Сетевой коммутатор: принцип работы и особенности устройства
Сетевой коммутатор (в простонародье свитч) – это особое устройство, при помощи которого осуществляется подсоединение узлов компьютерной сети с целью организации единой системы доступа пользователей к информационным, техническим и программным ресурсам. Узлом сети может быть любое устройство, имеющее IP-адрес и способное совершать обмен данными. Сегодня видов коммутаторов множество, от дешевых до дорогим и многофункциональных (см https://www.apltech.kz/catalog/31/aktivnoe-setevoe-oborudovanie/kommutatory).
Технология сетевого моста стала основой, на базе которой были разработаны коммутаторы. Ранее пакеты данных передавались последовательно, а благодаря устройству нового поколения они стали передаваться одновременно для всех имеющихся портов.
Принцип работы устройства
Коммутатор имеет контентно-адресуемую память, логическая матрица которой заполняется MAC-адресами, что и составляет основной принцип функционирования данного устройства. Каждый адрес относится к определенному узлу сети и ему присваивается свой порт коммутации. При первом включении, входящие на один из портов фреймы данных рассылаются на существующие порты, что необходимо для заполнения матрицы MAC-адресами. Далее происходит анализ фреймов с последующей локализацией траффика и заполнением таблицу MAC-адресами хостов сети.
Разновидности коммутаторов
Деление в зависимости от управляемости:
- Управляемые коммутаторы. Могут работать в автономном режиме, а также под управлением пользователя. Благодаря этому, устройство обладает большей производительностью, а сеть становится проще в администрировании. Используются на довольно больших предприятиях.
- Неуправляемые коммутаторы. Работают без вмешательства пользователя, поэтому хорошо подходят для дома и маленьких предприятий. Главный недостаток устройств – сложное администрирование, скромная производительность.
Классификация по уровню OSI:
- 2 уровень – коммутаторы. Могут работать только в одном сегменте сети локального типа с MAC-адресами хостов. При этом IP-адреса в данном случае не поддерживаются.
- 3 уровень – маршрутизаторы. Многофункциональные устройства, которые поддерживают большой перечень сетевых протоколов: IPX, IPv4, IPv6, VPN, PPTP, PPPoE и распознавание IP-адресов.
- 4 уровень – маршрутизаторы расширенного функционала. Данные устройства способны распознавать трафик приложений и IP-адреса, а также портов протоколов TCP/UDP, битов SYN/FIN.
А еще подобные коммутаторы могут самостоятельно перенаправлять траффик, анализируя входные данные.
Также коммутаторы различают по пропускной ширине полосы портов и способу коммутации.
