Se hai familiarità con la configurazione di una rete domestica, conoscerai le basi di un router. Il router definisce la rete e funge da gateway per altre reti. In una rete domestica, quelle altre reti sono generalmente Internet. Non è necessario che sia così, però. Nelle reti di classe enterprise, troverai spesso una serie di reti interconnesse da router diversi e porte diverse su quei router.
Scoprirai spesso che i router non hanno molte porte Ethernet. Molti router domestici offrono al massimo due, tre o quattro porte, mentre alcuni ne offrono solo una. I router di livello aziendale forniranno sempre più di quattro porte ma generalmente non offrono dozzine di porte. Ciò significa che potresti non avere abbastanza porte sul tuo router per connettere tutti i dispositivi che devono essere collegati.
Per aggirare questo problema, due dispositivi di rete possono aiutare. Il primo è un hub di rete. Ciò offre un numero più significativo di porte ma inoltra il traffico in entrata a tutte le altre porte in uscita. Tutti i dispositivi condividono la larghezza di banda, il che può causare problemi, soprattutto nelle reti di grandi dimensioni. L'altra opzione è lo switch di rete. Lo switch offre anche molte porte.
Ma a differenza dell'hub, inoltra il traffico di rete solo al dispositivo a cui dovrebbe andare. Ciò significa che la larghezza di banda di ciascun host è indipendente da qualsiasi altro host. Gli switch di rete sono significativamente più popolari degli hub a causa delle loro migliori capacità di larghezza di banda.
Le basi di un interruttore
Uno switch di rete in genere offre un gran numero di porte Ethernet. Gli switch Small Business/Home Office offrono quattro, otto o dodici porte e di solito non la superano. Sono piccoli dispositivi progettati per essere posizionati sopra o sotto una scrivania, non diversamente da un router. I router di classe enterprise sono montati su rack come i router Enterprise. Questi generalmente raggiungono un massimo di 48 porte standard per switch 1U. Tuttavia, questi tendono anche ad avere un piccolo numero di altre porte, comprese le porte Ethernet. In genere sono progettati per connessioni con larghezza di banda maggiore ai router.
Gli switch generalmente offrono porte Ethernet, sebbene alcuni dispositivi di classe enterprise possano offrire altre opzioni di connettività. La maggior parte degli switch fornirà solo un'opzione di connettività. Alcuni, tuttavia, sono modulari e possono offrirne più di uno, tipicamente ethernet e fibra. Sebbene siano disponibili altre opzioni di connettività.
La caratteristica principale
La caratteristica principale di uno switch è che opera al livello 2 del modello OSI, il livello Data Link. Ciò significa che instrada i dati tramite indirizzi MAC anziché tramite indirizzi IP. Gli switch ascoltano il traffico ARP sulla rete e creano una tabella interna di cui sono disponibili gli indirizzi MAC su quale porta fisica. Ciò significa che quando il traffico è destinato a un indirizzo MAC specifico, lo switch sa esattamente quale porta fisica instradare il traffico verso il basso per portarlo all'host corretto.
Alcuni switch, in particolare quelli con più supporti di connettività, funzionano sia al livello 2 che al livello 3 del modello OSI. Gli interruttori che non si basano esclusivamente sul livello 2 sono chiamati interruttori multistrato.
Gli switch di base non hanno opzioni configurabili e sono chiamati non gestiti. Molti switch per l'home office offrono un'interfaccia di gestione web con funzionalità di base. Gli switch di classe enterprise sono gestiti e offrono principalmente una configurazione basata su CLI. Spesso tramite una porta della console, sebbene possa essere possibile la configurazione di rete.
Trasmetti tempeste
In generale, nelle reti di computer è auspicabile una rete di connettività tra i dispositivi. Una topologia mesh offre ridondanza in caso di guasto del collegamento o del dispositivo. C'è un problema nel farlo con gli interruttori, però. Poiché gli switch si trovano all'interno di un dominio di trasmissione, trasmettono qualsiasi pacchetto di trasmissione che ricevono su tutte le altre porte. Se è presente una mesh, è presente un loop nel sistema che fa sì che i pacchetti di trasmissione entrino in un loop indefinito.
Questo ciclo di trasmissione consuma lo spazio del buffer in un tempo relativamente breve. Travolgendo la capacità dello switch di trasmettere dati e provocando una tempesta di trasmissione. Questi tendono a rendere la rete inutilizzabile. L'elevato volume di traffico di rete può anche causare un picco significativo nell'utilizzo della CPU dei dispositivi connessi alla rete, rendendoli potenzialmente inutili. Se una rete può entrare in una tempesta di trasmissione, l'unico modo per risolverlo è interrompere il loop, generalmente scollegando un cavo Ethernet offensivo.
Il software esiste per neutralizzare il rischio di una tempesta di trasmissione. Rapid Spanning Tree Protocol, RSTP, il successore retrocompatibile di Spanning Tree Protocol. Consente a una rete di determinare i percorsi preferiti e disabilitare temporaneamente i percorsi non preferiti. Quando viene apportata una modifica alla rete, ad esempio un dispositivo. Se il collegamento o fallisce, il calcolo viene eseguito di nuovo automaticamente, il che può riattivare il collegamento di backup precedentemente disabilitato. STP impiegava circa un minuto per convergere su una configurazione preferita. RSTP può completare l'intero processo in 6 secondi.
Alcuni switch gestiti includono opzioni per eliminare il traffico di trasmissione quando consuma più di una larghezza di banda specificata. Questa tecnica consente loop ma neutralizza il rischio di tempeste di trasmissione.
Conclusione
Uno switch di rete è un dispositivo di rete di computer che offre diverse porte di connettività, in genere porte Ethernet. Ciascuna porta può utilizzare la propria larghezza di banda totale indipendentemente dal throughput di tutte le altre porte.
Dispositivi per l'home office che possono essere posizionati su una scrivania e in genere offrono fino a 12 porte mentre offrono opzioni di configurazione generalmente di base, se disponibili. Gli switch di classe enterprise sono montati su rack, offrono fino a 48 porte in uno switch 1U e sono dotati di opzioni di gestione complete. Gli switch operano sul livello 2 del modello OSI, instradando il traffico tramite l'indirizzo MAC.