Čo je to prepínač a na čo sú tieto zariadenia? Na čo slúžia malé sieťové prepínače?

Kandidátovi na pozíciu systémového administrátora sa často kladie otázka, aký je rozdiel medzi routerom a switchom, prípadne routerom od switchu. Niekedy sa môžu pristihnúť pri otázke rozdielu medzi rozbočovačom a rozbočovačom siete. Navrhujem pochopiť názvy sieťových zariadení a ich rozdiely.

Router alebo router

Router alebo router (z anglického router) je špecializovaný sieťový počítač, ktorý má aspoň jedno sieťové rozhranie a preposiela dátové pakety medzi rôznymi segmentmi siete, pričom sa o preposielaní rozhoduje na základe informácií o topológii siete a určitých pravidiel stanovených správcom.

Ak je možné nakonfigurovať také sieťové služby ako "NAT", "DHCP" alebo "Firewall", potom je to smerovač (router). To zahŕňa väčšinu ADSL modemov. Zariadenia sa konfigurujú cez webové rozhranie alebo špeciálny softvér.

Sieťový rozbočovač alebo rozbočovač

Sieťový rozbočovač alebo rozbočovač (z anglického rozbočovač) je zariadenie na spájanie počítačov do siete Ethernet pomocou infraštruktúry krútenej dvojlinky. V súčasnosti sú nahradené sieťovými prepínačmi (prepínačmi).

Sieťový rozbočovač (hub) je pomerne primitívne zariadenie. Prichádzajúci paket sa odošle každému, kto je k nemu pripojený. Je teda na cieľovom počítači, aby určil, či je legitímnym príjemcom paketu alebo nie. Ak balík nie je určený pre neho, je zničený. Tento prístup k prenosu dát je nepraktický, a preto sa v moderných sieťových zariadeniach nepoužíva.

Prepínač alebo prepínač

Sieťový prepínač alebo prepínač (z anglického switch) je zariadenie určené na prepojenie viacerých uzlov počítačovej siete v rámci jedného alebo viacerých segmentov siete. Prepínač funguje na vrstve dátového spojenia modelu OSI.

Na rozdiel od rozbočovača (hub), ktorý distribuuje prevádzku z jedného pripojeného zariadenia na všetky ostatné, prepínač prenáša dáta iba priamo k príjemcovi (výnimkou je vysielaná prevádzka do všetkých sieťových uzlov a prevádzka pre zariadenia, pre ktoré nie je známy odchádzajúci port prepínača ). To zlepšuje výkon a bezpečnosť siete tým, že eliminuje potrebu iných sieťových segmentov spracovávať dáta, ktoré pre ne neboli určené.

V miestnych sieťach sa používa široká škála zariadení. Uvažujme, čo je to prepínač a na čo slúži.

Prepínač (z anglického "switch" - prepínač) je prepínač zodpovedný za prenos informačných paketov. Umožňuje pripojiť k nemu pripojené počítače v lokálnej sieti.

Prepnúť priradenie

Prepínače sa používajú takmer vo všetkých verejných sieťach. Prepínače sú moderné zariadenia schopné fixovať adresy pripojených zariadení a smerovať prevádzku na príslušný port.

Na začiatku svojej práce prepínač prijíma informácie a duplikuje ich na všetkých portoch. Zároveň si pamätá MAC adresy každého z pripojených zariadení a zapisuje ich do špeciálnej tabuľky uloženej v pamäti zariadenia. Po zapamätaní adresy sa zodpovedajúce pakety neduplikujú, ale odošlú sa konkrétnemu príjemcovi, to znamená, že informácie sa prenesú adresne. To je veľké plus, pretože iné počítače, pre ktoré nie sú informácie určené, ich nemusia znova spracovávať.

Počas prevádzky prepínača je vybudovaná prehľadná tabuľka adries, vďaka ktorej každý z prijatých paketov prichádza výlučne na určený port.

Prepínače sa môžu líšiť veľkosťou. Sú prezentované:

• Malé, takmer neviditeľné boxy pre niekoľko portov.
• Masívne zariadenia určené na pripojenie asi 50 počítačov.

Prepínače môžu byť jednoduchého alebo riadeného typu. Prvý typ zariadení funguje podľa danej schémy a druhý umožňuje konfigurovať určité parametre pomocou webového rozhrania. V prípade potreby je možné prepínače spájať do celých polí, ktoré tvoria dátové štruktúry (zásobníky) a menia sa na samostatné nezávislé zariadenia. Teraz viete, čo je spínač a aký je jeho účel.

Nevidí rozdiel medzi takými sieťovými zariadeniami, ako sú prepínače, rozbočovače atď. Od nich počuť otázky: „Prepnúť? Čo to je?" alebo "Aký je rozdiel medzi rozbočovačom a rozbočovačom?" V tomto článku sa pozrieme na základné sieťové vybavenie a uvidíme, ako sa tieto zariadenia navzájom líšia.

Prepínač. Čo to je?

Tieto zariadenia sa používajú na spojenie rôznych zariadení, ako sú počítače, servery, sieťové kamery atď., ktoré sú k nim pripojené v spoločnej sieti. To znamená, že prepínač je akýmsi sprostredkovateľom, ktorý umožňuje rôznym zariadeniam navzájom komunikovať.

Teraz dáme čitateľom, ktorí sú ďaleko od techniky, koncept nasledujúcich pojmov, možno to bude pre niekoho zjavenie. Prepínač a prepínač sú jedno a to isté zariadenie. Výraz „switch“ je jednoducho anglický preklad slova „switch“. To isté platí pre výrazy hub a hub.

Výhody prepínača

Tieto zariadenia sa vyznačujú veľkou šírkou pásma, vysokou rýchlosťou prenosu informácií, spoľahlivosťou a zárukou správnosti prenášaných dát. V dôsledku používania prepínačov sa znižuje preťaženie celej počítačovej siete alebo jej jednotlivých častí.

Tu sme v skratke, prakticky bez použitia zložitých odborných výrazov, uvažovali o takom koncepte, ako je spínač, čo to je a na čo slúži. Teraz sa pozrime na to, aký je rozdiel medzi prepínačom a rozbočovačom. Tak poďme na to.

Ako funguje hub

Tieto zariadenia spájajú všetky káble počítačovej siete, umožňujú prenos informácií z jedného uzla do druhého v určitom čase. Okrem toho hub ponúka tieto údaje postupne každému uzlu, kým nedosiahne požadovaný cieľ. Ak je potrebné odosielať (alebo prijímať) informácie na viacero zariadení naraz, hub to nedokáže súčasne. Náhodne vyberie používateľa a vykoná prenos, potom ďalšieho atď. Celý tento proces prebieha cez jednu zbernicu, ktorej priepustnosť je len 100 Mbit/s.

Ako funguje spínač

Teraz poďme analyzovať prepínač: čo to je, už vieme, zostáva len zistiť, ako to funguje. Toto zariadenie je inteligentnejšie ako rozbočovač. Po pripojení k počítačovej sieti si switch zapamätá sieťové adresy každého uzla. Na tento účel obsahuje pamäťový blok. Vďaka tomu si prepínač určí zariadenie, ktorému potrebuje preniesť dáta a okamžite ich prepošle adresátovi, čím sa sieť výrazne zrýchli. Výhodou takéhoto zariadenia je jednoduchosť, pretože na to, aby sieť fungovala, nie je potrebné konfigurovať prepínač. Stačí pripojiť konektory - a je to, sieť je pripravená na prácu. zbernice je 1 Gbit/s, čo presahuje hub 10-krát. Kvôli takej vysokej rýchlosti prenosu dát organizovaný internet cez prepínač výrazne prekročí rovnakú prevádzku, ale distribuovanú, povedzme, cez Wi-Fi.

Ak potrebujete navzájom prepojiť niekoľko počítačov, prípadne poskytnúť prístup na internet určitému počtu zariadení, vyvstáva otázka týkajúca sa výberu hardvéru na vybudovanie domácej siete. Ak to chcete urobiť, musíte použiť špeciálne sieťové vybavenie. Existujú rôzne zariadenia a každé má svoj vlastný účel a funkciu a my sa dnes pozrieme na najbežnejšie zariadenia používané v domácich alebo SOHO (Small-Office-Home-Office) sieťach.

Stredisko (Stredisko)

Hub doslova znamená centrum alebo uzol činnosti, ktorý spája pripojené zariadenia do jednej siete. Sieťový rozbočovač má niekoľko konektorov, do ktorých sú účastníci pripojení pomocou krútenej dvojlinky. Princíp fungovania je pomerne jednoduchý a zastaraný. Hub má jednu IP adresu a distribuuje informácie medzi všetkými pripojenými počítačmi rovnakým spôsobom, preto všetky zariadenia pripojené k sieti neustále prijímajú dátové pakety, aj keď nie sú pre ne určené. Preto čím viac počítačov je pripojených k sieti, tým nižšia je rýchlosť pripojenia. V dnešnej dobe sa postupne vytráca potreba používať huby, nahrádzajú ich switche alebo switche.

Čo je to prepínač?

Úloha prepínača je rovnaká ako úloha rozbočovača - pripojiť určitý počet účastníkov do siete.

Ale v tomto smere je sieťový prepínač pokročilejší, tu sa berú do úvahy nevýhody rozbočovača a prepínače majú úplne iný spôsob prenosu dát. Keď teda jeden počítač pristupuje k druhému, prepínač sám určí, komu sú informácie určené, a prenesie ich konkrétne k príjemcovi bez toho, aby to ovplyvnilo a tým zaťažilo iné počítače. V dôsledku toho je rýchlosť a výkon pripojenia oveľa vyšší ako v prípade siete vybudovanej pomocou rozbočovača. Jedinou nevýhodou je, že každý účastník vyžaduje svoju vlastnú IP adresu a väčšina poskytovateľov poskytuje iba jednu.

Ďalším zariadením na vytváranie siete je smerovač (router)

Ak bol predtým sieťový kábel, cez ktorý sa prenášali údaje, jednoducho pripojený priamo k počítaču, teraz sa situácia zmenila. V jednom rezidenčnom byte, v kancelárii alebo vo veľkej firme je často potrebné vytvoriť počítačovú sieť.

Na to sa používajú zariadenia, ktoré sú zaradené do kategórie "počítačové vybavenie". Medzi takéto zariadenia patrí prepínač, ktorý vám umožní vytvoriť lokálnu sieť doma alebo v kancelárii. Čo je teda prepínač a ako ho použiť na vybudovanie počítačovej siete?

Na čo slúžia spínacie zariadenia?

V doslovnom preklade z angličtiny počítačový výraz „switch“ označuje zariadenie, ktoré slúži na vytvorenie lokálnej siete prepojením viacerých počítačov. Synonymom slova vypínač je vypínač alebo vypínač.

Prepínač je akýmsi mostom s mnohými portami, cez ktorý sa paketové dáta prenášajú konkrétnym príjemcom. Switch pomáha optimalizovať prevádzku siete, znižuje zaťaženie v nej, zvyšuje úroveň bezpečnosti, fixuje jednotlivé MAC adresy, čo umožňuje rýchly a efektívny prenos dát.

Takéto prepínače boli schopné nahradiť rozbočovače, ktoré sa predtým používali na budovanie počítačových sietí. Prepínač je inteligentné zariadenie schopné spracovať prijaté informácie o pripojených zariadeniach a následne presmerovať údaje na konkrétnu adresu. Výsledkom je niekoľkonásobné zvýšenie výkonu siete a zrýchlenie práce internetu.

Typy zariadení

Spínacie zariadenia sú rozdelené do rôznych typov podľa nasledujúcich kritérií:

• Typ portu.
• Počet portov.
• Rýchlosť portu - 10 Mbit / s, 100 Mbit / sa 1000 Sbit / s.
• Spravované a nespravované zariadenia.
• Výrobcovia.
• Funkcie.
• Technické údaje.

Podľa počtu portov sa prepínače delia na:

• 8-portový.
• 16-portový.
• 24-portový.
• 48-port.

Pre domácnosť a malú kanceláriu je vhodný switch s 8 alebo 16 portami, ktoré pracujú s rýchlosťou 100 Mbps.

Pre veľké podniky, spoločnosti a firmy sú potrebné porty s rýchlosťou 1000 Mbps. Takéto zariadenia sú potrebné na pripojenie serverov a veľkých komunikačných zariadení.

Nespravované prepínače sú najjednoduchší hardvér. Komplexné prepínače sú riadené v sieti alebo tretej vrstve modelu OSI - Layer 3 Switch.

Riadenie sa tiež vykonáva pomocou metód, ako sú:

• webové rozhranie.
• Rozhranie príkazového riadku.
• Protokoly SNMP a RMON.

Komplexné alebo riadené prepínače umožňujú VLAN, QoS, zrkadlenie a agregáciu. Takéto prepínače sú tiež kombinované do jedného zariadenia nazývaného zásobník. Je určený na zvýšenie počtu portov. Ostatné porty sa používajú na stohovanie.

Čo používajú poskytovatelia?

Pri vytváraní počítačovej siete poskytovatelia vytvárajú jednu z jej úrovní:

• Úroveň prístupu.
• Úroveň agregácie.
• Úroveň jadra.

Vrstvy sú potrebné na uľahčenie manipulácie so sieťou: škálovanie, konfigurácia, zavedenie redundancie, návrh siete.

Na úrovni prístupu prepínacieho zariadenia musia byť koncoví používatelia pripojení k portu rýchlosťou 100 Mbit/s. Ďalšie požiadavky na zariadenie zahŕňajú:

• Pripojenie cez SFP k prepínaču na úrovni agregácie, kde sa informácie prenášajú rýchlosťou 1 gigabajt za sekundu.
• Podpora VLAN, acl, zabezpečenie portov.
• Podpora bezpečnostných funkcií.

Podľa tejto schémy sú od poskytovateľa internetu vytvorené tri úrovne siete. Najprv sa vytvorí sieť na úrovni obytnej budovy (viacpodlažná, súkromná).

Potom je sieť „rozptýlená“ do mikrodistriktu, kedy je do siete pripojených niekoľko obytných budov, kancelárií, firiem. V poslednej fáze sa vytvorí sieť na základnej úrovni, keď sú k sieti pripojené celé štvrte.

Vytvorenie siete pre poskytovateľov internetu sa vykonáva pomocou technológie Ethernet, ktorá umožňuje pripojenie účastníkov k sieti.

Ako funguje spínač?

Prepínač obsahuje tabuľku MAC, ktorá zhromažďuje všetky MAC adresy. Prepínač ich prijíma v uzle portu prepínača. Keď je prepínač pripojený, tabuľka ešte nie je vyplnená, takže zariadenie pracuje v tréningovom režime. Dáta sa posielajú na iné porty prepínača, prepínač analyzuje informácie, určuje MAC adresu počítača, z ktorého boli údaje prenesené. V poslednej fáze sa adresa zadá do tabuľky MAC.

Keď teda dátový paket dorazí na jeden alebo druhý port zariadenia, ktorý je určený len pre jeden počítač, informácie sa prenesú na určený port. Keď MAC adresa ešte nie je určená, informácie sa odošlú do iných rozhraní. K lokalizácii premávky dochádza pri prevádzke spínacieho zariadenia, keď sa MAC tabuľka naplní požadovanými adresami.

Vlastnosti konfigurácie parametrov zariadenia

Vykonanie príslušných zmien parametrov spínacieho zariadenia je rovnaké pre každý model. Nastavenie zariadenia vyžaduje vykonanie krokov krok za krokom:

1. Vytvorte dva porty VLAN – pre klientov a pre správu prepínačov. VLAN by mali byť v nastaveniach označené ako porty prepínača.
2. Nakonfigurujte bezpečnostný port tak, aby neprijímal viac ako jednu MAC adresu na port. Vyhnete sa tak prenosu informácií do iného portu. Niekedy môže dôjsť k zlúčeniu domény Broadcast domácej siete s doménou poskytovateľa.
3. Zakážte STP na klientskom porte, aby ste zabránili iným používateľom znečisťovať sieť poskytovateľa rôznymi BPDU.
4. Nakonfigurujte parameter detekcie spätnej slučky. To vám umožní odmietnuť nesprávne, chybné sieťové karty a nezasahovať do práce používateľov, ktorí sú pripojení k portu.
5. Vytvorte a nakonfigurujte parameter acl, aby ste zabránili tomu, aby pakety iné ako PPPoE smerovali do siete používateľa. Aby ste to dosiahli, musíte v nastaveniach zablokovať nepotrebné protokoly ako DCHP, ARP, IP. Tieto protokoly sú navrhnuté tak, aby umožnili používateľom priamo komunikovať a obísť protokoly PPPoE.
6. Vytvorte acl, ktorý zakáže pakety PPPoE RADO prichádzajúce z klientskych portov.
7. Povoľte Storm Control na boj proti multicast a broadcast záplavám. Tento parameter by mal blokovať prenos bez protokolu PPPoE.

Ak sa niečo pokazí, oplatí sa skontrolovať PPPoE, ktoré môže byť napadnuté vírusmi alebo falošnými dátovými paketmi. Z dôvodu neskúsenosti a neznalosti môžu používatelia nesprávne nakonfigurovať posledný parameter a potom musíte požiadať o pomoc poskytovateľa internetových služieb.

Ako pripojiť prepínač?

Vytvorenie lokálnej siete z počítačov alebo notebookov vyžaduje použitie sieťového prepínača – prepínača. Pred nastavením zariadenia a vytvorením požadovanej konfigurácie siete prebieha proces fyzického nasadenia siete. To znamená, že sa vytvorí prepojenie medzi prepínačom a počítačom. Na tento účel sa oplatí použiť sieťový kábel.

Spojenie medzi sieťovými uzlami sa uskutočňuje pomocou prepojovacieho kábla - špeciálneho typu sieťového komunikačného kábla vyrobeného na základe krúteného páru. Aby proces pripojenia prebehol hladko, odporúča sa zakúpiť sieťový kábel od špecializovaného predajcu.

Existujú dva spôsoby, ako nakonfigurovať prepínač:

1. Prostredníctvom portu konzoly, ktorý je určený na vykonanie počiatočných nastavení prepínača.
2. Cez univerzálny ethernetový port.

Výber spôsobu pripojenia závisí od rozhrania zariadenia. Pripojenie k portu konzoly nespotrebúva žiadnu šírku pásma prepínača. Toto je jedna z výhod tohto spôsobu pripojenia.

Je potrebné spustiť emulátor terminálu VT 100, potom zvoliť parametre pripojenia v súlade s označeniami v dokumentácii. Po nadviazaní spojenia užívateľ alebo zamestnanec internetovej spoločnosti zadá užívateľské meno a heslo.

Na pripojenie cez ethernetový port budete potrebovať IP adresu, ktorá je uvedená v dokumentoch k zariadeniu alebo je vyžiadaná od poskytovateľa.

Po vykonaní nastavení a vytvorení počítačovej siete pomocou prepínača by používatelia zo svojich počítačov alebo notebookov mali mať jednoduchý prístup k internetu.

Pri výbere zariadenia na vytvorenie siete musíte zvážiť, koľko počítačov bude k nej pripojených, akú rýchlosť portu, ako fungujú. Moderní poskytovatelia používajú na pripojenie technológiu Ethernet, ktorá vám umožňuje získať vysokorýchlostnú sieť pomocou jediného kábla.