Коммутаторы

Коммутаторы, устройство и назначение

Сетевой коммутатор – это электронное устройство, предназначенное для передачи данных между разными клиентами в пределах одного сегмента сети. Коммутатор имеет своё другое название – свитч (switch), что в переводе с английского обозначает – переключатель. Коммутатор организует взаимодействие сетевого оборудование на втором уровне сетевой модели OSI. Возможности второго уровня позволяют организовать физическую адресацию в сети на основе MAC – адресов.

Коммутаторы являются младшими помощниками маршрутизаторов. Если коммутаторы организуют передачу пакетов каждый внутри своего сегмента, то маршрутизаторы уже собирают все сегменты в единую сеть. Особенность работы коммутатора заключается в том, что в отличие от хаба (или концентратора) коммутатор пересылает пакет не всем остальным адресатам, а только требуемому. В этом его технологическое преимущество.

Наибольшее распространение коммутаторы приобрели в сетях, построенных по технологии Ethernet. Где требуется организовать несколько малых сегментов для уменьшения рисков возникновения коллизий. Коллизии подразумевают собой сбои, появляющиеся при одновременной передаче пакетов от разных устройств.

По типу управления коммутаторы подразделяются на два класса: управляемые и неуправляемые. Самые простые в использовании и дешёвые – это неуправляемые коммутаторы, которые способны самостоятельно настраиваться при включении сети, анализируя MAC-адреса всех подключенных устройств. Управляемые коммутаторы имеют расширенные возможности по контролю и управлению за организуемой сетью. Блок управления предоставляет соответствующий интерфейс, пользоваться которым не составляет труда, используя простой браузер. Дополнительные возможности по настройке и обслуживанию сети значительно увеличивают стоимость такого оборудования.

Всё большую популярность приобретают так называемые смарт-коммутаторы, которые имеют расширенные функциональные возможности при гораздо меньшей стоимости, по сравнению с полностью управляемыми коммутаторами. Смарт-коммутаторы обычно выпускаются с количеством портов, кратным восьми: 8, 16, 24, и 48. Этот выбор связан с облегчением общего управления под управлением вычислительной техники, где число «восемь» также имеет «магическое» значение.

Сейчас на рынке сетевого оборудования все больше появляется электронного оборудования, позволяющего организовывать передачу данных на скоростях в 10 Гбит / с. Но, тем не менее, большинство сетей работает по технологии Fast Ethernet. Низкие темпы обновления высокотехнологичных сетей стимулируют поставки на рынок новых моделей, у которых скорость работы всех портов не превышает 100 Мбит / с.

Некоторые модели коммутаторов позволяют реализовывать технологию Power over Ehternet (PoE). Её функциональная особенность связана с возможностью одновременной передачи как пакета данных, так и питания. Передавать питание по проводу бывает полезно в некоторых случаях, когда требуется развернуть в сети IP – камеры видеонаблюдения, IP – телефонов или точке беспроводного доступа к сети.

По своим конструктивным особенностям коммутаторы делятся на несколько групп:

• Автономные коммутаторы, имеющие фиксированное количество портов. Чаще всего это неуправляемые коммутаторы, которые решают только тот спектр задач, для которого были спроектированы.
• Модульные коммутаторы. Эти устройства устанавливаются на шасси, на которую можно набирать любое количество абонентов с помощью патч-панелей.
• Стековые коммутаторы, основная особенность которых заключается в том, что несколько подключенных друг к другу устройств могут действовать как единая система.

Стековые коммутаторы представляют значительный интерес для системных администраторов средних и крупных организаций. Модульная структура сетевых коммутаторов позволяет им работать как, автономно, так и в составе более сложной схемы, где каждое устройство является частью целого. Единственным недостатком использования сетевого оборудования на основе стека заключается в том, что при такой схеме не удаётся добиться действительно больших скоростей передачи данных. В этом плане стековые коммутаторы уступают своим автономным модульным коллегам.

Среди производителей коммутирующего оборудования наибольший вес имеют такие корпорации, как D-Link, HP, Huawei. Каждая из компаний сумела привнести в отрасль нечто новое, учитывая то, что сетевые технологии уже давно вдоль и поперёк изучены.