Какие коммутаторы
бывают?
Помимо того, что все существующие коммутаторы различаются
количеством портов (5, 8, 16, 24 и 48 портов и т.д.) и скоростью передачи
данных (100Мб/сек, 1Гб/сек и 10Гб/сек и т.д.), коммутаторы можно так же
разделить на:
1. Неуправляемые свичи - это простые
автономные устройства, которые управляют передачей данных самостоятельно и не
имеющие инструментов ручного управления. Некоторые модели неуправляемых свичей
имеют встроенные инструменты мониторинга (например некоторые свичи Compex).
Такие коммутаторы получили наибольшее распространение в
"домашних" ЛВС и малых предприятиях, основным плюсом которых можно
назвать низкую цену и автономную работу, без вмешательства человека.
Минусами у неуправляемых коммутаторов является отсутствие
инструментов управления и малая внутренняя производительность. Поэтому в
больших сетях предприятий неуправляемые коммутаторы использовать не разумно,
так как администрирование такой сети требует огромных человеческих усилий и
накладывает ряд существенных ограничений.
2. Управляемые свичи - это более
продвинутые устройства, которые также работают в автоматическом режиме, но
помимо этого имеют ручное управление. Ручное управление позволяет очень гибко
настроить работу коммутатора и облегчить жизнь системного администратора.
Основным минусом управляемых коммутаторов является цена,
которая зависит от возможностей самого коммутатора и его производительности.
Абсолютно все коммутаторы можно разделить по уровням. Чем
выше уровень, тем сложней устройство, а значит и дороже. Уровень коммутатора
определяется слоем на котором он работает по сетевой модели OSI.
Для правильного выбора коммутатора Вам потребуется
определиться на каком сетевом уровне необходимо администрировать ЛВС.
Разделение коммутаторов
по уровням:
1. Коммутатор 1 уровня (Layer 1). Сюда
относятся все устройства, которые работают на 1 уровне сетевой модели OSI -
физическом уровне. К таким устройствам относятся повторители, хабы и другие
устройства, которые не работают с данными вообще, а работают с сигналами. Эти
устройства передают информацию, словно льют воду. Если есть вода, то переливают
ее дальше, нет воды, то ждут. Такие устройства уже давно не производят и найти
их довольно сложно.
2. Коммутатор 2 уровня (Layer 2). Сюда
относятся все устройства, которые работают на 2 уровне сетевой модели OSI -
канальном уровне. К таким устройствам можно отнести все неуправляемые коммутаторы
и часть управляемых.
Коммутаторы 2 уровня работают с данными ни как с непрерывным
потоком информации (коммутаторы 1 уровня), а как с отдельными порциями
информации - кадрами (frame или жарг.фреймами). Умеют анализировать получаемые
кадры и работать с MAC-адресами устройств отправителей и получателей кадра.
Такие коммутаторы "не понимают" IP-адреса компьютеров, для них все
устройства имеют названия в виде MAC-адресов.
Коммутаторы 2 уровня составляют коммутационные таблицы, в
которых соотносят MAC-адреса встречающихся сетевых устройств с конкретными
портами коммутатора.
Коммутаторы 2 уровня
поддерживают протоколы:
· IEEE 802.1p
или приоритизация (Priority tags). Стандарт IEEE 802.1p позволяет отсортировать
весь трафик на пакеты по степени важности, выставив приоритеты. Более
приоритетные пакеты, имеющие более высокую важность, будут отправляться в
первую очередь.
Например, весьма логично дать высокий приоритет пакетам VoIP
и низкий — пакетам FTP.
· IEEE 802.1q
или виртуальные сети (VLAN). Протокол IEEE 802.1q позволяет внутри одной
физической сети построить несколько отдельных логических сетей (виртуальных
сетей).
Разделить существующую ЛВС на виртуальные сети можно:
· присвоив
уникальный идентификатор VLAN каждому порту коммутатора, при этом порты
коммутаторов с одним номером будут находиться в одной виртуальной сети;
· присвоив
каждому MAC-адресу, внесенному в коммутационную таблицу, уникальный номер VLAN;
· присвоив
уникальный идентификатор VLAN после прохождения аутентификации, при использовании
протокола 802.1x.
· IEEE 802.1d
Spanning Tree Protocol (STP), в задачи которого входит приведение всей ЛВС к
древовидной структуре.
Данный протокол, по большому счету, используется для
повышения отказоустойчивости всей ЛВС. Структура ЛВС изначально строится с
избыточным количеством линий связи. "Лишние" линии связи, во избежание
закольцовывания, данный протокол временно отключает, приводя всю структуру ЛВС
к древовидному виду. При обрыве действующей линии связи протокол самостоятельно
ищет новый кратчайший путь, восстанавливая тем самым работу ЛВС в целом.
· IEEE 802.1w Rapid Spanning Tree Protocol
(RSTP) более усовершенствованный стандарт IEEE 802.1d, который обладает более
высокой устойчивостью и меньшим временем "восстановления" линии
связи.
· IEEE 802.1s Multiple Spanning Tree Protocol
(MSTP) является наиболее современным протоколом, учитывающим все достоинства и
недостатки предыдущих решений.
· IEEE 802.3ad Link aggregation for parallel
links или агрегирование каналов используется для повышения пропускной
способности канала. Фактически это объединение нескольких портов в один
высокоскоростной порт с суммарной скоростью объединенных портов. Максимальная
скорость определена стандартом IEEE 802.3ad и составляет 8 Гбит/сек.
3. Коммутатор 3 уровня (Layer 3). Сюда
относятся все устройства, которые работают на 3 уровне сетевой модели OSI -
сетевом уровне. К таким устройствам относятся все маршрутизаторы, часть
управляемых коммутаторов, а так же все устройства, которые умеют работать с
различными сетевыми протоколами: IPv4, IPv6, IPX, IPsec и т.д. Коммутаторы 3
уровня целесообразнее отнести уже не к разряду коммутаторов, а к разряду
маршрутизаторов, так как эти устройства уже полноценно могут маршрутизировать,
проходящий трафик, между разными сетями. Коммутаторы 3 уровня полностью
поддерживают все функции и стандарты коммутаторов 2 уровня. С сетевыми
устройствами могут работать по IP-адресам. Коммутатор 3 уровня поддерживает
установку различных соединений: pptp, pppoe, vpn и т.д.
4. Коммутатор 4 уровня (Layer 4). Сюда
относятся все устройства, которые работают на 4 уровне сетевой модели OSI -
транспортном уровне. К таким устройствам относятся более продвинутые
маршрутизаторы, которые умеют работать уже с приложениями. Коммутаторы 4 уровня
используют информацию, которая содержится в заголовках пакетов и относится к
уровню 3 и 4 стека протоколов, такую как IP-адреса источника и приемника, биты
SYN/FIN, отмечающие начало и конец прикладных сеансов, а также номера портов
TCP/UDP для идентификации принадлежности трафика к различным приложениям. На
основании этой информации, коммутаторы уровня 4 могут принимать
интеллектуальные решения о перенаправлении трафика того или иного сеанса.
Чтобы правильно подобрать коммутатор Вам нужно представлять
всю топологию будущей сети, рассчитать примерное количество пользователей,
выбрать скорость передачи данных для каждого участка сети и уже под конкретную
задачу начинать подбирать оборудование.
Управление
коммутаторами
Интеллектуальными коммутаторами можно управлять различными
способами:
· через SSH-доступ. Подключение к
управляемому коммутатору осуществляется по защищенному протоколу SSH, применяя
различные клиенты (putty, gSTP и т.д.). Настройка происходит через командную
строку коммутатора.
· через Telnet-доступ к консольному порту
коммутатора. Подключение к управляемому коммутатору осуществляется по протоколу
Telnet. В результате мы получаем доступ к командной строке коммутатора.
Применение такого доступа оправданно только при первоначальной настройки, т. к.
Telnet является незащищенным каналом передачи данных.
· через Web-интерфейс. Настройка
производится через WEB-браузер. В большинстве случаев настройка через
Web-интерфейс не дает воспользоваться всеми функциями сетевого оборудования,
которые доступны в полном объеме только в режиме командной строки.
· через
протокол SNMP. SNMP - это протокол
простого управления сетями.