To znaczy przełącznik. Czym różni się przełącznik od routera? sprzęt sieciowy

Przełącznik realizuje „transfer” w oparciu o specjalną tablicę MAC, w której zapisywane są takie wartości jak: MAC, port.
Na tej podstawie można podzielić na kilka rodzajów adresów, z którymi współpracuje przełącznik.

1. Słynny unicast(czasami nazywany także indywidualnym) adresem.
Oznacza to, że przełącznik odebrał ramkę, „patrzy” na nagłówek, pierwsze pole DA (adres docelowy), a następnie patrzy na swoją tablicę adresy MAC, i jeśli taki adres już jest w tablicy (a port też jest powiązany z adresem), to przekazuje ramkę do żądany port przełącznik.

2. Nieznany adres emisji pojedynczej. Jeżeli przełącznik odbierze ramkę i nie znajdzie w swojej tablicy takiego adresu odbiorcy, to zostaje wysłana do wszystkich portów, za wyjątkiem portu, z którego ta ramka przyszła.

Przełącznik może pracować w trzech trybach.

Przechowuj i przesyłaj dalej. Przełącznik odbiera całą ramkę (wszystkie bajty), ponownie oblicza FCS i sprawdza go w stosunku do 4-bajtowego pola w ramce. Jeśli kwota się zgadza, pakiet jest przekazywany dalej w zależności od tabeli MAC. Jeśli nie jest zgodny, pakiet jest odrzucany.
Przecięcie. Ten tryb działa w następujący sposób. Przełącznik odbiera ramkę i natychmiast zaczyna przeglądać nagłówek, czyli adres docelowy (nie czekając, aż ramka zostanie w całości odebrana) i na podstawie tych danych przekazuje dalej tam, gdzie wskazuje tablica MAC. Poprawia to szybkość przełączania i zmniejsza opóźnienia. FCS nie jest sprawdzany, dlatego nawet jeśli ramka jest „zepsuta”, zostanie przełączona.
Bez fragmentów. Ten tryb działa tak samo jak Przecięcie, z jedną różnicą. Przełącznik odbiera pierwsze 64 bajty ramki, pozwala to na odfiltrowanie większości błędnych ramek. Dzięki temu w tym trybie przekazywanie odbywa się niemal tak szybko, jak w trybie Cut-through i przy najmniejszych opóźnieniach.

Każdy Administrator systemu prędzej czy później staje przed zadaniem budowy lub modernizacji lokalna sieć przedsiębiorstwa. Do tej kwestii należy podejść bardzo poważnie i dogłębnie, gdyż od tego zależy dalsza beztroska praca.

Jak wybrać przełącznik do swoich zadań, żeby później nie kupować nowego?

Przełącznik lub u zwykłych ludzi przełącznik to urządzenie sieciowe, które łączy kilka komputerów w jedną sieć lokalną. Nowoczesne przełączniki posiadają bardzo dużą liczbę funkcji, które mogą znacznie ułatwić dalszą pracę administratora. Z właściwy wybór przełączniki zależą od funkcjonowania całej sieci lokalnej i funkcjonowania przedsiębiorstwa jako całości.

Wybierając sprzęt sieciowy, staje przed nim początkujący administrator systemu duża ilość niejasne oznaczenia i obsługiwane protokoły. Ten podręcznik napisany, aby wypełnić tę lukę w wiedzy dla początkujących.

Informacje wstępne

Wiele osób nadal nie widzi różnicy pomiędzy przełącznikiem a koncentratorem. Zdając sobie sprawę, że temat był już poruszany wiele razy, nadal chciałem od niego zacząć.

W przypadku przełączników ta zasada nie ma już zastosowania, ponieważ nawet nowoczesne przełączniki poziom wejścia Podczas pracy tworzą tablicę przełączania wpisując listę adresów MAC i zgodnie z nią przesyłają dane. Każdy przełącznik po krótkim czasie działania „wie”, na którym porcie znajduje się każdy komputer w sieci.

Przy pierwszym włączeniu tabela przełączania jest pusta i przełącznik rozpoczyna pracę w trybie uczenia. W trybie uczenia działanie przełącznika jest identyczne z działaniem koncentratora: przełącznik odbierając dane przychodzące na jeden port, przekazuje je na wszystkie pozostałe porty. W tym momencie przełącznik analizuje wszystkie przechodzące porty i ostatecznie tworzy tabelę przełączania.

Funkcje, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze przełącznika

Aby dokonać właściwego wyboru przy zakupie przełącznika, musisz zrozumieć wszystkie oznaczenia wskazane przez producenta. Kupuję nawet najwięcej tanie urządzenie, zauważysz dużą listę obsługiwanych standardów i funkcji. Każdy producent sprzętu sieciowego stara się wskazać w specyfikacjach jak najwięcej więcej funkcji, wyróżniając w ten sposób Twój produkt na tle konkurencji i zwiększając ostateczny koszt.

Wspólne funkcje przełącznika:

Liczba portów. Całkowita liczba portów, do których można podłączyć różne urządzenia sieciowe.
Liczba portów waha się od 5 do 48.
Podstawowa szybkość transmisji danych. Jest to prędkość, z jaką działa każdy port przełącznika. Zazwyczaj określa się kilka prędkości, np. 10/100/1000 Mb/s. Oznacza to, że port może działać przy wszystkich określonych prędkościach. W większości przypadków przełącznik obsługuje standard IEEE 802.3 Nway umożliwiający automatyczne wykrywanie prędkości portów.
Wybierając przełącznik, należy wziąć pod uwagę charakter pracy podłączonych do niego użytkowników.
Wewnętrzny wydajność . Ten parametr sam w sobie nie odgrywa roli wielkie znaczenie. Aby wybrać odpowiedni przełącznik, należy zwrócić na niego uwagę tylko w połączeniu z całością maksymalna prędkość wszystkie porty przełącznika (wartość tę można obliczyć niezależnie, mnożąc liczbę portów przez prędkość bazowa Port). Porównując te dwie wartości, można ocenić wydajność przełącznika w okresach szczytowego obciążenia, kiedy wszyscy podłączeni użytkownicy w pełni wykorzystują połączenie sieciowe.
Na przykład używasz 16-portowego przełącznika o prędkości 100 Mb/s i przepustowości 1 Gb/s. W okresach szczytowego obciążenia 16 portów będzie w stanie przesłać ilość informacji równą:
16x100=1b00(Mb/s)=1,6(Gb/s)
Wynikowa wartość jest mniejsza niż przepustowość samego przełącznika. Przełącznik taki nadaje się w większości przypadków dla małej organizacji, gdzie w praktyce powyższą sytuację można spotkać niezwykle rzadko, natomiast nie nadaje się dla organizacji, w której przesyłane są duże ilości informacji.

Aby wybrać odpowiedni przełącznik, należy wziąć pod uwagę, że w rzeczywistości przepustowość wewnętrzna nie zawsze odpowiada wartości deklarowanej przez producenta.
Automatyczna negocjacja między trybami pełnego i półdupleksu. W trybie pełnego dupleksu dane przesyłane są jednocześnie w dwóch kierunkach. W trybie półdupleksu dane mogą być przesyłane tylko w jednym kierunku na raz. Automatyczna negocjacja pomiędzy trybami pozwala uniknąć problemów z użytkowaniem różne tryby na różnych urządzeniach.
Automatyczne wykrywanie typu kabla MDI/MDI-X. Funkcja ta automatycznie określi jakim standardem kabel został „zaciśnięty” zakręcona para, umożliwiając tym dwóm standardom działanie w tej samej sieci LAN.

Standard MDI:

Standard MDI-X:

Dostępność portu Uplink. Port Uplink przeznaczony jest do kaskadowego łączenia przełączników tj. połączenie dwóch przełączników razem. Aby je połączyć, użyliśmy kabel z przeplotem(Krzyżowanie). Teraz takie porty można znaleźć tylko na starych przełącznikach lub na konkretnym sprzęcie. Z grubsza rzecz biorąc, w nowoczesnych przełącznikach wszystkie porty działają jako Uplink.
Układanie. Łączenie przełączników oznacza łączenie kilku przełączników w jeden urządzenie logiczne. Zaleca się wykonanie stosu, gdy ostatecznie potrzebujesz przełącznika z dużą liczbą portów (ponad 48 portów). Różni producenci przełączniki korzystają z własnych technologii układania stosów, na przykład Cisco korzysta z technologii układania StackWise (magistrala 32 Gbit/s między przełącznikami) i StackWise Plus (magistrala 64 Gbit/s między przełącznikami).
Wybierając przełącznik, powinieneś preferować urządzenia obsługujące układanie w stosy, ponieważ Ta funkcja może przydać się w przyszłości.
Możliwość montażu w stojaku. Oznacza to, że taki przełącznik można zamontować w szafie lub w szafie kablowej. Najbardziej rozpowszechnione są szafy i stojaki 19-calowe, które stały się niepisanym standardem dla współczesnego sprzętu sieciowego.
Większość nowoczesne urządzenia mieć takie wsparcie, więc przy wyborze przełącznika nie należy skupiać się na tym.
Liczba gniazd rozszerzeń. Niektóre przełączniki mają wiele gniazd rozszerzeń, aby pomieścić dodatkowe interfejsy. Jak dodatkowe interfejsy korzystają z modułów gigabitowych zakręcona para, I interfejsy optyczne, zdolne do przesyłania danych za pomocą kabla światłowodowego.
Rozmiar tabeli adresów MAC. Jest to rozmiar tabeli przełączania, która kojarzy napotkane adresy MAC z określonym portem przełącznika. Jeśli w tabeli przełączania nie ma wystarczającej ilości miejsca, adresy MAC, które nie były używane przez dłuższy czas, zostaną usunięte. Jeśli liczba komputerów w sieci jest znacznie większa niż wielkość tabeli, wówczas zauważalny jest spadek wydajności przełącznika, ponieważ Przy każdym nowym adresie MAC przeszukiwany jest komputer i wpisywany jest znak do tabeli.
Wybierając przełącznik, należy oszacować przybliżoną liczbę komputerów i wielkość tablicy adresów MAC przełącznika.
Kontrola przepływu(Kontrola przepływu). Kontrola przepływu IEEE 802.3x zapewnia ochronę przed utratą pakietów przesyłanych w sieci. Przykładowo, podczas szczytowych obciążeń przełącznik, nie mogąc sobie poradzić z przepływem danych, wysyła do urządzenia wysyłającego sygnał o przepełnieniu bufora i wstrzymuje odbiór danych. Urządzenie wysyłające, odbierając taki sygnał, zatrzymuje transmisję danych do czasu pozytywnej odpowiedzi ze strony przełącznika w celu wznowienia procesu. Zatem wydaje się, że oba urządzenia „zgadzają się” ze sobą, kiedy przesyłać dane, a kiedy nie.
Ponieważ ta funkcja jest obecna w prawie wszystkich nowoczesnych przełącznikach, nie należy skupiać na niej dużej uwagi przy wyborze przełącznika.
Jumbo Rama. Obecność tej funkcji pozwala przełącznikowi pracować z większą liczbą duży rozmiar pakiet niż określono w standardzie Ethernet.
Po odebraniu każdego pakietu następuje pewien czas jego przetwarzania. Korzystając ze zwiększonego rozmiaru pakietu w technologii Jumbo Frame, można znacznie zaoszczędzić czas przetwarzania pakietów w sieciach korzystających z szybkości przesyłania danych 1 Gb/s i wyższych. Przy niższej prędkości nie należy spodziewać się dużej wygranej.

Technologia Jumbo Frame działa tylko pomiędzy dwoma urządzeniami, które ją obsługują.

Wybierając przełącznik, nie należy skupiać się na tej funkcji, ponieważ jest obecny w prawie wszystkich urządzeniach.
Zasilanie przez Ethernet (PoE). Ta technologia transmisji prąd elektryczny do zasilania przełącznika przez nieużywaną skrętkę dwużyłową. Standard IEEE 802.af.
Wbudowana ochrona odgromowa. Niektórzy producenci włączają w swoje przełączniki technologię ochrony odgromowej. Taki przełącznik musi być uziemiony, w przeciwnym razie znika znaczenie tej dodatkowej funkcji.

Czytaj o nowym sprzęcie, nowościach od firm komputerowych i bądź zawsze na bieżąco z najnowszymi osiągnięciami.

Jakie są rodzaje przełączników?

Oprócz tego, że wszystkie istniejące przełączniki różnią się liczbą portów (5, 8, 16, 24 i 48 portów itp.) oraz szybkością przesyłania danych (100Mb/s, 1Gb/s i 10Gb/s itp.) przełączniki można również podzielić na:

Przełączniki niezarządzalne- są proste samodzielne urządzenia, które samodzielnie zarządzają transmisją danych i nie posiadają narzędzi do ręcznej kontroli. Niektóre modele przełączników niezarządzalnych mają wbudowane narzędzia monitorujące (na przykład niektóre przełączniki Compex).
Takie przełączniki są najbardziej rozpowszechnione w „domowych” sieciach LAN i małych firmach, których główną zaletę można nazwać niska cena I autonomiczne działanie, bez interwencji człowieka.

Wadami przełączników niezarządzalnych jest brak narzędzi do zarządzania i niska wydajność wewnętrzna. Dlatego w duże sieci W przypadku przedsiębiorstw nie jest rozsądne stosowanie przełączników niezarządzalnych, gdyż administrowanie taką siecią wymaga ogromnego wysiłku ludzkiego i narzuca szereg istotnych ograniczeń.
Zarządzane przełączniki- są to bardziej zaawansowane urządzenia, które również działają tryb automatyczny, ale oprócz tego mają sterowanie ręczne. Sterowanie ręczne pozwala na bardzo elastyczną konfigurację pracy przełącznika i ułatwia życie administratorowi systemu.
Główną wadą przełączników zarządzanych jest cena, która zależy od możliwości samego przełącznika i jego wydajności.

Absolutnie wszystkie przełączniki można podzielić na poziomy. Im wyższy poziom, tym bardziej złożone urządzenie, a co za tym idzie – droższe. Poziom przełączania jest określony przez warstwę, na której działa. Model sieci OSI.

Aby wybrać odpowiedni przełącznik, musisz zdecydować, który poziom sieci konieczne jest administrowanie siecią LAN.

Podział przełączników według poziomów:

Przełącznik warstwy 1. Obejmuje to wszystkie urządzenia działające w warstwie 1 modelu sieci OSI - poziom fizyczny. Do takich urządzeń zaliczają się wzmacniaki, koncentratory i inne urządzenia, które w ogóle nie obsługują danych, ale działają z sygnałami. Urządzenia te przesyłają informacje niczym polewanie wodą. Jeśli jest woda, wlej ją dalej; jeśli nie ma wody, czekają. Takie urządzenia nie są produkowane od dawna i są dość trudne do znalezienia.
Przełącznik warstwy 2. Obejmuje to wszystkie urządzenia działające w warstwie 2 modelu sieci OSI - poziom łącza. Do takich urządzeń zaliczają się wszystkie przełączniki niezarządzalne i niektóre zarządzane.
Przełączniki poziomu 2 pracują z danymi nie jako ciągły przepływ informacji (przełączniki poziomu 1), ale jako pojedyncze informacje – ramki ( rama lub slang. ramki). Potrafią analizować odebrane ramki i pracować z adresami MAC urządzeń nadawczych i odbiorczych. Takie przełączniki „nie rozumieją” adresów IP komputerów, dla nich wszystkie urządzenia są nazywane w postaci adresów MAC.

Przełączniki warstwy 2 tworzą tablice przełączania, które odwzorowują adresy MAC napotkanych urządzeń sieciowych na określone porty przełącznika.

Przełączniki warstwy 2 obsługują następujące protokoły:
Przełącznik warstwy 3. Obejmuje to wszystkie urządzenia działające w warstwie 3 modelu sieci OSI - poziom sieci. Do takich urządzeń zaliczają się wszystkie routery, niektóre przełączniki zarządzane, a także wszystkie urządzenia, które mogą współpracować z różnymi protokołami sieciowymi: IPv4, IPv6, IPX, IPsec itp. Właściwsze jest klasyfikowanie przełączników warstwy 3 nie jako przełączników, ale jako routerów, ponieważ urządzenia te są już w pełni zdolne do kierowania ruchu przechodzącego między różne sieci. Przełączniki warstwy 3 w pełni obsługują wszystkie funkcje i standardy przełączników warstwy 2. Dostęp do urządzeń sieciowych można uzyskać za pomocą adresów IP. Przełącznik warstwy 3 obsługuje instalację różne połączenia: pptp, pppoe, VPN itp.
Przełącznik warstwy 4. Obejmuje to wszystkie urządzenia działające w warstwie 4 modelu sieci OSI - Warstwa transportowa. Do takich urządzeń zaliczają się bardziej zaawansowane routery, które mogą współpracować z aplikacjami. Przełączniki warstwy 4 korzystają z informacji zawartych w nagłówkach pakietów odnoszących się do warstw 3 i 4 stosu protokołów, takich jak źródłowy i docelowy adres IP, bity SYN/FIN oznaczające początek i koniec sesji aplikacji oraz numery portów TCP/UDP do identyfikacji ruchu należącego do różne zastosowania. Na podstawie tych informacji przełączniki warstwy 4 mogą podejmować inteligentne decyzje dotyczące przekazywania ruchu w ramach określonej sesji.

Aby wybrać odpowiedni przełącznik, musisz wyobrazić sobie całą topologię przyszłej sieci, obliczyć przybliżoną liczbę użytkowników, wybrać szybkość przesyłania danych dla każdej sekcji sieci i rozpocząć dobór sprzętu do konkretnego zadania.

Zarządzanie przełącznikami

Inteligentnymi przełącznikami można zarządzać na różne sposoby:

Poprzez Dostęp SSH. Połączenie z zarządzanym przełącznikiem odbywa się poprzez bezpieczny protokół SSH, przy użyciu różnych klientów (putty, gSTP itp.). Konfiguracja odbywa się za pomocą wiersza poleceń przełącznika.
Poprzez Dostęp przez Telnet do portu konsoli przełącznika. Połączenie z zarządzanym przełącznikiem odbywa się za pomocą protokołu Telnet. W rezultacie otrzymujemy dostęp do linii poleceń przełącznika. Korzystanie z takiego dostępu jest uzasadnione jedynie na etapie wstępnej konfiguracji, gdyż Telnet jest niezabezpieczonym kanałem transmisji danych.
Poprzez interfejs sieciowy. Konfiguracja odbywa się za pośrednictwem przeglądarki internetowej. W większości przypadków konfiguracja poprzez interfejs WWW nie pozwala na wykorzystanie wszystkich funkcji sprzętu sieciowego, które w pełni dostępne są jedynie w wiersz poleceń.
poprzez protokół SNMP. SNMP jest protokołem proste sterowanie sieci.
Administrator sieci może kontrolować i konfigurować kilka urządzeń sieciowych jednocześnie ze swojego komputera. Dzięki ujednoliceniu i standaryzacji tego protokołu możliwe staje się centralne sprawdzenie i konfiguracja wszystkich głównych elementów sieci.

Aby wybrać odpowiedni przełącznik zarządzalny, należy zwrócić uwagę na urządzenia posiadające dostęp SSH i protokół SNMP. Niewątpliwie interfejs sieciowy ułatwia to początkowe ustawienia przełącznik, ale prawie zawsze ma mniej funkcji niż wiersz poleceń, więc jego obecność jest mile widziana, ale nie wymagana.

Losowe 7 artykułów.

Kontynuując zrozumienie różnic między urządzeniami komunikacyjnymi, nie można zignorować porównania i różnicy między przełącznikiem a routerem, które choć służą do tworzenia konkretnej sieci i nawet mają podobny wygląd różne cechy i możliwości.

Przełącznik sieciowy nazywany jest także przełącznikiem. Celem takiego sprzętu jest utworzenie sieci pomiędzy kilkoma komputerami lub serwerami. W tym przypadku przełącznik wykorzystuje technologie pomostowe i przesyła wszystkie informacje tylko do jednego odbiorcy. Poprawia to bezpieczeństwo i wydajność sieci. W końcu inni uczestnicy nie muszą odbierać i przetwarzać pakietów danych, które nie są dla nich przeznaczone.

Niektórzy specjaliści IT mówią raczej metaforycznie o tym, że przełącznik ma „inteligencję”. Po pierwszej transmisji tworzy specjalną tabelę przełączania, w której wprowadzane są informacje o zgodności adresów MAC węzłów i niektórych portów przełącznika. Krótko mówiąc, sprzęt ten rozróżnia wszystkie urządzenia podłączone do sieci i zapamiętuje, jak następnym razem przesłać dane.

Coś podobnego do przełącznika i urządzenia zwanego koncentratorem. Łączy także wiele komputerów Sieć LAN. To prawda, że dziś koncentratory prawie nigdy nie są używane. Rzecz w tym, że nie rozróżniają uczestników sieci i do każdego wysyłają pakiety danych. Wszystko to ma negatywny wpływ na wydajność i przepustowość.

Co to jest router?

Router (lub router) jest bardziej złożonym urządzeniem niż przełącznik. To rodzaj komputer sieciowy, który jest najczęściej używany do tworzenia sieci lokalnej i zapewniania dostępu do sieci WWW. Ponadto ma wiele ustawień i jest wyspecjalizowany oprogramowanie. Wszystko to pozwala routerowi nie tylko łączyć urządzenia w wspólna sieć i „rozpowszechniać” Internet, ale także przypisywać adresy IP, chronić dom lub Grupa robocza przed zagrożeniami zewnętrznymi, ograniczać dostęp do użytkowników lub zasobów, kontrolować i szyfrować ruch.

Różnica między przełącznikiem a routerem

Gdy zrozumiesz, czym są te urządzenia, łatwiej będzie zidentyfikować różnice między nimi. Główne z nich można zidentyfikować w następujący sposób:

Router jest bardziej złożonym technicznie urządzeniem, które ma więcej funkcji i możliwości. Przełączniki charakteryzują się ograniczoną funkcjonalnością.
Router i przełącznik mają różne zasady działania. Pierwszy wykorzystuje kanał Warstwa OSI do przesyłania danych. Odczytuje adresy MAC, tworząc specjalne tablice adresów. Dzięki temu może poprawnie przekierować otrzymane informacje. Jego pracę można porównać do sprzętu w centrali PBX, który redystrybuuje połączenia przychodzące pomiędzy abonentami. Natomiast przełącznik działa w trzeciej warstwie modelu sieci OSI wykorzystując protokoły TCP/IP. Oznacza to, że określa adresy IP, analizuje pakiety danych, filtruje je, ogranicza lub odszyfrowuje.
Routery łączą 2 lub więcej segmentów podsieci. Switche nie mają takiej możliwości. Ich ograniczeniem jest zapewnienie transmisji danych w obrębie określonej podsieci.
Przełącznik, w przeciwieństwie do routera, nie łączy się samodzielnie z Internetem. Dlatego router musi mieć port WAN, z którym można się połączyć sieć globalna. Natomiast przełącznik ma tylko złącza LAN.
Dzięki mechanizmowi NAT router konwertuje jeden adres IP przydzielony przez dostawcę na kilka, aby umożliwić dostęp do sieci kilku urządzeniom jednocześnie. Oczywiście przełącznik nie ma takiej funkcji.
Różnica między routerem a przełącznikiem objawia się również w „wypychaniu”. Router podobnie jak minikomputer ma większą ilość wbudowanej pamięci i nie tylko mocny procesor. Router zapewnia także obsługę większości modułów interfejsu. Jednocześnie niektóre modele routerów są wyposażone w zapory sieciowe.
Różnicę między dowolnym przełącznikiem a routerem można znaleźć w jego działaniu. Przełącznik charakteryzuje się bardzo dużą szybkością przetwarzania danych. Przecież nie musi sprawdzać i analizować każdego pakietu danych. Routery można jednak stosować w dużych sieciach. Natomiast użycie przełączników jest dość ograniczone ze względu na mały rozmiar tablicy routingu.
Obydwa urządzenia różnią się ceną. Naturalnie router ze względu na swoją funkcjonalność i bardziej złożoną konstrukcję jest znacznie droższy niż przełącznik.

Proszę sformatować go zgodnie z zasadami formatowania artykułu.

48-portowy przełącznik sieciowy (z gniazdami na cztery dodatkowe porty)

24-portowy przełącznik sieciowy

Ośmiornica Hirschmanna 24M

Zasada działania wyłącznika

Przełącznik przechowuje w pamięci tablicę przełączników (przechowywaną w pamięci skojarzeniowej), która wskazuje mapowanie adresu MAC hosta na port przełącznika. Gdy przełącznik jest włączony, tabela jest pusta, a przełącznik znajduje się w trybie uczenia się. W tym trybie dane docierające do dowolnego portu są przesyłane do wszystkich pozostałych portów przełącznika. W tym przypadku przełącznik analizuje ramki (ramki) i po ustaleniu adresu MAC hosta wysyłającego wprowadza go na pewien czas do tabeli. Następnie, jeśli jeden z portów przełącznika odbierze ramkę przeznaczoną dla hosta, którego adres MAC znajduje się już w tabeli, to ramka ta zostanie przesłana tylko przez port podany w tabeli. Jeżeli adres MAC hosta docelowego nie jest powiązany z żadnym portem przełącznika, ramka zostanie wysłana do wszystkich portów z wyjątkiem tego, z którego została odebrana. Z biegiem czasu przełącznik tworzy tabelę dla wszystkich aktywnych adresów MAC, co skutkuje zlokalizowanym ruchem. Warto zwrócić uwagę na niskie opóźnienia (opóźnienia) i dużą prędkość przesyłania na każdym porcie interfejsu.

Tryby przełączania

Istnieją trzy metody przełączania. Każdy z nich to kombinacja parametrów takich jak opóźnienie i niezawodność transmisji.

Z magazynowaniem pośrednim (zapisz i przekaż). Przełącznik odczytuje wszystkie informacje zawarte w ramce, sprawdza je pod kątem błędów, wybiera port przełącznika, a następnie wysyła do niego ramkę.
Przecięcie. Przełącznik odczytuje tylko adres docelowy w ramce, a następnie wykonuje przełączanie. Ten tryb zmniejsza opóźnienia w transmisji, ale nie posiada metody wykrywania błędów.
Bez fragmentów lub hybrydowy. Tryb ten jest modyfikacją trybu przelotowego. Transmisja odbywa się po odfiltrowaniu fragmentów kolizyjnych (ramki o rozmiarze 64 bajtów przetwarzane są w technologii store-and-forward, reszta - w technologii cut-through).

Opóźnienie „decyzji o przełączeniu” jest dodawane do czasu potrzebnego ramce na wejście i wyjście z portu przełącznika i razem określa całkowite opóźnienie przełącznika.

Przełączanie symetryczne i asymetryczne

Właściwość symetrii przełączania pozwala scharakteryzować przełącznik pod względem przepustowości każdego z jego portów. Przełącznik symetryczny zapewnia przełączane połączenia między portami o tej samej przepustowości, na przykład gdy wszystkie porty mają przepustowość 10 Mb/s lub 100 Mb/s.

Przełącznik asymetryczny zapewnia przełączane połączenia między portami o różnych przepustowościach, np. kombinację portów 10 Mb/s i 100 Mb/s lub 100 Mb/s i 1000 Mb/s.

Przełączanie asymetryczne stosowane jest w obecności dużych przepływów sieciowych klient-serwer, gdy wielu użytkowników wymienia informacje z serwerem jednocześnie, co wymaga większa szerokość przepustowość portu przełącznika, do którego podłączony jest serwer, aby zapobiec przeciążeniu tego portu. Aby skierować ruch z portu 100 Mb/s do portu 10 Mb/s bez powodowania jego przepełnienia, przełącznik asymetryczny musi posiadać bufor pamięci.

Przełącznik asymetryczny jest również potrzebny, aby zapewnić większą przepustowość połączeń między przełącznikami za pośrednictwem pionowych połączeń krzyżowych lub łączy między segmentami szkieletu.

Bufor pamięci

Do tymczasowego przechowywania paczek i ich późniejszej wysyłki za pośrednictwem pod właściwy adres Przełącznik może wykorzystywać buforowanie. Buforowanie można zastosować także wtedy, gdy port docelowy jest zajęty. Bufor to obszar pamięci, w którym przełącznik przechowuje przesyłane dane.

Bufor pamięci może wykorzystywać dwie metody przechowywania i wysyłania pakietów: buforowanie portów i buforowanie pamięci współdzielonej. W przypadku buforowania portów pakiety są przechowywane w kolejkach powiązanych z poszczególnymi portami wejściowymi. Pakiet jest przesyłany do portu wyjściowego tylko wtedy, gdy wszystkie pakiety znajdujące się przed nim w kolejce zostały pomyślnie przesłane. W takim przypadku może się zdarzyć, że jeden pakiet opóźni całą kolejkę ze względu na zajęty port docelowy. Opóźnienie to może wystąpić nawet wtedy, gdy mogą zostać wysłane inne pakiety otwarte porty ich miejsca docelowe.

Podczas buforowania wspólna pamięć Wszystkie pakiety są przechowywane we współdzielonym buforze pamięci, który jest współdzielony przez wszystkie porty przełącznika. Ilość pamięci przydzielonej do portu jest określana na podstawie wymaganej ilości. Ta metoda nazywa się dynamiczna dystrybucja pamięć buforowa. Następnie pakiety znajdujące się w buforze są dynamicznie dystrybuowane do portów wyjściowych. Dzięki temu pakiet może zostać odebrany na jednym porcie i wysłany z innego bez konieczności ustawiania go w kolejce.

Przełącznik utrzymuje mapę portów, do których należy wysłać pakiety. Karta ta zostaje wyczyszczona dopiero po pomyślnym wysłaniu pakietu.

Ponieważ pamięć buforowa jest współdzielona, rozmiar pakietu jest ograniczony do całego rozmiaru bufora, a nie do części przydzielonej do określonego portu. Oznacza to, że można przesyłać duże pakiety mniej strat, co jest szczególnie istotne przy przełączaniu asymetrycznym, czyli gdy port o przepustowości 100 Mb/s musi wysyłać pakiety do portu o przepustowości 10 Mb/s.

Możliwości i rodzaje przełączników

Przełączniki dzielą się na zarządzane i niezarządzalne (najprostsze).

Bardziej złożone przełączniki umożliwiają zarządzanie przełączaniem w (trzeciej) warstwie modelu OSI. Zwykle są one odpowiednio nazywane, np. w skrócie „Przełącznik warstwy 3” lub „Przełącznik L3”. Przełącznikiem można zarządzać poprzez interfejs WWW, SNMP, RMON itp.

Wiele zarządzanych przełączników umożliwia konfigurację dodatkowe funkcje: VLAN, QoS, agregacja, dublowanie.

Złożone przełączniki można łączyć w jedno logiczne urządzenie - stos - w celu zwiększenia liczby portów. Na przykład możesz połączyć 4 przełączniki z 24 portami i otrzymać przełącznik logiczny z 90 ((4*24)-6=90) portami lub 96 portami (jeśli do układania stosów używane są specjalne porty).

Literatura

Davida Huckaby’ego i Steve’a McQuery’ego Przewodnik konfiguracji przełącznika Cisco Catalyst = Podręcznik terenowy Cisco: Konfiguracja przełącznika Catalyst. - M.: „Williams”, 2004. - s. 560. - ISBN 5-8459-0700-4
Briana Hilla Rozdział 9: Podstawy przełączania// Pełne odniesienie do Cisco = Cisco: Pełne odniesienie. - M.: „Williams”. - s. 1088. - ISBN 0-07-219280-1

Zobacz też

Fundacja Wikimedia. 2010.

Wikipedia

przełącznik (w sieci komputerowej)- przełącznik Przełącznik (angielski przełącznik) przetłumaczony z języka angielskiego. oznacza przełącznik. Jest to urządzenie wieloportowe, które zapewnia szybkie przełączanie pakietów pomiędzy portami. Wbudowane w niego oprogramowanie umożliwia... ...

przełącznik (systemy sieciowe i komunikacyjne)- Aktywny komponent sieciowy, która łączy dwie lub więcej podsieci, które z kolei mogą składać się z segmentów połączonych wzmacniaczami. Notatka. Przełączniki wyznaczają granice dla tak zwanych obszarów kolizyjnych. Między… … Przewodnik tłumacza technicznego

przełącznik- Przełącznik 3.44: Urządzenie zapewniające możliwość łączenia urządzeń sieciowych poprzez wewnętrzne mechanizmy przełączające. Uwaga W przeciwieństwie do innych urządzeń łączących LAN (takich jak koncentratory)... ... Słownik-podręcznik terminów dokumentacji normatywnej i technicznej - Terminologia GOST R ISO/IEC 18028 1 2008: Technologia informacyjna. Metody i środki zapewnienia bezpieczeństwa. Bezpieczeństwo sieci Technologie informacyjne. Część 1. Zarządzanie bezpieczeństwo sieci dokument oryginalny: 3.3 audyt:… … Słownik-podręcznik terminów dokumentacji normatywnej i technicznej

Organizacja śieć komputerowa niemożliwe bez urządzenia takiego jak przełącznik lub podobny sprzęt sieciowy. Istnieją różne urządzenia sieciowe, które umożliwiają utworzenie sieci lokalnej, organizację dostępu do Internetu dla kilku komputerów i inne zadania związane z przełączaniem sieci. Najpopularniejsze z tych urządzeń to koncentrator, router i przełącznik. Nie każdy wie, jak skonfigurować tego typu urządzenie, aby praca była bardziej komfortowa.

Do stworzenia sieci komputerowej niezbędny jest przełącznik sieciowy.

Jeśli router (router) służy do połączenia i routingu różne sieci, wówczas koncentrator i przełącznik służą do łączenia różnych węzłów pojedyncza sieć. Zaletą różnicy między przełącznikiem (przełącznikiem) a koncentratorem (koncentratorem) jest to, że w pierwszym przypadku pakiety danych są przesyłane wyłącznie na adres określonego węzła i nie są rozsyłane do wszystkich urządzeń w sieci. W ten sposób za pośrednictwem przełącznika realizowany jest bezpośredni transfer danych adresowych pomiędzy dwoma węzłami sieci zasób sieciowy wykorzystywane tak efektywnie, jak to możliwe. Z tego powodu w obecnie Koncentratory prawie nigdy nie są używane; zostały zastąpione mocniejszymi i bezpieczniejszymi przełącznikami.

Przełącz podstawy

Rysunek 1. Schemat działania przełącznika.

Zatem przełącznik sieciowy, znany również jako przełącznik lub „przełącznik”, jest rodzajem sprzętu sieciowego, który łączy określona ilość węzły (komputery) w jeden segment śieć komputerowa oraz realizowanie pakietowego przesyłania informacji i danych pomiędzy poszczególnymi elementami tej sieci.

Przełącznik ma do dyspozycji kilka portów - złączy, do których podłączane są komputery i inne węzły sieci, sprzęt itp. Komunikacja pomiędzy portem a węzłem odbywa się za pomocą kabla zaciskanego, tzw. skrętki.

W przypadku urządzenia takiego jak przełącznik 8 portów to norma, ale zdarzają się też bardziej imponujące liczby, aż do 48, a nawet 96. (RYS. 1) W modelu OSI to urządzenie działa na poziomie kanału, dlatego z reguły łączy tylko inne urządzenia w jeden segment sieci, koncentrując się na ich identyfikacji adresów MAC.

Standardowy przełącznik nie może łączyć kilku oddzielnych sieci. Do routingu na poziomie sieci, na przykład w celu zorganizowania dostępu do Internetu na kilku komputerach, co jest przykładem połączenia sieci lokalnej z siecią globalną, potrzebny jest router lub router przełączający.

Zatem w hierarchii sieci OSI przełącznik zajmuje łącze pośrednie między koncentratorem a routerem:

Hub — warstwa fizyczna. Rozgłasza przychodzące dane, duplikując je na wszystkich używanych interfejsach.
Przełącznik – warstwa łącza danych. Dystrybuuje dane do ściśle określonych odbiorców.
Router - warstwa sieciowa. Łączy różne segmenty sieci.

Działanie przełącznika jest zorganizowane w następujący sposób. W pamięci urządzenia przechowywana jest wirtualna tabela powiązań pomiędzy adresami MAC i portami przełącznika.

Adres MAC („Media Access Control”), znany również jako adres sprzętowy, to specjalny identyfikator przypisywany każdemu aktywnemu elementowi lub węzłowi w sieci i jest on unikalny dla każdego z nich.

W chwili, gdy przełącznik jest włączony, jego tablica MAC jest nadal pusta i wymaga uzupełnienia, więc przełącznik wchodzi w tryb wstępnego uczenia się.

Osobliwością tego trybu jest to, że dane odebrane na dowolnym porcie, podobnie jak w koncentratorze, są przesyłane łącznie do wszystkich węzłów podłączonych do urządzenia.

Analizując pakiety danych, ustalany jest adres MAC urządzenia wysyłającego, następnie adres ten jest wiązany z numerem konkretnego portu, z którego te dane zostały wysłane. W ten sposób dowiadujemy się, do jakiego portu podłączony jest dany element sieci, a następnie dane te wpisujemy do tabeli.

Teraz, gdy dane dotrą do któregokolwiek z portów przełącznika, pakiety adresowane do węzła w tej tabeli będą kierowane do określonego portu odpowiadającego temu węzłowi, a nie rozsyłane do wszystkich interfejsów jednocześnie, jak to ma miejsce w przypadku koncentratora.

Jeżeli wysłane dane zawierają nieznany adres odbiorcy, którego nie ma w tabeli, tworzone są zduplikowane pakiety, które są wysyłane do wszystkich interfejsów.

Równolegle w tabeli nadal rejestrowane są nowe, nieznane adresy nadawców.

Następnie przełącznik stopniowo zapełnia swoją tablicę routingu, włączając wszystkie połączenia pomiędzy nimi komputery zewnętrzne oraz własne interfejsy, dzięki którym ruch jest lokalizowany.

Główne typy przełączników

Rysunek 2. Przybliżony schemat podłączenia switcha poprzez modem.

Najprostszym przełącznikiem sieciowym jest przełącznik niezarządzany. Chociaż taki przełącznik można bezpośrednio skonfigurować, nie ma on wsparcia protokoły sieciowe kierownictwo. Różnica między przełącznikiem zarządzanym i niezarządzanym polega na tym, że obsługuje prosty protokół zarządzanie siecią Zarządzany przełącznik SNMP umożliwia korzystanie z sieci specjalistyczne programy zdalnie konfiguruj siebie i zarządzaj swoją pracą.

Switch zarządzany najczęściej instalowany jest w obszarach sieci o złożonej topologii, gdzie wymagana jest szczególnie dokładna kontrola. Najbardziej typowe zadania realizowane przez tego typu urządzenia to:

monitorowanie ruchu sieciowego;
zarządzanie konfiguracją interfejsu (portu);
organizacja sieci wirtualne(sieć VLAN);
połączenie grupy kanałów.

Przełączniki zarządzalne wyróżniają się tym, że są w stanie zapewnić szeroki zakres funkcjonowania zarówno na poziomie kanału, jak i sieci. Dostęp do zarządzania takim przełącznikiem można uzyskać poprzez specjalny interfejs sieciowy, a także za pośrednictwem wiersza poleceń lub różnych protokołów (SNMP, Telnet). Z przełącznika można korzystać między innymi różne metody przełączanie, pomiędzy którymi różnica zależy od czasu i niezawodności transmisji informacji:

Kolejność przewodów podczas „zaciskania” skrętki dwużyłowej.

Store and Forward - gdy przełącznik w całości odczyta wszystkie informacje zawarte w ramce danych w celu sprawdzenia błędów i dopiero wtedy pakiet zostanie przesłany do wybranego portu.
Przecięcie - proces przełączania następuje natychmiast po odczytaniu nagłówka ramki danych, w którym zapisany jest adres odbiorcy. Zmniejsza to opóźnienie w czasie transmisji, ale uniemożliwia wykrycie błędów, co zmniejsza niezawodność.
Bez fragmentów to ulepszony tryb odcięcia, w którym pakiety są przesyłane po wstępnym filtrowaniu.

Tego typu przełącznik jest rzadko używany w domu, ponieważ przeznaczony przede wszystkim do przełączania dużych i złożone struktury takie jak sieci dostawców Internetu, korporacyjne sieci lokalne, centra pomoc techniczna klienci itp.

Przykładem takiego urządzenia jest 24-portowy przełącznik gigabitowy TL-SG2424 firmy TP-Link, który ma masę przydatne funkcje w tym: ochrona przed burzami sieciowymi i atakami rozproszonymi, zaawansowana priorytetyzacja danych QoS, najwyższa prędkość obsługa portów do 1 Gbit/s i inne.

Jak skonfigurować przełącznik i stworzyć własną sieć

Załóżmy, że decydujesz się na utworzenie w domu sieci lokalnej składającej się z kilku komputerów i wybierasz w tym celu przełącznik sieciowy. Przed ustawieniem przełącznika i skonfigurowaniem sieci należy go wdrożyć na poziomie fizycznym, tj. upewnij się, że każdy komputer komunikuje się z przełącznikiem za pośrednictwem kabel internetowy. Wszystkie połączenia pomiędzy węzłami realizowane są za pomocą patchcordu – skrętki sieciowej.

Rysunek 3. Przybliżony schemat podłączenia przełącznika bez modemu.

Możesz zrobić taki kabel samodzielnie, ale lepiej kupić go w sklepie. Istnieją dwa sposoby podłączenia przełącznika w celu jego konfiguracji, w zależności od dostępności odpowiednich interfejsów: poprzez specjalny port konsoli, przez który tylko początkowe ustawienia przełącznikiem lub przez bardziej uniwersalny port Ethernet.

W drugim przypadku, aby uzyskać dostęp do konfiguracji należy podać adres IP podany w dokumentacji urządzenia.

Podłączenie do portu konsoli nie zużywa przepustowości przełącznika, co jest zdecydowaną zaletą. Aby bezpośrednio skonfigurować przełącznik za pomocą Ta metoda musisz uruchomić emulator terminala VT100 (wystarczy standardowy HyperTerminal).

Parametry połączenia dobierane są zgodnie z dokumentacją. Po połączeniu wprowadź swoją nazwę użytkownika i hasło.

Konfiguracja odbywa się poprzez wprowadzenie poleceń i parametrów od których zależy konkretny model urządzeń i muszą być określone w dokumentacji.

Dostęp do Internetu poprzez przełącznik

Kolejnym krokiem po utworzeniu sieci i skonfigurowaniu przełącznika jest zapewnienie wszystkim komputerom w tej sieci dostępu do Internetu. Mając przełącznik na stanie, możesz to zrobić szybko, prosto i opłacalnie, bez konieczności jego stosowania dodatkowe połączenie do dostawcy osobno dla każdego komputera, nawet jeśli Internet jest podłączony tylko jednym kablem. W przypadku, gdy usługa Internetu jest świadczona przez operatora telefonii stacjonarnej komunikacja telefoniczna, Dostęp do sieć światowa realizowane poprzez modem ADSL, którego najpopularniejsze modele nie posiadają więcej niż jednego portu Ethernet. W związku z tym można do niego podłączyć tylko jeden komputer. Aby rozwiązać ten problem, nie trzeba kupować drogiego routera z wbudowanym przełącznikiem; wystarczy zwykły przełącznik. Przybliżony schemat połączeń pokazano na rysunku. (RYS. 2)

https://strona/

Ze schematu widać, że modem ADSL nie jest podłączony do komputera, tylko bezpośrednio do switcha. Wszystkie komputery w sieci lokalnej są do niego podłączone. Bardzo ważny punkt oto jest prawidłowe ustawienie parametry połączenia przełącznika i komputera. Każde urządzenie, łącznie z modemem, musi mieć swój własny adres IP w obrębie jednej podsieci; nie powinny one się powtarzać.