Przełącznik sieciowy

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Smart Switch 6000 – profesjonalny przełącznik o budowie modularnej. Urządzenia tego typu wykorzystywane są w wielkich sieciach komputerowych w których w razie potrzeby można dołączyć moduły zwiększające liczbę portów. Na zdjęciu widoczne są cztery moduły (od lewej: jeden z 24 portami Ethernet, następnie dwa moduły po 7 portów Fast Ethernet każdy oraz moduł zasilający).

Przełącznik (komutator, także z ang. switch) – urządzenie łączące segmenty sieci komputerowej pracujące głównie w drugiej warstwie modelu ISO/OSI (łącza danych), jego zadaniem jest przekazywanie ramki między segmentami sieci z doborem portu przełącznika, na który jest przekazywana.

Pierwszy przełącznik ethernetowy został wprowadzony przez firmę Kalpana w 1990 roku.

Mosty i koncentratory[edytuj | edytuj kod]

Przełącznik określa się też jako wieloportowy most lub inteligentny koncentrator, gdyż:

  • przekazuje ramki wyłącznie do docelowego segmentu sieci (podobnie do mostu, w przeciwieństwie do koncentratora),
  • umożliwia połączenie wielu segmentów sieci w gwiazdę (podobnie do huba, w przeciwieństwie do mostu ograniczonego do dwóch segmentów),
  • działa w trybie dupleks.

Działanie[edytuj | edytuj kod]

Przełącznik w sieci Ethernet analizuje adresy MAC nadawcy i odbiorcy przychodzącej ramki. Adres MAC nadawcy jest wykorzystywany do prowadzenia tablicy skojarzeń, zawierającej adresy MAC i odpowiadające im porty przełącznika, tablica ta może zawierać 4096, 8192, a nawet 16384 wpisów. By zapewnić dostosowywanie się przełącznika do zmian w sieci ważność wpisu wygasa jeżeli przez określony czas nie napływają ramki z danym MAC nadawcy.

Po otrzymaniu ramki przełącznik szuka adresu MAC odbiorcy w tablicy skojarzeń, jeżeli adres nie występuje w niej, to ramka wysyłana jest na wszystkie porty z wyjątkiem źródłowego, gdy jest znany, to tylko na port określony w tablicy skojarzeń.

Przez przesyłanie ramki tylko na jeden port przełączniki ograniczają domenę kolizyjną do pojedynczego portu, dzięki czemu są w stanie zapewnić każdemu hostowi podłączonemu do portu osobny kanał transmisyjno-nadawczy, nie zaś współdzielony, jak to jest w przypadku koncentratora.

Sieci wirtualne[edytuj | edytuj kod]

Przełączniki zarządzalne umożliwiają również wydzielanie sieci wirtualnych (VLAN). Przełącznik przekazuje ruch z portu przypisanego do danej sieci VLAN tylko do portów należących do tej sieci oraz portów określonych jako wspólne (trunk). Porty mogą być przypisane do VLAN statycznie lub na podstawie adresu MAC podłączonego urządzenia[1].

Sieci wirtualne między dwoma podłączonymi do siebie przełącznikami obsługiwane są za pomocą specjalnego rodzaju połączenia nazywanego trunk. W standardzie IEEE 802.1Q każda ramka przesyłana za pomocą trunkingu opatrzona zostaje dodatkowym 4-bajtowym polem w którym zapisany jest też identyfikator sieci VLAN do której przebiega transmisja. Tego typu ramki, nazywane (o)znaczonymi (ang. tagged) mogą mieć maksymalną długość 1523 bajtów[potrzebne źródło].

Wielowarstwowość[edytuj | edytuj kod]

Information icon.svg Osobny artykuł: Przełącznik wielowarstwowy.

Obecnie na rynku są również przełączniki trzeciej warstwy modelu ISO/OSI, czyli tzw. przełączniki trasujące oraz inne modele pracujące w wyższych jeszcze warstwach wspomnianego modelu OSI.

Tryby przekazywania ramek[edytuj | edytuj kod]

Przekazywanie ramek przez przełącznik może się odbywać w różnych trybach. W przełącznikach zarządzalnych istnieje możliwość wyboru odpowiedniego trybu. Wśród dostępnych trybów znajdują się:

  • cut-through – najmniejsze opóźnienie, przesyła ramki bezzwłocznie bez sprawdzania ich poprawności
  • store and forward – największe opóźnienie, przed przesłaniem sprawdza sumy kontrolne nadesłanych ramek
  • fragment free – rozwiązanie pośrednie, sprawdza wyłącznie poprawność nagłówka ramki,
  • przełączanie adaptacyjne – na podstawie obciążenia wybierany jest jeden z powyższych wariantów.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. Procedura ta opisana jest za pomocą protokołu Generic VLAN Registration Protocol obsługiwanego przez bardziej zaawansowane modele.