Dom Urednici

Klase Ethernet prekidača. Poređenje mrežnih uređaja. Tehnički parametri sklopki Poređenje sklopki

performanse, su:

brzina filtriranja okvira;
brzina napredovanja kadrova;
propusnost;
kašnjenje prenosa okvir.

Osim toga, postoji nekoliko karakteristika prekidača koje imaju najveći utjecaj na ove specifikacije performansi. To uključuje:

tip komutacije;
veličina bafera okvira;
performanse sklopne matrice;
performanse procesora ili procesora;
veličina preklopni stolovi.

Brzina filtriranja i brzina napredovanja kadra

Filtriranje okvira i brzina prosljeđivanja su dvije ključne karakteristike performansi prekidača. Ove karakteristike su integralni indikatori i ne ovise o tome kako je prekidač tehnički implementiran.

Brzina filtriranja

primanje okvira u vaš bafer;
odbacivanje okvira ako je u njemu otkrivena greška (kontrolna suma se ne poklapa, ili je okvir manji od 64 bajta ili veći od 1518 bajtova);
spuštanje okvira za uklanjanje petlji u mreži;
odbacivanje okvira u skladu sa filterima konfigurisanim na portu;
gledanje preklopni stolovi da pronađe odredišni port na osnovu MAC adrese prijemnika okvira i odbaci okvir ako su čvorovi za slanje i prijem okvira povezani na isti port.

Brzina filtriranja gotovo svih prekidača je neblokirajuća - prekidač uspijeva odbaciti okvire brzinom kojom oni pristižu.

Brzina prosljeđivanja određuje brzinu kojom prekidač izvodi sljedeće korake obrade okvira:

primanje okvira u vaš bafer;
gledanje preklopni stolovi u svrhu pronalaženja odredišnog porta na osnovu MAC adrese primaoca okvira;
prijenos okvira u mrežu preko found preklopni sto odredišna luka.

I brzina filtriranja i brzina prosljeđivanja obično se mjere u frejmovima u sekundi. Ako karakteristike komutatora ne određuju za koji protokol i za koju veličinu okvira su date brzine filtriranja i prosljeđivanja, tada se po defaultu pretpostavlja da su ti indikatori dati za Ethernet protokol i okvire minimalne veličine, tj. okviri dužine 64 bajta (bez preambule) sa poljem podataka od 46 bajtova. Korištenje okvira minimalne dužine kao glavnog pokazatelja brzine obrade komutatora objašnjava se činjenicom da takvi okviri uvijek stvaraju najteži način rada komutatora u odnosu na okvire drugih formata sa jednakom propusnošću prenesenih korisničkih podataka. Stoga se pri testiranju prekidača kao najteži test koristi režim minimalne dužine okvira, koji bi trebao provjeriti sposobnost prekidača da radi pod najgorom kombinacijom saobraćajnih parametara.

Prebacivanje protoka mjereno količinom korisničkih podataka (u megabitima ili gigabitima u sekundi) koji se prenose po jedinici vremena kroz njegove portove. Pošto komutator radi na sloju veze podataka, njegovi korisnički podaci su podaci koji se prenose u polje podataka okvira protokola sloja veze podataka - Ethernet, Fast Ethernet itd. Maksimalna vrijednost propusnosti komutatora se uvijek postiže na okvirima od maksimalna dužina, od kada U ovom slučaju, udio režijskih troškova za informacije servisa okvira je mnogo manji nego za okvire minimalne dužine, a vrijeme komutatora obavlja operacije obrade okvira po bajtu korisničkih informacija je znatno manje. Stoga, prekidač može biti blokiran za okvire minimalne dužine, ali i dalje ima vrlo dobru propusnost.

Kašnjenje prijenosa okvira (kašnjenje naprijed) se mjeri kao vrijeme proteklo od trenutka kada prvi bajt okvira stigne na ulazni port prekidača do trenutka kada se ovaj bajt pojavi na njegovom izlaznom portu. Kašnjenje se sastoji od vremena provedenog u baferovanju bajtova okvira, kao i vremena provedenog u procesuiranju okvira od strane prekidača, odnosno gledanja preklopni stolovi, donošenje odluka o prosljeđivanju i dobivanje pristupa okruženju izlaznog porta.

Količina kašnjenja koju uvodi prekidač ovisi o metodi prebacivanja koju koristi. Ako se prebacivanje vrši bez baferovanja, onda su kašnjenja obično mala i kreću se od 5 do 40 μs, a sa puferovanjem punog okvira - od 50 do 200 μs (za okvire minimalne dužine).

Promijenite veličinu stola

Maksimalni kapacitet preklopni stolovi definira ograničenje broja MAC adresa na kojima komutator može istovremeno raditi. IN preklopni sto Za svaki port se mogu pohraniti i dinamički naučene MAC adrese i statičke MAC adrese koje je kreirao administrator mreže.

Maksimalan broj MAC adresa koje se mogu pohraniti preklopni sto, ovisi o primjeni prekidača. D-Link radne grupe i prekidači za male kancelarije obično podržavaju tabele MAC adresa od 1K do 8K. Prekidači velikih radnih grupa podržavaju tabelu MAC adresa sa kapacitetom od 8K do 16K, a mrežni mrežni prekidači obično podržavaju 16K do 64K adresa ili više.

Nedovoljan kapacitet preklopni stolovi može uzrokovati usporavanje prekidača i začepljenje mreže viškom prometa. Ako je tabela prekidača potpuno puna i port naiđe na novu izvornu MAC adresu u dolaznom okviru, komutator neće moći da je unese u tabelu. U ovom slučaju, okvir odgovora na ovu MAC adresu će biti poslan kroz sve portove (osim izvornog porta), tj. će izazvati lavinski prijenos.

Kapacitet bafera okvira

Da bi se obezbedilo privremeno skladištenje okvira u slučajevima kada se ne mogu odmah preneti na izlazni port, svičevi su, u zavisnosti od implementirane arhitekture, opremljeni baferima na ulaznim i izlaznim portovima ili zajedničkim baferom za sve portove. Veličina bafera utječe i na kašnjenje prijenosa okvira i na stopu gubitka paketa. Stoga, što je veća memorija bafera, manja je vjerovatnoća gubitka okvira.

Tipično, prekidači dizajnirani za rad u kritičnim dijelovima mreže imaju međuspremnu memoriju od nekoliko desetina ili stotina kilobajta po portu. Bafer zajednički za sve portove obično ima kapacitet od nekoliko megabajta.

Kako odabrati prekidač s obzirom na postojeću raznolikost? Funkcionalnost modernih modela je vrlo različita. Možete kupiti ili jednostavan neupravljani prekidač ili višenamjenski upravljani prekidač, koji se ne razlikuje mnogo od punopravnog rutera. Primjer potonjeg je Mikrotik CRS125-24G-1S-2HND-IN iz nove Cloud Router Switch linije. U skladu s tim, cijena takvih modela bit će mnogo veća.

Stoga, prilikom odabira prekidača, prije svega, morate odlučiti koje funkcije i parametre modernih prekidača trebate, a za koje ne biste trebali preplatiti. Ali prvo, malo teorije.

Vrste prekidača

Međutim, ako su se prethodno upravljani prekidači razlikovali od neupravljanih prekidača, uključujući širi spektar funkcija, sada razlika može biti samo u mogućnosti ili nemogućnosti daljinskog upravljanja uređajem. Što se ostalog tiče, proizvođači dodaju dodatnu funkcionalnost čak i najjednostavnijim modelima, često povećavajući njihovu cijenu.

Stoga je u ovom trenutku klasifikacija prekidača po nivou informativnija.

Prebacite nivoe

Da bismo odabrali prekidač koji najbolje odgovara našim potrebama, moramo znati njegov nivo. Ova postavka se određuje na osnovu mrežnog modela OSI (prijenos podataka) koji uređaj koristi.

Uređaji prvi nivo, koristeći fizički prijenos podataka gotovo je nestao sa tržišta. Ako se još neko sjeća čvorišta, onda je ovo samo primjer fizičkog nivoa kada se informacije prenose u kontinuiranom toku.
Nivo 2. Gotovo svi neupravljani prekidači spadaju u ovu kategoriju. tzv kanal mrežni model. Uređaji dijele dolazne informacije u zasebne pakete (okvire), provjeravaju ih i šalju određenom uređaju primaocu. Osnova za distribuciju informacija u prekidačima drugog nivoa su MAC adrese. Od njih, prekidač kompajlira tabelu adresiranja, pamteći koja MAC adresa odgovara kom portu. Ne razumiju IP adrese.

Nivo 3. Odabirom takvog prekidača dobijate uređaj koji već radi sa IP adresama. Podržava i mnoge druge mogućnosti za rad sa podacima: pretvaranje logičkih adresa u fizičke, mrežne protokole IPv4, IPv6, IPX itd., pptp, pppoe, vpn veze i druge. na trećem, mreže nivo prijenosa podataka, rade gotovo svi ruteri i najnapredniji dio svičeva.

Nivo 4. OSI mrežni model koji se ovdje koristi se zove transport. Čak ni svi ruteri nisu objavljeni s podrškom za ovaj model. Distribucija saobraćaja se odvija na inteligentnom nivou - uređaj može raditi sa aplikacijama i, na osnovu zaglavlja paketa podataka, usmjeravati ih na željenu adresu. Osim toga, protokoli transportnog sloja, na primjer TCP, garantuju pouzdanost isporuke paketa, održavaju određeni redoslijed njihovog prijenosa i mogu optimizirati promet.

Odaberite prekidač - pročitajte karakteristike

Kako odabrati prekidač na osnovu parametara i funkcija? Pogledajmo šta se podrazumijeva pod nekim od najčešće korištenih simbola u specifikacijama. Osnovni parametri uključuju:

Broj portova. Njihov broj varira od 5 do 48. Prilikom odabira prekidača, bolje je osigurati rezervu za dalje širenje mreže.

Osnovna brzina prenosa podataka. Najčešće vidimo oznaku 10/100/1000 Mbit/s - brzine koje podržava svaki port uređaja. Odnosno, odabrani prekidač može raditi brzinom od 10 Mbit/s, 100 Mbit/s ili 1000 Mbit/s. Postoji dosta modela koji su opremljeni i gigabitnim i 10/100 Mb/s portovima. Većina modernih prekidača radi u skladu sa IEEE 802.3 Nway standardom, automatski otkrivajući brzine portova.

Bandwidth i Interni Bandwidth. Prva vrijednost, koja se također naziva matrica prebacivanja, je maksimalna količina saobraćaja koja se može proći kroz komutator u jedinici vremena. Izračunava se vrlo jednostavno: broj portova x brzina porta x 2 (dupleks). Na primjer, 8-portni gigabitni prekidač ima propusnost od 16 Gbps.
Internu propusnost obično navodi proizvođač i potrebna je samo za poređenje s prethodnom vrijednošću. Ako je deklarirana interna propusnost manja od maksimalne, uređaj se neće dobro nositi s velikim opterećenjem, usporiti i zamrznuti.

Auto MDI/MDI-X detekcija. Ovo je auto-detekcija i podrška za oba standarda po kojima je upredena parica presvučena, bez potrebe za ručnom kontrolom veza.

Slotovi za proširenje. Mogućnost povezivanja dodatnih interfejsa, na primjer, optičkih.

Veličina tabele MAC adresa. Da biste odabrali prekidač, važno je unaprijed izračunati veličinu tablice koja vam je potrebna, po mogućnosti uzimajući u obzir buduće proširenje mreže. Ako u tabeli nema dovoljno unosa, prekidač će upisati nove preko starih, a to će usporiti prenos podataka.

Form factor. Prekidači su dostupni u dva tipa kućišta: desktop/zid i stalak. U potonjem slučaju, standardna veličina uređaja je 19 inča. Specijalne uši za montažu na stalak mogu se ukloniti.

Odabiremo prekidač sa funkcijama koje su nam potrebne za rad s prometom

kontrola protoka ( Kontrola protoka, IEEE 802.3x protokol). Omogućava koordinaciju slanja i prijema podataka između uređaja za slanje i komutatora pod velikim opterećenjem, kako bi se izbjegao gubitak paketa. Ovu funkciju podržava gotovo svaki prekidač.

Jumbo okvir- povećani paketi. Koristi se za brzine od 1 Gbit/sec i više, omogućava vam da ubrzate prijenos podataka smanjenjem broja paketa i vremena za njihovu obradu. Funkcija se nalazi u gotovo svakom prekidaču.

Full-duplex i Half-duplex modovi. Gotovo svi moderni prekidači podržavaju automatsko pregovaranje između poludupleksa i punog dupleksa (prenos podataka samo u jednom smjeru, prijenos podataka u oba smjera u isto vrijeme) kako bi se izbjegli problemi u mreži.

Određivanje prioriteta saobraćaja (IEEE 802.1p standard)- uređaj može identificirati važnije pakete (na primjer, VoIP) i poslati ih prvi. Prilikom odabira prekidača za mrežu u kojoj će značajan dio prometa biti audio ili video, obratite pažnju na ovu funkciju

Podrška VLAN(standardno IEEE 802.1q). VLAN je pogodno sredstvo za razgraničenje zasebnih sekcija: interne mreže preduzeća i javne mreže za klijente, razna odeljenja itd.

Za osiguranje sigurnosti unutar mreže, kontrolu ili provjeru performansi mrežne opreme, može se koristiti preslikavanje (dupliciranje saobraćaja). Na primjer, sve dolazne informacije šalju se na jedan port radi provjere ili snimanja od strane određenog softvera.

Port Forwarding. Ova funkcija će vam možda trebati za postavljanje servera s pristupom Internetu ili za igre na mreži.

Zaštita petlje - STP i LBD funkcije. Posebno je važno pri odabiru neupravljanih prekidača. Gotovo je nemoguće otkriti formiranu petlju u njima - zapetljani dio mreže, uzrok mnogih grešaka i zamrzavanja. LoopBack Detection automatski blokira port na kojem je došlo do petlje. STP protokol (IEEE 802.1d) i njegovi napredniji potomci - IEEE 802.1w, IEEE 802.1s - djeluju malo drugačije, optimizirajući mrežu za strukturu stabla. U početku, struktura predviđa rezervne, petljaste grane. One su podrazumevano onemogućene, a prekidač ih pokreće samo kada dođe do gubitka na nekoj od glavnih linija.

Agregacija linkova (IEEE 802.3ad). Povećava propusnost kanala kombinovanjem više fizičkih portova u jedan logički. Maksimalna propusnost prema standardu je 8 Gbit/sec.

Slaganje. Svaki proizvođač ima svoj vlastiti dizajn slaganja, ali općenito se ova karakteristika odnosi na virtualnu kombinaciju više prekidača u jednu logičku jedinicu. Svrha slaganja je da se dobije veći broj portova nego što je to moguće sa fizičkim prekidačem.

Funkcije prekidača za praćenje i rješavanje problema

Mnogi prekidači otkrivaju neispravnu kablovsku vezu, obično kada je uređaj uključen, kao i vrstu kvara - prekid žice, kratki spoj itd. Na primjer, D-Link pruža posebne indikatore na tijelu:

Zaštita od prometa virusa (Safeguard Engine). Tehnika vam omogućava da povećate stabilnost rada i zaštitite centralni procesor od preopterećenja "smećem" prometa virusnih programa.

Power Features

Uštedu energije.Kako odabrati prekidač koji će vam uštedjeti energiju? Obrati pažnjue za prisustvo funkcija za uštedu energije. Neki proizvođači, kao što je D-Link, proizvode prekidače sa regulacijom potrošnje energije. Na primjer, pametni prekidač nadzire uređaje koji su na njega povezani, a ako bilo koji od njih trenutno ne radi, odgovarajući port se stavlja u “sleep mode”.

Napajanje preko Etherneta (PoE, IEEE 802.af standard). Prekidač koji koristi ovu tehnologiju može napajati uređaje spojene na njega preko upredenih parica.

Ugrađena zaštita od groma. Vrlo potrebna funkcija, ali moramo imati na umu da takvi prekidači moraju biti uzemljeni, inače zaštita neće raditi.

web stranica- 42,52 KB

230106

(šifra specijalnosti)

NASTAVNI RAD

po disciplini

Predmet:

SGPEC 230106.11.15.

Studentska grupa: TO3A08, Korchagin A. G.

Učitelj: Chirochkin E.I.

Datum odbrane: _______________________ Evaluacija__________

Saransk

2011

Ministarstvo obrazovanja i nauke Ruske Federacije

FGOU SPO "Saransk State Industrial and Economic College"

230106

(šifra specijalnosti)

ZADATAK ZA KURSNI RAD

po disciplini Računarske mreže i telekomunikacije

učenik grupe TO3A08, Korčagin A. G.

Predmet: Prekidači: karakteristike i specifikacije

Nastavni rad je završen na 28 listova i uključuje sljedeće dijelove:

Uvod

1 Karakteristike mrežnog prekidača

2 Klasifikacija savremenih prekidača

3 Karakteristike prekidača

Zaključak

Spisak korištenih izvora

Datum izdavanja: ________________ Direktor odjel: ______________

Rok: ____________ Nastavnik: _______________

Uvod………………………………………………………………………………………………5

Karakteristike mrežnog prekidača……………………………………………………………………… 10

Switch i njegova uloga u strukturiranju mreže…………………………………10
Princip rada …………………………………………………………………………… …..11

Klasifikacija savremenih prekidača……………………………………………….. 14

Prema načinu kadrovskog napredovanja………………………………………………...14

U hodu ………………………………………………………………………………… ....14
Sa međuskladištem……………………………………………………………………..14

Prema algoritmu principa rada………………………………………………………………………….15

Transparentni prekidači……………………………………………………………………… 15

Prekidači koji implementiraju algoritam izvornog rutiranja……………………………………………………………………….15

Prekidači koji implementiraju algoritam razapinjućeg stabla…………16

Prema unutrašnjoj logičkoj arhitekturi…………………………………………….. 16

Prekidači sa sklopnom matricom………………………………...16
Prekidači sa zajedničkom magistralom…………………………………………………………..17
Prekidači dijeljene memorije……………………………………18
Kombinovani prekidači…………………………………………….19

Prema području primjene…………………………………………………………………………..20

Prekidači sa fiksnim brojem portova…………………………20
Modularni prekidači………………………………………………………………………….20
Naslagani prekidači………………………………………………………………………………… ….21

Tehnologije prebacivanja………………………………………………………………..21

Ethernet prekidači………………………………………………………………….. .21
Token Ring prekidači………………………………………………………………………….22
FDDI prekidači…………………………………………………………………………23

Karakteristike prekidača………………………………………………………………………… ………24

Širina pojasa………………………………………………………………………… ………24
Kašnjenje prijenosa okvira…………………………………………………….24
Brzina kretanja okvira kroz mrežu……………………………………………….25
Brzina filtriranja………………………………………………………………………..25

Zaključak…………………………………………………………………………………………….26

Spisak korištenih izvora………………………………………………………………………………………. ..27

Uvod

Kada se situacija promijenila krajem 80-ih - početkom 90-ih - pojavom brzih protokola, personalnih računara visokih performansi, multimedijalnih informacija i podjele mreže na veliki broj segmenata - klasični mostovi više nisu mogli da se nose sa poslom. Posluživanje tokova okvira između sada više portova koristeći jednu procesorsku jedinicu zahtijevalo je značajno povećanje brzine procesora, a ovo je prilično skupo rješenje. Rešenje koje je „porodilo” prekidače pokazalo se efikasnijim (slika 1): za servisiranje protoka koji stiže na svaki port, u uređaj su instalirani zasebni specijalizovani procesori za svaki od portova, koji su implementirali algoritam mosta.

Slika 1 Prekidač

U suštini, komutator je višeprocesorski most sposoban da istovremeno prosljeđuje okvire između svih parova svojih portova odjednom. Ali ako se, kada su dodane procesorske jedinice, računar nije prestao nazivati kompjuterom, već je dodat samo pridjev „višeprocesorski“, tada je došlo do metamorfoze s višeprocesorskim mostovima - pretvorili su se u prekidače. To je omogućeno metodom komunikacije između pojedinačnih procesora prekidača - bili su povezani komutacijskom matricom, slično matricama višeprocesorskih računala koje povezuju procesore s memorijskim blokovima. Postupno su svičevi zamijenili klasične jednoprocesorske mostove iz lokalnih mreža. Glavni razlog za to su vrlo visoke performanse s kojima svičevi prenose okvire između segmenata mreže. Ako bi mostovi mogli čak i da uspore mrežu kada su njihove performanse bile manje od intenziteta toka međusegmentnog okvira, tada se prekidači uvijek oslobađaju s port procesorima koji mogu prenositi okvire maksimalnom brzinom za koju je protokol dizajniran. Uz to, paralelni prijenos okvira između portova učinio je performanse komutatora nekoliko redova veličine višim od mostova - svičevi mogu prenijeti do nekoliko miliona okvira u sekundi, dok mostovi obično obrađuju 3-5 hiljada frejmova u sekundi. daj mi sekund. To je predodredilo sudbinu mostova i skretnica. Zajednička upotreba zajedničkog kablovskog sistema od strane mnogih računara dovodi do značajnog smanjenja performansi mreže pod gustim saobraćajem. Zajedničko okruženje više ne može da se nosi sa protokom prenetih okvira i na mreži se pojavljuje red računara koji čeka na pristup. Ovaj problem se može riješiti logičkim strukturiranjem mreže pomoću prekidača (slika 2). Logičko mrežno strukturiranje se odnosi na podelu zajedničkog zajedničkog okruženja na logičke segmente kako bi se lokalizovao saobraćaj svakog pojedinačnog mrežnog segmenta. U ovom slučaju, pojedinačni mrežni segmenti su povezani pomoću uređaja kao što su prekidači. Mreža podijeljena na logičke segmente ima veće performanse i pouzdanost. Prednosti podjele zajedničkog okruženja na logičke segmente:

Jednostavnost topologije mreže, koja omogućava lako proširenje broja čvorova;

Nema gubitka okvira zbog prelivanja bafera komunikacionih uređaja, budući da se novi okvir ne prenosi u mrežu dok se ne primi prethodni - sistem srednje podjele sam reguliše protok okvira i suspenduje stanice koje prečesto generišu okvire, prisiljavajući ih čekati pristup;

Jednostavnost protokola, osiguravanje niske cijene komutacijske opreme.

Slika 2 Logička struktura mreže pomoću prekidača

Budući da mreža sadrži grupe računara koji prvenstveno međusobno razmjenjuju informacije, podjela mreže na logičke segmente poboljšava performanse mreže – promet je lokaliziran unutar grupa, a opterećenje njihovih zajedničkih kablovskih sistema je značajno smanjeno.

Relevantnost Odabrana tema istraživanja određena je, prije svega, brzim ulaskom lokalnih mreža u gotovo sve aspekte informatičke djelatnosti. Mrežni uređaji koji poboljšavaju performanse mreže sastavni su dio lokalnih mreža. Organizacija lokalnih mreža korištenjem mrežne opreme postala je norma pri projektiranju velikih mreža. Ova norma je zamenila mreže izgrađene isključivo na segmentima kablova koje računari na mreži koriste za prenos informacija.

Drugo, u posljednjih nekoliko godina (od 2006.), svičevi su počeli primjetno da potiskuju rutere sa svojih čvrsto uspostavljenih pozicija. Ruteri su zauzeli centralno mjesto u mreži zgrada, a svičevima je dodijeljeno mjesto na nivou etažne mreže. Osim toga, obično je bilo malo prekidača - instalirani su samo u veoma zauzetim segmentima mreže ili za povezivanje servera visokih performansi. Prekidači su počeli da premeštaju rutere iz centra mreže na periferiju gde su se koristili za povezivanje lokalne mreže sa globalnom. Centralno mjesto u mreži zgrade zauzimao je modularni korporativni prekidač, koji je na svojoj internoj, vrlo produktivnoj okosnici objedinio sve mreže spratova i odjela. Prekidači su zamijenili rutere jer se pokazalo da je njihov omjer cijene i performansi mnogo niži od onog kod rutera. Naravno, trend povećanja uloge komutatora u lokalnim mrežama nije apsolutan. I ruteri još uvijek imaju svoje aplikacije gdje je njihova upotreba racionalnija od svičeva. Ruteri ostaju nezamjenjivi pri povezivanju lokalne mreže na globalnu.

Cilj rada– otkriti suštinu principa rada prekidača, njegove karakteristike i karakteristike, kao i razmotriti obim njegove primjene.

Zadaci istraživački rad:

Objasniti pojam prekidača, suštinu principa rada, svrhu i ulogu njegove upotrebe u radu lokalnih mreža;

Razmotrite različite klasifikacije i karakteristike ovog uređaja;

Analizirati relevantnost i izglede za korištenje prekidača u organizaciji lokalnih mreža.

Predmet proučavanja Prekidač je jedan od najperspektivnijih mrežnih uređaja koji se koristi u organizaciji lokalnih mreža.

Predmet istraživanja su karakteristike i karakteristike prekidača.

Struktura rada.

Prvo poglavlje opisuje karakteristike mrežnog prekidača, njegov koncept, ulogu u strukturiranju mreže i princip rada.

Drugo poglavlje opisuje klasifikaciju modernih prekidača:

Metodom kadrovskog napredovanja;

Prema principu rada algoritma;

Internom logičkom arhitekturom;

Po području primjene;

Prebacite tehnologije.

Treće poglavlje opisuje karakteristike prekidača.

1 Karakteristike mrežnog prekidača

U ovom poglavlju ćemo pogledati koncept prekidača, svrhu njegove upotrebe i princip rada.

Switch i njegova uloga u strukturiranju mreže

Prekidač ili prekidač je uređaj dizajniran da poveže nekoliko čvorova računarske mreže unutar jednog segmenta. Prekidač prenosi podatke samo direktno primaocu. Ovo poboljšava performanse i sigurnost mreže oslobađajući druge segmente mreže da moraju (i biti u mogućnosti) da obrađuju podatke koji im nisu namijenjeni. Prekidač može ujediniti hostove na istoj mreži prema njihovim MAC adresama. Prekidač dijeli cjelokupni medij za prijenos podataka na logičke segmente. Logički segment se formira kombinovanjem više fizičkih segmenata (kablovskih segmenata). Svaki logički segment je povezan sa zasebnim portom prekidača (slika 3). Kada okvir stigne na bilo koji od portova, komutator ponavlja ovaj okvir samo na portu na koji je segment povezan. Prekidač prenosi okvire paralelno. Sadržaj

Uvod………………………………………………………………………………………………5
Karakteristike mrežnog prekidača……………………………………………………………10
Switch i njegova uloga u strukturiranju mreže…………………………………10
Princip rada………………………………………………………………………………………………..11
Klasifikacija savremenih prekidača………………………………………………..14
Prema načinu kadrovskog napredovanja………………………………………………...14
U hodu……………………………………………………………………………………………..14
Sa međuskladištem……………………………………………………………………..14
Prema algoritmu principa rada………………………………………………………………………….15
Transparentni prekidači…………………………………………………………………………15
Prekidači koji implementiraju algoritam izvornog rutiranja…………………………………………………………………………………………………….15
Prekidači koji implementiraju algoritam razapinjućeg stabla…………16
O internoj logičkoj arhitekturi…………………………………………………...16
Prekidači sa sklopnom matricom………………………………...16
Prekidači sa zajedničkom magistralom…………………………………………………………..17
Prekidači dijeljene memorije……………………………………18
Kombinovani prekidači…………………………………………….19
Prema području primjene……………………………………………………..20
Prekidači sa fiksnim brojem portova…………………………20
Modularni prekidači………………………………………………………………………….20
Naslagani prekidači……………………………………………………….21
Switch tehnologije…………………………………………………………………..21
Ethernet prekidači……………………………………………………………21
Token Ring prekidači………………………………………………………………………….22
FDDI prekidači…………………………………………………………………………23
Karakteristike prekidača…………………………………………………………24
Širina pojasa…………………………………………………………24
Kašnjenje prijenosa okvira…………………………………………………….24
Brzina kretanja okvira kroz mrežu……………………………………………….25
Brzina filtriranja………………………………………………………………………..25
Zaključak…………………………………………………………………………………………….26
Spisak korištenih izvora………………………………………………………………………….27

Tema gigabitnog pristupa postaje sve aktuelnija, pogotovo sada, kada konkurencija raste, ARPU pada, a tarife od čak 100 Mbita nikoga neće iznenaditi. Već duže vrijeme razmatramo pitanje prelaska na gigabitni pristup. Odvratila me je cijena opreme i komercijalna izvodljivost. Ali konkurenti ne spavaju, a kada je čak i Rostelecom počeo da daje tarife veće od 100 Mbita, shvatili smo da ne možemo više da čekamo. Uz to, cijena gigabitnog porta je značajno pala i instaliranje FastEthernet switcha, koji će za par godina ipak morati biti zamijenjen gigabitnim, jednostavno je postalo neisplativo. Zato smo počeli da biramo gigabitni prekidač za upotrebu na nivou pristupa.

Pregledali smo različite modele gigabitnih prekidača i odabrali dva koja su bila najpogodnija u smislu parametara, a istovremeno su ispunila naša očekivanja u pogledu budžeta. To su Dlink DGS-1210-28ME i .

Okvir

Telo SNR-a je napravljeno od debelog, izdržljivog metala, što ga čini težim od svog "konkurenta". D-link je napravljen od tankog čelika, što mu daje prednost u težini. Međutim, čini ga podložnijim vanjskim utjecajima zbog manje čvrstoće.

D-link je kompaktniji: njegova dubina je 14 cm, dok je SNR 23 cm SNR konektor za napajanje nalazi se na prednjoj strani, što nesumnjivo olakšava instalaciju.

Napajanja

D-link napajanje

Napajanje SNR

Unatoč činjenici da su izvori napajanja vrlo slični, ipak smo pronašli razlike. D-link napajanje je napravljeno ekonomično, možda čak i previše ekonomično - na ploči nema laka, a zaštita od smetnji na ulazu i izlazu je minimalna. Kao rezultat toga, prema Dlinku, postoji zabrinutost da će ove nijanse uticati na osjetljivost prekidača na udare struje i rad u promjenjivoj vlažnosti i u prašnjavim uvjetima.

Razvodna ploča

Obje ploče su izrađene pažljivo, nema zamjerki na ugradnju, međutim, SNR ima kvalitetniji tekstolit, a ploča je izrađena tehnologijom bezolovnog lemljenja. Poenta, naravno, nije u tome da SNR sadrži manje olova (što nikoga u Rusiji neće uplašiti), već da se ovi prekidači proizvode na modernijoj liniji.

Osim toga, opet, kao iu slučaju napajanja, D-link je uštedio na premazu laka. SNR ima premaz laka na ploči.

Očigledno se pretpostavlja da bi radni uvjeti D-link pristupnih prekidača trebali biti a priori odlični - čisto, suho, hladno... pa, kao i svi ostali. ;)

Hlađenje

Oba prekidača imaju pasivni sistem hlađenja. D-link ima veće radijatore i to je definitivan plus. Međutim, SNR ima slobodan prostor između ploče i zadnjeg zida, što pozitivno utiče na rasipanje toplote. Dodatna nijansa je prisustvo ploča za rasipanje topline smještenih ispod čipa, koje prenose toplinu na tijelo prekidača.

Napravili smo mali test - izmjerili smo temperaturu hladnjaka na čipu u normalnim uvjetima:

Prekidač se postavlja na sto na sobnoj temperaturi 22C,
Instalirana 2 SFP modula,
Čekamo 8-10 minuta.

Rezultati testa su bili iznenađujući - D-link se zagrevao do 72C, dok je SNR - samo do 63C. Bolje je ne razmišljati o tome šta će se dogoditi sa D-linkom u čvrsto upakovanoj kutiji na ljetnim vrućinama.

Temperatura na D-linku 72 stepena

Na SNR 61 C let je normalan

Zaštita od groma

Prekidači su opremljeni raznim sistemima zaštite od groma. D-link koristi gasne pražnječe. SNR ima varistore. Svaki od njih ima svoje prednosti i nedostatke. Međutim, vrijeme odziva varistora je bolje, a to pruža bolju zaštitu samog prekidača i pretplatničkih uređaja koji su na njega povezani.

Sažetak

D-link ostavlja osjećaj uštede na svim komponentama - na napajanju, ploči, kućištu. Stoga se u ovom slučaju čini kao poželjniji proizvod za nas.

Filtriranje okvira i brzine prosljeđivanja su dvije ključne karakteristike performansi prekidača. Ove karakteristike su integralne i ne zavise od toga kako je prekidač tehnički implementiran.

Brzina filtriranja je brzina kojom prekidač izvodi sljedeće korake obrade okvira:

1. Primite okvir u svoj bafer.

3. Uništavanje okvira, budući da njegov odredišni port i izvorni port pripadaju jednologičkom segmentu.

Brzina filtriranja gotovo svih prekidača nije faktor blokiranja - prekidač uspijeva odbaciti okvire brzinom kojom oni pristižu.

Brzina prosljeđivanja je brzina kojom komutator izvodi sljedeće faze obrade okvira.

1. Primite okvir u svoj bafer.

2. Pogledajte tabelu adresa da pronađete port za odredišnu adresu okvira.

3. Prenos okvira u mrežu preko odredišnog porta koji se nalazi u tablici adresa.

Latencija prijenosa okvira mjeri se kao vrijeme proteklo od trenutka kada prvi bajt okvira stigne na ulazni port prekidača do trenutka kada se ovaj bajt pojavi na njegovom izlaznom portu. Latencija je zbir vremena provedenog u baferovanju bajtova okvira i vremena utrošenog na obradu okvira od strane prekidača - pregledavanje tablice adresa, donošenje odluka o filtriranju ili prosljeđivanju, dobivanje pristupa okruženju izlaznog porta. Količina kašnjenja koju uvodi prekidač zavisi od njegovog načina rada. Ako se prebacivanje vrši „u hodu“, onda su kašnjenja obično mala i kreću se od 5 do 40 μs, a kod baferovanja punog okvira - od 50 do 200 μs za okvire minimalne dužine pri prenosu brzinom od 10 Mbit/ s. Prekidači koji podržavaju brže verzije Etherneta uvode manje kašnjenja u procesu prosljeđivanja okvira.

Performanse komutatora određuju se količinom korisničkih podataka koji se prenose po jedinici vremena kroz njegove portove, a mjere se u megabitima po sekundi (Mbps). Pošto komutator radi na sloju veze podataka, njegovi korisnički podaci su podaci koji se prenose u podatkovnom polju Ethernet okvira.

Maksimalna vrijednost performansi prekidača se uvijek postiže na okvirima maksimalne dužine, budući da je u ovom slučaju udio režijskih troškova za režijske troškove okvira minimalan. Prekidač je uređaj sa više portova, tako da je uobičajeno da se okarakteriše kao da ima maksimalne ukupne performanse dok istovremeno prenosi saobraćaj preko svih svojih portova.

Za obavljanje operacija svakog porta, svičevi najčešće koriste namjensku procesorsku jedinicu s vlastitom memorijom za pohranjivanje vlastite kopije tablice adresa. Svaki port pohranjuje samo one skupove adresa s kojima je nedavno radio, tako da se kopije tablice adresa različitih procesorskih modula po pravilu ne podudaraju.

Maksimalan broj MAC adresa koje procesor porta može zapamtiti ovisi o primjeni prekidača. Prekidači radne grupe obično podržavaju samo nekoliko adresa po portu jer su dizajnirani da formiraju mikrosegmente. Prekidači odjela moraju podržavati nekoliko stotina adresa, a mrežni mrežni prekidači moraju podržavati do nekoliko hiljada (obično 4000-8000 adresa).

Nedovoljan kapacitet adresne tablice može uzrokovati usporavanje prekidača i začepljenje mreže viškom prometa. Ako je tabela adresa port procesora potpuno puna i naiđe na novu izvornu adresu u dolaznom okviru, procesor mora ukloniti sve stare adrese iz tabele i postaviti novu na njeno mjesto. Ova operacija sama po sebi oduzima dio vremena procesora, ali glavni gubitak performansi se opaža kada stigne okvir sa odredišnom adresom koja je morala biti uklonjena iz tablice adresa. Pošto je odredišna adresa okvira nepoznata, komutator mora proslijediti okvir na sve ostale portove. Neki proizvođači prekidača rješavaju ovaj problem promjenom algoritma za rukovanje okvirima s nepoznatom odredišnom adresom. Jedan od portova komutatora je konfigurisan kao trunk port, na koji se podrazumevano šalju svi okviri sa nepoznatom adresom. Okvir se prenosi na trunk port pod pretpostavkom da je ovaj port povezan sa komutatorom višeg nivoa (u hijerarhijskom povezivanju komutatora u velikoj mreži), koji ima dovoljan kapacitet adresne tablice i „zna“ gde bilo koji okvir može biti poslano.