A hub és a kapcsoló közötti különbség. Mi az a hub, switch és router? Mi az a lan switch

24.11.2020 Tanácsot

Az internet csatlakoztatása egy lakáshoz vagy magánházhoz mindig sok kérdést vet fel. Kezdetnek válasszunk internetszolgáltatót, ha van miből válogatni. Ezután közelebbről megvizsgáljuk a tarifákat, és csak ezután próbáljuk meg kideríteni, miben különbözik egy switch a routertől.

Felszerelés

Mindkét eszköz a Számítógépes hálózatok üzemeltetésére tervezték. Ezek nem csak egy switch és router, hanem egy hub, patch panel stb. is. Bármi hozzárendelhető valamelyik csoporthoz: aktív vagy passzív. Meg kell értened, mi a különbség köztük.

Aktív

Ezek az eszközök erre épülnek elektronikus áramkörök amelyek elektromos áramot kapnak. Az ilyen berendezéseket a jel erősítésére és átalakítására tervezték. A fő jellemző a speciális algoritmusok feldolgozása. Mit jelent?

Az internetes hálózat a fájlok kötegelt küldésével működik. Minden ilyen készletnek megvan a sajátja Műszaki adatok: ide tartoznak a forrásairól, céljairól, adatintegritásáról stb. szóló anyagok. Ezek az indikátorok lehetővé teszik a csomagok átvitelét a kívánt címre.

Az aktív eszköz nemcsak megkeresi a jelet, hanem ezeket a műszaki paramétereket is feldolgozza. A beépített algoritmusoknak megfelelően folyamokon keresztül irányítja őket. Ez a képesség lehetővé teszi, hogy az eszközt ilyennek nevezzék.

Passzív

Ez a csoport nem kapja meg a szükséges teljesítményt az elektromos hálózatról. A jelszintek elosztásával és csökkentésével működik. Az ilyen eszközök könnyen tartalmazhatnak kábeleket, dugót és aljzatot, balunt, patch panelt. Egyesek ezt a távközlési szekrényeknek, kábeltálcáknak stb.

Fajta

Mivel a hálózat elsősorban az eszközök első csoportjának köszönhetően aktív, erről fogunk beszélni. Ez tíz különböző típusú készüléket foglal magában. Például, hálózati adapter, amely magán a számítógépen található. Az ilyen típusú hálózati berendezések ma már minden számítógépen megtalálhatók, és segítik a LAN-hoz való csatlakozást.

Az átjátszót is itt kell szerepeltetni. A készülék két porttal rendelkezik, és jelduplikációval működik. Így segít növelni a hálózati szegmens méretét. A koncentrátor is aktív berendezés, néha hubnak is nevezik. 4-32 csatornával működik, és a hálózat összes résztvevőjének interakcióját szolgálja.

Nos, végül elérkeztünk ahhoz a kérdéshez, hogy miben különbözik a kapcsoló a routertől. Bár rajtuk kívül van még átjátszó, médiakonverter, híd és hálózati adó-vevő is.

Router

Tehát kezdjük ezzel az eszközzel. Az emberek egyszerűen routernek hívják. Csomagok továbbítására szolgál a különböző hálózati szegmensek között. Ugyanakkor szabályok és útválasztó táblák vezérlik. Az eszköz különböző architektúrájú hálózatokat köt össze. A folyamat helyes végrehajtása érdekében tanulmányozza a tipológiát, és meghatározza az adminisztrátor által felállított szabályokat.

Annak megértéséhez, hogy miben különbözik a kapcsoló az útválasztótól, fontos megérteni az egyik és a másik eszköz működési elvét. Tehát az útválasztó először tanulmányozza a címzettről szóló információkat: megnézi a címét és a készlet nevét. Ezután megy, és azonosítja a fájlok átvitelének elérési útját. Ha a táblázatok nem tartalmazzák a szükséges információkat, az adatcsomagokat eldobjuk.

Néha más módszerek is használhatók a kívánt útvonal kiválasztásához. Például a feladó címét, a protokollokat tanulmányozzák felsőbb szintekés az összes adatot, amely a halmaz neve mögött rejtőzik.

Az útválasztók együttműködnek a címfordítással, az előírt szabályok szerint szűrik a tranzit adatfolyamokat, és titkosítják vagy visszafejtik a továbbított fájlokat.

Kapcsoló

A hálózati kapcsoló vagy kapcsoló olyan eszköz, amely több számítógépes hálózati csomópont összekapcsolásával működik együtt. A teljes folyamat nem terjed túl a hálózat több vagy egy részénél.

Ez a berendezés is az aktív csoportba tartozik. Az OSI adatkapcsolati rétegen működik. Mivel a kapcsolót eredetileg hídparaméterekkel való együttműködésre konfigurálták, többportos hídnak tekinthető. Több vonal hálózati szintű kombinálásához egy útválasztót használnak.

A kapcsolónak nincs befolyása a forgalom egyik modulról a többire való terjedésére. Csak a megfelelő személynek ad információt. A folyamatnak van jó teljesítményés biztosítja az internetes hálózat biztonságát.

A kapcsoló feladata egy kapcsolótábla tárolása és a MAC-címek közötti leképezések meghatározása. Amikor a berendezés csatlakoztatva van, a táblázat üres, és akkor töltődik ki, amikor a készülék megtanulja magát.

Az egyik portra érkező fájlok azonnal elküldésre kerülnek más csatornákon. A készülék elkezdi vizsgálni a kereteket, és a feladó címének meghatározása után ideiglenesen beviszi az információkat az archívumba. Ha egy port olyan keretet fogad, amelynek címe már fel van rögzítve, akkor az a konfigurációban megadott útvonalon kerül továbbításra.

Különbség

Miben különbözik a switch a routertől? Első pillantásra mindenképpen érdemes azt mondani, hogy a fő különbségek ezen eszközök között a működési elvekben rejlenek. Van egy meglehetősen érdekes analógia, amely könnyen megmagyarázza a különbséget.

Tegyük fel, hogy van egy vállalati levelezőszerverünk. Az alkalmazott egy fájlt küldött, amelynek el kell jutnia a címzetthez belső ill helyi rendszer szállítás. Ebben az esetben a kapcsoló az levelezőszerver, és a router helyi.

Amink van? A kapcsoló nem elemzi a levelek tartalmát és típusát. Tárolja a cég összes alkalmazottjának listáját, irodáik címét. Ezért a fő feladata a levelek továbbítása egy adott címzetthez.

Ebben az egész történetben az útválasztó postásként működik, amely információkat kézbesít a vállalaton kívül dolgozó embereknek. Ellenőrzi a tartalmat, és önállóan módosíthatja a szállítási szabályokat, ha vannak ilyenek további információ egy levélben.

A router hátránya a switch-hez képest a bonyolult és költséges adminisztráció. Az ezzel a berendezéssel dolgozó szakembereknek rengeteg paramétert kell elsajátítaniuk. Ebben az esetben a konfigurációnak mindig összhangban kell lennie a hálózat másik konfigurációjával.

következtetéseket

A legtöbb cég igyekszik modernizálni a hálózatát, ezért az elavult berendezéseket az útválasztók és a hálózatok közötti kapcsolóval cserélik le. Az új eszközök javítják a termelékenységet, míg régebbi társaik továbbra is javítják a biztonságot.

A router és a switch beállítása nem egyszerű. Rendszeres felhasználónak Jobb, ha egyáltalán nem jön ide. Otthoni hálózat beállításakor szakemberek jönnek, hogy telepítsék és konfigurálják ezt a berendezést egyidejűleg. Ez a folyamat nem könnyű. Minden szolgáltatónál és adott hálózatnál egyedi.

Ha bármilyen meghibásodás történik, vegye fel a kapcsolatot internetszolgáltatójával, mert ha problémák vannak a beállítással, akkor nem fog tudni megbirkózni nélküle.

1997.03.18. Dmitrij Ganzha

A kapcsolók központi helyet foglalnak el a modern helyi hálózatokban. A KAPCSOLÁS TÍPUSAI KAPCSOLÁSI CSOMAGOK CSOMAGFELDOLGOZÁSI MÓDSZEREI RISC ÉS ASIC HIÁNYOS KAPCSOLÓK ARCHITEKTÚRA VIRTUÁLIS HÁLÓZATOK ÉPÍTÉSE HARMADIK SZINT KAPCSOLÁSI KÖVETKEZTETÉS A kapcsolás az egyik legnépszerűbb modern technológiák.

A kapcsolók központi helyet foglalnak el a modern helyi hálózatokban.

A kapcsolás az egyik legnépszerűbb modern technológia. A kapcsolók a hidakat és útválasztókat a helyi hálózatok perifériájára helyezik, és maguk mögött hagyják a globális hálózaton keresztüli kommunikáció megszervezésének szerepét. A switchek ilyen népszerűsége elsősorban annak köszönhető, hogy mikroszegmentáció révén lehetővé teszik a hálózati teljesítmény növelését az azonos névleges sávszélességű megosztott hálózatokhoz képest. Amellett, hogy a hálózatot kis szegmensekre osztják, a switchek lehetővé teszik a csatlakoztatott eszközök csoportosítását is logikai hálózatokés szükség esetén könnyen átcsoportosíthatja őket; más szóval lehetővé teszik virtuális hálózatok létrehozását.

Mi az a kapcsoló? Az IDC definíciója szerint "a kapcsoló olyan eszköz, amelyet hub-szerűen terveztek, és nagy sebességű többportos hídként működik; a beépített kapcsolómechanizmus lehetővé teszi a szegmentálást helyi hálózatés sávszélességet allokál a hálózat végállomásaihoz" (lásd M. Kulgin "Hálózatot építs, fát ültess..." című cikkét a februári számban LAN). Ez a meghatározás azonban elsősorban a keretkapcsolókra vonatkozik.

A KAPCSOLÁS TÍPUSAI

A váltás általában négy különböző technológiára vonatkozik – konfigurációváltásra, keretváltásra, cellaváltásra és keretről cellára átalakításra.

A konfigurációváltást portváltásnak is nevezik, amikor az intelligens hub modul egy adott portja hozzá van rendelve az egyik belső Ethernet szegmenshez (vagy Token Ringhez). Ez a megbízás távolról történik a következőn keresztül programvezérlés felhasználók és erőforrások csatlakoztatásakor vagy mozgatásakor a hálózaton. Más kapcsolási technológiákkal ellentétben ez a módszer nem javítja a megosztott LAN teljesítményét.

A keretváltás vagy a LAN-váltás szabványos Ethernet (vagy Token Ring) keretformátumokat használ. Minden keretet a legközelebbi kapcsoló dolgoz fel, és továbbítja a hálózaton keresztül közvetlenül a címzetthez. Ennek eredményeként a hálózat párhuzamos, nagy sebességű közvetlen csatornák halmazává válik. Az alábbiakban egy kapcsolóhub példáján nézzük meg, hogyan történik a keretváltás egy kapcsolón belül.

A cellaváltást az ATM-ben használják. A kisméretű, fix hosszúságú cellák alkalmazása lehetővé teszi olcsó, nagy sebességű kapcsolási struktúrák kialakítását hardver szinten. Mind a keretkapcsolók, mind a hálókapcsolók több független munkacsoportot támogathatnak, függetlenül azok típusától fizikai kapcsolat(lásd a "Virtuális hálózatok építése" részt).

A keretek és cellák közötti átalakítás lehetővé teszi például, hogy egy Ethernet-kártyával rendelkező állomás közvetlenül kommunikáljon az ATM-hálózaton lévő eszközökkel. Ezt a technológiát helyi hálózat emulálására használják.

Ebben a leckében elsősorban a keretváltásra leszünk kíváncsiak.

VÁLTÓ HUB

Az első EtherSwictch nevű kapcsolóközpontot a Kalpana vezette be. Ez a hub lehetővé tette a hálózati versengés csökkentését azáltal, hogy mikroszegmentációs technológia segítségével csökkentette a logikai szegmensben lévő csomópontok számát. Lényegében az egy szegmensben lévő állomások száma kettőre csökkent: a kérést kezdeményező és a kérésre válaszoló állomásra. Egyetlen másik állomás sem látja a közöttük továbbított információkat. A csomagok továbbítása mintha hídon keresztül történik, de a hídban rejlő késleltetés nélkül.

Betárcsázós módban Ethernet hálózatok több felhasználóból álló csoport minden tagja egyidejűleg garantálható áteresztőképesség 10 Mbit/s. A legjobb módja annak, hogy megértsük egy ilyen hub működését, ha egy hagyományos régi telefonkapcsolóval hasonlítjuk össze, amelyben a párbeszéd résztvevőit koaxiális kábel köti össze. Amikor egy előfizető felhívta az „örök” 07-et, és csatlakozni kért egy ilyen-olyan számhoz, a szolgáltató mindenekelőtt ellenőrizte, hogy elérhető-e a vonal; ha igen, egy kábel segítségével közvetlenül összekötötte a résztvevőket. Senki más (természetesen a titkosszolgálatok kivételével) nem hallhatta beszélgetésüket. A hívás befejezése után a kezelő mindkét portról leválasztotta a kábelt, és várt a következő hívásra.

A kapcsolóhubok hasonló módon működnek (lásd az 1. ábrát): a kapcsolószöveten keresztül továbbítják a csomagokat egy bemeneti portról a kimeneti portra. Amikor egy csomag megérkezik egy bemeneti portra, a kapcsoló beolvassa a MAC-címét (azaz a 2. réteg címét), és azonnal továbbítja az adott címhez tartozó portra. Ha a port foglalt, a csomag sorba kerül. Lényegében a sor egy puffer egy bemeneti porton, ahol a csomagok arra várnak, hogy a kívánt port felszabaduljon. A pufferelési módszerek azonban kissé eltérnek.

1. kép
A kapcsolóhubok a régebbi telefonkapcsolókhoz hasonlóan működnek: a bemeneti portot közvetlenül a kimeneti porthoz kötik egy kapcsolószöveten keresztül.

CSOMAGFELDOLGOZÁSI MÓDSZEREK

A végpontok közötti kapcsolásnál (más néven repülés közbeni kapcsolást és puffer nélküli kapcsolást) a kapcsoló csak a bejövő csomag címét olvassa be. A csomag továbbküldésre kerül, függetlenül attól, hogy nincsenek-e benne hibák vagy hibák. Ez jelentősen csökkentheti a csomagfeldolgozási időt, mivel csak az első néhány bájt kerül beolvasásra. Ezért a fogadó fél feladata, hogy azonosítsa a hibás csomagokat, és kérje azok újraküldését. Azonban modern kábelrendszerek elég megbízható ahhoz, hogy sok hálózaton minimális legyen az újraküldés szükségessége. Azonban senki sem mentes a hibáktól, ha sérült kábel, hibás hálózati kártya vagy külső elektromágneses forrásból származó interferencia lép fel.

Köztes puffereléssel történő váltáskor a kapcsoló, fogadva egy csomagot, addig nem továbbítja azt, amíg azt teljesen be nem olvassa, vagy legalábbis beolvassa az összes szükséges információt. Nemcsak a címzett címét határozza meg, hanem ellenőrzi az ellenőrző összeget is, azaz le tudja vágni a hibás csomagokat. Ez lehetővé teszi a hibát okozó szegmens elkülönítését. Így a puffer- és előre kapcsolás a gyorsaság helyett a megbízhatóságot hangsúlyozza.

A fenti kettőn kívül néhány kapcsoló hibrid módszert használ. Normál körülmények között végpontok közötti kapcsolást biztosítanak, de ellenőrző összegek ellenőrzésével figyelik a hibák számát. Ha a hibák száma elér egy meghatározott küszöböt, akkor váltási módba lépnek előre puffereléssel. Amikor a hibák száma elfogadható szintre csökken, visszatérnek a végpontok közötti kapcsolási módba. Ezt a fajta kapcsolást küszöb vagy adaptív kapcsolásnak nevezik.

RISC ÉS ASIC

A puffer-továbbító kapcsolókat gyakran szabványos RISC processzorokkal valósítják meg. Ennek a megközelítésnek az egyik előnye, hogy viszonylag olcsó az ASIC kapcsolókhoz képest, de nem túl jó speciális alkalmazásokhoz. Az ilyen eszközök kapcsolása szoftverrel történik, így a funkcionalitásuk a telepített szoftver frissítésével módosítható. Hátránya, hogy lassabbak, mint az ASIC alapú kapcsolók.

Az ASIC integrált áramkörrel rendelkező kapcsolók speciális feladatok elvégzésére szolgálnak: minden funkciójuk „hardverbe van kötve”. Ennek a megközelítésnek van egy hátránya is: ha korszerűsítésre van szükség, a gyártó kénytelen átdolgozni az áramkört. Az ASIC-ek általában végpontok közötti kapcsolást biztosítanak. A kapcsolószövet ASIC dedikált fizikai utakat hoz létre egy bemeneti és kimeneti port között, amint az ábrán látható.

MAGAS OSZTÁLYÚ KAPCSOLÓK ARCHITEKTÚRA

A csúcskategóriás kapcsolók jellemzően moduláris felépítésűek, és képesek csomag- és cellaváltásra is. Egy ilyen switch moduljai különböző típusú hálózatok közötti váltást végeznek, beleértve az Ethernetet, a Fast Ethernetet, a Token Ringet, az FDDI-t és az ATM-et. Ebben az esetben az ilyen eszközökben a fő kapcsolási mechanizmus az ATM kapcsolási struktúra. Megvizsgáljuk az ilyen eszközök architektúráját a Bay Networks Centillion 100 példaként.

A váltás a következő három hardverkomponenssel történik (lásd 2. ábra):

  • ATM hátlap a modulok közötti rendkívül nagy sebességű cellaátvitelhez;
  • egy speciális célú CellManager integrált áramkör minden modulon a cellaátvitel szabályozására a hátlapon keresztül;
  • egy speciális célú SAR integrált áramkör minden modulon a keretek cellákká alakításához és fordítva.
  • (1x1)

    2. ábra.
    A cellaváltást egyre gyakrabban használják csúcskategóriás kapcsolókban a nagy sebesség és az ATM-re való egyszerű migráció miatt.

    Minden kapcsoló modulnak van I/O portja, puffer memóriaés CellManager ASIC. Ezen túlmenően minden LAN-modul rendelkezik egy RISC processzorral is, amely keretváltást hajt végre a helyi portok között, valamint egy csomagösszeállító/bontó csomagot, amely a kereteket és cellákat egymásba konvertálja. Minden modul önállóan tud váltani a portjai között, így csak a többi modulnak szánt forgalom kerül továbbításra a hátlapon.

    Minden modulnak saját címtáblázata van, és a fő vezérlőprocesszor ezeket egyetlen közös táblázatba egyesíti, így az egyes modulok a hálózat egészét látják. Ha például egy Ethernet modul csomagot kap, akkor meghatározza, hogy a csomag kinek szól. Ha a cím a helyi címtáblázatban van, akkor a RISC processzor átkapcsolja a csomagot a helyi portok között. Ha a cél egy másik modulon van, akkor az assembler/disassembler a csomagot cellákká alakítja. A CellManager meghatároz egy célmaszkot a modul(ok) és port(ok) azonosítására, amely(ek)hez a cella hasznos terhelése irányul. Bármely modul, amelynek kártyamaszk bitje meg van adva a célmaszkban, átmásolja a cellát a helyi memóriába, és a megadott portmaszk biteknek megfelelően továbbítja az adatokat a megfelelő kimeneti portra.

    VIRTUÁLIS HÁLÓZATOK ÉPÍTÉSE

    A kapcsolók a termelékenység növelése mellett virtuális hálózatok létrehozását is lehetővé teszik. A létrehozás egyik módja virtuális hálózat egy broadcast tartomány létrehozása a kommunikációs eszköz fizikai infrastruktúráján belüli portok logikai összeköttetésén keresztül (ez lehet intelligens hub - konfigurációváltás vagy switch - frame switching). Például egy nyolcportos eszköz páratlan portjai egy virtuális hálózathoz, a páros portok pedig egy másikhoz vannak hozzárendelve. Ennek eredményeként az egyik virtuális hálózat állomása elszigetelődik a másik állomásaitól. Ennek a virtuális hálózatszervezési módszernek az a hátránya, hogy minden, ugyanahhoz a porthoz csatlakozó állomásnak ugyanahhoz a virtuális hálózathoz kell tartoznia.

    A virtuális hálózat létrehozásának másik módja a csatlakoztatott eszközök MAC-címén alapul. A virtuális hálózat megszervezésének ezzel a módszerével bármely alkalmazott csatlakozhat például a sajátjához laptop bármelyik kapcsolóportra, és a MAC-cím alapján automatikusan megállapítja, hogy a felhasználója egy adott virtuális hálózathoz tartozik-e. Ez a módszer azt is lehetővé teszi, hogy az azonos kapcsolóporthoz csatlakozó felhasználók különböző virtuális hálózatokhoz tartozzanak. A virtuális hálózatokkal kapcsolatos további információkért lásd A. Avduevsky „Ilyen valódi virtuális hálózatok” című cikkét a LAN idei márciusi számában.

    3. SZINT KAPCSOLÁSA

    A kapcsolóknak minden előnyük ellenére van egy jelentős hátrányuk: nem képesek megvédeni a hálózatot a broadcast csomagok lavináitól, ami terméketlen hálózati terheléshez és megnövekedett válaszidőhöz vezet. Az útválasztók képesek figyelni és kiszűrni a szükségtelen sugárzott forgalmat, de ezek nagyságrendekkel lassabbak. Így a Case Technologies dokumentációja szerint egy útválasztó tipikus teljesítménye 10 000 csomag másodpercenként, és ez nem hasonlítható össze egy kapcsoló azonos mutatójával - 600 000 csomag másodpercenként.

    Ennek eredményeként sok gyártó elkezdte az útválasztási képességeket kapcsolókba építeni. A váltás jelentős lelassulásának megakadályozására különféle módszereket alkalmaznak: például mind a 2. rétegbeli, mind a 3. rétegbeli kapcsolást közvetlenül a programban valósítják meg. hardver(ASIC integrált áramkörökben). Különféle gyártók Ezt a technológiát másképpen hívják, de a cél ugyanaz: a routing switch-nek a harmadik szintű funkciókat ugyanolyan sebességgel kell ellátnia, mint a második szintű funkciókat. Fontos tényező egy ilyen eszköz portonkénti ára: ennek is alacsonynak kell lennie, mint a switcheké (lásd Nick Lippis cikkét a LAN magazin következő számában).

    KÖVETKEZTETÉS

    A kapcsolók szerkezetileg és funkcionálisan is nagyon változatosak; Lehetetlen egyetlen rövid cikkben lefedni minden szempontjukat. A következő oktatóanyagban közelebbről megvizsgáljuk az ATM-kapcsolókat.

    Dmitry Ganzha a LAN ügyvezető szerkesztője. Kapcsolatba léphet vele: [e-mail védett].


    Kapcsolók a helyi hálózatban


    A switch az egyik legfontosabb eszköz a helyi hálózat kiépítésében. Ebben a cikkben arról fogunk beszélni, hogy milyen típusú kapcsolók léteznek, és ezekre összpontosítunk fontos jellemzőit amelyeket figyelembe kell venni a helyi hálózati kapcsoló kiválasztásakor.

    Először nézzük meg az általános blokkdiagramot, hogy megértsük, milyen helyet foglal el a switch a vállalati helyi hálózatban.

    A fenti ábra egy kis helyi hálózat leggyakoribb blokkdiagramját mutatja. Az ilyen helyi hálózatokban rendszerint hozzáférési kapcsolókat használnak.

    A hozzáférési kapcsolók közvetlenül kapcsolódnak a végfelhasználókhoz, hozzáférést biztosítva számukra a helyi hálózati erőforrásokhoz.

    A nagy helyi hálózatokban azonban a kapcsolók a következő funkciókat látják el:


    Hálózati hozzáférési szint. Mint fentebb említettük, a hozzáférési kapcsolók csatlakozási pontokat biztosítanak a végfelhasználói eszközök számára. A nagy helyi hálózatokban a hozzáférési kapcsolókeretek nem kommunikálnak egymással, hanem elosztó kapcsolókon keresztül továbbítják őket.

    Elosztási szint. Ezen a rétegen a kapcsolók továbbítják a forgalmat a hozzáférési kapcsolók között, de nem lépnek kapcsolatba a végfelhasználókkal.

    Rendszermag szintje. Eszközök ebből a típusból egyesítse az adatátviteli csatornákat az elosztási szintkapcsolókról nagy területi helyi hálózatokban, és nagyon Magassebesség adatfolyamok váltása.

    A kapcsolók a következők:

    Nem kezelt kapcsolók. Ezek közönséges autonóm eszközök a helyi hálózaton, amelyek önállóan kezelik az adatátvitelt, és nem rendelkeznek ezzel a képességgel további beállítások. Az egyszerű telepítés és az alacsony ár miatt széles körben használják otthoni és kisvállalkozási telepítésre.

    Felügyelt kapcsolók. Fejlettebb és drága eszközök. Lehetővé teszik a hálózati adminisztrátor számára, hogy önállóan konfigurálja őket meghatározott feladatokhoz.

    A felügyelt kapcsolók a következő módok egyikén konfigurálhatók:

    Konzol porton keresztül WEB felületen keresztül

    Keresztül Telnet SNMP protokollon keresztül

    SSH-n keresztül

    Váltson szintet


    Minden kapcsoló modellszintekre osztható OSI . Minél magasabb ez a szint, annál nagyobb a kapcsoló képessége, azonban a költsége jelentősen magasabb lesz.

    1. réteg kapcsolók. NAK NEK ezt a szintet Ide tartoznak a hubok, átjátszók és egyéb fizikai szinten működő eszközök. Ezek az eszközök az internet fejlődésének hajnalán jelen voltak, és jelenleg nem használják a helyi hálózaton. A jel vételét követően egy ilyen típusú eszköz egyszerűen továbbítja azt az összes portra, kivéve a küldő portot

    2. rétegű kapcsolók2) . Ez a szint tartalmaz nem felügyelt és néhány felügyelt kapcsolót ( kapcsoló ) a modell link szintjén működik OSI . A második szintű kapcsolók keretekkel működnek – keretek: részekre osztott adatfolyam. Miután megkapta a keretet, a 2. réteg kapcsolója beolvassa a küldő címét a keretből és beírja a táblázatába MAC címeket, egyeztetve ezt a címet azzal a porttal, amelyen ezt a keretet kapta. Ennek a megközelítésnek köszönhetően a Layer 2 csak a célportra irányítja át az adatokat, anélkül, hogy túlzott forgalmat generálna a többi porton. A 2. réteg kapcsolói nem értik IP a modell harmadik hálózati szintjén található címek OSI és csak a hivatkozás szintjén működik.

    A 2. rétegbeli kapcsolók a leggyakoribb protokollokat támogatják, mint például:

    IEEE 802.1 q vagy VLAN virtuális helyi hálózatok. Ez a protokoll, lehetővé teszi külön logikai hálózatok létrehozását egy fizikai hálózaton belül.


    Például olyan eszközök, amelyek ugyanahhoz a kapcsolóhoz vannak csatlakoztatva, de különböző helyen találhatók VLAN nem látják egymást, és csak a saját szórási tartományukban (az azonos VLAN-ról származó eszközök) tudnak adatokat továbbítani. A fenti ábrán látható számítógépek egymás között egy harmadik szinten működő eszköz segítségével képesek lesznek adatátvitelre IP címek: router.

    IEEE 802.1p (Prioritásos címkék ). Ez a protokoll natívan jelen van a protokollban IEEE 802.1q és egy 3 bites mező 0 és 7 között. Ez a protokoll lehetővé teszi az összes forgalom fontosság szerinti megjelölését és rendezését prioritások beállításával (maximum 7. prioritás). A magasabb prioritású képkockákat a rendszer először továbbítja.

    IEEE 802.1d feszítőfa protokoll (STP).Ez a protokoll egy helyi hálózatot épít fel fastruktúra formájában, hogy elkerülje a hálózati hurkokat és megakadályozza a hálózati vihar kialakulását.


    Tegyük fel, hogy a helyi hálózatot gyűrű formájában telepítik, hogy növeljék a rendszer hibatűrését. A hálózatban a legmagasabb prioritású kapcsoló van kiválasztva gyökérkapcsolóként.A fenti példában az SW3 a gyökér. Anélkül, hogy belemélyednének a protokollvégrehajtási algoritmusokba, a kapcsolók a maximális költséggel számolják ki az utat, és blokkolják azt. Például a mi esetünkben az SW3-tól az SW1-ig és az SW2-ig a legrövidebb út a saját dedikált interfészeken (DP) keresztül vezet Fa 0/1 és Fa 0/2. Ebben az esetben a 100 Mbit/s-os interfész alapértelmezett elérési ára 19 lesz. Az SW1 helyi hálózati kapcsoló Fa 0/1 interfésze blokkolva van, mert a teljes útdíj a 100 Mbit/s-os interfészek közötti két átmenet összege 19+19=38.

    Ha a munkaútvonal megsérül, a kapcsolók újraszámolják az útvonalat, és feloldják a port blokkolását

    IEEE 802.1w Rapid spanning tree protokoll (RSTP).Továbbfejlesztett 802.1 szabvány d , amelynek nagyobb a stabilitása és rövidebb a kommunikációs vonal helyreállítási ideje.

    IEEE 802.1s Több átívelő fa protokoll.A legújabb verzió, figyelembe véve a protokollok összes hiányosságát STP és RSTP.

    IEEE 802.3ad Link-összesítés párhuzamos kapcsolathoz.Ez a protokoll lehetővé teszi a portok csoportokba vonását. Teljes sebesség ebből a kikötőből az összesítés a benne lévő egyes portok sebességének összege lesz.A maximális sebességet az IEEE 802.3ad szabvány határozza meg, és 8 Gbit/s.


    3. rétegű kapcsolók3) . Ezeket az eszközöket multiswitchnek is nevezik, mivel egyesítik a második szinten működő kapcsolók és a velük működő útválasztók képességeit. IP csomagok a harmadik szinten.A Layer 3 kapcsolók teljes mértékben támogatják a Layer 2 kapcsolók összes funkcióját és szabványát. A hálózati eszközök IP-címekkel érhetők el. A 3. rétegű kapcsoló különféle kapcsolatok létrehozását támogatja: l 2 tp, pptp, pppoe, vpn stb.

    4. rétegű kapcsolók 4) . A szállítási réteg modelljén működő L4 szintű eszközök OSI . Felelős az adattovábbítás megbízhatóságáért. Ezek a kapcsolók a csomagfejlécekből származó információk alapján képesek megérteni, hogy a forgalom különböző alkalmazásokhoz tartozik, és ezen információk alapján dönthetnek az ilyen forgalom átirányításáról. Az ilyen eszközök neve nincs meghatározva, néha intelligens kapcsolóknak vagy L4 kapcsolóknak nevezik őket.

    A kapcsolók főbb jellemzői

    Portok száma. Jelenleg 5 és 48 közötti portszámú switchek léteznek. Ettől a paramétertől függ, hogy egy adott switch-hez hány hálózati eszközt lehet csatlakoztatni.

    Például egy 15 számítógépből álló kis helyi hálózat kiépítésekor szükségünk lesz egy 16 portos switchre: 15 a végberendezések csatlakoztatására, egy pedig egy router telepítésére és csatlakoztatására az internet eléréséhez.

    Adatátviteli sebesség. Ez az a sebesség, amellyel az egyes kapcsolóportok működnek. A sebességek jellemzően a következők: 10/100/1000 Mbit/s. A port sebességét a végeszközzel való automatikus egyeztetés során határozzák meg. A felügyelt kapcsolókon ez a paraméter manuálisan konfigurálható.

    Például : Kliens eszköz PC-vel hálózati kártya 1 Gbit/s kapcsoló portra 10/100 Mbit/s üzemi sebességgel c . Az automatikus egyeztetés eredményeként az eszközök vállalják, hogy a maximálisan lehetséges 100 Mbps sebességet használják.

    Automatikus port egyeztetés között Full – duplex és half – duplex. Full – duplex: Az adatátvitel egyidejűleg két irányban történik. Félduplex Az adatátvitel először az egyik irányban, majd a másik irányban egymás után történik.

    Belső szövet sávszélesség. Ez a paraméter azt az általános sebességet mutatja, amellyel a switch képes az összes portról származó adatokat feldolgozni.

    Például: helyi hálózaton van egy 5 portos switch, amely 10/100 Mbit/s sebességgel működik. BAN BEN Műszaki adatok kapcsolási mátrix paraméter 1 Gbit/ c . Ez azt jelenti, hogy minden port be van kapcsolva Full-duplex 200 Mbit/ sebességgel működik c (100 Mbit/s vétel és 100 Mbit/s átvitel). Tegyük fel, hogy ennek a kapcsolási mátrixnak a paramétere kisebb, mint a megadott. Ez azt jelenti, hogy csúcsterhelés alatt a portok nem működhetnek a deklarált 100 Mbit/s sebességgel.

    Automatikus MDI/MDI-X kábeltípus egyeztetés. Ez a funkció lehetővé teszi annak meghatározását, hogy a két módszer közül melyik volt az EIA/TIA-568A vagy EIA/TIA-568B csavart érpár krimpelése. A helyi hálózatok telepítésekor az EIA/TIA-568B sémát használják legszélesebb körben.


    Halmozás több kapcsoló kombinációja egyetlen logikai eszközben. A különböző kapcsológyártók saját egymásra rakási technológiáikat alkalmazzák, pl. c Az isco a Stack Wise stackelési technológiát használja 32 Gbps-os busszal a switchek között, és a Stack Wise Plus-t 64 Gbps-os busszal a switchek között.

    Ez a technológia például nagy helyi hálózatokban releváns, ahol több mint 48 portot kell csatlakoztatni egy eszközön.


    Rögzítés 19"-os rackhez. Otthoni környezetben és kis helyi hálózatokban a switcheket gyakran sík felületre vagy falra szerelik, de az úgynevezett „fülek” megléte szükséges a nagyobb helyi hálózatokban, ahol az aktív berendezések a szerverszekrényekben találhatók.

    MAC asztal méretecímek A kapcsoló a modell 2. szintjén működő eszköz OSI . Ellentétben a hubbal, amely egyszerűen átirányítja a fogadott keretet az összes portra, kivéve a küldő portot, a kapcsoló megtanulja: emlékszik MAC a küldő eszközének címe, beírása, portszáma és a táblába történő bejegyzés élettartama. Ennek a táblázatnak a használatával a kapcsoló nem továbbítja a keretet minden portra, hanem csak a fogadó portra. Ha a helyi hálózatban jelentős a hálózati eszközök száma, és a táblázat mérete megtelt, a kapcsoló elkezdi felülírni a táblázat régebbi bejegyzéseit, és újakat ír, ami jelentősen csökkenti a váltás sebességét.

    Jumboframe . Ez a funkció lehetővé teszi a kapcsoló számára, hogy az Ethernet szabványban meghatározottnál nagyobb csomagméreteket kezeljen. Minden egyes csomag beérkezése után egy kis időt töltenek azok feldolgozásával. Ha megnövelt csomagméretet használ a Jumbo Frame technológiával, megtakaríthatja a csomagfeldolgozási időt az 1 Gb/s és nagyobb adatátviteli sebességet használó hálózatokban. Alacsonyabb sebességnél nincs nagy nyereség

    Módok váltása.A kapcsolási módok működési elvének megértéséhez először vegyük figyelembe a hálózati eszköz és a helyi hálózat kapcsolója között adatkapcsolati szinten továbbított keret szerkezetét:


    Ahogy a képről is látszik:

    • Először jön a preambulum, amely a keretátvitel kezdetét jelzi,
    • Aztán MAC rendeltetési cím ( DA) és MAC a feladó címe ( S.A.)
    • Harmadik szintű azonosító: IPv 4 vagy IPv 6 használatos
    • hasznos teher)
    • És a végén csekk összeg FCS: Egy 4 bájtos CRC érték az átviteli hibák észlelésére. A küldő fél számítja ki, és az FCS mezőbe helyezi. A fogadó fél kiszámítja adott értéketönállóan, és összehasonlítja a kapott értékkel.

    Most nézzük a kapcsolási módokat:

    Tárolás-és-továbbítás. Ez a kapcsolási mód a teljes keretet egy pufferbe menti, és ellenőrzi a mezőt FCS , amely a keret legvégén van, és ha ennek a mezőnek az ellenőrző összege nem egyezik, eldobja a teljes keretet. Ennek eredményeként csökken a hálózati torlódás valószínűsége, mivel lehetőség van a hibás keretek eldobására és a csomag átviteli idejének késleltetésére. Ez a technológia a drágább kapcsolókban megtalálható.

    Átvágta. Egyszerűbb technológia. Ebben az esetben a képkockák gyorsabban feldolgozhatók, mivel nincsenek teljesen elmentve a pufferbe. Elemzés céljából adatok a keret elejétől ig Mac cím rendeltetési hely (DA) beleértve. A kapcsoló beolvassa ezt a MAC-címet, és továbbítja a célállomásnak. Ennek a technológiának az a hátránya, hogy a kapcsoló ebben az esetben az 512 bitnél kisebb intervallumú törpecsomagokat és a sérült csomagokat is továbbítja, növelve a helyi hálózat terhelését.

    PoE technológia támogatása

    Az ethernet feletti szegénység technológia lehetővé teszi, hogy áramellátást kapjon hálózati eszköz ugyanazon a kábelen keresztül. Ezt a döntést lehetővé teszi a tápvezetékek további telepítésének költségeinek csökkentését.

    A következő PoE szabványok léteznek:

    A PoE 802.3af 15,4 W-ig támogatja a berendezéseket

    A PoE 802.3at 30 W-ig támogatja a berendezéseket

    Passzív PoE

    A PoE 802.3 af/at intelligens vezérlőáramkörökkel rendelkezik az eszköz feszültségellátásához: a PoE eszköz tápellátása előtt az af/at szabványos forrás tárgyal vele, hogy elkerülje az eszköz károsodását. A Passiv PoE jóval olcsóbb, mint az első két szabvány, a tápellátást közvetlenül, minden koordináció nélkül, szabad hálózati kábelpárokon keresztül juttatják a készülékhez.

    A szabványok jellemzői


    A PoE 802.3af szabványt a legtöbb olcsó IP-kamera, IP-telefon és hozzáférési pont támogatja.

    A PoE 802.3at szabvány az IP videó megfigyelő kamerák drágább modelljeiben van jelen, ahol nem lehet teljesíteni a 15,4 W-ot. Ebben az esetben az IP-videokamerának és a PoE-forrásnak (kapcsolónak) is támogatnia kell ezt a szabványt.

    Bővítőhelyek. A kapcsolóknak további bővítőhelyei lehetnek. A leggyakoribbak az SFP modulok ( Kis formafaktor bedugható). Moduláris, kompakt adó-vevők adatátvitelre távközlési környezetben.


    Az SFP-modulok egy útválasztó, kapcsoló, multiplexer vagy médiakonverter szabad SFP-portjába kerülnek. Bár léteznek SFP Ethernet modulok, a leggyakoribbakA száloptikai modulok a fő csatorna csatlakoztatására szolgálnak, amikor az Ethernet-szabványon túl nagy távolságra továbbítanak adatokat. Az SFP modulok kiválasztása a távolság és az adatátviteli sebesség függvényében történik. A legelterjedtebbek a kétszálas SFP modulok, amelyek az egyik szálat adatfogadásra, a másikat adatátvitelre használják. A WDM technológia azonban lehetővé teszi az adatátvitelt különböző hullámhosszokon egyetlen optikai kábelen keresztül.

    Az SFP modulok a következők:

    • SX - 850 nm többmódusú optikai kábellel 550 m-ig használható
    • Az LX - 1310 nm mindkét típusú optikai kábellel (SM és MM) használható 10 km-es távolságig
    • BX - 1310/1550 nm mindkét típusú optikai kábellel (SM és MM) használható 10 km-es távolságig
    • XD - 1550 nm egymódusú kábellel 40 km-ig, ZX 80 km-ig, EZ vagy EZX 120 km-ig és DWDM-mel

    Maga az SFP szabvány 1 Gbit/s, illetve 100 Mbit/s sebességű adatátvitelt biztosít. A gyorsabb adatátvitel érdekében SFP+ modulokat fejlesztettek ki:

    • SFP+ adatátvitel 10 Gbps sebességgel
    • XFP adatátvitel 10 Gbps sebességgel
    • QSFP+ adatátvitel 40 Gbps sebességgel
    • CFP adatátvitel 100 Gbps sebességgel

    Nagyobb sebességnél azonban a jelek feldolgozása a magas frekvenciák. Ez nagyobb hőelvezetést és ennek megfelelően nagyobb méreteket igényel. Ezért valójában az SFP alaktényező továbbra is csak az SFP+ modulokban marad meg.

    Következtetés

    Valószínűleg sok olvasó találkozott már vele nem kezelt kapcsolókés alacsony költségű menedzselt második szintű kapcsolók kis helyi hálózatokban. A nagyobb és műszakilag összetett helyi hálózatok kiépítéséhez szükséges kapcsolók kiválasztását azonban legjobb szakemberre bízni.

    A Safe Kuban a következő márkájú switcheket használja a helyi hálózatok telepítésekor:

    Professzionális megoldás:

    Cisco

    Qtech

    Költségvetési megoldás

    D-Link

    Tp-Link

    Tenda

    A Safe Kuban végzi a helyi hálózatok telepítését, üzembe helyezését és karbantartását Krasznodarban és Dél-Oroszországban.

    Az otthoni helyi hálózatok túlnyomó többségében aktív berendezés csak használt vezeték nélküli router. Ha azonban négynél többre van szüksége vezetékes csatlakozások hozzá kell adnia egy hálózati kapcsolót (bár ma már vannak hét-nyolc portos útválasztók az ügyfelek számára). A berendezés megvásárlásának második gyakori oka a kényelmesebb hálózati kábelezés. Például telepíthet egy kapcsolót a TV közelébe, csatlakoztathat egy kábelt az útválasztóból, és magát a TV-t, a médialejátszót csatlakoztathatja más portokhoz, Játék Konzolés egyéb felszerelések.

    A hálózati kapcsolók legegyszerűbb modelljei csak néhányat tartalmaznak legfontosabb jellemzői— a portok száma és sebességük. A modern igényeket és az elembázis fejlődését figyelembe véve pedig elmondhatjuk, hogy ha nem a bármi áron való megtakarítás, vagy valamilyen konkrét követelmény nem a cél, akkor érdemes gigabites porttal rendelkező modelleket vásárolni. A 100 Mbps sebességű FastEthernet hálózatokat természetesen ma is használják, de nem valószínű, hogy felhasználóik találkoznának azzal a problémával, hogy hiányzik a port az útválasztón. Bár persze erre is van lehetőség, ha felidézzük néhány neves gyártó egy-két portos helyi hálózatra való termékeit. Sőt, itt célszerű lenne egy gigabites kapcsolót használni a teljes vezetékes helyi hálózat teljesítményének növelésére.

    Ezenkívül a kiválasztás során figyelembe veheti a ház márkáját, anyagát és kialakítását, a tápegység (külső vagy belső) megvalósítását, az indikátorok és egyéb paraméterek jelenlétét és elhelyezkedését. Meglepő módon a működési sebesség jellemzőjének, amelyet sok más eszköz is ismer, ebben az esetben gyakorlatilag nincs értelme, ahogy nemrégiben megjelent. Az adatátviteli teszteknél teljesen eltérő kategóriájú és árú modellek ugyanazt az eredményt mutatják.

    Ebben a cikkben úgy döntöttünk, hogy röviden beszélünk arról, hogy mi lehet érdekes és hasznos az „igazi” 2. szintű kapcsolókban. Természetesen ez az anyag nem a téma legrészletesebb és legmélyebb bemutatása, de remélhetőleg hasznos lesz azoknak, akik komolyabb feladatokkal vagy követelményekkel szembesülnek a helyi hálózatuk kiépítése során egy lakásban, házban vagy irodában, mint egy útválasztó telepítése és a Wi-Fi beállítása. Emellett számos téma leegyszerűsített formában kerül bemutatásra, csak a főbb pontokat tükrözve a hálózati csomagváltás érdekes és változatos témakörében.

    Az „Otthoni hálózat kiépítése” sorozat korábbi cikkei az alábbi linkeken érhetők el:

    Kívül, hasznos információkat A hálózatépítésről ebben az alfejezetben olvashat.

    Elmélet

    Először is emlékezzünk a „szokásos” hálózati kapcsoló működésére.

    Ez a „doboz” kis méretű, több RJ45 porttal rendelkezik a hálózati kábelek csatlakoztatására, egy jelzőkészlettel és egy tápbemenettel. A gyártó által programozott algoritmusok szerint működik, és nem rendelkezik a felhasználó által elérhető beállításokkal. A „csatlakoztassa a kábeleket – kapcsolja be az áramot – működik” elvét alkalmazzák. A helyi hálózat minden eszközének (pontosabban a hálózati adapterének) egyedi címe van - MAC-cím. Hat bájtból áll, és "AA:BB:CC:DD:EE:FF" formátumban írják hexadecimális számjegyekkel. Fel lehet ismerni programozottan vagy nézd meg az információs táblát. Formálisan ez a cím a gyártó által a gyártási szakaszban kiadott címnek minősül, és egyedi. Ez azonban bizonyos esetekben nem így van (az egyediség csak a helyi hálózati szegmensen belül szükséges, és a cím megváltoztatása sok operációs rendszerben könnyen megoldható). Az első három bájt egyébként olykor felfedheti a chip vagy akár az egész eszköz készítőjének nevét is.

    Ha azért globális hálózat(különösen az Internet), az eszközök címzése és a csomagok feldolgozása IP-címek szintjén történik, majd minden egyes helyi hálózati szegmensben MAC-címeket használnak erre. Az ugyanazon a helyi hálózaton lévő összes eszköznek eltérő MAC-címmel kell rendelkeznie. Ha nem ez a helyzet, akkor problémák lesznek a hálózati csomagok kézbesítésével és a hálózat működésével. Ezenkívül ez az alacsony szintű információcsere az operációs rendszer hálózati veremeiben valósul meg, és a felhasználónak nem kell interakcióba lépnie vele. Talán a valóságban szó szerint van néhány gyakori helyzet, amikor egy MAC-cím használható. Például, amikor egy útválasztót cserél egy új eszközön, adja meg a WAN-port ugyanazt a MAC-címét, mint a régi. A második lehetőség az, hogy engedélyezze a MAC-címszűrőket az útválasztón, hogy blokkolja az internethez vagy a Wi-Fi-hez való hozzáférést.

    Egy normál hálózati kapcsoló lehetővé teszi több ügyfél kombinálását, hogy hálózati forgalmat cseréljenek közöttük. Sőt, nem csak egy számítógép vagy más kliens eszköz csatlakoztatható az egyes portokhoz, hanem egy másik switch is saját kliensekkel. A kapcsoló működési diagramja nagyjából így néz ki: amikor egy csomag megérkezik egy portra, megjegyzi a feladó MAC-jét, és beírja a „kliensek ezen a fizikai porton” táblába, a címzett címét összehasonlítja a többi hasonló táblával, és ha az egyikben van, a csomag a megfelelő fizikai portra kerül. Ezenkívül algoritmusok állnak rendelkezésre a hurkok kiküszöbölésére, az új eszközök keresésére, annak ellenőrzésére, hogy az eszköz megváltoztatta-e a portot, stb. Ennek a sémának a megvalósításához nincs szükség bonyolult logikára, minden meglehetősen egyszerű és olcsó processzorokon működik, így, mint fentebb említettük, még az alsó kategóriás modellek is képesek maximális sebességet mutatni.

    A menedzselt vagy néha „intelligens” kapcsolók sokkal összetettebbek. Képesek több információt felhasználni a hálózati csomagokból, hogy bonyolultabb algoritmusokat valósítsanak meg azok feldolgozására. Ezen technológiák egy része hasznos lehet a „csúcskategóriás” vagy igényesebb otthoni felhasználók számára, illetve néhány speciális feladat megoldásában is.

    A második szintű kapcsolók (2. szint, adatkapcsolati réteg) képesek a csomagok váltása során figyelembe venni a hálózati csomagok bizonyos mezőiben található információkat, különösen a VLAN, QoS, multicast és néhány más területen. Ez az a lehetőség, amelyről ebben a cikkben fogunk beszélni. A harmadik szint (3. szint) összetettebb modelljei már útválasztónak tekinthetők, mivel IP-címekkel működnek, és harmadik szintű protokollokkal (különösen RIP és OSPF) működnek.

    Felhívjuk figyelmét, hogy a felügyelt kapcsolókhoz nincs egyetlen univerzális és szabványos képességkészlet. Minden gyártó saját termékcsaládot hoz létre a fogyasztói igények megértése alapján. Érdemes tehát minden esetben odafigyelni egy-egy termék specifikációira és a kitűzött feladatoknak való megfelelésére. Nem szól semmilyen „alternatív” firmware-ről többel széles lehetőségek itt persze szó sincs.

    Példaként használjuk Zyxel készülék GS2200-8LE. Ez a modell már régóta a piacon van, de nagyon alkalmas erre a cikkre. A Zyxel ebbe a szegmensébe tartozó modern termékek általában hasonló képességekkel rendelkeznek. A jelenlegi, azonos konfigurációjú készüléket a GS2210-8HP cikkszám alatt kínálják.

    A Zyxel GS2200-8HP egy nyolc portos (24 portos verzió elérhető a sorozatban) 2. szintű menedzselt gigabites kapcsoló, amely PoE támogatást és RJ45/SFP kombinált portokat, valamint néhány magasabb szintű kapcsolási funkciót is tartalmaz.

    Formátumát tekintve asztali modellnek nevezhető, de a csomag tartalmaz további rögzítő hardvert a szabványos 19″-os rackbe való beépítéshez. A test fémből készült. A jobb oldalon egy szellőzőrácsot látunk, a másik oldalon pedig két kis ventilátor található. Hátul csak egy hálózati kábel bemenet található a beépített tápegységhez.

    Az ilyen berendezésekhez hagyományosan minden csatlakozás az elülső oldalról készül, a patch panelekkel ellátott rackekben való egyszerű használat érdekében. A bal oldalon egy betét található a gyártó logójával és a készülék világító nevével. Ezután következnek a jelzőfények - tápellátás, rendszer, riasztás, állapot/aktivitás és tápellátás LED-ek minden porthoz.

    Ezután a fő nyolc hálózati csatlakozót telepítik, majd két RJ45-öt és két SFP-t, amelyek megkettőzik őket saját jelzőkkel. Az ilyen megoldások egy másik jellemző tulajdonság hasonló eszközök. Az SFP-t általában optikai kommunikációs vonalak csatlakoztatására használják. Fő különbségük a szokásos csavart érpárhoz képest a jelentős munkavégzés képessége hosszútáv- akár több tíz kilométerre.

    Annak a ténynek köszönhetően, hogy itt használhatók különböző típusok fizikai vonalak, az SFP szabványos portok közvetlenül a kapcsolóba vannak beépítve, amelyekbe speciális adó-vevő modulokat kell külön beépíteni, és optikai kábeleket kell csatlakoztatni hozzájuk. Ugyanakkor az így kapott portok képességeikben természetesen nem térnek el a többitől, kivéve a PoE támogatás hiányát. Használhatók port trunking módban, VLAN-okkal és más technológiákkal rendelkező forgatókönyvekben is.

    Befejezi a konzol leírását soros port. Szervizelésre és egyéb műveletekre használják. Különösen azt jegyezzük meg, hogy szokás szerint otthoni felszerelés Itt nincs reset gomb. Súlyos esetekben az irányítás elvesztése esetén a soros porton keresztül kell csatlakoznia, és újra kell töltenie a teljes konfigurációs fájlt hibakeresési módban.

    A megoldás támogatja a weben és parancssoron keresztüli adminisztrációt, firmware-frissítéseket, 802.1x protokollt a jogosulatlan kapcsolatok elleni védelem érdekében, SNMP-t a megfigyelőrendszerekbe való integrációhoz, akár 9216 bájt méretű csomagokat (Jumbo Frames) a hálózati teljesítmény növelése érdekében, másodlagos rétegváltási szolgáltatások, halmozási képességek az egyszerű adminisztráció érdekében.

    A nyolc fő port közül a fele támogatja a PoE+-t portonként akár 30 W-tal, a maradék négy pedig 15,4 W-tal támogatja a PoE+-t. A maximális fogyasztás 230 W, amelyből PoE-n keresztül akár 180 W is táplálható.

    A használati útmutató elektronikus változata több mint háromszáz oldalas. Tehát a cikkben leírt funkciók csak egy kis részét képviselik az eszköz képességeinek.

    Irányítás és ellenőrzés

    Az egyszerű hálózati kapcsolókkal ellentétben az „okos” kapcsolóknak van eszköze a távoli konfiguráláshoz. Szerepüket leggyakrabban az ismerős webes felület tölti be, az „igazi rendszergazdák” számára pedig saját felülettel rendelkező parancssorhoz való hozzáférés biztosított telneten vagy ssh-n keresztül. Hasonló parancssor érhető el a kapcsoló soros portjához való csatlakozással. Amellett, hogy a megszokás, a munka parancs sor előnye a szkriptek segítségével történő kényelmes automatizálás. Van támogatás is FTP protokoll, amely lehetővé teszi az új firmware-fájlok gyors letöltését és a konfigurációk kezelését.

    Például ellenőrizheti a kapcsolatok állapotát, kezelheti a portokat és módokat, engedélyezheti vagy megtagadhatja a hozzáférést stb. Ráadásul ez az opció kevésbé igényes a sávszélességre (kisebb forgalmat igényel) és a hozzáféréshez használt berendezéseket illetően. De a képernyőképeken természetesen szebbnek tűnik a webes felület, ezért ebben a cikkben illusztrációként használjuk. A biztonságról hagyományos rendszergazdai felhasználónév/jelszó gondoskodik, támogatja a HTTPS-t, és a kapcsolókezeléshez további hozzáférési korlátozásokat is beállíthatunk.

    Vegye figyelembe, hogy sok otthoni eszközzel ellentétben az interfésznek van egy külön gombja, amellyel az aktuális kapcsolókonfigurációt elmentheti a nem felejtő memóriájába. Szintén sok oldalon használhatja a Súgó gombot a kontextuális súgó előhívására.

    Egy másik lehetőség a switch működésének figyelésére az SNMP protokoll használata. Speciális programok segítségével információkat szerezhet az eszköz hardverállapotáról, például a hőmérsékletről vagy a porton lévő kapcsolat megszakadásáról. Nagy projekteknél hasznos lesz a megvalósítás különleges rezsim több kapcsoló (kapcsolófürt) kezelése egyetlen interfészről - Cluster Management.

    Az eszköz indításának minimális kezdeti lépései általában a firmware frissítése, a rendszergazdai jelszó megváltoztatása és a kapcsoló saját IP-címének konfigurálása.

    Emellett általában érdemes odafigyelni az olyan opciókra, mint a hálózatnév, a beépített óra szinkronizálása, az eseménynapló elküldése külső szerverre (például Syslog).

    A hálózati elrendezés és a kapcsolóbeállítások tervezésekor ajánlatos minden pontot előre kiszámítani és átgondolni, mivel a készülék nem rendelkezik beépített vezérlőkkel a blokkoláshoz és az ellentmondásokhoz. Például, ha „elfelejti”, hogy korábban konfigurálta a port-összesítést, akkor a részvételükkel rendelkező VLAN-ok a szükségestől teljesen eltérően viselkedhetnek. Nem beszélve a kapcsolat elvesztésének lehetőségéről a kapcsolóval, ami távolról történő csatlakozáskor különösen kellemetlen.

    A switchek egyik alapvető „intelligens” funkciója a hálózati port aggregációs technológiák támogatása. Ehhez a technológiához olyan kifejezéseket is használnak, mint a csatorna, a kötés és a csoportosítás. Ebben az esetben a kliensek vagy más kapcsolók nem egy kábellel, hanem egyszerre többel csatlakoznak ehhez a switch-hez. Természetesen ehhez több hálózati kártya szükséges a számítógépen. A hálózati kártyák lehetnek különállóak, vagy egyetlen bővítőkártya formájában, több porttal. Ebben a forgatókönyvben általában két vagy négy linkről beszélünk. Az így megoldott fő feladatok a sebesség növelése internetkapcsolatés megbízhatóságának növelése (duplikáció). Egy switch egyszerre több ilyen kapcsolatot is támogathat, a hardver konfigurációjától, különösen a fizikai portok számától és a processzor teljesítményétől függően. Az egyik lehetőség egy pár kapcsoló csatlakoztatása ezzel a sémával, ami növekedni fog összteljesítményét hálózatokat és megszünteti a szűk keresztmetszeteket.

    A séma megvalósításához célszerű olyan hálózati kártyákat használni, amelyek kifejezetten támogatják ezt a technológiát. De általánosságban elmondható, hogy a port aggregáció megvalósítása szoftver szinten is elvégezhető. Ezt a technológiát leggyakrabban a nyílt LACP/802.3ad protokollon keresztül valósítják meg, amely a hivatkozások állapotának figyelésére és kezelésére szolgál. De vannak privát lehetőségek is az egyes szállítóktól.

    A szinten operációs rendszer kliensek esetén a megfelelő konfigurálás után általában egyszerűen megjelenik egy új szabványos hálózati interfész, amely saját MAC és IP címekkel rendelkezik, így minden alkalmazás különösebb művelet nélkül tud vele dolgozni.

    A hibatűrést az eszközök közötti többszörös fizikai kapcsolat biztosítja. Ha a kapcsolat sikertelen, a forgalom automatikusan átirányításra kerül a fennmaradó hivatkozások mentén. A vonal visszaállítása után újra működni kezd.

    Ami a sebesség növelését illeti, itt a helyzet egy kicsit bonyolultabb. Formálisan feltételezhetjük, hogy a termelékenység a felhasznált sorok számának megfelelően megszorozódik. Az adatátviteli és -vételi sebesség tényleges növekedése azonban konkrét feladatoktól és alkalmazásoktól függ. Különösen, ha olyan egyszerű és gyakori feladatról beszélünk, mint a fájlok olvasása egy hálózati tárolóeszközről a számítógépen, akkor a portok kombinálásával semmit sem nyer, még akkor sem, ha mindkét eszköz több linken keresztül csatlakozik a kapcsolóhoz. De ha a port trönkelés egy hálózati tárolóeszközön van konfigurálva, és több „szokásos” kliens is hozzáfér egyidejűleg, akkor ez az opció már jelentős teljesítménynövekedést eredményez.

    A cikkben található néhány példa a felhasználásra és a vizsgálati eredményekre. Így elmondhatjuk, hogy a portkonszolidációs technológiák otthoni alkalmazása csak akkor lesz hasznos, ha több is van gyors ügyfelekés szerverek, valamint a hálózat meglehetősen nagy terhelése.

    A port-összesítés beállítása egy switchen általában egyszerű. A Zyxel GS2200-8HP esetében a szükséges paraméterek az Advanced Application - Link Aggregation menüben találhatók. Teljes ezt a modellt legfeljebb nyolc csoportot támogat. A csoportok összetételére nincs korlátozás – bármely csoportban bármilyen fizikai portot használhat. A kapcsoló támogatja a statikus port trönkölést és az LACP-t is.

    Az állapotoldalon csoportonként ellenőrizheti az aktuális feladatokat.

    A beállítások oldalon megjelennek az aktív csoportok és típusuk (a fizikai hivatkozások közötti csomagelosztási séma kiválasztására szolgál), valamint a portok hozzárendelése a kívánt csoportokhoz.

    Ha szükséges, engedélyezze a LACP-t a kívánt csoportokhoz a harmadik oldalon.

    Ezután hasonló beállításokat kell konfigurálnia a hivatkozás másik oldalán lévő eszközön. Különösen egy QNAP hálózati meghajtón ez a következőképpen történik - lépjen a hálózati beállításokhoz, válassza ki a portokat és a kapcsolat típusát.

    Ezt követően ellenőrizheti a kapcsolón lévő portok állapotát, és értékelheti a megoldás hatékonyságát a feladatok során.

    VLAN

    Egy tipikus helyi hálózati konfigurációban a rajta keresztül „sétáló” hálózati csomagok egy közös fizikai környezetet használnak, például a metró átszállóállomásain lévő emberáramlást. Természetesen a kapcsolók bizonyos értelemben megakadályozzák, hogy „idegen” csomagok eljussanak a felületre. hálózati kártya azonban egyes csomagok, például a sugárzások, behatolhatnak a hálózat bármely sarkába. A rendszer egyszerűsége és nagy sebessége ellenére vannak olyan helyzetek, amikor valamilyen oknál fogva el kell választani bizonyos típusú forgalmat. Ennek oka lehet a biztonsági követelmények, vagy a teljesítmény- vagy prioritási követelmények teljesítésének szükségessége.

    Természetesen ezek a problémák megoldhatók a fizikai hálózat külön szegmensének létrehozásával - saját kapcsolókkal és kábelekkel. De ezt nem mindig lehet megvalósítani. Itt jöhet jól a VLAN (Virtual Local Area Network) technológia – logikai vagy virtuális helyi számítógép hálózat. 802.1q-ként is hivatkozhatunk rá.

    Durva közelítéssel ennek a technológiának a működése úgy írható le, hogy további „címkéket” használnak minden hálózati csomaghoz, amikor azokat a switchben és a végeszközön feldolgozzák. Ebben az esetben az adatcsere csak az azonos VLAN-nal rendelkező eszközök csoportján belül működik. Mivel nem minden berendezés használ VLAN-t, a séma olyan műveleteket is használ, mint például címkék hozzáadása és eltávolítása a hálózati csomagból, amikor az áthalad a kapcsolón. Ennek megfelelően akkor kerül hozzáadásra, ha egy csomag érkezik egy „normál” fizikai portról a VLAN hálózaton keresztül történő küldéshez, és eltávolítjuk, ha a VLAN hálózatról egy „rendes” portra kell csomagot továbbítani.

    E technológia használatának példájaként felidézhetjük a szolgáltatók több szolgáltatást nyújtó kapcsolatait - amikor egyetlen kábelen keresztül fér hozzá az internethez, IPTV-hez és telefonáláshoz. Ez korábban az ADSL-kapcsolatokban volt megtalálható, ma pedig a GPON-ban használják.

    A szóban forgó kapcsoló támogatja az egyszerűsített „Port alapú VLAN” módot, amikor a virtuális hálózatokra való felosztás a fizikai portok szintjén történik. Ez a séma kevésbé rugalmas, mint a 802.1q, de bizonyos konfigurációkban megfelelő lehet. Vegye figyelembe, hogy ez a mód kölcsönösen kizárja egymást a 802.1q-val, és a kiválasztáshoz van egy megfelelő elem a webes felületen.

    A 802.1q szabvány szerinti VLAN létrehozásához a Speciális alkalmazások - VLAN - Statikus VLAN oldalon adja meg a virtuális hálózat nevét, azonosítóját, majd válassza ki az érintett portokat és azok paramétereit. Például normál kliensek csatlakoztatásakor érdemes eltávolítani a VLAN-címkéket a nekik küldött csomagokból.

    Attól függően, hogy kliens kapcsolatról vagy kapcsolókapcsolatról van-e szó, a Speciális alkalmazások - VLAN - VLAN-port beállításai oldalon kell konfigurálnia a szükséges beállításokat. Ez különösen vonatkozik a címkék hozzáadására a port bemenetére érkező csomagokhoz, a címkék nélküli vagy más azonosítókkal rendelkező csomagok porton keresztül történő sugárzására, valamint a virtuális hálózat elkülönítésére.

    Hozzáférés-ellenőrzés és hitelesítés

    Az Ethernet technológia kezdetben nem támogatta a fizikai adathordozóhoz való hozzáférés szabályozását. Elég volt csatlakoztatni az eszközt a kapcsolóporthoz - és a helyi hálózat részeként kezdett működni. Ez sok esetben elegendő, mert a biztonságot a hálózathoz való közvetlen fizikai kapcsolat összetettsége biztosítja. Mára azonban a hálózati infrastruktúrával szemben támasztott követelmények jelentősen megváltoztak, és a 802.1x protokoll megvalósítása egyre inkább megtalálható a hálózati berendezésekben.

    Ebben a forgatókönyvben, amikor egy kapcsolóporthoz csatlakozik, az ügyfél megadja hitelesítési adatait, és a hozzáférés-vezérlő szerver megerősítése nélkül nem történik információcsere a hálózattal. A rendszer leggyakrabban egy külső szerver jelenlétét foglalja magában, például RADIUS vagy TACACS+. A 802.1x használata is biztosít további jellemzők vezérlésen hálózatépítés. Ha a szabványos sémában csak az ügyfél hardverparaméteréhez (MAC-címéhez) lehet „kötni”, például IP-cím kiadásához, sebességkorlátozások és hozzáférési jogok beállításához, akkor a felhasználói fiókokkal való munka kényelmesebb lesz nagy hálózatokban, mivel lehetővé teszi a kliens mobilitást és egyéb felső szintű szolgáltatásokat.

    A teszteléshez egy QNAP NAS-on lévő RADIUS szervert használtak. Külön telepített csomagként készült, és saját felhasználói bázissal rendelkezik. Nagyon alkalmas erre a feladatra, bár általában kevés képességgel rendelkezik.

    A kliens egy Windows 8.1 rendszerű számítógép volt. A 802.1x használatához engedélyezni kell egy szolgáltatást, és ezt követően megjelenik egy új fül a hálózati kártya tulajdonságai között.

    Vegye figyelembe, hogy ebben az esetben kizárólag a kapcsoló fizikai portjához való hozzáférés szabályozásáról beszélünk. Ezenkívül ne felejtse el, hogy biztosítani kell a switch folyamatos és megbízható elérését a RADIUS szerverhez.

    Ennek a funkciónak a megvalósításához a kapcsolónak két funkciója van. Az első, a legegyszerűbb, lehetővé teszi a bejövő és kimenő forgalom korlátozását egy meghatározott fizikai porton.

    Ez a kapcsoló lehetővé teszi a fizikai portok priorizálását is. Ebben az esetben nincs szigorú sebességkorlátozás, de kiválaszthatja azokat az eszközöket, amelyek forgalmát először feldolgozzák.

    A második többben is szerepel általános séma a kapcsolt forgalom különféle szempontok szerinti osztályozásával, és csak egy a felhasználási lehetőségei közül.

    Először az Osztályozó oldalon meg kell határoznia a forgalom osztályozási szabályait. 2. szintű kritériumokat alkalmaznak – különösen a MAC-címeket –, és ebben a modellben a 3. szintű szabályok is alkalmazhatók – beleértve a protokolltípust, az IP-címeket és a portszámokat.

    Ezután az Irányelvszabály oldalon megadhatja a szükséges műveleteket a kiválasztott szabályok szerint „kiválasztott” forgalommal. Itt a következő műveleteket biztosítjuk: VLAN címke beállítása, sebesség korlátozása, csomag kiadása adott portra, prioritási mező beállítása, csomag eldobása. Ezek a funkciók lehetővé teszik például az ügyféladatok vagy szolgáltatások adatcsere-sebességének korlátozását.

    Az összetettebb sémák 802.1p prioritási mezőket használhatnak a hálózati csomagokban. Például beállíthatja a kapcsolót, hogy először kezelje a telefonforgalmat, és a böngésző böngészésének adjon a legalacsonyabb prioritást.

    PoE

    Egy másik lehetőség, amely nem kapcsolódik közvetlenül a csomagváltási folyamathoz, a kliens eszközök tápellátása hálózati kábelen keresztül. Ezt gyakran használják IP-kamerák csatlakoztatására, telefonkészülékekÉs vezeték nélküli pontok hozzáférést, ami csökkenti a vezetékek számát és egyszerűsíti a kapcsolást. Egy ilyen modell kiválasztásakor fontos figyelembe venni több paramétert, amelyek közül a legfontosabb az ügyfélberendezés által használt szabvány. A helyzet az, hogy egyes gyártók saját implementációkat alkalmaznak, amelyek nem kompatibilisek más megoldásokkal, és akár „idegen” berendezések meghibásodásához is vezethetnek. Érdemes kiemelni a „passzív PoE”-t is, amikor az áramot viszonylag alacsony feszültségen továbbítják anélkül Visszacsatolásés a címzett irányítása.

    Helyesebb, kényelmesebb és univerzálisabb lehetőség lenne az „aktív PoE” használata, amely a 802.3af vagy 802.3at szabvány szerint működik, és akár 30 W átvitelére is képes (nagyobb értékek a szabványok új verzióiban is megtalálhatók). . Ebben a sémában az adó és a vevő információt cserél egymással, és megállapodik a szükséges teljesítményparaméterekben, különösen az energiafogyasztásban.

    Ennek tesztelésére egy Axis 802.3af PoE kompatibilis kamerát csatlakoztattunk a kapcsolóhoz. A kapcsoló előlapján világít a porthoz tartozó tápellátás jelzőfénye. Ezután a webes felületen keresztül portonként követhetjük majd nyomon a fogyasztás állapotát.

    Érdekes még a portok tápellátásának szabályozása. Mert ha a kamera egy kábellel van csatlakoztatva és nehezen elérhető helyen van, akkor az újraindításhoz szükség esetén ezt a kábelt le kell választani akár a kamera felőli oldalon, akár a vezetékszekrényben. És itt bárki távolról bejelentkezhet a switchbe hozzáférhető módonés egyszerűen törölje a „tápellátás” jelölőnégyzetet, majd tegye vissza. Ezenkívül a PoE beállításaiban beállíthatja az energiaellátás prioritási rendszerét.

    Ahogy korábban írtuk, a hálózati csomagok kulcsmezője ebben a berendezésben a MAC-cím. A felügyelt kapcsolók gyakran rendelkeznek szolgáltatásokkal, amelyek célja ezen információk felhasználása.

    Például a vizsgált modell támogatja a MAC-címek statikus hozzárendelését egy porthoz (általában ez a művelet automatikusan megtörténik), a csomagok szűrését (blokkolását) forrás vagy címzett MAC-címek alapján.

    Ezenkívül korlátozhatja a kliens MAC-címek regisztrációinak számát egy kapcsolóporton, ami szintén figyelembe vehető kiegészítő lehetőség a biztonság növelése.

    A legtöbb 3. rétegű hálózati csomag általában egyirányú – egy címzetttől egy címzetthez jut el. Egyes szolgáltatások azonban multicast technológiát használnak, amikor egy csomagnak egyszerre több címzettje van. A leghíresebb példa az IPTV. A csoportos küldés itt jelentősen csökkentheti a sávszélesség-igényt, ha nagyszámú ügyfélhez kell információt eljuttatni. Például 100 TV-csatorna 1 Mbit/s áramlási sebességű csoportos adása tetszőleges számú kliens esetén 100 Mbit/s-ot igényel. Ha szabványos technológiát használunk, akkor 1000 klienshez 1000 Mbit/s kellene.

    Nem megyünk bele az IGMP működésének részleteibe, csak a kapcsoló finomhangolásának lehetőségét jegyezzük meg. hatékony munkavégzés ilyen típusú nagy terhelések alatt.

    Az összetett hálózatok speciális protokollokat használhatnak a hálózati csomagok útvonalának szabályozására. Különösen lehetővé teszik a topológiai hurkok kiküszöbölését (csomagok „hurkolása”). A kérdéses kapcsoló támogatja az STP-t, RSTP-t és MSTP-t, és rugalmas beállításokkal rendelkezik a működésükhöz.

    A nagy hálózatokban keresett másik funkció az olyan helyzetek elleni védelem, mint a „broadcast vihar”. Ez a koncepció a hálózaton belüli broadcast csomagok számottevő növekedését jellemzi, blokkolva a „normál” hasznos forgalom áthaladását. A legtöbb egyszerű módon Ez ellen úgy védekezhetünk, ha korlátozzuk a kapcsolóportok másodpercenkénti bizonyos számú csomagjának feldolgozását.

    Ezen kívül az eszköz rendelkezik egy hibaletiltás funkcióval. Lehetővé teszi a kapcsoló számára a portok leállítását, ha túlzott szolgáltatási forgalmat észlel. Ez lehetővé teszi a termelékenység fenntartását és az automatikus helyreállítást, ha a probléma megoldódik.

    Egy másik, inkább a biztonsági követelményekhez kapcsolódó feladat a teljes forgalom figyelése. BAN BEN normál mód A kapcsoló olyan sémát valósít meg, hogy a csomagokat csak közvetlenül a címzetteknek küldje el. Lehetetlen „elkapni” egy „idegen” csomagot egy másik porton. Ennek a feladatnak a végrehajtásához porttükrözési technológiát használnak – a vezérlőberendezések a kiválasztott kapcsolóportokhoz csatlakoznak, és a megadott más portokról érkező összes forgalom erre a portra van konfigurálva.

    Az IP Source Guard és a DHCP Snooping ARP Inspection funkciók szintén a biztonság növelését célozzák. Az első lehetővé teszi olyan szűrők konfigurálását, amelyek magukban foglalják a MAC-ot, az IP-t, a VLAN-t és a portszámot, amelyen keresztül minden csomag áthalad. A második a DHCP protokollt védi, a harmadik automatikusan blokkolja a jogosulatlan ügyfeleket.

    Következtetés

    Természetesen a fent leírt képességek csak töredékét képviselik a ma piacon elérhető hálózati kapcsolási technológiáknak. És még ettől is kis lista megtalálja valódi alkalmazás Nem mindegyiket használhatják az otthoni felhasználók. Talán a legelterjedtebbek a PoE (például hálózati videokamerák táplálására), a port-aggregáció (az nagy hálózat valamint a gyors forgalomcsere szükségessége), forgalomszabályozás (a streaming alkalmazások működésének biztosítására nagy terhelés mellett a csatornán).

    Természetesen egyáltalán nem szükséges üzleti szintű eszközöket használni ezeknek a problémáknak a megoldásához. Például az üzletekben találhatunk normál kapcsolót PoE-vel, a portösszesítés is megtalálható néhány top routerben, a prioritások is kezdenek megtalálhatók egyes modellekben gyors processzorokés minőségi szoftver. De véleményünk szerint a professzionálisabb berendezések beszerzésének lehetősége, beleértve a másodlagos piacot is, megfontolható a fokozott teljesítmény-, biztonság- és kezelhetőségi követelményeket támasztó otthoni hálózatoknál.

    Egyébként van egy másik lehetőség is. Amint fentebb említettük, minden „okos” kapcsolóban közvetlenül különböző mennyiségű „elme” lehet. És sok gyártónak vannak olyan termékei, amelyek jól illeszkednek otthoni költségvetésés egyúttal a fent leírt képességek közül sokat képesek biztosítani. Példaként említhetjük a Zyxel GS1900-8HP-t.

    Ez a modell kompakt fém tokés egy külső tápegység, nyolc gigabites portja van PoE-vel, valamint webes interfész a konfigurációhoz és kezeléshez.

    Az eszköz firmware támogatja a port-aggregációt LACP-vel, VLAN-nal, portsebesség-korlátozással, 802.1x-el, porttükrözéssel és egyéb funkciókkal. De a fent leírt „valódi felügyelt kapcsolóval” ellentétben mindez kizárólag a webes felületen keresztül, és szükség esetén akár asszisztens segítségével is konfigurálható.

    Természetesen nem arról beszélünk, hogy ez a modell a fent leírt eszközhöz hasonló képességeit tekintve egészében (különös tekintettel arra, hogy itt nincsenek forgalomosztályozási eszközök és 3. szintű funkciók). Inkább egyszerűen alkalmasabb lehetőség az otthoni felhasználók számára. Hasonló modellek megtalálhatók más gyártók katalógusaiban is.

    Ez a fejezet olyan eszközökben működő technológiákat mutat be, amelyekre pontatlanul hivatkoznak hidakÉs kapcsolók. Az itt összefoglalt témák között szerepel a csatornaeszközök, a helyi és távoli hidak, az ATM és a LAN kapcsolás általános alapelvei. A könyv 4. részének, „Hídak és kapcsolók” című fejezetének további fejezetei ezeknek a technológiáknak a sajátosságaival foglalkoznak részletesebben.

    Mik azok a hidak és kapcsolók?

    A hidak és kapcsolók olyan adatkommunikációs eszközök, amelyek alapvetően a 2. rétegben működnek referencia modell OSI. Mint ilyenek, általában link-layer eszközöknek minősülnek.

    A hidak az 1980-as évek elején váltak kereskedelmi forgalomba. Bevezetésükkor a hidak összekapcsolódtak, és lehetővé tették a csomagok homogén hálózatok közötti küldését. Az újabb időkben a különböző hálózatok közötti áthidalást is meghatározták és szabványosították.

    A hidak többféle típusa vált fontossá, mint internetes munkaeszköz. Átlátszó hidak elsősorban Ethernet környezetekben található, míg hidak előre irányítással (forrás-útvonal híd) elsősorban a Token Ring környezetben jelennek meg. Fordító híd fordítást biztosítanak a formátumok és a szállítási elvek között különféle típusok média (általában Token Ring és Ethernet). Végül, átlátszó hidak előre irányítással (forrás-útvonal átlátszó híd) kombinálja az átlátszó és az útválasztás előtti áthidaló algoritmusokat, hogy lehetővé tegye a kommunikációt vegyes Ethernet/Token Ring környezetben.

    Mára a kapcsolótechnológia a hídalapú internetes megoldások evolúciós utódjaként jelent meg. A kapcsolók használata manapság dominál az olyan alkalmazásokban, ahol a korai hálózati tervekben hidakat használtak. A kiváló átviteli teljesítmény, a nagyobb portsűrűség, az alacsonyabb portonkénti költség és a nagyobb rugalmasság hozzájárult ahhoz, hogy a kapcsolók az áthidaló technológiát helyettesítő technológiát és az útválasztási technológiát kiegészítsék.

    A linkréteg-eszközök áttekintése

    A kapcsolók és hidak az adatkapcsolati rétegben működnek, amely szabályozza az adatáramlást, kezeli az átviteli hibákat, fizikai (a logikaitól eltérően) címzést biztosít, és szabályozza a fizikai adathordozóhoz való hozzáférést. A hidak ezeket a funkciókat különféle csatornaprotokollok használatával biztosítják, amelyek specifikus áramlásvezérlést, hibakezelést, címzést és médiahozzáférési algoritmusokat írnak elő. A népszerű kapcsolati protokollok példái közé tartozik az Ethernet, a Token Ring és az FDDI.

    A hidak és a kapcsolók nem bonyolult eszközök. Elemezik a bejövő kereteket, továbbítási döntéseket hoznak a keretekben található információk alapján, és továbbítják a kereteket a rendeltetési helyükre. Egyes esetekben, például az előreirányítási hidak esetében, a célhoz vezető teljes útvonalat minden keret tartalmazza. Más esetekben, mint például az átlátszó hidak, a kereteket szakaszosan küldik el rendeltetési helyükre.

    A protokollok átláthatósága a hidak és a kapcsolók elsődleges előnye. Mivel mindkét típusú eszköz az adatkapcsolati rétegben működik, nem kell magasabb szintű információkat ellenőrizniük. Ez azt jelenti, hogy gyorsan továbbíthatnak bármilyen hálózati protokollt képviselő adatfolyamot. Nem szokatlan, hogy egy híd AppleTalk, DECnet, TCP/IP, XNS és egyéb protokolladatokat mozgat két vagy több hálózat között.

    A hidak képesek a 2. rétegű mezők alapján a keretek szűrésére, egy híd például programozható úgy, hogy egy adott hálózatból származó összes keretet eldobjon (nem továbbítson). Mivel a kapcsolati réteg információi gyakran tartalmaznak hivatkozást egy magasabb rétegbeli protokollra, a hidak általában e paraméter alapján szűrnek. Ezenkívül a szűrők segíthetnek a nem kívánt broadcast és multicast csomagok elemzésében.

    A nagy hálózatok önálló egységekre osztása révén a hidak és kapcsolók egyéni előnyöket biztosítanak. Mivel az adatfolyamnak csak egy bizonyos százaléka kerül továbbításra, a híd vagy a kapcsoló csökkenti az eszközök által fogadott áramlást az összes csatlakoztatott szegmensen. Egy híd vagy kapcsoló tűzfalként működik néhány potenciálisan romboló hálózati hiba esetén, és mindkettő több eszköz közötti kommunikációt tesz lehetővé, mint amennyit a hídhoz csatlakoztatott egyetlen helyi hálózat támogatni tud. A hidak és kapcsolók meghosszabbítják a helyi hálózat tényleges hosszát, lehetővé téve olyan távoli állomások csatlakoztatását, amelyek távolsága korábban nem tette lehetővé a csatlakozást.

    Bár a hidak és a kapcsolók nagyrészt ugyanazokkal a jellemzőkkel rendelkeznek, számos jellemző megkülönbözteti ezeket a technológiákat. A kapcsolók sokkal gyorsabbak, mert hardverben, míg a hidak szoftveresen kapcsolnak, és nem egyenlő sávszélességű helyi hálózatokat is csatlakoztathatnak. Például 10 és 100 Mbit-es Ethernet helyi hálózatok kapcsoló segítségével csatlakoztathatók. A kapcsolók nagyobb portsűrűséget is támogatnak, mint a hidak. Egyes kapcsolók támogatják az átkapcsolást, ami csökkenti a hálózati késleltetést és késleltetést, míg a hidak csak a tárolási és továbbítási váltást támogatják. Végül a kapcsolók csökkentik az ütközéseket a hálózati szegmenseken azáltal, hogy dedikált sávszélességet biztosítanak minden hálózati szegmenshez.

    A hidak típusai

    A hidak különféle termékjellemzők alapján kategóriákba sorolhatók. Egy népszerű osztályozási sémát használva a hidak bármelyike helyi, vagy törölve. Helyi A hidak közvetlen kapcsolatot biztosítanak több LAN-szegmens között ugyanazon a helyen. Törölve A hidak több LAN szegmenst kötnek össze különböző helyeken, általában távközlési vonalakon keresztül.