Рассказываем о параметрах коммутаторов, которые влияют на производительность. Из статьи вы узнаете и о режимах работы свитчей, и о том, что означают уровни коммутаторов.
Характеристики свитчей
На быстродействие коммутатора влияют такие распространенные параметры:
- Количество портов. Варьируется от 1 до 54 шт. Определяет количество подключаемых к свитчу устройств.
- Скорость каждого порта. Может составлять 100 Мбит/сек, а также достигать 1, 4 или 10 Гбит/сек в зависимости от модели. Стоит отметить, что в неуправляемых свитчах скорость порта определяется автоматически во время автосогласования с подсоединенным ПК. А вот в управляемых коммутаторах скорость нужно назначать на каждый порт в настройках. Это удобно, поскольку дает возможность оптимизировать ресурс сети.
- Автосогласование порта. Бывает двух видов: когда информация передается сразу в обоих направлениях (Full — Duplex) и когда данные передаются по очереди в разные направления (Half — Duplex).
- Внутренняя пропускная способность коммутационной матрицы. Представляет собой интегральный показатель. Он отражает скорость, с которой коммутатор обрабатывает поступающие со всех портов данные.
- Стекирование. Это процесс группирования свитчей в единый логический девайс. Объединение устройств в стеки пригодится крупным корпоративным сетям, где нужно подключать больше 50 портов на базе одного коммутатора. В зависимости от производителя свитча, стекирование может осуществляться по разным стандартам и технологиям. Наиболее популярны те, в которых пропускная способность шины между свитчами равна 32 и 64 Гбит/сек.
Примечание: неуправляемые свитчи работают сразу из коробки, настраивать их нельзя. Управляемые же модели нуждаются в настройке, но они более функциональны.
Режимы работы
Обычно выделяют три метода коммутации. Любой из них — это комбинация двух характеристик: надежности соединения, а также времени ожидания.
Способы коммутации:
- С промежуточным хранением/Store and Forward. Устройство считывает все данные о кадре. Потом оно тестирует его, находя ошибки. И только после этого девайс выявляет порт, на который нужно переслать этот кадр.
- Сквозная/Cut-through. Девайс только определяет адрес назначения, который содержит кадр. После этого происходит коммутация. Этот режим хорош тем, что сокращает время ожидания. Однако он снижает надежность, поскольку не проверяет контрольную сумму фрейма, которая дает возможность избежать ошибок.
- Гибридная/Fragment-free. Режим бесфрагментной коммутации — это компромиссное решение. Он защищает от ошибок лишь частично, но уменьшает время ожидания, в сравнении с первым способом. Лишь после того, как свитч отфильтрует фрагменты коллизий, осуществляется коммутация. Стоит отметить, что 64-байтные кадры в этом случае анализируются в Store and Forward, а остальные — в сквозном режиме. Дело в том, что обычно именно в первые 64 байта информации попадают ошибки.
Примечание: средняя задержка рассчитывается на основе времени, которое нужно переключателю для анализа фрейма, и задержки, требующейся фрейму для попадания в порт и выхода из него.
Уровни коммутаторов
Как и обещали, рассказываем об уровнях. Сегодня коммутаторы поддерживают четыре уровня. Они отражают возможность обмена данными между разными девайсами. Взаимодействие устройств на каждом уровне определяется их функциями.
В OSI уровни разделяют на два класса:
- Media layers — группа из физического, канального и сетевого уровня.
- Host layers — включает транспортный, сеансовый, а также прикладной и уровень представления. Уровни отличаются типом данных, которые на них передаются: биты, пакеты, сегменты, фреймы. Также они различаются функциями: от работы с первичными сигналами двоичного типа до доступа к службам сетевого назначения.
В зависимости от типа данных, с которыми работают коммутаторы, они могут принадлежать к одному из следующих уровней:
- L1. Эти модели функционируют на физическом уровне: работают с электрическими сигналами, которые устройства просто передают дальше. Коммутаторы L1 представляют собой хабы, концентраторы, репитеры. Получается, что в современном смысле, это уже не свитчи.
- L2. Работают на канальном уровне: устройством осуществляется физическая адресация, оно также работает с фреймами. Однако коммутаторы L2 не распознают IP-адреса. Они работают с кадрами и распознают получателя/отправителя информации по МАС-адресу.
- L3. Эти свитчи функционируют на сетевом уровне, умеют находить самый короткий маршрут для обмена данными. Такие переключатели распознают ай пи адреса, а также способны устанавливать различные по типу соединения, к примеру, PPPoE. Часто коммутаторы L3 называют маршрутизаторами.
- L4. Подобные интеллектуальные устройства способны контролировать надежность обмена информацией. Коммутаторы L4 — самые сложные и функциональные. Они умеют считывать данные из заголовков пакетов. Также они способны выявлять, к какому именно приложению принадлежит трафик, и перенаправлять его в зависимости от этих данных.
Зная о ключевых характеристиках свитчей и понимая, что означают их уровни, вы легко сможете оценить функциональность коммутатора. Это поможет вам подобрать модель, которая наилучшим образом подойдет вашей сети.
Дополнительная информация о коммутаторах
- Чем отличаются коммутаторы L2, L2+ и L3? Особенности свитчей – EServer
- Какой коммутатор лучше выбрать – EServer
- Подключение и настройка коммутатора – EServer
- Совет: Как выбрать коммутатор – EServer
- Что такое интернет коммутатор – EServer
- Cравнение коммутаторов в разных ценовых диапазонах – EServer
- Что такое VLAN: логика, технология и настройка. Реализация VLAN в устройствах CISCO – EServer