Комутатори та концентратори

Що таке комутатор (switch) та його роль у мережах

Позначення свіч, що часто вживається, є жаргонним словом від англійського switch. Правильна назва "Комутатор". Комутатором є пристрій, роль якого полягає у з'єднанні кількох вузлів заданої комп'ютерної мережі в рамках одного сегмента мережі. Відрізняється від концентратора тим, що комутатор створено передачі лише безпосередньо одержувачу крім роботи з широкомовним трафіком (на MAC-адресу виду FF:FF:FF:FF:FF:FF) кожному вузлу мережі. Так продуктивність і безпека мережі істотно підвищується. Тому що решті сегментів мережі більше не потрібно обробляти не призначену їм інформацію.

Як працює комутатор

У пам'яті комутатора зберігається таблиця комутації, що у асоціативної пам'яті. У таблиці вказано відповідність MAC-адреси вузла щодо портів комутатора. Як тільки комутатор вперше включається, ця таблиця повністю порожня, а сам комутатор функціонує як навчання. При такому режимі інформація, що надходить на який-небудь порт, інформація передається на всі інші порти пристрою. Так комутатор проводить аналіз кадрів (фреймів) і, дізнавшись MAC-адресу хоста-відправника, додає їх у таблицю. Наступного разу, коли на один з портів надходить кадр, що призначений для хоста з вже присутньою MAC-адресою в таблиці, цей кадр буде відправлений тільки через той порт, що вказаний в таблиці. У випадку, якщо MAC-адреса хоста-отримувача ще не прив'язана до якогось порту, тоді кадр буде відправлено на кожен порт. Протягом якогось часу комутатором буде створено повну таблицю абсолютно для всіх портів, а значить, трафік буде повністю локалізований. Важливо відзначити малу латентність, тобто затримку, і високу швидкість передачі всіх портах інтерфейсу.

Як правило, при проектуванні мережі за допомогою комутаторів з'єднуються кілька доменів колізій створеної локальної мережі між собою. Найчастіше у ролі доменами колізій є поверхи будівлі, де розгортається мережа. Як правило, їх більше 2, що забезпечує в рази більш ефективне управління трафіком у порівнянні з мостами. Адже комутатор здатний підтримати резервні зв'язки між різними вузлами мережі. За рахунок можливості комутатора керувати трафіком рівня 2 він може контролювати МАС адреси всіх приєднаних до нього пристроїв. До того ж, він забезпечує трансляцію пакетів з одного стандарту в інший. Наприклад, з Ethernet у FDDI та у зворотний бік. Комутатори рівня 3 ще покращили таку можливість та наблизилися до можливостей роутерів.

За допомогою комутатора можна пересилати пакети між різними сегментами мережі. Пристрій самонавчання. Вони відрізняються від мостів тим, що не поміщають в буфер всі пакети, що приходять. Таке відбувається тільки у випадках, коли потрібне узгодження швидкості передачі, коли адреси узгодження немає в адресному рядку, а також коли порт прийому пакета зайнятий та пакети комутуються «на льоту».

Комутатором лише аналізується адреса призначення, що міститься в заголовку пакета. Після адрес звіряється з адресною таблицею і відразу ж, буквально за 30-40 мікросекунд, відправляє отриманий пакет у потрібний порт. Так, коли кадр ще навіть повністю не пройшов через порт входу, заголовок вже передаватиметься через порт виходу. Комутаторам типовий алгоритм «старіння адрес». Тобто, коли через певний час до якоїсь адреси не було звернень, то сама адреса видаляється з таблиці.

Під час з'єднання комутатори працюють один з одним як повний дуплекс. Такий режим дозволяє приймати та передавати інформацію одночасно, а це у стандартних мережах Еthегnеt є неможливим. Швидкість передачі інформації збільшується вдвічі. А якщо задіяти ще більше комутаторів, то можна отримати пікову продуктивність.

Які бувають комутатори і які можливості мають

Пристрої даного типу поділяються на некеровані та керовані. Перші простіші порівняно з другими. Керовані комутатори мають можливості з управління комутацією. Це властиво третьому мережному рівню моделі OSI. Тому їх називають Layer 3 Switch чи спрощено L3. Комутатор можна управляти через web-інтерфейс, протоколом RMON від Cisco, за допомогою SNMP і так далі.

Багатьом керованим моделям притаманні додаткові та дуже важливі функції. Серед них дзеркало, QoS, агрегування та VLAN. Комутатори складного типу можна об'єднати і створити один логічний пристрій, так званий стек, який створюється з метою збільшити кількість портів. Це дозволяє, наприклад, з чотирьох комутаторів по 24 порти на кожному створити один пристрій з 90 портами (4x24-6). А можна отримати у розпорядження і всі 96 портів за рахунок спеціальних портів для стекування.

Наш магазин може запропонувати купити комутатори з абсолютно різними технічними характеристиками та в будь-якій ціновій категорії. Є як дешеві моделі для домашнього користування, так і дуже технологічно просунуті, а значить і дорогі, для використання потужними IT компаніями.