מהו מתג רשת?

אם אתה מכיר את התצורה של רשת ביתית, תדע את היסודות של נתב. הנתב מגדיר את הרשת ומתפקד כשער לרשתות אחרות. ברשת ביתית, הרשתות האחרות הללו הן בדרך כלל האינטרנט. אבל זה לא צריך להיות המקרה. ברשתות ברמה ארגונית, לעתים קרובות תמצא מערך של רשתות המקושרות זו בזו על ידי נתבים שונים ויציאות שונות על אותם נתבים.

לעתים קרובות תגלה שלנתבים אין כל כך הרבה יציאות Ethernet. נתבים ביתיים רבים מציעים לכל היותר שתיים, שלוש או ארבע יציאות, בעוד שחלקם מציעים רק אחת. נתבים ברמה ארגונית תמיד יספקו יותר מארבע יציאות אבל בדרך כלל לא מציעים עשרות יציאות. המשמעות היא שייתכן שאין לך מספיק יציאות בנתב שלך כדי לחבר את כל ההתקנים שצריך לחבר.

כדי לעקוף את זה, שני התקני רשת יכולים לעזור. הראשון הוא רכזת רשת. זה מציע מספר משמעותי יותר של יציאות אך מעביר כל תעבורה נכנסת לכל שאר היציאות היוצאות. כל המכשירים חולקים רוחב פס, מה שעלול לגרום לבעיות, במיוחד ברשתות גדולות. האפשרות השנייה היא מתג הרשת. המתג מציע גם יציאות רבות.

אבל בניגוד לרכזת, הוא מעביר רק תעבורת רשת למכשיר שאליו הוא אמור להגיע. משמעות הדבר היא שרוחב הפס לכל מארח אינו תלוי בכל מארח אחר. מתגי רשת פופולריים משמעותית מרכזות בגלל יכולות רוחב הפס הטובות יותר שלהם.

היסודות של מתג

מתג רשת מציע בדרך כלל מספר רב של יציאות Ethernet. מתגי עסקים קטנים/משרד ביתי מציעים ארבע, שמונה או שתים עשרה יציאות ולרוב אינם עולים על זה. מדובר במכשירים קטנים המיועדים לשבת על גבי או מתחת לשולחן, לא דומה לנתב. נתבים ברמה ארגונית מותקנים כמו נתבים ארגוניים. אלה בדרך כלל מגיעים ל-48 יציאות סטנדרטיות לכל מתג 1U. עם זאת, לאלה יש גם מספר קטן של יציאות אחרות, כולל יציאות Ethernet. הם מתוכננים בדרך כלל עבור חיבורי רוחב פס גבוה יותר לנתבים.

מתגים מציעים בדרך כלל יציאות Ethernet, אם כי חלק מהמכשירים ברמה הארגונית עשויים להציע אפשרויות קישוריות אחרות. רוב המתגים יספקו רק אפשרות קישוריות אחת. עם זאת, חלקם מודולריים ויכולים להציע יותר מאחד, בדרך כלל Ethernet וסיבים. אם כי אפשרויות קישוריות אחרות זמינות.

תכונת הליבה

תכונת הליבה של מתג היא שהוא פועל בשכבה 2 של מודל OSI, שכבת ה-Data Link. המשמעות היא שהוא מנתב נתונים דרך כתובות MAC ולא דרך כתובות IP. מתגים מאזינים לתעבורת ה-ARP ברשת ובונים טבלה פנימית של אילו כתובות MAC זמינות באיזו יציאה פיזית. המשמעות היא שכאשר התעבורה מיועדת לכתובת MAC ספציפית, המתג יודע בדיוק איזו יציאה פיזית לנתב את התעבורה למטה כדי להביא אותה למארח הנכון.

מתגים מסוימים, במיוחד אלה עם מספר מדיה קישורית, פועלים הן ברמה 2 והן ברמה 3 של דגם OSI. מתגים שאינם מבוססים רק על שכבה 2 נקראים מתגים רב שכבתיים.

למתגים בסיסיים אין אפשרויות הניתנות להגדרה והם נקראים לא מנוהלים. מתגי משרד ביתי רבים מציעים ממשק ניהול אינטרנט עם פונקציונליות בסיסית. מתגים ברמה ארגונית מנוהלים ומציעים בעיקר תצורה מבוססת CLI. לעתים קרובות דרך יציאת מסוף, אם כי תצורת רשת עשויה להיות אפשרית.

שידור סערות

בדרך כלל, רשת של קישוריות בין מכשירים רצויה ברשתות מחשבים. טופולוגיית רשת מציעה יתירות במקרה של כשל בקישור או במכשיר. עם זאת, יש בעיה לעשות את זה עם מתגים. מכיוון שמתגים נמצאים בתוך תחום שידור, הם משדרים כל חבילת שידור שהם מקבלים בכל היציאות האחרות. אם יש רשת במקום, יש לולאה במערכת שגורמת לחבילות שידור להיכנס ללולאה בלתי מוגדרת.

לולאת שידור זו צורכת את שטח המאגר בזמן קצר יחסית. מכריע את יכולתו של המתג לשדר נתונים וגורם לסערת שידור. אלה נוטים להפוך את הרשת לבלתי שמישה. הנפח הגבוה של תעבורת הרשת יכול גם לגרום לעלייה משמעותית בשימוש במעבד במכשירים המחוברים לרשת, מה שעלול להפוך אותם לחסרי תועלת. אם רשת יכולה להיכנס לסערת שידור, הדרך היחידה לפתור אותה היא לשבור את הלולאה, בדרך כלל על ידי ניתוק כבל Ethernet פוגע.

התוכנה אכן קיימת כדי לנטרל את הסיכון לסערת שידור. Rapid Spanning Tree Protocol, RSTP, היורש התואם לאחור לפרוטוקול Spanning Tree. זה מאפשר לרשת לקבוע מסלולים מועדפים ולהשבית זמנית מסלולים לא מועדפים. כאשר מתבצע שינוי כלשהו ברשת, כגון מכשיר. אם הקישור או הקישור נכשלים, החישוב מבוצע מחדש באופן אוטומטי, מה שיכול להפעיל מחדש את קישור הגיבוי שהושבת בעבר. פעם STP לקח בערך דקה להתכנס לתצורה מועדפת. RSTP יכול להשלים את כל התהליך תוך 6 שניות.

חלק מהמתגים המנוהלים כוללים אפשרויות להורדת תעבורת שידור כאשר היא צורכת יותר מרוחב פס מוגדר. טכניקה זו מאפשרת לולאות אך מסרסת את הסיכון לסופות שידור.

סיכום

מתג רשת הוא התקן רשת מחשבים המציע מספר יציאות קישוריות, בדרך כלל יציאות Ethernet. כל יציאה יכולה להשתמש ברוחב הפס הכולל שלה ללא תלות בתפוקה של כל היציאות האחרות.

מכשירי משרד ביתי שיכולים לשבת על שולחן ומציעים בדרך כלל עד 12 יציאות תוך שהם מציעים אפשרויות תצורה בסיסיות בדרך כלל, אם יש כאלה. מתגים ברמה ארגונית מותקנים במעמד, מציעים עד 48 יציאות במתג 1U, ומגיעים עם אפשרויות ניהול מלאות. מתגים פועלים בשכבה 2 של דגם ה-OSI, ומנתבים את התעבורה לפי כתובת MAC.