Ha ismeri az otthoni hálózat konfigurációját, akkor ismeri az útválasztó alapjait. Az útválasztó határozza meg a hálózatot, és átjáróként működik más hálózatokhoz. Otthoni hálózatban ezek a többi hálózat általában az internet. Ennek azonban nem kell így lennie. A vállalati szintű hálózatokban gyakran találkozhat egy sor hálózattal, amelyeket különböző útválasztók és azokon a portok kötnek össze.
Gyakran tapasztalhatja, hogy az útválasztóknak nincs annyi Ethernet-portja. Sok otthoni útválasztó legfeljebb két, három vagy négy portot kínál, míg néhányan csak egyet. A vállalati szintű útválasztók mindig négynél több portot biztosítanak, de általában nem kínálnak több tucat portot. Ez azt jelenti, hogy lehet, hogy nincs elég port az útválasztón az összes csatlakoztatandó eszköz csatlakoztatásához.
Ennek megkerülésében két hálózati eszköz segíthet. Az első egy hálózati hub. Ez jelentősebb számú portot kínál, de minden bejövő forgalmat az összes többi kimenő portra továbbít. Minden eszköz megosztja a sávszélességet, ami problémákat okozhat, különösen nagy hálózatokban. A másik lehetőség a hálózati kapcsoló. A kapcsoló számos portot is kínál.
De a hubbal ellentétben csak arra az eszközre továbbítja a hálózati forgalmat, amelyre mennie kell. Ez azt jelenti, hogy az egyes gazdagépek sávszélessége független a többi gazdagéptől. A hálózati switchek lényegesen népszerűbbek, mint a hubok a jobb sávszélességük miatt.
A kapcsoló alapjai
A hálózati switchek általában nagyszámú ethernet portot kínálnak. A kisvállalati/otthoni irodai kapcsolók négy, nyolc vagy tizenkét portot kínálnak, és általában nem haladják meg ezt. Kisméretű eszközök, amelyeket úgy terveztek, hogy az asztal tetején vagy alatt üljenek, nem úgy, mint egy router. Az Enterprise-osztályú útválasztók az Enterprise routerekhez hasonlóan rack-be vannak szerelve. Ezek általában maximum 48 szabványos portot tesznek ki 1U kapcsolónként. Ezek azonban általában kevés más porttal is rendelkeznek, beleértve az Ethernet-portokat. Általában nagyobb sávszélességű útválasztókhoz való csatlakozásra tervezték.
A kapcsolók általában Ethernet-portokat kínálnak, bár egyes vállalati osztályú eszközök más csatlakozási lehetőségeket is kínálhatnak. A legtöbb kapcsoló csak egy csatlakozási lehetőséget biztosít. Néhányan azonban modulárisak, és egynél többet is kínálnak, jellemzően Ethernet és üvegszálas. Bár más csatlakozási lehetőségek is rendelkezésre állnak.
Az alapfunkció
A switch alapvető jellemzője, hogy az OSI modell 2. rétegében, az adatkapcsolati rétegben működik. Ez azt jelenti, hogy az adatokat IP-címek helyett MAC-címeken keresztül továbbítja. A kapcsolók figyelik a hálózat ARP-forgalmát, és belső táblázatot készítenek, amelyből a MAC-címek melyik fizikai porton érhetők el. Ez azt jelenti, hogy amikor a forgalom egy adott MAC-címre irányul, a kapcsoló pontosan tudja, melyik fizikai porton irányítsa le a forgalmat, hogy a megfelelő gazdagéphez jusson.
Egyes kapcsolók, különösen azok, amelyek több csatlakozási adathordozóval rendelkeznek, az OSI modell 2. és 3. szintjén is működnek. Azokat a kapcsolókat, amelyek nem tisztán 2. réteg alapúak, többrétegű kapcsolóknak nevezzük.
Az alapkapcsolók nem rendelkeznek konfigurálható opciókkal, és nem menedzselhetőnek nevezik őket. Sok otthoni irodai kapcsoló webes kezelőfelületet kínál alapvető funkciókkal. A vállalati szintű kapcsolók felügyeltek, és elsősorban CLI-alapú konfigurációt kínálnak. Gyakran konzolporton keresztül, bár a hálózati konfiguráció lehetséges.
Broadcast Storms
Általában kívánatos az eszközök közötti kapcsolódási háló a számítógépes hálózatokban. A mesh topológia redundanciát kínál kapcsolat vagy eszköz meghibásodása esetén. A kapcsolókkal azonban probléma van. Mivel a kapcsolók egy szórási tartományon belül vannak, minden fogadott üzenetszórási csomagot továbbítanak az összes többi porton. Ha van egy háló a helyén, akkor van egy hurok a rendszerben, amely miatt a szórási csomagok határozatlan hurokba kerülnek.
Ez a szórási hurok viszonylag rövid időn belül felemészti a pufferterületet. Túlterheli a kapcsoló adatátviteli képességét, és sugárzási vihart okoz. Ezek általában használhatatlanná teszik a hálózatot. A nagy hálózati forgalom a hálózatra csatlakoztatott eszközök CPU-használatának jelentős megugrását is okozhatja, ami potenciálisan használhatatlanná teheti azokat. Ha egy hálózat sugárzási viharba kerülhet, az egyetlen módja annak, hogy megszakítsa a hurkot, általában egy hibás Ethernet-kábel kihúzásával.
A szoftver azért létezik, hogy semlegesítse a sugárzott vihar kockázatát. Rapid Spanning Tree Protocol, RSTP, a Spanning Tree Protocol visszafelé kompatibilis utódja. Lehetővé teszi a hálózat számára az előnyben részesített útvonalak meghatározását és a nem preferált útvonalak ideiglenes letiltását. Ha bármilyen változtatást hajt végre a hálózaton, például egy eszközön. Ha a vagy a hivatkozás meghiúsul, a számítás automatikusan megismétlődik, ami újra engedélyezheti a korábban letiltott biztonsági mentési hivatkozást. Az STP-nek körülbelül egy percbe telt, mire konvergál egy preferált konfigurációra. Az RSTP 6 másodperc alatt képes befejezni a teljes folyamatot.
Egyes felügyelt kapcsolók olyan opciókat tartalmaznak, amelyek lehetővé teszik a sugárzott forgalom leállítását, ha az egy meghatározott sávszélességnél többet fogyaszt. Ez a technika lehetővé teszi a hurkokat, de semlegesíti a sugárzott viharok kockázatát.
Következtetés
A hálózati kapcsoló egy számítógépes hálózati eszköz, amely több csatlakozási portot kínál, jellemzően Ethernet-portokat. Mindegyik port használhatja teljes sávszélességét az összes többi port átviteli sebességétől függetlenül.
Otthoni irodai eszközök, amelyek asztalon ülhetnek, és általában akár 12 portot is kínálnak, miközben általában alapvető konfigurációs lehetőségeket kínálnak, ha vannak ilyenek. Az Enterprise-osztályú kapcsolók rackbe szerelhetők, akár 48 portot is kínálnak egy 1U kapcsolóban, és teljes körű kezelési lehetőséggel rendelkeznek. A kapcsolók az OSI modell 2. rétegén működnek, és a forgalmat MAC-cím alapján irányítják.