Organizarea unei rețele de calculatoare este imposibilă fără un dispozitiv precum un comutator sau un echipament de rețea similar. Există diverse dispozitive de rețea care fac posibilă formarea unei rețele locale, organizarea accesului la Internet pentru mai multe computere și efectuarea altor sarcini de comutare a rețelei. Cele mai populare dintre astfel de dispozitive sunt un hub, un router și un comutator. Nu toată lumea știe cum să configureze acest tip de dispozitiv pentru a face munca mai confortabilă.
Un comutator de rețea este necesar pentru a crea o rețea de calculatoare.
Dacă un router este utilizat pentru a conecta diferite rețele și rutare, atunci un hub și un comutator sunt folosite pentru a conecta diferite noduri într-o singură rețea. Diferența avantajoasă dintre un comutator (comutator) și un hub (concentrator) este că, în primul, pachetele de date sunt transmise strict prin adresă către nodul specificat și nu difuzate către toate dispozitivele din rețea. Astfel, transferul direct de adrese de date între două noduri de rețea se realizează cu ajutorul unui comutator, în timp ce resursa rețelei este utilizată cât mai eficient. Din acest motiv, momentan, hub-urile practic nu sunt folosite nicăieri, au fost înlocuite cu switch-uri mai productive și mai sigure.
Elementele de bază ale comutatorului
Figura 1. Schema de funcționare a comutatorului.
Deci, un comutator de rețea, cunoscut și sub denumirea de comutator, este un tip de echipament de rețea care conectează un anumit număr de noduri (calculatoare) într-un singur segment al unei rețele de calculatoare și realizează transmisia de pachete de informații și date între elementele hoteliere ale acestui reţea.
Switch-ul are la dispoziție mai multe porturi - conectori în care se cuplează computerele și alte noduri de rețea, echipamente etc.
Pentru un dispozitiv precum un comutator, 8 porturi sunt norma, dar există și numere mai semnificative până la 48 și chiar 96. (FIG. 1) În cadrul modelului OSI, acest dispozitiv funcționează la nivel de legătură, prin urmare , de regulă, conectează doar alte dispozitive într-un singur segment de rețea, concentrându-se pe adresele MAC de identificare ale acestora.
Un comutator standard nu poate combina mai multe rețele separate. Pentru rutarea la nivel de rețea, de exemplu, pentru a organiza accesul la Internet pe mai multe computere, ceea ce este un exemplu de includere a unei rețele locale într-una globală, este nevoie de un router sau un router comutator.
Astfel, în ierarhia comună OSI, comutatorul ocupă o legătură intermediară între hub și router:
Structura adresei MAC.
Comutatorul funcționează după cum urmează. Un tabel virtual de corespondențe între adresele MAC și porturile de comutare este stocat în memoria dispozitivului.
Adresa MAC (Media Access Control), alias Hardware Address, este un identificator special care este atribuit fiecărui element sau nod activ din rețea și este unic pentru fiecare dintre ele.
În momentul de față, imediat după pornirea comutatorului, tabelul său MAC este încă gol și trebuie umplut, astfel încât comutatorul intră în modul de învățare primar.
Particularitatea acestui mod este că datele primite pe oricare dintre porturi, ca în hub, sunt transmise la toate nodurile conectate la dispozitiv în ansamblu.
Setarea parametrilor comutatorului.
Prin analiza pachetelor de datese determină adresa MAC a dispozitivului expeditor, apoi această adresă este legată de numărul de port specific de la care au fost trimise aceste date. Astfel, se află la ce port este conectat acest sau acel element de rețea, apoi aceste date sunt introduse în tabel.
Acum, când se primesc date pe oricare dintre porturile switch-ului, pachetele adresate site-ului prezent în acest tabel vor fi direcționate către portul specific corespunzător acestui site și nu vor fi difuzate la toate interfețele simultan, așa cum se întâmplă în hubul.
Dacă datele trimise conțin o adresă de destinatar necunoscută care nu este în tabel, pachetele duplicat sunt create și trimise către toate interfețele.
În același timp, noi adrese necunoscute ale expeditorilor continuă să fie înregistrate în tabel.
În timp, comutatorul își umple treptat tabelul de rutare, inclusiv toate conexiunile dintre computerele externe și propriile interfețe, ceea ce are ca rezultat localizarea traficului.
Principalele tipuri de comutatoare
Figura 2. Schema aproximativă de conectare a comutatorului printr-un modem.
Cel mai simplu comutator de rețea este unul negestionat. Deși un astfel de comutator poate fi configurat direct, nu acceptă protocoale de management al rețelei. Diferența dintre un comutator administrat și unul neadministrat este că, datorită suportului protocolului simplu de gestionare a rețelei SNMP, comutatorul gestionat vă permite să vă implementați de la distanță și să vă gestionați munca în rețea cu ajutorul unor programe specializate.
Comutatorul gestionat este cel mai adesea instalat în zone ale rețelei cu o topologie complicată, unde este necesar un control deosebit de atent. Cele mai tipice sarcini efectuate de astfel de dispozitive:
- monitorizarea traficului în rețea;
- managementul configurației interfeței(porturi);
- organizarea rețelelor virtuale (VLAN);
- combinând un grup de canale.
Comutatoarele controlate sunt speciale prin faptul că sunt capabile să ofere o gamă largă de funcționare atât la nivel de canal, cât și la nivel de rețea. Accesul la gestionarea unui astfel de switch poate fi obținut printr-o interfață Web specială, precum și prin utilizarea liniei de comandă sau a diferitelor protocoale (SNMP, Telnet). Printre altele, comutatorul poate folosi diferite metode de comutare, diferența dintre acestea fiind determinată de timpul și fiabilitatea transmiterii informațiilor:
Dispunerea firelor la sertizarea cablului „pereche răsucită”.
Acest tip de comutator este rar folosit acasă, deoarece este destinat în primul rând comutării structurilor mari și complexe, cum ar fi rețele de furnizori de internet, rețele locale corporative, centre de asistență tehnică pentru clienți etc.
Un exemplu de astfel de dispozitiv este comutatorul gigabit TP-Link TL-SG2424 cu 24 de porturi, care are o mulțime de funcții utile, printre care: protecție împotriva furtunilor de rețea și atacurilor distribuite, prioritizarea avansată a datelor QoS, viteza mare a porturilor de până la 1 Gbit/s și altele.
Cum să configurați comutatorul și să vă creați rețeaua
Să presupunem că tua decis să creezi o rețea locală de mai multe computere în casa ta și în acest scop a ales un comutator de rețea. Înainte de a configura comutatorul și de a configura rețeaua, trebuie să o implementați la nivel fizic, adică să vă asigurați că fiecare computer este conectat la comutator folosind un cablu de rețea. Toate conexiunile dintre noduri sunt realizate folosind un cablu de corecție - un cablu de comutare de rețea bazat pe o pereche răsucită.
Figura 3. Diagrama de conectare aproximativă a unui comutator fără modem.
Puteți face singur un astfel de cablu, dar este mai bine să-l cumpărați într-un magazin. Există două modalități de a conecta comutatorul pentru configurarea acestuia, în funcție de disponibilitatea interfețelor corespunzătoare: printr-un port special de consolă, prin care se realizează doar configurația inițială a comutatorului, sau printr-un port Ethernet mai universal.
În al doilea caz, pentru a accesa configurația, trebuie să introduceți adresa IP specificată în documentația dispozitivului.
Conectarea la portul de consolă nu consumă lățimea de bandă a comutatorului, ceea ce este un avantaj cert. Pentru a instala direct comutatorul folosind această metodă, trebuie să rulați emulatorul de terminal VT100 (de asemenea, HyperTerminal standard este potrivit).
Parametrii de conectare sunt selectați conform documentației. După conectare, introduceți numele de utilizator și parola.
Configurarea se realizează prin introducerea de comenzi și parametri care depind de modelul specific al dispozitivului și trebuie specificate în documentație.
Acces la Internet printr-un comutator
Următorul pas după crearea unei rețele și configurarea comutatorului este de a oferi tuturor computerelor din această rețea acces la Internet. Având la dispoziție un comutator, o puteți face rapid, simplu și profitabil, fără conexiune suplimentară cu furnizorul individualcomputer, chiar dacă internetul este conectat printr-un singur cablu. În cazul în care serviciul de Internet este furnizat de un furnizor de telefonie fixă, accesul la World Wide Web se realizează folosind un modem ADSL, cele mai comune modele ale căruia nu au mai mult de un port Ethernet. În consecință, la acesta poate fi conectat un singur computer. Pentru a rezolva această problemă, nu este necesar să cumpărați un router scump cu un comutator încorporat, un comutator obișnuit este suficient. Schema de conectare aproximativă este prezentată în figură. (FIG. 2)
După cum puteți vedea din diagramă, modemul ADSL nu este conectat la computer, ci direct la comutator. Toate computerele din rețeaua locală sunt conectate la acesta. Un punct foarte important aici este setarea corectă a comutatorului și a parametrilor de conectare la computer. Fiecare dispozitiv, inclusiv modemul, trebuie să aibă propria sa adresă IP într-o singură subrețea, nu trebuie să fie duplicate.
În același timp, fiecare computer din rețea trebuie să se refere la modem, deoarece este poarta de acces la Internet.
Pentru a face acest lucru, în câmpurile Gateway și DNS ale setărilor de conexiune la rețea, trebuie să introduceți IP-ul atribuit modemului (FIG. 3).
În cazul conexiunii FTTB, în care cablul de comutare (patch cord) al furnizorului este conectat direct la portul Ethernet al computerului, sau modemul este activat în modul bridge transparent, schema și parametrii sunt oarecum simplificate. Acest lucru poate fi văzut în imaginea de mai sus. Nu este nevoie să specificați gateway-ul și DNS-ul, rețeaua ar trebui să funcționeze fără ele sau cu ajutorul configurării automate DHCP.