Сетевой коммутатор | это… Что такое Сетевой коммутатор?

Сетевой коммутатор на 48 портов (с гнездами для четырёх дополнительных портов)

24-портовый сетевой коммутатор

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

В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю (исключение составляет широковещательный трафик всем узлам сети и трафик для устройств, для которых не известен исходящий порт коммутатора).

Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Далее в этой статье рассматриваются исключительно коммутаторы для технологии Ethernet.

Hirschmann Octopus 24M

Содержание 1 Принцип работы коммутатора 2 Режимы коммутации 3 Симметричная и асимметричная коммутация 4 Буфер памяти 5 Возможности и разновидности коммутаторов 6 Литература 7 См. также

Принцип работы коммутатора

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

Режимы коммутации

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

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

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

Симметричная и асимметричная коммутация

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

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

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

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

Буфер памяти

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

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

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

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

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

Возможности и разновидности коммутаторов

Коммутаторы подразделяются на управляемые и неуправляемые (наиболее простые).

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

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

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

Литература

• Дэвид Хьюкаби, Стив Мак-Квери Руководство Cisco по конфигурированию коммутаторов Catalyst = Cisco Field Manual: Catalyst Switch Configuration. — М.: «Вильямс», 2004. — С. 560. — ISBN 5-8459-0700-4
• Брайан Хилл Глава 9. Основные сведения о коммутаторах // Полный справочник по Cisco = Cisco: The Complete Reference. — М.: «Вильямс». — С. 1088. — ISBN 0-07-219280-1

См. также

• Маршрутизатор

Коммутатор Ethernet | это.

.. Что такое Коммутатор Ethernet?

ТолкованиеПеревод

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.

Содержание 1 Принцип работы коммутатора 1. 1 Режимы коммутации 2 Возможности и разновидности коммутаторов 3 Литература 4 Ссылки

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

• Дэвид Хьюкаби, Стив Мак-Квери Руководство Cisco по конфигурированию коммутаторов Catalyst = Cisco Field Manual: Catalyst Switch Configuration. — М.: «Вильямс», 2004. — С. 560. — ISBN 5-8459-0700-4
• Брайан Хилл Глава 9. Основные сведения о коммутаторах // Полный справочник по Cisco = Cisco: The Complete Reference. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 1088. — ISBN 0-07-219280-1

Ссылки

• PRODCS — Информационный сайт о современных АСУ ТП — Построение промышленных сетей передачи данных на базе Ethernet.

Wikimedia Foundation. 2010.

Поможем решить контрольную работу

• Коммутативный закон
• Коммутаторы

Полезное

Что такое сетевой коммутатор и как он работает?

Мнение

Коммутаторы

соединяют сегменты сети, обеспечивая полнодуплексную связь, ценные данные о производительности сети и эффективное использование пропускной способности сети.

Кит Шоу

Соавтор, Сетевой мир |

Мартин Уильямс/IDGNS

Современные сети имеют решающее значение для любого предприятия. Сети доставляют бизнес-приложения, мультимедийные сообщения и ключевые данные конечным пользователям по всему миру. Фундаментальным элементом, общим для сетей, является сетевой коммутатор, который помогает подключать устройства для совместного использования ресурсов в локальной сети (LAN).

Что такое сетевой коммутатор?

Сетевой коммутатор — это физическое устройство, работающее на канальном уровне модели взаимодействия открытых систем (OSI) — уровне 2. Он принимает пакеты, отправленные устройствами, подключенными к его физическим портам, и перенаправляет их на устройства, для которых предназначены пакеты. Коммутаторы также могут работать на сетевом уровне (уровень 3), где происходит маршрутизация.

Коммутаторы являются распространенным компонентом сетей, основанных, среди прочего, на Ethernet, Fibre Channel, асинхронном режиме передачи (ATM) и InfiniBand. Однако сегодня большинство коммутаторов используют Ethernet.

Как работает сетевой коммутатор?

Как только устройство подключается к коммутатору, коммутатор записывает свой адрес управления доступом к среде (MAC) — код, встроенный в карту сетевого интерфейса (NIC) устройства. NIC подключается к кабелю Ethernet, который подключается к выключатель. Коммутатор использует MAC-адрес, чтобы определить, какие исходящие пакеты устройства отправляются и куда доставлять входящие пакеты.

MAC-адрес идентифицирует физическое устройство и не изменяется, в то время как IP-адрес сетевого уровня (уровень 3) может динамически назначаться устройству и изменяться с течением времени. (Думайте о MAC-адресе как о VIN-номере автомобиля, а об IP-адресе — как о номерном знаке.)

Когда пакет поступает на коммутатор, коммутатор считывает его заголовок, затем сопоставляет адрес или адреса назначения и отправляет пакет через соответствующие порты, ведущие к целевым устройствам.

Чтобы снизить вероятность коллизий между сетевым трафиком, входящим и исходящим от коммутатора и подключенным устройством одновременно, большинство коммутаторов предлагают полнодуплексные функции, при которых пакеты, поступающие от устройства и направляющиеся к нему, имеют доступ к полной пропускной способности сети. переключать соединение. (Представьте, что два человека разговаривают по смартфонам, а не по рации).

Хотя коммутаторы действительно работают на уровне 2, они также могут работать на уровне 3, что необходимо им для поддержки виртуальных локальных сетей (VLAN), логических сетевых сегментов, которые могут охватывать подсети. Чтобы трафик попадал из одной подсети в другую, он должен пройти между коммутаторами, и этому способствуют встроенные в коммутаторы возможности маршрутизации.

В чем разница между коммутатором и концентратором?

Концентратор также может соединять несколько устройств вместе с целью совместного использования ресурсов, а совокупность устройств, подключенных к концентратору, называется сегментом локальной сети.

Концентратор отличается от коммутатора тем, что пакеты, отправленные с одного из подключенных устройств, рассылаются всем устройствам, подключенным к концентратору. С коммутатором пакеты направляются только на тот порт, который ведет к адресуемому устройству.

Коммутаторы обычно соединяют сегменты локальной сети, поэтому к ним подключаются концентраторы. Коммутаторы отфильтровывают трафик, предназначенный для устройств в том же сегменте локальной сети. Благодаря этой возможности коммутаторы более эффективно используют собственные вычислительные ресурсы, а также пропускную способность сети.

В чем разница между коммутатором и маршрутизатором?

Коммутаторы иногда путают с маршрутизаторами, которые также обеспечивают переадресацию и маршрутизацию сетевого трафика, отсюда и их название. Но делают они это с другой целью и местом.

Маршрутизаторы работают на уровне 3 — сетевом уровне — и используются для соединения сетей с другими сетями.

Простой способ понять разницу между коммутаторами и маршрутизаторами — подумать о локальных и глобальных сетях. Устройства подключаются локально через коммутаторы, а сети подключаются к другим сетям через маршрутизаторы. Это путь, по которому пакет может добраться до Интернета: устройство > концентратор > коммутатор > маршрутизатор > Интернет.

Конечно, бывают случаи, когда функции коммутации встроены в аппаратное обеспечение маршрутизатора, и маршрутизатор также выполняет функции коммутатора.

Подумайте о своем домашнем беспроводном маршрутизаторе. Он направляет широкополосное соединение через свой порт WAN, но обычно также имеет дополнительные порты Ethernet, которые можно использовать для подключения кабеля Ethernet к компьютеру, телевизору, принтеру или даже игровой консоли. В то время как другие устройства в сети, такие как другие ноутбуки и телефоны, подключаются через маршрутизатор Wi-Fi, он по-прежнему предлагает функции переключения через локальную сеть. Таким образом, маршрутизатор, по сути, также является коммутатором. И вы даже можете подключить к маршрутизатору отдельный коммутатор, чтобы обеспечить доступ к Интернету и локальной сети для дополнительных устройств.

Какие существуют типы переключателей?

Коммутаторы различаются по размеру в зависимости от того, сколько устройств вам нужно подключить в определенной области, а также от требуемой скорости/пропускной способности сети. В небольшом офисе или домашнем офисе обычно достаточно четырех- или восьмипортового коммутатора, но для более крупных развертываний обычно используются коммутаторы до 128 портов. Форм-фактор меньшего коммутатора — это устройство, которое можно разместить на рабочем столе, но коммутаторы также можно монтировать в стойку для размещения в коммутационном шкафу, центре обработки данных или ферме серверов. Размеры устанавливаемых в стойку коммутаторов варьируются от 1U до 4U, но доступны и более крупные коммутаторы.

Коммутаторы также различаются по предлагаемой скорости сети: Fast Ethernet (10/100 Мбит/с), Gigabit Ethernet (10/100/1000 Мбит/с), 10 Gigabit (10/100/1000/10000 Мбит/с) и даже 40/ Скорость 100 Гбит/с. Выбор скоростей зависит от пропускной способности, необходимой для поддерживаемых задач.

Коммутаторы также различаются по своим возможностям. Вот четыре типа.

1.  Неуправляемые

Неуправляемые коммутаторы — это самые простые коммутаторы с фиксированной конфигурацией. Как правило, они работают по принципу plug-and-play, что означает, что у пользователя практически нет вариантов выбора. У них могут быть настройки по умолчанию для таких функций, как качество обслуживания, но их нельзя изменить. Положительным моментом является то, что неуправляемые коммутаторы относительно недороги, но отсутствие у них функций делает их непригодными для большинства корпоративных целей.

2.  Управляемые

Управляемые коммутаторы предлагают больше функций и возможностей для ИТ-специалистов и чаще всего используются в бизнесе или на предприятии. Управляемые коммутаторы имеют интерфейсы командной строки (CLI) для их настройки. Они поддерживают агенты простого протокола управления сетью (SNMP), предоставляющие информацию, которую можно использовать для устранения неполадок в сети.

Они также могут поддерживать виртуальные локальные сети, настройки качества обслуживания и IP-маршрутизацию. Безопасность также лучше, защищая все типы трафика, который они обрабатывают. Благодаря расширенным функциям управляемые коммутаторы стоят намного дороже, чем неуправляемые коммутаторы.

3.  Интеллектуальные или интеллектуальные коммутаторы

Интеллектуальные или интеллектуальные коммутаторы — это управляемые коммутаторы, которые имеют некоторые функции, превышающие возможности неуправляемого коммутатора, но меньше, чем у управляемого коммутатора. Хотя они более сложны, чем неуправляемые коммутаторы, они также дешевле, чем полностью управляемые коммутаторы. Как правило, они не поддерживают доступ через telnet и имеют веб-интерфейс, а не интерфейс командной строки. Другие варианты, такие как VLAN, могут иметь не так много функций, как те, которые поддерживаются полностью управляемыми коммутаторами. Поскольку они менее дороги, они могут подойти небольшим компаниям с меньшими финансовыми ресурсами и/или тем, у кого меньше потребностей в функциях.

4.  

KVM-переключатель

Особый тип переключателя, используемый в центрах обработки данных или других местах с большим количеством серверов. KVM-переключатель имеет K клавиатуру, V ideo (монитор) и M мышь. подключение к нескольким компьютерам, что позволяет пользователям управлять группами серверов из одного места или консоли. Добавляя удлинитель KVM, KVM-переключатели могут обеспечивать локальный и удаленный доступ к машинам, позволяя компании централизовать обслуживание и управление серверами.

Что такое функции управления сетевым коммутатором?

Полный список функций и функций сетевого коммутатора зависит от производителя коммутатора и предоставленного дополнительного программного обеспечения, но в целом коммутатор позволяет профессионалам:

• Включать и отключать определенные порты на коммутаторе.
• Настройте параметры дуплекса (половина или полный), а также пропускную способность.
• Установка уровней качества обслуживания (QoS) для определенного порта.
• Включить фильтрацию MAC-адресов и другие функции контроля доступа.
• Настройте SNMP-мониторинг устройств, включая работоспособность канала.
• Настройте зеркальное отображение портов для мониторинга сетевого трафика.

Какова стоимость сетевых коммутаторов?

Коммутаторы по-прежнему важны для современного предприятия, поскольку их возможности могут обеспечить дальнейшее беспроводное подключение, а также поддержку устройств Интернета вещей и интеллектуальных зданий, которые помогают обеспечить более устойчивую работу. Растущее использование устройств промышленного Интернета вещей, которые соединяют датчики и оборудование на заводах, также требует коммутационных технологий для обратного подключения к корпоративной сети.

Современные коммутаторы теперь, вероятно, включают технологию Power over Ethernet (PoE), которая может обеспечивать мощность до 100 Вт для поддержки устройств, подключенных к сети. Это позволяет компаниям размещать устройства в местах, где не требуется отдельная розетка питания, например, камеры видеонаблюдения, наружное освещение, точки беспроводного доступа, VoIP-телефоны и множество датчиков (температура, влажность, влажность и т. д.), которые могут контролировать удаленные районы. . Данные, собираемые и передаваемые с устройств IoT, могут быть собраны коммутатором и применены к алгоритмам искусственного интеллекта и машинного обучения, чтобы помочь оптимизировать более интеллектуальные среды.

Как еще можно использовать сетевые коммутаторы?

В больших сетях коммутаторы часто используются для разгрузки трафика для аналитики.

Это может быть важно для специалистов по безопасности, поскольку коммутатор может быть размещен перед маршрутизатором глобальной сети до того, как трафик пойдет в локальную сеть. Это может облегчить обнаружение вторжений, анализ производительности и межсетевой экран. Во многих случаях зеркалирование портов может создать зеркальное отображение данных, проходящих через коммутатор, перед их отправкой в ​​систему обнаружения вторжений или анализатор пакетов.

Коммутаторы продолжают использоваться в крупных центрах обработки данных и облачных средах наряду с новыми инновациями, такими как технологии цифровых двойников, консолидация сетевых кабелей и среды SD-WAN.

Однако в своей основе сетевые коммутаторы быстро и эффективно доставляют пакеты от устройства A к устройству B, независимо от того, расположены ли они в другом конце коридора или на другом конце света. Несколько других устройств вносят свой вклад в эту доставку по пути, но коммутатор является важной частью сетевой архитектуры.

Кит Шоу — независимый цифровой журналист, который пишет о мире ИТ более 20 лет.

Связанный:

• Сеть
• Компьютеры и периферийные устройства

Кит Шоу — независимый цифровой журналист, который пишет о мире информационных технологий более 20 лет.

Copyright © 2022 IDG Communications, Inc.

10 самых влиятельных компаний в области корпоративных сетей 2022 г.

Коммутаторы

и объяснение коммутации — Homenet Howto

Коммутатор — это сетевое устройство с несколькими интерфейсами или портами. Порты могут соединять компьютеры и другие устройства, и любые устройства, подключенные к коммутатору, могут взаимодействовать друг с другом. Коммутаторы, предназначенные для сегмента рынка домашних сетей, часто имеют от 5 до 16 портов, но существует множество вариантов с разным количеством портов.

Коммутатор Top Choice с
5, 8, 16 или 24 портами

На самом деле, у большинства людей уже есть коммутатор дома, часто даже не подозревая об этом. Порты LAN вашего домашнего маршрутизатора, к которым вы можете подключать свои внутренние компьютеры, принтеры и т. д., на самом деле являются встроенными портами коммутатора, которые действуют точно так же, как порты в автономном коммутаторе.

В то время как концентратор просто копирует электрические сигналы между портами, коммутатор интеллектуально работает с MAC-адресами, которые были упомянуты ранее, чтобы убедиться, что трафик, отправляемый между устройствами, попадает в нужное место.

Коммутатор постоянно отслеживает трафик, поступающий на коммутатор от подключенных устройств. Затем он узнает, где подключены различные MAC-адреса этих устройств. Для этого он просматривает трафик, поступающий от компьютеров, и считывает исходный MAC-адрес трафика.

При сетевой связи данные упаковываются в различные типы «конвертов» на разных этапах связи. Когда данные из приложения будут передаваться компьютером, они помещаются в TCP или UDP Сегмент с информацией о порте. Сегмент помещается внутрь пакета IP , который содержит IP-адреса. IP-пакет заключен в кадр с MAC-адресами. Поскольку коммутатор работает с MAC-адресами, он просматривает информацию во фрейме, который содержит информацию о MAC-адресе. Это также объясняется немного дальше в одном из расширенных разделов. Кадр содержит внутри IP-пакет, который, в свою очередь, содержит сегмент, который, в свою очередь, содержит фактически передаваемые данные.

Если кадр поступает на порт 1 коммутатора, и кадр поступает с MAC-адреса источника 00:11:22:33:44:55, то коммутатор автоматически узнает, что устройство с MAC-адресом 00:11 :22:33:44:55 подключен к порту 1. Коммутатор сохранит эту информацию в таблице MAC-адресов , которую он хранит в памяти.

Когда коммутатор увидит хотя бы один фрейм от каждого подключенного устройства, он будет точно знать, какие MAC-адреса подключены к каким портам, а также сможет перенаправлять трафик только на правильные порты назначения.

Способ, которым коммутатор перенаправляет трафик, основан на попытке всегда отправлять трафик только на правильный порт назначения. Всякий раз, когда трафик поступает на коммутатор, коммутатор считывает MAC-адрес назначения, на который отправляется трафик, а затем сравнивает MAC-адрес назначения со своей собственной таблицей известных пунктов назначения, чтобы выяснить, знает ли он, где находится пункт назначения.

Если он может сопоставить пункт назначения с портом в таблице, то он будет перенаправлять трафик только на этот порт.

Наиболее распространенным исключением является широковещательный трафик. Широковещательная рассылка отправляется компьютерами, когда они хотят отправить сообщение всем другим устройствам в той же локальной сети. Как упоминалось ранее, компьютер может искать DHCP-сервер и использовать широковещательный DHCP-запрос, чтобы узнать, есть ли какие-либо подключенные DHCP-серверы.

Чтобы широковещательные рассылки работали должным образом, коммутатор должен обрабатывать широковещательные рассылки как особый случай и должен отправлять широковещательные рассылки на все остальные подключенные порты. Однако он не действует как концентратор, потому что концентратор является полудуплексным. Коммутатор, который является полнодуплексным, по-прежнему может обрабатывать другой трафик в то же время, когда он отправляет широковещательную рассылку, поэтому нет необходимости, чтобы все остальные компьютеры молчали во время отправки широковещательной рассылки.

Широковещательные сообщения отправляются на MAC-адрес назначения FF:FF:FF:FF:FF:FF. Если коммутатор получает сообщение, отправленное на этот MAC-адрес назначения, коммутатор знает, что это широковещательная рассылка, и пересылает сообщение на любой другой подключенный порт.

Существует также другой распространенный сценарий, когда коммутаторы отправляют трафик на все остальные порты, и это когда коммутатор просто еще не знает, куда подключен адрес назначения.

Допустим, компьютер отправляет сообщение другому компьютеру через коммутатор, но коммутатор не знает, где находится MAC-адрес получателя. Это означает, что коммутатор не может знать, куда подключен второй компьютер.