Безопасность

Как работает сетевой коммутатор. Принцип работы коммутатора зажигания, какие виды бывают и как проверить неисправность

Как работает сетевой коммутатор. Принцип работы коммутатора зажигания, какие виды бывают и как проверить неисправность

Сетевой коммутатор(свитч) (network switch , switching hub, bridging hub) - устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю, исключение составляет широковещательный трафик (на MAC -адрес -адрес FF:FF:FF:FF:FF:FF) всем узлам сети. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Принцип работы коммутатора. Коммутатор хранит в памяти таблицу коммутации (хранящуюся в ассоциативной памяти), в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует кадры (фреймы) и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя не ассоциирован с каким-либо портом коммутатора, то кадр будет отправлен на все порты. Со временем коммутатор строит полную таблицу для всех своих портов, и в результате трафик локализуется. Стоит отметить малую латентность (задержку) и высокую скорость пересылки на каждом порту интерфейса.

Какие коммутаторы бывают?

Коммутаторы бывают неуправляемые (unmanaged switch) и управляемые (managed switch).

    Неуправляемые коммутаторы - это простые автономные устройства, которые управляют передачей данных самостоятельно и не имеющие инструментов ручного управления. Такие коммутаторы получили наибольшее распространение в "домашних" ЛВС и малых предприятиях, основным плюсом которых можно назвать низкую цену и автономную работу, без вмешательства человека. Минусами у неуправляемых коммутаторов является отсутствие инструментов управления и малая внутренняя производительность . Поэтому в больших сетях предприятий неуправляемые коммутаторы использовать не разумно, так как администрирование такой сети требует огромных человеческих усилий и накладывает ряд существенных ограничений.

    Управляемые коммутаторы - это более продвинутые устройства, которые также работают в автоматическом режиме, но помимо этого имеют ручное управление. Ручное управление позволяет очень гибко настроить работу коммутатора и облегчить жизнь системного администратора. Основным минусом управляемых коммутаторов является цена, которая зависит от возможностей самого коммутатора и его производительности.

Абсолютно все коммутаторы можно разделить по уровням. Чем выше уровень, тем сложней устройство, а значит и дороже. Уровень коммутатора определяется слоем на котором он работает по сетевой модели OSI .

    Коммутатор 2 уровня (Layer 2). Сюда относятся все устройства, которые работают на 2 уровне сетевой модели OSI - канальном уровне (Что такое Ethernet)). Умеют анализировать получаемые кадры и работать с MAC -адрес -адресами устройств отправителей и получателей кадра. Такие коммутаторы не понимают IP-адреса компьютеров, для них все устройства имеют названия в виде MAC-адресов. IEEE 802.1p или приоритизация (Priority tags). IEEE 802.1q или виртуальные сети (Настройка VLAN Debian D-Link). IEEE 802.1d Spanning Tree Protocol (STP).

    Коммутатор 3 уровня (Layer 3) . Сюда относятся все устройства, которые работают на 3 уровне сетевой модели OSI - сетевом уровне. Умеет управлять сетевыми протоколами: IPv4, IPv6, IPX, IPSec - протокол защиты сетевого трафика на IP-уровне и т.д. Коммутаторы 3 уровня целесообразнее отнести уже не к разряду коммутаторов, а к разряду маршрутизаторов, так как эти устройства уже полноценно могут маршрутизировать, проходящий трафик, между разными сетями. Коммутаторы 3 уровня полностью поддерживают все функции и стандарты коммутаторов 2 уровня. С сетевыми устройствами могут работать по IP-адресам. Коммутатор 3 уровня поддерживает установку различных соединений: PPTP , Как работает PPPoE , vpn и т.д.

    Коммутатор 4 уровня (Layer 4). Сюда относятся все устройства, которые работают на 4 уровне сетевой модели OSI - транспортном уровне. К таким устройствам относятся более продвинутые маршрутизаторы, которые умеют работать уже с приложениями. Коммутаторы 4 уровня используют информацию, которая содержится в заголовках пакетов и относится к уровню 3 и 4 стека протоколов, такую как IP-адреса источника и приемника, биты SYN/FIN, отмечающие начало и конец прикладных сеансов, а также номера портов TCP/UDP для идентификации принадлежности трафика к различным приложениям. На основании этой информации, коммутаторы уровня 4 могут принимать интеллектуальные решения о перенаправлении трафика того или иного сеанса.

Выбор switch сетевого коммутатора

Когда нужно выбирать неуправляемый коммутатор? Если вам необходимо:

    Просто раздать интернет на несколько устройств (5-8 штук);

    Объем трафика, который будут потреблять подключаемые девайсы - небольшой;

    Вам не нужна возможность дополнительных ручных настроек, как-то: фильтрация трафика, ограничение скорости на отдельных портах и т.д.

Как выбрать коммутатор по параметрам и функциям? Рассмотрим, что подразумевается под некоторыми из часто встречающихся обозначений в характеристиках.

Базовые параметры:

    Количество портов. Их число варьируется от 5 до 48. При выборе коммутатора лучше предусмотреть запас для дальнейшего расширения сети.

    Базовая скорость передачи данных. Чаще всего мы видим обозначение 10/100/1000 Мбит/сек - скорости, которые поддерживает каждый порт устройства. Т. е. выбранный коммутатор может работать со скоростью 10 Мбит/сек, 100 Мбит/сек или 1000 Мбит/сек. Достаточно много моделей, которые оснащены и гигабитными, и портами 10/100 Мб/сек. Большинство современных коммутаторов работают по стандарту IEEE 802.3 Nway, автоматически определяя скорость портов.

    Пропускная способность и внутренняя пропускная способность. Первая величина, называемая еще коммутационной матрицей - это максимальный объем трафика, который может быть пропущен через коммутатор в единицу времени. Вычисляется очень просто: кол-во портов х скорость порта х 2 (дуплекс). К примеру, 8-портовый гигабитный коммутатор имеет пропускную способность в 16 Гбит/сек. Внутренняя пропускная способность обычно обозначается производителем и нужна только для сравнения с предыдущей величиной. Если заявленная внутренняя пропускная способность меньше максимальной - устройство будет плохо справляться с большими нагрузками, тормозить и зависать .

    Автоматическое определение MDI/MDI-X. Это автоопределение и поддержка обоих стандартов, по которым была обжата витая пара, без необходимости ручного контроля соединений. Настоятельно рекомендуется обжимать по стандарту MDI EIA/TIA-568B , тем более если планируется использование РоЕ.

    Слоты расширения. Возможность подключения дополнительных интерфейсов, например, оптических SFP.

    Размер таблицы MAC-адресов. Для выбора коммутатора важно заранее просчитать необходимый вам размер таблицы, желательно с учетом будущего расширения сети. Если записей в таблице не будет хватать, коммутатор будет записывать новые поверх старых, и это будет тормозить передачу данных. MAC -адрес -адрес состоит из 48 бит.

    Форм-фактор. Коммутаторы выпускаются в двух разновидностях корпуса: настольный/настенный вариант размещения и для стойки. В последнем случае принят стандартный размер устройства -19-дюймов. Специальные ушки для крепления в стойку могут быть съемными.

Функции для работы с трафиком:

    Зеркалирование трафика (port mirroring). Для обеспечения безопасности внутри сети, контроля или проверки производительности сетевого оборудования, может использоваться зеркалирование (дублирование трафика). К примеру, вся поступающая информация отправляется на один порт для проверки или записи определенным ПО. Теория и практика SPAN/RSPAN

    Защита от "петель" (Loopback Detection) - функции Spanning Tree Protocol и LBD. Особенно важны при выборе неуправляемых коммутаторов. В них обнаружить образовавшуюся петлю - закольцованный участок сети, причину многих глюков и зависаний - практически невозможно. LoopBack Detection автоматически блокирует порт, на котором произошло образование петли. Протокол STP (IEEE 802.1d) и его более совершенные потомки - IEEE 802.1w, IEEE 802.1s - действуют немного иначе, оптимизируя сеть под древовидную структуру. Изначально в структуре предусмотрены запасные, закольцованные ветви. По умолчанию они отключены, и коммутатор запускает их только тогда, когда происходит разрыв связи на какой-то основной линии.

    Агрегирование каналов (link aggregation) (IEEE 802.3ad). Повышает пропускную способность канала, объединяя несколько физических портов в один логический. Максимальная пропускная способность по стандарту - 8 Гбит/сек.

    Стекирование . Под стекированием коммутаторов понимается объединение нескольких коммутаторов в одно логическое устройство. Стекирование целесообразно производить, когда в итоге требуется получить коммутатор с большим количеством портов (больше 48 портов). Различные производители коммутаторов используют свои фирменные технологии стекирования, к примеру, Cisco использует технологию стекирования StackWise (шина между коммутаторами 32 Гбит/сек) и StackWise Plus (шина между коммутаторами 64 Гбит/сек). При выборе коммутатора следует отдавать предпочтение устройствам поддерживающим стекирование, т.к. в будущем эта функция может оказаться полезной.

    IGMP Snooping. Имеет смысл включать если вещание IPTV. Разработан для предотвращения широковещательной (broadcast) ретрансляции multicast трафика компьютерам-потребителям, которые явно не заявили о своей заинтересованности в нём. Это позволяет коммутаторам исключать такой трафик из потоков, направляемых через порты, к которым не подключены его потребители, тем самым существенно снижая нагрузку на сеть. Однако при этом нагрузка на сам коммутатор не снижается, а повышается, поскольку такая фильтрация требует затрат памяти, NPU и CPU, в то время как простая ретрансляция по всем портам - операция "дешёвая".

    Storm Control (Управление широковещательным/однонаправленным штормом) . Широковещательный шторм (англ. broadcast storm) - передача большого количества широковещательных пакетов в сети, часто с последующим увеличением их количества. Может возникать, например, как следствие петель в сети на канальном уровне или из-за атак на сеть. Из-за широковещательного шторма нормальные данные в сети зачастую не могут передаваться. Избежать возникновения широковещательных пакетов в сети практически невозможно, так как они используются многими служебными протоколами. На коммутаторах без защиты от широковещательного шторма его легко вызвать, просто соединив два порта патчкордом между собой. А "однонаправленный шторм" это, например, различные атаки. Пример такой атаки это отправка большого количества ICMP протокол диагностики перегрузки сети - запросов на широковещательный адрес, с адресом отправителя в пакете, который указывает на "жертву" атаки. В результате все устройства в этом широковещательном сегменте начинают отвечать на ICMP-запрос на указанный адрес "жертвы". В обычной плоской сети (где только традиционные сервисы, не подразумевающие рассылок) реальный "флуд" диагностируется по показателю в 100 Kbs ). Как работает? Storm control в каждую секунду измеряет количество бродкастов и, все что свыше, обрезает. Порт при этом продолжает работать для пересылки всего остального трафика.

Другие функции:

    Диагностика кабеля. Многие коммутаторы определяют неисправность кабельного соединения, обычно при включении устройства, а также вид неисправности - обрыв жилы, короткое замыкание и т.п. Например, в D-Link предусмотрены специальные индикаторы на корпусе: в случае неполадки индикатор горит желтым, если кабель в рабочем состоянии - горит зеленым.

    Защита от вирусного трафика (Safeguard Engine). Методика позволяет повысить стабильность работы и защитить центральный процессор от перегрузок "мусорным" трафиком вирусных программ. Что такое SafeGuard Engine и как настроить данную функцию на коммутаторах D-Link?

    Энергосбережение. Ethernet 802.3az (Green Ethernet) . Обращайте внимание на наличие функций энергосбережения. Некоторые производители, выпускают коммутаторы с регулировкой потребления электроэнергии. Например, умный свитч мониторит подключенные к нему устройства, и если в данный момент какое-то из них не работает, соответствующий порт переводится в "спящий режим". Суть Green Ethernet: сетевое устройство с поддержкой функции Green Ethernet периодически пингует свои порты (разъемы), и в случае если подключенное устройство не работает, то есть выключено или вообще не подключено, – порт отключается от питания. Помимо этого, специальное программное обеспечение определяет длину кабелей и в зависимости от их длины регулирует мощность сигнала. По заявлениям производителя, Green Ethernet позволяет сократить энергопотребление на величину от 45% до 80%.

    Power over Ethernet (PoE, стандарт IEEE 802.af) . Коммутатор с использованием этой технологии может питать подключенные к нему устройства по витой паре.

Продолжая разбираться в различиях между устройствами связи нельзя оставить без внимания сравнение и отличие коммутатора от маршрутизатора, которые хоть и служат для создания определённой сети и даже схожи внешне, имеют разные характеристики и возможности.

Сетевой коммутатор по-другому ещё называют свитч (switch). Назначение такого оборудования – создание сети между несколькими компьютерами или серверами. При этом коммутатор использует мостовые технологии, а всю информацию передаёт только одному получателю. За счёт чего повышается безопасность и производительность сети. Ведь другим участникам не нужно принимать и обрабатывать пакеты данных, которые им не предназначаются.

Некоторые IT-специалисты довольно метафорично говорят о том, что коммутатор обладает «интеллектом». Уже после первой передачи, он составляет особую таблицу коммутации, куда заносится информация о соответствии МАС-адресов узлов и определенных портов свитча. Если говорить проще, то это оборудование различает все подключенные в сеть устройства и запоминает каким образом передавать данные в следующий раз.

Чем-то похоже на коммутатор и устройство, которое называется концентратор (хаб). Оно также соединяет несколько компьютеров в сеть LAN. Правда, сегодня концентраторы почти не применяются. Всё дело в том, что они не различают участников сети и каждому направляют пакеты данных. Всё это негативно сказывается на производительности и пропускной способности.

Что такое маршрутизатор?

Маршрутизатор (или роутер) – более сложное устройство, чем коммутатор. Это своего рода сетевой компьютер, который чаще всего применяется для создания локальной сети и обеспечения доступа во всемирную паутину. Помимо этого он имеет много настроек и специализированное программное обеспечение. Всё это позволяет роутеру не только объединять устройства в общую сеть и «раздавать» интернет, но и присваивать IP-адреса, защищать домашнюю или рабочую групп от внешних угроз, ограничивать доступ пользователям или ресурсам, контролировать и шифровать трафик.

Отличие коммутатора от маршрутизатора

Поняв, что это за устройства, будет проще выявить и различия между ними. В качестве основных можно выделить следующее:

  • Маршрутизатор – более сложное в техническом плане оборудование, которое имеет больше функций и возможностей. Для свитчей характерен ограниченный функционал.
  • Маршрутизатор и коммутатор отличаются принципами работы. Первый использует канальный уровень OSI для передачи данных. Он считывает MAC-адреса, составляя специальные адресные таблицы. За счёт чего может правильно перенаправить полученную информацию. Его работу можно сравнить с оборудованием на АТС, которое перераспределяет поступившие звонки между абонентами. Тогда как коммутатор работает на третьем уровне сетевой модели OSI использованием протоколов TCP/IP. То есть он определяет IP-адреса, анализирует пакеты данных, фильтрует, ограничивает или дешифрует их.
  • Маршрутизаторы соединяют 2 и более сегмента подсети. Коммутаторы на такое не способны. Их предел – обеспечить передачу данных в рамках конкретной подсети.
  • Коммутатор в отличие от роутера самостоятельно к интернету не подключается. Поэтому для маршрутизатора обязательно наличие WAN-порта для подключения к глобальной сети. Тогда как у коммутатора имеются только LAN-разъёмы.
  • Благодаря механизму NAT роутер преобразуют один IP-адрес, присваиваемый провайдером, в несколько, чтобы дать доступ к сети сразу нескольким устройствам. Естественно, свитч такой функцией не обладает.
  • Разница между маршрутизатором и свитчем проявляется и в «начинке». Роутер как мини-компьютер имеет больший объём встроенной памяти и более мощный процессор. Также маршрутизатор обеспечивает поддержку большинства интерфейсных модулей. При этом некоторые модели роутеров оснащаются и сетевыми брандмауэрами.
  • Отличие любого коммутатора от маршрутизатора можно найти в быстродействии. Свитч обладает очень высокой скоростью обработки данных. Ведь ему не нужно проверять и анализировать каждый пакет данных. Однако роутеры можно использовать в больших сетях. Тогда как применение коммутаторов довольно ограничено из-за небольших размеров таблицы маршрутизации.
  • Отличаются оба устройства и своей стоимостью. Естественно, маршрутизатор в силу своего функционала и более сложной конструкции намного дороже, чем свитч.

Инструкция

Давайте рассмотрим ситуацию, в которой требуется подключить к интернету два компьютера , используя для их связки сетевой коммутатор с поддержкой функции . Эти устройства несложно найти в свободной продаже. Стоят они сравнительно .

Установите сетевой коммутатор в квартире. При желании, его можно спрятать от посторонних глаз. Учтите, что вам необходимо будет проводить к нему сетевые кабели.

Подключите к выбранному оборудованию оба ваших компьютера . Используйте для осуществления этого процесса порты LAN (Ethernet) коммутатор а.

Воткните кабель соединения с интернетом в порт WAN (Internet) коммутатор а. Включите оба компьютера и откройте браузер на одном из них. Просмотрите инструкцию по эксплуатации сетевого коммутатор а. Найдите его IP-адрес. Введите это значение в адресную строку браузера.

Теперь на экране отображается главное меню настроек коммутатор а. Найдите пункт Internet Setup Setting (Настройка соединения с интернетом). Измените параметры подключения на те, которые рекомендует использовать ваш провайдер. Можете посетить его официальный для уточнения параметров настроек. Перезагрузите оборудование.

Убедитесь в том, что коммутатор получил доступ к интернету. Проверьте наличие доступа в интернет на обоих компьютера х. Если его нет, то необходимо самостоятельно настроить параметры сетевого подключения.

Откройте свойства адаптера, который подключен к коммутатор у. Перейдите к настройкам протокола TCP/IP. Введите в пункт «Основной шлюз» IP-адрес коммутатор а. Аналогичную операцию проведите с пунктом «Предпочитаемый сервер DNS». Задайте для этого компьютера IP-адрес, отличающийся от адреса коммутатор а только четвертым сегментом.

Повторите алгоритм, описанный в седьмом шаге, с настройками второго компьютера . Убедитесь в наличии доступа к интернету.

Источники:

Чтобы устранить такой недостаток Ethernet, как одновременная отсылка пакетов на все адреса в сети, можно использовать специальные устройствакоммутаторы (switch). Они запоминают все адреса рабочих устройств и станций, и фильтруют трафик по назначению – осуществляют отсылку в момент открытия порта и предназначения пакета данных.

Вам понадобится

Инструкция

Произвести настройку сетевой карты. Для этого нажать мышкой на клавишу «Пуск» и выбрать вкладку «Панель управления». В ней активировать раздел «Сеть и сетевые подключения». В новом меню выбрать «Сетевые подключения» и указать сетевую карту с помощью правой кнопки мыши. Если сетевая карта одна – все равно выделить ее и нажать кнопку ОК.

Прописать во вкладке «Общие» IP адрес и маску подсети - IP-адрес 192.168.0.2 и маска подсети 255.255.255.0. Подтвердить правильность набора и нажать «OK».

Проверить работу установленного коммутатора с помощью служебной команды ping. Указать сетевой в рабочей сети и задать отсылку пакета данных: ping 192.168.0.2 –t. Функция «–t» означает обмен пакетами данных. Чтобы его , нажмите Ctrl+C. В диалоговом окне сообщит о потерях при передаче данных и обмена.

Обратите внимание

Неправильно выполненная разводка кабеля заблокирует сетевую работу пользователей данной группы.

Полезный совет

Можно попасть в «сетевые подключения» активировав значок сети в трее внизу экрана. В появившейся вкладке выбрать кнопку «Свойства» и нажать ее левой кнопкой мыши.

Источники:

  • Обсуждение вариантов подключения оборудования компьютерной сети в 2019

Создание и настройка собственной беспроводной сети – весьма творческий процесс. Многое зависит именно от ваших потребностей и желаний. Когда речь идет о создании беспроводной точки доступа с большой зоной покрытия, принято использовать несколько Wi-Fi маршрутизаторов.

Вам понадобится

  • сетевой кабель

Инструкция

Первое, что вам нужно сделать после покупки, это места, в которых будут находиться Wi-Fi роутеры. Изучите инструкцию к устройствам и убедитесь, что сигнал будет стабильным во всех необходимых точках.

Обновите программное обеспечение устройства, открыв необходимое меню и указав путь к ранее скаченному файлу.

Выберите Wi-Fi , к которому будет подключен кабель провайдера. Для этого соединения используйте порт WAN или Internet. Настройте подключение , изменяя параметры в меню Internet Setup. Какие именно значения нужно задавать в каждом конкретном поле, вы можете уточнить на официальном форуме вашего провайдера.

Соедините оба Wi-Fi маршрутизатора при помощи сетевого кабеля таким образом, чтобы один конец был подключен к порту WAN (Internet) второго устройства, а другой – к порту LAN первого.

Откройте меню настроек любого устройства. Перейдите к меню Wireless Setup или «Настройка сети». Задайте имя и пароль для вашей будущей точки доступа, а также типы радиосигнала и шифрования данных.

Видео по теме

В век интернета и информационных технологий все шире используются коммутаторы (switch). Это специальные устройства, которые отсылают пакеты документов на все адреса сети одновременно. Переоценить данную особенность коммутатора сложно, так как офисные интересы требуют такой функции.

Вам понадобится

  • Коммутатор с тех паспортом, обжимное устройство для кабеля и наконечники.

Инструкция

Коммутаторы не просто запоминают все текущие адреса рабочих станций и устройств, но и осуществляют фильтрацию трафика по заданному назначению. В нужный момент они открывают порт и осуществляют пересылку назначенного пакета адресатам.

Настройка коммутатора должна проходить в следующем порядке:

Подключите коммутатор к блоку питания, а тот в свою очередь – к электропитанию через розетку;

Возьмите сетевой кабель и соедините коммутатор с сетевой картой вашего компьютера:

будьте внимательны – на проводах витой пары должны быть наконечники с запутанными контактами согласно инструкции в тех паспорте коммутатора;

Настройте сетевую карту:

для этого нужно выбрать мышкой клавишу «Пуск», а потом вкладку «Панель управления», в которой надо нажать на раздел «Сеть и сетевые подключения» и показать сетевую карту правой кнопкой мыши (если у вас всего лишь одна сетевая карта, то все равно ее нужно выделить и подтвердить клавишей «ОК»);

В разделе «Подключение по локальной сети» надо активировать подраздел «Свойства», потом прокрутить вниз до конца списка, где найдется строка «Протокол Интернет (TCP/IP)», и нажать кнопку «Свойства».

Укажите адрес и маску подсети:

во вкладке «Общие» пропишите IP адрес 192.168.0.2 и маску подсети 255.255.255.0 и подтвердите правильность записей;

Проверьте работу коммутатора:

через служебную команду ping введите сетевой адрес вашего компьютера в сети и задайте отсылку пакета данных ping 192.168.0.2 –t в бесконечном режиме (если вы захотите его прервать, нажмите Ctrl+C – программа сообщит о потере данных при передаче).

Настройка коммутатора поможет вам сэкономить время на рассылку пакетов данных и полностью автоматизировать данный процесс. В «сетевые подключения» можно попасть через активацию значка сети внизу экрана, где далее следует выбрать кнопку «Свойства» и нажать ее левой кнопкой мыши.

Источники:

  • настройка коммутатора

Для создания собственной локальной сети можно использовать различное оборудование. При построении достаточно крупной сети лучше выбрать коммутатор или сетевой концентратор.

Вам понадобится

  • - сетевые кабели;
  • - коммутатор.

Инструкция

Приобретите выбранное устройство и обеспечьте ему соединение с сетью переменного тока. Приобретите нужное количество сетевых кабелей. С их помощью соедините разъемы LAN (Ethernet) коммутатор а с сетевыми адаптерами ваших компьютеров. Лучше использовать коммутатор , обладающей функцией обучения. Это значительно облегчит его настройку.

Теперь настройте параметры работы сетевых адаптеров подключенных компьютеров. В данном случае лучше использовать постоянные IP- а для всех сетевых карт. Бюджетные версии коммутатор ов имеют сильно ограниченные возможности таблицы маршрутизации. Перегружать это устройство, используя динамические IP-адреса, не рекомендуют. Откройте центр управления сетями и общим доступом на любом компьютере. Перейдите в меню «Изменение параметров адаптера».

Кликните правой кнопкой мыши по значку нужной локальной сети (если их несколько). Выберите пункт «Свойства». Теперь откройте параметры протокола TCP/IP этой сетевой карты. Кликните по пункту «Использовать следующий IP-адрес». Введите значение статического IP-адреса для настраиваемой сетевой карты. Остальные пункты можно оставить без изменений, если вы не планируете включить в состав вашей сети сервер или маршрутизатор. Сохраните настройки этого меню, нажав кнопку «Ок».

Аналогичным образом настройте сетевые адаптеры других компьютеров. Лучше использовать IP-адреса, которые будут расположены в единой подсети. Заменяйте только четвертый сегмент адреса. Помните о том, что коммутатор ы не способны обеспечивать качественную связь между интернет-ресурсами и внутрисетевыми компьютерами. Плюс в том, что при подключении большого количества компьютеров коммутатор ы обеспечивают более высокую скорость обмена информацией, чем маршрутизаторы.

Видео по теме

Коммутаторы (интеллектуальные свитчи) представляют собой улучшенный аналог сетевых концентраторов. Основное их достоинство заключается в том, что отправленные от клиента пакеты данных направляются к конкретному компьютеру или серверу. Это позволяет значительно снизить нагрузку на локальную сеть.

Если после запуска сетевого оборудования в консоли программы Hyper Terminal отобразилась надпись Continue with configuration dialog, то нажмите клавишу Y и воспользуйтесь пошаговым меню быстрой настройки. Если функция автонастройки отсутствует, то самостоятельно задайте для данного коммутатора следующие параметры: IP-адрес; маска подсети; адрес основного шлюза, если такой присутствует в сети; пароль на доступ к коммутатору.

Сохраните заданные конфигурации сетевого оборудования. Выполните дополнительную настройку параметров его работы, если в этом есть необходимость.

Подключите компьютеры, ноутбуки и периферийное оборудование к коммутатору. Выполните настройку сетевых адаптеров этих устройств. Установите значения IP-адресов, соответствующих той зоне, в которой расположен IP-адрес коммутатора. Убедитесь в том, маски подсети совпадают у всех устройств. Проверьте работоспособность вашей локальной сети. Если коммутатор подключен к серверу или роутеру, то проверьте возможность доступа в интернет при помощи сетевых компьютеров.

Физическое соединение

Для подключения стационарных компьютеров к роутеру используйте сетевые кабели формата RJ-45. При помощи этих кабелей соедините сетевые карты компьютеров с портами LAN роутера. К порту WAN подключите кабель интернет-провайдера, если таковой имеется. Учтите, что некоторые роутеры работают с каналом DSL. Заранее уточните тип подключения к интернету перед приобретением маршрутизатора.

Настройка роутера

Включите один из компьютеров, соединенных с роутером, и запустите любой web-браузер. В адресной строке введите 192.168.0.1 и нажмите Enter. Для входа в интерфейс роутеров некоторых фирм нужно использовать адрес 192.168.1.1. Уточнить эту информацию вы можете в инструкции к вашему устройству. После запуска web-интерфейса введите логин и пароль в соответствующие поля. Как правило, в оба поля нужно ввести admin. Если роутер уже настраивали до вас, и вы не знаете нужную комбинацию, сбросьте настройки устройства. Для этого зажмите ручкой или карандашом кнопку Reset и удерживайте ее 10 секунд.

После входа в меню роутера перейдите к пункту DHCP. Активируйте указанную функцию, установив флажок в поле «Включить». Укажите значения начального и конечного IP-адресов. Используйте формат x.y.z.10 - x.y.z.200. Нажмите кнопку «Сохранить».

Перезагрузите роутер, используя web-интерфес. Вы также можете просто отключить питание устройства и вновь включить его.

Настройка компьютеров

Откройте центр управления сетями и общим доступом на компьютере, подключенном к роутеру. Выберите меню «Изменение параметров адаптера». Найдите активное подключение по локальной сети и перейдите к его свойствам. Во вкладке «Сеть» найдите пункт «Протокол интернета версии 4» и дважды кликните по нему.

Активируйте опцию «Получить IP-адрес автоматически». Сохраните настройки. Дождитесь обновления конфигурации локальной сети. Аналогичную процедуру повторите на втором компьютере, подключенном к роутеру.

У данного метода есть один минус: IP-адреса подключенных компьютеров будут постоянно меняться в пределах указанного интервала. Иногда для удобной работы необходимо использовать статические адреса ПК. Для этого отключите функцию DCHP в роутере и перезагрузите устройство. Теперь в настройках протокола TCP/IPv4 выберите пункт «Использовать следующий IP-адрес» и укажите конкретное значение. Сохраните настройки. Аналогичным образом настройте второй компьютер.

Коммутатор осуществляет «перекидывание» опираясь на специальную MAC таблицу, в которой фиксируются такие значения как: MAC, порт.
Исходя из этого, можно разделить на несколько типов адресов, с которыми работает коммутатор.

1. Известный unicast (или иногда еще называют индивидуальный) адрес.
То есть, коммутатор получил фрейм, «смотрит» в заголовок, первое поле DA (Destination address), затем смотрит в свою таблицу mac адресов, и если такой адрес уже есть в таблице (а к адресу привязывается и порт), то направляет фрейм в нужный порт коммутатора.

2. Неизвестный unicast адрес . Если коммутатор получает фрейм, и такого адреса получателя в своей таблице не находит, то он отправляется на все порты, исключая тот порт, с которого этот фрейм пришел.

Коммутатор может работать в трех режимах.

  1. Store-and-forward. Коммутатор получает фрейм целиком (все байты), пересчитывает FCS и сверяет с 4 байтовым полем в фрейме. Если сумма совпадает, то пакет форвардируется в зависимости от MAC таблицы. Если не совпадает, то такой пакет дропается (drop).
  2. Cut-through. Этот режим работает следующим образом. Коммутатор получает фрейм и сразу начинает смотреть заголовок, а именно Destination Address (не дожидаясь пока фрейм полностью будет получен), и на основе этих данных форвардит туда, куда указывает MAC таблица. Это позволяет повысить скорость коммутации и уменьшить задержку. FCS не проверяется, в связи с этим даже если фрейм «битый» он будет скомутирован.
  3. Fragment-free. Этот режим работает так же как и Cut-through, с одним отличием. Коммутатор принимает первые 64 байта фрейма, это позволяет отсеить большинство ошибочных фреймов Таким образом в этом режиме форвардинг происходит практически так же быстро как и при Cut-through и с наименьшими задержками.

Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей.

Сетевой коммутатор на 48 портов (с гнездами для четырёх дополнительных портов)

24-портовый сетевой коммутатор

Hirschmann Octopus 24M

Принцип работы коммутатора

Коммутатор хранит в памяти таблицу коммутации (хранящуюся в ассоциативной памяти), в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует кадры (фреймы) и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу на некоторое время. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя не ассоциирован с каким-либо портом коммутатора, то кадр будет отправлен на все порты, за исключением того порта, с которого он был получен. Со временем коммутатор строит таблицу для всех активных MAC-адресов, в результате трафик локализуется. Стоит отметить малую латентность (задержку) и высокую скорость пересылки на каждом порту интерфейса.

Режимы коммутации

Существует три способа коммутации. Каждый из них - это комбинация таких параметров, как время ожидания и надёжность передачи.

  1. С промежуточным хранением (Store and Forward). Коммутатор читает всю информацию в кадре, проверяет его на отсутствие ошибок, выбирает порт коммутации и после этого посылает в него кадр.
  2. Сквозной (cut-through). Коммутатор считывает в кадре только адрес назначения и после выполняет коммутацию. Этот режим уменьшает задержки при передаче, но в нём нет метода обнаружения ошибок.
  3. Бесфрагментный (fragment-free) или гибридный . Этот режим является модификацией сквозного режима. Передача осуществляется после фильтрации фрагментов коллизий (кадры размером 64 байта обрабатываются по технологии store-and-forward, остальные - по технологии cut-through).

Задержка, связанная с «принятием коммутатором решения», добавляется к времени, которое требуется кадру для входа на порт коммутатора и выхода с него, и вместе с ним определяет общую задержку коммутатора.

Симметричная и асимметричная коммутация

Свойство симметрии при коммутации позволяет дать характеристику коммутатора с точки зрения ширины полосы пропускания для каждого его порта . Симметричный коммутатор обеспечивает коммутируемые соединения между портами с одинаковой шириной полосы пропускания, например, когда все порты имеют ширину пропускания 10 Мб/с или 100 Мб/с.

Асимметричный коммутатор обеспечивает коммутируемые соединения между портами с различной шириной полосы пропускания, например, в случаях комбинации портов с шириной полосы пропускания 10 Мб/с и 100 Мб/с или 100 Мб/с и 1000 Мб/с.

Асимметричная коммутация используется в случае наличия больших сетевых потоков типа клиент-сервер , когда многочисленные пользователи обмениваются информацией с сервером одновременно, что требует большей ширины пропускания для того порта коммутатора, к которому подсоединен сервер, с целью предотвращения переполнения на этом порте. Для того чтобы направить поток данных с порта 100 Мб/с на порт 10 Мб/с без опасности переполнения на последнем, асимметричный коммутатор должен иметь буфер памяти.

Асимметричный коммутатор также необходим для обеспечения большей ширины полосы пропускания каналов между коммутаторами, осуществляемых через вертикальные кросс-соединения, или каналов между сегментами магистрали.

Буфер памяти

Для временного хранения пакетов и последующей их отправки по нужному адресу коммутатор может использовать буферизацию. Буферизация может быть также использована в том случае, когда порт пункта назначения занят. Буфером называется область памяти, в которой коммутатор хранит передаваемые данные.

Буфер памяти может использовать два метода хранения и отправки пакетов: буферизация по портам и буферизация с общей памятью. При буферизации по портам пакеты хранятся в очередях (queue), которые связаны с отдельными входными портами. Пакет передается на выходной порт только тогда, когда все пакеты, находившиеся впереди него в очереди, были успешно переданы. При этом возможна ситуация, когда один пакет задерживает всю очередь из-за занятости порта его пункта назначения. Эта задержка может происходить даже в том случае, когда остальные пакеты могут быть переданы на открытые порты их пунктов назначения.

При буферизации в общей памяти все пакеты хранятся в общем буфере памяти, который используется всеми портами коммутатора. Количество памяти, отводимой порту, определяется требуемым ему количеством. Такой метод называется динамическим распределением буферной памяти. После этого пакеты, находившиеся в буфере, динамически распределяются по выходным портам. Это позволяет получить пакет на одном порте и отправить его с другого порта, не устанавливая его в очередь.

Коммутатор поддерживает карту портов, в которые требуется отправить пакеты. Очистка этой карты происходит только после того, как пакет успешно отправлен.

Поскольку память буфера является общей, размер пакета ограничивается всем размером буфера, а не долей, предназначенной для конкретного порта. Это означает, что крупные пакеты могут быть переданы с меньшими потерями, что особенно важно при асимметричной коммутации, то есть когда порт с шириной полосы пропускания 100 Мб/с должен отправлять пакеты на порт 10 Мб/с.

Возможности и разновидности коммутаторов

Коммутаторы подразделяются на управляемые и неуправляемые (наиболее простые).

Более сложные коммутаторы позволяют управлять коммутацией на сетевом (третьем) уровне модели OSI . Обычно их именуют соответственно, например «Layer 3 Switch» или сокращенно «L3 Switch». Управление коммутатором может осуществляться посредством Web-интерфейса, протокола SNMP , RMON и т. п.

Многие управляемые коммутаторы позволяют настраивать дополнительные функции: VLAN , QoS , агрегирование , зеркалирование .

Сложные коммутаторы можно объединять в одно логическое устройство - стек - с целью увеличения числа портов. Например, можно объединить 4 коммутатора с 24 портами и получить логический коммутатор с 90 ((4*24)-6=90) портами либо с 96 портами (если для стекирования используются специальные порты).

Литература

  • Дэвид Хьюкаби, Стив Мак-Квери Руководство Cisco по конфигурированию коммутаторов Catalyst = Cisco Field Manual: Catalyst Switch Configuration. - М .: «Вильямс», 2004. - С. 560. - ISBN 5-8459-0700-4
  • Брайан Хилл Глава 9. Основные сведения о коммутаторах // Полный справочник по Cisco = Cisco: The Complete Reference. - М .: «Вильямс». - С. 1088. - ISBN 0-07-219280-1

См. также


Wikimedia Foundation . 2010 .

  • Википедия
  • коммутатор (в вычислительной сети) - коммутатор Коммутатор (англ. Switch) в переводе с англ. означает переключатель. Это многопортовое устройство, обеспечивающее высокоскоростную коммутацию пакетов между портами. Встроенное в него программное обеспечение способно самостоятельно… …

    коммутатор (сети и системы связи) - Активный сетевой компонент, который соединяет две или несколько подсетей, которые, в свою очередь, могут состоять из сегментов, соединенных повторителями. Примечание. Коммутаторы устанавливают границы для так называемых областей коллизий. Между… … Справочник технического переводчика

    коммутатор - 3.44 коммутатор (switch): Устройство, обеспечивающее возможность соединения сетевых устройств посредством внутренних механизмов коммутации. Примечание В отличие от других соединительных устройств локальной сети (например, концентраторов)… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации - Терминология ГОСТ Р ИСО/МЭК 18028 1 2008: Информационная технология. Методы и средства обеспечения безопасности. Сетевая безопасность информационных технологий. Часть 1. Менеджмент сетевой безопасности оригинал документа: 3.3 аудит (audit):… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации