Przełączniki dzielą się na zarządzane i niezarządzane (najprostsze). Bardziej złożone przełączniki umożliwiają sterowanie przełączaniem na poziomie kanału (drugi) i sieci (trzeci) modelu OSI. Zazwyczaj są one odpowiednio nazwane, na przykład przełącznik warstwy 2 lub po prostu w skrócie L2. Przełącznikiem można zarządzać za pomocą protokołu interfejsu internetowego, SNMP, RMON itp. Wiele zarządzanych przełączników umożliwia wykonywanie dodatkowych funkcji: VLAN, QoS, agregacja, mirroring. Złożone przełączniki można łączyć w jedno urządzenie logiczne - stos, w celu zwiększenia liczby portów (np. można połączyć 4 przełączniki z 24 portami i otrzymać przełącznik logiczny z 96 portami).

router

Router lub router to wyspecjalizowany komputer sieciowy, który ma co najmniej dwa interfejsy sieciowe i przekazuje pakiety danych między różnymi segmentami sieci, podejmując decyzje o przekazaniu na podstawie informacji o topologii sieci i określonych regułach ustalonych przez administratora.

Router działa w wyższej warstwie „sieci” 3 modelu sieci OSI niż przełącznik (lub most sieciowy) i koncentrator (koncentrator), które działają odpowiednio w warstwie 2 i warstwie 1 modelu OSI.

Zasada działania routera

Zazwyczaj router używa adresu docelowego określonego w danych pakietowych i określa na podstawie tablicy routingu ścieżkę, którą dane powinny być przesyłane. Jeśli nie ma opisanej trasy w tablicy routingu dla adresu, pakiet jest odrzucany.

Istnieją inne sposoby określenia ścieżki przekazywania pakietów, takie jak użycie adresu źródłowego, używanych protokołów wyższej warstwy i innych informacji zawartych w nagłówkach pakietów warstwy sieciowej. Często routery potrafią tłumaczyć adresy nadawcy i odbiorcy, filtrować przepływ danych tranzytowych w oparciu o określone reguły w celu ograniczenia dostępu, szyfrować/odszyfrowywać przesyłane dane itp.

Maska podsieci

W terminologii sieci TCP/IP maska ​​sieci lub maska ​​podsieci (maska ​​sieci) to maska ​​bitowa (maska ​​bitowa), która określa, do której części adresu IP (adresu ip) hosta (hosta) sieci się odnosi adres sieciowy, a część z adresem samego hosta w tej sieci. Aby uzyskać adres sieciowy, znając adres IP i maskę podsieci, musisz zastosować do nich operację bitowej kombinacji. Na przykład w przypadku bardziej złożonej maski (operacje bitowe w IPv6 wyglądają tak samo):

Adres IP: 11000000 10101000 00000001 00000010 (192.168.1.2)

Maska podsieci: 11111111 11111111 11111111 00000000 (255.255.255.0)

Adres sieciowy: 11000000 10101000 00000001 00000000 (192.168.1.0)

Adresowanie bezklasowe to metoda adresowania IP, która umożliwia elastyczne zarządzanie przestrzenią adresową IP bez korzystania ze sztywnej struktury adresowania klasowego. Korzystanie z tej metody pozwala na ekonomiczne wykorzystanie ograniczonych zasobów adresów IP, ponieważ różne maski podsieci mogą być stosowane do różnych podsieci. Maski podsieci są podstawą routingu bezklasowego (CIDR). W tym podejściu maska ​​podsieci jest zapisywana wraz z adresem IP w formacie „adres IP/liczba 1 bitów w masce”. Liczba po ukośniku wskazuje liczbę jedynek w masce podsieci.

Przypisanie maski podsieci

Maska jest przypisywana zgodnie z następującym schematem (dla sieci klasy C), gdzie jest liczba komputerów w podsieci + 2, zaokrąglona w górę do najbliższej wyższej potęgi dwójki (wzór ten obowiązuje dla ≤ 254, dla > 254 tam będzie inna formuła).

Przykład: W sieci klasy C znajduje się 30 komputerów, maska ​​dla takiej sieci jest obliczana w następujący sposób:

28 - 32 = 224 (0E0h)< = >255.255.255.224 (0xFFFFFFE0)

Projekt sieci lokalnej utworzony w programie Cisco Packet Tracer:

Obrazek 1

Rysunek 1 przedstawia logiczną konstrukcję sieci lokalnej zawierającej 16 stacji roboczych, 3 przełączniki, 2 routery z funkcją serwerów DHCP, 2 punkty dostępowe oraz kilka urządzeń końcowych podłączonych do punktów dostępowych.

Ustawienia routera:

Rysunek 2

Rysunek 3

Ustawienia przełącznika:

Rysunek 4

Rysunek 5

Rysunek 6

Ustawienia punktu dostępu:

Rysunek 7

Cyfra 8

Wniosek

We współczesnych komputerach procesory są wykonane w postaci kompaktowego modułu (o wymiarach około 5 × 5 × 0,3 cm), który wkłada się do gniazda ZIF (AMD) lub do konstrukcji sprężynowej - LGA (Intel). Cechą złącza LGA jest to, że szpilki są przenoszone z obudowy procesora do samego złącza - gniazda znajdującego się na płycie głównej. Większość nowoczesnych procesorów jest zaimplementowana jako pojedynczy układ półprzewodnikowy zawierający miliony, a ostatnio nawet miliardy tranzystorów. Nowoczesne procesory wykorzystują od 1 do 16 bloków sterujących i od 4 do 64 bloków operacyjnych. W przejściu na układy asynchroniczne uzasadnione będzie zastosowanie kilkudziesięciu bloków sterujących i kilkuset bloków operacyjnych. Takie przejście, wraz z odpowiednim wzrostem liczby bloków, zwiększy szczytową wydajność o więcej niż dwa rzędy wielkości i średnią wydajność o więcej niż rząd wielkości.

Wraz z materiałami opisującymi możliwe perspektywy produkcji wielogigabitowych chipów PCM w procesie 45 lub 32 nm, ST zaprezentowało prototyp 128-Mbitowego chipa PCM wyprodukowanego w technologii 90 nm. Zaletami PRAM są mała powierzchnia ogniw, dobra wydajność elektryczna i wysoka niezawodność.

W ciągu najbliższych 10-20 lat istotna część przetwórców najprawdopodobniej zmieni się ze względu na to, że proces technologiczny osiągnie fizyczne granice produkcji. Być może będą to:

Komputery optyczne - w których zamiast sygnałów elektrycznych przetwarzane są strumienie światła (fotony, a nie elektrony).

Komputery kwantowe, których praca w całości opiera się na efektach kwantowych. Obecnie trwają prace nad stworzeniem działających wersji procesorów kwantowych.

Komputery molekularne to systemy obliczeniowe wykorzystujące możliwości obliczeniowe cząsteczek (głównie organicznych). Komputery molekularne wykorzystują ideę możliwości obliczeniowych do rozmieszczenia atomów w przestrzeni.

dysk SSD

Dysk półprzewodnikowy (SSD, dysk półprzewodnikowy) to komputerowe niemechaniczne urządzenie pamięci masowej oparte na układach pamięci. Oprócz nich dysk SSD zawiera kontroler sterujący.

Istnieją dwa rodzaje dysków półprzewodnikowych: dyski SSD oparte na pamięci podobnej do pamięci RAM komputera oraz dyski SSD oparte na pamięci flash.

Obecnie dyski półprzewodnikowe są stosowane w urządzeniach kompaktowych: laptopach, netbookach, komunikatorach i smartfonach, ale można je również stosować w komputerach stacjonarnych w celu zwiększenia wydajności. Niektórzy znani producenci już całkowicie przeszli na produkcję dysków półprzewodnikowych, na przykład Samsung sprzedał firmę Seagate zajmującą się dyskami twardymi. Istnieją również tak zwane hybrydowe dyski twarde, które pojawiły się między innymi ze względu na obecnie proporcjonalnie wyższy koszt dysków półprzewodnikowych. Takie urządzenia łączą dysk twardy (HDD) i stosunkowo mały dysk półprzewodnikowy w jednym urządzeniu jako pamięć podręczną (aby zwiększyć wydajność i żywotność urządzenia, zmniejszyć zużycie energii).

Dyski te, zbudowane w oparciu o pamięć ulotną (taką samą, jaką wykorzystuje się w pamięci RAM komputera osobistego) charakteryzują się ultraszybkim odczytem, ​​zapisem i wyszukiwaniem informacji. Ich główną wadą jest niezwykle wysoki koszt. Służą głównie do przyspieszenia pracy dużych systemów zarządzania bazami danych oraz potężnych stacji graficznych. Takie dyski są zwykle wyposażone w baterie, aby oszczędzać dane w przypadku utraty zasilania, a droższe modele są wyposażone w systemy backupu i/lub backupu online. Przykładem takich dysków jest I-RAM. Użytkownicy z wystarczającą ilością pamięci RAM mogą zorganizować maszynę wirtualną i umieścić jej dysk twardy w pamięci RAM i ocenić wydajność.

Jak wybrać przełącznik przy istniejącej różnorodności? Funkcjonalność nowoczesnych modeli jest bardzo różna. Możesz kupić zarówno najprostszy przełącznik niezarządzany, jak i wielofunkcyjny przełącznik zarządzany, który niewiele różni się od pełnoprawnego routera. Przykładem tego ostatniego jest Mikrotik CRS125-24G-1S-2HND-IN z nowej linii Cloud Router Switch. W związku z tym cena takich modeli będzie znacznie wyższa.

Dlatego wybierając przełącznik musisz przede wszystkim zdecydować, których funkcji i parametrów nowoczesnych przełączników potrzebujesz, a za które nie przepłacać. Ale najpierw trochę teorii.

Rodzaje przełączników

Jeśli jednak przełączniki zarządzane wcześniej różniły się od niezarządzalnych szerszym zakresem funkcji, to teraz różnica może tkwić jedynie w możliwości lub niemożności zdalnego sterowania urządzeniem. W przeciwnym razie producenci dodają dodatkową funkcjonalność nawet do najprostszych modeli, często podnosząc ich koszt.

Dlatego w tej chwili klasyfikacja przełączników według poziomów jest bardziej pouczająca.

Przełącz warstwy

Aby wybrać przełącznik, który najlepiej odpowiada naszym potrzebom, musimy znać jego poziom. To ustawienie jest określane na podstawie modelu sieci OSI (przesyłania danych) używanego przez urządzenie.

• Urządzenia pierwszy poziom za pomocą fizyczny transmisja danych prawie zniknęła z rynku. Jeśli ktoś inny pamięta huby, to jest to tylko przykład poziomu fizycznego, kiedy informacje są przesyłane w ciągłym strumieniu.
• Poziom 2. Obejmuje prawie wszystkie przełączniki niezarządzalne. Tak zwany kanał model sieci. Urządzenia dzielą przychodzące informacje na oddzielne pakiety (ramki, ramki), sprawdzają je i wysyłają do konkretnego urządzenia odbiorcy. Podstawą dystrybucji informacji w przełącznikach drugiego poziomu są adresy MAC. Spośród nich przełącznik tworzy tablicę adresowania, pamiętając, który port odpowiada danemu adresowi MAC. Nie rozumieją adresów IP.

• Poziom 3. Wybierając taki przełącznik, otrzymujesz urządzenie, które już działa z adresami IP. Obsługuje również wiele innych funkcji manipulacji danymi: konwersję adresów logicznych na fizyczne, protokoły sieciowe IPv4, IPv6, IPX itp., pptp, pppoe, połączenia VPN i inne. Na trzecim, sieć poziom transferu danych, działają prawie wszystkie routery i najbardziej „zaawansowana” część przełączników.

• Poziom 4. Zastosowany tutaj model sieci OSI nazywa się transport. Nie wszystkie routery są dostępne z obsługą tego modelu. Rozkład ruchu odbywa się na poziomie inteligentnym – urządzenie jest w stanie współpracować z aplikacjami i na podstawie nagłówków pakietów danych wysyłać je pod żądany adres. Ponadto protokoły warstwy transportowej, takie jak TCP, gwarantują niezawodność dostarczania pakietów, zachowanie określonej sekwencji ich transmisji i są w stanie zoptymalizować ruch.

Wybierz przełącznik - zapoznaj się z charakterystyką

Jak wybrać przełącznik według parametrów i funkcji? Zastanów się, co oznaczają niektóre powszechnie używane oznaczenia w specyfikacjach. Podstawowe parametry to:

Liczba portów. Ich liczba waha się od 5 do 48. Wybierając przełącznik, lepiej zapewnić sobie margines na dalszą rozbudowę sieci.

Podstawowa szybkość transmisji. Najczęściej widzimy oznaczenie 10/100/1000 Mb/s - prędkości, które obsługuje każdy port urządzenia. Oznacza to, że wybrany przełącznik może działać z prędkością 10 Mb/s, 100 Mb/s lub 1000 Mb/s. Jest sporo modeli, które są wyposażone zarówno w porty gigabitowe, jak i 10/100 Mb/s. Większość nowoczesnych przełączników działa zgodnie ze standardem IEEE 802.3 Nway, automatycznie wykrywając prędkość portu.

przepustowość i przepustowość wewnętrzna. Pierwsza wartość, zwana również macierzą przełączania, to maksymalna ilość ruchu, który może przejść przez przełącznik w jednostce czasu. Oblicza się go bardzo prosto: liczba portów x szybkość portu x 2 (duplex). Na przykład 8-portowy przełącznik gigabitowy ma przepustowość 16 Gb/s.
Wewnętrzna przepustowość jest zwykle wskazywana przez producenta i jest potrzebna tylko do porównania z poprzednią wartością. Jeśli deklarowana przepustowość wewnętrzna jest mniejsza niż maksymalna, urządzenie nie poradzi sobie dobrze z dużymi obciążeniami, zwolni i zawiesi się.

Automatyczne wykrywanie MDI/MDI-X. Jest to automatyczne wykrywanie i obsługa obu standardów, zgodnie z którymi skrętka została zaciśnięta, bez konieczności ręcznej kontroli połączenia.

Gniazda rozszerzeń. Możliwość podłączenia dodatkowych interfejsów np. optycznych.

Rozmiar tabeli adresów MAC. Aby wybrać przełącznik, ważne jest, aby z góry obliczyć rozmiar potrzebnej tabeli, najlepiej biorąc pod uwagę przyszłą rozbudowę sieci. Jeśli w tabeli nie ma wystarczającej liczby rekordów, przełącznik zapisze nowe na starych, co spowolni transfer danych.

Współczynnik kształtu. Przełączniki są dostępne w dwóch stylach obudów: do montażu na biurku/na ścianie i do montażu w szafie. W tym drugim przypadku standardowy rozmiar urządzenia to 19 cali. Dedykowane uszy stojaka można zdjąć.

Wybieramy przełącznik z funkcjami, których potrzebujemy do pracy z ruchem

Kontrola przepływu ( Kontrola przepływu, protokół IEEE 802.3x). Zapewnia koordynację wysyłania i odbierania danych między urządzeniem wysyłającym a przełącznikiem przy dużych obciążeniach w celu uniknięcia utraty pakietów. Ta funkcja jest obsługiwana przez prawie każdy przełącznik.

jumbo rama- pakiety rozszerzone. Wykorzystywany jest dla prędkości od 1 Gbit/s i wyższych, pozwala na przyspieszenie przesyłania danych poprzez zmniejszenie liczby pakietów i czasu ich przetwarzania. Funkcja jest dostępna w prawie każdym przełączniku.

Tryby Full-duplex i Half-duplex. Prawie wszystkie nowoczesne przełączniki obsługują autonegocjację między półdupleksem a pełnym dupleksem (przesyłanie danych tylko w jednym kierunku, przesyłanie danych w obu kierunkach jednocześnie), aby uniknąć problemów z siecią.

Priorytetyzacja ruchu (standard IEEE 802.1p)- urządzenie jest w stanie wykryć ważniejsze pakiety (np. VoIP) i wysłać je jako pierwsze. Wybierając przełącznik do sieci, w której znaczną część ruchu będzie stanowić audio lub wideo, należy zwrócić uwagę na tę funkcję.

Wsparcie VLAN(standard IEEE 802.1q). VLAN to wygodne narzędzie do rozróżniania poszczególnych sekcji: sieci wewnętrznej przedsiębiorstwa od sieci publicznej dla klientów, różnych działów itp.

Aby zapewnić bezpieczeństwo w sieci, kontrolować lub sprawdzać wydajność sprzętu sieciowego, można zastosować dublowanie (duplikację ruchu). Na przykład wszystkie przychodzące informacje są wysyłane do jednego portu w celu weryfikacji lub rejestracji przez określone oprogramowanie.

Przekazywanie portów. Ta funkcja może być potrzebna do wdrożenia serwera z dostępem do Internetu lub do gier online.

Zabezpieczenie pętli - funkcje STP i LBD. Szczególnie ważne przy wyborze przełączników niezarządzalnych. Wykrycie w nich powstałej pętli jest prawie niemożliwe - zapętlony odcinek sieci, przyczyna wielu usterek i zawieszeń. LoopBack Detection automatycznie blokuje port, w którym wystąpiła pętla. Protokół STP (IEEE 802.1d) i jego bardziej zaawansowani potomkowie — IEEE 802.1w, IEEE 802.1s — działają nieco inaczej, optymalizując sieć pod kątem struktury drzewa. Początkowo konstrukcja przewiduje zapasowe, zapętlone gałęzie. Domyślnie są one wyłączone, a switch uruchamia je dopiero w przypadku utraty komunikacji na jakiejś linii głównej.

Agregacja łączy (IEEE 802.3ad). Zwiększa przepustowość kanału, łącząc kilka portów fizycznych w jeden logiczny. Maksymalna przepustowość zgodnie ze standardem to 8 Gb/s.

Układanie. Każdy producent stosuje własne projekty stosów, ale ogólnie ta funkcja odnosi się do wirtualnej kombinacji wielu przełączników w jedno urządzenie logiczne. Celem łączenia w stos jest uzyskanie większej liczby portów niż jest to możliwe w przypadku przełącznika fizycznego.

Funkcje przełączania do monitorowania i rozwiązywania problemów

Wiele przełączników wykrywa awarię połączenia kablowego, zwykle przy włączonym urządzeniu, a także rodzaj awarii – przerwanie przewodu, zwarcie itp. Na przykład D-Link ma specjalne wskaźniki na obudowie:

Ochrona przed ruchem wirusów (Safeguard Engine). Technika ta pozwala na zwiększenie stabilności pracy i ochronę procesora centralnego przed przeciążeniem przez „śmieciowy” ruch programów wirusowych.

Funkcje zasilania

Oszczędzanie energii.Jak wybrać przełącznik, który zaoszczędzi Ci energię elektryczną? Zwróć uwagęe dla funkcji oszczędzania energii. Niektórzy producenci, tacy jak D-Link, oferują przełączniki mocy. Na przykład inteligentny przełącznik monitoruje podłączone do niego urządzenia, a jeśli jedno z nich w danej chwili nie działa, odpowiedni port przechodzi w „tryb uśpienia”.

Power over Ethernet (PoE, standard IEEE 802.af). Przełącznik wykorzystujący tę technologię może zasilać podłączone do niego urządzenia za pomocą skrętki.

Wbudowana ochrona odgromowa. Bardzo potrzebna funkcja, jednak musimy pamiętać, że takie wyłączniki muszą być uziemione, inaczej zabezpieczenie nie zadziała.

stronie internetowej

Przełącznik niezarządzany nadaje się do budowy sieci domowej lub małej sieci biurowej. Różni się od reszty wersją „pudełkową”. Oznacza to, że po zakupie wystarczy skonfigurować połączenie z serwerem dostawcy i możesz rozpowszechniać Internet.

Pracując z takim przełącznikiem należy pamiętać, że przy wykorzystaniu pagerów komunikacji głosowej (Skype, Vo-IP) możliwe są krótkotrwałe opóźnienia oraz brak możliwości rozłożenia szerokości kanału internetowego. Oznacza to, że gdy włączysz program Torrent na jednym z komputerów w sieci, zużyje on prawie całą przepustowość, a pozostałe komputery w sieci wykorzystają resztę przepustowości.

Przełącznik zarządzany to najlepsze rozwiązanie do budowy sieci w biurach i klubach komputerowych. Ten typ jest sprzedawany jako ustawienia standardowe i standardowe.

Aby skonfigurować taki przełącznik, będziesz musiał się pocić – duża ilość ustawień może odwrócić głowę, ale przy odpowiednim podejściu przyniesie wspaniałe rezultaty. Główną cechą jest rozkład szerokości kanału i ustawienie przepustowości każdego portu. Weźmy jako przykład kanał internetowy 50 Mb/s, 5 komputerów w sieci, dekoder IP-TV i ATC. Możemy zrobić kilka opcji, ale rozważę tylko jedną.

Dalej - tylko twoja wyobraźnia i niestandardowe myślenie. W sumie mamy stosunkowo duży kanał. Dlaczego stosunkowo? Dowiesz się tych informacji dalej, jeśli dokładnie zagłębisz się w esencję. Zapomniałem wyjaśnić - buduję sieć dla małego biura. IP-TV służy do telewizora w poczekalni, komputerów - do poczty e-mail, przesyłania dokumentów, przeglądania stron internetowych, ATC - do podłączenia telefonów stacjonarnych do linii głównej w celu odbierania połączeń ze Skype, QIP, telefonów komórkowych itp.

Przełącznik zarządzany to modyfikacja konwencjonalnego przełącznika niezarządzanego.

Oprócz układu ASIC zawiera mikroprocesor zdolny do wykonywania dodatkowych operacji na ramkach, takich jak filtrowanie, modyfikacja i ustalanie priorytetów, a także innych działań niezwiązanych z przekazywaniem ramek. Na przykład podaj interfejs użytkownika.

W praktyce różnice między przełącznikami zarządzanymi a niezarządzanymi sprowadzają się po pierwsze do listy obsługiwanych standardów – jeśli zwykły przełącznik niezarządzany obsługuje tylko standard Ethernet (IEEE 802.3) w różnych jego odmianach, to przełączniki zarządzane obsługują znacznie szerszy lista standardów: 802.1Q.802.1X, 802.1AE, 802.3ad (802.1AX) itd., które wymagają konfiguracji i zarządzania.

Jest inny typ - przełączniki SMART.

Pojawienie się inteligentnych przełączników było wynikiem chwytu marketingowego - urządzenia obsługują znacznie mniejszą liczbę funkcji niż ich starsze odpowiedniki, ale mimo to są łatwe w zarządzaniu.

Aby nie mylić i nie wprowadzać konsumentów w błąd, pierwsze modele zostały wyprodukowane z oznaczeniem inteligentny lub zarządzany przez Internet.

Urządzenia te w znacznie niższej cenie oferowały podstawową funkcjonalność zarządzanych przełączników - organizację VLAN, administracyjne włączanie i wyłączanie portów, filtrowanie po adresach MAC czy ograniczanie przepustowości. Tradycyjnie jedyną metodą zarządzania był interfejs sieciowy, więc nazwa web-emanaged mocno przylgnęła do inteligentnych przełączników.

Przełącznik przechowuje w pamięci asocjacyjnej tablicę przełączania, która wskazuje zgodność adresu MAC hosta z portem przełącznika. Gdy przełącznik jest włączony, ta tabela jest pusta i rozpoczyna się w trybie uczenia. W tym trybie dane przychodzące z dowolnego portu są przesyłane do wszystkich pozostałych portów przełącznika. W tym przypadku przełącznik analizuje ramki (ramkę) i po ustaleniu adresu MAC hosta wysyłającego wpisuje go do tabeli.

Następnie, jeśli jeden z portów przełącznika odbierze ramkę przeznaczoną dla hosta, którego adres MAC jest już w tabeli, to ta ramka zostanie przesłana tylko przez port określony w tabeli. Jeśli adres MAC hosta docelowego nie jest powiązany z żadnym portem przełącznika, ramka zostanie wysłana do wszystkich portów.

Z biegiem czasu przełącznik buduje kompletną tabelę dla wszystkich swoich portów, w wyniku czego ruch jest lokalizowany.

Warto zwrócić uwagę na niskie opóźnienia (opóźnienie) i wysoką prędkość przekazywania na każdym porcie interfejsu.

Metody przełączania w przełączniku.

Istnieją trzy sposoby przełączania. Każdy z nich jest kombinacją parametrów, takich jak opóźnienie „decyzji o przełączeniu” (opóźnienie) i niezawodność transmisji.

Z magazynem pośrednim (Store and Forward).

„Wzdłuż” (przecięcie).

„Bez fragmentów” lub hybrydowy.

Z magazynem pośrednim (Store and Forward). Przełącznik odczytuje wszystkie informacje otrzymane w ramce, sprawdza je pod kątem błędów, wybiera port przełączania, a następnie wysyła do niego zweryfikowaną ramkę.

„Wzdłuż” (przecięcie). Przełącznik odczytuje tylko adres docelowy w ramce, a następnie przełącza. Ten tryb zmniejsza opóźnienia transmisji, ale nie ma metody wykrywania błędów.

„Bez fragmentów” lub hybrydowy. Ten tryb jest modyfikacją trybu „Przebieg”. Transmisja odbywa się po przefiltrowaniu fragmentów kolizji (ramki o rozmiarze 64 bajty przetwarzane są w technologii store-and-forward, reszta w technologii cut-through). Opóźnienie „decyzji przełącznika” jest dodawane do czasu potrzebnego na wejście i wyjście ramki z portu przełącznika i razem z nim określa całkowite opóźnienie przełącznika.

Przełącz charakterystykę wydajności.

Główne cechy przełącznika mierzące jego wydajność to:

• - szybkość filtracji (filtrowania);
• - prędkość routingu (przekazywanie);
• - przepustowość (przepustowość);
• - opóźnienie transmisji ramki.

Ponadto istnieje kilka charakterystyk przełączników, które mają największy wpływ na te charakterystyki wydajności. Obejmują one:

• - rozmiar bufora(ów) ramki;
• - wydajność magistrali wewnętrznej;
• - wydajność procesora lub procesorów;
• - rozmiar wewnętrznej tablicy adresów.

Szybkość filtrowania i zaawansowania klatek to dwie główne cechy wydajności przełącznika. Te cechy są integralnymi wskaźnikami, nie zależą od tego, jak przełącznik jest technicznie zaimplementowany.

Szybkość filtrowania określa szybkość, z jaką przełącznik wykonuje następujące etapy przetwarzania ramek:

• - odbieranie ramki w swoim buforze;
• - Zniszczenie ramki, ponieważ jej port docelowy jest taki sam jak port źródłowy.

Szybkość do przodu określa szybkość, z jaką przełącznik wykonuje następujące etapy przetwarzania ramek:

• - odbieranie ramki w swoim buforze;
• - przeglądanie tablicy adresów w celu znalezienia portu dla adresu docelowego ramki;
• - transmisja ramki do sieci przez port docelowy znaleziony w tablicy adresowej.

Zarówno szybkość filtrowania, jak i szybkość zaawansowania są zwykle mierzone w klatkach na sekundę.

Jeżeli charakterystyka przełącznika nie precyzuje dla jakiego protokołu i dla jakiego rozmiaru ramki podane są wartości szybkości filtrowania i przekazywania, to domyślnie przyjmuje się, że wskaźniki te są podane dla protokołu Ethernet i ramek 64 bajtowych długi (bez preambuły), z polem danych o wielkości 46 bajtów .

Wykorzystanie ramek o minimalnej długości jako głównego wskaźnika szybkości przełącznika tłumaczy się tym, że takie ramki zawsze tworzą najtrudniejszy tryb pracy przełącznika w porównaniu do ramek innego formatu z równą przepustowością przesyłanych danych użytkownika .

Dlatego podczas testowania przełącznika najtrudniejszym testem jest tryb minimalnej długości ramki, który powinien sprawdzić zdolność przełącznika do pracy z najgorszą dla niego kombinacją parametrów ruchu.

Dodatkowo, dla pakietów o minimalnej długości, szybkość filtrowania i przekazywania ma wartość maksymalną, co ma niemałe znaczenie przy anonsowaniu przełącznika.

Przepustowość przełącznika jest mierzona ilością danych użytkownika przesyłanych w jednostce czasu przez jego porty.

Ponieważ przełącznik działa w warstwie łącza, danymi użytkownika są dla niego dane, które są przenoszone w polu danych ramek protokołów warstwy łącza - Ethernet, Token Ring, FDDI itp.

Maksymalna wartość przepustowości przełącznika jest zawsze osiągana na ramkach o maksymalnej długości, ponieważ w tym przypadku udział kosztów ogólnych dla informacji narzutu ramki jest znacznie mniejszy niż dla ramek o minimalnej długości, a czas przełączania wykonywanie operacji przetwarzania ramek na jeden bajt informacji o użytkowniku jest znacznie mniejsze.

Zależność przepustowości przełącznika od wielkości przesyłanych ramek dobrze ilustruje przykład protokołu Ethernet, dla którego przy transmisji ramek o minimalnej długości prędkość transmisji wynosi 14880 ramek na sekundę i przepustowość 5,48 Mb/s jest osiągana, a przy transmisji ramek o maksymalnej długości osiągana jest szybkość transmisji 812 ramek na sekundę i przepustowość 9,74 Mb/s.

Przepustowość spada prawie o połowę przy przełączaniu na ramki o minimalnej długości i to bez uwzględnienia czasu traconego na przetwarzanie ramek przez przełącznik.

Opóźnienie transmisji ramki jest mierzone jako czas, jaki upłynął od momentu dotarcia pierwszego bajtu ramki do portu wejściowego przełącznika do momentu dotarcia tego bajtu do portu wyjściowego przełącznika.

Opóźnienie to suma czasu spędzonego na buforowaniu bajtów ramki, a także czasu spędzonego na przetwarzaniu ramki przez przełącznik - przeszukiwaniu tablicy adresów, podejmowaniu decyzji o filtrowaniu lub przesyłaniu dalej i uzyskiwaniu dostępu do nośnika portu wyjściowego . Wielkość opóźnienia wprowadzanego przez wyłącznik zależy od trybu jego pracy. Jeżeli przełączanie odbywa się „w locie”, to opóźnienia są zwykle niewielkie i wahają się od 10 µs do 40 µs, a przy buforowaniu pełnoklatkowym od 50 µs do 200 µs (dla ramek o minimalnej długości). Switch jest urządzeniem wieloportowym, w związku z tym zwyczajowo wszystkie powyższe cechy (poza opóźnieniem transmisji ramek) podaje w dwóch wersjach:

• - pierwsza opcja - całkowita wydajność przełącznika z jednoczesną transmisją ruchu przez wszystkie jego porty;
• - druga opcja to wydajność na jeden port.

Ponieważ w przypadku ruchu przesyłanego jednocześnie przez kilka portów istnieje ogromna liczba opcji ruchu różniących się wielkością ramek w strumieniu, rozkładem średniej intensywności strumieni ramek pomiędzy portami docelowymi, współczynnikami zmienności intensywności strumienie ramek itp. itp.

Następnie, porównując przełączniki pod względem wydajności, należy wziąć pod uwagę, dla którego wariantu ruchu uzyskano publikowane dane wydajnościowe. Niektóre laboratoria, które stale testują sprzęt komunikacyjny, opracowały szczegółowe opisy warunków testowania przełączników i wykorzystują je w swojej praktyce, ale testy te nie stały się jeszcze ogólnoprzemysłowe. W idealnym przypadku przełącznik zainstalowany w sieci przesyła ramki pomiędzy węzłami podłączonymi do jego portów z szybkością, z jaką węzły generują te ramki, bez wprowadzania dodatkowych opóźnień i bez utraty pojedynczej ramki.

W praktyce przełącznik zawsze wprowadza pewne opóźnienia w przesyłaniu ramek, a także może je gubić, czyli nie dostarczać ich do miejsc docelowych. Ze względu na różnice w wewnętrznej organizacji różnych modeli przełączników trudno jest przewidzieć, w jaki sposób konkretny przełącznik będzie przesyłał ramki o określonym wzorcu ruchu. Najlepszym kryterium jest nadal praktyka umieszczania przełącznika w rzeczywistej sieci i mierzenia wprowadzanych przez niego opóźnień oraz liczby utraconych ramek. Ogólną wydajność przełącznika zapewnia odpowiednio wysoka wydajność każdego z jego poszczególnych elementów - procesora portu, matrycy przełączającej, modułów łączących wspólną magistralę itp.

Niezależnie od wewnętrznej organizacji przełącznika i sposobu potokowania jego operacji, możliwe jest określenie dość prostych wymagań wydajnościowych dla jego elementów, które są niezbędne do obsługi danej macierzy ruchu. Ponieważ producenci przełączników starają się, aby ich urządzenia były jak najszybsze, ogólna przepustowość wewnętrzna przełącznika jest często nieznacznie wyższa niż średnia ruchu, który może być kierowany do portów przełącznika zgodnie z ich protokołami.

Ten typ przełączników nazywany jest non-blocking, czyli każdy rodzaj ruchu jest transmitowany bez zmniejszania jego natężenia. Oprócz przepustowości poszczególnych elementów przełącznika, takich jak procesory portów czy wspólna magistrala, na wydajność przełącznika mają wpływ takie parametry, jak rozmiar tablicy adresów, rozmiar wspólnego bufora czy poszczególnych buforów portów.

Rozmiar tablicy adresów wpływa na maksymalną pojemność tablicy adresów i określa maksymalną liczbę adresów MAC, które Switch może obsłużyć w tym samym czasie.

Ponieważ przełączniki najczęściej używają dedykowanej jednostki procesora z własną pamięcią do przechowywania instancji tablicy adresów w celu wykonywania operacji każdego portu, rozmiar tablicy adresów dla przełączników jest zwykle podawany na port.

Instancje tablicy adresowej różnych modułów procesora niekoniecznie zawierają te same informacje o adresie - najprawdopodobniej nie będzie tylu zduplikowanych adresów, chyba że rozkład ruchu na każdym porcie jest całkowicie jednakowo prawdopodobny wśród pozostałych portów. Każdy port przechowuje tylko zestawy adresów, których ostatnio używał. Wartość maksymalnej liczby adresów MAC, jaką może zapamiętać procesor portu, zależy od zastosowania przełącznika. Przełączniki grup roboczych zazwyczaj obsługują tylko kilka adresów na port, ponieważ są zaprojektowane do tworzenia mikrosegmentów. Przełączniki wydziałowe powinny obsługiwać kilkaset adresów, a przełączniki sieci szkieletowej do kilku tysięcy, zwykle od 4000 do 8000 adresów. Niewystarczająca pojemność tablicy adresów może spowolnić działanie przełącznika i zalać sieć nadmiernym ruchem. Jeśli tablica adresów procesora portowego jest pełna i napotka nowy adres źródłowy w przychodzącym pakiecie, musi usunąć stary adres z tablicy i umieścić nowy w jego miejscu. Ta operacja zajmie procesorowi trochę czasu, ale główna utrata wydajności zostanie zauważona, gdy nadejdzie ramka z adresem docelowym, który musiał zostać usunięty z tabeli adresów.

Ponieważ adres docelowy ramki jest nieznany, przełącznik musi przekazać ramkę do wszystkich innych portów. Ta operacja spowoduje niepotrzebną pracę dla wielu procesorów portów, dodatkowo kopie tej ramki będą również przypadać na te segmenty sieci, w których są całkowicie opcjonalne. Niektórzy producenci przełączników rozwiązują ten problem, zmieniając algorytm obsługi ramek o nieznanym adresie docelowym. Jeden z portów przełącznika jest skonfigurowany jako port trunk, do którego domyślnie wysyłane są wszystkie ramki o nieznanym adresie.

Wewnętrzna pamięć buforowa przełącznika jest potrzebna do tymczasowego przechowywania ramek danych w przypadkach, gdy nie można ich natychmiast przesłać do portu wyjściowego. Bufor ma na celu wygładzenie krótkoterminowych tętnień ruchu.

W końcu nawet jeśli ruch jest dobrze zbilansowany, a wydajność procesorów portowych, a także innych elementów przetwarzających przełącznika jest wystarczająca do przesyłania średnich wartości ruchu, nie gwarantuje to, że ich wydajność będzie wystarczająca na bardzo wysokie szczyty wartości obciążenia. Na przykład ruch może docierać jednocześnie do wszystkich wejść przełącznika przez kilkadziesiąt milisekund, uniemożliwiając mu przesyłanie odebranych ramek do portów wyjściowych. Aby zapobiec utracie ramek, gdy średnie natężenie ruchu przekracza średnią przez krótki czas (a w przypadku sieci lokalnych często spotykane są wartości tętnienia ruchu w zakresie 50-100), jedynym lekarstwem jest duży bufor. Podobnie jak w przypadku tablic adresów, każdy moduł procesora portu zwykle ma własną pamięć buforową do przechowywania ramek. Im większa ilość tej pamięci, tym mniejsze prawdopodobieństwo utraty ramek podczas przeciążenia, chociaż jeśli średnie ruchu są niezrównoważone, bufor prędzej czy później będzie się przepełniał.

Zazwyczaj przełączniki zaprojektowane do pracy w krytycznych częściach sieci mają pamięć buforową o wielkości kilkudziesięciu lub setek kilobajtów na port.

Dobrze, że ta pamięć buforowa może być realokowana między wieloma portami, ponieważ jednoczesne przeciążenia wielu portów są mało prawdopodobne. Dodatkową funkcją bezpieczeństwa może być wspólny bufor dla wszystkich portów w module zarządzania przełącznikiem. Taki bufor ma zwykle rozmiar kilku megabajtów.

Praca dyplomowa

1.1.1 Ogólna klasyfikacja przełączników

Sieć komputerowa to grupa komputerów połączonych ze sobą kanałem komunikacyjnym. Kanał zapewnia wymianę danych w sieci, czyli wymianę danych pomiędzy komputerami w danej grupie. Sieć może składać się z dwóch lub trzech komputerów lub łączyć kilka tysięcy komputerów. Fizycznie wymiana danych między komputerami może odbywać się za pomocą specjalnego kabla, kabla światłowodowego lub skrętki komputerowej.

Sprzęt sieciowy oraz sprzęt i oprogramowanie pomagają łączyć komputery w sieci i zapewniać ich interakcję. Narzędzia te można podzielić na następujące grupy zgodnie z ich głównym przeznaczeniem funkcjonalnym:

Złącza do urządzeń sieci pasywnej, kable, patchcordy, patchpanele, gniazda telekomunikacyjne itp.;

Aktywne konwertery/adaptery urządzeń sieciowych, modemy, repeatery, mosty, switche, routery itp.

Obecnie rozwój sieci komputerowych następuje w następujących obszarach:

Wzrost prędkości;

Wdrożenie przełączania opartego na segmentacji;

Łączenie sieci za pomocą routingu.

Przełączanie w warstwie 2

Biorąc pod uwagę właściwości drugiego poziomu modelu referencyjnego ISO/OSI i jego klasyczną definicję, można zauważyć, że ten poziom ma główny udział właściwości przełączania.

Warstwa łącza zapewnia niezawodne przesyłanie danych przez kanał fizyczny. W szczególności odnosi się do kwestii adresowania fizycznego (w przeciwieństwie do adresowania sieciowego lub logicznego), topologii sieci, dyscypliny liniowej (w jaki sposób system końcowy wykorzystuje łącze sieciowe), powiadamiania o błędach, dostarczania bloków danych w kolejności i kontroli przepływu informacji .

W rzeczywistości funkcjonalność zdefiniowana przez warstwę łączy modelu OSI służy jako platforma dla niektórych z najpotężniejszych współczesnych technologii. Wagę funkcjonalności warstwy 2 podkreśla fakt, że producenci sprzętu nadal dużo inwestują w rozwój urządzeń o takiej funkcjonalności, czyli przełączników.

Przełączanie w warstwie 3

Przełączanie na trzecim poziomie? jest to routing sprzętowy. Tradycyjne routery realizują swoje funkcje za pomocą procesorów sterowanych programowo, które nazwiemy routingiem programowym. Tradycyjne routery zazwyczaj przesyłają pakiety z prędkością około 500 000 pakietów na sekundę. Przełączniki warstwy 3 działają obecnie z prędkością do 50 milionów pakietów na sekundę. Jego dalszy wzrost jest możliwy, ponieważ każdy moduł interfejsu, podobnie jak w przełączniku drugiej warstwy, jest wyposażony we własny procesor przesyłania pakietów oparty na ASIC. Tak więc zwiększenie liczby modułów prowadzi do wzrostu wydajności routingu. Zastosowanie szybkiej, wielkoskalowej technologii niestandardowych układów scalonych (ASIC) jest główną cechą odróżniającą przełączniki warstwy 3 od tradycyjnych routerów.

Przełącznik to urządzenie, które działa w drugiej/trzeciej warstwie modelu referencyjnego ISO/OSI i jest przeznaczone do łączenia segmentów sieci działających w oparciu o pojedynczy protokół warstwy łącza/sieci. Przełącznik kieruje ruch tylko przez jeden port wymagany do dotarcia do miejsca docelowego.

Rysunek (patrz rysunek 1) przedstawia klasyfikację przełączników według możliwości zarządzania i zgodnie z modelem referencyjnym ISO/OSI.

Hostowane na http://www.allbest.ru/

Rysunek 1 Klasyfikacja przełączników

Rozważmy bardziej szczegółowo cel i możliwości każdego typu przełącznika.

Przełącznik niezarządzany? Jest to urządzenie przeznaczone do łączenia kilku węzłów sieci komputerowej w ramach jednego lub większej liczby segmentów sieci. Przesyła dane tylko bezpośrednio do odbiorcy, z wyjątkiem ruchu rozgłoszeniowego do wszystkich węzłów sieci. Przełącznik niezarządzany nie może wykonywać żadnych innych funkcji.

Switche zarządzalne to bardziej złożone urządzenia, które pozwalają na realizację zestawu funkcji drugiej i trzeciej warstwy modelu ISO/OSI. Mogą być zarządzane przez interfejs WWW, wiersz poleceń przez port konsoli lub zdalnie przez protokół SSH, a także za pomocą protokołu SNMP.

Konfigurowalne przełączniki zapewniają użytkownikom możliwość konfigurowania niektórych ustawień za pomocą prostych narzędzi do zarządzania, interfejsu WWW, uproszczonego interfejsu wiersza poleceń i protokołu SNMP.

Przełączniki warstwy 2 analizują przychodzące ramki, decydują o ich przekazaniu i przekazują je do miejsc docelowych w oparciu o adresy MAC warstwy łącza modelu OSI. Główną zaletą przełączników warstwy 2 jest przezroczystość protokołów wyższych warstw. Ponieważ przełącznik działa w drugiej warstwie, nie musi analizować informacji z wyższych warstw modelu OSI.

Przełączniki warstwy 3 wykonują przełączanie i filtrowanie na podstawie adresów warstwy łącza (warstwa 2) i sieci (warstwa 3) modelu OSI. Takie przełączniki dynamicznie decydują, czy przełączać (warstwa 2), czy kierować (warstwa 3) ruch przychodzący. Przełączniki warstwy 3 wykonują przełączanie grup roboczych i routing między różnymi podsieciami lub wirtualnymi sieciami lokalnymi (VLAN).

Zapewnienie bezpieczeństwa w sieciach komputerowych

Wirus komputerowy (lub po prostu wirus) jest rozumiany jako samodzielny program...

Zapewnienie bezpieczeństwa sieci komputerowej zbudowanej na przełącznikach D-Link

Obecnie jednym ze światowej sławy deweloperów i producentów sprzętu sieciowego i telekomunikacyjnego jest firma D-Link. Oferuje szeroką gamę rozwiązań dla użytkowników domowych, segmentu korporacyjnego...

Przełączniki Ethernet, podobnie jak mosty i routery, umożliwiają segmentację sieci Ethernet. Podobnie jak mosty wieloportowe, przełączniki przekazują pakiety między portami w oparciu o adres docelowy zawarty w każdym pakiecie...

Podstawy organizacji lokalnych sieci komputerowych w oparciu o technologię Ethernet

Chociaż wszystkie przełączniki mają ze sobą wiele wspólnego, sensowne jest podzielenie ich na dwie klasy przeznaczone do rozwiązywania różnych problemów...

Oprogramowanie. Systemy bezpieczeństwa informacji

Grupy sekcji Oprogramowanie systemu kompozycji Oprogramowanie systemowe Systemy operacyjne Sterowniki Sieciowy system operacyjny Sieciowy system operacyjny Sterowniki sieciowe Narzędzia do planowania sieci Kompilatory Plik...

Projektowanie zautomatyzowanego systemu zarządzania magazynem z wykorzystaniem narzędzia Rational Rose CASE

Narzędzia CASE (od Computer Aided Software / System Engineering) pozwalają zaprojektować dowolny system na komputerze. Niezbędny element analizy systemowej i strukturalno-funkcjonalnej, narzędzia CASE pozwalają na modelowanie procesów biznesowych, baz danych...

Lista podstawowych ustawień, które należy wykonać na przełącznikach w ramach tego projektu kursu: ustawianie ogólnych parametrów i interfejsów sieciowych; wirtualne sieci lokalne (VLAN); protokół drzewa opinającego (STP)...

Projektowanie sieci korporacyjnych

Projektowanie sieci lokalnej organizacji

Przełączniki dzielą się na zarządzane i niezarządzane. Bardziej złożone przełączniki umożliwiają zarządzanie przełączaniem w warstwach łącza i sieci modelu OSI. Przełącznikiem można zarządzać za pomocą protokołu interfejsu internetowego...

Opracowanie systemu informacyjnego do automatyzacji pracy wydziałów i komisji kwalifikacyjnej w szkole średniej zawodowej

Pojawienie się technologii CASE i narzędzi CASE poprzedziły badania z zakresu metodologii programowania. Programowanie nabrało cech systematycznego podejścia wraz z rozwojem i implementacją języków wysokiego poziomu...

Rozwój sieci korporacyjnej dla stacji kolejowej

Przełączniki należy dobierać zgodnie z następującą zasadą: Po podłączeniu wszystkich kabli do przełącznika powinno być kilka wolnych portów, aby w przypadku awarii jednego z portów...

Rozwój sieci lokalnej

Przełączniki LAN zostały wybrane przez firmę Zyxel, która sprawdziła się z jak najlepszej strony i jest jednym z najwyższej jakości producentów tego typu produktów na rynku światowym...

Rozwój wielousługowej sieci szerokopasmowej w budynku mieszkalnym

Biorąc pod uwagę fakt, że łączne zapotrzebowanie abonenta na ruch wynosi około 71 Mb/s, to łącze o przepustowości 100 Mb/s wystarczy do normalnej pracy wszystkich urządzeń. Jednak...

Oprogramowanie systemowe. Przetwarzanie informacji testowych

Cel systemu operacyjnego: System operacyjny (OS) to zespół programów systemowych i sterujących ...

Elektroniczne systemy zarządzania dokumentami

Dowolny system workflow może zawierać elementy każdej z poniższych kategorii, jednak większość z nich ma określoną orientację w jednym z obszarów związanych przede wszystkim z pozycjonowaniem produktów...

Ogólna klasyfikacja przełączników

Komputer Sieć to grupa komputerów połączonych ze sobą kanałem komunikacyjnym. Kanał zapewnia wymianę danych w sieci, czyli wymianę danych pomiędzy komputerami w danej grupie. Sieć może składać się z dwóch lub trzech komputerów lub łączyć kilka tysięcy komputerów. Fizycznie wymiana danych między komputerami może odbywać się za pomocą specjalnego kabla, kabla światłowodowego lub skrętki komputerowej.

Sprzęt sieciowy oraz sprzęt i oprogramowanie pomagają łączyć komputery w sieci i zapewniać ich interakcję. Narzędzia te można podzielić na następujące grupy zgodnie z ich głównym przeznaczeniem funkcjonalnym:

Złącza do urządzeń sieci pasywnej, kable, patchcordy, patchpanele, gniazda telekomunikacyjne itp.;

Aktywne konwertery/adaptery urządzeń sieciowych, modemy, repeatery, mosty, switche, routery itp.

Obecnie rozwój sieci komputerowych następuje w następujących obszarach:

Wzrost prędkości;

Wdrożenie przełączania opartego na segmentacji;

Łączenie sieci za pomocą routingu.

Przełączanie w warstwie 2

Biorąc pod uwagę właściwości drugiego poziomu modelu referencyjnego ISO/OSI i jego klasyczną definicję, można zauważyć, że ten poziom ma główny udział właściwości przełączania.

Warstwa łącza zapewnia niezawodne przesyłanie danych przez kanał fizyczny. W szczególności odnosi się do kwestii adresowania fizycznego (w przeciwieństwie do adresowania sieciowego lub logicznego), topologii sieci, dyscypliny liniowej (w jaki sposób system końcowy wykorzystuje łącze sieciowe), powiadamiania o błędach, dostarczania bloków danych w kolejności i kontroli przepływu informacji .

W rzeczywistości funkcjonalność zdefiniowana przez warstwę łączy modelu OSI służy jako platforma dla niektórych z najpotężniejszych współczesnych technologii. Wagę funkcjonalności warstwy 2 podkreśla fakt, że producenci sprzętu nadal dużo inwestują w rozwój urządzeń o takiej funkcjonalności, czyli przełączników.

Przełączanie w warstwie 3

Przełączanie na trzecim poziomie? jest to routing sprzętowy. Tradycyjne routery realizują swoje funkcje za pomocą procesorów sterowanych programowo, które nazwiemy routingiem programowym. Tradycyjne routery zazwyczaj przesyłają pakiety z prędkością około 500 000 pakietów na sekundę. Przełączniki warstwy 3 działają obecnie z prędkością do 50 milionów pakietów na sekundę. Jego dalszy wzrost jest możliwy, ponieważ każdy moduł interfejsu, podobnie jak w przełączniku drugiej warstwy, jest wyposażony we własny procesor przesyłania pakietów oparty na ASIC. Tak więc zwiększenie liczby modułów prowadzi do wzrostu wydajności routingu. Zastosowanie szybkiej, wielkoskalowej technologii niestandardowych układów scalonych (ASIC) jest główną cechą odróżniającą przełączniki warstwy 3 od tradycyjnych routerów.

Przełącznik to urządzenie, które działa w drugiej/trzeciej warstwie modelu referencyjnego ISO/OSI i jest przeznaczone do łączenia segmentów sieci działających w oparciu o pojedynczy protokół warstwy łącza/sieci. Przełącznik kieruje ruch tylko przez jeden port wymagany do dotarcia do miejsca docelowego.

Rysunek (patrz rysunek 1) przedstawia klasyfikację przełączników według możliwości zarządzania i zgodnie z modelem referencyjnym ISO/OSI.

Rysunek 1 Klasyfikacja przełączników

Rozważmy bardziej szczegółowo cel i możliwości każdego typu przełącznika.

Przełącznik niezarządzany? Jest to urządzenie przeznaczone do łączenia kilku węzłów sieci komputerowej w ramach jednego lub większej liczby segmentów sieci. Przesyła dane tylko bezpośrednio do odbiorcy, z wyjątkiem ruchu rozgłoszeniowego do wszystkich węzłów sieci. Przełącznik niezarządzany nie może wykonywać żadnych innych funkcji.

Switche zarządzalne to bardziej złożone urządzenia, które pozwalają na realizację zestawu funkcji drugiej i trzeciej warstwy modelu ISO/OSI. Mogą być zarządzane przez interfejs WWW, wiersz poleceń przez port konsoli lub zdalnie przez protokół SSH, a także za pomocą protokołu SNMP.

Konfigurowalne przełączniki zapewniają użytkownikom możliwość konfigurowania niektórych ustawień za pomocą prostych narzędzi do zarządzania, interfejsu WWW, uproszczonego interfejsu wiersza poleceń i protokołu SNMP.

Przełączniki warstwy 2 analizują przychodzące ramki, decydują o ich przekazaniu i przekazują je do miejsc docelowych w oparciu o adresy MAC warstwy łącza modelu OSI. Główną zaletą przełączników warstwy 2 jest przezroczystość protokołów wyższych warstw. Ponieważ przełącznik działa w drugiej warstwie, nie musi analizować informacji z wyższych warstw modelu OSI.

Przełączniki warstwy 3 wykonują przełączanie i filtrowanie na podstawie adresów warstwy łącza (warstwa 2) i sieci (warstwa 3) modelu OSI. Takie przełączniki dynamicznie decydują, czy przełączać (warstwa 2), czy kierować (warstwa 3) ruch przychodzący. Przełączniki warstwy 3 wykonują przełączanie grup roboczych i routing między różnymi podsieciami lub wirtualnymi sieciami lokalnymi (VLAN).