Opća klasifikacija sklopki

Računalo Mreža je skupina računala koja su međusobno povezana komunikacijskim kanalom. Kanal osigurava razmjenu podataka unutar mreže, odnosno razmjenu podataka između računala određene skupine. Mreža se može sastojati od dva ili tri računala ili može ujediniti nekoliko tisuća računala. Fizički, razmjena podataka između računala može se vršiti putem posebnog kabela, optičkog kabela ili putem upletena parica.

Mrežni hardver i hardver-softver pomažu u povezivanju računala u mrežu i osiguravaju njihovu interakciju. Ta se sredstva mogu podijeliti na sljedeće grupe prema njihovoj glavnoj funkcionalnoj namjeni:

Pasivna mrežna oprema koja spaja konektore, kabele, patch kabele, patch panele, telekomunikacijske utičnice itd.;

Pretvarači/adapteri aktivne mrežne opreme, modemi, repetitori, mostovi, preklopnici, usmjerivači itd.

Trenutno se razvoj računalnih mreža odvija u sljedećim područjima:

Povećanje brzine;

Implementacija segmentacije temeljene na prebacivanju;

Povezivanje mreža korištenjem usmjeravanja.

Prebacivanje sloja 2

Uzimajući u obzir svojstva drugog sloja ISO/OSI referentnog modela i njegovu klasičnu definiciju, možemo vidjeti da ovoj razini pripada glavnom udjelu nekretnina za putovanje na posao.

Sloj podatkovne veze osigurava pouzdan prijenos podataka preko fizičkog kanala. Konkretno, bavi se pitanjima fizičkog adresiranja (za razliku od mrežnog ili logičkog adresiranja), topologije mreže, discipline linija (kako bi krajnji sustav trebao koristiti mrežnu vezu), obavijesti o greškama, redoslijeda blokova podataka i kontrole protoka informacija.

Zapravo, funkcionalnost definirana OSI slojem podatkovne veze služi kao platforma za neke od današnjih najmoćnijih tehnologija. Važnost Layer 2 funkcionalnosti je naglašena činjenicom da proizvođači hardvera nastavljaju mnogo ulagati u razvoj uređaja s takvom funkcionalnošću, tj. prekidača.

Prebacivanje sloja 3

Prebacivanje sloja 3? Ovo je hardversko usmjeravanje. Tradicionalni usmjerivači implementiraju svoje funkcije pomoću softverski kontroliranih procesora, što ćemo nazvati softverskim usmjeravanjem. Tradicionalni usmjerivači obično prosljeđuju pakete brzinom od oko 500 000 paketa u sekundi. Layer 3 switchevi danas rade na brzinama do 50 milijuna paketa u sekundi. Također ga je moguće dodatno povećati, budući da je svaki modul sučelja, kao u prekidaču druge razine, opremljen vlastitim procesorom za prosljeđivanje paketa koji se temelji na ASIC-u. Stoga povećanje broja modula dovodi do povećanja performansi usmjeravanja. Korištenje tehnologija velike brzine Veliki prilagođeni integrirani sklopovi (ASIC) je glavna karakteristikašto razlikuje Layer 3 preklopnike od tradicionalnih usmjerivača.

Switch je uređaj koji radi na drugoj/trećoj razini ISO/OSI referentnog modela i dizajniran je za kombiniranje mrežnih segmenata koji rade na istom protokolu sloja veze/mreže. Prekidač usmjerava promet samo kroz jedan port koji je potreban da stigne do odredišta.

Slika (vidi sliku 1) prikazuje klasifikaciju prekidača prema mogućnostima upravljanja iu skladu s referentni model ISO/OSI.

Slika 1 Klasifikacija prekidača

Pogledajmo pobliže svrhu i mogućnosti svake vrste prekidača.

Neupravljani prekidač? Ovo je uređaj dizajniran za povezivanje nekoliko čvorova računalna mreža unutar jednog ili više mrežnih segmenata. Podatke prenosi samo izravno primatelju, s iznimkom emitiranog prometa prema svim mrežnim čvorovima. Neupravljani prekidač ne može obavljati nikakve druge funkcije.

Upravljani preklopnici su složeniji uređaji koji vam omogućuju izvođenje niza funkcija druge i treće razine ISO/OSI modela. Njima se može upravljati putem web sučelja, naredbeni redak putem konzolnog porta ili daljinski putem SSH-a, kao i korištenjem SNMP protokola.

Preklopnici koji se mogu konfigurirati pružaju korisnicima mogućnost konfiguriranja specifičnih postavki pomoću jednostavnih uslužnih programa za upravljanje, web sučelja, pojednostavljenog sučelja naredbenog retka i SNMP-a.

Layer 2 switchevi analiziraju dolazne okvire, odlučuju o njihovom daljnjem prijenosu i prosljeđuju ih odredištima na temelju MAC adresa OSI sloja veze. Glavna prednost Layer 2 switcheva je transparentnost za protokole višeg sloja. Budući da prekidač radi na sloju 2, ne treba analizirati informacije s viših slojeva OSI modela.

Preklopnici sloja 3 obavljaju prebacivanje i filtriranje na temelju adresa slojeva veze (sloj 2) i mrežnog (sloj 3) OSI modela. Takvi preklopnici dinamički odlučuju hoće li preusmjeriti (sloj 2) ili usmjeriti (sloj 3) dolazni promet. Prekidači sloja 3 obavljaju unutarnje prebacivanje radna skupina i usmjeravanje između različitih podmreža ili virtualnih lokalnih mreža (VLAN).

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja jednostavno je. Koristite obrazac u nastavku

Studenti, diplomanti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam vrlo zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

1. Klasificiraj prekidačs o tehnološkoj izvedbi

LAN preklopnici dolaze u širokom rasponu značajki i cijena.

Jedan od razloga tako velikih razlika je taj što su one namijenjene rješavanju razne klase zadaci. Vrhunski prekidači trebali bi osigurati visoke performanse i gustoću priključaka te podržavaju veliki raspon funkcija upravljanja. Prekidači niže klase obično imaju mali broj priključaka i ne mogu podržati funkcije upravljanja.

Jedna od glavnih razlika je arhitektura koja se koristi u prekidaču:

1. Na temelju sklopne matrice (poprečna traka);

2. Sa zajedničkom memorijom s više ulaza (zajednička memorija);

3. Na temelju uobičajenog autobusa velike brzine.

Često se ove tri metode komunikacije kombiniraju u jednom prekidaču.

2. Razvrstaj prekidače prema dizajnu

1. Samostalni preklopnici s fiksnim brojem priključaka;

2. Modularni prekidači temeljeni na šasiji;

3. Prekidači s fiksnim brojem portova, sastavljeni u stog.

3. Klasificiratisklopke prema razini rada

Ovisno o razini na kojoj sklopka radi, sklopka se dijeli na sklopku 2., 3. i 4. razine.

1. Layer 2 switching - hardver. Postoje 2 glavna razloga za korištenje Layer 2 switcheva - segmentacija mreže i agregacija radnih grupa;

2. Layer 3 switching - odluke se donose na temelju informacija mrežnog sloja, a ne na temelju MAC adresa. Glavna svrha komutacije sloja 3 je postići brzinu komutacije sloja 2 i skalabilnost usmjeravanja;

3. Prebacivanje sloja 4 - odluka o prijenosu paketa ne temelji se samo na MAC ili IP adresama, već i na parametrima sloja 4, kao što je broj TCP/UDP porta.

4. Daj izvrstanPrebaci vezu s čvorišta

1. Skalabilnost mreže - U mreži izgrađenoj na čvorištima, propusnost se dijeli, čime se ograničava propusnost svakog čvora i čini vrlo teškim rast mreže bez gubitka performansi.

2. Latencija - vrijeme koje je potrebno paketu da stigne do odredišta. Budući da svaki čvor u mreži izgrađenoj na čvorištima mora čekati na mogućnost prijenosa podataka kako bi se izbjegle kolizije, kašnjenje se može značajno povećati kako se broj čvorova u mreži povećava.

Jednostavna zamjena čvorišta prekidačima može dramatično poboljšati učinkovitost lokalne mreže, nije potrebna zamjena

kabliranje ili mrežni adapteri. Prekidači dijele mrežu na odvojene logičke segmente, stvarajući odvojene kolizijske domene male veličine na svakom priključku. Dijeljenje velike mreže u nekoliko autonomnih segmenata pomoću preklopnika ima nekoliko prednosti:

1. Budući da se samo dio prometa preusmjerava, preklopnici smanjuju promet koji primaju uređaji u svim mrežnim segmentima;

2. Svi čvorovi spojeni na čvorište dijele cijelu propusnost. Prekidači svakom čvoru (ako je spojen izravno na priključak preklopnika) daju odvojenu propusnost, čime se smanjuje vjerojatnost sudara u mrežnim segmentima.

Na primjer, ako je 10 uređaja spojeno na čvorište od 10 Mbps, tada će svaki čvor dobiti manje od 1 Mbps protoka (10/N Mbps, gdje je N broj radnih stanica), čak i ako svi uređaji ne prenose podatke. Ako instalirate switch umjesto huba, tada će svaki čvor moći raditi brzinom od 10 Mbit/s.

5. Navedite glavne karakteristike sklopki koje utječu na performanse

Glavni pokazatelji prekidača koji karakteriziraju njegovu izvedbu su:

1. Brzina filtriranja okvira;

2. Brzina napredovanja osoblja;

3. Širina pojasa;

4. Kašnjenje prijenosa okvira.

Dodatno, postoji nekoliko karakteristika sklopke koje imaju najveći utjecaj na ove specifikacije performansi. To uključuje:

1. Veličina interne adresne tablice.

2. Veličina međuspremnika okvira.

3. Tip prebacivanja - "u hodu" ili s međupohranom.

4. Interna izvedba sabirnice.

5. Performanse procesora ili procesora.

6. Opišite glavne vrste veza s upravljanim preklopnicima

Prije nego počnete konfigurirati preklopnik, morate uspostaviti fizičku vezu između preklopnika i radne stanice. Postoje dvije vrste kablova koji se koriste za upravljanje prekidačem. Prvi tip je preko konzolnog porta (ako ga uređaj ima), drugi je preko Ethernet porta (putem Telnet protokola ili preko Web sučelja).

Na primjer, preklopnici kojima upravlja D-Link imaju konzolni priključak koji se spaja na serijski priključak računala pomoću priloženog RS-232 kabela. Konzolna veza se ponekad naziva ` Van- od- Bend"veza. To znači da konzola koristi drugačiji Mrežna veza sklop (ne koristi propusnost Ethernet portova). Može se koristiti za instaliranje i upravljanje preklopnikom čak i kada nema mrežne veze.

7. Opišite glavne tri vrsteVLAN

Prekidači vam omogućuju implementaciju tri vrste VLAN-a:

1. VLAN temeljen na portovima.

2. VLAN temeljen na MAC adresama.

3. VLAN temeljen na oznakama u dodatnom polju okvira (IEEE 802.1q standard).

8 . četOznačenojedan odVLAN:

Označavanje(Oznaka paketa) -proces dodavanja informacija o članstvu u 802.1q VLAN-u u zaglavlje okvira. Priključci na kojima je omogućeno označavanje paketa mogu zaglavljima svih poslanih paketa dodati VID broj, informacije o prioritetu itd. Ako paket stigne na već označeni priključak, taj se paket ne mijenja i stoga su sve VLAN informacije sačuvane tijekom prosljeđivanje. Označavanje paketa prvenstveno se koristi za prosljeđivanje paketa između uređaja koji podržavaju 802.1q VLAN standard.

9 . četo se događa s paketom koji pogodi portNeoznačenojedan odVLAN

· Uklanjanje oznake -Proces izdvajanja 802.1q VLAN informacija iz zaglavlja paketa. Portovi na kojima je ova značajka omogućena izdvajaju sve informacije vezane uz VLAN iz zaglavlja dolaznih i odlaznih paketa koji prolaze kroz port. Ako paket ne sadrži oznaku virtualne mreže, port ne mijenja takav paket. Ova funkcija switch se koristi pri prijenosu paketa s switcheva koji podržavaju 802.1q standard na uređaje koji ne podržavaju ovaj standard.

10 . NaPostoje dva glavna načina za stvaranje pouzdanih komunikacijskih kanala pomoću upravljanih preklopnika:

Najčešći je stvaranje redundantnih veza između preklopnika na temelju dvije tehnologije:

1. Redundancijski način rada, kada jedna od veza radi, a ostale su u "vrućem" stanju čekanja za zamjenu neuspjele veze.

2. Način ravnoteže opterećenja; u ovom slučaju podaci se prenose paralelno preko svih alternativnih veza. Za implementaciju načina koristi se agregacija portova.

Konsolidacija (agregacija) luka (Luka Kanali) - ujedinjeno jeepovezivanje više fizičkih kanala (Veza Agregacija) u jedan logički mAgistralni.

switch hub komunikacija konstruktivan

11 . KaKoje vrste agregacije komunikacijskih kanala poznajete:

Podržava dvije vrste agregacije veza: statičku i dinamičku.

Uz statičku agregaciju veza (postavljeno prema zadanim postavkama), sve postavke na prekidačima izvode se ručno.

Dinamička agregacija veza temelji se na specifikaciji IEEE 802.3ad, koja koristi Link Aggregation Control Protocol (LACP) za provjeru konfiguracije veze i usmjeravanje paketa na svaku fizičku vezu. Osim toga, LACP protokol opisuje mehanizam za dodavanje i uklanjanje kanala iz jedne komunikacijske linije. Da biste to učinili, kada konfigurirate agregirani komunikacijski kanal na preklopnicima, odgovarajući priključci jednog preklopnika moraju biti konfigurirani kao "aktivni", a drugog preklopnika kao "pasivni". "Aktivni" LACP portovi obrađuju i prosljeđuju svoje kontrolne okvire. To omogućuje uređajima s omogućenim LACP-om da se dogovore o skupnim postavkama veze i da mogu dinamički promijeniti grupu priključaka, tj. dodati ili isključiti portove iz njega. “Pasivni” priključci ne obrađuju LACP kontrolne okvire.

Standard IEEE 802.3ad primjenjiv je na sve vrste Ethernet kanala, a uz njegovu pomoć možete čak izgraditi višegigabitne komunikacijske linije koje se sastoje od nekoliko Gigabit Ethernet kanala.

12 . Naosnovica na kojoj se odabire korijenski prekidač pri konstruiranju stabla prema protokoluSTP:

STP algoritam zahtijeva da se svakom prekidaču dodijeli ID. ID prekidača je 8-bajtno polje koje se sastoji od 2 dijela: 2-bajtni prioritet koji dodjeljuje administrator i 6-bajtna MAC adresa njegove upravljačke jedinice.

Svakom portu također se dodjeljuje jedinstveni identifikator unutar preklopnika, obično njegova MAC adresa. Svakom portu preklopnika dodijeljen je trošak rute koji odgovara trošku prijenosa okvira preko lokalne mreže kroz ovaj port.

Proces izračunavanja razapinjućeg stabla počinje odabirom korijenski prekidač (korijen sklopka), od kojeg će biti građeno stablo. KaoTve korijenskog prekidača, odabire se prekidač s najnižom vrijednošćueID broj.(U početku, prema zadanim postavkama, svi preklopnici imaju istu vrijednost prioriteta od 32768. U ovom slučaju, glavni preklopnik je određen najnižom MAC adresom.) Ponekad ovaj izbor možda nije racionalan. Za odabir kao glavni prekidač određeni uređaj(na temelju strukture mreže), administrator može utjecati na proces izbora ručnim dodjeljivanjem najnižeg ID-a odgovarajućem prekidaču.

Druga faza STP-a je odabir root porta za svaki od preostalih preklopnika na mreži.

Priključak korijenskog preklopnika je priključak koji ima najkraću udaljenost preko mreže do glavnog preklopnika.

Treći korak kako STP funkcionira je određivanje dodijeljenih portova.

Svaki segment u komutiranoj mreži ima jedan određeni port. Ovaj priključak funkcionira kao jedini priključak na preklopniku, tj. prima pakete od segmenta i prosljeđuje ih prema korijenskom preklopniku kroz korijenski port tog preklopnika.

Prekidač koji sadrži određeni priključak za ovaj segmentAnaziva se označeni prekidač (naznačeno most) ovog segmenta. Određeni priključak na segmentu ima najkraću udaljenost do korijenske sklopke od svih priključaka povezanih na taj segment.

Segment može imati samo jedan određeni priključak. Na korijenskom preklopniku svi su priključci označeni, a njihova udaljenost do korijena postavljena je na nulu. Root switch nema root port.

Prilikom konstruiranja razapinjućeg stabla, pojam udaljenosti igra važnu ulogu. Ovaj kriterij odabire jedan priključak koji povezuje svaki preklopnik s korijenskim preklopnikom i jedan priključak koji povezuje svaki mrežni segment s korijenskim preklopnikom. Svi ostali portovi su stavljeni u stanje pripravnosti, odnosno stanje u kojem ne prenose normalne okvire podataka. Ovim odabirom aktivnih priključaka u mreži, petlje se eliminiraju, a preostale veze tvore razapinjuće stablo.

Objavljeno na Allbest.ru

Slični dokumenti

Namjena, karakteristike i funkcije prekidača. Redundantne veze i algoritam Spanning Tree. Dvostruke linije (Resilient Link, LinkSafe). Port Trunking. Virtualne lokalne mreže. Sheme za korištenje preklopnika u lokalnim mrežama.

sažetak, dodan 30.11.2010


Koncept i princip rada prekidača, njihov glavni razlikovna obilježja od mostova. Karakteristike sklopke i čimbenici koji utječu na njihovu izvedbu. Specifičnosti blokirajućih i neblokirajućih vrsta ovih uređaja.

prezentacija, dodano 26.12.2011


Preklopnici lokalne mreže: namjena, princip rada, načini preklapanja, izvedbene karakteristike, filtriranje i broj slika u sekundi. Klasifikacija rutera, glavne funkcije, tehnički podaci,mrežni sloj.

kolegij, dodan 21.07.2012


Glavne karakteristike diskretnih kanala. Problem njihove optimizacije. Klasifikacija prijenosnih kanala diskretne informacije prema raznim kriterijima. Standardizacija karakteristika kontinuiranih komunikacijskih kanala. Vrste prijenosnih sustava s diskretnim kanalima.

test, dodan 01.11.2011


Ciljevi stvaranja i faze oblikovanja lokala računalna mreža za Federalnu migracijsku službu Rusije u Tuapseu, koja je ujedinila 6 katova i 21 radna stanica. Odabir opreme: Internet centar za povezivanje putem namjenske linije, prekidač, konektor, tip kabela.

kolegij, dodan 29.05.2013


Izgradnja i instalacija telekomunikacijskog sustava. Praćenje rada opreme, vodova i kanala. Upravljanje podacima o postajama i pretplatnicima. Održavanje integriranih mekih prekidača. Popravak oštećenja kabelske mreže.

izvješće o praksi, dodano 18.01.2015


Razvoj sheme okosnica mreže mrežni sklopovi za prijenos podataka i lokalnu razmjenu. Korištenje novih optičkih kanala bez izmjena kabelske infrastrukture. Ugradnja routera, switcheva, media convertera, radio mostova u zgradama.

kolegij, dodan 23.10.2014


Principi izgradnje sustava za prijenos informacija. Značajke signala i komunikacijskih kanala. Metode i načini provedbe amplitudne modulacije. Struktura telefonskih i telekomunikacijskih mreža. Značajke telegrafa, mobilnih i digitalni sustavi komunikacije.

kolegij, dodan 29.06.2010


Projekt lokalne računalne mreže za organizaciju smještenu u dvije dvokatnice. Razvoj kabelskih sustava i komponenti. Izbor mrežna oprema, prekidači, telekomunikacijski ormari, računala, serverska oprema.

kolegij, dodan 19.03.2014


Podjela dalekovoda prema namjeni. Razlike digitalnih kanala iz ravnih veza. Osnovni načini prijenosa podataka do središnje procesne stanice. Ethernet za komunikaciju između UVK i DSP i ShNTs radnih stanica. Prijenos podataka u MPC sustavima putem javnih mreža.

Kako odabrati prekidač s obzirom na postojeću raznolikost? Funkcionalnost moderni modeli Jako različito. Možete kupiti ili jednostavnu neupravljanu sklopku ili višenamjensku upravljanu sklopku, koja se ne razlikuje puno od potpunog usmjerivača. Primjer potonjeg je Mikrotik CRS125-24G-1S-2HND-IN iz nove linije Cloud Router Switcha. Sukladno tome, cijena takvih modela bit će mnogo veća.

Stoga, pri odabiru prekidača, prije svega, morate odlučiti koje funkcije i parametre modernih prekidača trebate, a koje ne biste trebali preplatiti. Ali prvo, malo teorije.

Vrste prekidača

Međutim, ako su se prethodno upravljani prekidači razlikovali od neupravljanih, uključujući širi raspon funkcija, sada razlika može biti samo u mogućnosti ili nemogućnosti daljinski upravljač uređaj. Za ostalo - čak i najviše jednostavni modeli Proizvođači dodaju dodatne funkcije, često povećavajući njihovu cijenu.

Stoga na ovaj trenutak Razvrstavanje prekidača po razini je informativnije.

Promjena razina

Kako bismo odabrali prekidač koji najbolje odgovara našim potrebama, moramo znati njegovu razinu. Ova se postavka određuje na temelju mrežnog modela OSI (prijenos podataka) koji uređaj koristi.

• Uređaji prva razina, koristeći fizički prijenos podataka gotovo su nestali s tržišta. Ako se još netko sjeća čvorišta, onda je ovo samo primjer fizička razina kada se informacije prenose u kontinuiranom toku.
• Razina 2. Gotovo svi neupravljani prekidači spadaju u ovu kategoriju. Takozvani kanal mrežni model. Uređaji dijele dolazne informacije u zasebne pakete (okvirove), provjeravaju ih i šalju određenom uređaju primatelja. Osnova za distribuciju informacija u prekidačima druge razine su MAC adrese. Iz njih preklopnik sastavlja tablicu adresiranja, pamti koja MAC adresa odgovara kojem portu. Oni ne razumiju IP adrese.

• Razina 3. Odabirom takvog prekidača dobivate uređaj koji već radi s IP adresama. Također podržava mnoge druge mogućnosti za rad s podacima: pretvaranje logičkih adresa u fizičke, mrežni protokoli IPv4, IPv6, IPX itd., pptp, pppoe, vpn i druge veze. Na trećem, mreža razini prijenosa podataka rade gotovo svi usmjerivači i "najnapredniji" dio switcheva.

• Razina 4. OSI mrežni model koji se ovdje koristi naziva se prijevoz. Čak ni svi usmjerivači nisu izdani s podrškom za ovaj model. Distribucija prometa odvija se na inteligentnoj razini - uređaj može raditi s aplikacijama i na temelju zaglavlja podatkovnih paketa usmjeriti ih na željenu adresu. Osim toga, protokoli prijenosnog sloja, kao što je TCP, jamče pouzdanost isporuke paketa, očuvanje određeni slijed njihov prijenos i sposobni su optimizirati promet.

Odaberite prekidač - pročitajte karakteristike

Kako odabrati prekidač na temelju parametara i funkcija? Pogledajmo što znače neki od često korištenih simbola u specifikacijama. Osnovni parametri uključuju:

Broj priključaka. Njihov broj varira od 5 do 48. Prilikom odabira prekidača, bolje je osigurati rezervu za daljnje širenje mreže.

Osnovna brzina prijenosa podataka. Najčešće vidimo oznaku 10/100/1000 Mbit/s - brzine koje svaki port uređaja podržava. Odnosno, odabrani switch može raditi brzinom od 10 Mbit/s, 100 Mbit/s ili 1000 Mbit/s. Postoji dosta modela koji su opremljeni i gigabitnim i 10/100 Mb/s priključcima. Većina modernih preklopnika radi prema standardu IEEE 802.3 Nway, automatski detektirajući brzine priključaka.

Širina pojasa i interna širina pojasa. Prva vrijednost, također nazvana komutatorska matrica, maksimalna je količina prometa koja se može proći kroz komutator po jedinici vremena. Izračunava se vrlo jednostavno: broj portova x brzina porta x 2 (duplex). Na primjer, 8-portni gigabitni preklopnik ima propusnost od 16 Gbps.
Unutarnju propusnost obično označava proizvođač i potrebna je samo za usporedbu s prethodnom vrijednošću. Ako je deklarirana unutarnja propusnost manja od maksimalne, uređaj se neće dobro nositi s velikim opterećenjima, usporiti će i zamrznuti.

Automatska MDI/MDI-X detekcija. Ovo je auto-detekcija i podrška za oba standarda po kojima je upletena parica spojena, bez potrebe za ručnom kontrolom veza.

Produžni utori. Mogućnost povezivanja dodatnih sučelja, na primjer, optičkih.

Veličina tablice MAC adresa. Za odabir prekidača važno je unaprijed izračunati veličinu stola koja vam je potrebna, po mogućnosti uzimajući u obzir buduće širenje mreže. Ako u tablici nema dovoljno unosa, switch će upisati nove preko starih, a to će usporiti prijenos podataka.

Faktor oblika. Prekidači su dostupni u dvije vrste kućišta: stolno/zidno montirano i montirano na stalak. U potonjem slučaju, standardna veličina uređaja je 19 inča. Posebne uši za montažu na stalak mogu se ukloniti.

Odaberemo prekidač s funkcijama koje su nam potrebne za rad s prometom

Kontrola protoka ( Kontrola protoka, IEEE 802.3x protokol). Omogućuje koordinaciju slanja i primanja podataka između uređaja koji šalje i preklopnika pod velikim opterećenjem, kako bi se izbjegao gubitak paketa. Funkciju podržava gotovo svaki prekidač.

Jumbo okvir- povećani paketi. Koristi se za brzine od 1 Gbit/sec i više, omogućuje vam ubrzanje prijenosa podataka smanjenjem broja paketa i vremena za njihovu obradu. Funkcija se nalazi u gotovo svakom prekidaču.

Full-duplex i Half-duplex modovi. Gotovo svi moderni preklopnici podržavaju automatsko pregovaranje između half-duplexa i full-duplexa (prijenos podataka samo u jednom smjeru, prijenos podataka u oba smjera u isto vrijeme) kako bi se izbjegli problemi u mreži.

Određivanje prioriteta prometa (standard IEEE 802.1p)- uređaj može prepoznati važnije pakete (na primjer, VoIP) i prvi ih poslati. Prilikom odabira preklopnika za mrežu u kojoj će značajan dio prometa biti audio ili video, obratite pozornost na ovu funkciju

podrška VLAN(standard IEEE 802.1q). VLAN je praktičan alat za razgraničenje pojedinačnih područja: interna mreža poduzeća i mreže uobičajena uporaba za klijente, razne odjele itd.

Za osiguranje sigurnosti unutar mreže, kontrolu ili provjeru rada mrežne opreme, može se koristiti zrcaljenje (dupliciranje prometa). Na primjer, sve dolazne informacije šalju se na jedan priključak na provjeru ili snimanje određenim softverom.

Port Forwarding. Možda će vam ova funkcija trebati za postavljanje poslužitelja s pristupom internetu ili za online igre.

Zaštita petlje - STP i LBD funkcije. Osobito važno pri odabiru neupravljanih sklopki. Gotovo je nemoguće otkriti formiranu petlju u njima - petljasti dio mreže, uzrok mnogih kvarova i zamrzavanja. LoopBack Detection automatski blokira priključak na kojem je došlo do petlje. STP protokol (IEEE 802.1d) i njegovi napredniji potomci - IEEE 802.1w, IEEE 802.1s - djeluju malo drugačije, optimizirajući mrežu za strukturu stabla. U početku, struktura predviđa rezervne, petljaste grane. Onemogućene su prema zadanim postavkama, a switch ih pokreće samo kada dođe do gubitka na nekim od glavnih linija.

Agregacija veza (IEEE 802.3ad). Povećava propusnost kanala kombiniranjem više fizičkih priključaka u jedan logički. Maksimalna propusnost prema standardu je 8 Gbit/sec.

Slaganje. Svaki proizvođač ima vlastiti dizajn slaganja, ali općenito se ova značajka odnosi na virtualnu kombinaciju više sklopki u jednu logičku jedinicu. Svrha slaganja je dobiti velika količina priključaka nego što je to moguće pri korištenju fizičkog prekidača.

Funkcije prekidača za praćenje i rješavanje problema

Mnogi prekidači otkrivaju neispravan kabelski spoj, obično kada je uređaj uključen, kao i vrstu kvara - puknute žice, kratki spoj itd. Na primjer, D-Link nudi posebne indikatore na kućištu:

Zaštita od prometa virusima (Safeguard Engine). Tehnika poboljšava radnu stabilnost i štiti CPU od preopterećenosti "junk" prometom virusnih programa.

Značajke napajanja

Ušteda energije.Kako odabrati prekidač koji će vam uštedjeti energiju? Obratiti pažnjue za prisutnost funkcija za uštedu energije. Neki proizvođači, poput D-Linka, proizvode sklopke s regulacijom potrošnje energije. Na primjer, pametni prekidač nadzire uređaje spojene na njega, a ako neki od njih trenutno ne radi, odgovarajući port se stavlja u "sleep mod".

Napajanje preko Etherneta (PoE, standard IEEE 802.af). Prekidač koji koristi ovu tehnologiju može napajati uređaje spojene na njega preko kabela s upletenim paricama.

Ugrađena zaštita od munje. Vrlo potrebna funkcija, međutim, moramo zapamtiti da takve sklopke moraju biti uzemljene, inače zaštita neće raditi.

web stranica

Još u prvom broju časopisa LAN, u rubrici “Prve lekcije”, objavili smo članak S. Steinkea “Ethernet switching” o osnovama ove tehnologije i nismo pogriješili s izborom: u sljedeće tri godine, Ethernet komutacija postala je jedna od "najvrućih" tehnologija. Kasnije smo se više puta vraćali na ovu temu (vidi, posebno, članak D. Ganzhija "Prekidači u lokalnim mrežama" u izdanju LAN-a za travanj 1997.). Prvi članak pojavio se u vrijeme kada se Fast Ethernet još borio za mjesto pod suncem sa 100VG-AnyLAN-om, a ishod borbe bio je daleko od jasnog, pa je bio posvećen prvenstveno 10 Mbit/s switchingu. Drugi od ovih članaka bavio se uglavnom općim aspektima prebacivanja. S obzirom na gore navedene okolnosti, kao i važnost komutacije kao takve, smatrali smo mogućim, pa čak i potrebnim, ponovno se vratiti na ovu temu, tim više što serija članaka o Ethernetu ne bi bila potpuna bez njenog razmatranja.

ŠTO JE PREKIDAČ?

Prekidač je u biti most s više priključaka, pa poput mosta prima dolazne pakete, privremeno ih pohranjuje, a zatim ih prosljeđuje na drugi priključak prema odredišnoj adresi tog paketa. Prekidači se mogu koristiti za povezivanje različitih LAN-ova, za segmentiranje LAN-a (to jest, smanjenje broja čvorova koji se natječu za medije u istoj domeni kolizije) i za prevladavanje ograničenja promjera segmenta. Potonja primjena je posebno važna u slučaju Fast Ethernet mreža, gdje promjer segmenta ne može premašiti 205 m za kabel s upredenom paricom.

Prekidači koriste koncept " virtualna veza" za organiziranje privremene veze između pošiljatelja i primatelja. Nakon slanja paketa, virtualna veza se prekida. Switch vodi tablicu u kojoj pamti koje su stanice (točnije, koje MAC adrese) spojene na koji fizički port. U Slika 1, pretplatnik s adresom A šalje paket primatelju s adresom D. Pomoću tablice preklopnik utvrđuje da je stanica s adresom A spojena na port 1, a stanica s adresom D na port 4. Na temelju na tim podacima uspostavlja virtualnu vezu za prijenos poruke između priključaka 1 i 4.

Slika 1.
Na temelju adrese primatelja, switch određuje na koji će port proslijediti dolazni paket.

U Ethernet preklopniku, prijenos podataka između disjunktnih parova portova može se odvijati istovremeno. Na primjer, glavno računalo A možda šalje paket glavnom računalu D u isto vrijeme kada glavno računalo B šalje paket glavnom računalu C. Oba se razgovora odvijaju u isto vrijeme, tako da u slučaju Etherneta, ukupna propusnost preklopnika u naš primjer je 20 Mbps. Određuje se zbrajanjem dostupne širine pojasa za svaku vezu; na primjer, u slučaju 12-portnog Ethernet preklopnika, teoretski je jednaka 60 Mbps. Za usporedbu, Ethernet repetitor uvijek ima isti ukupni protok od 10 Mbps, bez obzira na broj priključaka. Osim toga, stvarna propusnost čvorišta može biti mnogo niža kada se više uređaja natječe za pristup prijenosnom mediju. Međutim, stvarna ukupna propusnost preklopnika može biti niža od teoretski izračunate zbog nedostataka u dizajnu preklopnika, na primjer, zbog neadekvatne interne propusnosti sabirnice. U ovom slučaju se kaže da preklopnik ima blokirajuću arhitekturu.

ARHITEKTURA PREKIDAČA

Arhitekturu preklopnika određuju četiri glavna čimbenika - vrsta priključka, veličina međuspremnika, mehanizam za prosljeđivanje paketa i interna sabirnica (vidi sliku 2).

Slika 2.
Uz svu raznolikost dizajna preklopnika, osnovnu arhitekturu ovih uređaja određuju četiri komponente: priključci, međuspremnici, interna sabirnica i mehanizam za prosljeđivanje paketa.

Portovi mogu imati brzine od 10 i 100 Mbit/s i raditi u half-duplex i full-duplex modu. Mnogi high-end modeli također mogu sadržavati FDDI, ATM, Gigabit Ethernet itd. portove, ali nećemo se doticati ove teme ovdje, pogotovo jer smo je već ranije ukratko pregledali.

Prisutnost međuspremnika dovoljnog kapaciteta ima veliki značaj za prebacivanje, posebno u slučaju korištenja protokola s kliznim prozorom u mreži, kada pretplatnik potvrđuje primitak ne svakog paketa, već niza paketa. Općenito govoreći, što je veći kapacitet međuspremnika, to je bolje, ali je i skuplje. Stoga programeri moraju birati između performansi i cijene. Ali oni imaju drugo rješenje - kontrolu niti (vidi dolje).

Mehanizam za prosljeđivanje paketa može biti jedan od sljedeća tri: preklapanje pohranjivanja i prosljeđivanja, preklapanje preklapanjem i hibridno prespajanje putem preklapanja. Već smo ih nekoliko puta pogledali, pa da vas podsjetimo što su. U prvom slučaju, paket je u potpunosti pohranjen u međuspremniku prije daljnjeg prijenosa, tako da ovu metodu unosi najveće kašnjenje, ali također ne dopušta pogrešnim paketima da napuste segment. U drugom slučaju, nakon što je pročitao adresu primatelja, prekidač odmah šalje okvir dalje. Kao što je lako razumjeti, ima upravo suprotne prednosti i nedostatke - nisku latenciju i nedostatak odgovarajuće provjere okvira.

U trećem slučaju, switch čita prva 64 bajta paketa prije nego što ga proslijedi dalje. Stoga djeluje kao prekidač za međuspremnik prema naprijed u odnosu na kratke okvire i kao preklapanje u odnosu na duge okvire. Metode napredovanja osoblja prikazane su na slici 3.

(1x1)

Slika 3.
Mehanizmi za prosljeđivanje paketa razlikuju se po točki na kojoj se paket prosljeđuje.

Interna arhitektura sabirnice određuje kako se okviri prenose s jednog porta na drugi pomoću interne elektronike preklopnika. Kritično je za učinkovitost preklopnika: proizvođač može tvrditi da interna sabirnica ima propusnost od 1-2 Gbps, ali u isto vrijeme prešutjeti da se to postiže samo uz određenu vrstu prometa. Na primjer, preklopnik s međuspremnicima niskog kapaciteta može imati najbolje rezultate samo ako svi portovi rade istom brzinom i ako je promet ravnomjerno raspoređen na sve portove.

Sabirnica može servisirati portove ciklički ili po prioritetu. Tijekom cikličkog održavanja, port u mirovanju se preskače. Ova je arhitektura najprikladnija za situacije u kojima je promet na svakom portu približno isti. U prioritetnom servisiranju, aktivni portovi se međusobno natječu za internu sabirnicu. Ova vrsta arhitekture je najprikladnija za rad sa preklopnicima čiji portovi imaju različita brzina. Neki proizvođači nude sklopke s mogućnošću promjene vrste arhitekture sabirnice.

FULL DUPLEX ETHERNET

Obični Ethernet (i Fast Ethernet) zajednički je prijenosni medij, a sve zajedničke mreže su po definiciji half-duplex: u određenom trenutku samo jedna stanica ima pravo slanja, a svi ostali je moraju slušati. Ili, drugim riječima, postaja može obavljati primanje ili odašiljanje, ali ne oboje u isto vrijeme.

Široka primjena ožičenja s četiri parice otvorila je temeljnu mogućnost prijenosa i primanja podataka preko odvojenih staza (različitih parica), što nije postojalo kada je fizički prijenosni medij bio koaksijalni kabel.

U slučaju kada je samo jedan čvor spojen na svaki port preklopnika (naglašavamo, jedan), nema nadmetanja za pristup prijenosnom mediju, tako da u principu ne može doći do kolizija i CSMA/CD shema višestrukog pristupa nije duže potrebno.

Dakle, ako su dva čvora spojena izravno na portove preklopnika, oni mogu primati i slati podatke istovremeno na različitim parovima, što rezultira teoretskom propusnošću takve veze od 20 Mbit/s u slučaju Etherneta i 200 Mbit/s u u slučaju Fast Etherneta. Osim toga, zbog odsustva konkurencije, realna prosječna propusnost veze je blizu nominalne i iznosi preko 80% gore navedenih vrijednosti.

AUTOMATSKO PREGOVARANJE

Neki preklopnici imaju priključke od 10 Mbps i 100 Mbps (pogledajte odjeljak "Sprečavanje zagušenja" za informacije o tome koje probleme to može uzrokovati). Štoviše, oni su u stanju automatski odrediti kojom brzinom rade stanice, čvorišta itd. koji su na njega povezani. Konačno, ako je samo jedan čvor spojen na port preklopnika, tada obje strane mogu odabrati full-duplex način rada (pod uvjetom da podržavaju oboje).

Isti standardni RJ-45 konektor može prenositi 10BaseT, 10BaseT full duplex, 100BaseTX, 100BaseTX full duplex i 100BaseT4 signale. Stoga je IEEE predložio shemu pregovaranja automatskog načina rada nazvanu nWAY kako bi se odredilo na kojem standardu radi uređaj na drugom kraju kabela. Redoslijed prioriteta za načine rada je sljedeći:

• puni dupleks 100BaseTX;
• 100BaseT4;
• 100BaseTX;
• puni dupleks 10BaseT;
• 10BaseT.

U automatskom pregovaranju, "ugovorne strane" koriste 10BaseT analog impulsa Link Integrity koji se zove Fast Link Pulse. Takve impulse šalju oba uređaja, a svaki od njih ih koristi kako bi odredio u kojem načinu prijenosa druga strana može raditi.

Mnogi prekidači podržavaju svih pet mogućih načina rada, pa čak i ako povezani host nema automatsko pregovaranje, port prekidača će s njim komunicirati na tom maksimalna brzina za što je sposoban. Osim toga, implementacija ove funkcije je vrlo jednostavna i ne dovodi do zamjetnog povećanja troškova opreme. Konačno, standard pruža mogućnost onemogućavanja automatskog pregovaranja kako bi korisnik mogao postaviti željeni način rada ručni prijenos, ako je potrebno.

SPRJEČAVANJE PREOPTEREĆENJA

Prekidači često trebaju djelovati kao most između priključaka od 10 i 100 Mbps, na primjer, kada preklopnik ima jedan brzi priključak za povezivanje poslužitelja i niz priključaka od 10 Mbps za povezivanje radnih stanica. U slučaju kada se promet prenosi s porta od 10 Mbit/s na port od 100 Mbit/s nema problema, ali ako promet ide u suprotnom smjeru... Protok podataka od 100 Mbit/s

je red veličine veći od mogućnosti porta od 10 Mbps, tako da preklopnik mora pohraniti suvišne podatke u svoje interne međuspremnike ako ima dovoljno memorije za to. Na primjer, recimo da je prvi priključak spojen na poslužitelj s karticom od 100 Mbps, a drugi priključak s klijentom s karticom od 10 Mbps. Ako server šalje 16 paketa u nizu klijentu jedan za drugim, tada oni zajedno iznose prosječno 24 KB podataka. Prijenos okvira od 1,5 KB traje 122 µs u slučaju Fast Etherneta i 1220 µs u slučaju Etherneta. Dakle, prvi port će primiti deset okvira prije nego što se jedan okvir može poslati kroz drugi port, tj. prvi port mora imati međuspremnik od najmanje 24 KB. Međutim, ako je tok dovoljno dugačak, tada nikakvi međuspremnici neće biti dovoljni. Jedan od načina da se izbjegne zagušenje je upravljanje nitima. Koncept kontrole protoka (ili izbjegavanja zagušenja) uključuje izazivanje umjetne kolizije na portu velike brzine, uslijed čega pošiljatelj na neko vrijeme obustavlja prijenos podataka u skladu s eksponencijalnim rezervnim algoritmom. U našem primjeru, prvi port će otkriti da je njegov međuspremnik pun i poslati poruku o zagušenju natrag pošiljatelju. Potonji će percipirati ovu poruku kao sudar i pauzirati će prijenos. Prekidač će nastaviti slati poruke o zagušenju dok se međuspremnik ne oslobodi. Ovu vrstu kontrole protoka izvode samo preklopnici s poludupleksnim priključcima.

UPRAVLJANJE PREKIDAČIMA

Praćenje rada preklopnika jedan je od najvećih izazova s ​​kojima se suočavaju i proizvođači opreme i mrežni administratori. U slučaju zajedničkih mreža, upravljanje nije osobito teško, budući da se promet kroz jedan port prosljeđuje na sve ostale priključke na čvorištu. U slučaju switcha, promet između parova portova svake virtualne veze je drugačiji, pa je zadatak prikupljanja statističkih podataka o radu routera znatno kompliciraniji. Proizvođači općenito podržavaju sljedeće dvije metode prikupljanja statistike.

Jedan je uključivanje upravljanja u arhitekturu stražnje ploče prekidača. Statistika se prikuplja o svakom paketu koji se prenosi sabirnicom i pohranjuje u upravljački uređaj u skladu s njegovom MAC adresom. Program za upravljanje može pristupiti ovom uređaju radi statistike preko lokalne mreže. Jedini problem s ovom metodom je taj što svaki proizvođač prekidača implementira vlastiti dizajn, tako da je kompatibilnost obično ograničena na SNMP statistiku.

Druga metoda poznata je kao zrcaljenje porta. U ovom slučaju, sav promet na navedenom priključku kopira se na namjenski upravljački priključak. Ova luka obično se spaja na kontrolni terminal, koji već prikuplja statistiku za svaki određena luka. Međutim, ova metoda ima ograničenje da vam ne dopušta da vidite što se trenutno događa na drugim priključcima preklopnika.

Neki proizvođači preklopnika u svoje modele u pravilu uključuju vrhunske baze informacija o daljinskom nadzoru (Remote Monitor MIB, RMON) kako bi prikupili statistiku o radu svakog porta preklopnika. Ali vrlo često ne uključuju sve skupine definirane standardom, a, osim toga, podrška za RMON MIB značajno povećava cijenu prekidača.

RAZNE PREKIDAČA

Prekidači se mogu klasificirati na različite načine. Ovisno o namjeni, svi se mogu podijeliti u dvije velike skupine - preklopnici za radne grupe i preklopnici za okosnicu.

Posebnost mnogih preklopnika radne grupe je mali broj adresa podržanih na svakom priključku. Svaki port djeluje kao most, tako da mora znati kojim adresama može pristupiti preko drugih portova. Takvi popisi mapiranja port-to-MAC adresa mogu biti prilično dugi i zauzeti značajnu količinu skupe memorije. Stoga preklopnici radne grupe obično ne podržavaju previše MAC adresa. Neki od njih općenito pamte samo jednu adresu za svaki port - u ovom slučaju, jedan i samo jedan čvor može biti spojen na port.

Preklopnici okosnice odlikuju se velikim brojem priključaka velike brzine, uključujući full-duplex, i prisutnošću dodatne funkcije upravljanje mrežom kao što su virtualne lokalne mreže i napredno filtriranje paketa, itd. Općenito govoreći, glavni preklopnik mnogo je skuplji i produktivniji od svog parnjaka radne grupe.

PREDNOSTI PROMJENE

Prebacivanje je postalo tako popularna tehnologija jer vam omogućuje povećanje stvarne propusnosti dostupne svakom čvoru. Kao rezultat toga, bez mijenjanja temeljne tehnologije ili značajnog redizajniranja mrežne topologije, tvrtke su mogle ukloniti prometne gužve i proširiti uska grla. Osim toga, omogućuje vam povećanje duljine mreže. Ova je okolnost posebno vrijedna u slučaju Fast Etherneta - na primjer, ugradnjom mosta (dvoportni preklopnik, s gledišta nekih proizvođača) između dva čvorišta, udaljenost između krajnjih stanica može se povećati na 400 m. .

Dmitry Ganzha je izvršni urednik LAN-a. Može ga se kontaktirati na: .

Od dijeljenih do komutiranih mreža