Сетевой коммутатор
Для создания сетевых соединений используется масса устройств, решающих те или иные задачи. К ним относится коммутатор, называемый свитч (англ. switch переключатель). Это самостоятельный узел, используемый для организации локальной сети.
Что такое коммутатор
Сетевой коммутатор организует единую систему доступа к различным ресурсам, объединяя узлы компьютерной сети. Узлом называется любое промежуточное или конечное оборудование, наделенное сетевым IP-адресом.
Коммутатор используют
Для создания локальных сетей. Для этого на его панели расположены стандартные 8-контактные соединительные коннекторы RJ45. Свитч не предназначен для развертывания беспроводных сетей, что отличает его от маршрутизатора.
Назначение коммутаторов заключается в следующем:
- Создание сетевых подключений с высокой скоростью и надежностью, если недостаточно мощности беспроводной сети.
- Сетевая поддержка огромного количества пользователей компьютеров и оргтехники на производственных предприятиях, в крупных офисах, где беспроводная Wi-Fi может работать с помехами.
- Обустройство домашних локальных сетей, объединяющих настольные компьютеры, принтеры, смартфоны, ноутбуки, телевизоры и другие устройства, поддерживающие подключение к сети.
- Формирование системы видеонаблюдения, в которой изображения, передаваемые множеством видеокамер, передаются на центральный пульт (компьютер).
- Создание локальных сетей в промышленности. Коммутаторы объединяют в единую сеть диспетчеров управления технологическими настройками и датчики контроля производственных процессов. На крупных промышленных предприятиях сетевые коммутаторы зачастую используют параллельно с маршрутизаторами.
- Как центральный узел, используемый провайдерами интернет-услуг для подключения новых абонентов в многоквартирном доме, имеющем единый канал Internet.
- Реализация автоматизированной системы управления домом. Подключение датчиков контроля работы домашних устройств (освещения, отопления, вентиляции и др.).
Информация по локальной сети
Передается в виде условных фреймов-кадров, которые составляют два типа данных: часть файла и сервисные сведения об адресе получателя. Непрерывная передача фреймов формирует трафик. Таким образом, к примеру, охранник в комнате с компьютером и мониторами видит действия, происходящие снаружи.
Коммутатор внешне похож на хаб
Он предназначенный для подключения оборудования к сети. Оба устройства относятся к промежуточным узлам, предназначенным для усиления сигнала и перенаправления данных от передающего оборудования к конечному адресату. Однако действия коммутатора и хаба отличаются логикой передачи сигнала.
Коммутатор, в отличие от хаба
Содержит во внутренней памяти MAC-адрес каждого из подключенных устройств. Матрица коммутатора изначально пуста – в процессе работы она автоматически заполняется. Благодаря этому коммутатор устанавливает: какое устройство к какому порту подключено в настоящее время. Поэтому кадры ретранслируются не ко всем портам одновременно, а только от передатчика к адресату, без загрузки остальных каналов.
Фрейм, принятый одним из портов
Концентратор направляет всем остальным адресатам, не выделяя конкретного получателя. На основании служебных данных конечное устройство само определяет: обрабатывать или игнорировать поступивший кадр. Здесь главный недостаток заключается в загрузке каналов излишними сведениями, приводящими к снижению трафика.
Управляемые
Имеется поддержка сетевых протоколов. Предусмотрен интерфейс, набором программ для управления. Устройства предназначены для создания крупных сетей и являются альтернативой маршрутизаторам.
Неуправляемые
Функционируют только автоматически, без поддержки сетевых протоколов. Простое и недорогое оборудование, являющееся хорошим решением для небольших локальных сетей. При подключении значительного числа устройств объем пропускной способности падает.
По классификации OSI (стандарт сетевых коммуникаций)
- Store-and-Forward. Полная считка фрейма, проверка на ошибки и дальнейшая передача.
- Cut-through. Сквозная передача. Считка лишь адреса получателя. Высокая скорость передачи, поскольку файлы на ошибки не проверяются.
- Fragment-free. Считывается адрес получателя и проверяется лишь 64 байта кадра на ошибки.
По пропускной способности портов
- Симметричные. Все коннекторы обладают одной пропускной способностью (к примеру, только 100Mbps или 1Gbps).
- Ассиметричные. Порты в свитче с разными пропускными полосами.
По дополнительным опциям
- Наличие PoE. Возможность подключения оборудования по витой паре, не требующая использования силовых кабелей. Высокая пропускная способность и скорость передачи файлов.
- Технологии энергосбережения. Коммутаторы последних поколений способны контролировать подсоединенные устройства, вычислять неактивные порты, переводить их в спящий режим. Фактическая экономия электроэнергии достигает 70%.
- Технология VLAN. Исходя из имеющихся задач, разделение сетевых участков на отдельные сегменты для пользования различными подразделениями крупной компании. Есть возможность создания сети с общим доступом.
- Сегментация трафика. Разделение портов на группы и отдельные блоки с доступом к общему серверу.
- Скетирование. Формирование единого свитча с более чем 48 портами для создания масштабных сетей.
- Защита от DDoS-атак, широковещательного шторма. Устойчивость оборудования и устройств к попыткам несанкционированного доступа. Возможность автоматического определения флуда и его отсеивание для сохранения стабильной работоспособности сети.
