Třídy ethernetových přepínačů. Porovnání síťových zařízení. Technické parametry spínačů Porovnání spínačů
- rychlost filtrování snímků;
- rychlost postupu personálu;
- propustnost;
- zpoždění přenosu rám.
Kromě toho existuje několik charakteristik přepínače, které mají největší vliv na tyto výkonové specifikace. Tyto zahrnují:
- typ spínání;
- velikost vyrovnávací paměti snímků;
- výkon spínací matice;
- výkon procesoru nebo procesorů;
- velikost přepínací tabulky.
Rychlost filtrování a rychlost posunu snímků
Filtrování snímků a rychlost předávání jsou dvě klíčové výkonnostní charakteristiky přepínače. Tyto charakteristiky jsou integrálními indikátory a nezávisí na tom, jak je přepínač technicky realizován.
Rychlost filtrace
- příjem rámce do vašeho bufferu;
- zahození rámce, pokud je v něm zjištěna chyba (kontrolní součet se neshoduje nebo je rámec menší než 64 bajtů nebo více než 1518 bajtů);
- zahazování rámců pro odstranění smyček v síti;
- vyřazení rámce v souladu s filtry konfigurovanými na portu;
- prohlížení přepínací tabulky najít cílový port na základě MAC adresy přijímače rámce a zahodit rámec, pokud jsou vysílací a přijímací uzly rámce připojeny ke stejnému portu.
Rychlost filtrování téměř všech přepínačů je neblokující - přepínač zvládá zahazovat snímky rychlostí, jakou přicházejí.
Rychlost předávání určuje rychlost, s jakou přepínač provádí následující kroky zpracování snímků:
- příjem rámce do vašeho bufferu;
- prohlížení přepínací tabulky za účelem nalezení cílového portu na základě MAC adresy příjemce rámce;
- přenos rámce do sítě přes nalezený spínací stůl cílový přístav.
Rychlost filtrování i rychlost předávání se obvykle měří ve snímcích za sekundu. Pokud vlastnosti přepínače neurčují, pro jaký protokol a pro jakou velikost rámce jsou uvedeny rychlosti filtrování a předávání, pak se standardně předpokládá, že tyto indikátory jsou uvedeny pro protokol Ethernet a rámce minimální velikosti, tzn. rámce dlouhé 64 bajtů (bez preambule) s datovým polem 46 bajtů. Použití rámců minimální délky jako hlavního ukazatele rychlosti zpracování přepínače je vysvětleno skutečností, že takové rámce vždy vytvářejí nejobtížnější provozní režim přepínače ve srovnání s rámci jiných formátů se stejnou propustností přenášených uživatelských dat. Proto se při testování přepínače používá režim minimální délky rámce jako nejobtížnější test, který by měl ověřit schopnost přepínače fungovat při nejhorší kombinaci provozních parametrů.
Přepnout propustnost měřeno množstvím uživatelských dat (v megabitech nebo gigabitech za sekundu) přenesených za jednotku času přes jeho porty. Vzhledem k tomu, že přepínač pracuje na vrstvě datového spojení, jeho uživatelskými daty jsou data, která jsou přenášena do datového pole rámců protokolu vrstvy datového spojení - Ethernet, Fast Ethernet atd. Maximální hodnoty propustnosti přepínače je vždy dosaženo na rámcích maximální délka, od kdy kdy V tomto případě je podíl režijních nákladů na informace o rámcové službě mnohem nižší než u rámců o minimální délce a doba, po kterou přepínač provádí operace zpracování rámce na bajt uživatelských informací, je výrazně nižší. Proto může být přepínač blokující pro rámce minimální délky, ale stále má velmi dobrou propustnost.
Zpoždění přenosu snímku (dopředné zpoždění) se měří jako čas, který uplynul od okamžiku, kdy první bajt rámce dorazí na vstupní port přepínače, do okamžiku, kdy se tento bajt objeví na jeho výstupním portu. Zpoždění se skládá z času stráveného ukládáním bajtů rámce do vyrovnávací paměti a také času stráveného zpracováním rámce přepínačem, konkrétně prohlížením přepínací tabulky, rozhodování o předávání a získávání přístupu k prostředí výstupního portu.
Míra latence zaváděná přepínačem závisí na metodě přepínání, kterou používá. Pokud se přepínání provádí bez vyrovnávací paměti, jsou zpoždění obvykle malá a pohybují se od 5 do 40 μs a s vyrovnávací pamětí celého snímku - od 50 do 200 μs (pro snímky minimální délky).
Přepnout velikost stolu
Maximální kapacita přepínací tabulky definuje limit počtu MAC adres, které může switch současně obsluhovat. V spínací stůl Pro každý port lze uložit jak dynamicky naučené MAC adresy, tak statické MAC adresy, které byly vytvořeny správcem sítě.
Maximální počet adres MAC, které lze uložit spínací stůl, závisí na použití přepínače. Přepínače D-Link pro pracovní skupiny a malé kanceláře obvykle podporují tabulky MAC adres 1K až 8K. Přepínače velkých pracovních skupin podporují tabulku MAC adres s kapacitou 8 000 až 16 000 a přepínače páteřní sítě obvykle podporují 16 000 až 64 000 adres nebo více.
Nedostatečná kapacita přepínací tabulky může způsobit zpomalení přepínače a zanesení sítě nadměrným provozem. Pokud je tabulka přepínačů zcela plná a port narazí na novou zdrojovou MAC adresu v příchozím rámci, přepínač ji nebude moci zadat do tabulky. Rámec odpovědi na tuto MAC adresu bude v tomto případě odeslán přes všechny porty (kromě zdrojového portu), tzn. způsobí lavinový přenos.
Kapacita vyrovnávací paměti snímků
Pro dočasné uložení rámců v případech, kdy je nelze okamžitě přenést na výstupní port, jsou přepínače v závislosti na implementované architektuře vybaveny buffery na vstupních a výstupních portech nebo společným bufferem pro všechny porty. Velikost vyrovnávací paměti ovlivňuje jak zpoždění přenosu rámce, tak rychlost ztráty paketů. Čím větší je tedy vyrovnávací paměť, tím menší je pravděpodobnost ztráty rámce.
Přepínače navržené pro provoz v kritických částech sítě mají obvykle vyrovnávací paměť o velikosti několika desítek nebo stovek kilobajtů na port. Vyrovnávací paměť společná pro všechny porty má obvykle kapacitu několik megabajtů.
Jak vybrat přepínač vzhledem k existující odrůdě? Funkčnost moderních modelů je velmi odlišná. Pořídit si můžete buď jednoduchý nemanažovaný switch, nebo multifunkční řízený switch, který se příliš neliší od plnohodnotného routeru. Příkladem druhého je Mikrotik CRS125-24G-1S-2HND-IN z nové řady Cloud Router Switch. V souladu s tím bude cena těchto modelů mnohem vyšší.
Při výběru vypínače se proto musíte především rozhodnout, které z funkcí a parametrů moderních vypínačů potřebujete a za které byste neměli přeplácet. Nejprve ale trocha teorie.
Typy spínačů
Pokud se však dříve spravované přepínače lišily od neřízených přepínačů, včetně širší škály funkcí, nyní může být rozdíl pouze v možnosti či nemožnosti vzdálené správy zařízení. Pokud jde o zbytek, výrobci přidávají další funkce i k těm nejjednodušším modelům, což často zvyšuje jejich náklady.
Proto je v současné době klasifikace spínačů podle úrovně informativnější.
Přepnout úrovně
Abychom si vybrali vypínač, který nejlépe vyhovuje našim potřebám, musíme znát jeho úroveň. Toto nastavení je určeno na základě toho, jaký model sítě OSI (přenos dat) zařízení používá.
- Zařízení první úroveň, použitím fyzický přenos dat téměř zmizel z trhu. Pokud si ještě někdo pamatuje rozbočovače, pak je to jen příklad fyzické úrovně, kdy jsou informace přenášeny v nepřetržitém proudu.
- Úroveň 2. Do této kategorie spadají téměř všechny neřízené přepínače. Takzvaný kanál síťový model. Zařízení rozdělují příchozí informace do samostatných paketů (rámců), kontrolují je a odesílají do konkrétního zařízení příjemce. Základem pro distribuci informací v přepínačích druhé úrovně jsou MAC adresy. Z nich switch sestaví tabulku adres, pamatuje si, která MAC adresa odpovídá kterému portu. Nerozumí IP adresám.
- Úroveň 3. Výběrem takového přepínače získáte zařízení, které již pracuje s IP adresami. Podporuje i mnoho dalších možností práce s daty: převod logických adres na fyzické, síťové protokoly IPv4, IPv6, IPX atd., pptp, pppoe, vpn spojení a další. Na třetí, síťúrovni přenosu dat fungují téměř všechny routery a „nejpokročilejší“ část přepínačů.
- Úroveň 4. Zde použitý model sítě OSI se nazývá doprava. Ani ne všechny routery jsou vydány s podporou pro tento model. Distribuce provozu probíhá na inteligentní úrovni – zařízení umí pracovat s aplikacemi a na základě hlaviček datových paketů je směrovat na požadovanou adresu. Navíc protokoly transportní vrstvy, například TCP, zaručují spolehlivost doručování paketů, udržují určitou sekvenci jejich přenosu a jsou schopny optimalizovat provoz.
Vyberte spínač - přečtěte si charakteristiky
Jak vybrat přepínač podle parametrů a funkcí? Podívejme se, co se rozumí některými běžně používanými symboly ve specifikacích. Mezi základní parametry patří:
Počet portů. Jejich počet se pohybuje od 5 do 48. Při výběru switche je lepší zajistit rezervu pro další rozšiřování sítě.
Základní datová rychlost. Nejčastěji se setkáváme s označením 10/100/1000 Mbit/s – tedy rychlosti, které každý port zařízení podporuje. To znamená, že vybraný přepínač může pracovat rychlostí 10 Mbit/s, 100 Mbit/s nebo 1000 Mbit/s. Existuje poměrně hodně modelů, které jsou vybaveny jak gigabitovými, tak 10/100 Mb/s porty. Většina moderních přepínačů pracuje podle standardu IEEE 802.3 Nway a automaticky detekuje rychlosti portů.
Šířka pásma a vnitřní šířka pásma. První hodnota, nazývaná také přepínací matice, je maximální množství provozu, které může projít přepínačem za jednotku času. Počítá se velmi jednoduše: počet portů x rychlost portu x 2 (duplex). Například 8portový gigabitový přepínač má propustnost 16 Gbps.
Vnitřní propustnost obvykle udává výrobce a je potřeba pouze pro porovnání s předchozí hodnotou. Pokud je deklarovaná vnitřní šířka pásma menší než maximální, zařízení nebude dobře zvládat velké zatížení, zpomalí a zamrzne.
Automatická detekce MDI/MDI-X. Jedná se o automatickou detekci a podporu obou standardů, podle kterých byl kroucený pár kroucený, bez nutnosti ručního ovládání připojení.
Rozšiřující sloty. Možnost připojení dalších rozhraní, například optických.
Velikost tabulky MAC adres. Pro výběr přepínače je důležité předem vypočítat velikost tabulky, kterou potřebujete, nejlépe s ohledem na budoucí rozšíření sítě. Pokud v tabulce není dostatek záznamů, switch zapíše nové přes staré a to zpomalí přenos dat.
Tvarový faktor. Přepínače jsou k dispozici ve dvou typech pouzdra: stolní/nástěnné a rackové. V druhém případě je standardní velikost zařízení 19 palců. Speciální uši pro montáž do racku mohou být odnímatelná.
Vybereme přepínač s funkcemi, které potřebujeme pro práci s provozem
Řízení toku ( Řízení toku, protokol IEEE 802.3x). Poskytuje koordinaci odesílání a přijímání dat mezi odesílajícím zařízením a přepínačem při vysokém zatížení, aby se zabránilo ztrátě paketů. Funkci podporuje téměř každý přepínač.
Jumbo rám- zvýšené balíčky. Používá se pro rychlosti od 1 Gbit/sec a výše, umožňuje urychlit přenos dat snížením počtu paketů a doby jejich zpracování. Funkce se nachází téměř v každém spínači.
Plně duplexní a poloviční duplexní režimy. Téměř všechny moderní přepínače podporují automatické vyjednávání mezi half-duplex a full-duplex (přenos dat pouze jedním směrem, přenos dat oběma směry současně), aby se předešlo problémům v síti.
Priorita provozu (standard IEEE 802.1p)- zařízení dokáže identifikovat důležitější pakety (například VoIP) a odeslat je jako první. Při výběru přepínače pro síť, kde bude podstatná část provozu tvořit zvuk nebo video, byste měli věnovat pozornost této funkci
Podpěra, podpora VLAN(Standard IEEE 802.1q).
VLAN je vhodný prostředek pro vymezení samostatných sekcí: vnitřní podnikové sítě a veřejné sítě pro klienty, různá oddělení atd.
Pro zajištění bezpečnosti v rámci sítě, kontrolu nebo kontrolu výkonu síťového zařízení lze použít zrcadlení (duplikaci provozu). Například všechny příchozí informace jsou odesílány na jeden port pro kontrolu nebo záznam určitým softwarem.
Přesměrování portů. Tuto funkci můžete potřebovat pro nasazení serveru s přístupem k internetu nebo pro online hry.
Ochrana smyčky - funkce STP a LBD. Zvláště důležité při výběru neřízených přepínačů. Je téměř nemožné odhalit v nich vytvořenou smyčku - smyčkový úsek sítě, příčina mnoha závad a zamrznutí. LoopBack Detection automaticky blokuje port, kde došlo ke smyčce. Protokol STP (IEEE 802.1d) a jeho pokročilejší potomci – IEEE 802.1w, IEEE 802.1s – se chovají trochu jinak a optimalizují síť pro stromovou strukturu. Zpočátku struktura poskytuje náhradní, smyčkové větve. Ve výchozím nastavení jsou zakázány a přepínač je spustí pouze tehdy, když dojde ke ztrátě na některém z hlavních vedení.
Agregace odkazů (IEEE 802.3ad). Zvyšuje propustnost kanálu kombinací více fyzických portů do jednoho logického. Maximální propustnost dle standardu je 8 Gbit/sec.
Stohování. Každý výrobce má svůj vlastní design stohování, ale obecně se tato funkce týká virtuální kombinace více přepínačů do jednoho logického celku. Účelem stohování je získat větší počet portů, než je možné u fyzického přepínače.
Přepínání funkcí pro monitorování a odstraňování problémů
Mnoho spínačů detekuje vadné připojení kabelu, obvykle při zapnutí zařízení, a také typ poruchy - přerušený vodič, zkrat atd. Například D-Link poskytuje speciální indikátory na těle:
Ochrana proti virovému provozu (Safeguard Engine). Tato technika vám umožňuje zvýšit provozní stabilitu a chránit centrální procesor před přetížením „odpadním“ provozem virových programů.
Výkonové vlastnosti
Úspora energie.Jak vybrat vypínač, který vám ušetří energii? Dávej pozore pro přítomnost funkcí pro úsporu energie. Někteří výrobci, např. D-Link, vyrábí spínače s regulací spotřeby. Například chytrý přepínač sleduje zařízení, která jsou k němu připojena, a pokud některé z nich právě nefunguje, příslušný port se přepne do „režimu spánku“.
Napájení přes Ethernet (PoE, standard IEEE 802.af). Přepínač využívající tuto technologii může napájet zařízení k němu připojená přes kroucené dvoulinky.
Vestavěná ochrana před bleskem. Velmi potřebná funkce, ale musíme si uvědomit, že takové spínače musí být uzemněny, jinak nebude ochrana fungovat.
webová stránka- 42,52 kB
230106
(speciální kód)
KURZOVÁ PRÁCE
disciplínou
Předmět:
SGPEC 230106.11.15.
Skupina studentů: TO3A08, Korchagin A. G.
Učitel: Chirochkin E.I.
Datum obhajoby: _______________________ Hodnocení___________
Saransk
2011
Ministerstvo školství a vědy Ruské federace
FGOU SPO "Saranská státní průmyslová a ekonomická vysoká škola"
230106
(speciální kód)
ZADÁNÍ KE KURZOVÉ PRÁCI
disciplínou Počítačové sítě a telekomunikace
student skupiny TO3A08, Korchagin A. G.
Předmět: Přepínače: vlastnosti a specifikace
Práce v kurzu je dokončena na 28 listech a obsahuje následující části:
Úvod
1 Vlastnosti síťového přepínače
2 Klasifikace moderních spínačů
3 Charakteristika spínače
Závěr
Seznam použitých zdrojů
Datum vydání: _________________ Manažer oddělení: ______________
Termín: ____________ Učitel: ________________
Úvod………………………………………………………………………………………....5
- Vlastnosti síťového přepínače……………………………………………………………………………… 10
- Switch a jeho role ve strukturování sítě…………………………………………10
- Princip fungování……………………………………………………………………… …..11
- Klasifikace moderních vypínačů……………………………………….. 14
- Podle způsobu personálního povýšení………………………………………………...14
- Za letu……………………………………………………………………………………… ....14
- S meziskladem………………………………………………………..14
- Podle algoritmu operačního principu……………………………………………………………………….15
- Průhledné spínače……………………………………………………………………………… 15
- Přepínače, které implementují zdrojový směrovací algoritmus……………………………………………………………………………….15
- Přepínače implementující algoritmus spanning tree…………16
- Podle vnitřní logické architektury………………………………………... 16
- Spínače se spínací maticí…………………………………...16
- Výhybky se společnou sběrnicí………………………………………………………..17
- Přepínače sdílené paměti……………………………………………… 18
- Kombinované spínače……………………………………………….19
- Podle oblasti použití………………………………………………………………..20
- Přepínače s pevným počtem portů………………………………20
- Modulární spínače………………………………………………………………….20
- Naskládané přepínače……………………………………………………………………………… ….21
- Technologie přepínačů……………………………………………… ………..21
- Ethernetové přepínače………………………………………………………….. .21
- Token Ring přepínače………………………………………………………………..22
- Přepínače FDDI………………………………………………………...23
- Charakteristika spínačů……………………………………………………………………… ………24
- Šířka pásma ………………………………………………………………………… 24
- Zpoždění přenosu snímku……………………………………………………………….24
- Rychlost snímků pohybujících se sítí……………………………………………….25
- Rychlost filtrace…………………………………………………………………..25
Závěr……………………………………………………………………………………………….26
Seznam použitých zdrojů …………………………………………………………………. ..27
Úvod
Když se koncem 80. – začátkem 90. let změnila situace – nástup rychlých protokolů, vysoce výkonných osobních počítačů, multimediálních informací a rozdělení sítě na velké množství segmentů – klasické mosty už tuto práci nezvládaly. Poskytování toků rámců mezi nyní více porty pomocí jediné procesorové jednotky vyžadovalo výrazné zvýšení rychlosti procesoru, což je poměrně drahé řešení. Řešení, které „zrodilo“ přepínače, se ukázalo jako efektivnější (obr. 1): pro obsluhu toku přicházejícího na každý port byly do zařízení pro každý z portů instalovány samostatné specializované procesory, které implementovaly přemosťovací algoritmus.
Obrázek 1 Přepínač
Přepínač je v podstatě víceprocesorový most schopný současně předávat rámce mezi všemi páry svých portů najednou. Pokud se ale po přidání procesorových jednotek počítač nepřestal nazývat počítač, ale přidalo se pouze přídavné jméno „multiprocesorový“, pak došlo k metamorfóze s multiprocesorovými mosty - změnily se na přepínače. Tomu napomáhal způsob komunikace mezi jednotlivými procesory switche - byly propojeny spínací maticí, podobně jako matice víceprocesorových počítačů spojující procesory s paměťovými bloky. Postupně přepínače nahradily klasické jednoprocesorové mosty z lokálních sítí. Hlavním důvodem je velmi vysoký výkon, se kterým přepínače přenášejí rámce mezi segmenty sítě. Pokud by mosty mohly dokonce zpomalit síť, když jejich výkon byl nižší než intenzita toku mezisegmentových rámců, pak jsou přepínače vždy uvolněny s procesory portů, které dokážou přenášet rámce maximální rychlostí, pro kterou je protokol navržen. Když se k tomu přidá paralelní přenos rámců mezi porty, výkon přepínačů je o několik řádů vyšší než u mostů – přepínače mohou přenášet až několik milionů snímků za sekundu, zatímco mosty obvykle zpracovávají 3–5 tisíc snímků za sekundu. Dej mi vteřinu. To předurčilo osud mostů a výhybek. Společné používání společného kabelového systému mnoha počítači vede k výraznému snížení výkonu sítě při silném provozu. Sdílené prostředí již nezvládá tok přenášených rámců a v síti se objevuje fronta počítačů čekajících na přístup. Tento problém lze vyřešit logickým strukturováním sítě pomocí switche (obr. 2). Logická struktura sítě se týká rozdělení společného sdíleného prostředí do logických segmentů za účelem lokalizace provozu každého jednotlivého segmentu sítě. V tomto případě jsou jednotlivé segmenty sítě propojeny zařízeními, jako jsou přepínače. Síť rozdělená na logické segmenty má vyšší výkon a spolehlivost. Výhody rozdělení sdíleného prostředí na logické segmenty:
Jednoduchost topologie sítě umožňující snadné rozšíření počtu uzlů;
Žádná ztráta rámce kvůli přetečení vyrovnávacích pamětí komunikačních zařízení, protože nový rámec není vysílán do sítě, dokud není přijat předchozí - systém dělení média sám reguluje tok rámců a pozastavuje stanice, které generují rámce příliš často, čímž je vynucuje čekat na přístup;
Jednoduchost protokolů zajišťující nízké náklady na přepínací zařízení.
Obrázek 2 Struktura logické sítě pomocí přepínače
Vzhledem k tomu, že síť obsahuje skupiny počítačů, které si primárně vyměňují informace mezi sebou, rozdělení sítě do logických segmentů zlepšuje výkon sítě – provoz je lokalizován v rámci skupin a zatížení jejich sdílených kabelových systémů je výrazně sníženo.
Relevantnost Zvolené výzkumné téma je dáno především rychlým vstupem lokálních sítí do téměř všech aspektů informační činnosti. A síťová zařízení, která zlepšují výkon sítě, jsou nedílnou součástí místních sítí. Organizace lokálních sítí pomocí síťových zařízení se stala normou při navrhování velkých sítí. Tato norma nahradila sítě postavené výhradně na kabelových segmentech, které počítače v síti používají k přenosu informací.
Zadruhé, během několika posledních let (od roku 2006) začaly přepínače znatelně vytlačovat routery z jejich pevně zavedených pozic. Směrovače zaujímaly centrální místo v síti budovy a přepínačům bylo přiděleno místo na úrovni podlahové sítě. Kromě toho bylo obvykle málo přepínačů - byly instalovány pouze ve velmi vytížených segmentech sítě nebo pro připojení vysoce výkonných serverů. Switche začaly vytlačovat routery z centra sítě na periferii, kde sloužily k propojení lokální sítě s globální. Centrální místo v síti budovy zaujímal modulární podnikový switch, který sjednotil všechny sítě pater a oddělení na své vnitřní, velmi produktivní páteři. Switche nahradily routery, protože jejich poměr cena/výkon se ukázal být mnohem nižší než u routeru. Trend ke zvyšování role switchů v lokálních sítích samozřejmě není absolutní. A routery mají stále své aplikace, kde je jejich použití racionálnější než switche. Směrovače zůstávají nepostradatelné při připojování lokální sítě ke globální.
Cíl práce– odhalit podstatu principu činnosti spínače, jeho vlastnosti a vlastnosti a také zvážit rozsah jeho použití.
Úkoly výzkumná práce:
Vysvětlit pojem switch, podstatu principu činnosti, účel a roli jeho použití při provozu lokálních sítí;
Zvažte různé klasifikace a charakteristiky tohoto zařízení;
Analyzujte relevanci a vyhlídky pro použití přepínačů při organizaci místních sítí.
Předmět studia Přepínač je jedním z nejslibnějších síťových zařízení používaných při organizování místních sítí.
Předmět zkoumání jsou vlastnosti a vlastnosti spínačů.
Struktura práce.
První kapitola popisuje vlastnosti síťového přepínače, jeho koncepci, roli ve strukturování sítě a princip fungování.
Druhá kapitola popisuje klasifikaci moderních přepínačů:
Způsobem personálního povýšení;
Podle algoritmu provozního principu;
Vnitřní logickou architekturou;
Podle oblasti použití;
Přepínací technologie.
Třetí kapitola popisuje vlastnosti spínačů.
1 Vlastnosti síťového přepínače
V této kapitole se podíváme na pojem vypínač, účel jeho použití a princip fungování.
- Switch a jeho role ve strukturování sítě
Switch nebo switch je zařízení určené k propojení více uzlů počítačové sítě v rámci jednoho segmentu. Přepínač přenáší data pouze přímo příjemci. To zlepšuje výkon a zabezpečení sítě tím, že zbavuje ostatní segmenty sítě nutnosti (a schopnosti) zpracovávat data, která pro ně nebyla určena. Přepínač může sjednotit hostitele ve stejné síti podle jejich MAC adres. Přepínač rozděluje celkové médium pro přenos dat na logické segmenty. Logický segment vzniká spojením několika fyzických segmentů (kabelových sekcí). Každý logický segment je připojen k samostatnému portu přepínače (obr. 3). Když rámec dorazí na některý z portů, přepínač tento rámec zopakuje pouze na portu, ke kterému je segment připojen. Přepínač přenáší snímky paralelně. Obsah
Úvod………………………………………………………………………………………....5
Vlastnosti síťového přepínače……………………………………………………………………… 10
Switch a jeho role ve strukturování sítě…………………………………………10
Princip fungování………………………………………………………………………………………………..11
Klasifikace moderních vypínačů…………………………………………..14
Podle způsobu personálního povýšení………………………………………………...14
Za běhu……………………………………………………………………………………….. 14
S meziskladem………………………………………………………..14
Podle algoritmu operačního principu……………………………………………………………………….15
Průhledné spínače ……………………………………………………………………… 15
Přepínače, které implementují zdrojový směrovací algoritmus……………………………………………………………………………………………….15
Přepínače implementující algoritmus spanning tree…………16
O vnitřní logické architektuře…………………………………………...16
Spínače se spínací maticí…………………………………...16
Výhybky se společnou sběrnicí………………………………………………………..17
Přepínače sdílené paměti……………………………………………… 18
Kombinované spínače……………………………………………….19
Podle oblasti použití………………………………………………………..20
Přepínače s pevným počtem portů………………………………20
Modulární spínače………………………………………………………………….20
Naskládané přepínače……………………………………………………………….21
Technologie přepínačů………………………………………………………..21
Ethernetové přepínače………………………………………………………………...21
Token Ring přepínače………………………………………………………………..22
Přepínače FDDI………………………………………………………...23
Charakteristika spínačů………………………………………………………………24
Šířka pásma ……………………………………………………… 24
Zpoždění přenosu snímku……………………………………………………………….24
Rychlost snímků pohybujících se sítí……………………………………………….25
Rychlost filtrace…………………………………………………………………..25
Závěr……………………………………………………………………………………………….26
Seznam použitých zdrojů………………………………………………………………...27
Téma gigabitového přístupu je čím dál aktuálnější, zvláště teď, kdy konkurence roste, ARPU klesá a tarify i 100 Mbit nikoho nepřekvapí. Otázku přechodu na gigabitový přístup zvažujeme již delší dobu. Odradila mě cena zařízení a komerční proveditelnost. Konkurenti ale nespí, a když i Rostelecom začal poskytovat tarify nad 100 Mbit, uvědomili jsme si, že už nemůžeme čekat. Navíc cena za gigabitový port výrazně klesla a instalace FastEthernet switche, který se za pár let stejně bude muset vyměnit za gigabitový, se prostě stala nerentabilní. Proto jsme začali vybírat gigabitový přepínač pro použití na úrovni přístupu.
Podívali jsme se na různé modely gigabitových přepínačů a rozhodli jsme se pro dva, které byly z hlediska parametrů nejvhodnější a zároveň splnily naše rozpočtová očekávání. Jedná se o Dlink DGS-1210-28ME a .
Rám
Tělo SNR je vyrobeno ze silného odolného kovu, díky čemuž je těžší než jeho „konkurent“. D-link je vyroben z tenké oceli, což mu poskytuje hmotnostní výhodu. Díky nižší pevnosti je však náchylnější k vnějším vlivům.
D-link je kompaktnější: jeho hloubka je 14 cm, zatímco u SNR je 23 cm Napájecí konektor SNR je umístěn na přední straně, což bezesporu usnadňuje instalaci.
Zásoby energie
Napájecí zdroj D-link
Napájení SNR
Navzdory tomu, že jsou napájecí zdroje velmi podobné, stále jsme našli rozdíly. Napájecí zdroj D-link je vyroben ekonomicky, možná až příliš ekonomicky - na desce není žádný lak a ochrana před rušením na vstupu a výstupu je minimální. V důsledku toho podle Dlinka existují obavy, že tyto nuance ovlivní citlivost spínače na přepětí a provoz v proměnlivé vlhkosti a v prašných podmínkách.
Rozvaděč
Obě desky jsou vyrobeny pečlivě, na instalaci nejsou žádné stížnosti, nicméně SNR má kvalitnější textolit a deska je vyrobena technologií bezolovnatého pájení. Nejde samozřejmě o to, že SNR obsahuje méně olova (což v Rusku nikoho nevyděsí), ale o to, že tyto spínače jsou vyráběny na modernější lince.
Navíc opět, stejně jako v případě napájecích zdrojů, D-link ušetřil na lakování. SNR má na desce lak.
Zřejmě se předpokládá, že provozní podmínky přístupových přepínačů D-link by měly být a priori vynikající - čisté, suché, chladné... no, jako všichni ostatní. ;)
Chlazení
Oba přepínače mají pasivní chladicí systém. D-link má větší radiátory a to je jednoznačné plus. SNR má však volný prostor mezi deskou a zadní stěnou, což má pozitivní vliv na odvod tepla. Další nuancí je přítomnost desek odvádějících teplo umístěných pod čipem, které přenášejí teplo do těla spínače.
Provedli jsme malý test - měřili jsme teplotu chladiče na čipu za normálních podmínek:
- Vypínač je umístěn na stole při pokojové teplotě 22C,
- 2 nainstalované moduly SFP,
- Čekáme 8-10 minut.
Výsledky testu byly překvapivé – D-link se zahříval až na 72C, zatímco SNR – pouze do 63C. Je lepší nemyslet na to, co se stane s D-linkem v těsně zabalené krabici v letních vedrech.
Teplota na D-linku 72 stupňů
Při SNR 61 C je let normální
Ochrana před bleskem
Spínače jsou vybaveny různými systémy ochrany před bleskem. D-link používá plynové výbojky. SNR má varistory. Každý z nich má své pro a proti. Doba odezvy varistorů je však lepší, což zajišťuje lepší ochranu samotného přepínače a k němu připojených účastnických zařízení.
souhrn
D-link zanechává pocit úspory na všech komponentech - na zdroji, desce, skříni. Proto se nám v tomto případě jeví jako výhodnější produkt.
Filtrování snímků a rychlost přesměrování jsou dvě klíčové charakteristiky výkonu přepínače. Tyto charakteristiky jsou integrální a nezávisí na tom, jak je přepínač technicky realizován.
Rychlost filtrování je rychlost, se kterou přepínač provádí následující kroky zpracování snímků:
1. Přijměte snímek do vyrovnávací paměti.
3. Zničení rámce, protože jeho cílový port a zdrojový port patří do jediného logického segmentu.
Rychlost filtrování téměř všech přepínačů není blokujícím faktorem – přepínač zvládá zahazovat snímky rychlostí, s jakou přicházejí.
Rychlost předávání je rychlost, kterou přepínač provádí další fáze zpracování rámce.
1. Přijměte snímek do vyrovnávací paměti.
2. Prohlédněte si tabulku adres a najděte port pro cílovou adresu rámce.
3. Přenos rámce do sítě přes cílový port nalezený v tabulce adres.
Rychlost filtrování i rychlost předávání se obvykle měří ve snímcích za sekundu. Pokud vlastnosti přepínače neurčují, pro jaký protokol a pro jakou velikost rámce jsou uvedeny rychlosti filtrování a předávání, pak se standardně předpokládá, že tyto indikátory jsou uvedeny pro protokol Ethernet a rámce minimální velikosti, tzn. rámce dlouhé 64 bajtů. Jak jsme již diskutovali, režim minimální délky rámce se používá jako nejobtížnější test k ověření schopnosti přepínače fungovat v nejhorší kombinaci provozních podmínek.
Latence přenosu rámce se měří jako čas, který uplyne od okamžiku, kdy první bajt rámce dorazí na vstupní port přepínače, do okamžiku, kdy se tento bajt objeví na jeho výstupním portu. Latence je součet času stráveného ukládáním bajtů rámce do vyrovnávací paměti a času stráveného zpracováním rámce přepínačem – prohlížením tabulky adres, rozhodováním o filtrování nebo předávání, získáváním přístupu do prostředí výstupního portu. Velikost zpoždění zavedené spínačem závisí na jeho provozním režimu. Pokud se přepínání provádí „za běhu“, jsou zpoždění obvykle malá a pohybují se od 5 do 40 μs a s vyrovnávací pamětí celého rámce - od 50 do 200 μs pro rámce minimální délky při přenosu rychlostí 10 Mbit / s. Přepínače, které podporují rychlejší verze Ethernetu, zavádějí menší latenci v procesu předávání rámců.
Výkon přepínače je určen množstvím uživatelských dat přenesených za jednotku času přes jeho porty a měří se v megabitech za sekundu (Mbps). Protože přepínač pracuje na vrstvě datového spojení, jeho uživatelská data jsou data, která jsou přenášena v datovém poli ethernetových rámců.
Maximální hodnoty výkonu přepínače je vždy dosaženo na rámcích maximální délky, protože v tomto případě je podíl režijních nákladů na rámovou režii minimální. Přepínač je víceportové zařízení, takže je zvykem jej charakterizovat jako zařízení s maximálním celkovým výkonem při současném přenosu provozu přes všechny jeho porty.
K provádění operací každého portu přepínače nejčastěji používají vyhrazenou procesorovou jednotku s vlastní pamětí pro uložení vlastní kopie tabulky adres. Každý port ukládá pouze ty sady adres, se kterými nedávno pracoval, takže kopie tabulky adres různých modulů procesoru se zpravidla neshodují.
Maximální počet adres MAC, které si procesor portu zapamatuje, závisí na aplikaci přepínače. Přepínače pracovních skupin obvykle podporují pouze několik adres na port, protože jsou navrženy tak, aby tvořily mikrosegmenty. Přepínače oddělení musí podporovat několik stovek adres a přepínače páteřní sítě musí podporovat až několik tisíc (obvykle 4000–8000 adres).
Nedostatečná kapacita tabulky adres může způsobit zpomalení přepínače a zanesení sítě nadměrným provozem. Pokud je tabulka adres portového procesoru zcela plná a narazí na novou zdrojovou adresu v příchozím rámci, musí procesor z tabulky odstranit jakoukoli starou adresu a umístit na její místo novou. Tato operace sama o sobě zabírá část času procesoru, ale hlavní ztráta výkonu je pozorována, když přijde rámec s cílovou adresou, která musela být odstraněna z tabulky adres. Protože cílová adresa rámce není známa, musí přepínač předat rámec všem ostatním portům. Někteří výrobci přepínačů řeší tento problém změnou algoritmu pro zpracování rámců s neznámou cílovou adresou. Jeden z portů přepínače je nakonfigurován jako trunk port, na který jsou standardně odesílány všechny rámce s neznámou adresou. Rámec je přenášen na trunk port za předpokladu, že tento port je připojen k přepínači vyšší úrovně (v hierarchickém zapojení přepínačů ve velké síti), který má dostatečnou kapacitu tabulky adres a „ví“, kde může být kterýkoli rámec odesláno.
