Свитч, или что такое сетевой коммутатор?

Для чего нужны устройства свитч?

Буквально в переводе с английского термин «коммутатор» компьютера относится к устройству, используемому для создания локальной сети путем соединения нескольких компьютеров. Синоним слова переключатель — переключатель или переключатель.

Коммутатор — это своего рода мост со множеством портов, через который пакетные данные передаются определенным получателям. Коммутатор помогает оптимизировать работу сети, снижает нагрузку на нее, повышает уровень безопасности, корректирует отдельные MAC-адреса, что позволяет передавать данные быстро и эффективно.

Такие коммутаторы смогли заменить концентраторы, ранее использовавшиеся для построения компьютерных сетей. Коммутатор — это интеллектуальное устройство, которое может обрабатывать информацию, полученную на подключенных устройствах, а затем перенаправлять данные на определенный адрес. В результате производительность сети увеличивается в несколько раз и работа Интернета ускоряется.

Как подключить коммутатор к роутеру

Если у вас нет управляемого коммутатора, подключение очень простое: вам нужно подключить один из портов LAN маршрутизатора к порту коммутатора с помощью соединительного кабеля (кабеля Ethernet). Если на коммутаторе есть VIP-порт, то подключение к роутеру, как правило, должно производиться через него. Подключение хаба к роутеру производится аналогично. Концентраторы, или, как их иначе называют, сетевые концентраторы, больше не производятся, так как они заполняют сеть ненужным трафиком. Они просто передают полученные пакеты данных по всем портам. В то время как коммутаторы, даже не управляемые, отправляют трафик только через порт, где находится получатель.

Если переключатель управляемый, то все так просто, скорее всего, не получится. Он может иметь IP-адрес по умолчанию, такой же, как у маршрутизатора или другого сетевого оборудования. Может случиться так, что на нем настроена другая подсеть. На нем также можно включить DHCP-сервер.

Следовательно, подключение такого коммутатора без предварительной настройки может отключить всю локальную сеть.

Назначение

• Дома — во многих статьях почему-то в первую очередь пишется именно домашнее использование. Да, раньше они очень часто использовались дома и подключались к соседям, а также друзьям, чтобы взломать Counter Strike. Но сейчас, в век Интернета, их редко можно увидеть, и на смену им пришли маршрутизаторы Wi-Fi.

• Малый бизнес: сеть ограничена только количеством компьютеров. Обычно бывает до 48+ серверов.

• Умный дом — эта система довольно популярна в частных домах. Его также можно использовать в малом бизнесе.

• Видеонаблюдение: если система становится слишком большой, используются переключатели;

• Промышленные сети — для правильного распределения трафика между сложными устройствами.

СПЕЦИАЛИСТИЧЕСКАЯ ПОМОЩЬ! Если у вас остались вопросы или вам нужно проконсультироваться по этой теме, пишите в комментариях.

Виды оборудования

Коммутационные устройства делятся на разные типы по следующим критериям:

• Тип двери.
• Производители.
• Функции.
• Управляемые и неуправляемые устройства.
• Скорость порта: 10 Мбит / с, 100 Мбит / с и 1000 Мбит / с.
• Характеристики.
• Количество портов.

По количеству портов коммутаторы-коммутаторы делятся на:

• 8 дверей.
• 24 порта.
• 48 портов.
• 16 дверей.

Для дома и небольшого офиса подойдет коммутатор на 8 или 16 портов, работающий на скорости 100 Мбит / с.

Крупным предприятиям, корпорациям и корпорациям нужны порты со скоростью 1000 Мбит / с, такие устройства необходимы для подключения серверов и крупного коммуникационного оборудования.

Неуправляемые коммутаторы — это простейшее оборудование. Сложные коммутаторы управляются в сети или на уровне 3 модели OSI — коммутаторе уровня 3.

Кроме того, управление осуществляется такими методами, как:

• Веб интерфейс.
• Протоколы SNMP и RMON.
• Интерфейс командной строки.

Сложные или управляемые коммутаторы обеспечивают VLAN, QoS, зеркалирование и агрегацию. Кроме того, эти коммутаторы объединены в устройство, называемое стеком. Он предназначен для увеличения количества портов. Остальные двери используются для штабелирования.

Какими они бывают?

Существует три основных варианта переключения, использование которых напрямую зависит от времени ожидания ответа от оборудования и надежности передачи информации. При этом провайдер сам учитывает, какие именно требования к нему предлагает пользователь, после чего выбирает наиболее актуальный способ переключения. В частности, поставщики ориентируются на базовые потребности своей целевой аудитории, а также учитывают инфраструктуру города и, конечно же, свои возможности.

Есть переключатели, которые используют функцию промежуточного хранения. Такие устройства изначально полностью считывают информацию в кадре, после чего проверяют ее на наличие ошибок и, если их нет, уже перенаправляют данные на определенный порт коммутации.

Сквозной тип передачи информации характеризуется тем, что в этом случае адрес назначения — это единственное, что используемый коммутатор считывает в кадре. В этом случае компьютер и предоставленная им информация не проверяются на наличие ошибок, а фрейм просто перенаправляется дальше по адресу назначения. Благодаря использованию такой технологии время, необходимое для передачи всей информации, значительно сокращается, но бывают также ситуации, когда данные просто не доходят до конечного пользователя или не доходят до конечного пользователя с определенными ошибками.

Лучший универсальный бюджетный сетевой коммутатор: TP-Link TL-SG108 (неуправляемый)

• Порты: 8.
• Электропитание: внешнее.
• Охлаждение: пассивное.
• Индикаторы состояния: 2 на порт (скорость / связь / активность).
• Гарантия: ограниченный срок службы.
• Габариты: 158 × 101 × 25 мм.

Преимущества:

• Цена.
• Слабые светодиоды.
• Пожизненная гарантия.
• Качество сборки.

Недостатки:

• Обнаружения цикла нет.

Если вы ищете сетевой коммутатор с восемью портами для домашней или небольшой офисной сети, TP-Link TL-SG108 — один из лучших вариантов. Это компактное устройство с металлическим корпусом и безвентиляторным пассивным охлаждением. Слабые светодиоды не помешают. Каждый порт оснащен двумя светодиодами, которые отображают информацию по цвету или по схеме мигания. Он поддерживает QoS с приоритетом трафика, полнодуплексное управление потоком, порты с автосогласованием для скоростей передачи до гигабит и простую настройку plug-and-play. Этот сетевой коммутатор работал примерно на уровне других 8-портовых аналогов.

Единственный заметный недостаток — отсутствие обнаружения петель. Эта функция предназначена для борьбы с замедлением работы сети или полной остановкой зацикленного сетевого трафика. Это может быть очень полезным инструментом для устранения неполадок в сложных сетях. Визуальные индикаторы на коммутаторе покажут, какой порт Ethernet неисправен.

Если требуется обнаружение петель, можно приобрести модели ProSAFE Netgear GS108 или Cisco CBS110-8T-D. Но с большинством пользователей все будет в порядке без обнаружения петель.

Асимметрическая и симметрическая коммутация

Вы уже знаете, что такое переключатель и какие функции он выполняет. Поговорим о передаче данных. Симметрия переключения необходима для характеристики самого устройства с точки зрения пропускной способности, его возможностей для каждого порта устройства. Обеспечивает одинаковую ширину, когда все порты могут передавать 100 Мбит / с или 10 Мбит / с.

Асимметричный коммутатор может обеспечить возможность подключения, если порты имеют разную полосу пропускания. Затем он спокойно обработает данные, идущие со скоростью 10, 100 и 1000 Мбит / с. Асимметричная коммутация может использоваться при наличии больших сетевых потоков данных, которые организованы по принципу «клиент-сервер». Буфер памяти используется для отправки данных с порта, на котором информационный массив значительно больше, на меньший. Это необходимо, чтобы не было опасности переполнения и, как следствие, потери данных. Асимметричные переключатели также необходимы для поддержания вертикальных межсоединений и соединений между отдельными магистральными сегментами.

Выбираем коммутатор — читаем характеристики

Как выбрать выключатель по параметрам и функциям? Давайте рассмотрим, что подразумевается под некоторыми общепринятыми обозначениями в характеристиках. К основным параметрам относятся:

Количество портов. Их количество варьируется от 5 до 48. При выборе коммутатора лучше всего предусмотреть место для дальнейшего расширения сети.

Базовая скорость передачи данных. Чаще всего мы видим обозначение 10/100/1000 Мбит / с — скорости, поддерживаемые каждым портом устройства. То есть выбранный коммутатор может работать на скоростях 10 Мбит / с, 100 Мбит / с или 1000 Мбит / с.Некоторые модели имеют как гигабитные, так и 10/100 Мбит / с порты. Большинство современных коммутаторов работают в соответствии со стандартом IEEE 802.3 Nway, автоматически определяя скорость порта.

Пропускная способность и внутренняя пропускная способность. Первая величина, также называемая матрицей коммутации, — это максимальный объем трафика, который может быть пропущен через коммутатор за единицу времени. Рассчитывается очень просто: количество портов x скорость порта x 2 (дуплекс). Например, 8-портовый гигабитный коммутатор имеет пропускную способность 16 Гбит / с.
Внутренняя пропускная способность обычно указывается производителем и нужна только для сравнения с предыдущим значением. Если заявленная внутренняя пропускная способность меньше максимальной, устройство плохо выдерживает большие нагрузки, тормозит и зависает.

Автоматическое определение MDI / MDI-X. Это автоматическое обнаружение и поддержка обоих стандартов, по которым был обжат кабель витой пары, без необходимости проверки соединения вручную.

Слот расширения. Возможность подключения дополнительных интерфейсов, например оптических.

Размер таблицы MAC-адресов. Для выбора коммутатора важно заранее рассчитать необходимый размер стола, желательно с учетом будущего расширения сети. Если в таблице недостаточно записей, коммутатор перезапишет новые, и это замедлит передачу данных.

Коммутаторы с форм-фактором доступны в двух типах шасси: для настольного / настенного монтажа и для монтажа в стойку. В последнем случае стандартный размер устройства составляет 19 дюймов. Специальные ушки для монтажа в стойку могут быть съемными.

Выбираем коммутатор с нужными нам функциями для работы с трафиком

Управление потоком (протокол IEEE 802.3x). Он включает в себя согласование данных отправки и получения между отправляющим устройством и коммутатором при высоких нагрузках, чтобы избежать потери пакетов. Функцию поддерживают практически все переключатели.

Jumbo Frame: пакеты большего размера. Используется для скоростей от 1 Гбит / с и выше, позволяет ускорить передачу данных за счет уменьшения количества пакетов и времени их обработки. Практически в каждом переключателе есть функция.

Полнодуплексный и полудуплексный режимы. Почти все современные коммутаторы поддерживают автоматическое согласование между полудуплексом и полнодуплексом (передача данных в одном направлении, передача данных в обоих направлениях одновременно), чтобы избежать проблем с сетью.

Приоритизация трафика (стандарт IEEE 802.1p): устройство может идентифицировать наиболее важные пакеты (например, VoIP) и отправлять их первыми. Выбирая коммутатор для сети, где значительная часть трафика будет аудио или видео, нужно обратить внимание на эту особенность

Поддержка VLAN (стандарт IEEE 802.1q). VLAN — удобный инструмент для разграничения отдельных областей: внутренней сети компании и публичной сети для клиентов, различных отделов и т.д.

Зеркальное отображение трафика. Зеркалирование (дублирование трафика) может использоваться для обеспечения безопасности в сети, для мониторинга или проверки производительности сетевого оборудования. Например, вся входящая информация отправляется в порт для проверки или регистрации определенным программным обеспечением.

Перенаправление порта. Эта функция может потребоваться для развертывания сервера с доступом в Интернет или для онлайн-игр.

Защита от петель — функции STP и LBD. Особенно важно при выборе неуправляемых коммутаторов. Обнаружить образовавшуюся в них петлю практически невозможно — закольцованный участок сети, причина многих проблем и завалов. LoopBack Detection автоматически блокирует порт, на котором возникла петля. Протокол STP (IEEE 802.1d) и его более продвинутые потомки — IEEE 802.1w, IEEE 802.1s — действуют несколько иначе, оптимизируя сеть для древовидной структуры. Изначально в конструкции предусмотрены резервные и кольцевые ответвления. По умолчанию они отключены, и коммутатор запускает их только при отключении основной линии.

Агрегация каналов (IEEE 802.3ad). Увеличьте пропускную способность, объединив несколько физических портов в один логический порт. Максимальная пропускная способность по стандарту — 8 Гбит / с.

Укладка. Каждый поставщик использует свои собственные проекты стекирования, но в целом эта функция относится к виртуальному объединению нескольких коммутаторов в одно логическое устройство. Цель стекирования — получить больше портов, чем возможно при использовании физического коммутатора.

Функции коммутатора для мониторинга и диагностики неисправностей

Кабельная диагностика. Многие коммутаторы обнаруживают ошибку подключения кабеля, обычно при включении устройства, а также тип ошибки: обрыв провода, короткое замыкание и т.д. Например, у D-Link на корпусе есть специальные индикаторы:

Защита от вирусного трафика (Safeguard Engine). Методика позволяет повысить стабильность работы и защитить центральный процессор от перегрузки «мусорным» трафиком антивирусных программ.

Отличие от маршрутизатора

Маршрутизатор или маршрутизатор имеет более продвинутые функции, чем сетевой коммутатор. Он не только может обрабатывать трафик, но и умеет комбинировать сети с разными архитектурами. Например, он может комбинировать Ethernet и WAN для обеспечения доступа в Интернет. В этом случае маршрутизатор также будет выполнять функции межсетевого экрана.

Маршрутизатор — это, по сути, мини-компьютер с собственной операционной системой и множеством функций и опций. Например, он может отправлять сетевые настройки на гаджеты, то есть выполнять функции DHCP-сервера.

Принцип работы, возможности и функции

Во-первых, зачем вам это нужно. Для соединения компьютеров, ноутбуков и других устройств в единую локальную сеть.

• Например, есть большая компания с десятками и сотнями сотрудников. Есть отдел маркетинга, отдел продаж, финансисты, директор и его заместители. Им нужно обмениваться информацией, пользоваться общими таблицами и программами. Делать это через Интернет неудобно и опасно (если речь идет о соблюдении коммерческой тайны). Рабочие компьютеры лучше объединить в общую закрытую сеть, куда нет доступа посторонним.
• Выключатели также используются в домашних условиях. Раньше их часто покупали для онлайн-игр. К такой локальной сети можно подключить домашние ноутбуки и даже компьютеры соседей. Сейчас для этого все чаще используются Wi-Fi роутеры.
• Шаг может понадобиться для организации «умного дома». К коммутатору подключаются ноутбуки, принтеры, датчики, счетчики и т.д.
• Также переключатели необходимы для больших систем видеонаблюдения.

Принцип работы переключателя следующий. При получении данных от сетевого устройства он просматривает таблицу MAC-адресов и определяет, к какому порту Ethernet подключено устройство, к которому должна быть отправлена ​​информация. При этом другие компьютеры в трансляции не используются.

Если получателя еще нет в таблице MAC-адресов коммутатора, он отправляет данные на подключенные сетевые устройства и ожидает ответа. Когда целевое устройство отвечает, оно добавляет его в таблицу MAC-адресов. Он будет отправлять все последующие пакеты только на запрошенное устройство.

Вот как работает неуправляемый коммутатор локальной сети. Это относится к уровню 2 OSI (ссылка). Также есть модели, которые могут работать на 3-х уровнях (сеть) и 4 (транспорт). У них есть расширенные функции, такие как ручное управление, QoS, VLAN и другие технологии.

Как работают такие устройства?

В памяти устройства есть специализированная таблица коммутации, которая содержит полный список существующих MAC-адресов. В дальнейшем таблица будет заполняться в процессе работы оборудования, так как устройство постоянно анализирует адрес отправителя. Передача данных на соответствующий порт будет осуществляться только после того, как интернет-коммутатор определит, что адрес станции находится в таблице. На данный момент эта технология является наиболее оптимальным вариантом для обеспечения стабильной и безопасной работы различных сетей. Вот почему этот принцип сегодня используется всеми современными коммутаторами, включая проверенный коммутатор D-Link.

В чем отличие Коммутатора (Switch) от Концентратора (Hub)

Концентратор (Hub) — это сетевое устройство, которое позволяет нескольким компьютерам подключаться к одной сети. Концентраторы могут быть основаны на соединениях Ethernet, Firewire или USB.

Выключатель (выключатель) — управляющее устройство, которое включает или выключает подачу электроэнергии в цепи. Его также можно использовать для маршрутизации информационных шаблонов при потоковой передаче электронных данных по сетям. В контексте сети коммутатор — это компьютерное сетевое устройство, которое соединяет сегменты сети.

	Центр	Выключатель
Уровень OSI	Физические: концентраторы классифицируются как устройства уровня 1 на основе модели OSI.	Канал: сетевые коммутаторы работают на уровне 2 модели OSI.
Функциональный	Для подключения к сети персональных компьютеров их можно объединить через центральный хаб.	Позволяет объединять несколько устройств, управлять портами и настройками безопасности VLAN
Форма передачи данных	Электрический сигнал или бит	Кадр (для коммутаторов L2) и пакетный (для коммутаторов L3)
Порты	4/12 дверей	Коммутатор представляет собой многопортовый мост. 24/48 дверей
Тип перевода	Концентраторы всегда отправляют кадры на все порты (лавинная рассылка), кроме того, с которого они приходят; передача может быть одноадресной, многоадресной или широковещательной	Первоначально транслировался; затем одноадресная и многоадресная рассылка по мере необходимости.
Тип устройства	Пассивное устройство (без программного обеспечения)	Активное устройство (с ПО)
Используется в (LAN, MAN, WAN)	LAN	LAN
Таблица сетевых адресов (MAC)	Сетевой концентратор не может узнать или сохранить MAC-адрес.	Коммутаторы используют таблицу CAM с доступной памятью, к которой обычно обращаются интегральные схемы для конкретных приложений (ASIC).
Способ передачи	Полудуплекс	Полудуплекс / полный дуплекс
Широковещательный домен	У концентратора есть широковещательный домен.	Коммутатор имеет широковещательный домен если не реализована VLAN
Определение	Электронное устройство, которое объединяет множество устройств в сеть, чтобы они могли обмениваться данными	Сетевой коммутатор — это компьютерное сетевое устройство, используемое для соединения нескольких устройств в компьютерной сети. Коммутатор считается более продвинутым, чем концентратор, потому что он либо отправляет сообщения на правильный порт устройства, либо запрашивает у него информацию.
Скорость	10 Мбит / с	10/100 Мбит / с, 1 Гбит / с
Адрес, используемый для передачи данных	Использовать MAC-адрес	Использовать MAC-адрес
Вам нужно подключиться к Интернету?	Нет	Нет
Категория устройства	Это не умное устройство	Умное устройство
Производители	Sun Systems, Oracle, Cisco	Cisco, D-link, Juniper, MikroTik
Столкновения	Конфликты часто встречаются в инфраструктуре, использующей концентраторы.	На полнодуплексном коммутаторе нет коллизии.
Остовное дерево	Связующее дерево не используется	Возможны несколько экземпляров Spanning-Tree

Различия в производительности концентраторов и коммутаторов

Коммутатор — эффективная альтернатива концентратору. Люди, как правило, выигрывают от использования коммутатора, если в домашней сети четыре или более компьютеров. Кроме того, невооруженным глазом вы заметите разницу, когда используете в своей сети приложения, которые генерируют значительный объем сетевого трафика:

• как многопользовательские игры
• обмен тяжелыми музыкальными файлами.

С технической точки зрения концентраторы работают с использованием модели широковещательной передачи, а коммутаторы — с использованием модели виртуальной цепи. Например, когда четыре компьютера подключены к концентратору и два из этих компьютеров обмениваются данными друг с другом, концентраторы просто перенаправляют весь сетевой трафик на каждый из четырех компьютеров. Коммутаторы, с другой стороны, могут определять место назначения каждого отдельного фрагмента трафика (например, кадра Ethernet) и выборочно пересылать данные только на один компьютер, который действительно в них нуждается. Создавая меньше сетевого трафика во время доставки сообщений, коммутатор работает лучше концентратора в загруженных сетях.

При добавлении дополнительных устройств к сетевому обмену создается огромное количество коллизий в случае концентратора, потому что устройства не могут одновременно читать и передавать информацию.

В следующем видео сравниваются концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы.

Параметры

У переключателей есть масса параметров, на которые нужно обращать внимание.

Количество портов на коммутаторе определяет, сколько устройств можно подключить. Дома используются гаджеты от 5 до 15 портов.

Оборудование от 15 до 52 дверей предназначено для офиса. Помимо количества портов следует также обратить внимание на их скорость. Современные гаджеты могут работать со скоростью 100 или 1000 Мбит / с.

Скорость пакетной службы — это характеристика, определяющая производительность коммутатора. Стандартный размер пакета составляет 64 байта. Это значение измеряется в миллионах пакетов в секунду (Mpps).

PoE (Power over Ethernet), эта функция позволяет подавать электроэнергию на устройство через сетевой кабель. При этом качество передаваемой информации не снижается. Используя этот вариант, вы можете подключать гаджеты, к которым проблематично подавать электричество, например, веб-камеры.

Порты SFP используются для подключения к устройствам более высокого уровня или другим коммутаторам. Этот порт представляет собой слот, к которому подключен специальный модуль SFP. После этого уже можно подключить другое устройство, например оптоволоконный кабель.

Помимо технических характеристик, стоит также обратить внимание на то, какие функции коммутатор еще поддерживает.

Энергосберегающие переключатели могут контролировать активность подключенных устройств. Когда они обнаруживают неактивный сетевой порт, они переводят его в спящий режим. По заявлению производителей, эта функция способна сэкономить до 80% электроэнергии.

VLAN требуется для разграничения сегментов LAN. С помощью этой функции вы можете создавать отдельные области для отделов или филиалов компании.

Broadcast Storm Protection помогает бороться с DDoS-атаками. Модели с этой функцией рано обнаруживают наводнения и останавливают их.

Функция сегментации трафика позволяет настроить порты, которые будут логически отделены друг от друга, но могут подключаться к серверу.

Функция стекирования позволяет объединять несколько коммутаторов в стек. Эта функция требуется в сетях крупных разветвленных компаний.

Что применяют провайдеры?

При создании компьютерной сети компании-поставщики создают один из ее слоев:

• Уровень доступа.
• Уровень ядра.
• Уровень агрегации.

Уровни необходимы для упрощения управления сетью: масштабирование, настройка, резервирование, проектирование сети.

На уровне доступа коммутатора конечные пользователи должны быть подключены к порту 100 Мбит / с. Другие требования к устройству:

• Подключитесь через SFP к коммутатору уровня агрегации, где информация передается со скоростью 1 гигабайт в секунду.
• Поддержка функций безопасности.
• Поддержка VLAN, ACL, безопасности портов.

По этой схеме происходит трехуровневое построение сети интернет-провайдером. Сначала формируется сеть на уровне жилого дома (многоэтажного, частного).

Затем сеть «распространяется» на микрорайон, когда к сети присоединяются несколько жилых домов, офисов, компаний. На последнем этапе сеть создается централизованно, когда к ней подключаются целые районы.

Интернет-провайдеры формируют сеть с использованием технологии Ethernet, которая позволяет подключаться к сети абонентам.

Как работает свитч?

Коммутатор содержит таблицу MAC-адресов, в которой собраны все MAC-адреса. Коммутатор получает их в узле порта коммутатора. При подключении коммутатора таблица еще не заполнена, поэтому оборудование работает в режиме обучения. Данные поступают на другие порты коммутатора, коммутатор анализирует информацию, определяет MAC-адрес компьютера, с которого были переданы данные. На последнем шаге адрес вводится в таблицу MAC.

Поэтому при поступлении пакета данных на тот или иной порт оборудования, предназначенного только для ПК, информация передается с адресом на указанный порт. Когда MAC-адрес еще не определен, информация отправляется на другие интерфейсы. Отслеживание трафика происходит во время работы коммутационного устройства, когда таблица MAC заполнена необходимыми адресами.

Функции и особенности работы оборудования

Коммутаторы используются для организации простой локальной связи и имеют некоторые особенности работы. Например, коммутаторы могут производить аналитический разрез информационного пакета и отправлять информацию непосредственно абоненту, а не распространять ее среди всех пользователей в локальной сети, как это делает концентратор. Что есть практичность? В этом случае уменьшается прямая нагрузка на сервер и увеличивается производительность. Факт надежности при передаче данных особенно важен. Передача информации осуществляется таким образом, что для всех участников локальной сети, за исключением получателя, информация закрыта и получить ее таким способом невозможно.

Особенности работы оборудования выполняются в канальном режиме устройства OSI, что обеспечивает агрегацию узлов по MAC-адресу. Один порт отображается на уникальный MAC-адрес.

Во время работы коммутатор фиксирует в памяти структуру MAC-адресов, существующих в сети. Эта таблица заполняется до тех пор, пока не будет получен набор информации по всем сетевым портам. Тогда все Интернет-порты, расположенные в системе, получат свои MAC-адреса. Таким образом, наборы данных достигают получателей через MAC-адреса и не перенаправляются другим пользователям в сети. А при перезапуске коммутатора все данные стираются и снова перезаписываются.

Отличие от концентратора

Разница между коммутатором (коммутатором) и концентратором заключается в способе распределения трафика внутри сегмента (домашней сети). Например, вы настраиваете домашнюю сеть в Windows 10 через маршрутизатор. В это время коммутатор передает пакет данных только получателю, а концентратор — всем узлам сети. Следовательно, конденсатор более заряжен (необходимо передать больше трафика), и безопасность сети более подвержена угрозам.

Раньше хаб был дешевле коммутатора, поэтому активно использовался в небольших сетях, сейчас разница в цене незначительна, а хабы практически не востребованы.

Отличие от маршрутизатора

Мы поняли, что между свитчем и свитчем существенных элементов нет, разница с хабом тоже очевидна, остается только один вопрос: чем роутер от них отличается.

Маршрутизатор (роутер) — это устройство, которое может не только распределять трафик по адресатам, но и работать в соответствии с правилами и таблицами маршрутизации. Это мини-компьютер с широким набором настраиваемых функций. Маршрутизатор может быть проводным и использовать технологию WiFi, принцип работы остается прежним.

Если попытаться сравнить показатели, то по функциональности коммутатор намного уступает роутеру.

Разобравшись, что такое выключатель (выключатель), для чего он используется и для чего он нужен, можно подвести итоги. Это устройство используется для создания сегментов сети, оно лучше концентратора, но менее функционально, чем маршрутизатор.

А коммутаторы используются в сетях с простой системой распределения трафика, это позволяет поддерживать безопасность и избегать настройки и администрирования маршрутизатора.

Выбор свитча

Коммутаторы обычно имеют больше портов, чем маршрутизатор.

Переключатели бывают двух типов:

• удалось
• не проверено

Вы можете подключиться к управляемым коммутаторам через веб-интерфейс и настроить его. У них могут быть дополнительные функции, которые могут вам пригодиться. Например, просмотр статистики, зеркалирование портов.

Обратите внимание на скорость передачи данных, поддерживаемую коммутатором. Если нет необходимости передавать большие объемы данных по локальной сети, достаточно 100 Мбит / с.

Иногда коммутатору может потребоваться PoE на некоторых портах. Например, есть IP-камеры, которые питаются через патч-кабель, который подключает его к коммутатору.

Некоторые коммутаторы имеют VIP-порт. Трафик, проходящий через него, будет иметь более высокий приоритет для этого прохода.

Наша рекомендация: Netgear GS108E-300PES

Примерно за 6000 рублей вы можете получить последнюю версию превосходного коммутатора Netgear. Гигабитный коммутатор работает с потоками данных до 2000 Мбит / с, что достаточно для среднего домашнего использования.

Он имеет в общей сложности восемь гигабитных портов, что означает, что вы можете подключить до семи устройств к Интернету с помощью кабеля LAN. Для его настройки ничего делать не нужно: коммутатор должен работать по принципу «из коробки», он способен автоматически адаптироваться к любой конфигурации домашней сети.

Однако технические специалисты смогут получить доступ к различным настройкам, которые можно изменить с помощью специальных меню утилиты конфигурации коммутатора. Дополнительные функции, такие как качество обслуживания (QoS), также доступны для определения приоритетов отдельных сетевых потоков и поддержки VLAN при необходимости. Металлический корпус очень надежно обработан, хорошо отводит тепло от микросхем, поэтому GS108E не требует вентилятора и работает бесшумно.

В наших тестах GS108E работал с тремя игровыми консолями, новейшим медиа-ресивером, SmartTV и жестким диском NAS. Все работало безупречно. Рекомендуем эту модель на все сто процентов.

Netgear GS108E-300PES: надежный и простой в использовании, легко адаптируется к конфигурации вашей сети (Изображение: Netgear)

Отличие от концентратора

Разница между коммутатором (коммутатором) и концентратором заключается в способе распределения трафика внутри сегмента (домашней сети). Например, вы настраиваете домашнюю сеть в Windows 10 через маршрутизатор. В это время коммутатор передает пакет данных только получателю, а концентратор — всем узлам сети. Следовательно, конденсатор более заряжен (необходимо передать больше трафика), и безопасность сети более подвержена угрозам.

Раньше хаб был дешевле коммутатора, поэтому активно использовался в небольших сетях, сейчас разница в цене незначительна, а хабы практически не востребованы.

Почему коммутируемый Ethernet более надежный и эффективный?

Когда проблема возникает в коаксиальном Ethernet (10base2), трудно определить, где находится ошибка. Инженер по связи должен проверять все разъемы один за другим, что требует времени. Также необходимо учитывать, что из-за хрупкости коаксиального кабеля сеть часто выходит из строя.

Коаксиальный Ethernet использует 2 кабеля (внутренний и внешний) для отправки и получения данных по сети. При полудуплексной связи компьютер не может отправлять и получать данные одновременно. Когда сеть загружена, возникают множественные коллизии, когда две или более станций пытаются передать данные одновременно. Что почти гарантированно снижает скорость передачи данных в несколько раз, а часто в десятки и сотни раз..

При работе с коммутируемой сетью повреждение одного кабеля не повлияет на других абонентов. Если дверь сломается, пользователь может просто подключить кабель к другим рабочим портам.

Что касается производительности, механизм внутри коммутатора может обеспечивать полнодуплексную связь. Поскольку вероятность сетевых коллизий при правильной настройке оборудования практически сводится к нулю, этот факт увеличивает производительность всей системы.

Особенности настройки параметров устройства

Внесение соответствующих изменений в параметры коммутационного устройства одинаково для каждой модели. Для настройки оборудования необходимо выполнить подробные действия:

1. Создайте два порта VLAN: для клиентов и для управления коммутатором. Сети VLAN должны быть обозначены в настройках как порты коммутатора.
2. Настройте порт безопасности на получение не более одного MAC-адреса на порт. Это позволит избежать передачи информации в другой порт. Иногда может происходить слияние широковещательного домена домашней сети с доменом провайдера.
3. Отключите STP на клиентском порту, чтобы другие пользователи не загрязняли сеть провайдера различными пакетами BPDU.
4. Настройте параметр обнаружения петли. Это позволит вам отклонять некорректные и неисправные сетевые карты и не мешать работе подключенных к порту пользователей.
5. Создайте и настройте параметр acl, чтобы предотвратить попадание не-PPPoE пакетов в сеть пользователя. Для этого в настройках необходимо заблокировать ненужные протоколы, такие как DCHP, ARP, IP. Эти протоколы предназначены для того, чтобы пользователи могли общаться напрямую, минуя протоколы PPPoE.
6. Создайте ACL, запрещающий пакеты RADO PPPoE с клиентских портов.
7. Включите Storm Control для борьбы с многоадресными и широковещательными наводнениями. Этот параметр должен блокировать не-PPPoE трафик.

Если что-то пойдет не так, стоит проверить PPPoE, который может быть атакован вирусами или поддельными пакетами данных. Из-за неопытности и незнания пользователи могут неверно настроить последний параметр и, следовательно, обратиться за помощью к поставщику интернет-услуг.

Режимы коммутации

Устройство может передавать трафик на узлы по-разному, они различаются соотношением задержки и надежности.

Режим переключения:

1. Через. Используется, когда скорость важнее надежности. Пакет данных отправляется, как только получен MAC-адрес узла назначения. В этом режиме невозможно вычислить контрольные суммы, т.е они показывают наличие / отсутствие ошибок, поэтому достоверность не проверяется.
2. С промежуточным депозитом. В этом случае надежность более важна, и коммутатор сначала полностью принимает пакет данных (фрейм), а затем проверяет контрольную сумму, чтобы убедиться, что нет ошибок. Только после этого пакет отправляется получателю, а неудачные кадры отбрасываются.
3. Без осколков. Это компромисс между скоростью и надежностью: считываются и проверяются только первые 64 байта, после чего кадр начинает передаваться на узел.

Итак, в зависимости от режима работает коммутатор для интернета, что это такое и как работает, будет понятно после сравнения с хабами и роутерами.