Hvad er en lan-switch eller switch, og hvad er den til?

I en verden af ​​netværk er det altid vigtigt at vide, hvordan vi kan differentiere de forskellige enheder, der giver os mulighed for at oprette dem og sammenkoble vores udstyr. Så i dag skal vi lære alt om, hvad en switch er. Vi vil også se forskellene mellem dette og andet udstyr såsom routere, hubs eller endda modemer. Så lad os komme i gang!

Indholdsindeks

Hvad er en netværks switch eller switch:

Lad os starte med at definere, hvad en switch er, også kaldet en LAN- switch . Det er en enhed, der giver os mulighed for at forbinde forskellige udstyr og knudepunkter i et netværk, altid kablet, og dette vil være vigtigt at huske. Faktisk vil en switch altid sammenkoble enheder på et lokalt netværk, du ved, den, vi kender som LAN.

Kontakterne fungerer ved linklaget eller lag 2 i OSI- modellen (Open System Interconection), en referencemodel, der bruges til netværksprotokoller og deres definition. Dataforbindelseslaget er det mellem lag 1 eller fysisk (transportmiddel og signaler) og lag 3 eller netværk (routing og logisk adressering). Dette omhandler den fysiske adressering af de pakker, der kører over netværket i henhold til MAC-adressen, der er knyttet til hver enhed, der er forbundet til den.

De tekniske og driftsspecifikationer for omskifterne er defineret i IEEE 802.3- standarden for Ethernet- netværksstandardisering. De er et sæt standarder, der dybest set bestemmer, hvor hurtigt netværksforbindelsen vil være i stand til at arbejde. Blandt dem er standarderne 802.3i (10BASET-T 10 Mbps), 802.3u (100BASE-T 100 Mbps), 802.3z / ab (1000BASE-T 1Gbps over fiber eller tvistet par) osv. Velkendt.

I øjeblikket følges disse standarder af alle disse enheder, der altid bruger en stjernetopologi til at forbinde knudepunkterne, hvor kerneteamet er selve kontakten. Ved hjælp af en række porte eller RJ45- eller SFP- porte er noder forbundet.

Hvad en switch kan og ikke kan gøre

Det er meget vigtigt at vide, hvad arbejdsområdet for en switch er, da dette vil hjælpe med at vide, hvordan og hvor man skal forbinde den, og hvad den er designet til. Og selvfølgelig for at differentiere dem fra andre netværksenheder.

Hvad du kan gøre:

• Forbinder enheder på et kablet netværk Skift og videresend pakker fra kilde til destination ved hjælp af dets netværksskalerede MAC-adressetabel og som et link til IP-adresseserveren, der kan være en router eller værtcomputer

Hvad du ikke kan gøre:

• Det er ikke i stand til at give os forbindelse med andre netværk, der ligger uden for dens subnetmaske. Derfor er det ikke i stand til at levere internetforbindelse

Vi vil se, at der er kontakter, der takket være en firmware eller et lille operativsystem er i stand til at gøre endnu flere ting, der overstiger de funktioner, som de er designet til.

Funktioner og elementer

Vi kan finde omskiftere af praktisk talt alle størrelser med hensyn til havne, men de er nøglen til at oprette komplekse databehandlingscentre med udstyr og skabe med hundreder af havne.

Porte og hastighed

Betjeningen af ​​en switch udføres gennem netværksporte, der tillader sammenkobling af de forskellige noder i det interne netværk. Antallet er det, der bestemmer dens kapacitet og magt, såvel som dens hastighed. Det mest normale vil være at finde dem mellem 4 og 20 havne, men der er mange flere, der er orienteret mod virksomheder. Du kan have:

• RJ45: egen port til kabler med snoede par, de typiske 4 tvindede par UTP kabler til LAN, der arbejder på 10/100/1000/10000 Mbps

• SC: fiberoptisk port til højhastighedsforbindelser ved 1/10 Gbps.

• SFP- eller GBIC- porte: disse kaldes modulære porte, fordi de ikke har et specifikt stik, men snarere et hul til at indsætte stikket med den type port, vi ønsker. Dette kan være en GBIC (Gigabit Interface Converter) normalt med integrerede RJ45-porte eller SFP / SFP + (Small Form-Factor Pluggable), en mindre port enten med RJ45 eller 10 Gbps fiberoptik.

• Combo-porte: de er ikke en type port som sådan, men en måde at give Switch'en en større række porte på. De kommer normalt i paneler på 2 RJ45 + 2 SFP eller 4 + 4, hvor vi enten kan bruge den ene eller den anden, men aldrig begge på samme tid, fordi de deler en bus.

Hastigheden defineres af de forskellige versioner af 802.3-standarden, som vi har set i starten. Vi finder i øjeblikket switches, der kan levere 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps og 10 Gbps.

Skiftemetoder for en switch

Switch er det spanske navn på en switch, vi tror, ​​det er klart, dette navn henviser til dets funktion på Ethernet-standarden. Dette er baseret på transmission af data i LAN gennem rammer, der transporterer dataene med en header, der giver mulighed for at identificere både afsender og modtager ved hjælp af MAC-adressen. Vær forsigtig, vi taler om MAC-adresse ikke IP-adresse, den fungerer i et andet OSI-lag. Der er to kommunikationsmetoder i netværk:

• Halv Duplex: i denne forbindelse bevæger data sig i den ene eller den anden retning, men aldrig mod begge dele på samme tid, f.eks. En Full Duplex Walkie Talkie : det er den, der bruger send og modtag kanaler samtidig, f.eks. en telefon.

Et meget vigtigt element, der bestemmer en switches switchkapacitet, er buffere, hukommelseselementer, der tjener til at gemme de rammer, der skal videresendes til den tilsvarende knude. Disse buffere udfører cache-funktionen, især vigtig for at forbinde to noder med porte i forskellige hastigheder for at reducere flaskehalseffekten.

Der er flere skifteteknikker på en switch:

• Gem-og-fremad gennemskæring Adaptiv gennemskæring

(lagre og videresende)

I denne første metode gemmer kontakten hele datarammen i bufferen efter modtagelse. Dette gøres for at opdage mulige fejl i det og åbenlyst for at analysere oprindelse og destination. Herefter sendes det til modtageren.

Denne metode bruges altid på kontakter, der har forskellige hastighedsporte, selvom vi skal huske på, at der altid vil være en lille forsinkelse eller forsinkelse i afsendelsen, når du bruger denne metode.

(direkte videresendelse)

I dette tilfælde er rammen ikke fuldstændigt bufret, men kun dens overskrift læses for at kende kilden og destinations-MAC, og derefter videresendes den.

Det er en hurtigere teknik end den foregående, men den giver ikke fejlkontrol i beskadigede rammer. Derudover skal enhedens porte alle arbejde med samme hastighed.

(adaptiv direkte fremsendelse)

Det er ikke en ny metode, men switchens evne til at vælge mellem de to foregående metoder. Når switch for eksempel registrerer, at der for mange mislykkede og mistede pakker kommer ind, skifter den automatisk til opbevaring og videresendelse, mens hvis porte har samme hastighed, bruger den direkte videresendelse.

Arbejde med Jumbo Frames

Når vi skal købe en switch, er det sædvanligt, at de i dets specifikationer taler om Jumbo-rammer, hvis teamet kan arbejde med dem.

Vi har allerede sagt, at en switch fungerer med ethernet-rammer, som har en standardstørrelse på 1500 bytes. Men det er muligt at gøre dem større, op til 9000 byte, der kaldes Jumbo Frames. Disse falder ikke inden for 802.3-standarden.

Disse rammer bruges til at arbejde med store mængder information, hvilket gør dataoverførslen mere effektiv, skønt den tilføjer forbindelsen latens på grund af den kendsgerning, at den skal behandle mere information. Af denne grund bruges Jumbo Frames med ret kraftige afbrydere.

Skift typer

Vi skal kun se de typer switch, som vi finder på markedet, som vil være orienteret til bestemte opgaver afhængigt af deres kapacitet, havne og andre standarder, de implementerer.

Skifter uhåndterbare og håndterbare eller niveau 3/4

Generelt har switcherne ikke haft styringskapacitet, i det mindste i de mest basale modeller. Disse fungerer på standarden 802.3u, hvilket indikerer, at en switch skal have autoforhandlingskapacitet. Uden behov for en persons indgriben "bestemmer kunden og kontakten", hvordan skifteparametrene skal se ud. Dette ville være de ikke-styrede switches.

Men med tiden er hardwaret kommet langt, hvilket reducerer størrelsen, øger strømmen og giver disse enheder mere intelligens. Det er ikke ualmindeligt at se switches med 4-core processorer og RAM på 512 MB eller endnu mere. Men den vigtigste ting i dem er, at de har firmware, der er tilgængelig fra browseren eller en bestemt dedikeret port, for at ændre deres parametre. Dette er de styrede switches.

Denne kapacitet er nødvendig eller i det mindste valgfri for de computere, der ud over at skifte også tilbyder muligheden for at oprette VPN-netværk, Port Mirroring (portovervågning eller Port Trunking (link aggregation). Disse switches kaldes også niveau 3-switches). når de er i stand til at udføre IP-routingfunktioner, det vil sige arbejde i lag 3 i OSI-modellen, for eksempel for at oprette en VPN. Hvis vi tilføjer kontrol af logiske porte til dette, vil vi tale om en niveau 3-switch / 4.

PoE-switch

PoE (ikke at forveksle med PPPoE) står for Power Over Ethernet eller Power over Ethernet. Det er en teknologi, der godt kan svare til USB eller Thunderbolt, som vi alle kender, da den ud over at tillade transmission af data til klient-switch også giver strøm til det. Dette gøres direkte via UTP-kablet. Det er baseret på standarder:

• IEEE 802.3af: PoE med effekt op til 15.4W IEEE 802.3at: PoE +: øger kapaciteten op til 30W 3bt: uPoE når 51W eller 71W

Strømkapaciteten er yderst nyttig til at forbinde Wi-Fi-adgangspunkter, IP-overvågningskameraer eller VoIP-telefoner. Sådan fodres de fleste kameraer i offentlige virksomheder.

Skrivebord, kant og bagagerumskontakter

Desktop-switches er de mest basale af alle, som næsten aldrig styres, da de simpelthen sigter mod at udvide vores hjemmenetværk uden større komplikationer. De tilbyder mellem 4 og 8 porte med 100 Mbps med både halvduplex- og full-duplex-funktionalitet. Faktisk integrerer de fleste routere allerede mindst 4 eller 5 porte med disse egenskaber.

Den anden gruppe er omkredsafbryderne, de har et større antal porte, som let kan nå 24 eller endda 48 porte. Disse bruges til at oprette små undernet, der er orienteret til computerrum i uddannelsescentre, laboratorier, kontorer osv. Din forbindelse er normalt 1 Gbps.

Trunk-switches vil, udover at tilbyde flere porte, være håndterbare og tilbyder OSI Layer 2 og 3-funktioner til at håndtere pakkeomskiftning og routing. Hvis vi også tilføjer modularitet gennem rackskabe, kunne vi have flere hundrede havne, der arbejder med 1 Gbps eller endda 10 Gbps for datacentre.

Forskelle mellem en switch og HUB

Efter at have set detaljeret, hvad en switch er, skal den adskilles fra de netværksenheder, der er relateret til den.

Den første og mest indlysende er hub eller hub, en enhed, der kan betragtes som forgængeren til switch. Som dette har det et panel med et vist antal porte til at forbinde de forskellige noder i den tilsluttede.

Den store forskel er, at huben ikke er i stand til at skelne, hvis de oplysninger, der passerer gennem den, er rettet til en eller anden computer. Denne enhed er begrænset til at modtage oplysningerne og gentage dem for alle dens porte, uanset hvad du har tilsluttet dem, som vi kalder udsendelse.

Forskelle mellem switch, router og modem

Den næste differentiering, som vi skal foretage, er skiftet med routerne og modemet, og dette vil være let ved at stole på OSI-niveauer.

Vi ved, at switch fungerer naturligt i lag 2 i modellen, datalinklaget, da den via sin MAC-tabel er i stand til at sende pakker til destinationshost. Selvom det er sandt, at der er computere, der også kan arbejde i lag 3 og 4 takket være deres firmware.

På den anden side fungerer et modem kun på lag 1 eller fysisk, det er kun dedikeret til at konvertere og oversætte de signaler, der kommer til det fra netværket. For eksempel analog i digital, trådløs i elektrisk og optisk i elektrisk.

Endelig er routeren en enhed, der hovedsageligt fungerer i lag 3, netværkslaget, da det er ansvarlig for pakkeruting og overførsel fra det offentlige netværk til det interne netværk, der er oprettet af det. Men naturligvis er dagens routere meget komplette og inkluderer også funktionen af ​​switch med flere porte og endda funktioner i lag 4 og 7 takket være oprettelsen af ​​VPN eller delte datatjenester.

Konklusioner om afbrydere

I øjeblikket har næsten ingen af ​​os brug for en switch for at forbinde vores udstyr til netværket, da nutidens routere har op til 8 porte til dette og Wi-Fi. De er og vil fortsat blive brugt udiskutabelt i datacentre, uddannelsescentre og mange flere.

Den store udvikling, som disse enheder har haft takket være den øgede styrke i hardware og kompleksiteten af ​​firmwaren, gør dem til rigtige computere næsten på routerniveau.

Vi forlader dig nu med et par netværksartikler:

Har du nogensinde ejet eller har en switch, hvilken kapacitet? Efterlad dine kommentarer eller spørgsmål, som du finder passende i boksen