Понимание сетевых коммутаторов: все, что вам нужно знать

Сетевой коммутатор является фундаментальной частью современной сети. Он работает на канальном уровне модели OSI (уровень 2), в отличие от концентратора, который передает данные всем устройствам в сети. Коммутатор отправляет пакеты данных только тому устройству, для которого они предназначены. Это делает сети быстрее и безопаснее. Коммутаторы могут быть простыми, неуправляемыми или расширенными с такими функциями, как сегментация VLAN, качество обслуживания (QoS) и управление сетью на основе SNMP. Они необходимы для создания локальных вычислительных сетей (LAN), позволяющих подключенным устройствам обмениваться данными быстро и бесперебойно.

Что такое сетевой коммутатор?

Определение и функции сетевого коммутатора

Сетевой коммутатор, аппаратное обеспечение, пересылает пакеты данных только назначенным устройствам в сети. Он работает на уровне 2 модели OSI и делает это, проверяя входящие пакеты на предмет их MAC-адресов, чтобы их можно было отправить туда, куда они должны идти. Помимо прочего, такая пропускная способность гарантирует, что сети будут работать быстрее, поскольку будет меньше бесполезного трафика и меньше шансов на коллизии. Более того, коммутаторы обладают многоуровневыми возможностями для более сложных операций, а это означает, что их можно использовать в различных типах сетей, от простых до сложных.

Чем сетевой коммутатор отличается от маршрутизатора?

Хотя и сетевые коммутаторы, и маршрутизаторы являются важными устройствами в сети, они имеют разные функции и работают на разных уровнях модели OSI. Вот основные различия:

• Уровень операции:
• Коммутатор: работает на уровне 2 (уровень канала передачи данных), который использует MAC-адреса для пересылки пакетов данных между устройствами.
• Маршрутизатор: это устройство работает на уровне 3 (сетевой уровень), то есть для его поиска оно использует IP-адреса. Он работает на уровне 2 (уровень канала передачи данных)., лучший путь для пакетов данных между различными сетями.
• Функциональность:
• Коммутатор: управляет трафиком данных в локальной сети (LAN). Он пересылает только пакеты, предназначенные конкретному получателю. Это устройство работает на уровне 3 (сетевом уровне), что означает, что оно использует для поиска IP-адреса, тем самым повышая эффективность сети.
• Маршрутизатор: он соединяет несколько сетей, обеспечивая тем самым доступ в Интернет и связь между разными сетями.
• Метод адресации:
• Коммутатор. Коммутаторы используют MAC-адреса или аппаратные адреса для отправки пакетов непосредственно на любое устройство в сети.
• Маршрутизатор. Маршрутизатор использует IP-адреса, также называемые логическими адресами, для маршрутизации пакетов по множеству сетей.
• Порты:
• Коммутатор: Коммутаторы оснащены большим количеством портов (обычно 8–48 и более), используемых для подключения множества устройств в одной сети.
• Маршрутизатор. Маршрутизаторы имеют меньше портов, но включают порты WAN, которые позволяют им подключаться к внешним сетям, таким как Интернет.
• Широковещательные домены:
• Коммутатор. Коммутатор по умолчанию не разделяет широковещательные домены; однако конфигурацию VLAN можно выполнить для разделения широковещательных доменов внутри одного коммутатора.
• Маршрутизатор. Широковещательные домены обычно разделяются, когда они пересекают разные сети через маршрутизатор, поскольку это предотвращает распространение широковещательного трафика за пределы собственной локальной сети (LAN).
• Технические Характеристики:
• Переключатель:
• Пропускная способность: Пропускная способность может находиться в диапазоне от 1 до 100 Гбит/с, а иногда и выше этого значения, в зависимости от конкретных требований соответствующей организации, т. е. от того, какой трафик будет проходить через такие коммутаторы и т. д.
• Задержка: обычно низкая задержка (до миллисекунды) из-за внутренней пересылки пакетов.
• Поддержка VLAN. Усовершенствованные коммутаторы поддерживают VLAN для сегментации сети.
• Качество обслуживания (QoS): обеспечивает приоритетную обработку критически важных данных.
• маршрутизатор:
• Протоколы маршрутизации: поддерживает протоколы динамической маршрутизации, такие как OSPF, BGP, EIGRP и т. д.
• Интерфейс WAN: предоставляет различные варианты, такие как Ethernet, DSL, оптоволокно и т. д., для подключения различных типов глобальных сетей (WAN).
• Функции брандмауэра: часто интегрируются с функциями брандмауэра и протоколами безопасности.
• NAT/PAT: поддерживает преобразование сетевых адресов (NAT) и преобразование адресов портов (PAT) для обеспечения безопасности внутренней сети и эффективного использования IP-адресов.

Понимание этих различий важно при проектировании эффективных и безопасных сетей на основе конкретных требований организации.

Роль портов Ethernet в сетевых коммутаторах

В локальной сети (LAN) основная функция портов Ethernet в сетевых коммутаторах — обеспечение связи между устройствами. Каждый порт является исключительным местом для подключения сетевых устройств, таких как компьютеры, принтеры, серверы и другие коммутаторы, что обеспечивает эффективную передачу пакетов данных. Скорость работы этих портов может быть разной: они поддерживают скорость 10/100 Мбит/с для стандартного Ethernet, 1 Гбит/с для Gigabit Ethernet и до 100 Гбит/с для более продвинутых приложений, что соответствует различным потребностям в пропускной способности. Они также имеют функцию Power over Ethernet (PoE), которая обеспечивает питание и передачу данных по одному кабелю к подключенным устройствам, что упрощает проектирование сети. Кроме того, управляемые коммутаторы позволяют настраивать параметры конфигурации портов для сетей VLAN, качества обслуживания (QoS) и определения приоритетов трафика для улучшения функций безопасности и производительности системы. При оптимизации планирования сети важно знать, что может или не может делать порт Ethernet, поскольку это поможет гарантировать надежные соединения на протяжении всего процесса.

Типы сетевых коммутаторов: управляемые и неуправляемые

Особенности управляемых коммутаторов

Управляемые коммутаторы помогают контролировать настройки сети в больших и сложных сетевых средах. Вот некоторые из их наиболее важных характеристик:

1. Поддержка виртуальных локальных сетей (VLAN). Управляемые коммутаторы могут реализовывать VLAN, которые разделяют трафик внутри сети для повышения безопасности и минимизации перегрузки.
2. Качество обслуживания (QoS). Такие переключатели позволяют администраторам определять приоритеты различных типов трафика. Это гарантирует, что критически важные приложения получат достаточную пропускную способность, одновременно уменьшая задержку для чувствительных ко времени данных.
3. Мониторинг сети: они имеют более совершенные инструменты мониторинга и диагностики, чем неуправляемые коммутаторы; например, SNMP, RMON и SYSLOG, среди прочего, можно использовать для отслеживания производительности сети в реальном времени, а также для быстрого обнаружения проблем.
4. Функции безопасности. Управляемые коммутаторы поддерживают более надежные меры безопасности, такие как списки контроля доступа (ACL), аутентификацию 802.1X и защиту портов от несанкционированного доступа.
5. Избыточность и восстановление: протокол связующего дерева (STP), агрегирование каналов и другие функции, включенные в управляемые коммутаторы, обеспечивают возможности аварийного переключения, что делает сети более надежными.
6. Удаленное управление. Управляемые коммутаторы можно настраивать или контролировать из любого места через веб-интерфейсы, интерфейсы командной строки (CLI) или программное обеспечение для управления. Это позволяет легко администрировать в нескольких местах без физического присутствия.

В совокупности эти функции позволяют повысить точность управления сетями, повысить уровень производительности и повысить безопасность, что необходимо при работе со сложными инфраструктурами.

Плюсы и минусы неуправляемых коммутаторов

Неуправляемые коммутаторы, в отличие от управляемых, требуют минимальной настройки и, как правило, представляют собой устройства plug-and-play. Ниже приведены некоторые плюсы и минусы:

Плюсы:

1. Простота использования. Неуправляемые коммутаторы удобны для пользователя и не требуют настройки, поэтому хорошо подходят для небольших сетей или домашнего использования.
2. Экономичность: они обычно дешевле управляемых коммутаторов, что делает их доступным вариантом для удовлетворения основных сетевых потребностей.
3. Быстрая настройка. Поскольку никакая настройка вообще не требуется, неуправляемые коммутаторы можно быстро развернуть, что экономит время для пользователей, которым требуется немедленное подключение к сети.

Минусы:

1. Ограниченное управление: эти коммутаторы не поддерживают возможности настройки или конфигурирования, поэтому их пригодность в сложных сетевых средах ограничена.
2. Отсутствие управления трафиком. В периоды пиковой нагрузки может возникнуть перегрузка, поскольку неуправляемые коммутаторы не определяют приоритетность трафика, что приводит к снижению производительности.
3. Отсутствие поддержки функций безопасности: в них нельзя использовать расширенные протоколы безопасности, что подвергает сети большему риску несанкционированного доступа, помимо других угроз безопасности.
4. Отсутствие возможностей мониторинга. Устранение неполадок усложняется при отсутствии встроенных инструментов для диагностики и мониторинга сетей, что приводит к неэффективному управлению производительностью сети.

Эти функции делают неуправляемые коммутаторы подходящими для простых приложений, но неподходящими там, где требуются более высокие уровни контроля над мерами безопасности и управлением производительностью.

Выбор между управляемыми и неуправляемыми коммутаторами

При выборе между управляемыми и неуправляемыми коммутаторами крайне важно учитывать конкретные потребности вашей сетевой среды. Управляемые коммутаторы обладают рядом расширенных функций, включая поддержку VLAN, качество обслуживания (QoS) и возможность мониторинга сетей. Они дают больший контроль над безопасностью и управлением производительностью, что делает их лучшими для более обширных и сложных сетей, требующих точности и надежности. И наоборот, неуправляемые коммутаторы подходят для небольших или домашних сетей, поскольку они просты в использовании, дешевы и быстро настраиваются. Однако, поскольку они не обладают многими функциями, могут возникнуть ограничения по управлению трафиком, а также проблемы с безопасностью, хотя они соответствуют основным сетевым требованиям. Другими словами, выбирайте управляемые коммутаторы, если вам нужны строгие меры безопасности и обширное администрирование для сложных сетей, но выбирайте неуправляемые при настройке простых и экономичных соединений.

Как работают коммутаторы PoE?

Введение в технологию Power Over Ethernet (PoE)

Технология Power Over Ethernet (PoE) позволяет передавать электроэнергию и данные по одному кабелю Ethernet. Эта комбинация упрощает установку сети, устраняя необходимость в дополнительных силовых кабелях или розетках. Коммутатор PoE подает питание в кабель передачи данных, чтобы совместимые устройства, такие как IP-камеры, точки беспроводного доступа и телефоны VoIP, могли получать питание и данные через одно и то же соединение. Это достигается с помощью таких стандартов, как IEEE 802.3af, IEEE 802.3at и IEEE 802.3bt, которые определяют, какая мощность должна подаваться при каком уровне напряжения, обеспечивая тем самым безопасность и надежность работы, обеспечивая при этом требуемый уровень производительности. Это также помогает развернуть различные сетевые устройства, особенно там, где прокладка отдельных линий электропередачи окажется затруднительной или нецелесообразной.

Преимущества использования коммутаторов PoE

1. Простота установки: коммутаторы PoE упрощают настройку сети, устраняя необходимость в отдельных кабелях питания и розетках. Это снижает сложность установки и затраты, особенно в сложных условиях, где невозможно проложить дополнительные линии электропередачи.
2. Более гибкий: технология PoE позволяет размещать устройства в оптимальных местах, а не ограничивать их близостью к источникам питания. Он поддерживает эту гибкость благодаря улучшенному проектированию сети и расширенным возможностям развертывания сетевых устройств.
3. Управление питанием из одного места. С помощью коммутатора PoE вы можете централизованно контролировать подачу электроэнергии, а это означает, что как администратор вы можете отслеживать и регулировать распределение электроэнергии между подключенными устройствами из удаленного места. Управление питанием, осуществляемое в одном месте, повышает надежность сети, что упрощает обслуживание.
4. Более безопасный вариант: стандарты IEEE для PoE гарантируют безопасную и надежную передачу электрического тока, тем самым сводя к минимуму риск несчастного случая с электрическим током. Среди этих механизмов есть механизмы, специально предназначенные для предотвращения перегрузки сетевого оборудования, коротких замыканий или неправильных подключений во время процедур установки.
5. Низкая стоимость: при передаче данных с питанием через единую кабельную инфраструктуру PoE требует меньше проводных материалов и дополнительных расходных материалов, что экономит деньги как на ресурсах, используемых во время строительных работ, так и на рабочей силе, задействованной в таких работах. Только по этой причине многие люди находят их вполне доступными, учитывая, что их преимущества перевешивают недостатки в обычных обстоятельствах, когда речь идет о сетях.

Расширяемость: Еще одним преимуществом, которое дают переключатели питания, является возможность, которую они дают пользователям, расширять существующие сети, не вмешиваясь слишком сильно в уже установленные настройки. Такая масштабируемость оказывается очень полезной, особенно в офисах или даже в интеллектуальных зданиях, где темпы роста могут сильно различаться в зависимости от различных факторов, влияющих на учреждения вокруг них.

Примеры популярных коммутаторов PoE

1. Cisco Catalyst серии 2960-X: Cisco Catalyst серии 2960-X хорошо известна своей безопасностью, масштабируемостью и энергоэффективностью в сетях. Она предлагает различные версии с различной плотностью портов для удовлетворения различных потребностей развертывания, помогая предоставлять эффективные и надежные решения.
2. Ubiquiti UniFi Switch: Это простое устройство с интуитивно понятным интерфейсом, но это не мешает его надежной работе. Выходная мощность высокая, при этом он легко интегрируется с другими продуктами UniFi, поэтому его можно использовать в любой среде, от небольших офисов до крупных предприятий.
3. Netgear ProSAFE GS728TP: этот коммутатор имеет 24 порта PoE+ и 4 порта SFP, что делает его универсальным для предприятий малого и среднего бизнеса и более крупных сетей. Простота управления подчеркивается такими функциями, как удаленная настройка и мониторинг, что обеспечивает бесперебойную работу сети.

Это одни из самых надежных коммутаторов PoE, поскольку они обладают расширенными функциями и уровнем производительности, что делает их идеальными для подачи электроэнергии в существующие инфраструктурные системы сетей связи.

Варианты повседневного использования сетевых коммутаторов

Сетевые коммутаторы в домашних сетях

Домашние сети и сетевые коммутаторы необходимы для улучшения подключения и управления растущим числом устройств с поддержкой Интернета. Надежное сетевое решение является обязательным с появлением умных домов. Несколько проводных устройств можно подключить к локальной сети через коммутатор домашней сети, что позволяет эффективно распределять полосу пропускания и обеспечивать стабильное соединение. Это очень полезно в семьях, где широко используются потоковые сервисы, онлайн-игры и/или системы домашней автоматизации. Gigabit Ethernet, качество обслуживания (QoS) или расширенные протоколы безопасности с самыми высокопроизводительными домашними коммутаторами помогают расставлять приоритеты трафика и защищать сеть. Эффективность и надежность домашних систем можно значительно повысить за счет использования этих устройств, поскольку они удовлетворяют потребность в более высоких скоростях интернета и непрерывном соединении в соответствии с растущими тенденциями спроса.

Корпоративное использование сетевых коммутаторов

Сетевые коммутаторы являются основой надежной и масштабируемой сети в крупных организациях. Они соединяют устройства, включая ПК, серверы и сетевые хранилища (NAS), через локальную сеть (LAN) компании. Коммутаторы бизнес-класса обладают высокой производительностью и расширенными возможностями, такими как агрегирование каналов, виртуальные локальные сети (VLAN) и маршрутизация уровня 3, которые повышают эффективность и сегментацию в сети. Предприятия используют дополнительные меры безопасности, такие как списки контроля доступа (ACL) или безопасность портов на своих коммутаторах, чтобы защитить конфиденциальные данные при контроле доступа. Сетевые коммутаторы для предприятий также оснащены опциями управления, которые позволяют администраторам централизованно контролировать производительность, удаленно настраивать параметры и обеспечивать максимальное время безотказной работы — все необходимые функции, необходимые современным организациям, стремящимся к производительности в безопасных операционных средах.

Применение в локальных сетях (LAN)

Сетевые коммутаторы являются основой надежной и масштабируемой сети в крупных организациях. Они соединяют устройства, включая ПК, серверы и сетевые хранилища (NAS), через локальную сеть (LAN) компании. Коммутаторы бизнес-класса обладают высокой производительностью и расширенными возможностями, такими как агрегирование каналов, виртуальные локальные сети (VLAN) и маршрутизация уровня 3, которые повышают эффективность и сегментацию в сети. Предприятия используют дополнительные меры безопасности, такие как списки контроля доступа (ACL) или безопасность портов на своих коммутаторах, чтобы защитить конфиденциальные данные при контроле доступа. Сетевые коммутаторы для предприятий также оснащены опциями управления, которые позволяют администраторам централизованно контролировать производительность, удаленно настраивать параметры и обеспечивать максимальное время безотказной работы — все необходимые функции, необходимые современным организациям, стремящимся к производительности в безопасных операционных средах.

Лучшие бренды и модели сетевых коммутаторов

Ведущие бренды, такие как Cisco и Netgear

Cisco, Netgear и HP входят в число ведущих брендов сетевых коммутаторов, предлагающих различные продукты для удовлетворения различных потребностей организаций.

1. Cisco — популярная благодаря своим мощным и масштабируемым сетевым решениям, компания Cisco предлагает коммутаторы для малого бизнеса и крупных корпораций. Например, серия Cisco Catalyst 9500 отличается высокой производительностью, безопасностью и программируемостью и обладает такими возможностями, как MPLS, Интернет вещей или автоматическое обновление программного обеспечения.
2. Netgear — этот бренд известен своими простыми в использовании и доступными решениями; поэтому он предлагает надежные сетевые коммутаторы, подходящие для домашних офисов и малого и среднего бизнеса (SMB). Одним из таких коммутаторов является Netgear GC110 из серии Insight Managed Smart Cloud, который имеет удаленное управление, возможность PoE и интерфейс мобильного приложения, позволяющий легко настраивать и контролировать на ходу.
3. HP (Hewlett Packard Enterprise) — простота, производительность и безопасность — ключевые элементы сетевых коммутаторов HPE, особенно серии Aruba. Например, модель Aruba CX 6400 имеет модульную конструкцию, централизованное управление и надежную систему безопасности, что делает ее идеальной для современных кампусов или центров обработки данных.

Эти бренды представляют собой инновации в сочетании с надежностью в технологии сетевых коммутаторов, что обеспечивает бесперебойный поток информации, повышенные меры безопасности, а также операционную эффективность в соответствии с различными бизнес-требованиями.

Популярные серии и модели

Cisco

• Cisco Catalyst серии 9500 — эта линейка, разработанная для легко программируемых и масштабируемых уровней ядра и распределения, оснащена расширенными функциями безопасности и автоматизации; он поддерживает такие технологии, как MPLS и QoS, что делает его пригодным для высокоскоростных сетей.
• Meraki MS Series — Эта серия фокусируется на облачном управлении сетями, предлагая простоту с помощью единой панели управления, с которой можно управлять всем. Также включены сильные меры безопасности и аналитика.

Netgear

• Серия Nighthawk. Серия Netgear Nighthawk широко известна своей способностью стабильно обеспечивать высокую скорость и, следовательно, надежностью, когда это необходимо, особенно во время игровых сессий или профессиональной работы, требующей такого уровня производительности; он имеет расширенные возможности управления QoS и поддержку технологии MU-MIMO.
• Серия ProSAFE — эти коммутаторы позволяют выбирать между управляемыми и неуправляемыми сетями, что обеспечивает большую гибкость при настройке сетей как дома (SOHO), так и на уровне предприятия. Они также оснащены другими функциями, такими как поддержка PoE наряду с VLAN и т. д., которые можно использовать для сегментации сети.

HP (Хьюлетт Паккард Энтерпрайз)

• Серия Aruba CX 6400. Коммутаторы Aruba CX 6400 обеспечивают гибкий подход к переключению кампуса/центра обработки данных за счет применения модели централизованного управления и повышения безопасности, что обеспечивает масштабируемость при необходимости.
• Серия OfficeConnect — эта линейка, специально разработанная для малого бизнеса, предлагает интуитивно понятные и доступные решения, характеризующиеся простотой использования в сочетании с надежностью, а также такими характеристиками, как интуитивно понятные интерфейсы управления в сочетании с поддержкой VLAN, предназначенной для сегментации сети, и т. д.

Эти модели были выбраны на основе их производительности, функций управления и масштабируемости в различных сегментах рынка, от МСП до крупных предприятий.

Выбор правильного переключателя для ваших нужд

При выборе сетевого коммутатора необходимо учитывать несколько факторов, чтобы обеспечить наилучшую производительность в данной среде. Во-первых, необходимо определить потребности сети: сколько устройств будет подключено, какой уровень трафика ожидается и каков потенциал роста? Во-вторых, необходимо выбрать между управляемыми и неуправляемыми коммутаторами; первые предлагают более продвинутые функции, такие как VLAN (виртуальные локальные сети), QoS (качество обслуживания) или удаленное управление, что может быть полезно в более крупных или сложных сетях, тогда как последние, как правило, проще и дешевле, подходят для небольших установок с меньшим количеством устройств.

Для корпоративных сред или крупных сетей может быть целесообразно использовать высокопроизводительные коммутаторы с надежными мерами безопасности, такие как те, что используются в Cisco Catalyst или серии HPE Aruba CX. Такие устройства обеспечивают больший контроль над проходящим через них трафиком, а также возможности масштабирования, если впоследствии им потребуется обновление. Напротив, предприятия малого и среднего бизнеса могут выбрать экономичные, но надежные модели, такие как Netgear ProSAFE или HPE OfficeConnect, которые предлагают простоту использования наряду с базовыми функциями управления.

И, наконец, уверенность в будущем. Это означает, что на основе сегодняшних знаний нужно смотреть вперед и смотреть, что может понадобиться завтра. Поэтому сетевые коммутаторы должны поддерживать текущие отраслевые стандарты, особенно если они представляют собой значительный прогресс по сравнению с предыдущими технологиями (например, Power over Ethernet Plus [PoE+], 10 Gigabit Ethernet [10GbE]). Также стоит прочитать отзывы пользователей и проконсультироваться с профессиональными сетевиками, прежде чем принимать какие-либо решения;

Оптимизация производительности сети с помощью коммутаторов

Использование Gigabit Ethernet и QoS

Развертывание коммутаторов Gigabit Ethernet имеет решающее значение для оптимизации производительности сети, поскольку они обеспечивают гораздо более высокую скорость передачи данных, чем обычные коммутаторы Fast Ethernet. Эта разработка необходима для работы с приложениями с высокой пропускной способностью, обеспечивая минимально возможную задержку и поддерживая больше устройств без перегрузки. Gigabit Ethernet выгоден для задач, связанных с быстрым перемещением данных, таких как видеоконференции, передача больших файлов и потоковая передача данных в реальном времени.

Еще одним способом повышения эффективности сети является качество обслуживания (QoS), которое отдает приоритет важному трафику, гарантируя, что такие задачи получат достаточную пропускную способность с минимальной задержкой. Настройки QoS позволяют администраторам создавать политики для определения приоритетов трафика на основе потребностей их организаций, т. е. гарантировать, что VoIP получает больше преимуществ по сравнению с обычным просмотром веб-страниц, тем самым улучшая общее качество работы пользователей за счет минимизации дрожания и потери пакетов в приложениях, чувствительных к производительности.

Когда Gigabit Ethernet сочетается с QoS, создается мощная сеть, способная эффективно обрабатывать большие объемы данных и различные типы трафика. Это поддерживает как текущие эксплуатационные требования, так и будущий рост, поэтому становится важным подходом к поддержанию высокопроизводительной масштабируемой сетевой инфраструктуры.

Понимание агрегации ссылок

Процедура, называемая агрегацией каналов, объединением портов или EtherChannel, используется для увеличения пропускной способности и предоставления альтернативных маршрутов путем объединения нескольких сетевых каналов в один канал. Этот подход помогает повысить производительность сети, создать возможности аварийного переключения и оптимизировать балансировку нагрузки. Сетевые администраторы могут добиться более высокой пропускной способности данных, используя множество физических соединений и делая их более устойчивыми к сбоям в каналах.

При реализации агрегации каналов вы должны выбирать совместимые устройства и следовать таким стандартам, как IEEE 802.3ad (также называемый LACP или протокол управления агрегацией каналов). LACP обеспечивает автоматическую настройку и управление объединенными каналами, обеспечивая тем самым стабильность и эффективность сетевых подключений. Он широко распространен среди современных сетевых коммутаторов и, следовательно, может легко вписаться в уже существующие инфраструктуры, не вызывая сбоев.

Агрегации каналов лучше всего подходят для сред, где существуют высокие требования к передаче данных, таких как корпоративные сети или даже центры обработки данных, где необходимо максимизировать пропускную способность при максимально возможной минимизации времени простоя. Таким образом, организации могут создавать более быстрые и надежные сети, способные поддерживать большие объемы трафика информации, необходимой для запуска критически важных приложений, путем объединения ресурсов из различных соединений.

Важность пропускной способности и маршрутизации

Пропускная способность и маршрутизация являются двумя основными факторами эффективности и надежности сети. Пропускная способность — это наибольший объем данных, передаваемых через сетевое соединение за определенный период. Высокая пропускная способность необходима для поддержки операций, связанных с массовой передачей информации, таких как потоковое видео и загрузка больших файлов, среди прочего. Соответствующее распределение полосы пропускания предотвращает перегрузку сетей, что повышает удобство работы пользователей.

С другой стороны, маршрутизация подразумевает выбор путей для отправки пакетов данных внутри сети. Эффективная маршрутизация направлена ​​на определение наилучшего возможного пути, чтобы данные доходили до намеченной точки быстрее и с меньшими задержками, что уменьшает задержку и одновременно увеличивает скорость доставки информации. OSPF (сначала открывайте кратчайший путь) и BGP (протокол пограничного шлюза) являются одними из наиболее важных протоколов, используемых в динамической маршрутизации, где сети часто изменяются, что требует оптимизации потока для оптимальной производительности.

Эти аспекты – пропускная способность плюс маршрутизация – являются ключевыми факторами, определяющими успех любой системы в том, что касается коммуникационных технологий; следовательно, это означает, что не только один, но и все эти технические компоненты должны работать вместе для достижения лучших результатов; в противном случае ни одного из них в любом случае будет недостаточно, поскольку они также сильно дополняют друг друга. Вместе они образуют мощные силы, обеспечивающие эффективное функционирование различных типов или категорий, даже уровней внутри организации, в зависимости от их размера, уровня сложности, возможностей и т. д.…

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Что такое коммутатор Ethernet и как он работает?

О: Коммутатор Ethernet — это сетевой инструмент, который использует кабели Ethernet для соединения множества устройств в компьютерной сети, таких как принтеры, компьютеры и серверы. Он функционирует на канальном уровне модели OSI (уровень 2). Он пересылает пакеты данных между подключенными устройствами в соответствии с их MAC-адресами, обеспечивая бесперебойную связь между всеми частями одной сети.

Вопрос: В чем разница между сетевым коммутатором и маршрутизатором?

О: Эти два устройства отличаются прежде всего тем, что они делают при подключении к той или иной системе. Маршрутизаторы соединяют несколько сетей вместе, направляя пакеты на основе IP-адресов, а коммутаторы используют MAC-адреса для пересылки кадров между различными сегментами в одной локальной сети. Маршрутизаторы также необходимы для подключения различных локальных сетей к Интернету.

Вопрос: Может ли коммутатор Ethernet поддерживать беспроводное соединение?

О: Хотя он сам по себе не может обеспечить беспроводную связь, эту проблему можно легко решить, используя его с точками беспроводного доступа (WAP). Эти точки соединены с коммутаторами через кабели Ethernet, что позволяет им расширить радиус действия и тем самым позволяет большему количеству людей подключаться по беспроводной сети.

Вопрос: Что такое коммутаторы уровня 2 и коммутаторы уровня 3?

О: Коммутаторы второго уровня работают на уровне канала передачи данных, где они используют информацию MAC-адреса во входящих кадрах, чтобы решить, следует ли пересылать конкретный кадр; в основном они выполняют такие задачи в локальной сети (LAN). Напротив, уровни третьего уровня работают как на уровне канала передачи данных, так и на уровне сети, что известно как маршрутизация на основе IP-адреса, что делает возможным соединение между различными сетями, помимо поддержки VLAN и функций QoS.

Вопрос: Какие существуют типы сетевых коммутаторов?

О: Неуправляемые коммутаторы, интеллектуальные коммутаторы, полностью управляемые коммутаторы, стекируемые коммутаторы, модульные коммутаторы и коммутаторы фиксированной конфигурации — это лишь некоторые примеры различных типов, доступных в зависимости от требуемой степени/уровня управления, желаемой гибкости и функций, необходимых для обслуживания. для разных уровней сетевой сложности.

Вопрос: Как VLAN работает с сетевыми коммутаторами?

О: VLAN или виртуальные локальные сети разбивают одну физическую сеть на множество логических сетей. Сетевые коммутаторы используют теги VLAN для размещения устройств в разных VLAN, повышая безопасность, уменьшая широковещательный трафик и изолируя части сети для лучшего управления и производительности.

Вопрос: Что такое сетевой концентратор? Чем он отличается от переключателя?

О: Сетевой концентратор — это простое устройство, которое соединяет несколько устройств Ethernet в локальной сети без какой-либо возможности дифференциации пакетов; он пересылает все пакеты данных подключенным устройствам, что может привести к коллизиям и снижению эффективности. С другой стороны, сетевой коммутатор более интеллектуален, чем концентраторы, поскольку он отправляет кадры только предполагаемому получателю на основе его MAC-адресов, тем самым повышая производительность и уменьшая перегрузку.

Вопрос: Какую роль играет MAC-адрес в работе сетевого коммутатора?

О: Адрес управления доступом к среде передачи данных — это эксклюзивный идентификатор, присваиваемый производителями интерфейсам для целей связи. Сетевые коммутаторы используют эти адреса для построения таблиц о том, какие устройства подключены через каждый порт. Они пересылают пакеты только там, где это необходимо, тем самым повышая эффективность системы и сводя к минимуму ненужный поток трафика.

Вопрос: Какие серии или бренды коммутаторов рекомендуются для корпоративных сетей?

Ответ: Существует несколько брендов с известными сериями коммутаторов, специально созданными для корпоративных сетей, например Cisco Catalyst, HP Aruba, Dell PowerSwitch или коммутаторы серии Juniper EX, которые получили признание за свою надежность и масштабируемость, а также расширенные функциональные возможности, такие как надежность. в управлении большими и сложными средами.

Вопрос: Какие варианты скорости существуют в коммутаторах Ethernet?

О: Коммутаторы Ethernet имеют разные скорости, включая Fast Ethernet (100 Мбит/с), Gigabit Ethernet (1 Гбит/с) и даже 10 Gigabit Ethernet (10 Гбит/с). Выбор скорости зависит от требований сети, т. е. необходимы ли высокие скорости передачи данных для поддержки приложений с интенсивным использованием полосы пропускания или больших объемов трафика.