Co je lanový spínač nebo spínač a k čemu je?

Ve světě sítí je vždy důležité vědět, jak rozlišit různá zařízení, která nám umožňují je vytvářet a propojovat naše zařízení. Dnes se tedy dozvíme vše o tom, co je Switch. Uvidíme také rozdíly mezi tímto a jiným zařízením, jako jsou směrovače, rozbočovače nebo dokonce modemy. Pojďme tedy začít!

Index obsahu

Co je síťový přepínač nebo přepínač:

Začněme definováním toho, co je přepínač, také nazývaný přepínač LAN. Je to zařízení, které nám umožní propojit různá zařízení a uzly v síti, vždy zapojené a to bude důležité mít na paměti. Ve skutečnosti přepínač vždy propojí zařízení v místní síti, znáte to, které známe jako LAN.

Přepínače pracují ve spojovací vrstvě nebo vrstvě 2 modelu OSI (Open System Interconection), referenčního modelu používaného pro síťové protokoly a jejich definici. Vrstva datového spojení je vrstva mezi vrstvou 1 nebo fyzickou (dopravní prostředek a signály) a vrstvou 3 nebo sítí (směrování a logické adresování). Toto se zabývá fyzickým adresováním paketů, které cestují po síti podle MAC adresy přiřazené každému zařízení, které je k němu připojeno.

Technické a provozní specifikace přepínačů jsou definovány ve standardu IEEE 802.3 pro standardizaci sítě Ethernet. Jedná se o soubor standardů, které v zásadě určují rychlost, se kterou bude síťové připojení fungovat. Mezi nimi jsou dobře známy standardy 802.3i (10BASET-T 10 Mbps), 802.3u (100BASE-T 100 Mbps), 802, 3z / ab (1 000 BASE-T 1Gbps na vlákno nebo kroucená dvojlinka) atd.

V současné době tyto standardy dodržují všechna tato zařízení, která k připojení uzlů vždy používají hvězdnou topologii, přičemž jádrovým týmem je samotný přepínač. Uzly jsou připojeny pomocí řady portů nebo portů RJ45 nebo SFP.

Co přepínač umí a nemůže udělat

Je velmi důležité vědět, k čemu je pracovní oblast spínače, protože to pomůže vědět, jak a kde jej připojit a k čemu je určen. A samozřejmě je odlišit od ostatních síťových zařízení.

Co můžete udělat:

• Propojení zařízení v kabelové síti Přepínání a přeposílání paketů od zdroje k cíli pomocí tabulky MAC adres v síti a jako odkaz na server IP adres, kterým může být router nebo hostitelský počítač

Co nemůžete udělat:

• Není schopen poskytnout nám připojení k jiným sítím, které jsou mimo jeho masku podsítě. Není proto schopno poskytovat připojení k internetu

Uvidíme, že existují přepínače, které díky firmwaru nebo malému operačnímu systému jsou schopny dělat ještě více věcí, které přesahují funkce, pro které jsou určeny.

Funkce a prvky

Můžeme najít přepínače prakticky libovolné velikosti, pokud jde o porty, ale jsou klíčem k vytvoření komplexních center pro zpracování dat, se zařízením a skříňkami se stovkami portů.

Porty a rychlost

Činnost přepínače se provádí prostřednictvím síťových portů, které umožňují propojení různých uzlů v interní síti. Číslo je to, co bude určovat jeho kapacitu a sílu, stejně jako jeho rychlost. Nejobvyklejší je najít je mezi 4 a 20 porty, ale je jich mnohem více zaměřeno na společnosti. Můžete mít:

• RJ45: vlastní port pro kabely s krouceným párem, typické 4 UTP kabely s krouceným párem pro LAN pracující při rychlosti 10/100/1000/10000 Mbps

• SC: optický port pro vysokorychlostní spojení rychlostí 1/10 Gbps.

• Porty SFP nebo GBIC: nazývají se modulární porty, protože nemají specifický konektor, ale spíše otvor, do kterého se má konektor vložit s typem portu, který chceme. Může to být GBIC (Gigabit Interface Converter) obvykle s integrovanými porty RJ45 nebo SFP / SFP + (Small Form-Factor Pluggable), menší port s optickou optikou RJ45 nebo 10 Gbps.

• Kombinované porty: nejedná se o typ portu jako takový, ale o způsob, jak poskytnout přepínači větší množství portů. Obvykle se dodávají v panelech 2 RJ45 + 2 SFP nebo 4 + 4, kde můžeme použít jeden nebo druhý, ale nikdy ne oba současně, protože sdílejí autobus.

Rychlost je definována různými verzemi standardu 802.3, které jsme viděli na začátku. V současné době najdeme přepínače, které mohou dodávat 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps a 10 Gbps.

Způsoby přepínání spínače

Switch je španělský název Switch, domníváme se, že je jasný, tento název se vztahuje k jeho fungování na standardu Ethernet. Toto je založeno na přenosu dat v LAN prostřednictvím rámců, které přenášejí data s hlavičkou, která umožňuje identifikaci odesílatele i příjemce pomocí MAC adresy. Buďte opatrní, mluvíme o MAC adrese, ne IP adrese, funguje to v jiné vrstvě OSI. V sítích existují dva způsoby komunikace:

• Poloviční duplex: v této souvislosti data putují jedním nebo druhým směrem, ale nikdy k oběma současně, například k plně duplexní vysílačce : je to ten, který používá vysílací a přijímací kanály současně, například, telefon.

Velmi důležitým prvkem, který určuje přepínací kapacitu přepínače, jsou vyrovnávací paměti, paměťové prvky, které slouží k uložení rámců, které mají být předány do odpovídajícího uzlu. Tyto vyrovnávací paměti vykonávají funkci mezipaměti, zvláště důležité pro propojení dvou uzlů s porty při různých rychlostech, aby se snížil efekt úzkého hrdla.

Na spínači je několik technik přepínání:

• Adaptivní cut-through pro ukládání a předávání

(uložit a poslat dál)

V této první metodě přepínač ukládá celý datový rámec do vyrovnávací paměti po přijetí. To se provádí za účelem zjištění možných chyb v něm a samozřejmě k analýze původu a cíle. Poté bude odeslána příjemci.

Tato metoda je vždy používána u přepínačů, které mají různé porty rychlosti, ačkoliv musíme mít na paměti, že při použití této metody bude vždy malé zpoždění nebo zpoždění při odesílání.

(přímé zasílání)

V tomto případě není rámec zcela vyrovnávací paměti, ale čte se pouze jeho záhlaví, aby se znal zdroj a cílový MAC, a pak se předá.

Jedná se o rychlejší techniku ​​než předchozí, ale neposkytuje kontrolu chyb v poškozených rámcích. Kromě toho musí všechny porty zařízení pracovat stejnou rychlostí.

(adaptivní přímé zasílání)

Není to nová metoda, ale schopnost přepínače si vybrat mezi dvěma předchozími metodami. Například když přepínač zjistí, že přichází příliš mnoho selhaných a ztracených paketů, automaticky přepne na úložiště a přeposílání, zatímco pokud porty mají stejnou rychlost, použije přímé přeposílání.

Práce s Jumbo Frames

Když se chystáme koupit spínač, je obvyklé, že ve svých specifikacích mluví o rámcích Jumbo, pokud s nimi tým může pracovat.

Už jsme řekli, že přepínač pracuje s ethernetovými rámci, které mají standardní velikost 1500 bytů. Je však možné je zvětšit až na 9000 bajtů, které se nazývají Jumbo Frames. Nespadají do standardu 802.3.

Tyto rámce se používají pro práci s velkými objemy informací, což zrychluje přenos dat rychleji, i když přidává latenci připojení kvůli skutečnosti, že musí zpracovat více informací. Z tohoto důvodu se Jumbo Frames používají s docela výkonnými přepínači.

Typy spínačů

Musíme pouze vidět typy Switchů, které najdeme na trhu, které budou orientovány na určité úkoly v závislosti na jejich kapacitě, portech a dalších standardech, které implementují.

Spínače neovladatelné a ovladatelné nebo na úrovni 3/4

Přepínače obecně neměly řídící kapacitu, alespoň u nejzákladnějších modelů. Pracují na standardu 802.3u, což znamená, že přepínač musí mít kapacitu automatického vyjednávání. Bez nutnosti zásahu osoby „zákazník“ a spínač „rozhodnou“, jaké budou spínací parametry. To by byly nespravované přepínače.

Ale postupem času hardware prošel dlouhou cestou, snížením velikosti, zvýšením výkonu a poskytnutím těchto zařízení větší inteligenci. Není neobvyklé vidět přepínače se čtyřjádrovými procesory a RAM s 512 MB nebo více. Nejdůležitější v nich je však to, že mají firmware, který je přístupný z prohlížeče nebo z nějakého vyhrazeného portu, aby mohli upravit své parametry. Toto jsou řízené přepínače.

Tato kapacita je nezbytná nebo alespoň volitelná u počítačů, které kromě přepínání nabízejí také možnost vytváření sítí VPN, port Mirroring (monitorování portů nebo port trunking (agregace odkazů)), které se také nazývají přepínače úrovně 3. když jsou schopni vykonávat funkce směrování IP, tj. například pracovat ve vrstvě 3 modelu OSI, například vytvořit VPN. Pokud k tomu přidáme řízení logického portu, hovoříme o přepínači úrovně 3 / 4.

PoE přepínač

PoE (není zaměňováno s PPPoE) znamená Power Over Ethernet nebo Power over Ethernet. Je to technologie, která se může dobře podobat USB nebo Thunderboltu, kterou všichni víme, protože kromě umožnění odesílání dat klientskému přepínači to také poskytuje energii. To se provádí přímo přes kabel UTP. Je založen na standardech:

• IEEE 802.3af: PoE s výkonem až 15, 4 W IEEE 802.3at: PoE +: zvyšuje kapacitu až 30 W 3bt: uPoE dosahuje 51 W nebo 71 W

Energetická kapacita je velmi užitečná pro připojení přístupových bodů Wi-Fi, IP kamer nebo VoIP telefonů. Takto je nakrmeno nejvíce kamer ve veřejných zařízeních.

Přepínače stolních, hranových a kufrových

Přepínače stolních počítačů jsou nejzákladnější ze všech, které se téměř nikdy nebudou spravovat, protože jsou jednoduše zaměřeny na rozšíření naší domácí sítě bez větších komplikací. Nabízejí 4 až 8 portů, rychlostí 100 Mb / s funkcemi poloduplexní i plně duplexní. Ve skutečnosti většina směrovačů již s těmito vlastnostmi integruje nejméně 4 nebo 5 portů.

Druhou skupinou jsou obvodové spínače, které mají větší počet portů, které mohou snadno dosáhnout 24 nebo dokonce 48 portů. Používají se k vytváření malých podsítí zaměřených na počítačové učebny vzdělávacích center, laboratoří, kanceláří atd. Vaše připojení je obvykle 1 Gbps.

Kmenové přepínače, kromě nabídky více portů, budou zvládnutelné a nabídnou funkce OSI Layer 2 a 3 pro zpracování přepínání a směrování paketů. Pokud také přidáme modularitu prostřednictvím stojanových skříní, mohli bychom mít několik stovek portů pracujících při 1 Gb / s nebo dokonce 10 Gb / s pro datová centra.

Rozdíly mezi přepínačem a HUB

Po podrobném pohledu na to, co je přepínač, by se mělo odlišit od těch síťových zařízení, která se k němu vztahují.

První a nejzřetelnější je Hub nebo hub, zařízení, které lze považovat za předchůdce Switch. Takto má panel s určitým počtem portů pro propojení různých uzlů v připojeném.

Velký rozdíl spočívá v tom, že rozbočovač není schopen rozlišit, zda informace, které jimi procházejí, jsou směrovány do jednoho počítače nebo jiného. Toto zařízení je omezeno na příjem a opakování informací pro všechny jeho porty, bez ohledu na to, k čemu jste se k nim připojili, které nazýváme vysílání.

Rozdíly mezi přepínačem, routerem a modemem

Další rozlišování, které musíme udělat, je rozlišení přepínačů se směrovači a modemem, a to bude snadné a bude se spoléhat na úrovně OSI.

Víme, že přepínač pracuje přirozeně ve vrstvě 2 modelu, ve vrstvě datového spojení, protože prostřednictvím své tabulky MAC je schopen odesílat pakety cílovému hostiteli. I když je pravda, že existují počítače, které díky svému firmwaru mohou také pracovat ve vrstvách 3 a 4.

Na druhé straně modem pracuje pouze ve vrstvě 1 nebo fyzickém, je určen pouze pro převod a překlad signálů, které k němu přicházejí ze sítě. Například analogový digitální, bezdrátový v elektrickém a optický v elektrickém.

Nakonec je router zařízení, které pracuje hlavně ve vrstvě 3, síťové vrstvě, protože má na starosti směrování paketů a přenos z veřejné sítě do vnitřní sítě, kterou vytvoří. Ale dnešní routery jsou samozřejmě velmi kompletní a zahrnují také funkci Switch s více porty a dokonce i funkce vrstvy 4 a 7 díky vytvoření VPN nebo sdílených datových služeb.

Závěry o přepínačích

V současné době téměř nikdo z nás nepotřebuje přepínač pro připojení našeho zařízení k síti, protože dnešní směrovače mají pro tento účel až 8 portů a Wi-Fi. Jsou však a budou se i nadále používat v datových centrech, vzdělávacích centrech a mnoha dalších.

Díky velkému vývoji hardwaru a složitosti firmwaru z těchto zařízení došlo k tomu, že se tato zařízení stala skutečnými počítači téměř na úrovni směrovačů.

Nyní vám necháváme několik článků o vytváření sítí:

Už jste někdy vlastnili nebo máte Switch, jakou kapacitu? Do pole vložte své připomínky nebo dotazy, které považujete za vhodné