Розповідаємо про параметри комутаторів, які впливають на продуктивність. Зі статті ви дізнаєтеся і про режими роботи світчів, і про те, що означають рівні комутаторів.
Характеристики світчів
На швидкодію комутатора впливають такі поширені параметри:
- Кількість портів. Варіюється від 1 до 54 шт. Визначає кількість пристроїв, що можуть підключитися до світча.
- Швидкість кожного порту. Може становити 100 Мбіт/сек, а також досягати 1, 4 або 10 Гбіт/сек залежно від моделі. Варто відзначити, що в некерованих світчах швидкість порту визначається автоматично під час автоузгодження з приєднаним ПК. А ось в керованих комутаторах швидкість потрібно призначати на кожен порт в налаштуваннях. Це зручно, оскільки дає можливість оптимізувати ресурс мережі.
- Автоузгодження порту. Буває двох видів: коли інформація передається відразу в обох напрямках (Full — Duplex) і коли дані передаються по черзі в різні напрямки (Half — Duplex).
- Внутрішня пропускна здатність комутаційної матриці. Являє собою інтегральний показник. Він відображає швидкість, з якою комутатор обробляє які з усіх портів дані.
- Стекування. Це процес групування світчів в єдиний логічний девайс. Об’єднання пристроїв в стеки знадобиться великим корпоративним мережам, де потрібно підключати понад 50 портів на базі одного комутатора. Залежно від виробника світча, стекування може здійснюватися за різними стандартами й технологіями. Найбільш популярні ті, в яких пропускна здатність шини між світчами дорівнює 32 і 64 Гбіт/сек.
Примітка: некеровані світчі працюють відразу з коробки, налаштовувати їх не можна. Керовані ж моделі потребують налаштування, але вони більш функціональні.
Режими роботи
Зазвичай виділяють три методи комутації. Будь-який з них — це комбінація двох характеристик: надійності з’єднання, а також часу очікування.
Способи комутації:
З проміжним зберіганням/Store and Forward. Пристрій зчитує всю інформацію про кадр. Потім він тестує його, знаходячи помилки. І тільки після цього девайс виявляє порт, на який потрібно переслати цей кадр.
Наскрізна/Cut-through. Девайс тільки визначає адресу призначення, яку містить кадр. Після цього відбувається комутація. Плюс цього режиму в тому, що він скорочує час очікування. Однак режим знижує надійність, оскільки не перевіряє контрольну суму фрейму, яка дає можливість уникнути помилок.
Гібридна/Fragment-free. Режим безфрагментної комутації — це компромісне рішення. Він захищає від помилок лише частково, але зменшує час очікування, в порівнянні з першим способом. Лише після того, як світч відфільтрує фрагменти колізій, здійснюється комутація. Варто відзначити, що 64-байтні кадри в цьому випадку аналізуються в Store and Forward, а решта — в наскрізному режимі. Річ у тому, що зазвичай саме в перші 64 байти інформації потрапляють помилки.
Примітка: середня затримка розраховується на основі часу, який потрібен перемикачу для аналізу фрейму, і затримки, що потребує кадр для потрапляння в порт і виходу з нього.
Рівні комутаторів
Як і обіцяли, розповідаємо про рівні. Сьогодні світчі підтримують чотири рівня. Вони відображають можливість обміну даними між різними девайсами. Взаємодія пристроїв на кожному рівні визначається їх функціями.
В OSI рівні поділяють на два класи:
- Media layers — група з фізичного, канального і мережевого рівня.
- Host layers — включає транспортний, сеансовий, а також прикладний і рівень представлення. Рівні відрізняються типом даних, які на них передаються: біти, пакети, сегменти, фрейми. Також вони розрізняються функціями: від роботи з первинними сигналами двійкового типу до доступу до служб мережевого призначення.
Залежно від типу даних, з якими працюють комутатори, вони можуть належати до одного з наступних рівнів:
- L1. Ці моделі функціонують на фізичному рівні: працюють з електричними сигналами, які пристрої просто передають далі. Комутатори L1 — це хаби, концентратори, репітери. Виходить, що в сучасному розумінні, це вже не світчі.
- L2. Працюють на канальному рівні: пристроєм здійснюється фізична адресація, він також працює з фреймами. Однак комутатори L2 не розпізнають IP-адреси. Вони працюють з кадрами та розпізнають одержувача/відправника інформації за МАС-адресою.
- L3. Ці світчі функціонують на мережевому рівні, вміють знаходити найкоротший маршрут для обміну даними. Такі перемикачі розпізнають ай пі адреси, а також здатні встановлювати різні за типом з’єднання, наприклад, PPPoE. Часто комутатори L3 називають маршрутизаторами.
- L4. Подібні інтелектуальні пристрої здатні контролювати надійність обміну інформацією. Комутатори L4 — найскладніші та найбільш функціональні. Вони вміють зчитувати дані з заголовків пакетів. Також вони здатні виявляти, до якого саме додатку належить трафік, і перенаправляти його в залежності від цих даних.
Знаючи про ключові характеристики світчів і розуміючи, що означають їх рівні, ви легко зможете оцінити функціональність комутатора. Це допоможе вам підібрати модель, яка найкращим чином підійде вашій мережі.