A kapcsoló kezdeti konfigurációja. A D-Link switchekre épülő számítógépes hálózatok biztonságának biztosításának elméleti szempontjai A switchek osztályozása vezérelhetőségük szerint

Az otthoni elektromos problémák meglehetősen frusztrálóak lehetnek, és frusztrálóak lehetnek, ha éjfélkor fordulnak elő, különösen nyáron. Előfordulhat, hogy villanyszerelő bármikor nem elérhető. Tehát a lakossági vezetékezéssel és az általános elektromos problémákkal kapcsolatos alapvető ismeretek segíthetnek átvészelni ezt a káoszt. Az alapvető ismeretekre van szükség. Azonban kerülje el ezeknek a problémáknak a megoldását, ha nagyobb kockázatnak vannak kitéve, mert bármennyi tudással rendelkezik, a tapasztalat megzavarhatja.

Olaszországba autóval könnyű és kényelmes eljutni. Sok autótulajdonos szívesen utazik autójával. Beleértve a külföldi utazást is. Ezért állampolgáraink számára már nem ritkaság az autóval történő utazás Olaszországba.

A büntetőjogászok különböző méretű büntetőügyek lefolytatásának szakértői. Ezek ügyvédek, akiknek az a hivatása, hogy létfontosságú szolgáltatásokat nyújtsanak a bíróság által bűnözőnek ítélt egyének számára. A büntetőjogi védőügyvédi szolgáltatás igénybevételének fő célja az, hogy az ügyvéd megtámadja álláspontját számos olyan törvény és szakasz kapcsán, amelyek célja a büntetőügyeket ellenző személyek kiszolgálása. A büntetőjogászokat különféle besorolások és felosztások szerint osztályozzák.

A modern üzleti világ forradalmasította az életszínvonalat, és az emberek messze utaznak otthonuktól. Tekintettel arra, hogy a vállalkozások átlépik a határokat, az emberek sok helyre kénytelenek utazni, és ott kell maradniuk egy ideig vagy állandó jelleggel. E tekintetben az utóbbi időben megnőtt az igény a kényelmes és luxus szállodák iránt. A szálloda méltó választássá vált az üzletemberek számára, megfelelő és modern felszereltséggel és gyors kiszolgálással a kényelmes élethez.

A kapcsolók felügyelt és nem menedzselt (a legegyszerűbb) kapcsolókra vannak osztva. A bonyolultabb kapcsolók lehetővé teszik az OSI-modell csatorna (második) és hálózati (harmadik) rétegében történő váltás kezelését. Általában ennek megfelelően nevezik el őket, például Layer 2 Switch, vagy egyszerűen csak L2-nek rövidítik. A kapcsoló vezérelhető a webes interfész protokollon, SNMP, RMON stb. Számos felügyelt kapcsoló lehetővé teszi a végrehajtást további funkciókat: VLAN, QoS, aggregáció, tükrözés. Az összetett kapcsolók egyetlen logikai eszközbe - egy verembe - kombinálhatók a portok számának növelése érdekében (például kombinálhat 4 kapcsolót 24 porttal, és kaphat egy 96 portos logikai kapcsolót).

Router

Router vagy router - speciális hálózati számítógép amely legalább két hálózati interfésszel rendelkezik és adatcsomagokat továbbít a különböző hálózati szegmensek között, a hálózati topológiával kapcsolatos információk és bizonyos, a rendszergazda által meghatározott szabályok alapján hoz továbbítási döntéseket.

Az útválasztó magasabb, 3. „hálózati” rétegen működik hálózati modell OSI helyett kapcsoló (vagy hálózati híd) és egy hub (hub), amelyek az OSI modell 2. és 1. rétegében működnek.

Hogyan működik a router

Az útválasztó általában a csomagadatokban megadott célcímet használja, és az útválasztási tábla segítségével határozza meg azt az utat, amelyen az adatokat el kell küldeni. Ha az útválasztási táblázatban nincs leírt útvonal a címhez, akkor a csomag eldobásra kerül.

Vannak más módok is a csomagok továbbítási útvonalának meghatározására, például a forráscím, a használt felső rétegbeli protokollok és a hálózati réteg csomagjainak fejlécében található egyéb információk felhasználásával. Az útválasztók gyakran lefordíthatják a küldő és a fogadó címét, bizonyos szabályok alapján szűrhetik a tranzit adatfolyamot a hozzáférés korlátozása érdekében, titkosíthatják / visszafejthetik a továbbított adatokat stb.

Alhálózati maszk

A TCP / IP hálózati terminológiában a hálózati maszk egy bitmaszk, amely meghatározza, hogy egy hálózati csomópont IP-címének melyik része hivatkozik a hálózati címre, és melyik része magának a gazdagépnek a címére ezen a hálózaton. Ahhoz, hogy az IP-címből és az alhálózati maszkból megkapja a hálózati címet, bitenkénti konjunkciós műveletet kell alkalmaznia rájuk. Például egy összetettebb maszk esetén (a bitenkénti műveletek ugyanúgy néznek ki az IPv6-ban):

IP-cím: 11000000 10101000 00000001 00000010 (192.168.1.2)

Alhálózati maszk: 11111111 11111111 11111111 00000000 (255.255.255.0)

Hálózati cím: 11000000 10101000 00000001 00000000 (192.168.1.0)

Az osztály nélküli címzés egy olyan IP-címzési technika, amely lehetővé teszi az IP-címterület rugalmas kezelését merev osztályozott címzési keretrendszer használata nélkül. Ennek a módszernek a használata lehetővé teszi az IP-címek korlátozott erőforrásának gazdaságos felhasználását, mivel lehetséges különböző alhálózati maszkokat alkalmazni a különböző alhálózatokra. Az alhálózati maszkok az osztály nélküli útválasztás (CIDR) szívét képezik. Ebben a megközelítésben az alhálózati maszk az IP-címmel együtt „IP-cím / a maszkban lévő egyes bitek száma” formátumban kerül rögzítésre. A perjel utáni szám jelzi az egyesek számát az alhálózati maszkban.

Alhálózati maszk hozzárendelése

A maszk hozzárendelése a következő séma szerint történik (C osztályú hálózatok esetén), ahol az alhálózatban lévő számítógépek száma + 2, a legközelebbi kettős hatványra kerekítve (ez a képlet ≤ 254 esetén érvényes, > 254 esetén más képlet legyen).

Példa: Egy bizonyos C osztályú hálózatban 30 számítógép van, az ilyen hálózat maszkját a következőképpen számítják ki:

28-32 = 224 (0E0h)< = >255.255.255.224 (0xFFFFFFFE0)

A Cisco Packet Tracer programban létrehozott helyi hálózat projektje:

1. kép

Az 1. ábra egy 16 munkaállomást, 3 switchet, 2 routert DHCP szerver funkcióval, 2 hozzáférési pontot és több hozzáférési pontokhoz kapcsolódó végberendezést tartalmazó helyi hálózat logikai felépítését mutatja.

Router beállításai:

2. kép

3. ábra

Kapcsoló beállítások:

4. ábra

5. ábra

6. ábra

Hozzáférési pont beállításai:

7. ábra

8. ábra

Következtetés

V modern számítógépek a processzorok kompakt modul formájában készülnek (körülbelül 5 × 5 × 0,3 cm), ZIF foglalatba (AMD) vagy rugós szerkezetre - LGA (Intel) behelyezve. Az LGA csatlakozó jellemzője, hogy a csapok a processzorházból magához a csatlakozóhoz - az alaplapon található aljzathoz - kerülnek át. A legtöbb modern processzort egyetlen félvezető kristályként valósítják meg, amely milliókat, újabban pedig több milliárd tranzisztort tartalmaz. A modern processzorok 1-16 vezérlőblokkot és 4-64 működési blokkot használnak. Az aszinkron áramkörre való átállás során több tíz vezérlőegység és több száz kezelőegység alkalmazása lesz indokolt. Ez az átmenet a blokkok számának megfelelő növekedésével párosulva több mint két nagyságrenddel növeli a csúcsteljesítményt és több mint egy nagyságrenddel az átlagos átvitelt.

A több gigabites PCM chipek 45 vagy 32 nm-es eljárással történő előállításának lehetséges kilátásait ismertető anyagok mellett az ST bemutatta a 128 Mbit-es PCM chip prototípusát, amelyet 90 nm-es technológiával gyártottak. A PRAM memória előnyei közé tartozik a kis cellaterület, a jó elektromos teljesítmény és a nagy megbízhatóság.

A következő 10-20 évben nagy valószínűséggel a processzorok anyagi része megváltozik, amiatt, hogy technológiai folyamat eléri a termelés fizikai határait. Talán ez lesz:

Optikai számítógépek - amelyekben elektromos jelek helyett fényáramokat (fotonokat, nem elektronokat) dolgoznak fel.

Kvantumszámítógépek amelynek munkája teljes mértékben kvantumhatásokon alapul. Jelenleg is folyik a munka a kvantumprocesszorok működő verzióinak létrehozásán.

A molekuláris számítógépek olyan számítástechnikai rendszerek, amelyek a molekulák (többnyire szerves) számítási képességeit használják. A molekuláris számítógépek kihasználják az atomok térbeli elrendezésének számítási teljesítményét.

Szilárdtest meghajtó

A szilárdtestalapú meghajtó (SSD, szilárdtestalapú meghajtó) egy számítógépes, nem mechanikus tárolóeszköz, amely memóriachipekre épül. Rajtuk kívül az SSD egy vezérlővezérlőt is tartalmaz.

Kétféle szilárdtestalapú meghajtó létezik: SSD memóriaalapú, például véletlen hozzáférésű memória számítógépek és a flash memórián alapuló SSD.

Jelenleg a szilárdtestalapú meghajtókat kompakt eszközökben használják: laptopokban, netbookokban, kommunikátorokban és okostelefonokban, de használhatók helyhez kötött számítógépek a termelékenység javítására. Néhány neves gyártó már teljesen áttért a szilárdtestalapú meghajtókra, például a Samsung eladta a gyártási üzletágat merevlemezek a Seagate által. Vannak úgynevezett hibridek is merevlemezek, amely többek között a szilárdtestalapú meghajtók jelenlegi, arányosan magasabb költsége miatt jelent meg. Az ilyen eszközök merevlemezeket egyesítenek egy eszközben. mágneses lemezek(HDD) és szilárdtest meghajtó viszonylag kis méretű, gyorsítótárként (az eszköz teljesítményének és élettartamának növelése, energiafogyasztás csökkentése érdekében).

Ezeket az illékony memóriára épülő meghajtókat (ugyanúgy, mint a személyi számítógépek RAM-jában) az ultragyors olvasás, írás és információ-visszakeresés jellemzi. Legfőbb hátrányuk a rendkívül magas költség. Főleg a munka gyorsítására szolgál nagy rendszerek adatbázis-kezelés és nagy teljesítményű grafikus állomások. Ezek a meghajtók általában akkumulátorral vannak felszerelve, hogy megőrizzék az adatokat áramkimaradás esetén, a drágább modelleket pedig biztonsági mentési és/vagy online másoló rendszerrel látják el. Ilyen tárolóeszközök például az I-RAM. Az elegendő RAM-mal rendelkező felhasználók rendszerezhetnek Virtuális gépés intézd el HDD a RAM-ban, és értékelje a teljesítményt.

ha lehetséges irányítani. A kapcsolóknak három kategóriája van:

• nem kezelt kapcsolók;
• menedzselt kapcsolók;
• konfigurálható kapcsolók.

Nem kezelt kapcsolók nem támogatja a felügyeleti és frissítési képességeket szoftver.

Kezelt kapcsolók kifinomult eszközök, amelyek lehetővé teszik az OSI modell 2. és 3. rétegének kiterjesztett funkcióinak végrehajtását. A kapcsolók a webes felületen keresztül kezelhetők, parancs sor(CLI), SNMP, Telnet stb.

Konfigurálható kapcsolók köztes pozíciót foglalnak el közöttük. Lehetőséget biztosítanak a felhasználóknak meghatározott hálózati paraméterek konfigurálására intuitív felügyeleti segédprogramok, web-alapú interfész, egyszerűsített parancssori felület, SNMP protokoll segítségével.

Kapcsolókezelő eszközök

A legtöbb modern kapcsoló különféle felügyeleti és felügyeleti funkciókat támogat. Ezek közé tartozik a felhasználóbarát web alapú felügyeleti felület, a Command Line Interface (CLI), Telnet, SNMP-kezelés. A kapcsolókban D-Link sorozat A Smart a kezdeti konfigurációt és a szoftverfrissítéseket is támogatja a D-Link SmartConsole Utility segítségével.

A web alapú kezelőfelület lehetővé teszi a kapcsolóparaméterek konfigurálását és monitorozását bármely szabványos webböngészővel felszerelt számítógépen. A böngésző egy univerzális hozzáférési eszköz, és közvetlenül csatlakozhat a kapcsolóhoz HTTP-n keresztül.

Kezdőlap A webes felület hozzáférést biztosít a különféle kapcsolóbeállításokhoz, és minden szükséges információt megjelenít a készülékről. Az adminisztrátor gyorsan megtekintheti az eszköz állapotát, teljesítménystatisztikáit stb., valamint elvégezheti a szükséges beállításokat.

A kapcsoló parancssori interfészéhez való hozzáférés egy terminál vagy egy személyi számítógép csatlakoztatásával történik telepített program terminál emuláció. Ez a hozzáférési mód akkor a legkényelmesebb, ha kezdetben csatlakozik a kapcsolóhoz, ha az IP-cím értéke ismeretlen vagy nincs beállítva, amikor vissza kell állítania a jelszavát, és ha speciális kapcsolóbeállításokat hajt végre. A parancssori interfész a hálózaton keresztül is elérhető a Telnet protokoll használatával.

A felhasználó bármilyen kényelmes kezelőfelületet használhat a kapcsoló konfigurálásához. keresztül elérhető készlet különböző interfészek a vezérlési funkciók mindegyiknél azonosak konkrét modell.

A kapcsoló kezelésének másik módja az Simple Network Management Protocol (SNMP) használata. Az SNMP egy Layer 7 OSI protokoll, amelyet kifejezetten a hálózati eszközök és kommunikációs alkalmazások kezelésére és felügyeletére terveztek. Ez a vezérlő információk cseréjével történik a következő helyen található ügynökök között hálózati eszközökés az irányító állomásokon található vezetők. A D-Link switchek támogatják az SNMP 1, 2c és 3 verzióit.

Érdemes megjegyezni a kapcsolók szoftverfrissítésének lehetőségét is (a nem menedzselt kapcsolók kivételével). Ez biztosítja a készülékek hosszabb élettartamát, mert lehetővé teszi új funkciók hozzáadását vagy meglévő hibák kijavítását az új szoftververziók megjelenésekor, ami nagyban megkönnyíti és csökkenti az eszközök használatát. A D-Link ingyenesen forgalmazza az új szoftververziókat. Itt engedélyezheti a kapcsolóbeállítások mentését is a későbbi helyreállítás vagy replikáció meghibásodása esetén, ami megkíméli az adminisztrátort a rutinmunkák elvégzésétől.

Csatlakozás egy kapcsolóhoz

A kapcsoló konfigurálásának megkezdése előtt létre kell hoznia egy fizikai kapcsolatot a kapcsoló és a munkaállomás között. A kapcsoló kezeléséhez kétféle kábelcsatlakozás használható. Az első típus a konzolporton keresztül (ha az eszköz rendelkezik ilyen), a második az Ethernet porton keresztül (Telnet protokollon vagy a webes interfészen keresztül). A konzolportot a kezdeti kapcsolókonfigurációhoz használják, és általában nem igényel konfigurációt. A switch Ethernet porton keresztüli eléréséhez meg kell adnia a kezelőfelület alapértelmezett IP-címét egy böngészőben (általában a felhasználói kézikönyvben szerepel).

Ha Ethernet-kompatibilis szerveren, útválasztón vagy munkaállomáson lévő Ethernet switch réz (RJ-45 csatlakozó) Ethernet-portjához csatlakozik, használjon négypáros, 5-ös, 5e-es vagy 6-os kategóriájú UTP-kábelt a Gigabit Ethernethez. Mivel a D-Link kapcsolók támogatják az automatikus polaritásérzékelést (MDI / MDIX), bármilyen típusú kábel (egyenes vagy keresztezett) használható.

Rizs. 2.1.

Bármely 4 páros, 5., 5e., 6. kategóriájú UTP-kábellel csatlakozhat egy másik kapcsoló réz (RJ-45 csatlakozós) Ethernet-portjához, amennyiben a kapcsolóportok támogatják az automatikus polaritást. Ellenkező esetben keresztező kábelt kell használni.

Rizs. 2.2.

A port LED jelzése segít meghatározni a csatlakozás helyességét. Ha a megfelelő jelzőfény világít, akkor a kommunikáció létrejött a kapcsoló és a csatlakoztatott eszköz között. Ha a jelzőfény nem világít, lehetséges, hogy az egyik eszköz nincs bekapcsolva, vagy probléma van hálózati adapter csatlakoztatott eszköz, vagy probléma van a kábellel. Ha a visszajelző ki- és bekapcsol, probléma lehet automatikus észlelés sebesség és üzemmód (duplex / félduplex) (for Részletes leírás LED-jelek, lásd az adott kapcsoló használati útmutatóját).

Csatlakozás a Switch CLI konzolhoz

A D-Link menedzselt switchek konzolporttal vannak felszerelve. A konzol portja a kapcsoló típusától függően DB-9 vagy RJ-45 lehet. A mellékelt konzolkábel a kapcsolót a számítógép soros portjához csatlakoztatja. A konzolkapcsolatot néha "sávon kívüli" kapcsolatnak is nevezik, ami azt jelenti, hogy a konzol más hálózati csatlakozási sémát használ (nem használja az Ethernet portok sávszélességét).

Miután csatlakozott a kapcsolókonzol portjához személyi számítógép futtatnia kell a VT100 terminál emulációs programot (például a HyperTerminal programot a Windows rendszerben). A programnak telepítenie kell a következő paramétereket csatlakozások, amelyeket általában az eszköz dokumentációjában jeleznek:

DES-3528 #. Most már beírhatja a parancsokat.

Rizs. 2.3.

A nem kezelt kapcsoló építkezésre alkalmas otthoni hálózat vagy kis irodai hálózatok. Különbsége a többitől a "dobozos" változat. Vagyis a vásárlás után elég egy kapcsolatot létrehozni a szolgáltató szerverével és már terjeszthetjük az internetet.

Egy ilyen kapcsolóval történő munkavégzés során szem előtt kell tartani, hogy a hangos személyhívók (Skype, Vo-IP) használatakor rövid távú késések léphetnek fel, és az internet sávszélességének elosztása lehetetlen. Vagyis amikor bekapcsolja a Torrent programot a hálózat egyik számítógépén, az szinte a teljes sávszélességet lefoglalja, a hálózat többi számítógépe pedig a maradék sávszélességet.

A Managed Switch a legjobb megoldás az irodák és számítógépes klubok hálózatépítéséhez. Ez a fajta alapkivitelben és szabványos beállításokkal eladó.

Egy ilyen kapcsoló beállítása sok munkát igényel - sok beállítás megfordíthatja a fejét, de megfelelő megközelítéssel csodálatos eredményeket hozhat. fő jellemzője- a csatornaszélesség elosztása és az egyes portok áteresztőképességének beállítása. Vegyünk példának egy 50 Mbps/s sebességű internetes csatornát, 5 számítógépet a hálózatban, egy IP-TV set-top boxot és ATC-t. Több lehetőséget is választhatunk, de én csak egyet veszek figyelembe.

Továbbá - csak a képzeleted és a dobozon kívüli gondolkodásod. Összességében viszonylag nagy csatornánk van. Miért viszonylag? Ezeket az információkat jobban megtudhatja, ha alaposan belemélyed a lényegbe. Elfelejtettem pontosítani - hálózatot építek egy kis iroda számára. Az IP-TV-t TV-hez használják a váróteremben, számítógépeket - a munkához emailben, dokumentumok átvitele, oldalnézetek, ATC - vezetékes telefonok fővonalhoz történő csatlakoztatásához Skype, QIP hívások fogadásához, mobiltelefonok stb.

A felügyelt kapcsoló egy normál, nem felügyelt kapcsoló módosítása.

Az ASIC chip mellett egy mikroprocesszort is tartalmaz, amely képes további műveleteket végrehajtani a kereteken, mint például szűrés, módosítás és prioritás, valamint egyéb, a kerettovábbításhoz nem kapcsolódó műveletek elvégzésére. Például biztosítson felhasználói felületet.

Gyakorlatilag a felügyelt switchek és a nem menedzselt switchek közötti különbségek először is a támogatott szabványok listájában rejlenek – ha egy közönséges, nem menedzselt switch csak az Ethernet szabványt (IEEE 802.3) támogatja annak különböző változataiban, akkor a menedzselt switchek sokkal szélesebb kört támogatnak. szabványok listája: 802.1Q. 802.1X, 802.1AE, 802.3ad (802.1AX) és így tovább, amelyek konfigurációt és kezelést igényelnek.

Van még egy típus - SMART kapcsolók.

Az okoskapcsolók megjelenése egy marketing lépésnek volt köszönhető – a készülékek lényegesen kevesebb funkciót támogatnak, mint régebbi társaik, de így is kezelhetőek.

A fogyasztók megtévesztésének és félrevezetésének elkerülése érdekében az első modelleket intelligens vagy web-managed megjelöléssel gyártották.

Ezek az eszközök lényegesen alacsonyabb költségek mellett kínálták a felügyelt kapcsolók alapvető funkcióit – VLAN-szervezést, adminisztrációs port engedélyezését/letiltását, MAC-címszűrést vagy sebességkorlátozást. Hagyományosan az egyetlen kezelési mód a webes felület volt, így a web-managed elnevezés szilárdan rögzült az intelligens kapcsolókban.

A kapcsoló asszociatív memóriájában egy kapcsolási táblázatot tárol, amely jelzi, hogy a gazdagép MAC-címe megfelel-e a switch portjának. Amikor a kapcsolót bekapcsolják, ez a táblázat üres, és tanulási módban kezd működni. Ebben az üzemmódban a porton érkező adatok a kapcsoló összes többi portjára továbbítódnak. Ebben az esetben a kapcsoló elemzi a kereteket, és miután meghatározta a küldő gazdagép MAC-címét, beírja azt a táblázatba.

Ezt követően, ha az egyik switch port olyan állomásnak szánt keretet kap, amelynek MAC-címe már szerepel a táblázatban, akkor ez a keret csak a táblázatban megadott porton keresztül kerül továbbításra. Ha a célállomás MAC-címe nincs a kapcsoló egyik portjához kötve, akkor a keret minden portra elküldésre kerül.

Idővel a switch egy komplett táblázatot készít az összes portjához, és ennek eredményeként a forgalom lokalizálódik.

Meg kell jegyezni az alacsony késleltetést (latenciát) és a nagy továbbítási sebességet az interfész minden portján.

Váltási módszerek.

A csatlakozásnak három módja van. Mindegyik olyan paraméter kombinációja, mint a „váltási döntés” várakozási ideje (latencia) és az átviteli megbízhatóság.

Köztes tárolással (Store és Forward).

Átvágta.

Töredékmentes vagy hibrid.

Köztes tárolással (Store és Forward). A switch beolvassa a keretben kapott összes információt, ellenőrzi, hogy nincs-e benne hiba, kiválasztja a kapcsolóportot, majd elküldi neki az ellenőrzött keretet.

Átvágta. A kapcsoló csak a célcímet olvassa be a keretben, majd vált. Ez a mód csökkenti az átviteli késéseket, de nincs hibaészlelési módszer.

Töredékmentes vagy hibrid. Ez az üzemmód a Fly Away mód módosítása. Az átvitel az ütközések töredékeinek kiszűrése után történik (64 bájtos keretek feldolgozása store-and-forward technológiával, a többi átvágási technológiával történik). A „kapcsolódöntési” késleltetés hozzáadódik ahhoz az időhöz, amely alatt egy keret be- és kilép a kapcsolóportból, és ezzel meghatározza a teljes kapcsolási késleltetést.

Kapcsoló teljesítmény jellemzői.

A kapcsoló főbb jellemzői, amelyek a teljesítményét mérik:

• - szűrési sebesség;
• - útválasztási sebesség (továbbítás);
• - áteresztőképesség;
• - keretátviteli késleltetés.

Ezenkívül a kapcsolónak számos olyan jellemzője van, amelyek leginkább befolyásolják a megadott teljesítményjellemzőket. Ezek tartalmazzák:

• - a keretpuffer(ek) mérete;
• - belső busz teljesítmény;
• - a processzor vagy processzorok teljesítménye;
• - a belső címtábla mérete.

A szűrés és a kerettovábbítás sebessége a switch két fő teljesítményjellemzője. Ezek a jellemzők integrált mutatók, nem függenek a kapcsoló műszaki megvalósításától.

A szűrési sebesség határozza meg, hogy a kapcsoló milyen sebességgel hajtja végre a következő lépéseket a keretek feldolgozása során:

• - keret fogadása a saját pufferébe;
• - a keret megsemmisítése, mivel a célportja megegyezik a forrásporttal.

A továbbítási sebesség határozza meg, hogy a kapcsoló milyen sebességgel hajtja végre a keretfeldolgozás következő szakaszait:

• - keret fogadása a saját pufferébe;
• - a címtábla megtekintése, hogy megtaláljuk a keret célcímének portját;
• - keretátvitel a hálózatba a címtáblázatban található célporton keresztül.

Mind a szűrési sebességet, mind az előrehaladási sebességet általában képkocka per másodpercben mérik.

Ha a kapcsoló jellemzői nem határozzák meg, hogy melyik protokollhoz és milyen keretmérethez adják meg a szűrési és továbbítási sebesség értékeit, akkor alapértelmezés szerint ezek a mutatók az Ethernet protokollra és a keretek hosszúságára vonatkoznak. 64 bájt (preambulum nélkül), 46 bájtos adatmezővel ...

A minimális hosszúságú keretek használata a kapcsoló sebességének fő mutatójaként annak a ténynek köszönhető, hogy az ilyen keretek mindig a legnehezebb működési módot hozzák létre a kapcsoló számára, összehasonlítva az eltérő formátumú, azonos átviteli sávszélességű képkockákkal. felhasználói adat.

Ezért egy kapcsoló tesztelésekor a minimális kerethosszúságot használják a legnehezebb tesztként, amelynek ellenőriznie kell, hogy a kapcsoló képes-e a forgalmi paraméterek legrosszabb kombinációja mellett működni.

Ráadásul a minimális hosszúságú csomagoknál a szűrési és továbbítási sebességnek van a maximális értéke, ami nem kis jelentőséggel bír egy switch reklámozásánál.

Egy switch átviteli teljesítményét a portjain keresztül egységnyi idő alatt továbbított felhasználói adatok mennyisége méri.

Mivel a kapcsoló a kapcsolati rétegen működik, a hozzá tartozó felhasználói adatok azok az adatok, amelyeket a kapcsolati réteg protokolljainak - Ethernet, Token Ring, FDDI stb. - kereteinek adatmezője hordoz.

A kapcsoló áteresztőképességének maximális értéke mindig a maximális hosszúságú kereteken érhető el, mivel ebben az esetben a keret szolgáltatási információival kapcsolatos rezsiköltségek aránya jóval alacsonyabb, mint a minimális hosszúságú kereteknél, és a kapcsoló a felhasználói információ egy bájtjakénti keretfeldolgozási műveletek végrehajtására lényegesen kisebb.

A kapcsoló átviteli sebességének a továbbított keretek méretétől való függőségét jól szemlélteti az Ethernet protokoll példája, amelynél a minimális hosszúságú keretek átvitelekor 14880 képkocka/s átviteli sebesség és 5,48 Mb átviteli sebesség /s sebességet érünk el, és a maximális hosszúságú keretek átvitelekor 812 képkocka/s átviteli sebességet és 9,74 Mb/s sávszélességet érünk el.

Az átviteli sebesség csaknem kétszeresére csökken, amikor a legrövidebb képkockákra váltunk, és ez nem veszi figyelembe a keretek kapcsoló általi feldolgozásához szükséges időveszteséget.

A keretátviteli késleltetést a keret első bájtjának a kapcsoló bemeneti portjához való megérkezésétől addig eltelt időként mérjük, amíg ez a bájt megjelenik a kapcsoló kimeneti portján.

A késleltetés a keret bájtjainak puffereléséhez szükséges idő összege, plusz a keret kapcsoló általi feldolgozásához szükséges idő összege – nézze meg a címtáblázatot, döntse el, hogy szűri vagy továbbítja, és hozzáfér a kilépéshez. port környezet. A kapcsoló által bevezetett késleltetés mértéke a működési módtól függ. Ha a kapcsolást "menet közben" hajtják végre, akkor a késleltetések általában kicsik és 10 μs és 40 μs között mozognak, teljes keret puffereléssel pedig 50 μs és 200 μs között (a minimális kerethosszhoz). A kapcsoló egy többportos eszköz, ezért az összes fenti jellemzőt (a keretátviteli késleltetés kivételével) két változatban szokás megadni:

• - az első lehetőség a kapcsoló teljes teljesítménye a forgalom egyidejű továbbításával az összes porton keresztül;
• - a második lehetőség a portonkénti teljesítmény.

Mivel a forgalom több porton keresztüli egyidejű átvitelével van nagy mennyiség a forgalom változatai, amelyek a streamben lévő képkockák méretében, a frame streamek átlagos intenzitásának célportok közötti eloszlásában, a frame streamek intenzitásának variációs együtthatóiban, stb., stb.

Ezután a kapcsolók teljesítmény szerinti összehasonlításakor figyelembe kell venni, hogy a közzétett teljesítményadatok melyik forgalmi változatra vonatkoznak. Egyes laboratóriumok folyamatosan tesztelik kommunikációs berendezések, részletes leírásokat dolgoztak ki a kapcsolók tesztelésének feltételeiről és alkalmazzák azokat gyakorlatukban, azonban ezek a tesztek még nem váltak általános iparivá. Ideális esetben a hálózatba telepített kapcsoló a kereteket a portjaihoz csatlakoztatott csomópontok között olyan sebességgel továbbítja, amellyel a csomópontok ezeket a kereteket generálják anélkül, hogy további késéseket vezetnének be, vagy egyetlen keretet sem veszítenének el.

A gyakorlatban a kapcsoló mindig késlelteti a keretek átvitelét, és egyes kereteket elveszíthet, azaz nem juttatja el a címzettekhez. A belső szervezeti különbségek miatt különböző modellek kapcsolók esetén nehéz megjósolni, hogy egy adott kapcsoló hogyan továbbítja a kereteket egy adott forgalmi mintához. A legjobb kritérium továbbra is az a gyakorlat, hogy a switchet egy valós hálózatban helyezzük el, és mérjük az általa bevezetett késleltetést és az elveszett keretek számát. A kapcsoló általános teljesítményét minden egyes elemének - a port processzor, a kapcsolómátrix, a modulokat összekötő közös busz stb. - kellően magas teljesítménye biztosítja.

Függetlenül a váltó belső felépítésétől és működésének csővezeték-rendszerétől, az elemeire vonatkozóan meglehetősen egyszerű teljesítménykövetelményeket lehet meghatározni, amelyek egy adott forgalmi mátrix támogatásához szükségesek. Mivel a kapcsológyártók arra törekednek, hogy eszközeiket a lehető leggyorsabbá tegyék, a kapcsolók általános belső teljesítménye gyakran valamivel meghaladja a protokolljaik szerint a switch portjaira irányítható forgalom átlagos sebességét.

Ezt a fajta kapcsolót nem blokkolónak nevezik, vagyis bármilyen típusú forgalom továbbításra kerül anélkül, hogy csökkentené annak intenzitását. kivéve áteresztőképesség egyedi elemek kapcsoló teljesítményét, például portprocesszorok vagy megosztott busz, a kapcsoló teljesítményét olyan paraméterek befolyásolják, mint a címtábla mérete, a megosztott puffer mérete vagy az egyes portpufferek.

A címtábla mérete befolyásolja a címtábla maximális kapacitását, és meghatározza azon MAC-címek maximális számát, amelyeken a kapcsoló egyidejűleg működhet.

Mivel a kapcsolók leggyakrabban dedikált processzoregységet használnak a műveletek végrehajtására minden porton, saját memóriával a címtábla egy példányának tárolására, a kapcsolók címtáblázatának méretét általában portonként adják meg.

A különböző processzormodulok címtáblázatának példányai nem feltétlenül tartalmazzák ugyanazt a címinformációt – valószínűleg nem lesz sok ismétlődő cím, kivéve, ha az egyes portokról érkező forgalom eloszlása ​​a többi port között teljesen egyenlő. Minden port csak azokat a címkészleteket tárolja, amelyeket nemrég használt. A portprocesszor által megjegyezhető MAC-címek maximális száma a kapcsoló alkalmazásától függ. A munkacsoportos kapcsolók általában csak néhány címet támogatnak portonként, mivel mikroszegmensek kialakítására szolgálnak. Az osztálykapcsolóknak több száz címet kell támogatniuk, a hálózati gerinckapcsolóknak pedig akár több ezer, általában 4000-8000 címet. Az elégtelen címtábla-kapacitás lelassíthatja a váltást, és túlzott forgalommal eltömítheti a hálózatot. Ha a portprocesszor címtáblája teljesen megtelt, és a bejövő csomagban új forráscímet talál, akkor minden régi címet ki kell helyeznie a táblából, és újat kell tennie a helyére. Ez a művelet önmagában is igénybe veszi a processzor idejét, de a fő teljesítményveszteség akkor figyelhető meg, amikor egy keret érkezik célcímmel, amelyet el kellett távolítani a címtáblázatból.

Mivel a keret célcíme ismeretlen, a kapcsolónak továbbítania kell ezt a keretet az összes többi portra. Ez a művelet sok port processzor számára felesleges munkát fog okozni, ráadásul ennek a keretnek a másolatai azokra a hálózati szegmensekre is esnek, ahol teljesen feleslegesek. Egyes kapcsológyártók úgy kezelik ezt a problémát, hogy megváltoztatják az ismeretlen célú keretek kezelési módját. Az egyik kapcsolóport fővonali portként van konfigurálva, amelyre alapértelmezés szerint az összes ismeretlen címmel rendelkező keret továbbítódik.

A kapcsoló belső puffermemóriája az adatkeretek ideiglenes tárolására szolgál olyan esetekben, amikor azokat nem lehet azonnal továbbítani a kimeneti portra. A puffert úgy tervezték, hogy kisimítsa a rövid távú forgalmi pulzációkat.

Valójában még akkor is, ha a forgalom jól kiegyensúlyozott, és a kapcsoló portprocesszorainak és egyéb feldolgozó elemeinek teljesítménye elegendő az átlagos forgalmi értékek átviteléhez, ez nem garantálja, hogy teljesítményük elegendő lesz nagyon magas csúcsterhelések esetén. Például a forgalom egyszerre érkezhet a kapcsoló összes bemenetére több tíz ezredmásodpercig, ami megakadályozza, hogy a kapott kereteket továbbítsa a kimeneti portokra. Az átlagos forgalmi intenzitást meghaladó rövid távú többszörös képkockák elvesztésének megakadályozására (és a helyi hálózatoknál gyakran 50-100 közötti forgalom hullámzási értékek találhatók), az egyetlen eszköz egy nagy puffer. A címtáblázatokhoz hasonlóan általában minden portprocesszor egységnek saját puffermemóriája van a keretek tárolására. Minél nagyobb ez a memória, annál kevésbé valószínű a keretveszteség túlterheléskor, bár ha az átlagos forgalmi értékek kiegyensúlyozatlanok, a puffer előbb-utóbb túlcsordul.

Általában a hálózat kritikus részein való működésre tervezett kapcsolók portonként több tíz vagy több száz kilobájt puffermemóriával rendelkeznek.

Jó, ha ezt a puffermemóriát több port között is el lehet osztani, mivel nem valószínű, hogy több porton egyidejűleg túlterhelődnek. További eszközök A védelem a kapcsolókezelő modul összes portjához közös puffer lehet. Egy ilyen puffer általában több megabájt méretű.

A kapcsolók általános osztályozása

Számítógép a hálózat számítógépek csoportja, amelyek kommunikációs csatornán keresztül kapcsolódnak egymáshoz. A csatorna hálózaton belüli adatcserét, azaz egy adott csoport számítógépei közötti adatcserét biztosít. Egy hálózat két vagy három számítógépből állhat, vagy több ezer PC-t egyesíthet. Fizikailag a számítógépek közötti adatcsere speciális kábelen, optikai kábelen vagy keresztül történhet csavart érpár.

A hálózati hardver és hardver/szoftver segít a számítógépek hálózathoz való csatlakoztatásában és interakciójukban. Ezek az eszközök fő funkcionális céljuk szerint a következő csoportokba sorolhatók:

Passzív hálózati berendezések csatlakozói, kábelek, patch zsinórok, patch panelek, távközlési aljzatok stb.;

Aktív hálózati berendezések átalakítói/adapterei, modemek, átjátszók, hidak, kapcsolók, útválasztók stb.

Jelenleg fejlesztés számítógépes hálózatok a következő területeken fordul elő:

Megnövelt sebesség;

Kommutáción alapuló szegmentálás megvalósítása;

Hálózatok összekapcsolása útválasztással.

2. réteg váltás

Figyelembe véve az ISO / OSI referenciamodell második szintjének tulajdonságait és annak klasszikus definícióját, látható, hogy az ingázási tulajdonságok túlnyomó része ehhez a szinthez tartozik.

Az adatkapcsolati réteg megbízható adattovábbítást biztosít a fizikai csatornán. Különösen foglalkozik a fizikai címzéssel (szemben a hálózati vagy logikai címzéssel), a hálózati topológiával, a lineáris fegyelem kérdéseivel (hogyan használja a végrendszer hálózati csatorna), hibabejelentés, adatblokkok rendezett kézbesítése és áramlásszabályozás.

Valójában az OSI-modell kapcsolati réteg-specifikus funkcionalitása platformként szolgál napjaink leghatékonyabb technológiáinak némelyikének. A Layer 2 funkcionalitás fontosságát alátámasztja, hogy az OEM-ek továbbra is sokat fektetnek az ezzel a funkcióval rendelkező eszközök, azaz a kapcsolók fejlesztésébe.

3. réteg váltás

3. réteg váltás? ez hardveres útválasztás. A hagyományos útválasztók szoftver által vezérelt processzorok segítségével valósítják meg funkcióikat, amit szoftveres útválasztásnak nevezünk. A hagyományos útválasztók általában körülbelül 500 000 csomag/másodperc sebességgel továbbítják a csomagokat. A 3. rétegbeli kapcsolók ma akár 50 millió csomag/s sebességgel működnek. Tovább növelhető, hiszen minden interfész modul, akárcsak a második réteg kapcsolója, saját ASIC alapú csomagtovábbítási processzorral van felszerelve. Tehát a modulok számának növelése az útválasztási teljesítmény növekedéséhez vezet. Használat nagy sebességű technológia a nagy testreszabott integrált áramkörök (ASIC) a fő jellemzők, amelyek megkülönböztetik a Layer 3 switcheket a hagyományos útválasztóktól.

A kapcsoló az ISO / OSI referenciamodell 2/3 rétegű eszköze, és olyan hálózati szegmensek kombinálására szolgál, amelyek ugyanazon a kapcsolati / hálózati réteg protokollon működnek. A kapcsoló csak egy porton irányítja a forgalmat, amelyre szükség van a cél eléréséhez.

Az ábra (lásd az 1. ábrát) mutatja a kapcsolók osztályozását a felügyeleti képességek szerint és összhangban referencia modell ISO / OSI.

1. ábra A kapcsolók osztályozása

Nézzük meg közelebbről az egyes kapcsolótípusok célját és képességeit.

Nem kezelt kapcsoló? ez egy olyan eszköz, amely egy számítógépes hálózat több csomópontját egy vagy több hálózati szegmensen belül összekapcsolja. Csak közvetlenül a címzettnek továbbítja az adatokat, kivéve a hálózat összes csomópontjához sugárzott forgalmat. A nem kezelt kapcsoló nem tud más funkciót ellátni.

A felügyelt kapcsolók kifinomultabb eszközök, amelyek lehetővé teszik az ISO / OSI modell második és harmadik rétegének funkcióinak végrehajtását. Felügyelhetők webes felületen, parancssoron keresztül a konzolporton keresztül, vagy távolról SSH-n, valamint SNMP-n keresztül.

A konfigurálható kapcsolók lehetővé teszik a felhasználók számára, hogy meghatározott paramétereket konfiguráljanak egyszerű felügyeleti segédprogramok, webes felület, egyszerűsített CLI és SNMP segítségével.

A 2. rétegbeli kapcsolók az OSI adatkapcsolati réteg MAC-címei alapján elemzik a bejövő kereteket, döntenek a további továbbításukról és továbbítják őket céljukra. A Layer 2 switchek fő előnye a felső rétegbeli protokollok átláthatósága. Mivel a kapcsoló a második rétegben működik, nem kell elemeznie az OSI modell felső rétegeiből származó információkat.

A 3. rétegbeli kapcsolók az OSI modell kapcsolati (2. réteg) és hálózati (3. réteg) rétegeinek címei alapján hajtanak végre kapcsolást és szűrést. Ezek a kapcsolók dinamikusan döntik el, hogy váltsák (2. réteg) vagy irányítsák (3. réteg) a bejövő forgalmat. A 3. rétegbeli kapcsolók a kapcsoláson belül hajtanak végre munkacsoportés az útválasztás különböző alhálózatok vagy virtuális helyi hálózatok(VLAN).