Vad är en switch i ett lokalt nätverk för? Hur skiljer sig en switch från en router? nätverkshårdvara

Den logiska topologin i ett Ethernet-nätverk är en buss med flera åtkomst där alla enheter delar samma kommunikationsmedia. Den här logiska topologin definierar hur noder i en nätverksvy och processramar som skickas och tas emot i det nätverket. Men i stort sett alla Ethernet-nätverk använder idag en fysisk stjärna eller utökad stjärntopologi. Detta innebär att i de flesta Ethernet-nätverk är slutpunkter vanligtvis anslutna till en Layer 2 LAN-switch på ett punkt-till-punkt-sätt.

En Layer 2 LAN-omkopplare utför växling och filtrering endast baserat på MAC-adressen för OSI-datalänkskiktet. Växeln är helt transparent för nätverksprotokoll och användarapplikationer. Layer 2-omkopplaren skapar en MAC-adresstabell som den senare använder för att fatta beslut om paketöverföring. Layer 2-switchar är beroende av routrar för att överföra data mellan oberoende IP-undernät.

Växlar använder MAC-adresser för att överföra data över nätverket genom sin struktur till motsvarande port i riktning mot destinationsvärd. En switchvävnad är en integrerad kanal och ett kompletterande maskinprogrammeringsverktyg som styr datavägen genom omkopplaren. För att en switch ska kunna förstå vilken port som ska användas för att sända en unicast-ram, måste den först veta vilka värdar som finns på var och en av dess portar.

Växeln avgör hur man hanterar inkommande ramar med sin egen MAC-adresstabell. Det skapar sin egen MAC-adresstabell och lägger till MAC-adresserna för de noder som är anslutna till var och en av dess portar. Efter att ha angett MAC-adressen för en nod som är ansluten till en viss port, kommer växeln att kunna skicka trafik avsedd för denna nod genom den port som är associerad med noden för efterföljande överföringar.

Om växeln tar emot en dataram för vilken det inte finns någon destinations-MAC-adress i tabellen, vidarebefordrar den den ramen på alla portar utom den på vilken ramen mottogs. Om ett svar tas emot från destinationsvärden, fyller växeln värdens MAC-adress i adresstabellen med hjälp av data i källadressfältet i ramen. I nätverk med flera anslutna omkopplare fylls MAC-adresstabellerna med flera MAC-adresser för portarna som ansluter omkopplarna, vilket återspeglar element utanför anläggningen. Vanligtvis har switchportar som används för att ansluta två switchar flera MAC-adresser listade i motsvarande tabell.

Tidigare har switchar använt en av följande vidarebefordringsmetoder för att växla data mellan nätverksportar:

Buffrad växling

Obuffert byte

Vid buffrad omkoppling, när omkopplaren tar emot en ram, lagrar den data i en buffert tills hela ramen tas emot. Under lagring analyserar omkopplaren ramen för att få information om dess destination. Genom att göra detta utför omkopplaren också felkontroll med svansen på Ethernet-cyklisk redundanskontroll (CRC) -ram.

Med obuffrad omkoppling behandlar omkopplaren data när den anländer, även om överföringen fortfarande väntar. Växeln buffrar lika många ramar som det tar för att läsa destinations MAC-adressen så att den kan bestämma vilken port som ska vidarebefordra data till. Destinationens MAC-adress anges i ramens 6 byte efter inledningen. Växeln letar efter MAC-adressen för destinationen i sin omkopplingstabell, bestämmer porten för det utgående gränssnittet och vidarebefordrar ramen till sin destinationsvärd genom den dedikerade switchporten. Omkopplaren kontrollerar inte ramen för fel. Eftersom omkopplaren inte behöver vänta på att hela bildrutan ska buffras, och inte heller utföra felkontroll, är obuffrad omkoppling snabbare än buffrad omkoppling. Eftersom omkopplaren inte söker efter fel vidarebefordrar den dock de skadade ramarna över hela nätverket. Skadade ramar minskar bandbredden under transport. I slutändan avvisar destinations-NIC de skadade ramarna.

Modulära brytare erbjuder stor konfigurationsflexibilitet. De levereras vanligtvis med en mängd olika chassistorlekar för att rymma flera modulära linjekort. Portarna är faktiskt placerade på linjekort. Linjekortet ansluts till växelchassit på samma sätt som expansionskort installerade i en dator. Ju större chassi, desto fler moduler stöder det. Det finns många olika chassistorlekar att välja mellan, som visas i illustrationen. Om du har köpt en modulomkopplare med ett linjekort med 24 portar kan du enkelt lägga till ytterligare en, vilket tar upp det totala antalet portar till 48.

Att ansluta Internet till en lägenhet eller ett privat hus väcker alltid många frågor. Till att börja med väljer vi en internetleverantör om det finns mycket att välja mellan. Därefter tittar vi noga på tarifferna, och först försöker vi ta reda på hur omkopplaren skiljer sig från routern.

Utrustning

Båda enheterna tillhör De är utformade för att fungera i datanätverk. Dessa inkluderar inte bara en switch och en router utan också en hub, patchpanel etc. Alla kan tilldelas en av grupperna: aktiv eller passiv. Du måste förstå vad som är skillnaden mellan dem.

Aktiva

Dessa enheter är byggda på elektroniska kretsar som får elektrisk kraft. Sådan utrustning är utformad för att förstärka och konvertera signalen. Huvudegenskapen är användningen av speciella algoritmer för bearbetning. Vad betyder det?

Internet-nätverket fungerar med batch-sändning av filer. Varje sådan uppsättning har sina egna tekniska parametrar: detta inkluderar material om dess källor, syften, dataintegritet etc. Dessa indikatorer gör det möjligt att överföra paket till önskad adress.

En aktiv enhet hittar inte bara en signal utan bearbetar även dessa tekniska parametrar. Det dirigerar dem nedströms enligt inbyggda algoritmer. Denna färdighet gör det möjligt för apparaten att kallas sådan.

Passiv

Denna grupp får inte den ström som krävs från elnätet. Fungerar med distribution och minskning av signalnivåer. Sådana enheter kan säkert inkludera kablar, plug and socket, balun, patch panel. Vissa tillskriver det till telekommunikationsskåp, kabelbrickor etc.

Mängd

Eftersom nätverket är aktivt främst på grund av den första gruppen enheter kommer vi att prata om det. Detta inkluderar tio olika typer av enheter. Till exempel en nätverksadapter som finns i själva datorn. Nätverksutrustning av denna typ finns nu på alla datorer och hjälper till att ansluta till LAN.

Detta inkluderar också en repeater. Enheten har två portar och fungerar med signal duplicering. På detta sätt hjälper det till att öka storleken på nätverkssegmentet. Ett nav är också en aktiv utrustning, ibland kallad ett nav. Den fungerar med 4-32 kanaler och tjänar för interaktion mellan alla deltagare i nätverket.

Och slutligen kom vi till frågan om hur en switch skiljer sig från en router. Även om det förutom dem finns en repeater, en mediekonverterare, en brygga och en nätverkssändtagare.

Router

Så låt oss börja med den här enheten. Folk kallar det helt enkelt en router. Det tjänar till att vidarebefordra paket mellan olika nätverkssegment. I det här fallet styrs det av reglerna och routingtabellerna. Enheten ansluter nätverk med olika arkitekturer. För att korrekt slutföra processen studerar den typologin, bestämmer reglerna som administratören har ställt in.

För att förstå frågan om hur en omkopplare skiljer sig från en router är det viktigt att förstå principerna för en och den andra enhetens funktion. Så routern undersöker först informationen om mottagaren: den tittar på hans adress och namnet på uppsättningen. Sedan går det till och identifierar sökvägen för överföring av filer. Om tabellerna inte innehåller den nödvändiga informationen kasseras datapaketen.

Ibland kan andra metoder användas för att välja önskad väg. Till exempel undersöks avsändarens adress, protokoll för övre lagret och all data som är dold bakom uppsättningsnamnet.

Routrar interagerar med adressöversättning, filtrerar transitströmmar enligt föreskrivna regler, krypterar eller dekrypterar överförda filer.

Växla

En nätverksswitch eller switch är en enhet som interagerar med anslutningen av flera PC-nätverksnoder. Hela processen går inte utöver flera eller en del av nätverket.

Denna utrustning tillhör också den aktiva gruppen. Den fungerar vid OSI-datalänklagret. Eftersom omkopplaren ursprungligen var konfigurerad för att fungera med överbryggningsparametrar kan den betraktas som en flerportbrygga. För att kombinera flera rader på nätverksnivå används bara en router.

Växeln har ingen kontroll över distributionen av trafik från en gadget till resten. Den förmedlar bara information till rätt person. Processen har bra prestanda och håller internet säkert.

Omkopplarens uppgift är att lagra kopplingstabellen och, med hjälp av den, bestämma överensstämmelsen mellan MAC-adresser. När utrustningen ansluts är bordet tomt och fylls i när enheten lär sig själv.

Filer som går till en av portarna skickas omedelbart via andra kanaler. Enheten börjar undersöka ramarna och, efter att avsändarens adresser har bestämts, matar den in informationen tillfälligt i arkivet. När en port tar emot en ram, vars adress redan har spelats in, kommer den att överföras längs den väg som anges i konfigurationen.

Skillnad

Hur skiljer sig en switch från en router? Vid första anblicken är det definitivt värt att säga att de viktigaste skillnaderna mellan dessa enheter ligger i driftsprinciperna. Det finns en ganska intressant analogi som lätt förklarar skillnaden.

Låt oss säga att vi har en företagsmailserver. Den anställde skickade filen, som måste nå mottagaren via ett internt eller lokalt leveranssystem. I det här fallet är omkopplaren e-postservern och routern är den lokala.

Det vi har? Växeln analyserar inte e-postinnehåll och typ. Den håller en lista över alla anställda i företaget, adresserna till deras kontor. Därför är dess huvuduppgift att skicka e-post till en specifik adressat.

I hela denna historia fungerar routern som brevbärare för att leverera information till personer som arbetar utanför företaget. Han kontrollerar innehållet och kan självständigt ändra leveransreglerna om ytterligare information finns i brevet.

Nackdelen med en router jämfört med en switch ligger i den komplexa och kostsamma administrationen. Specialister som arbetar med denna utrustning måste äga ett stort antal parametrar. I detta fall måste konfigurationen alltid överensstämma med den andra konfigurationen i nätverket.

Slutsatser

De flesta företag försöker modernisera sitt nätverk, så de ersätter föråldrad utrustning med en växling mellan routrar och nätverk. Nya enheter hjälper till att förbättra produktiviteten och deras äldre motsvarigheter fortsätter att arbeta med säkerhet.

Att konfigurera en router och switch är inte lätt. Det är i allmänhet bättre för en vanlig användare att inte åka hit. När du skapar ett hemnätverk kommer specialister att installera utrustningen och konfigurera den parallellt. Denna process är inte lätt. Det är individuellt för varje leverantör och specifikt nätverk.

Om det finns några fel måste du kontakta din Internetleverantör, för om det finns problem med konfigurationen kan du inte klara dig utan den.

För att skapa ett lokalt eller hemnätverk behöver du speciella enheter. Den här artikeln berättar lite om dem. Jag kommer att försöka förklara det så enkelt som möjligt så att alla förstår.

Syfte .

Hub, switch och router är utformade för att skapa ett nätverk mellan datorer. Naturligtvis, efter skapandet kommer detta nätverk också att fungera.

Skillnaden .

Vad är ett nav?

Ett nav är en repeater. Allt som är kopplat till det kommer att upprepas. En ges till navet och därför är allt anslutet.
Till exempel har du anslutit 5 datorer via navet. För att överföra data från den femte datorn till den första kommer dessa data att passera genom alla datorer i nätverket. Det liknar en parallell telefon - vilken dator som helst kan komma åt dina data och du kan också. Detta ökar också belastningen och fördelningen. Följaktligen, ju fler datorer som är anslutna, desto långsammare är anslutningen och desto större belastning på nätverket. Det är därför i vår tid färre och färre nav släpps och allt mindre använder dem. De kommer snart att försvinna helt.

Vad är en switch?

Strömställaren ersatte navet och korrigerar bristerna hos sin föregångare. Varje ansluten till omkopplaren har sin egen separata IP-adress. Detta minskar belastningen på nätverket och varje dator får bara vad den behöver och andra vet inte om det. Men omkopplaren har en nackdel förknippad med värdighet. Faktum är att om du vill dela upp nätverket i mer än två datorer så behöver du fler IP-adresser. Detta beror vanligtvis på Internetleverantören och de ger vanligtvis bara en IP-adress.

Vad är en router?

Router - det kallas ofta också en router. Varför? Ja, eftersom det är en länk mellan två olika nätverk och överför data baserat på en specifik rutt som anges i routingtabellen. För att uttrycka det väldigt enkelt är en router en mellanhand mellan ditt nätverk och Internet. Routern korrigerar alla misstag från sina föregångare och det är därför den är den mest populära nuförtiden. Speciellt när man tänker på det faktum att routrar ofta är utrustade med Wi-Fi-antenner för att sända Internet till trådlösa enheter och också har möjlighet att ansluta USB-modem.

Routern kan användas både separat: PC -> router -> Internet, och i kombination med andra enheter: PC -> switch / hub -> router -> Internet.

En annan fördel med routern är dess enkla installation. Ofta krävs endast minimal kunskap från dig för att ansluta, konfigurera nätverket och komma åt Internet.

Så. Låt mig sammanfatta kort.

Alla dessa enheter behövs för att skapa ett nätverk. Navet och omkopplaren skiljer sig inte så mycket från varandra. En router är den mest nödvändiga och praktiska lösningen för att skapa ett nätverk.

Valet av router som ska användas bestäms av Ethernet-gränssnitten som matchar växlingstekniken i mitten av LAN. Det är viktigt att notera att routrar erbjuder många tjänster och funktioner för LAN.

Varje LAN har en router som används som en gateway för att ansluta LAN till andra nätverk. Ett LAN har en eller flera nav eller växlar för att ansluta slutenheter till LAN.

Routrar är de viktigaste enheterna som används för att ansluta nätverk. Varje port på en router ansluter till ett annat nätverk och dirigerar paket mellan nätverk. Routrar kan dela sändningsdomäner och kollisionsdomäner.

Routrar används också för att ansluta nätverk som använder olika tekniker. De kan ha både LAN- och WAN-gränssnitt.

Routrarnas LAN-gränssnitt gör att de kan ansluta till LAN-media. Vanligtvis är dessa UTP-kabelanslutningar, men moduler kan läggas till för att kunna användas fiberoptik... Beroende på serie eller modell av routrar kan de ha flera typer av gränssnitt för WAN- och LAN-kabelanslutningar.

Intranettenheter

För att skapa ett LAN måste vi välja lämpliga enheter för att ansluta slutnoderna till nätverket. De två vanligaste enheterna som används är nav och växlar.

Koncentrator

Koncentratorn tar emot signalen, regenererar den och skickar den till alla portar. Att använda nav skapar en logisk buss. Detta innebär att LAN använder media i multiläget läge. Portar använder en metod för delning av bandbredd, vilket ofta resulterar i försämrad LAN-prestanda på grund av kollisioner och återställning. Även om det är möjligt att ansluta flera nav kommer det fortfarande att finnas en enda kollisionsdomän.

Nav är billigare än strömbrytare. Ett nav väljs vanligtvis som en mellanliggande enhet för ett mycket litet LAN som har låg bandbreddskrav eller begränsad ekonomi.

Växla

Omkopplaren accepterar ramen och regenererar varje bit av ramen till lämplig destinationsport. Enheten används för att segmentera nätverket i flera kollisionsdomäner. Till skillnad från ett nav minskar en switch en LAN-kollision. Varje port på växeln skapar en separat kollisionsdomän. Detta skapar en logisk punkt-till-punkt-topologi för enheten på varje port. Dessutom ger omkopplaren dedikerad bandbredd på varje port, vilket kan öka LAN-prestandan. En LAN-switch kan också användas för att ansluta nätverkssegment vid olika hastigheter.

Generellt väljs omkopplare för att ansluta enheter till LAN. Även om omkopplaren är dyrare än ett nav, gör dess förbättrade prestanda och tillförlitlighet det kostnadseffektivt.

Det finns en mängd olika funktionsrika switchar tillgängliga som gör att du kan ansluta flera datorer i en typisk företags LAN-installation.