Hvis du er kjent med konfigurasjonen av et hjemmenettverk, vet du det grunnleggende om en ruter. Ruteren definerer nettverket og fungerer som en gateway til andre nettverk. I et hjemmenettverk er de andre nettverkene vanligvis Internett. Det trenger imidlertid ikke være tilfelle. I nettverk i bedriftsklassen vil du ofte finne en rekke nettverk koblet sammen av forskjellige rutere og forskjellige porter på disse ruterne.
Du vil ofte oppdage at rutere ikke har så mange Ethernet-porter. Mange hjemmerutere tilbyr maksimalt to, tre eller fire porter, mens noen bare tilbyr én. Enterprise-grade rutere vil alltid gi mer enn fire porter, men tilbyr vanligvis ikke dusinvis av porter. Dette betyr at du kanskje ikke har nok porter på ruteren til å koble til alle enhetene som må kobles til.
For å komme rundt dette kan to nettverksenheter hjelpe. Den første er en nettverkshub. Dette tilbyr et mer betydelig antall porter, men sender all innkommende trafikk til alle andre utgående porter. Alle enheter deler båndbredde, noe som kan forårsake problemer, spesielt i store nettverk. Det andre alternativet er nettverkssvitsjen. Switchen tilbyr også mange porter.
Men i motsetning til huben videresender den kun nettverkstrafikk til enheten den skal gå til. Dette betyr at båndbredden til hver vert er uavhengig av enhver annen vert. Nettverkssvitsjer er betydelig mer populære enn huber på grunn av deres bedre båndbreddeegenskaper.
Grunnleggende om en bryter
En nettverkssvitsj tilbyr vanligvis et stort antall Ethernet-porter. Svitsjer for små bedrifter/hjemmekontor tilbyr fire, åtte eller tolv porter og overskrider vanligvis ikke det. De er små enheter designet for å sitte på toppen eller under et skrivebord, ikke ulikt en ruter. Enterprise-klasse rutere er rackmontert som Enterprise-rutere. Disse maksimalt oppnår vanligvis 48 standardporter per 1U-svitsj. Imidlertid har disse også en tendens til å ha et lite antall andre porter, inkludert Ethernet-porter. De er vanligvis designet for tilkoblinger med høyere båndbredde til rutere.
Svitsjer tilbyr vanligvis Ethernet-porter, selv om noen enheter i bedriftsklassen kan tilby andre tilkoblingsmuligheter. De fleste brytere vil bare gi ett tilkoblingsalternativ. Noen er imidlertid modulære og kan tilby mer enn én, vanligvis ethernet og fiber. Selv om andre tilkoblingsmuligheter er tilgjengelige.
Kjernefunksjonen
Kjernefunksjonen til en svitsj er at den opererer på lag 2 av OSI-modellen, Data Link-laget. Dette betyr at den ruter data via MAC-adresser i stedet for via IP-adresser. Svitsjer lytter til ARP-trafikken på nettverket og bygger opp en intern tabell over hvilke MAC-adresser som er tilgjengelige på hvilken fysisk port. Dette betyr at når trafikk er bestemt for en spesifikk MAC-adresse, vet svitsjen nøyaktig hvilken fysisk port som skal rute trafikken ned for å få den til riktig vert.
Noen brytere, spesielt de med flere tilkoblingsmedier, fungerer på både nivå 2 og nivå 3 i OSI-modellen. Brytere som ikke er rent lag 2-baserte kalles flerlagsbrytere.
Grunnleggende brytere har ingen konfigurerbare alternativer og kalles uadministrert. Mange hjemmekontorsvitsjer tilbyr et webadministrasjonsgrensesnitt med grunnleggende funksjonalitet. Svitsjer i bedriftsklassen administreres og tilbyr primært CLI-basert konfigurasjon. Ofte via en konsollport, selv om nettverkskonfigurasjon kan være mulig.
Send stormer
Vanligvis er et nettverk av tilkobling mellom enheter ønskelig i datanettverk. En mesh-topologi tilbyr redundans i tilfelle kobling eller enhetsfeil. Det er imidlertid et problem å gjøre det med brytere. Fordi svitsjer er innenfor et kringkastingsdomene, sender de enhver kringkastingspakke de mottar på alle andre porter. Hvis det er et nett på plass, er det en løkke i systemet som får kringkastingspakker til å gå inn i en ubestemt løkke.
Denne kringkastingssløyfen bruker bufferplassen på relativt kort tid. Overveldende bryterens evne til å overføre data og forårsaker en kringkastingsstorm. Disse har en tendens til å gjøre nettverket ubrukelig. Det høye volumet av nettverkstrafikk kan også forårsake en betydelig økning i CPU-bruk av nettverkstilkoblede enheter, noe som potensielt kan gjøre dem ubrukelige. Hvis et nettverk kan komme inn i en kringkastingsstorm, er den eneste måten å løse det på å bryte sløyfen, vanligvis ved å koble fra en støtende Ethernet-kabel.
Programvaren eksisterer for å nøytralisere risikoen for en kringkastingsstorm. Rapid Spanning Tree Protocol, RSTP, den bakoverkompatible etterfølgeren til Spanning Tree Protocol. Den lar et nettverk bestemme foretrukne ruter og midlertidig deaktivere ikke-foretrukne ruter. Når det gjøres endringer i nettverket, for eksempel en enhet. Hvis eller koblingen mislykkes, utføres beregningen automatisk, noe som kan aktivere den tidligere deaktiverte sikkerhetskopikoblingen på nytt. STP pleide å ta rundt et minutt å konvergere til en foretrukket konfigurasjon. RSTP kan fullføre hele prosessen på 6 sekunder.
Noen administrerte brytere inkluderer alternativer for å droppe kringkastingstrafikk når den bruker mer enn en spesifisert båndbredde. Denne teknikken tillater løkker, men kastrerer risikoen for kringkastingsstormer.
Konklusjon
En nettverkssvitsj er en datamaskinnettverksenhet som tilbyr flere tilkoblingsporter, vanligvis Ethernet-porter. Hver port kan bruke sin totale båndbredde uavhengig av gjennomstrømmingen til alle andre porter.
Hjemmekontorenheter som kan sitte på et skrivebord og vanligvis tilbyr opptil 12 porter mens de kommer opp med generelt grunnleggende konfigurasjonsalternativer, hvis noen er tilgjengelige. Svitsjer i bedriftsklassen er rackmontert, tilbyr opptil 48 porter i en 1U-svitsj, og kommer med fulle administrasjonsalternativer. Brytere fungerer på lag 2 av OSI-modellen, og dirigerer trafikk etter MAC-adresse.