За какво е превключвател в локална мрежа? Какво е превключвател и за какво са тези устройства? Какво представляват мостовете и превключвателите

Ако по -рано мрежовият кабел, през който бяха прехвърлени данните, беше просто свързан директно към компютъра, сега ситуацията се промени. В един жилищен апартамент, в офис или голяма компания често е необходимо да се създаде компютърна мрежа.

За това се използват устройства, които са включени в категорията "компютърна техника". Такива устройства включват превключвател, който позволява. И така, какво е превключвател и как да го използвате за изграждане на компютърна мрежа?

За какво са устройствата за превключване?

Буквално преведено от на английски език, компютърният термин "превключвател" означава устройство, което се използва за създаване локална мрежачрез комбиниране на няколко компютъра. Синоним на думата превключвател е превключвател или превключвател.

Комутаторът е един вид мост с много портове, през които пакетните данни се предават на конкретни получатели. Превключвателят помага за оптимизиране на работата на мрежата, намалява натоварването в нея, повишава нивото на сигурност, фиксира отделни MAC адреси, което ви позволява бързо и ефективно да прехвърляте данни.

Такива комутатори успяха да изместят хъбовете, които преди това бяха използвани за изграждане на компютърни мрежи. Превключвателят е интелигентно устройство, способно да обработва получената информация за свързани устройства и след това да пренасочва данните към определен адрес. В резултат на това производителността на мрежата се увеличава няколко пъти и работата на Интернет се ускорява.

Видове оборудване

Устройствата за превключване са разделени на различни типове според следните критерии:

• Тип порт.
• Брой портове.
• Скорост на порта - 10 Mbit / s, 100 Mbit / s и 1000 Sbit / s.
• Управлявани и неуправляеми устройства.
• Производители.
• Функции.
• Спецификации.

По броя на портовете комутаторите се разделят на:

• 8 порта.
• 16 порта.
• 24 порта.
• 48 порта.

За дома и малкия офис е подходящ превключвател с 8 или 16 порта, които работят със скорост 100 Mbps.

За големи предприятия, компании и фирми са необходими пристанища със скорост 1000 Mbps. Такива устройства са необходими за свързване на сървъри и голямо комуникационно оборудване.

Неуправляемите ключове са най -простият хардуер. Сложните комутатори се управляват в мрежата или слой 3 на модела OSI - Switch 3 Layer.

Също така управлението се осъществява чрез методи като:

• Уеб интерфейс.
• Интерфейс на командния ред.
• SNMP и RMON протоколи.

Сложните или управлявани превключватели позволяват VLAN, QoS, дублиране и агрегиране. Също така такива ключове се комбинират в едно устройство, наречено стек. Той има за цел да увеличи броя на портовете. Други портове се използват за подреждане.

Какво използват доставчиците?




Когато създават компютърна мрежа, компаниите доставчици създават едно от нейните нива:

• Ниво на достъп.
• Ниво на агрегиране.
• Ниво на ядрото.

Необходими са слоеве, за да се улесни работата с мрежата: мащабиране, конфигуриране, въвеждане на излишък, проектиране на мрежата.

На нивото на достъп на комутационното устройство крайните потребители трябва да бъдат свързани към порта при 100 Mbit / s. Други изисквания към устройството включват:

• Връзка чрез SFP към превключвател на ниво агрегиране, където информацията се предава със скорост 1 гигабайт в секунда.
• Поддръжка на VLAN, acl, защита на порта.
• Поддръжка на функции за сигурност.

Съгласно тази схема се осъществява създаването на три нива на мрежата от интернет доставчика. Първо се формира мрежа на ниво жилищна сграда (многоетажна, частна).

След това мрежата се "разпръсква" към микрорайона, когато няколко жилищни сгради, офиси, компании се присъединят към мрежата. На последния етап се създава мрежа на основно ниво, когато цели квартали са свързани към мрежата.

Интернет доставчиците образуват мрежа, използваща Ethernet технология, която позволява на абонатите да бъдат свързани към мрежата.

Как работи превключвателят?


Превключвателят съдържа MAC таблица, която събира всички MAC адреси. Комутаторът ги получава в комутационния порт възел. Когато превключвателят е свързан, таблицата все още не е попълнена, така че оборудването работи в тренировъчен режим. Данните отиват към други портове на комутатора, превключвателят анализира информацията, определя MAC адреса на компютъра, от който са прехвърлени данните. На последния етап адресът се въвежда в MAC таблицата.

По този начин, когато пакет от данни пристигне на един или друг порт на оборудването, който е предназначен само за един компютър, тогава информацията се предава адресирана до посочения порт. Когато MAC адресът все още не е определен, информацията се изпраща към други интерфейси. Локализацията на трафика възниква по време на работата на превключващото устройство, когато MAC таблицата е пълна с необходимите адреси.

Характеристики на конфигуриране на параметри на устройството

Извършването на съответните промени в параметрите на превключващото устройство е еднакво за всеки модел. Настройката на оборудването изисква извършване на стъпка по стъпка действия:

1. Създайте два VLAN порта - за клиенти и за управление на превключватели. VLAN трябва да бъдат обозначени в настройките като комутационни портове.
2. Конфигурирайте защитния порт да не получава повече от един MAC адрес на порт. Това ще избегне прехвърлянето на информация към друг порт. Понякога може да възникне сливане на домейн за излъчване домашна мрежас домейна на доставчика.
3. Деактивирайте STP на клиентския порт, за да предотвратите замърсяването на други потребители в мрежата на доставчика с различни BPDU пакети.
4. Конфигурирайте параметъра за откриване на обратна връзка. Това ще ви позволи да отхвърлите неправилни, дефектни мрежови карти и да не пречите на работата на потребителите, които са свързани към порта.
5. Създайте и конфигурирайте параметъра acl, за да предотвратите преминаването на пакети, които не са PPPoE, в мрежата на потребителя. За да направите това, в настройките трябва да блокирате ненужни протоколи като DCHP, ARP, IP. Тези протоколи са предназначени да позволяват на потребителите да комуникират директно, заобикаляйки PPPoE протоколите.
6. Създайте acl, който забранява PPPoE RADO пакети, идващи от клиентски портове.
7. Активирайте Storm Control за борба с многоадресните и излъчваните наводнения. Този параметър трябва да блокира трафик, който не е PPPoE.

Ако нещо се обърка, струва си да проверите PPPoE, който може да бъде атакуван от вируси или фалшиви пакети данни. Поради неопитност и незнание, потребителите може неправилно да конфигурират последния параметър и след това трябва да се свържете с вашия доставчик на интернет услуги за помощ.

Как да свържете превключвател?

Създаването на локална мрежа от компютри или лаптопи изисква използването на мрежов превключвател - превключвател. Преди да конфигурирате оборудването и да създадете желаната мрежова конфигурация, протича процесът на физическо разгръщане на мрежата. Това означава, че се създава връзка между превключвателя и компютъра. За това си струва да използвате мрежов кабел.

Връзките между мрежовите възли се осъществяват с помощта на кръпка - специален тип мрежов комуникационен кабел, направен на базата на усукана двойка. Препоръчително е да закупите мрежовия кабел от специализиран търговец, така че процесът на свързване да протича гладко.

Има два начина за конфигуриране на превключвателя:

1. Чрез конзолния порт, който е предназначен да направи първоначалните настройки на превключвателя.
2. Чрез универсалния Ethernet порт.

Изборът на метод на свързване зависи от интерфейса на оборудването. Връзката към конзолния порт не консумира никаква честотна лента на комутатора. Това е едно от предимствата този методвръзки.

Необходимо е да стартирате терминалния емулатор на VT 100, след което да изберете параметрите на връзката в съответствие с обозначенията в документацията. Когато връзката се осъществи, потребителят или служителят на интернет компанията въвежда потребителско име и парола.

За да се свържете чрез Ethernet порта, е необходим IP адрес, който е посочен в документите за устройството или се изисква от доставчика.

Когато настройките са направени и компютърната мрежа е създадена с помощта на превключвателя, потребителите от техните компютри или лаптопи трябва лесно да имат достъп до интернет.

Когато избирате устройство за създаване на мрежа, трябва да имате предвид колко компютъра ще бъдат свързани към него, каква скорост на порта, как работят. Съвременните доставчици използват за свързване Ethernet технология, което ви позволява да получите високоскоростна мрежа с един кабел.

Превключете един от критични устройстваизползвани за изграждане на локална мрежа. В тази статия ще говорим за това какво представляват превключвателите и ще се спрем на важните характеристики, които трябва да имате предвид при избора на LAN комутатор.

Като начало, нека разгледаме общата блокова диаграма, за да разберем какво място заема превключвателят в локалната мрежа на предприятието.

Фигурата по -горе показва най -често срещаната блокова диаграма на малка локална мрежа. Като правило в такива локални мрежи се използват ключове за достъп.

Превключвателите за достъп са директно свързани с крайните потребители, като им се дава достъп до ресурсите на локалната мрежа.

В големи локални мрежи обаче комутаторите изпълняват следните функции:

Ниво на достъп до мрежата... Както бе споменато по-горе, превключвателите за достъп осигуряват точки за свързване на устройствата на крайния потребител. В големите локални мрежи рамките на превключвателите за достъп не взаимодействат помежду си, а се предават чрез комутаторите за разпределение.

Ниво на разпространение... Превключвателите на този слой пренасочват трафика между ключовете за достъп, но не взаимодействат с крайните потребители.

Ниво на системното ядро... Устройства от този типкомбинират канали за предаване на данни от превключватели за ниво на разпространение в големи локални мрежи и осигуряват много високоскоростно превключване на потоци от данни.

Превключвателите са:

Неуправляеми ключове. Това са обикновени самостоятелни устройства в локална мрежа, които сами управляват трансфера на данни и нямат възможност за това допълнително персонализиране... Поради лекотата на инсталиране и ниската цена, те се използват широко за монтаж у дома и малкия бизнес.

Управлявани ключове... По -модерни и скъпи устройства. Позволява на мрежовия администратор да ги конфигурира независимо за определени задачи.

Управляваните превключватели могат да бъдат конфигурирани по един от следните начини:

Чрез порта на конзолатаЧрез WEB интерфейс

През Telnet Чрез SNMP

Чрез SSH

Превключване на нивата

Всички превключватели могат да бъдат категоризирани в моделни нива OSI ... Колкото по -високо е това ниво, толкова повече възможности има комутаторът, но цената му ще бъде много по -висока.

Превключватели на слой 1... Това ниво включва концентратори, повторители и други устройства, работещи на физическо ниво. Тези устройства бяха в зората на развитието на Интернет и понастоящем не се използват в локалната мрежа. След като получи сигнал, устройство от този тип просто го предава по -нататък, до всички портове, с изключение на порта на изпращача.

Превключватели на слой 2 (layaer2). Това ниво включва неуправляеми и някои управлявани превключватели (превключвател ) работи на ниво връзка на модела OSI ... Превключвателите на слой 2 работят с рамки - рамки: поток от данни, разделен на парчета. След като получи рамката, превключвателят Layer 2 изважда адреса на изпращача от рамката и го въвежда в неговата таблица MAC адреси, съответстващи на този адрес на порта, на който е получил този кадър. Благодарение на този подход, Layer 2 превключва данни само към пристанищния порт, без да създава прекомерен трафик на други портове. Превключвателите на слой 2 не разбират IP адреси, разположени на третия мрежов слоймодел OSI и работят само на слоя за връзка към данни.

Превключвателите на слой 2 поддържат най -често срещаните протоколи като:

IEEE 802.1 qили VLAN виртуални локални мрежи. Този протокол позволява в рамките на един физическа мрежасъздаване на отделни логически мрежи.

Например устройства, свързани към един и същ превключвател, но разположени в различни VLAN няма да се виждат и ще могат да предават данни само в техния домейн за излъчване (към устройства от една и съща VLAN). Компютрите на фигурата по -горе ще могат да прехвърлят данни помежду си, като използват устройство, работещо на трето ниво с IP адреси: рутер.

IEEE 802.1p (Приоритетни тагове ). Този протокол първоначално присъства в протокола IEEE 802.1q и е 3-битово поле от 0 до 7. Този протокол ви позволява да маркирате и сортирате целия трафик по важност чрез задаване на приоритети (максимален приоритет 7). Кадри с по -висок приоритет ще бъдат препратени първо.

IEEE 802.1d протокол за обхващащо дърво (STP).Този протокол изгражда локална мрежа в дървовидна структура, за да се избегнат мрежови контури и да се предотврати образуването на мрежови бури.

Да предположим, че инсталирането на локална мрежа е направено под формата на пръстен, за да се увеличи устойчивостта на грешки в системата. Превключвателят с най -висок приоритет в мрежата е избран като Root.В горния пример SW3 е коренът. Без да навлизат дълбоко в алгоритмите за изпълнение на протокола, превключвателите изчисляват пътя с максималната цена и го блокират. Например в нашия случай най -краткият път от SW3 до SW1 и SW2 ще бъде през неговите собствени специални интерфейси (DP) Fa 0/1 и Fa 0/2. В този случай цената на пътя по подразбиране за интерфейса 100 Mbps ще бъде 19. Интерфейсът Fa 0/1 на LAN превключвателя SW1 е блокиран, защото общата цена на пътя ще бъде сумата от два хопа между интерфейси от 100 Mbps 19 + 19 = 38.

Ако работният маршрут е повреден, превключвателите ще преизчислят пътя и ще деблокират този порт.

IEEE 802.1w протокол за бързо обхващащо дърво (RSTP).Подобрен стандарт 802.1д , който има по -висока стабилност и по -кратко време за възстановяване на връзката.

IEEE 802.1s Протокол с множество обхващащо дърво.Най -новата версия, като се вземат предвид всички недостатъци на протоколите STP и RSTP.

IEEE 802.3ad Агрегиране на връзки за паралелна връзка.Този протокол ви позволява да комбинирате портове в групи. Обща скорост това пристанищеагрегирането ще бъде сумата от скоростите на всеки порт в него.Максималната скорост се определя от стандарта IEEE 802.3ad и е 8 Gbps.

Превключватели на слой 3 (слой3). Тези устройства се наричат ​​още мултипревключватели, защото съчетават възможностите на превключвателите, работещи на второ ниво, и рутерите, работещи с IP пакети на трето ниво.Превключвателите от слой 3 поддържат напълно всички функции и стандарти на превключвателите от слой 2. Мрежовите устройства могат да се управляват чрез IP адреси. Превключвателят Layer 3 поддържа установяването на различни връзки: l 2 tp, pptp, pppoe, vpn и др.

Превключватели на слой 4 4) . Устройства L4, работещи на транспортно ниво на модела OSI ... Отговаря за гарантиране на надеждността на предаването на данни. Тези комутатори могат, въз основа на информация от заглавките на пакети, да разберат трафика, принадлежащ на различни приложения, и да вземат решения за пренасочване на такъв трафик въз основа на тази информация. Името на такива устройства не е установено, понякога те се наричат ​​интелигентни ключове или превключватели L4.

Основни характеристики на превключвателите

Брой портове... В момента има комутатори с брой портове от 5 до 48. Броят на мрежовите устройства, които могат да бъдат свързани към този ключ, зависи от този параметър.

Например, когато изграждаме малка локална мрежа от 15 компютъра, се нуждаем от превключвател с 16 порта: 15 за свързване на крайни устройства и един за инсталиране и свързване на рутер за достъп до интернет.

Скорост на предаване. Това е скоростта, с която всеки порт на комутатора работи. Обикновено скоростите са посочени, както следва: 10/100/1000 Mbps. Скоростта на порта се определя по време на автоматично договаряне с крайното устройство. В управляваните превключватели този параметър може да бъде конфигуриран ръчно.

Например :Компютър с клиентско устройство с 1 Gbps NIC е свързан към порта за превключване при 10/100 Mbps° С ... В резултат на автоматично договаряне устройствата се съгласяват да използват максималната възможна скорост от 100 Mbps.

Автоматично договаряне на портмеждуПълен дуплекс и полудуплекс. Пълен - дуплекс: предаването на данни се извършва едновременно в две посоки.Половин - дуплекс предаването на данни се извършва първо в една, след това в другата посока последователно.

Вътрешна честотна лента на превключвателя... Този параметър показва с каква обща скорост комутаторът може да обработва данни от всички портове.

Например: в локална мрежа има превключвател с 5 порта, работещи със скорост 10/100 Mbps. V техническа характеристикапараметърът на матрицата за превключване е 1 Gbit /° С ... Това означава, че всеки порт е вПълен - дуплекс може да работи със скорост 200 Mbps° С (100 Mbps приемане и 100 Mbps предаване). Нека параметърът на дадената матрица на превключване да бъде по -малък от посочения. Това означава, че по време на пикови натоварвания, портовете няма да могат да работят с декларираната скорост от 100 Mbps.

Автоматично договаряне на тип кабел MDI / MDI-X... Тази функция ви позволява да определите кой от двата метода е кримпван усукана двойка EIA / TIA-568A или EIA / TIA-568B. При инсталирането на локални мрежи схемата EIA / TIA-568B беше най-разпространена.

Подреждане Това е комбинация от няколко превключвателя в едно логическо устройство. Различните производители на превключватели например използват свои собствени технологии за подреждане° С isco използва технологията Stack Wise Stacking с 32 Gbps шина и Stack Wise Plus с 64 Gbps шина между превключвателите.

Например, тази технология е приложима в големи локални мрежи, където се изисква да се свържат повече от 48 порта на базата на едно устройство.

19 ”стойка за стойка... В дома и малките локални мрежи, ключовете често се инсталират на плоски повърхности или се монтират на стена, но наличието на така наречените „уши“ е необходимо в по-големи локални мрежи, където активното оборудване се намира в сървърни шкафове.

MAC размер на таблицатаадреси. Switch (switch) е устройство, работещо на 2 -ро ниво на модела OSI ... За разлика от хъба, който просто пренасочва получения кадър към всички портове с изключение на порта на изпращача, комутаторът се учи: запомня MAC адреса на изпращащото устройство, въвеждането му, номера на порта и продължителността на живота на записа в таблицата. Използвайки тази таблица, комутаторът не пренасочва рамката към всички портове, а само към пристанищния порт. Ако броят на мрежовите устройства в локалната мрежа е значителен и размерът на таблицата е пълен, превключвателят започва да презаписва по -старите записи в таблицата и записва нови, което значително намалява скоростта на превключвателя.

Jumboframe ... Тази функция позволява на комутатора да работи с по -голям размер на пакета, отколкото е посочено в стандарта Ethernet. След получаване на всеки пакет е необходимо известно време за обработката му. Когато използвате увеличения размер на пакета с помощта на технологията Jumbo Frame, можете да спестите време за обработка на пакети в мрежи, където се използват скорости на пренос на данни от 1 Gb / s и по -високи. При по -ниска скорост няма голяма печалба

Превключване на режими.За да разберете принципа на работа на режимите на превключване, първо разгледайте структурата на кадър, предаван в слоевете на връзката между мрежово устройство и превключвател в локална мрежа:

Както можете да видите от снимката:

• Първо идва преамбюла, сигнализиращ началото на предаването на кадъра,
• След това MAC адрес на дестинацията ( DA) и MAC адрес на изпращача ( SA)
• Идентификатор на трето ниво:Използва се IPv 4 или IPv 6
полезен товар)
• И накрая контролната сума FCS: 4 -байтова CRC стойност, използвана за откриване на грешки при предаването. Изчислява се от подателя и се поставя в полето FCS. Получаващата страна изчислява тази стойност независимо и я сравнява с получената стойност.

Сега нека разгледаме режимите на превключване:

Съхранявайте - и - напред. Този режимкомутацията записва целия кадър в буфера и проверява полето FCS , който е в самия край на кадъра и ако контролната сума на това поле не съвпада, изхвърля целия кадър. В резултат на това вероятността от претоварване в мрежата се намалява, тъй като е възможно да се пуснат кадри с грешка и да се отложи времето за предаване на пакета. Тази технологияприсъства в по -скъпи ключове.

Прережи. По -проста технология. В този случай кадрите могат да се обработват по -бързо, тъй като те не се запазват напълно в буфера. За анализ, данни от началото на кадъра до Мак адресдестинация (DA) включително. Превключвателят чете този MAC адрес и го препраща към местоназначението. Недостатъкът на тази технология е, че в този случай комутаторът изпраща както пакети джуджета по -малки от 512 битови интервали, така и повредени пакети, увеличавайки натоварването на локалната мрежа.

Поддръжка на PoE

Технологията Pover over ethernet ви позволява да захранвате мрежово устройство през същия кабел. Това решениеви позволява да намалите паричните разходи за допълнителна инсталация на захранващи линии.

PoE стандартите са следните:

PoE 802.3af поддържа оборудване до 15.4W

PoE 802.3at поддържа оборудване до 30W

Passiv PoE

PoE 802.3 af / at има интелигентни схеми за управление за подаване на напрежение към устройството: преди да захранва PoE устройството, източникът af / at преговаря с него, за да избегне повреда на устройството. Passiv PoE е много по -евтин от първите два стандарта, захранването се подава директно към устройството чрез безплатни двойки мрежов кабелбез никакви одобрения.

Характеристики на стандартите

PoE 802.3af се поддържа от повечето евтини IP камери, IP телефони и точки за достъп.

Стандартът PoE 802.3at присъства в по -скъпите модели IP камери за видеонаблюдение, където не е възможно да се поддържа в рамките на 15,4 вата. В този случай както IP видеокамерата, така и PoE източникът (превключвателят) трябва да поддържат този стандарт.

Слотове за разширение... Превключвателите могат да имат допълнителни слотове за разширение. Най-често срещаните са модули SFP (Pluggable Small Form-factor Pluggable). Модулни, компактни предаватели, използвани за предаване на данни в телекомуникационни среди.

SFP модулите се вмъкват в свободен SFP порт на рутер, комутатор, мултиплексор или медиен конвертор. Въпреки че съществуват SFP Ethernet модули, най -често срещанитеОптичните модули се използват за свързване на основния канал при предаване на данни на големи разстояния, недостижими за стандарта Ethernet. SFP модулите се избират в зависимост от разстоянието, скоростта на пренос на данни. Най-често срещаните са SFP модули с две влакна, които използват едно влакно за приемане, а другото за предаване на данни. Технологията WDM обаче позволява предаване на данни с различна дължина на вълната по един оптичен кабел.

SFP модулите са:

• SX - 850nm се използва с многомодов оптичен кабел на разстояния до 550m
• LX - 1310 nm се използва с двата типа оптичен кабел (SM и MM) на разстояние до 10 км
• BX - 1310/1550 nm се използва с двата типа оптичен кабел (SM и MM) на разстояние до 10 км
• XD - 1550 nm, използвани с едномодов кабел до 40 км, ZX до 80 км, EZ или EZX до 120 км и DWDM

Самият стандарт SFP осигурява пренос на данни със скорост 1 Gbps или със скорост 100 Mbps. За още бърз трансферданни, бяха разработени SFP + модули:

• SFP + трансфер на данни при 10 Gbps
• XFP трансфер на данни при 10 Gbps
• QSFP + трансфер на данни при 40 Gbps
• CFP трансфер на данни при 100 Gbps

При по -високи скорости обаче сигналите се обработват на по -високи честоти. Това изисква по -голямо разсейване на топлината и съответно по -големи размери. Следователно всъщност форм -факторът SFP е оцелял само в модулите SFP +.

Заключение

Много читатели вероятно са се сблъсквали с неуправляеми комутатори и управлявани от бюджета L2 комутатори в малки локални мрежи. Изборът на ключове за изграждане на по -големи и технически сложни локални мрежи обаче е по -добре да се остави на професионалистите.

Safe Kuban използва ключове от следните марки при инсталиране на локални мрежи:

Професионално решение:

Cisco

Qtech

Бюджетно решение

D-Link

Tp-Link

Тенда

Safe Kuban извършва инсталиране, въвеждане в експлоатация и поддръжка на локални мрежи в Краснодар и Южна Русия.

Логическа топология Ethernet мрежие шина с многодостъпен достъп, в която се използват всички устройства общ достъпкъм същата среда за предаване на данни. Тази логическа топология дефинира как възлите в мрежата преглеждат и обработват рамки, които се изпращат и получават в тази мрежа. Въпреки това, почти всички Ethernet мрежи днес използват физическа звезда или разширена звездна топология. Това означава, че в повечето Ethernet мрежи крайните точки обикновено са точка-в-точка, свързани към LAN превключвател от слой 2.

LAN комутатор на Layer 2 извършва превключване и филтриране само въз основа на MAC адреса на слоя OSI връзка за данни. Превключвателят е напълно прозрачен за мрежовите протоколи и потребителските приложения. Превключвателят Layer 2 създава таблица с MAC адреси, която по -късно използва за вземане на решения за препращане на пакети. Комутаторите на слой 2 разчитат на рутери за прехвърляне на данни между независими IP подмрежи.

Превключвателите използват MAC адреси за предаване на данни през мрежата през тяхната тъкан до съответния порт в посоката на хоста на местоназначението. Платформата за превключване е интегриран канал и допълнителен инструмент за машинно програмиране, който контролира пътя на данните през превключвателя. За да може комутаторът да разбере кой порт да използва за предаване на едноадресен кадър, първо трябва да знае какви хостове има на всеки от своите портове.

Превключвателят определя как да се работи с входящите кадри, използвайки собствена таблица с MAC адреси. Той създава своя собствена таблица с MAC адреси, добавяйки към нея MAC адресите на възлите, които са свързани към всеки от своите портове. След въвеждане на MAC адрес за възел, свързан към определен порт, комутаторът ще може да изпраща трафик, предназначен за този възел, през порта, който е свързан с възела за последващи предавания.

Ако комутаторът получи кадър от данни, за който няма дестинационен MAC адрес в таблицата, той препраща този кадър на всички портове, с изключение на този, на който е получен фреймът. Ако се получи отговор от целевия хост, превключвателят попълва MAC адреса на хоста в таблицата с адреси, като използва данните в полето за източник на адреса на рамката. В мрежи с множество свързани комутатори, таблиците с MAC адреси са попълнени с множество MAC адреси за портовете, свързващи комутаторите, които отразяват елементи извън сайта. Обикновено портовете за превключване, използвани за свързване на два комутатора, имат няколко MAC адреса, изброени в съответната таблица.

В миналото комутаторите са използвали един от следните методи за препращане за превключване на данни между мрежови портове:

Буферирано превключване

Небуферирано превключване

При буферирано превключване, когато комутаторът получи кадър, той съхранява данните в буфер, докато целият кадър бъде получен. По време на съхранение превключвателят анализира рамката, за да получи информация за нейната дестинация. При това превключвателят също така проверява за грешки, използвайки края Ethernet рамкациклична проверка на излишъка (CRC).

При небуферирано превключване комутаторът обработва данните при пристигането им, дори ако прехвърлянето все още е в процес на изчакване. Превключвателят буферира толкова рамки, колкото е необходим за четене на MAC адреса на местоназначението, така че да може да определи към кой порт да препраща данни. Целевият MAC адрес е посочен в 6 -те байта на кадъра след преамбюла. Комутаторът търси MAC адреса на местоназначението в своята таблица за превключване, определя изходящия интерфейсен порт и препраща рамката до хоста на дестинацията през специалния порт за превключване. Превключвателят не проверява рамката за грешки. Тъй като превключвателят не трябва да изчаква целия кадър да бъде буфериран, нито да извършва проверка на грешки, небуферираното превключване е по -бързо от буферираното превключване. Въпреки това, тъй като превключвателят не проверява за грешки, той препраща повредените кадри в цялата мрежа. Повредените рамки намаляват честотната лента при транспортиране. В крайна сметка дестинационната NIC отхвърля повредените кадри.

Модулни ключовепредлагат голяма гъвкавост на конфигурацията. Обикновено те се доставят с различни размери на шасито, за да се поберат множество модулни линейни карти. Портовете всъщност се намират на линейни карти. Линейната карта се включва в шасито на превключвателя, подобно на картите за разширение, инсталирани в компютър. Колкото по -голямо е шасито, толкова повече модули поддържа. Има много различни размери на шасито, от които да избирате, както е показано на илюстрацията. Ако сте закупили модулен превключвател с 24-портова линейна карта, можете лесно да добавите друг, като общият брой на портовете достигне 48.

Тази глава представя технологиите, работещи в устройства, които са свободно наименувани мостовеи превключватели... Обобщените тук теми включват общи принципи на каналните устройства, локалното и дистанционното свързване, превключването на ATM и LAN. Следващите глави в част 4 „Мостове и превключватели“ на тази книга разглеждат по -подробно спецификата на тези технологии.

Какво представляват мостовете и превключвателите?

Мостовете и превключвателите са устройства за комуникация на данни, които работят основно на слой 2 от референтния модел OSI. Като такива, те обикновено се отнасят до устройства със слой слой.

Мостовете стават търговски достъпни в началото на 80 -те години. По време на въвеждането им мостовете са свързани и позволяват препращането на пакети между хомогенни мрежи. В по -ново време мостовете между различни мрежи също бяха дефинирани и стандартизирани.

Няколко типа мостове са станали важни като устройства за работа в мрежа. Прозрачни мостовесе срещат предимно в Ethernet средата, докато изходни маршрутни мостовесе появяват предимно в среда на Token Ring. Транслационен мостосигуряват превод между формати и принципи на транзит за различни видове носители (обикновено Token Ring и Ethernet). Накрая, прозрачен мост източник-маршруткомбинират прозрачни и предварително маршрутизирани алгоритми за свързване, за да позволят комуникация в смесена среда Ethernet / Token Ring.

Днес технологията за превключване се очерта като еволюционен наследник на мостови решения за работа в интернет. Използването на превключватели сега доминира в приложенията, където свързването е използвано в ранните мрежови проекти. Превъзходна производителност, по -висока плътност на порта, по -ниска цена на порт и по -голяма гъвкавост са допринесли за появата на комутатори като заместваща технология за свързване и допълнение към технологията за маршрутизиране.

Общ преглед на слоя връзка към данни

Докато мостовете и превключвателите споделят повечето от функциите, има някои функции, които отличават тези технологии. Превключвателите са значително по-бързи, тъй като превключват хардуерно, докато мостовете се превключват софтуерно и могат също така да свързват локални мрежи с неравна честотна лента. Например, комутатор може да се използва за свързване на локални мрежи от 10- и 100-мегабитов Ethernet. Превключвателите също поддържат по -висока плътност на портовете от мостовете. Някои превключватели поддържат прекъсване, което намалява латентността и латентността на мрежата, докато мостовете поддържат само превключване между магазини и напред. И накрая, комутаторите намаляват сблъсъците в мрежовите сегменти, като осигуряват специална честотна лента за всеки мрежов сегмент.

Видове мостове

За да създадете локална или домашна мрежа, имате нужда от специални устройства. Тази статия ще ви разкаже малко за тях. Ще се опитам да го обясня възможно най -просто, така че всички да разберат.

Предназначение .

Хъб, превключвател и рутер са предназначени да създават мрежа между компютри. Разбира се, след създаването тази мрежа също ще функционира.

Разликата .

Какво е хъб

Хъбът е повторител. Всичко, което е свързано с него, ще се повтори. Един се дава на хъба и следователно всичко е свързано.
Например, вие сте свързали 5 компютъра чрез концентратора. За да прехвърлите данни от петия компютър към първия, тези данни ще преминат през всички компютри в мрежата. Подобно е на паралелен телефон - всеки компютър има достъп до вашите данни, а вие също. Това също увеличава натоварването и разпределението. Съответно, колкото повече компютри са свързани, толкова по -бавна е връзката и по -голямо натоварване на мрежата. Ето защо в наше време все по -малко хъбове се освобождават и все по -рядко ги използват. Скоро те изчезват напълно.

Какво е превключвател?

Какво е рутер?

Рутерът може да се използва както отделно: компютър -> рутер -> интернет, така и заедно с други устройства: компютър -> превключвател / хъб -> рутер -> интернет.

Друго предимство на рутера е неговото лесен монтаж... Често от вас се изискват само минимални познания за свързване, конфигуриране на мрежата и достъп до интернет.

Така. Нека обобщим накратко.

Всички тези устройства са необходими за създаване на мрежа. Хъбът и превключвателят не се различават много един от друг. Рутерът е най -необходимото и удобно решение за създаване на мрежа.