De ce aveți nevoie de un comutator într-o rețea locală? Ce este un comutator și de ce sunt necesare astfel de dispozitive? Arhitectură comutatoare de vârf

Pentru a crea o rețea locală sau de acasă, aveți nevoie de dispozitive speciale. Din acest articol veți afla puțin despre ele. Voi încerca să explic cât mai simplu posibil pentru ca toată lumea să poată înțelege.

Scop .

Hub-ul, comutatorul și routerul sunt concepute pentru a crea o rețea între computere. Desigur, după creare, această rețea va funcționa și ea.

Diferență .

Ce este un hub

Un hub este un repetor. Tot ceea ce este legat de el se va repeta. Unul este dat hub-ului și, prin urmare, totul este conectat.
De exemplu, ați conectat 5 computere prin Hub. Pentru a transfera date de la al cincilea computer la primul, datele vor trece prin toate computerele din rețea. Este ca un telefon paralel - orice computer poate accesa datele tale, la fel și tu. Din acest motiv, sarcina și distribuția crește și ele. În consecință, cu cât sunt conectate mai multe computere, cu atât conexiunea va fi mai lentă și sarcina rețelei va fi mai mare. Acesta este motivul pentru care în zilele noastre se produc din ce în ce mai puține hub-uri și se folosesc din ce în ce mai puține. În curând vor dispărea complet.

Ce este un comutator?

Comutatorul înlocuiește hub-ul și corectează deficiențele predecesorului său. Fiecare conectat la comutator are propria sa adresă IP separată. Acest lucru reduce sarcina în rețea și fiecare computer va primi doar ceea ce are nevoie și alții nu vor ști despre asta. Dar comutatorul are un dezavantaj asociat cu demnitatea. Faptul este că, dacă doriți să împărțiți rețeaua în mai mult de 2 computere, atunci veți avea nevoie de mai multe adrese IP. Acest lucru depinde de obicei de furnizor și de obicei oferă o singură adresă IP.

Ce este un router?

Router - este adesea numit și router. De ce? Da, deoarece este o legătură între două rețele diferite și transmite date pe baza unei rute specifice specificate în tabelul său de rutare. Pentru a spune foarte simplu, routerul este un intermediar între rețea și accesul la Internet. Routerul corectează toate greșelile predecesorilor săi și de aceea este cel mai popular în zilele noastre. Mai ales având în vedere faptul că routerele sunt adesea echipate cu antene Wi-Fi pentru transmiterea internetului către dispozitive fără fir și au, de asemenea, capacitatea de a conecta modemuri USB.

Routerul poate fi folosit fie separat: PC -> router -> Internet, fie împreună cu alte dispozitive: PC -> switch/hub -> router -> Internet.

Un alt avantaj al routerului este instalarea sa ușoară. Adesea, sunt necesare doar cunoștințe minime de la dvs. pentru a vă conecta, a configura o rețea și a accesa Internetul.

Asa de. Permiteți-mi să rezum pe scurt.

Toate aceste dispozitive sunt necesare pentru a crea o rețea. Hub-ul și comutatorul nu sunt foarte diferite unul de celălalt. Un router este soluția cea mai necesară și convenabilă pentru crearea unei rețele.

Topologia logică a unei rețele Ethernet este o magistrală cu acces multiplu în care toate dispozitivele partajează accesul la același mediu de comunicație. Această topologie logică determină modul în care nodurile dintr-o rețea vizualizează și procesează cadrele trimise și primite în acea rețea. Cu toate acestea, practic toate rețelele Ethernet de astăzi folosesc o topologie fizică în stea sau în stea extinsă. Aceasta înseamnă că, în majoritatea rețelelor Ethernet, dispozitivele finale sunt de obicei conectate la un comutator LAN de nivel 2 într-un mod punct la punct.

Un comutator LAN de nivel 2 efectuează comutarea și filtrarea pe baza adresei MAC a stratului de legătură OSI. Comutatorul este complet transparent pentru protocoalele de rețea și aplicațiile utilizatorului. Comutatorul Layer 2 creează un tabel de adrese MAC, pe care apoi le folosește pentru a lua decizii de redirecționare a pachetelor. Switch-urile de nivel 2 se bazează pe routere pentru a transfera date între subrețele IP independente.

Switch-urile folosesc adrese MAC pentru a transmite date prin rețea prin intermediul fabricii lor de comutare către portul corespunzător către gazda destinație. Țesătura comutatorului oferă canale integrate și instrumente complementare de programare a mașinii pentru a controla traseul datelor prin comutator. Pentru ca un comutator să știe ce port să folosească pentru a transmite un cadru unicast, mai întâi trebuie să știe ce gazde sunt pe fiecare dintre porturile sale.

Comutatorul determină modul de procesare a cadrelor primite folosind propriul său tabel de adrese MAC. Își creează propriul tabel de adrese MAC adăugând adresele MAC ale gazdelor care sunt conectate la fiecare dintre porturile sale. După introducerea adresei MAC pentru o anumită gazdă conectată la un anumit port, comutatorul va putea trimite traficul destinat gazdei respective prin portul care este asociat gazdei pentru transmisiile ulterioare.

Dacă comutatorul primește un cadru de date pentru care nu există nicio adresă MAC de destinație în tabel, acesta redirecționează cadrul pe toate porturile, cu excepția celui pe care a fost primit cadrul. Dacă se primește un răspuns de la gazda destinație, comutatorul introduce adresa MAC a gazdei în tabelul de adrese folosind date din câmpul de adresă sursă al cadrului. În rețelele cu mai multe switch-uri conectate, tabelele de adrese MAC conțin mai multe adrese MAC ale portului care conectează switch-urile, care reflectă elemente din afara nodului. De obicei, porturile de comutare utilizate pentru a conecta două comutatoare au mai multe adrese MAC introduse în tabelul corespunzător.

În trecut, comutatoarele foloseau una dintre următoarele metode de redirecționare pentru a comuta datele între porturile de rețea:

Comutare tamponată

Comutare fără tamponare

În comutarea tamponată, atunci când comutatorul primește un cadru, acesta stochează datele într-un buffer până când este primit întregul cadru. În timpul stocării, comutatorul analizează cadrul pentru a obține informații despre destinația acestuia. De asemenea, comutatorul verifică erorile utilizând coada cadrului de verificare a redundanței ciclice Ethernet (CRC).

Când se utilizează comutarea fără tampon, comutatorul procesează datele pe măsură ce sosesc, chiar dacă transferul nu s-a încheiat încă. Switch-ul pune în buffer doar suficiente cadre pentru a citi adresa MAC de destinație, astfel încât să poată determina spre ce port să redirecționeze datele. Adresa MAC de destinație este specificată în 6 octeți ai cadrului după preambul. Switch-ul caută adresa MAC de destinație în tabelul său de switch, determină portul de interfață de ieșire și direcționează cadrul către nodul său de destinație prin portul dedicat al switch-ului. Comutatorul nu verifică cadrul pentru eventuale erori. Deoarece comutatorul nu trebuie să aștepte ca întregul cadru să fie tamponat și nu efectuează verificarea erorilor, comutarea fără tamponare este mai rapidă decât comutarea cu tamponare. Cu toate acestea, deoarece comutatorul nu verifică erorile, transmite cadre corupte în întreaga rețea. În timpul redirecționării, cadrele deteriorate reduc debitul. În cele din urmă, NIC-ul de destinație respinge cadrele corupte.

Comutatoare modulare oferă o mai mare flexibilitate de configurare. De obicei, ele vin cu diferite dimensiuni de șasiu pentru a permite instalarea mai multor plăci de linie modulare. Porturile sunt de fapt localizate pe carduri de linie. Placa de linie este introdusă în carcasa comutatorului, similar plăcilor de expansiune instalate într-un PC. Cu cât șasiul este mai mare, cu atât acceptă mai multe module. După cum se arată în imagine, există multe dimensiuni diferite de șasiu din care să alegeți. Dacă ați achiziționat un comutator modular cu o placă de linie cu 24 de porturi, puteți instala cu ușurință un altul cu același card, crescând numărul total de porturi la 48.

Comutatorul este unul dintre cele mai importante dispozitive utilizate în construirea unei rețele locale. În acest articol vom vorbi despre ce sunt comutatoarele și ne vom concentra pe caracteristicile importante care trebuie luate în considerare atunci când alegeți un comutator de rețea locală.

Mai întâi, să ne uităm la diagrama bloc generală pentru a înțelege ce loc ocupă comutatorul în rețeaua locală a întreprinderii.

Figura de mai sus prezintă cea mai comună diagramă bloc a unei rețele locale mici. De regulă, comutatoarele de acces sunt utilizate în astfel de rețele locale.

Comutatoarele de acces sunt conectate direct la utilizatorii finali, oferindu-le acces la resursele rețelei locale.

Cu toate acestea, în rețelele locale mari, comutatoarele îndeplinesc următoarele funcții:

Nivel de acces la rețea. După cum sa menționat mai sus, comutatoarele de acces oferă puncte de conectare pentru dispozitivele utilizatorului final. În rețelele locale mari, cadrele comutatoarelor de acces nu comunică între ele, ci sunt transmise prin comutatoare de distribuție.

Nivel de distribuție. Comutatoarele la acest nivel redirecționează traficul între comutatoarele de acces, dar nu interacționează cu utilizatorii finali.

Nivelul nucleului de sistem. Dispozitivele de acest tip combină canalele de transmisie a datelor de la comutatoarele de nivel de distribuție în rețele locale teritoriale mari și asigură comutarea cu viteză foarte mare a fluxurilor de date.

Comutatoarele sunt:

Comutatoare negestionate. Acestea sunt dispozitive autonome obișnuite dintr-o rețea locală care gestionează transferul de date în mod independent și nu au posibilitatea de configurare suplimentară. Datorită ușurinței de instalare și prețului scăzut, acestea sunt utilizate pe scară largă pentru instalarea acasă și în întreprinderile mici.

Comutatoare gestionate. Dispozitive mai avansate și mai scumpe. Acestea permit administratorului de rețea să le configureze în mod independent pentru sarcini specificate.

Comutatoarele gestionate pot fi configurate în unul dintre următoarele moduri:

Prin portul de consolă Prin interfața WEB

Prin Telnet Prin protocol SNMP

Prin SSH

Schimbați nivelurile

Toate comutatoarele pot fi împărțite în niveluri de model OSI . Cu cât este mai mare acest nivel, cu atât mai mari sunt capabilitățile comutatorului, cu toate acestea, costul său va fi semnificativ mai mare.

Comutatoare de nivel 1. Acest nivel include hub-uri, repetoare și alte dispozitive care funcționează la nivel fizic. Aceste dispozitive au fost prezente în zorii dezvoltării Internetului și nu sunt utilizate în prezent în rețeaua locală. După ce a primit un semnal, un dispozitiv de acest tip pur și simplu îl transmite mai departe către toate porturile, cu excepția portului expeditor

Comutatoare de nivel 22) . Acest nivel include comutatoare negestionate și unele gestionate ( intrerupator ) lucrând la nivelul de legătură al modelului OSI . Comutatoarele de nivel al doilea funcționează cu cadre - cadre: un flux de date împărțit în porțiuni. După ce a primit cadrul, comutatorul de nivel 2 citește adresa expeditorului din cadru și o introduce în tabelul său MAC adrese, potrivind această adresă cu portul pe care a primit acest cadru. Datorită acestei abordări, Layer 2 comută datele înainte numai către portul de destinație, fără a crea trafic în exces pe alte porturi. Comutatoarele de nivel 2 nu înțeleg IP adrese situate la al treilea nivel de rețea al modelului OSI și funcționează numai la nivel de link.

Switch-urile de nivel 2 acceptă cele mai comune protocoale, cum ar fi:

IEEE 802.1 q sau VLAN rețele locale virtuale. Acest protocol vă permite să creați rețele logice separate în cadrul aceleiași rețele fizice.

De exemplu, dispozitivele conectate la același comutator, dar situate în diferite VLAN nu se vor vedea și vor putea transmite date numai în propriul domeniu de difuzare (dispozitive din același VLAN). Între ele, calculatoarele din figura de mai sus vor putea transfera date folosind un dispozitiv care operează la al treilea nivel cu IP adrese: router.

IEEE 802.1p (etichete prioritare ). Acest protocol este prezent în mod nativ în protocol IEEE 802.1q și este un câmp de 3 biți de la 0 la 7. Acest protocol vă permite să marcați și să sortați tot traficul după importanță prin setarea priorităților (prioritate maximă 7). Cadrele cu prioritate mai mare vor fi redirecționate mai întâi.

Protocolul IEEE 802.1d Spanning Tree (STP).Acest protocol construiește o rețea locală sub forma unei structuri arborescente pentru a evita buclele de rețea și pentru a preveni formarea unei furtuni de rețea.

Să presupunem că rețeaua locală este instalată sub formă de inel pentru a crește toleranța la erori a sistemului. Comutatorul cu cea mai mare prioritate în rețea este selectat ca comutator rădăcină.În exemplul de mai sus, SW3 este rădăcina. Fără să se aprofundeze în algoritmii de execuție a protocolului, comutatoarele calculează calea cu costul maxim și o blochează. De exemplu, în cazul nostru, cea mai scurtă cale de la SW3 la SW1 și SW2 va fi prin propriile interfețe dedicate (DP) Fa 0/1 și Fa 0/2. În acest caz, prețul implicit al căii pentru interfața de 100 Mbit/s va fi 19. Interfața Fa 0/1 a comutatorului de rețea locală SW1 este blocată deoarece prețul total al căii va fi suma a două tranziții între interfețele de 100 Mbit/s 19+19=38.

Dacă ruta de lucru este deteriorată, comutatoarele vor recalcula calea și vor debloca acest port

IEEE 802.1w Protocol rapid spanning tree (RSTP).Standard 802.1 îmbunătățit d , care are stabilitate mai mare și timp de recuperare mai scurt al liniei de comunicație.

Protocol IEEE 802.1s Multiple spanning tree.Cea mai recentă versiune, ținând cont de toate deficiențele protocoalelor STP și RSTP.

IEEE 802.3ad agregare de legături pentru legătura paralelă.Acest protocol vă permite să combinați porturile în grupuri. Viteza totală a unui anumit port de agregare va fi suma vitezelor fiecărui port din acesta.Viteza maximă este determinată de standardul IEEE 802.3ad și este de 8 Gbit/s.

Comutatoare de nivel 33) . Aceste dispozitive sunt numite și multiswitch-uri, deoarece combină capacitățile comutatoarelor care funcționează la al doilea nivel și ale routerelor care funcționează cu IP pachete la nivelul al treilea.Switch-urile Layer 3 acceptă pe deplin toate caracteristicile și standardele switch-urilor Layer 2. Dispozitivele din rețea pot fi accesate folosind adrese IP. Un comutator de nivel 3 acceptă stabilirea diferitelor conexiuni: l 2 tp, pptp, pppoe, vpn etc.

Comutatoare de nivel 4 4) . Dispozitive de nivel L4 care funcționează la modelul stratului de transport OSI . Responsabil pentru asigurarea fiabilității transmisiei datelor. Aceste comutatoare pot, pe baza informațiilor din antetele pachetelor, să înțeleagă că traficul aparține diferitelor aplicații și să ia decizii cu privire la redirecționarea unui astfel de trafic pe baza acestor informații. Numele acestor dispozitive nu este stabilit; uneori ele sunt numite întrerupătoare inteligente sau întrerupătoare L4.

Principalele caracteristici ale comutatoarelor

Numărul de porturi. În prezent, există switch-uri cu un număr de porturi de la 5 la 48. Numărul de dispozitive de rețea care pot fi conectate la un anumit switch depinde de acest parametru.

De exemplu, atunci când construim o rețea locală mică de 15 computere, vom avea nevoie de un comutator cu 16 porturi: 15 pentru conectarea dispozitivelor finale și unul pentru instalarea și conectarea unui router pentru a accesa Internetul.

Rata de transfer de date. Aceasta este viteza cu care funcționează fiecare port de comutare. De obicei, vitezele sunt specificate după cum urmează: 10/100/1000 Mbit/s. Viteza portului este determinată în timpul negocierii automate cu dispozitivul final. Pe comutatoarele gestionate, acest parametru poate fi configurat manual.

De exemplu : Un dispozitiv client PC cu o placă de rețea de 1 Gbps este conectat la un port de comutare cu o viteză de operare de 10/100 Mbps c . Ca rezultat al negocierii automate, dispozitivele sunt de acord să utilizeze viteza maximă posibilă de 100 Mbps.

Negociere porturi automateîntre Full – duplex și semi – duplex. Full – duplex: Transferul de date se realizează simultan în două direcții. Half-duplex Transmiterea datelor se realizează mai întâi într-o direcție, apoi în cealaltă direcție secvenţial.

Lățimea de bandă internă a materialului. Acest parametru arată viteza totală la care comutatorul poate procesa date de la toate porturile.

De exemplu: pe o rețea locală există un switch cu 5 porturi care funcționează la o viteză de 10/100 Mbit/s. În specificațiile tehnice, parametrul matricei de comutare este de 1 Gbit/ c . Aceasta înseamnă că fiecare port este în Full-duplex poate funcționa la o viteză de 200 Mbit/ c (recepție 100 Mbit/s și transmisie 100 Mbit/s). Să presupunem că parametrul acestei matrice de comutare este mai mic decât cel specificat. Aceasta înseamnă că în timpul sarcinilor de vârf, porturile nu vor putea funcționa la viteza declarată de 100 Mbit/s.

Negociere tip cablu MDI/MDI-X automat. Această funcție vă permite să determinați care dintre cele două metode a fost sertizată perechea răsucită EIA/TIA-568A sau EIA/TIA-568B. La instalarea rețelelor locale, schema EIA/TIA-568B este cea mai utilizată.

Stivuire este combinația mai multor comutatoare într-un singur dispozitiv logic. Diferiți producători de comutatoare folosesc propriile tehnologii de stivuire, de ex. c isco folosește tehnologia de stivuire Stack Wise cu o magistrală de 32 Gbps între comutatoare și Stack Wise Plus cu o magistrală de 64 Gbps între comutatoare.

De exemplu, această tehnologie este relevantă în rețelele locale mari, unde este necesar să se conecteze mai mult de 48 de porturi pe baza unui singur dispozitiv.

Montare pentru rack de 19".. În mediile de acasă și în rețelele locale mici, comutatoarele sunt adesea instalate pe suprafețe plane sau montate pe perete, dar prezența așa-numitelor „urechi” este necesară în rețelele locale mai mari în care echipamentele active sunt amplasate în dulapurile serverelor.

Dimensiunea tabelului MACadrese Un comutator este un dispozitiv care funcționează la nivelul 2 al modelului OSI . Spre deosebire de un hub, care pur și simplu redirecționează cadrul primit către toate porturile, cu excepția portului expeditor, comutatorul învață: își amintește MAC adresa dispozitivului expeditorului, introducerea acestuia, numărul portului și durata de viață a intrării în tabel. Folosind acest tabel, comutatorul nu redirecționează cadrul către toate porturile, ci numai către portul destinatar. Dacă numărul de dispozitive de rețea din rețeaua locală este semnificativ și dimensiunea tabelului este plină, comutatorul începe să suprascrie intrările mai vechi din tabel și scrie altele noi, ceea ce reduce semnificativ viteza comutatorului.

Jumboframe . Această caracteristică permite comutatorului să gestioneze pachete de dimensiuni mai mari decât cele definite de standardul Ethernet. După ce fiecare pachet este primit, se petrece ceva timp procesându-l. Când utilizați o dimensiune mărită a pachetului folosind tehnologia Jumbo Frame, puteți economisi timp de procesare a pachetelor în rețele care utilizează rate de transfer de date de 1 Gb/sec și mai mari. La o viteză mai mică nu există un câștig mare

Comutarea modurilor.Pentru a înțelege principiul de funcționare a modurilor de comutare, luați în considerare mai întâi structura cadrului transmis la nivelul conexiunii de date între dispozitivul de rețea și comutatorul de pe rețeaua locală:

După cum se vede din imagine:

Mai întâi vine preambulul care semnalează începutul transmisiei cadrelor,
Apoi MAC adresa de destinatie ( DA) și MAC adresa expeditorului ( S.A.)
ID de nivel al treilea: Se utilizează IPv 4 sau IPv 6
Și la sfârșit suma de control FCS: O valoare CRC de 4 octeți utilizată pentru a detecta erorile de transmisie. Calculat de partea care trimite și plasat în câmpul FCS. Partea care primește calculează această valoare în mod independent și o compară cu valoarea primită.

Acum să ne uităm la modurile de comutare:

Stocați - și - înainte. Acest mod de comutare salvează întregul cadru într-un buffer și verifică câmpul FCS , care se află la sfârșitul cadrului și dacă suma de control a acestui câmp nu se potrivește, aruncă întregul cadru. Ca rezultat, probabilitatea de congestie a rețelei este redusă, deoarece este posibil să se arunce cadrele cu erori și să întârzie timpul de transmisie a pachetului. Această tehnologie este prezentă în comutatoarele mai scumpe.

Tăiat prin. Tehnologie mai simplă. În acest caz, cadrele pot fi procesate mai rapid, deoarece nu sunt complet salvate în buffer. Pentru analiză, datele de la începutul cadrului până la adresa MAC de destinație (DA), inclusiv, sunt stocate într-un buffer. Comutatorul citește această adresă MAC și o redirecționează către destinație. Dezavantajul acestei tehnologii este că comutatorul în acest caz redirecționează atât pachetele pitice cu o lungime mai mică de intervale de 512 biți, cât și pachetele deteriorate, crescând încărcarea rețelei locale.

Suport tehnologie PoE

Tehnologia Pover over Ethernet vă permite să alimentați un dispozitiv de rețea prin același cablu. Această soluție vă permite să reduceți costul instalării suplimentare a liniilor de alimentare.

Există următoarele standarde PoE:

PoE 802.3af acceptă echipamente de până la 15,4 W

PoE 802.3at acceptă echipamente de până la 30W

PoE pasiv

PoE 802.3 af/at are circuite de control inteligente pentru alimentarea cu tensiune a dispozitivului: înainte de a alimenta dispozitivul PoE, sursa standard af/at negociază cu aceasta pentru a evita deteriorarea dispozitivului. PoE pasiv este mult mai ieftin decât primele două standarde; puterea este furnizată direct dispozitivului prin perechi libere de cablu de rețea fără nicio coordonare.

Caracteristicile standardelor

Standardul PoE 802.3af este acceptat de majoritatea camerelor IP, telefoanelor IP și punctelor de acces ieftine.

Standardul PoE 802.3at este prezent în modelele mai scumpe de camere de supraveghere video IP, unde nu este posibil să se îndeplinească 15,4 W. În acest caz, atât camera video IP, cât și sursa PoE (comutator) trebuie să accepte acest standard.

Sloturi de extensie. Switch-urile pot avea sloturi de expansiune suplimentare. Cele mai comune sunt modulele SFP (Small Form-Factor Pluggable). Transceiver modulare, compacte utilizate pentru transmisia de date într-un mediu de telecomunicații.

Modulele SFP sunt introduse într-un port SFP liber al unui router, comutator, multiplexor sau convertor media. Deși există module SFP Ethernet, cele mai comuneModulele de fibră optică sunt folosite pentru a conecta canalul principal atunci când se transmit date pe distanțe lungi dincolo de standardul Ethernet. Modulele SFP sunt selectate în funcție de distanță și viteza de transfer de date. Cele mai comune sunt modulele SFP cu fibre duale, care folosesc o fibră pentru recepție și cealaltă pentru transmiterea datelor. Cu toate acestea, tehnologia WDM permite transmiterea datelor la diferite lungimi de undă printr-un singur cablu optic.

Modulele SFP sunt:

SX - 850 nm utilizat cu cablu optic multimod pe distanțe de până la 550 m
LX - 1310 nm este utilizat cu ambele tipuri de cablu optic (SM și MM) la o distanță de până la 10 km
BX - 1310/1550 nm este utilizat cu ambele tipuri de cablu optic (SM și MM) la o distanță de până la 10 km
XD - 1550 nm este utilizat cu cablu monomod de până la 40 km, ZX până la 80 km, EZ sau EZX până la 120 km și DWDM

Standardul SFP în sine prevede transmiterea datelor la o viteză de 1 Gbit/s sau la o viteză de 100 Mbit/s. Pentru un transfer mai rapid de date, au fost dezvoltate module SFP+:

Transfer de date SFP+ la 10 Gbps
Transfer de date XFP la 10 Gbps
Transfer de date QSFP+ la 40 Gbps
Transfer de date CFP la 100 Gbps

Cu toate acestea, la viteze mai mari, semnalele sunt procesate la frecvențe înalte. Acest lucru necesită o mai mare disipare a căldurii și, în consecință, dimensiuni mai mari. Prin urmare, de fapt, factorul de formă SFP este încă păstrat doar în modulele SFP+.

Concluzie

Mulți cititori au întâlnit probabil switch-uri neadministrate și switch-uri de nivel 2 administrate cu costuri reduse în rețele locale mici. Cu toate acestea, alegerea comutatoarelor pentru construirea de rețele locale mai mari și complexe din punct de vedere tehnic este cel mai bine lăsată profesioniștilor.

Safe Kuban folosește comutatoare de la următoarele mărci atunci când instalează rețele locale:

Soluție profesională:

Cisco

Qtech

Soluție bugetară

D-Link

Tp-Link

Tenda

Safe Kuban realizează instalarea, punerea în funcțiune și întreținerea rețelelor locale în Krasnodar și în sudul Rusiei.

Alegerea routerului de utilizat este determinată de interfețele Ethernet care se potrivesc cu tehnologia comutatorului din centrul rețelei LAN. Este important de reținut că routerele oferă multe servicii și caracteristici LAN.

Fiecare LAN are un router, care este folosit ca gateway pentru a conecta LAN-ul la alte rețele. Un LAN are unul sau mai multe hub-uri sau comutatoare pentru a conecta dispozitivele finale la LAN.

Routerele sunt principalele dispozitive utilizate pentru conectarea rețelelor. Fiecare port de pe router se conectează la o rețea diferită și direcționează pachetele între rețele. Routerele pot sparge domeniile de difuzare și de coliziune.

Routerele sunt, de asemenea, folosite pentru a conecta rețele care folosesc tehnologii diferite. Pot avea atât interfețe LAN, cât și WAN.

Interfețele LAN ale routerelor le permit să se conecteze la media LAN. De obicei, acestea sunt conexiuni prin cablu UTP, dar pot fi adăugate module pentru a permite fibre optice. În funcție de seria sau modelul de routere, acestea pot avea mai multe tipuri de interfețe pentru conexiunile prin cablu WAN și LAN.

Dispozitive intranet

Pentru a crea o rețea LAN, trebuie să selectăm dispozitivele adecvate pentru a conecta nodurile finale la rețea. Cele mai frecvente două dispozitive utilizate sunt hub-urile și comutatoarele.

Hub

Hub-ul primește semnalul, îl regenerează și îl trimite către toate porturile. Utilizarea hub-urilor creează o magistrală logică. Aceasta înseamnă că LAN utilizează media în modul de acces multiplu. Porturile folosesc o abordare de partajare a lățimii de bandă, care deseori duce la o performanță redusă pe LAN din cauza coliziunilor și recuperării. Deși pot fi conectate mai multe hub-uri, va exista totuși un singur domeniu de coliziune.

Hub-urile sunt mai puțin costisitoare decât comutatoarele. Un hub este de obicei ales ca dispozitiv intermediar pentru un LAN foarte mic care are cerințe reduse de lățime de bandă sau unde finanțele sunt limitate.

Intrerupator

Comutatorul primește cadrul și regenerează fiecare bit al cadrului către portul de destinație corespunzător. Acest dispozitiv este folosit pentru a segmenta rețeaua în mai multe domenii de coliziune. Spre deosebire de un hub, un comutator reduce numărul de coliziuni pe LAN. Fiecare port de pe comutator creează un domeniu de coliziune separat. Acest lucru creează o topologie logică punct la punct pentru dispozitiv pe fiecare port. În plus, comutatorul oferă lățime de bandă dedicată pe fiecare port, ceea ce poate îmbunătăți performanța LAN. Un comutator LAN poate fi, de asemenea, utilizat pentru a conecta segmente de rețea la viteze diferite.

În general, comutatoarele sunt alese pentru a conecta dispozitivele la LAN. Deși un comutator este mai scump decât un hub, performanța și fiabilitatea sa îmbunătățite îl fac să fie rentabil.

Există o întreagă gamă de comutatoare disponibile cu o varietate de caracteristici care vă permit să conectați mai multe computere într-o configurație LAN tipică de întreprindere.

Cum să alegi un comutator având în vedere varietatea existentă? Funcționalitatea modelelor moderne este foarte diferită. Puteți achiziționa fie un comutator simplu neadministrat, fie un comutator gestionat multifuncțional, care nu este mult diferit de un router cu drepturi depline. Un exemplu al acestuia din urmă este Mikrotik CRS125-24G-1S-2HND-IN de la noua linie Cloud Router Switch. În consecință, prețul unor astfel de modele va fi mult mai mare.

Prin urmare, atunci când alegeți un comutator, în primul rând, trebuie să decideți care dintre funcțiile și parametrii comutatoarelor moderne aveți nevoie și pentru care nu ar trebui să plătiți în exces. Dar mai întâi, puțină teorie.

Tipuri de comutatoare

Cu toate acestea, dacă comutatoarele administrate anterior diferă de comutatoarele neadministrate, inclusiv o gamă mai largă de funcții, acum diferența poate fi doar în posibilitatea sau imposibilitatea gestionării dispozitivelor de la distanță. În rest, producătorii adaugă funcționalitate suplimentară chiar și celor mai simple modele, crescându-le adesea costul.

Prin urmare, în acest moment, clasificarea comutatoarelor după nivel este mai informativă.

Schimbați nivelurile

Pentru a alege un comutator care se potrivește cel mai bine nevoilor noastre, trebuie să-i cunoaștem nivelul. Această setare este determinată în funcție de modelul de rețea OSI (transfer de date) utilizat de dispozitiv.

Dispozitive primul nivel, folosind fizic transmisia de date aproape că a dispărut de pe piață. Dacă altcineva își amintește hub-urile, atunci acesta este doar un exemplu de nivel fizic când informațiile sunt transmise într-un flux continuu.
Nivelul 2. Aproape toate comutatoarele negestionate se încadrează în această categorie. Asa numitul canal model de rețea. Dispozitivele împart informațiile primite în pachete (cadre) separate, le verifică și le trimit către un anumit dispozitiv destinatar. Baza pentru distribuirea informațiilor în comutatoarele de nivel al doilea sunt adresele MAC. Din acestea, comutatorul alcătuiește un tabel de adrese, amintindu-și ce port corespunde cărei adrese MAC. Ei nu înțeleg adresele IP.

Nivelul 3. Alegând un astfel de comutator, obțineți un dispozitiv care funcționează deja cu adrese IP. De asemenea, suportă multe alte posibilități de lucru cu date: conversia adreselor logice în cele fizice, protocoale de rețea IPv4, IPv6, IPX etc., pptp, pppoe, conexiuni vpn și altele. Pe al treilea, reţea nivel de transmisie a datelor, aproape toate routerele și cea mai „avansată” parte a comutatoarelor funcționează.

Nivelul 4. Modelul de rețea OSI folosit aici se numește transport. Nici măcar toate routerele nu sunt lansate cu suport pentru acest model. Distribuția traficului are loc la un nivel inteligent - dispozitivul poate funcționa cu aplicații și, pe baza antetelor pachetelor de date, le poate direcționa către adresa dorită. În plus, protocoalele de nivel de transport, de exemplu TCP, garantează fiabilitatea livrării pachetelor, mențin o anumită secvență a transmisiei lor și sunt capabile să optimizeze traficul.

Selectați un comutator - citiți caracteristicile

Cum să alegi un comutator pe baza parametrilor și funcțiilor? Să ne uităm la ce se înțelege prin unele dintre simbolurile utilizate în mod obișnuit în specificații. Parametrii de bază includ:

Numărul de porturi. Numărul lor variază de la 5 la 48. Atunci când alegeți un comutator, este mai bine să oferiți o rezervă pentru extinderea ulterioară a rețelei.

Rata de date de bază. Cel mai adesea vedem denumirea 10/100/1000 Mbit/s - vitezele pe care le suportă fiecare port al dispozitivului. Adică comutatorul selectat poate funcționa la o viteză de 10 Mbit/s, 100 Mbit/s sau 1000 Mbit/s. Există destul de multe modele care sunt echipate atât cu porturi gigabit, cât și 10/100 Mb/s. Cele mai multe switch-uri moderne funcționează conform standardului IEEE 802.3 Nway, detectând automat vitezele portului.

Lățimea de bandă și lățimea de bandă internă. Prima valoare, numită și matricea de comutare, este cantitatea maximă de trafic care poate fi trecută prin comutator pe unitatea de timp. Se calculează foarte simplu: număr de porturi x viteza portului x 2 (duplex). De exemplu, un comutator gigabit cu 8 porturi are un debit de 16 Gbps.
Debitul intern este de obicei indicat de producător și este necesar doar pentru comparație cu valoarea anterioară. Dacă lățimea de bandă internă declarată este mai mică decât cea maximă, dispozitivul nu va face față bine sarcinilor grele, va încetini și va îngheța.

Detectare automată MDI/MDI-X. Aceasta este auto-detecție și suport pentru ambele standarde prin care perechea torsadată a fost sertizată, fără a fi nevoie de control manual al conexiunilor.

Sloturi de extensie. Posibilitatea de a conecta interfețe suplimentare, de exemplu, optice.

Dimensiunea tabelului de adrese MAC. Pentru a selecta un comutator, este important să calculați în avans dimensiunea tabelului de care aveți nevoie, de preferință ținând cont de extinderea viitoare a rețelei. Dacă nu există suficiente intrări în tabel, comutatorul va scrie altele noi peste cele vechi, iar acest lucru va încetini transferul de date.

Factor de formă. Comutatoarele sunt disponibile în două tipuri de carcasă: desktop/montate pe perete și montate pe rack. În acest din urmă caz, dimensiunea standard a dispozitivului este de 19 inci. Urechile speciale pentru montarea pe rack pot fi detașabile.

Selectăm un comutator cu funcțiile de care avem nevoie pentru a lucra cu traficul

Controlul debitului ( Controlul debitului, protocol IEEE 802.3x). Oferă coordonarea trimiterii și primirii datelor între dispozitivul de trimitere și comutator la sarcini mari, pentru a evita pierderea pachetelor. Funcția este susținută de aproape fiecare comutator.

Cadru Jumbo- pachete crescute. Folosit pentru viteze de la 1 Gbit/sec și mai mare, vă permite să accelerați transferul de date prin reducerea numărului de pachete și a timpului de procesare a acestora. Funcția se găsește în aproape fiecare comutator.

Moduri Full-duplex și Half-duplex. Aproape toate switch-urile moderne acceptă negocierea automată între semi-duplex și full-duplex (transmiterea datelor într-o singură direcție, transferul datelor în ambele direcții în același timp) pentru a evita problemele în rețea.

Prioritizarea traficului (standard IEEE 802.1p)- dispozitivul poate identifica pachete mai importante (de exemplu, VoIP) și le poate trimite mai întâi. Atunci când alegeți un comutator pentru o rețea în care o parte semnificativă a traficului va fi audio sau video, ar trebui să acordați atenție acestei funcții

A sustine VLAN(standard IEEE 802.1q). VLAN este un mijloc convenabil pentru delimitarea secțiunilor separate: rețeaua internă a unei întreprinderi și rețeaua publică pentru clienți, diverse departamente etc.

Pentru a asigura securitatea în cadrul rețelei, controlați sau verificați performanța echipamentelor de rețea, se poate folosi oglindirea (duplicarea traficului). De exemplu, toate informațiile primite sunt trimise la un singur port pentru verificare sau înregistrare de către un anumit software.

Port forwarding. Este posibil să aveți nevoie de această funcție pentru a implementa un server cu acces la Internet sau pentru jocuri online.

Protecție buclă - funcții STP și LBD. Deosebit de important atunci când alegeți comutatoare neadministrate. Este aproape imposibil să detectați bucla formată în ele - o secțiune în buclă a rețelei, cauza multor erori și înghețari. LoopBack Detection blochează automat portul în care a avut loc o buclă. Protocolul STP (IEEE 802.1d) și descendenții săi mai avansati - IEEE 802.1w, IEEE 802.1s - acționează puțin diferit, optimizând rețeaua pentru o structură arborescentă. Inițial, structura prevede ramuri de rezervă, bucle. Sunt dezactivate în mod implicit, iar comutatorul le pornește numai atunci când există o pierdere pe unele dintre liniile principale.

agregare de legături (IEEE 802.3ad). Mărește debitul canalului prin combinarea mai multor porturi fizice într-unul logic. Debitul maxim conform standardului este de 8 Gbit/sec.

Stivuire. Fiecare producător are propriul design de stivuire, dar, în general, această caracteristică se referă la combinația virtuală de mai multe comutatoare într-o singură unitate logică. Scopul stivuirii este de a obține un număr mai mare de porturi decât este posibil cu un comutator fizic.

Comutați funcțiile pentru monitorizare și depanare

Multe întrerupătoare detectează o conexiune defectuoasă a cablului, de obicei atunci când dispozitivul este pornit, precum și tipul de defecțiune - fir întrerupt, scurtcircuit etc. De exemplu, D-Link oferă indicatori speciali pe corp:

Protecție împotriva traficului de viruși (Safeguard Engine). Tehnica vă permite să creșteți stabilitatea de funcționare și să protejați procesorul central de supraîncărcările cu traficul „gunoi” al programelor de virus.

Caracteristici de putere

Economie de energie.Cum să alegi un comutator care te va economisi energie? Fiţi atenție pentru prezența funcțiilor de economisire a energiei. Unii producători, cum ar fi D-Link, produc comutatoare cu reglare a consumului de energie. De exemplu, un comutator inteligent monitorizează dispozitivele conectate la acesta și, dacă oricare dintre ele nu funcționează în acest moment, portul corespunzător este pus în „modul de repaus”.

Alimentare prin Ethernet (PoE, standard IEEE 802.af). Un comutator care utilizează această tehnologie poate alimenta dispozitivele conectate la acesta prin cabluri cu perechi răsucite.

Protecție la trăsnet încorporată. O funcție foarte necesară, dar trebuie să ne amintim că astfel de întrerupătoare trebuie să fie împământate, altfel protecția nu va funcționa.

site-ul web