Ak ste oboznámení s konfiguráciou domácej siete, budete poznať základy smerovača. Smerovač definuje sieť a funguje ako brána do iných sietí. V domácej sieti sú týmito ďalšími sieťami vo všeobecnosti internet. Nemusí to tak však byť. V sieťach podnikovej triedy často nájdete množstvo sietí prepojených rôznymi smerovačmi a rôznymi portami na týchto smerovačoch.
Často zistíte, že smerovače nemajú toľko ethernetových portov. Mnoho domácich smerovačov ponúka najviac dva, tri alebo štyri porty, zatiaľ čo niektoré ponúkajú iba jeden. Podnikové smerovače budú vždy poskytovať viac ako štyri porty, ale vo všeobecnosti neponúkajú desiatky portov. To znamená, že na smerovači možno nemáte dostatok portov na pripojenie všetkých zariadení, ktoré je potrebné pripojiť.
Aby ste to obišli, môžu vám pomôcť dve sieťové zariadenia. Prvým je sieťový rozbočovač. To ponúka väčší počet portov, ale posiela všetku prichádzajúcu komunikáciu na všetky ostatné odchádzajúce porty. Všetky zariadenia zdieľajú šírku pásma, čo môže spôsobiť problémy, najmä vo veľkých sieťach. Ďalšou možnosťou je sieťový prepínač. Switch ponúka aj veľa portov.
Ale na rozdiel od rozbočovača iba preposiela sieťovú prevádzku na zariadenie, do ktorého má ísť. To znamená, že šírka pásma pre každého hostiteľa je nezávislá od akéhokoľvek iného hostiteľa. Sieťové prepínače sú výrazne populárnejšie ako rozbočovače, pretože majú lepšiu šírku pásma.
Základy prepínača
Sieťový prepínač zvyčajne ponúka veľký počet ethernetových portov. Prepínače pre malé firmy/domáce kancelárie ponúkajú štyri, osem alebo dvanásť portov a zvyčajne to neprekračujú. Sú to malé zariadenia určené na sedenie na vrchu alebo pod stolom, nie nepodobné routeru. Smerovače podnikovej triedy sa montujú do racku ako podnikové smerovače. Tieto vo všeobecnosti dosahujú maximálne 48 štandardných portov na prepínač 1U. Majú však tendenciu mať aj malý počet iných portov, vrátane ethernetových portov. Zvyčajne sú navrhnuté pre pripojenie k smerovačom s vyššou šírkou pásma.
Prepínače vo všeobecnosti ponúkajú ethernetové porty, hoci niektoré zariadenia podnikovej triedy môžu ponúkať iné možnosti pripojenia. Väčšina prepínačov poskytuje iba jednu možnosť pripojenia. Niektoré sú však modulárne a môžu ponúkať viac ako jeden, zvyčajne ethernet a vlákno. Aj keď sú k dispozícii ďalšie možnosti pripojenia.
Hlavná funkcia
Hlavnou vlastnosťou prepínača je, že funguje na vrstve 2 modelu OSI, vrstve dátového spojenia. To znamená, že údaje smerujú skôr cez MAC adresy ako cez IP adresy. Prepínače počúvajú ARP prevádzku v sieti a vytvárajú internú tabuľku, ktoré MAC adresy sú dostupné na ktorom fyzickom porte. To znamená, že keď je prevádzka určená pre konkrétnu MAC adresu, prepínač presne vie, ktorý fyzický port má smerovať prevádzku nadol, aby ju dostal na správneho hostiteľa.
Niektoré prepínače, najmä tie s viacerými prepojovacími médiami, fungujú na úrovni 2 aj na úrovni 3 modelu OSI. Prepínače, ktoré nie sú založené výlučne na vrstve 2, sa nazývajú viacvrstvové prepínače.
Základné prepínače nemajú žiadne konfigurovateľné možnosti a nazývajú sa nespravované. Mnoho prepínačov pre domácu kanceláriu ponúka webové rozhranie pre správu so základnou funkčnosťou. Prepínače podnikovej triedy sú spravované a ponúkajú predovšetkým konfiguráciu založenú na CLI. Často cez port konzoly, aj keď je možná konfigurácia siete.
Vysielanie búrok
Vo všeobecnosti je v počítačových sieťach žiaduca sieť konektivity medzi zariadeniami. Topológia siete ponúka redundanciu v prípade zlyhania spojenia alebo zariadenia. S prepínačmi je to však problém. Pretože prepínače sú v doméne vysielania, vysielajú všetky pakety vysielania, ktoré prijímajú na všetkých ostatných portoch. Ak je na mieste sieť, v systéme je slučka, ktorá spôsobuje, že vysielané pakety vstupujú do neurčitej slučky.
Táto vysielacia slučka spotrebuje vyrovnávaciu pamäť v relatívne krátkom čase. Ohromujúca schopnosť prepínača prenášať údaje a spôsobiť búrku vysielania. Tieto majú tendenciu spôsobiť, že sieť bude nepoužiteľná. Vysoký objem sieťovej prevádzky môže tiež spôsobiť výrazný nárast využitia CPU zariadení pripojených k sieti, čo môže spôsobiť, že budú zbytočné. Ak sa sieť môže dostať do vysielacej búrky, jediný spôsob, ako to vyriešiť, je prerušiť slučku, zvyčajne odpojením problematického ethernetového kábla.
Softvér existuje, aby neutralizoval riziko vysielacej búrky. Rapid Spanning Tree Protocol, RSTP, spätne kompatibilný nástupca protokolu Spanning Tree Protocol. Umožňuje sieti určiť preferované trasy a dočasne zakázať nepreferované trasy. Keď sa vykoná akákoľvek zmena v sieti, napríklad v zariadení. Ak zlyhá alebo prepojenie zlyhá, výpočet sa automaticky zopakuje, čo môže opätovne povoliť predtým deaktivované záložné prepojenie. STP trvalo približne minútu, kým sa priblížilo k preferovanej konfigurácii. RSTP dokáže dokončiť celý proces za 6 sekúnd.
Niektoré spravované prepínače obsahujú možnosti na zrušenie vysielania, keď spotrebúvajú viac ako špecifikovanú šírku pásma. Táto technika umožňuje slučky, ale znižuje riziko vysielaných búrok.
Záver
Sieťový prepínač je počítačové sieťové zariadenie, ktoré ponúka niekoľko portov pripojenia, zvyčajne ethernetové porty. Každý port môže využívať svoju celkovú šírku pásma nezávisle od priepustnosti všetkých ostatných portov.
Zariadenia pre domácu kanceláriu, ktoré môžu sedieť na stole a zvyčajne ponúkajú až 12 portov, pričom prichádzajú so všeobecne základnými možnosťami konfigurácie, ak sú nejaké dostupné. Prepínače podnikovej triedy sa montujú do racku, ponúkajú až 48 portov v prepínači 1U a dodávajú sa s úplnými možnosťami správy. Prepínače fungujú na vrstve 2 modelu OSI a smerujú prevádzku podľa MAC adresy.