Mi az a lan kapcsoló vagy kapcsoló, és mire való?

A hálózatok világában mindig fontos tudni, hogyan lehet megkülönböztetni a különféle eszközöket, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy létrehozzuk őket és összekapcsoljuk berendezéseinket. Tehát ma mindent megtanulunk arról, hogy mi a kapcsoló. Látni fogjuk a különbségeket ezen és más berendezések, például útválasztók, hubok vagy akár modemek között is. Tehát kezdjük!

Tartalom index

Mi az a hálózati kapcsoló vagy kapcsoló:

Kezdjük azzal, hogy meghatározzuk, mi a kapcsoló, más néven LAN kapcsoló . Ez egy olyan eszköz, amely lehetővé teszi számunkra, hogy összekapcsoljuk a hálózat különböző berendezéseit és csomópontjait, mindig vezetékes módon, és ezt fontos szem előtt tartani. Valójában egy kapcsoló mindig összekapcsolja az eszközöket egy helyi hálózaton, tudod, az, amelyet LAN-nak ismerünk.

A kapcsolók az OSI (Open System Interconection) modell összeköttetési rétegén vagy 2. rétegén, a hálózati protokollokhoz használt referenciamodellnél és azok meghatározásánál működnek. Az adatkapcsolat réteg az 1. réteg vagy a fizikai (szállítóeszközök és jelek) és a 3. réteg vagy a hálózat (útvonal és logikai címzés) közötti réteg. Ez a hálózaton áthaladó csomagok fizikai címzésével foglalkozik, a hozzá csatlakoztatott eszközökhöz rendelt MAC-cím szerint.

A kapcsolók műszaki és működési előírásait az IEEE 802.3 szabvány határozza meg az Ethernet hálózat szabványosítására. Ezek egy olyan szabványkészlet, amelyek alapvetően meghatározzák a hálózati kapcsolat működésének sebességét. Közülük a 802.3i (10BASET-T 10 Mbps), 802.3u (100BASE-T 100 Mbps), 802, 3z / ab (1000BASE-T 1 Gbps szálas vagy sodrott páron át) szabványok stb. Jól ismertek.

Jelenleg ezeket a szabványokat követi az összes ilyen eszköz, amely mindig a csillag topológiát használja a csomópontok összekapcsolásához, a központi csapat maga a kapcsoló. Egy sor port vagy RJ45 vagy SFP port segítségével a csomópontok össze vannak kötve.

Mit tehet és mit nem tud egy kapcsoló?

Nagyon fontos tudni, hogy mi a kapcsoló munkaterülete, mivel ez segít megismerni, hogyan és hol kell csatlakoztatni, és mire tervezték. És természetesen megkülönböztetni őket más hálózati eszközöktől.

Mit tehetsz:

• Eszközök összekapcsolása vezetékes hálózaton Váltás és továbbítás a csomagokat a forrástól a rendeltetési helyig a hálózati skálájú MAC-címtáblázat segítségével és linkként az IP-címkiszolgálóra, amely útválasztó vagy gazdagép lehet

Amit nem tudsz csinálni:

• Nem képes kapcsolatot létesíteni más alhálózati maszkon kívül eső hálózatokkal. Következésképpen nem képes internetes kapcsolatot biztosítani

Látni fogjuk, hogy vannak olyan kapcsolók, amelyek a firmware-nek vagy a kis operációs rendszernek köszönhetően még több dolgot képesek megtenni, amelyek meghaladják a tervezett funkciókat.

Jellemzők és elemek

A kikötők szempontjából gyakorlatilag bármilyen méretű kapcsolót találhatunk, ám ezek a kulcsok a komplex adatfeldolgozó központok felállításához, több száz kikötővel rendelkező berendezésekkel és szekrényekkel.

Portok és sebesség

A kapcsoló működtetése hálózati portokon keresztül történik, amelyek lehetővé teszik a belső hálózat különböző csomópontjainak összekapcsolását. A szám határozza meg a kapacitását és teljesítményét, valamint a sebességet. A szokásos dolog az, ha 4 és 20 kikötő között találja meg őket, de sokkal inkább a vállalatokra orientáltak. Rendelkezhet:

• RJ45: saját port sodrott pár kábelekhez, a tipikus 4 sodrott pár UTP kábelek LAN-hoz, 10/100/1000/10000 Mbps sebességgel működnek

• SC: száloptikai port a nagy sebességű összeköttetésekhez 1/10 Gbps sebességgel.

• SFP vagy GBIC portok: ezeket moduláris portoknak nevezzük, mivel nem rendelkeznek specifikus csatlakozóval, hanem egy lyukkal, amelybe be lehet illeszteni a csatlakozót a kívánt típusú porthoz. Ez lehet egy GBIC (gigabites interfész konverter), általában integrált RJ45 portokkal vagy az SFP / SFP + (Small Form-Factor Pluggable), egy kisebb port akár RJ45 vagy 10 Gbps optikai optikával.

• Kombinált portok: önmagában nem egy port típusa, hanem egy módja annak, hogy a kapcsolónak nagyobb portok legyenek. Általában 2 RJ45 + 2 SFP vagy 4 + 4 panelből állnak, ahol vagy használhatjuk az egyiket, vagy a másikt, de soha nem egyszerre mindkettő, mert megosztják a buszt.

A sebességet a 802.3 szabvány különféle verziói határozzák meg, amelyeket már az elején láttunk. Jelenleg olyan kapcsolókat találunk, amelyek 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps és 10 Gbps sebességet tudnak biztosítani.

A kapcsoló kapcsolási módjai

A Switch a Switch spanyol neve, úgy gondoljuk, hogy ez egyértelmű, ez a név az Ethernet szabványon keresztüli működésére utal. Ez azon alapul, hogy az adatokat LAN- on továbbítják olyan keretek révén, amelyek továbbítják az adatokat egy fejléccel, amely lehetővé teszi mind a küldő, mind a vevő azonosítását a MAC cím alapján. Legyen óvatos, a MAC-címről beszélünk, nem az IP-címről, ez egy másik OSI rétegben működik. Kétféle kommunikációs módszer létezik a hálózatokban:

• Fél duplex: ebben az összefüggésben az adatok egyik vagy a másik irányba haladnak, de soha nem mindkettő felé egyidejűleg, például egy teljes duplex Walkie Talkie : ez az, amely például a küldési és fogadási csatornákat egyidejűleg használja, egy telefon.

Egy nagyon fontos elem, amely meghatározza a kapcsoló kapcsolási kapacitását, a pufferek, a memória elemek, amelyek a megfelelő csomóponthoz továbbítandó keretek tárolására szolgálnak. Ezek a pufferek végrehajtják a gyorsítótár funkciót, különösen fontos, hogy két csomópontot különböző sebességgel csatlakoztassanak portokkal a szűk keresztmetszet hatásának csökkentése érdekében.

A kapcsolón számos kapcsolási technika létezik:

• Store-and-Forward áttételes adaptív átalakítás

(tárolás és továbbítás)

Ebben az első módszerben a kapcsoló a teljes adatkeretet átvételkor tárolja a pufferben. Ennek célja a lehetséges hibák felismerése, valamint a származás és a rendeltetési hely elemzése. Ezt követően megkapják a címzettnek.

Ezt a módszert mindig olyan kapcsolókon használják, amelyek eltérő sebességű portokkal rendelkeznek, bár szem előtt kell tartanunk, hogy ennek a módszernek a használatakor mindig kicsi vagy késleltetett a küldés.

(közvetlen továbbítás)

Ebben az esetben a keret nem teljesen pufferolódik, hanem csak a fejlécét olvassa be, hogy megismerje a forrás és a cél MAC-t, majd továbbítsa.

Ez egy gyorsabb módszer, mint az előző, de a sérült kereteknél nem biztosít hibaelhárítást. Ezenkívül az eszköz portjainak mindegyikének azonos sebességgel kell működnie.

(adaptív közvetlen továbbítás)

Ez nem új módszer, hanem a kapcsoló képessége a két előző módszer közötti választáshoz. Például, ha a kapcsoló észleli, hogy túl sok sikertelen és elveszett csomag jön be, akkor automatikusan átvált tárolásra és továbbításra, míg a portok azonos sebességgel használják a közvetlen továbbítást.

Munka a Jumbo keretekkel

Amikor kapcsolót vásárolunk, általában szokás, hogy specifikációjában a Jumbo keretekről beszéljenek, ha a csapat velük tud dolgozni.

Már mondtuk, hogy a kapcsoló ethernet keretekkel működik, amelyek szabványos mérete 1500 bájt. De nagyobb lehet, akár 9000 bájtot is elérni , amelyeket Jumbo kereteknek hívnak. Ezek nem tartoznak a 802.3 szabvány alá.

Ezeket a kereteket nagy mennyiségű információ kezelésére használják, így az adatátvitel gyorsabbá válik, bár késéssel növeli a kapcsolatot, mivel több információt kell feldolgoznia. Ezért a Jumbo keretet meglehetősen erős kapcsolóval használják.

Kapcsoló típusok

Csak azt a kapcsolótípust kell látnunk, amelyet a piacon találunk, és amely bizonyos feladatokra fog összpontosulni, kapacitásuktól, portoktól és az általuk alkalmazott egyéb szabványoktól függően.

Váltás kezelhetetlen és kezelhető, vagy 3/4-es szintre

Általában véve a kapcsolóknak nem volt kezelési kapacitása, legalábbis a legalapvetőbb modellekben. Ezek a 802.3u szabványon működnek, ami azt jelzi, hogy a kapcsolónak automatikus tárgyalási képességgel kell rendelkeznie. Személy beavatkozása nélkül az ügyfél és a kapcsoló „eldönti”, hogy milyen lesznek a kapcsolási paraméterek. Ezek lennének a nem kezelt kapcsolók.

De az idő múlásával a hardver hosszú utat tett meg, csökkentve a méretet, növelve az energiát, és ezeknek az eszközöknek intelligensebbé téve a készüléket. Nem ritka, ha 4-magos processzorokkal és legalább 512 MB RAM-mal rendelkező kapcsolókat látunk. De a legfontosabb dolog az, hogy rendelkeznek firmware-rel, amely elérhető a böngészőből vagy valamilyen dedikált portból a paraméterek módosítása érdekében. Ezek a kezelt kapcsolók.

Ez a kapacitás szükséges, vagy legalábbis nem kötelező azoknál a számítógépeknél, amelyek a kapcsolás mellett VPN hálózatok létrehozásának képességét is lehetővé teszik, Port Mirroring (portfigyelés vagy Port Trunking (link aggregálás)), ezeket a kapcsolókat 3. szintű kapcsolóknak is nevezik . amikor képesek IP útválasztási funkciókra, azaz például az OSI modell 3. rétegén dolgozni, például VPN létrehozására. Ha ehhez hozzáadjuk a logikai portok vezérlését, akkor a 3. szintű kapcsolóról / 4.

PoE kapcsoló

A PoE (nem szabad összekeverni a PPPoE-vel) a Power Over Ethernet vagy a Power over Ethernet kifejezést jelenti. Ez egy olyan technológia, amely valószínűleg hasonló az USB-hez vagy a Thunderbolt-hoz, amelyet mindannyian tudunk, mivel amellett, hogy lehetővé teszi az adatok küldését a kliens-kapcsolónak, energiát is biztosít. Ez közvetlenül az UTP kábellel történik. Ez a szabványokon alapul:

• IEEE 802.3af: PoE 15, 4 W teljesítményig IEEE 802.3at: PoE + : 30 W-ig növeli a kapacitást 3bt: az uPoE eléri az 51W vagy 71W-ot

Az energiakapacitás rendkívül hasznos Wi-Fi hozzáférési pontok, IP megfigyelő kamerák vagy VoIP telefonok csatlakoztatásához. Így táplálják a legtöbb állami intézmény kameráját.

Asztali, él és csomagtartó kapcsolók

Az asztali kapcsolók a legalapvetőbbek, amelyeket szinte soha nem fognak kezelni, mivel egyszerűen az, hogy otthoni hálózatunk kibővítésére törekszenek komoly komplikációk nélkül. 4 és 8 portot kínálnak, 100 Mbps sebességgel, mind a félduplex, mind a teljes duplex funkcióval. Valójában a legtöbb útválasztó legalább 4 vagy 5 portot integrál e jellemzőkkel.

A második csoport a kerületi kapcsolók, nagyobb számú portuk van, amelyek könnyen elérhetik a 24 vagy akár 48 portot. Ezeket kisméretű alhálózatok létrehozására használják, amelyek az oktatási központok, laboratóriumok, irodák stb. Számítógépes helyiségeire irányulnak. A kapcsolat általában 1 Gbps.

A csomagtartó-kapcsolók amellett, hogy több portot kínálnak, kezelhetőek lesznek és OSI 2. és 3. réteg funkciókat kínálnak a csomagkapcsolás és az útválasztás kezelésére. Ha hozzátennénk a modulitást a rack szekrények révén, akkor több száz port működhet 1 Gbps-en vagy akár 10 Gbps-en az adatközpontok számára.

Különbségek a kapcsoló és a HUB között

Miután részletesen megtekintette a kapcsolót, meg kell különböztetni a hozzá kapcsolódó hálózati eszközöktől.

Az első és legnyilvánvalóbb a Hub vagy agy, egy olyan eszköz, amelyet a kapcsoló elődenek tekinthetünk. Ilyen módon van egy panel, amely bizonyos számú portot tartalmaz a csatlakoztatott különböző csomópontok összekapcsolásához.

A nagy különbség az, hogy a Hub nem képes megkülönböztetni, hogy az rajta áthaladó információk egy vagy másik számítógépre irányulnak-e. Ez az eszköz az információk fogadására és megismétlésére korlátozódik az összes portjára vonatkozóan, függetlenül attól, hogy mihez csatlakoztatta őket, amelyet sugárzásnak hívunk.

Különbségek a kapcsoló, az útválasztó és a modem között

A következő megkülönböztetés, amelyet át kell állítanunk az átváltással az útválasztókkal és a modemmel, ez könnyű lesz, támaszkodva az OSI szintekre.

Tudjuk, hogy a Switch természetesen a modell 2. rétegében, az adatkapcsolat rétegben működik, mivel a MAC tábláján keresztül képes csomagokat küldeni a célgazda felé. Bár igaz, vannak olyan számítógépek, amelyek a firmware-nek köszönhetően a 3. és a 4. rétegben is működhetnek.

Másrészt, a modem csak az 1. rétegben vagy fizikailag működik, csak a hálózatról érkező jelek konvertálására és fordítására szolgál. Például analóg digitális, vezeték nélküli elektromos és optikai elektromos.

Végül, az útválasztó egy olyan eszköz, amely elsősorban a 3. rétegben, a hálózati rétegben működik, mivel ő felel a csomagok irányításáért és a nyilvános hálózatról történő átvitelért az általa létrehozott belső hálózatba. De természetesen a mai útválasztók nagyon komplettek, és magukban foglalják a kapcsolót több porttal, valamint a 4. és a 7. réteg funkcióit is, a VPN vagy a megosztott adatszolgáltatások létrehozásának köszönhetően.

Következtetések a kapcsolókról

Jelenleg szinte egyikünknek nincs szüksége kapcsolóra a berendezés hálózathoz történő csatlakoztatásához, mivel a mai útválasztóknak ehhez akár 8 portja van, és a Wi-Fi-hez. Ezeket azonban vitathatatlanul felhasználják az adatközpontokban, oktatási központokban és még sok másban.

Az ezen eszközök nagy fejlődése, a hardver megnövekedett teljesítményének és a firmware összetettségének köszönhetően, valódi számítógépekké teszi őket szinte az útválasztók szintjén.

Néhány hálózati cikket hagyunk itt:

Milyen kapacitással rendelkezik valaha? Hagyja észrevételeit vagy kérdéseit, amelyeket megfelelőnek tart, a mezőbe