Jos olet perehtynyt kotiverkon kokoonpanoon, tiedät reitittimen perusteet. Reititin määrittää verkon ja toimii yhdyskäytävänä muihin verkkoihin. Kotiverkossa nämä muut verkot ovat yleensä Internet. Näin ei kuitenkaan tarvitse olla. Yritysluokan verkoissa löydät usein joukon verkkoja, jotka on linkitetty toisiinsa eri reitittimillä ja eri porteilla näissä reitittimissä.
Huomaat usein, että reitittimissä ei ole niin monta Ethernet-porttia. Monet kotireitittimet tarjoavat enintään kaksi, kolme tai neljä porttia, kun taas jotkut tarjoavat vain yhden. Yritystason reitittimet tarjoavat aina enemmän kuin neljä porttia, mutta eivät yleensä tarjoa kymmeniä portteja. Tämä tarkoittaa, että reitittimessäsi ei ehkä ole tarpeeksi portteja kaikkien kytkettävien laitteiden yhdistämiseen.
Tämän kiertämiseksi kaksi verkkolaitetta voivat auttaa. Ensimmäinen on verkkokeskus. Tämä tarjoaa suuremman määrän portteja, mutta välittää kaiken tulevan liikenteen kaikkiin muihin lähteviin portteihin. Kaikki laitteet jakavat kaistanleveyden, mikä voi aiheuttaa ongelmia etenkin suurissa verkoissa. Toinen vaihtoehto on verkkokytkin. Kytkimessä on myös monia portteja.
Mutta toisin kuin keskitin, se välittää verkkoliikenteen vain laitteeseen, johon sen on tarkoitus mennä. Tämä tarkoittaa, että kaistanleveys kuhunkin isäntään on riippumaton muista isännistä. Verkkokytkimet ovat huomattavasti suositumpia kuin keskittimet, koska niillä on parempi kaistanleveys.
Kytkimen perusteet
Verkkokytkin tarjoaa tyypillisesti suuren määrän Ethernet-portteja. Pienyritys-/kotitoimistokytkimet tarjoavat neljä, kahdeksan tai kaksitoista porttia, eivätkä yleensä ylitä sitä. Ne ovat pieniä laitteita, jotka on suunniteltu istumaan pöydän päällä tai alla, toisin kuin reititin. Enterprise-luokan reitittimet asennetaan telineeseen kuten Enterprise-reitittimet. Näissä on yleensä enintään 48 standardiporttia 1U-kytkintä kohden. Näissä on kuitenkin yleensä myös pieni määrä muita portteja, mukaan lukien Ethernet-portit. Ne on yleensä suunniteltu suuremman kaistanleveyden yhteyksiin reitittimiin.
Kytkimet tarjoavat yleensä ethernet-portteja, vaikka jotkin yritysluokan laitteet voivat tarjota muita yhteysvaihtoehtoja. Useimmat kytkimet tarjoavat vain yhden liitäntävaihtoehdon. Jotkut ovat kuitenkin modulaarisia ja voivat tarjota useamman kuin yhden, tyypillisesti Ethernet ja kuitu. Vaikka muita liitäntävaihtoehtoja on saatavilla.
Ydinominaisuus
Kytkimen ydinominaisuus on, että se toimii OSI-mallin kerroksessa 2, Data Link -kerroksessa. Tämä tarkoittaa, että se reitittää tiedot MAC-osoitteiden kautta IP-osoitteiden sijaan. Kytkimet kuuntelevat verkon ARP-liikennettä ja muodostavat sisäisen taulukon, josta MAC-osoitteet ovat käytettävissä missä fyysisessä portissa. Tämä tarkoittaa, että kun liikenne on tarkoitettu tiettyyn MAC-osoitteeseen, kytkin tietää tarkalleen, mihin fyysiseen porttiin liikenne reititetään, jotta se saadaan oikealle isännälle.
Jotkut kytkimet, erityisesti ne, joissa on useita yhteystietovälineitä, toimivat sekä OSI-mallin tasolla 2 että tasolla 3. Kytkimiä, jotka eivät perustu pelkästään kerrokseen 2, kutsutaan monikerroksisiksi kytkimiksi.
Peruskytkimillä ei ole konfiguroitavia vaihtoehtoja, ja niitä kutsutaan hallitsemattomiksi. Monet kotitoimiston kytkimet tarjoavat web-hallintaliittymän perustoiminnoilla. Yritysluokan kytkimiä hallitaan ja ne tarjoavat ensisijaisesti CLI-pohjaisia konfiguraatioita. Usein konsoliportin kautta, vaikka verkon määritys voi olla mahdollista.
Lähetä myrskyjä
Yleensä verkkoyhteys laitteiden välillä on toivottavaa tietokoneverkoissa. Mesh-topologia tarjoaa redundanssin linkin tai laitteen vian sattuessa. Kytkimien tekemisessä on kuitenkin ongelma. Koska kytkimet ovat yleislähetysalueen sisällä, ne lähettävät kaikki vastaanottamansa yleislähetyspaketit kaikissa muissa porteissa. Jos verkko on paikallaan, järjestelmässä on silmukka, joka saa lähetyspaketit siirtymään määrittelemättömään silmukkaan.
Tämä lähetyssilmukka kuluttaa puskuritilan suhteellisen lyhyessä ajassa. Ylivoimainen kytkimen kyky lähettää tietoja ja aiheuttaa lähetysmyrskyn. Nämä tekevät verkosta käyttökelvottoman. Suuri verkkoliikenteen määrä voi myös aiheuttaa huomattavan piikin verkkoon kytkettyjen laitteiden suorittimen käytössä, mikä saattaa tehdä niistä hyödyttömiä. Jos verkko voi joutua lähetysmyrskyyn, ainoa tapa ratkaista se on katkaista silmukka, yleensä irrottamalla häiritsevä Ethernet-kaapeli.
Ohjelmisto on olemassa neutraloimaan lähetysmyrskyn riski. Rapid Spanning Tree Protocol, RSTP, taaksepäin yhteensopiva Spanning Tree Protocolin seuraaja. Sen avulla verkko voi määrittää ensisijaiset reitit ja poistaa väliaikaisesti käytöstä ei-suositut reitit. Kun verkkoon, kuten laitteeseen, tehdään muutoksia. Jos tai linkki epäonnistuu, laskenta suoritetaan automaattisesti uudelleen, mikä voi ottaa uudelleen käyttöön aiemmin käytöstä poistetun varmuuskopiolinkin. STP: llä kesti noin minuutin konvergoitua ensisijaiseen kokoonpanoon. RSTP voi suorittaa koko prosessin 6 sekunnissa.
Jotkin hallitut kytkimet sisältävät vaihtoehdot lähetysliikenteen pudottamiseksi, kun se kuluttaa enemmän kuin määritetty kaistanleveys. Tämä tekniikka sallii silmukat, mutta neutraloi lähetysmyrskyjen riskin.
Johtopäätös
Verkkokytkin on tietokoneverkkolaite, joka tarjoaa useita liitäntäportteja, tyypillisesti Ethernet-portteja. Jokainen portti voi käyttää kokonaiskaistanleveyttään kaikkien muiden porttien suorituskyvystä riippumatta.
Kotitoimistolaitteet, jotka voivat istua pöydällä ja joissa on yleensä jopa 12 porttia, ja niissä on yleensä peruskokoonpanovaihtoehtoja, jos sellaisia on saatavilla. Yritysluokan kytkimet asennetaan telineeseen, ja niissä on jopa 48 porttia 1U: n kytkimessä, ja niissä on täydet hallintavaihtoehdot. Kytkimet toimivat OSI-mallin kerroksessa 2 ja reitittävät liikenteen MAC-osoitteen mukaan.