Dacă sunteți familiarizat cu configurația unei rețele de acasă, veți cunoaște elementele de bază ale unui router. Routerul definește rețeaua și acționează ca o poartă către alte rețele. Într-o rețea de domiciliu, acele alte rețele sunt, în general, Internetul. Nu trebuie să fie așa, totuși. În rețelele de clasă enterprise, veți găsi adesea o serie de rețele interconectate de diferite routere și porturi diferite pe acele routere.
Veți descoperi adesea că routerele nu au atât de multe porturi Ethernet. Multe routere de acasă oferă cel mult două, trei sau patru porturi, în timp ce unele oferă doar unul. Routerele de nivel enterprise vor oferi întotdeauna mai mult de patru porturi, dar în general nu oferă zeci de porturi. Aceasta înseamnă că este posibil să nu aveți suficiente porturi pe router pentru a conecta toate dispozitivele care trebuie conectate.
Pentru a ocoli acest lucru, două dispozitive de rețea vă pot ajuta. Primul este un hub de rețea. Aceasta oferă un număr mai semnificativ de porturi, dar redirecționează orice trafic de intrare către toate celelalte porturi de ieșire. Toate dispozitivele partajează lățime de bandă, ceea ce poate cauza probleme, în special în rețelele mari. Cealaltă opțiune este comutatorul de rețea. Switch-ul oferă, de asemenea, multe porturi.
Dar, spre deosebire de hub, redirecționează numai traficul de rețea către dispozitivul la care ar trebui să meargă. Aceasta înseamnă că lățimea de bandă pentru fiecare gazdă este independentă de orice altă gazdă. Switch-urile de rețea sunt semnificativ mai populare decât hub-urile datorită capacităților lor mai bune de lățime de bandă.
Elementele de bază ale unui comutator
Un comutator de rețea oferă de obicei un număr mare de porturi Ethernet. Switch-urile pentru afaceri mici/Home Office oferă patru, opt sau douăsprezece porturi și, de obicei, nu depășesc acest lucru. Sunt dispozitive mici concepute pentru a sta deasupra sau sub un birou, nu spre deosebire de un router. Routerele de clasă Enterprise sunt montate în rack ca routerele Enterprise. Acestea, în general, au maximum 48 de porturi standard per switch 1U. Cu toate acestea, acestea tind să aibă și un număr mic de alte porturi, inclusiv porturi Ethernet. Ele sunt de obicei proiectate pentru conexiuni cu lățime de bandă mai mare la routere.
Switch-urile oferă în general porturi Ethernet, deși unele dispozitive de clasă enterprise pot oferi alte opțiuni de conectivitate. Majoritatea comutatoarelor vor oferi o singură opțiune de conectivitate. Unele, totuși, sunt modulare și pot oferi mai mult de una, de obicei Ethernet și fibră. Deși sunt disponibile și alte opțiuni de conectivitate.
Caracteristica de bază
Caracteristica de bază a unui comutator este că funcționează la nivelul 2 al modelului OSI, stratul Data Link. Aceasta înseamnă că direcționează datele prin adrese MAC și nu prin adrese IP. Switch-urile ascultă traficul ARP din rețea și alcătuiesc un tabel intern al cărui adrese MAC sunt disponibile pe ce port fizic. Aceasta înseamnă că atunci când traficul este destinat unei anumite adrese MAC, comutatorul știe exact ce port fizic să direcționeze traficul în jos pentru a-l duce la gazda corectă.
Unele comutatoare, în special cele cu medii de conectivitate multiple, funcționează atât la nivelul 2, cât și la nivelul 3 al modelului OSI. Comutatoarele care nu se bazează exclusiv pe stratul 2 sunt numite comutatoare multistrat.
Comutatoarele de bază nu au opțiuni configurabile și sunt numite negestionate. Multe comutatoare de birou de acasă oferă o interfață de gestionare web cu funcționalități de bază. Switch-urile de clasă Enterprise sunt gestionate și oferă în primul rând configurații bazate pe CLI. Adesea printr-un port de consolă, deși configurarea rețelei poate fi posibilă.
Transmite Furtuni
În general, o rețea de conectivitate între dispozitive este de dorit în rețelele de calculatoare. O topologie de tip plasă oferă redundanță în caz de defecțiune a conexiunii sau a dispozitivului. Există totuși o problemă în a face asta cu comutatoarele. Deoarece comutatoarele se află într-un domeniu de difuzare, ele transmit orice pachet de difuzare pe care îl primesc pe toate celelalte porturi. Dacă există o plasă în loc, există o buclă în sistem care face ca pachetele de difuzare să intre într-o buclă nedefinită.
Această buclă de difuzare consumă spațiul tampon într-un timp relativ scurt. Covârșind capacitatea comutatorului de a transmite date și provocând o furtună de difuzare. Acestea tind să facă rețeaua inutilizabilă. Volumul mare de trafic de rețea poate provoca, de asemenea, o creștere semnificativă a utilizării CPU a dispozitivelor conectate la rețea, făcându-le potențial inutile. Dacă o rețea poate intra într-o furtună de difuzare, singura modalitate de a o rezolva este întreruperea buclei, în general prin deconectarea unui cablu ethernet ofensator.
Software-ul există pentru a neutraliza riscul unei furtuni de difuzare. Protocolul Rapid Spanning Tree, RSTP, succesorul compatibil cu versiunea inversă a Protocolului Spanning Tree. Permite unei rețele să determine rutele preferate și să dezactiveze temporar rutele nepreferate. Când se face orice modificare a rețelei, cum ar fi un dispozitiv. Dacă legătura sau eșuează, calculul este repetat automat, ceea ce poate reactiva legătura de rezervă dezactivată anterior. STP obișnuia să dureze aproximativ un minut pentru a converge către o configurație preferată. RSTP poate finaliza întregul proces în 6 secunde.
Unele comutatoare gestionate includ opțiuni pentru a reduce traficul de difuzare atunci când acesta consumă mai mult decât o lățime de bandă specificată. Această tehnică permite bucle, dar neutralizează riscul de furtuni difuzate.
Concluzie
Un comutator de rețea este un dispozitiv de rețea de computer care oferă mai multe porturi de conectivitate, de obicei porturi Ethernet. Fiecare port își poate folosi lățimea de bandă totală independent de debitul tuturor celorlalte porturi.
Dispozitivele de birou la domiciliu care pot sta pe un birou și oferă de obicei până la 12 porturi, în timp ce vin cu opțiuni de configurare de bază în general, dacă sunt disponibile. Switch-urile de clasă Enterprise sunt montate în rack, oferă până la 48 de porturi într-un switch 1U și vin cu opțiuni complete de gestionare. Switch-urile funcționează pe stratul 2 al modelului OSI, direcționând traficul după adresa MAC.