество компьютеров в рамках одной локальной сети (LAN).   В зависимости от размера сети может потребоваться несколько коммутаторов для подключения различных групп компьютерных сетей.

Для обеспечения доступа в Интернет к подключенным сетям коммутаторы дополнительно подключаются к маршрутизатору. Преимущество маршрутизатора заключается в получении доступа в Интернет с помощью одного модема для всех устройств в сети .

Маршрутизатор также поддерживает высокую скорость передачи данных, так как для связи он использует высокоскоростные каналы STM. В зависимости от использования маршрутизаторы бывают разных типов, таких как беспроводной маршрутизатор, маршрутизатор, основной маршрутизатор, пограничный маршрутизатор и широкополосный маршрутизатор.

4. Маршрутизатор и шлюз

Шлюз обычно представляет собой устройство, которое можно использовать для соединения двух сетей, использующих разные модели, например модель OSI и модель Интернета. Шлюз может быть реализован как маршрутизатор или коммутатор с использованием программного обеспечения, оборудования или их комбинации, в зависимости от типов протоколов, которые будут использоваться в сети.

 

Существует несколько различий между шлюзом и маршрутизатором, как показано в таблице ниже:

Когда требуется готовое решение, практически не требующее программирования, минимальное обслуживание, используется шлюз.

Шлюз также можно использовать как комбинацию модема и маршрутизатора для снижения затрат, уменьшения проблем совместимости и обеспечения безопасности сети.

5. Точка доступа

Точка доступа — это устройство в локальной сети, которое используется для расширения беспроводного покрытия компьютерной сети. Это может увеличить количество пользователей, которые могут подключаться к компьютерной сети.

Устройство точки доступа преобразует проводной сигнал в беспроводной и устанавливает соединение с другими устройствами в сети с помощью WiFi.Иногда беспроводные маршрутизаторы могут использоваться в качестве точек доступа.

Точки доступа предоставляют доступ только к устройствам на основе установленной сети маршрутизатора. Существует несколько типов точек доступа в зависимости от типа установки (в стене и на потолке), поддерживаемой полосы частот (одиночная и двойная) и использования (внутри и снаружи).

6. Заключение

В этом учебном пособии представлен обзор маршрутизаторов, коммутаторов, точек доступа и шлюзов.Во-первых, мы обсудили, как эти устройства подключаются к компьютерной сети. Затем мы говорили о различиях между этими устройствами и их использовании.

В заключение, знание маршрутизаторов, коммутаторов, точек доступа и шлюза полезно для понимания доступа в Интернет для компьютерной сети и устранения неполадок.

Авторы Внизу

Если у вас есть несколько лет опыта работы в области компьютерных наук или исследований, и вы хотите поделиться этим опытом с сообществом, ознакомьтесь с нашим Руководством по участию .

Переключатель против. Маршрутизатор | Разница между коммутатором и маршрутизатором

Коммутатор и маршрутизатор являются двумя важными компонентами сети. Хотя оба являются соединительными устройствами в сети, и иногда люди принимают их за одно и то же, оба имеют разную функциональность. В этом разделе мы увидим, чем коммутатор и маршрутизатор отличаются друг от друга.

Что такое переключатель?

  • Коммутатор — это сетевое устройство, которое обеспечивает возможность обмена информацией и ресурсами путем подключения различных сетевых устройств, таких как компьютеры, принтеры и серверы, в сети малого бизнеса.
  • С помощью коммутатора подключенные устройства могут обмениваться данными и информацией и обмениваться данными друг с другом.
  • Без коммутатора мы не сможем построить сеть малого бизнеса и не сможем подключить устройства внутри здания или кампуса.

Типы переключателей

В сети в основном используются коммутаторы двух типов, которые приведены ниже:

  • Неуправляемые коммутаторы
    Неуправляемые коммутаторы в основном используются для базовых подключений.Они в основном используются в небольших сетях или там, где требуется всего несколько портов, например дома, в лаборатории или в конференц-зале. В неуправляемых коммутаторах нет необходимости в какой-либо конфигурации, а это значит, что просто подключив их, они будут работать.
  • Управляемые коммутаторы
    Управляемые коммутаторы более безопасны, чем неуправляемые коммутаторы, и предоставляют другие функции и гибкость, поскольку мы можем легко настроить их в соответствии с нашей сетью. Следовательно, мы можем иметь больший контроль, а также можем лучше защитить нашу сеть и улучшить качество обслуживания для тех, кто имеет доступ к сети.

Как работает переключатель?

Как известно, каждое сетевое устройство содержит уникальных MAC-адресов (Media Access Control) . Когда устройство или компьютер отправляет IP-пакет другому устройству, коммутатор помещает IP-пакет с MAC-адресом источника и MAC-адресом назначения, инкапсулирует его с помощью фрейма, а затем отправляет на другое устройство.

Когда кадр достигает устройства назначения, он разделяется, и устройство получает IP-пакеты и достигает только того устройства, которое соответствует введенному MAC-адресу назначения.

Преимущества коммутатора

  • Повышает доступную пропускную способность сети.
  • Может быть напрямую подключен к рабочим станциям или устройствам.
  • Повышает производительность сети.
  • В сетях с коммутаторами коллизий кадров меньше, потому что коммутаторы создают домен коллизий для каждой сети.
  • Помогает снизить нагрузку на отдельный хост, например на ПК.

Что такое маршрутизатор?

  • Маршрутизатор — это сетевое устройство, используемое для соединения нескольких коммутаторов и соответствующих им сетей для создания большой сети. Эти коммутаторы и соответствующие им сети могут находиться в одном месте или в разных местах.
  • Маршрутизатор — это интеллектуальное устройство, отвечающее за маршрутизацию пакетов данных от источника к месту назначения по сети. Он также распределяет или направляет интернет-соединение от модема ко всем сетевым устройствам, как проводным, так и беспроводным, таким как ПК, ноутбук, мобильный телефон, планшет и т. д.
  • В основном выполняет две функции;
    • Создание и обслуживание локальной сети,
    • Управление вводом и выводом данных.
  • Маршрутизатор соединяет несколько сетей и позволяет сетевым устройствам и пользователям получать доступ в Интернет.
  • Работает на сетевом уровне и маршрутизирует пакеты данных по кратчайшему пути в сети.

Работа маршрутизатора

  • Дома или в офисе у нас есть различные сетевые устройства, такие как ПК, планшеты, принтеры и т. д., а с помощью маршрутизатора эти устройства могут быть подключены к Интернету и образовывать сеть.Маршрутизатор сначала подключает модем к другим устройствам, чтобы обеспечить связь между этими устройствами и Интернетом.
  • Маршрутизатор направляет/передает пакеты данных с определенным IP-адресом из одной сети в другую или внутри сети. Он делает это, предоставляя локальный IP-адрес каждому устройству через Интернет; он обеспечивает правильное назначение, так что данные достигают нужного места, а не теряются в сети.
  • Он определяет лучший и самый быстрый путь, а затем отправляет пакеты данных с этого пути на устройства, подключенные к сети.
  • Работает аналогично пакету доставки с определенным адресом, чтобы дойти только до нужного получателя.

Типы маршрутизаторов

В основном существует два типа маршрутизатора, которые приведены ниже:

1. Беспроводной маршрутизатор

  • Беспроводные маршрутизаторы чаще всего используются в офисах и домах, поскольку для подключения к сетевым устройствам не требуются провода или кабели.
  • Обеспечивает безопасное соединение, и только аутентифицированные пользователи могут получить доступ к сети, используя идентификатор и пароль.
  • При использовании беспроводного маршрутизатора доступ в Интернет может получить n пользователей в пределах указанного диапазона.

2. Проводной маршрутизатор/широкополосный маршрутизатор

  • Как следует из названия, для подключения к сетевым устройствам требуется провод или кабель.
  • Такие маршрутизаторы в основном используются в школах или небольших офисах для подключения компьютеров с помощью кабеля Ethernet.
  • Также имеет точку доступа Wi-Fi, и к ней можно подключить мобильный телефон по технологии VOIP (Voice-over-Internet Protocol).
  • Он подключается к модемам ADSL, чтобы принимать передаваемые данные от модема и распределять их по другой сети.

Преимущества маршрутизатора

  • В основном используются беспроводные маршрутизаторы, которые позволяют большинству сетевых устройств легко подключаться в любое время, не беспокоясь о куче проводов.
  • Он может подключаться к сети с другой архитектурой, такой как кабель Ethernet , Wi-Fi или WLAN.
  • Обеспечивает высокозащищенный доступ к сети с защитой паролем.
  • Уменьшает сетевой трафик с помощью функции коллизий.
  • Он доставляет пакеты данных в правильное место назначения по лучшему маршруту, используя таблицу маршрутизации и интеллектуальные функции.

Основные различия между коммутатором и маршрутизатором

  • Основная функция коммутатора — соединение конечных устройств, таких как компьютеры, принтеры и т. д., тогда как основная функция маршрутизатора — соединение двух разных сетей.
  • Коммутатор работает на канальном уровне модели OSI; с другой стороны, маршрутизатор работает на сетевом уровне модели OSI.
  • Коммутатор стремится определить адрес получателя полученного IP-пакета и перенаправить его на адрес получателя. С другой стороны, основная цель маршрутизатора состоит в том, чтобы найти наименьшие и лучшие маршруты для доставки пакетов к месту назначения, определенные с помощью таблицы маршрутизации.
  • Существуют различные методы коммутации, такие как коммутация каналов, коммутация пакетов и коммутация сообщений, которые используются коммутатором. Для сравнения, маршрутизатор использует два метода маршрутизации: адаптивный и неадаптивный.
  • Коммутатор сохраняет MAC-адрес в таблице поиска или таблице CAM, чтобы получить адреса источника и получателя. Напротив, маршрутизаторы хранят IP-адреса в таблице маршрутизации.

Таблица различий между коммутатором и маршрутизатором

Маршрутизаторы
Переключатель Маршрутизатор
Он соединяет несколько сетевых устройств в сети. Он соединяет несколько коммутаторов и соответствующие им сети.
Работает на канальном уровне модели OSI. Работает на сетевом уровне модели OSI.
Используется в локальной сети. Может использоваться в LAN или MAN.
Коммутатор не может выполнять NAT или преобразование сетевых адресов. Маршрутизатор может выполнять преобразование сетевых адресов.
Коммутатору требуется больше времени для принятия сложных решений по маршрутизации. Маршрутизатор может принять решение о маршрутизации намного быстрее, чем коммутатор.
Обеспечивает только безопасность портов. Обеспечивает меры безопасности для защиты сети от угроз безопасности.
Он относится к категории полуинтеллектуальных устройств. Известно как интеллектуальное сетевое устройство.
Работает как в полудуплексном, так и в полнодуплексном режиме передачи. Работает в полнодуплексном режиме передачи. Однако мы можем изменить его вручную для работы в полудуплексном режиме.
Отправляет информацию с одного устройства на другое в виде фреймов (для коммутатора L2) и в виде пакетов (для коммутатора L3). Отправляет информацию из одной сети в другую в виде пакетов данных.
Коммутаторы могут работать только с проводной сетью. могут работать как с проводными, так и с беспроводными сетями.
Доступны коммутаторы с различными портами, такими как 8, 16, 24, 48 и 64. Маршрутизатор по умолчанию содержит два порта, например порт Fast Ethernet. Но мы также можем явно добавить последовательные порты.
Он использует таблицу CAM (Content Addressable Memory) для исходного и целевого MAC-адресов. Он использует таблицу маршрутизации для получения наилучшего маршрута для IP-адреса назначения.

Заключение

В соответствии с приведенным выше обсуждением мы можем сделать вывод, что оба являются важными устройствами для настройки сети и оба имеют собственное значение в сети. Однако для настройки домашней сети и подключения устройств нам нужен коммутатор, а для соединения двух сетей — роутер.


Различия между концентратором, коммутатором и маршрутизатором | Программа инженерного образования (EngEd)

В сетях термины коммутаторы , концентраторы и маршрутизаторы иногда используются взаимозаменяемо, что неверно.

Несмотря на то, что они похожи, существуют различия в том, как они обрабатывают данные. Эти три компонента могут быть интегрированы в одно устройство, что затрудняет их различение учащимся.

В этой статье мы собираемся обсудить каждое устройство и его функции в сети.

Содержание

Что такое переключатель?

Коммутатор — это многоадресное сетевое устройство, которое работает на уровне канала передачи данных модели OSI и соединяет группу компьютеров или устройств в сети.Он в основном используется для отправки личного сообщения и не тратит данные.

Коммутатор может легко определить, какое устройство к какому порту подключено, используя MAC-адрес, что дает ему возможность доставить сообщение на конкретную машину.

Преимущества использования коммутатора
  • Это безопасно, поскольку доставляет данные на указанный узел.
  • Снижает вероятность коллизии кадров доменов.
  • Увеличивает пропускную способность сети.
  • Увеличивает количество портов, необходимых для подключения узлов, доступных в сети.
  • Работает в полнодуплексном режиме.
Недостатки использования переключателей
  • Они дороже по сравнению с концентраторами и другими устройствами, используемыми в сети.
  • Для работы с многоадресными пакетами требуется надлежащее планирование.
  • Могут возникнуть проблемы при трансляции трафика.

Что такое концентратор?

Концентратор — это простое и дешевое сетевое устройство, которое работает на физическом уровне модели OSI и соединяет группу компьютеров в локальной сети (LAN).Он считается менее интеллектуальным, поскольку не фильтрует данные и не знает, куда данные должны быть отправлены.

Вся информация, отправляемая на хаб, автоматически отправляется на все порты подключенных к нему устройств. Это приводит к потере пропускной способности.

Преимущества использования концентраторов
  • У них есть возможность подключаться к сети с использованием различных физических носителей.
  • Их можно использовать для увеличения сетевого расстояния.
  • Концентраторы
  • относительно дешевы по сравнению с коммутаторами и другими устройствами в сети.
Недостатки использования концентратора
  • Увеличивает вероятность коллизии доменов между пакетами при передаче с одного устройства на другое.
  • Концентраторы
  • работают в полудуплексном режиме. Только одно устройство может отправлять или получать данные одновременно 90 422 Концентраторы
  • обмениваются данными со всеми устройствами в сети, что делает сеть небезопасной.
  • Концентраторы расходуют большую часть полосы пропускания при передаче данных.

Коммутатор и концентратор

  • Концентратор — это широковещательное устройство, которое отправляет данные с одного узла на все узлы, а коммутатор — это многоадресное устройство, которое может отправлять данные на конкретный узел.
  • Концентратор поддерживает полудуплексный режим, т. е. только одно устройство может одновременно отправлять или получать данные, в то время как коммутатор поддерживает полнодуплексный режим, т. е. оба устройства могут отправлять и получать данные одновременно.
  • Коммутатор расположен на втором уровне модели OSI, а концентратор — на первом уровне.

Что такое маршрутизатор?

Маршрутизатор — это сетевое устройство, работающее на сетевом уровне модели OSI и используемое для соединения двух или более сетей. Это устройство, которое устанавливает общую связь между сетями, чтобы обеспечить обмен данными между ними.

Преимущества маршрутизаторов
  • С помощью алгоритмов динамической маршрутизации он может выбрать лучший путь в объединенной сети.
  • Создает домены коллизий для уменьшения сетевого трафика.
  • Обеспечивает соединения между различными сетевыми архитектурами.
Недостатки маршрутизаторов
  • Они дороже по сравнению с концентраторами и коммутаторами.
  • Им нужно проанализировать данные. Это делает их медленнее.
  • У них низкая пропускная способность из-за связи с динамическим маршрутизатором.

Давайте посмотрим на их различия в модели OSI.

Уровень компонента в модели OSI

Модель взаимодействия открытых систем (модель OSI) представляет собой 7-уровневую модель, которая используется для наглядного описания того, как взаимодействуют компьютерные системы. Коммутатор, маршрутизатор и концентратор работают на разных уровнях.

Коммутатор расположен на канальном уровне модели OSI, т. е. на втором уровне. Канальный уровень специфичен для среды, по которой перемещается пакет.Ethernet и Mac-адрес являются частью этого уровня.

Маршрутизатор находится на сетевом уровне модели OSI, т. е. на третьем уровне.

Концентратор расположен на физическом уровне модели OSI, т. е. на первом уровне.

Функции каждого устройства

Переключатель
  • Позволяет подключать множество устройств в одной сети и управлять настройками безопасности портов и VLAN.
  • Learning — это процесс сбора MAC-адресов связанных устройств.
  • Переадресация — это процесс передачи сетевого трафика с одного устройства, подключенного к одному порту сетевого коммутатора, на другое устройство, подключенное к другому порту.
  • Предотвращение циклов коммутации уровня 2 — В локальной сети создаются резервные соединения, чтобы предотвратить отказ всей сети в случае отказа одного канала. Петли переключения уровня 2 и широковещательные штормы могут быть вызваны избыточными соединениями. Работа сетевого коммутатора заключается в предотвращении петель переключения уровня 2 и широковещательных штормов.
Маршрутизатор
  • Его основная цель — одновременное подключение многих типов сетей с использованием адаптивной и неадаптивной маршрутизации.
  • Маршрутизатор подключен как минимум к двум сетям и решает, как доставить каждый пакет данных, в зависимости от текущих знаний о состоянии сети.
  • Если пакет отправляется в локальную сеть, маршрутизатор возвращает его обратно. Пакет будет перемещаться в зависимости от таблицы маршрутизации, если это не так.
Ступица
  • Концентратор — это простое и дешевое сетевое устройство, позволяющее соединить несколько компьютеров в единую сеть
  • Когда концентратор получает пакет данных (кадр Ethernet) от сетевого устройства на один из своих портов, он передает (повторяет) пакет на все свои порты, т.е.e, ко всем другим сетевым устройствам. Коллизия возникает, когда два сетевых устройства в одной сети пытаются отправить пакеты одновременно.

Применение каждого устройства

Переключатель
  • Обычно используется в локальных сетях для соединения множества узлов.
  • Перенаправляет сообщение на определенный хост — На каждом порту коммутатор, как и мост, использует одинаковую логику пересылки или фильтрации. Когда хост или коммутатор в сети передает сообщение другому хосту или коммутаторам в той же сети, коммутатор получает кадры и декодирует их, чтобы прочитать компонент физического (MAC) адреса сообщения.
  • Увеличение пропускной способности локальной сети — Коммутатор делит локальную сеть на множество доменов коллизий, каждый со своим широкополосным соединением, что значительно увеличивает пропускную способность локальной сети.
Маршрутизатор
  • Обычно используется в локальной сети и городской сети (MAN).
  • Он управляет трафиком , пересылая пакеты данных на соответствующие IP-адреса. Трафиком между этими сетями можно управлять.
  • Определяет лучший путь для отправки пакетов.
Ступица
  • Похож на коммутатор, поскольку используется в локальной сети (LAN).
  • Используется для мониторинга сети.
  • Они также используются в организациях для обеспечения связи.
  • Его можно использовать для создания устройства, доступного по всей сети.

Режимы передачи данных

Они определяют направление, в котором данные передаются между двумя взаимодействующими устройствами. Существует три типа режимов передачи:

  1. Симплекс — В этом режиме передачи данные могут передаваться только в одном направлении, т.е.т. е. устройство может только отправлять данные, но не может получать, а получатель может только получать, но не может отправлять данные.
  2. Half-Duplex — в этом режиме только одно устройство может одновременно отправлять или получать данные, но не оба одновременно.
  3. Полный дуплекс — в этом режиме устройство может отправлять и получать данные одновременно.

Прочтите эту документацию для получения дополнительной информации о различных режимах передачи данных.

Оба коммутатора и маршрутизаторы поддерживают полнодуплексную передачу.Таким образом, куча компьютеров может отправлять данные одновременно.

Концентраторы поддерживают полудуплексную передачу. Таким образом, только один узел может отправлять данные одновременно.

Адреса, используемые в каждом устройстве

Коммутатор хранит и использует MAC-адрес устройства для передачи данных, в то время как маршрутизатор использует IP-адрес устройства для передачи данных между сетями.

С другой стороны, концентратор не хранит никаких MAC/IP-адресов для передачи данных.

Передача данных

Коммутатор передает данные от одного устройства к другому в виде кадров, а маршрутизатор передает данные из одной сети в другую в виде пакетов.

Концентратор передает данные с одного устройства на другое в виде двоичных битов.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы. Мы также рассмотрели их функциональные возможности и приложения каждого устройства, используемые в сети.

Надеюсь, статья была вам очень полезна.


Рецензирование Автор: Willies Ogola

10 Различные типы сетевых коммутаторов, используемых в локальных сетях Ethernet

Сетевые коммутаторы образуют основу компьютерных сетей и являются одним из основных блогов по созданию локальных сетей (LAN).

Сетевой коммутатор обычно работает на уровне 2 модели OSI (работает с протоколом Ethernet), но есть модели коммутаторов, реализующие также маршрутизацию, которые также можно рассматривать как устройства уровня 3 (см. объяснение в конце этой статьи). .

Хотя в настоящее время коммутаторы доступны в виде программных модулей в технологиях виртуализации (таких как Vmware NSX и т. д.), традиционный аппаратный коммутатор с несколькими портами Ethernet по-прежнему является необходимым узлом во всех сетях (домашних, малых и крупных корпоративных сетях и т. д.).

В этой статье я расскажу о различных типах сетевых коммутаторов, их характеристиках, вариантах использования и т. д.

Если вы ИТ-специалист, строитель сети или владелец бизнеса, знание различных типов коммутаторов поможет вам выбрать правильное решение для нужд вашей сети.

Начнем с различных аппаратных типов коммутаторов:

1) Фиксированные переключатели

Это самые популярные переключатели на рынке. Они поставляются с фиксированным количеством портов Ethernet (например, 8 гигабитных портов, 16 портов, 24 порта, 48 портов и т. д.).

Фиксированные коммутаторы

могут быть управляемыми или неуправляемыми (см. объяснение этих двух типов ниже в этой статье) и могут использоваться в сетях любого размера, таких как домашние сети, сети малого бизнеса, крупные предприятия и т. д.

Они могут иметь различные типы портов (с точки зрения скорости и возможностей подключения), но в настоящее время скорость порта обычно составляет 1 Гбит/с (по крайней мере), а варианты подключения обычно представляют собой электрические проводные порты (RJ45) или оптоволоконные порты.

Вы также можете найти стационарные коммутаторы с гораздо более высокоскоростными портами, такими как 10 Гбит/с или 40 Гбит/с.

Некоторые примеры стационарных коммутаторов включают серию Cisco Catalyst 3600 (для бизнес-сетей), коммутаторы Ubiquity Unify, коммутаторы Netgear или Linksys для малого бизнеса и т. д.

Варианты использования

Фиксированные коммутаторы

можно использовать в сетях любого типа, от домашних сетей до крупных корпоративных сетей. Вам необходимо знать количество сетевых узлов, которые необходимо подключить, чтобы выбрать коммутатор с нужным количеством портов.

Если вам нужно подключить более одного стационарного коммутатора, вы можете соединить их вместе с помощью сетевого кабеля (например, кабеля Cat6 Ethernet или оптоволокна) и создать между ними магистральный порт.

2) Модульные переключатели

В отличие от фиксированного типа коммутатора, описанного выше, модульные коммутаторы можно расширять путем добавления дополнительных модулей на шасси для получения дополнительных портов и повышения производительности.

Обычно модульные коммутаторы поставляются в большом корпусе (как показано на рисунке), и каждый подключаемый модуль добавляет дополнительные порты коммутатора для размещения дополнительных пользователей в сети.

Эти типы коммутаторов, конечно, намного дороже стационарных коммутаторов и обычно используются в больших сетях.

В большинстве случаев они предлагают также функциональность Уровня 3 (в дополнение к Уровню 2), поэтому их также можно использовать в качестве маршрутизаторов в сети.

Модульные коммутаторы

обычно имеют дополнительные блоки питания для резервирования и несколько вентиляторов охлаждения на корпусе.

Варианты использования

Модульные коммутаторы

используются в центрах обработки данных и в крупных корпоративных сетях. Они могут сегментировать большие локальные сети на сотни VLAN, а также могут обеспечивать маршрутизацию между VLAN уровня 3.

3) Стекируемые коммутаторы

Стекируемые коммутаторы

представляют собой комбинацию стационарного коммутатора и модульного коммутатора. Некоторые модели фиксированных коммутаторов могут быть объединены в стек вместе с другими фиксированными коммутаторами той же модели для формирования стекируемого коммутатора.

Эти стационарные коммутаторы соединены друг с другом сзади специальным кабелем, поэтому они могут взаимодействовать друг с другом и работать как единый коммутатор с дополнительными портами. Когда вы управляете ими, вы видите все устройства как один коммутатор.

Например, модели Cisco серии 350X можно использовать либо как автономные стационарные коммутаторы, либо в стеке с другими устройствами для формирования более крупного стека коммутаторов.

Варианты использования

Компании, которые не хотят тратить так много денег на модульные модели коммутаторов, могут начать с пары стекируемых коммутаторов, а затем расширять их по мере роста потребностей.

Стекируемые коммутаторы

более доступны по цене, чем модульные коммутаторы.

4) Коммутаторы Power over Ethernet (PoE)

Все коммутаторы, описанные до сих пор, предлагают порты для подключения хостов к сети. Тем не менее, есть некоторые типы коммутаторов, которые также включают порты, которые могут обеспечивать как электропитание, так и сетевое подключение к хостам.

Последнее обновление 21 апреля 2022 г. в 00:06 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Они называются коммутаторами Power over Ethernet, и, как следует из названия, они также обеспечивают электроэнергией подключенные устройства.

Коммутаторы

PoE очень полезны для питания удаленных устройств, которые могут не иметь источника питания, таких как IP-телефоны, удаленные маршрутизаторы Wi-Fi, беспроводные точки доступа и т. д.

Таким образом, коммутатор PoE обеспечивает сетевое подключение (с гигабитными портами) и подачу электроэнергии через один и тот же физический порт.

Варианты использования

Если у вас есть конечные устройства (такие как IP-телефоны, точки беспроводного доступа и т. д.), которые находятся вдали от источника питания (например, на потолке, на удаленных рабочих столах и т. д.), вы можете подключить их к коммутатору PoE, который будет подавать на них питание. в дополнение к подключению их к сети.

Таким образом, вам нужно будет только подключить сетевой кабель Ethernet, не беспокоясь о подаче питания на устройство.

5) Коммутаторы с оптоволоконными портами

Наиболее популярным интерфейсом коммутатора является порт RJ45, который подключается к обычному кабелю Ethernet (Cat 5, Cat 6, Cat 7 и т. д.). Большинство коммутаторов поставляются с портами RJ45.

Однако во многих случаях вам необходимо использовать оптоволоконный кабель, чтобы обеспечить подключение на большие расстояния, чем 100-метровый предел обычных кабелей Ethernet.

Коммутаторы

с оптоволоконными портами обычно оснащены комбинацией портов RJ45 и дополнительных оптоволоконных портов для подключения к оптоволоконным кабелям. Волоконно-оптические порты называются портами SFP (Small-Form Factor Pluggable). На изображении выше показан коммутатор с несколькими портами RJ45, а также 4 оптическими портами SFP справа от устройства.

Обычно оптоволоконные порты используются для подключения к другим удаленным коммутаторам либо в том же здании (например, на других этажах), либо даже в удаленных зданиях на расстоянии нескольких километров друг от друга.

Преимущество оптоволоконного кабеля по сравнению с обычным кабелем категории 6/7 заключается в том, что волокно может работать на больших расстояниях по сравнению со 100-метровым пределом кабелей категории 6/7.

Варианты использования

Если вы хотите подключить несколько коммутаторов на большие расстояния, используйте коммутатор с оптоволоконными (SFP) портами.

Теперь давайте перейдем к дифференциации коммутаторов с точки зрения их программного обеспечения и возможностей управления. Существуют следующие категории:

6) Неуправляемые коммутаторы

Последнее обновление 21 апреля 2022 г. в 00:06 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Обычно недорогие коммутаторы SOHO (т.e для сред «Small Office Home Office») являются неуправляемыми коммутаторами. Это означает, что вы просто включаете их, и они готовы к работе.

Нет интерфейса управления через графический интерфейс или интерфейс командной строки для настройки чего-либо на коммутаторе.

Они используются только для подключения устройств в одной и той же VLAN и для обеспечения чистого подключения уровня 2 к хостам.

Варианты использования

В домашних сетях или небольших офисах, не требующих каких-либо причудливых сетевых функций, т.е.e в тех случаях, когда вам просто нужен коммутатор для подключения нескольких сетевых устройств (таких как настольные компьютеры, сетевые принтеры, WiFi-маршрутизаторы и т. д.).

7) Управляемые коммутаторы

В отличие от неуправляемого коммутатора, описанного выше, управляемые коммутаторы гораздо более гибкие и имеют больше функций.

Распродажа Управляемый коммутатор Cisco SG350-10 с 10 портами Gigabit Ethernet (GbE) и 8 портами Gigabit Ethernet RJ45 плюс 2 комбинированных порта Gigabit Ethernet SFP, ограниченная пожизненная защита (SG350-10-K9-NA)
  • КОНФИГУРАЦИЯ ПОРТОВ ETHERNET: 8 портов 10/100/1000, 2 восходящих канала 1G (SFP) Smartports, автоматическое обнаружение, автоматическое развертывание
  • L2+/L3 ХАРАКТЕРИСТИКИ: Статическая маршрутизация, QoS, голосовая/гостевая VLAN, GVRP, MSTP, отслеживание IGMP, списки управления доступом на основе времени

Последнее обновление 21 апреля 2022 г. в 00:06 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Для настройки и управления таким коммутатором необходимы некоторые сетевые знания, поэтому они в основном используются в больших сетях или опытными пользователями, которые знают, как их настраивать.

Например, если вы хотите установить коммутатор, который будет частью большой локальной сети с сотнями пользователей, вы должны приобрести управляемый коммутатор. Таким образом, вы сможете настроить магистральные порты, VLAN, качество обслуживания, протоколы VTP, связующее дерево и т. д.

Варианты использования

Если вам нужна максимальная гибкость и функциональность, вы должны приобрести управляемый коммутатор. Особенно в больших сетях LAN управляемые коммутаторы необходимы для обеспечения всей необходимой масштабируемости и гибкости при проектировании надежной и надежной сети.

8) Интеллектуальные управляемые коммутаторы

Представляют собой нечто среднее между полностью неуправляемыми и управляемыми коммутаторами.

Последнее обновление 21 апреля 2022 г. в 00:06 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Интеллектуальные управляемые коммутаторы

предлагают некоторые ограниченные возможности управления, благодаря которым вы можете настроить некоторые важные и базовые функции, такие как VLAN, управление скоростью/дуплексом, SNMP и т. д.

Однако не рассчитывайте найти все возможные варианты конфигурации, предлагаемые на полностью управляемых коммутаторах.

Варианты использования

Может использоваться в небольших офисах или малых предприятиях с низкими требованиями к сложности. Их также можно использовать на границе крупных сетей (например, в удаленных филиалах).

9) Коммутаторы уровня 3

Как кратко обсуждалось в начале этой статьи, коммутаторы относятся к уровню 2 модели OSI.

Они работают на уровне сети передачи данных, и их основная задача — как можно быстрее пересылать кадры Ethernet с одного порта на другой.

Однако существуют более продвинутые коммутаторы, которые также могут маршрутизировать IP-пакеты, как сетевой маршрутизатор.

Эти коммутаторы называются коммутаторами уровня 3, поскольку они работают на сетевом уровне модели OSI.

На самом деле коммутатор уровня 3 представляет собой комбинацию устройств уровня 2 и уровня 3.

Их программное обеспечение является более совершенным по сравнению с чистыми коммутаторами уровня 2, и они могут запускать протоколы динамической маршрутизации, такие как RIP, OSPF и т. д.

Если у вас есть коммутатор уровня 2 с несколькими настроенными сетями VLAN уровня 2, то маршрутизация между этими сетями VLAN невозможна с самого коммутатора.

Однако, если вы настраиваете VLAN на коммутаторе уровня 3, само устройство также может обеспечивать сетевую маршрутизацию (на уровне IP) между VLAN. Это называется «маршрутизация между vlan».

Варианты использования

Коммутаторы уровня 3

обычно внедряются в ядро ​​крупных сетей в звездообразных топологиях. В такой топологии высокопроизводительный сетевой коммутатор уровня 3 может использоваться в качестве основного центрального коммутатора, где к нему подключаются другие коммутаторы уровня 2 (коммутаторы доступа) из других частей сети LAN (см. примерную схему ниже).

Если есть необходимость связи между различными VLAN в сети, трафик проходит от нижних коммутаторов уровня 2 через базовый коммутатор уровня 3, который направляет пакеты из одной VLAN в другую.

10) Коммутаторы ЦОД

Дата-центры продемонстрировали взрывной рост в последние годы. Почти все крупные компании централизуют свои ИТ-активы и сети в нескольких крупных центрах обработки данных для лучшего администрирования, управления и т. д.

Таким образом, коммутаторы центров обработки данных должны поддерживать некоторые специальные характеристики, такие как очень высокая скорость, большая емкость портов, низкая задержка, поддержка виртуализации, безопасность, QoS и т. д.

Прекрасным примером коммутаторов для центров обработки данных является линейка продуктов Cisco Nexus. Эти коммутаторы прекрасно реализуют концепцию SDN (Software Defined Network), предлагают виртуализацию, программируемость и т. д.

Для чего используются промышленные коммутаторы Ethernet?

30.06.2021

Макс Беркхальтер

Промышленный коммутатор Ethernet, также известный как коммутатор Power over Ethernet (PoE), обеспечивает электропитание и возможность передачи данных на подключенные сетевые устройства.Это означает, что вам не нужно иметь независимый источник питания для каждого устройства. Правильный выбор коммутатора PoE может помочь вашей сети оставаться в рабочем состоянии даже в неблагоприятных обстоятельствах или условиях. Вот пять способов, которыми промышленный коммутатор Ethernet может поддерживать вашу сеть.

1. Поддержание связи в сети
Ваша промышленная сеть может быть основой, на которой работает вся ваша компания. По мнению CNS Partners, надежность вашего интернет-соединения является обязательным требованием.Если у вас есть подходящие промышленные Ethernet-коммутаторы, они обеспечат непрерывное питание вашей сети и позволят всем сетевым коммуникациям проходить по одному кабелю Ethernet. Это уменьшает количество точек отказа и упрощает поиск и устранение проблем, когда что-то идет не так.

2. Устойчивость к суровым условиям окружающей среды
Промышленный PoE создан специально для того, чтобы выдерживать большие перепады температуры, а также экстремальные погодные условия, включая высокую влажность и воздействие влаги.В то время как обычные коммерческие Ethernet-коммутаторы обычно лучше всего работают в среде с регулируемой температурой и могут выйти из строя в любом конце узкого диапазона температур, промышленные коммутаторы рассчитаны на работу даже при температурах от -40 ° C до 75 ° C. . Промышленные переключатели также устойчивы к вибрациям и ударам, что делает их идеальными для суровых условий работы, таких как:

  • Промышленные и заводские системы автоматизации
  • Наружные электрические устройства
  • Железнодорожные и интеллектуальные транспортные системы (ITS)
  • Морские установки
  • Масло и газовые платформы
  • Горнорудные участки

3.Снижение шума и помех
Кабели с витой проволокой обычно используются для прокладки на короткие расстояния до 100 метров. Многие промышленные приложения требуют покрытия на гораздо большие расстояния и вместо этого используют оптоволоконные кабели для достижения необходимого большего диапазона подключения (согласно Multicom, оптоволокно может достигать 12 миль). Однако высокие уровни электрических помех могут вызывать помехи в сетевых соединениях. . Промышленные Ethernet-коммутаторы могут подавлять шум, улучшая сетевые соединения от точки к точке.

4. Предоставление опции неуправляемого коммутатора
Управляемые Ethernet-коммутаторы обычно используются для сетей с высоким приоритетом, но они дороги. Для сетей с низким приоритетом неуправляемые промышленные коммутаторы PoE могут стать идеальным решением по более низкой цене. Эти коммутаторы PoE могут одновременно обеспечивать подключение от пяти до десяти портов, подключать один коммутатор к другому и выполнять базовую фильтрацию пакетов.

5. Предоставление расширенных возможностей управляемого коммутатора
Использование управляемых коммутаторов Ethernet предоставляет вам все функции неуправляемых коммутаторов Ethernet, а также набор расширенных инструментов управления сетью.Управляемые коммутаторы можно использовать для улучшения любого или всех следующих параметров:

  • Фильтрация трафика. Управляемые коммутаторы PoE улучшают фильтрацию трафика с помощью протоколов, улучшающих детерминизм и направляющих многоадресные пакеты на соответствующий порт. Пересылая пакеты на определенные устройства, вы повышаете эффективность и скорость передачи данных по сети.
  • Топография сети и сопоставление устройств: для больших и сложных сетей программное обеспечение системы управления устройствами (DMS) обеспечивает четкое представление топографии сети, упрощает мониторинг, устранение неполадок, диагностику кабелей и задачи обслуживания сети.
  • Сетевая безопасность. Управляемые промышленные коммутаторы Ethernet позволяют полностью контролировать различные настройки портов, исключают несанкционированный доступ и полностью защищают конфиденциальные данные, перемещаемые по сети.

Perle предлагает более 734 моделей защищенных, но простых в установке и настройке коммутаторов PoE, которые поддерживают управление промышленными протоколами, а также обладают повышенной надежностью, превосходной безопасностью и встроенным сетевым резервированием. Ознакомьтесь с нашим ассортиментом промышленных Ethernet-коммутаторов, которые обеспечивают поддержку 10/100/1000 Ethernet и оптоволокна, а также различные 5- и 10-портовые неуправляемые, управляемые коммутаторы и коммутаторы IDS PoE.

.
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.