موضوع دسترسی گیگابیت بیشتر و بیشتر مرتبط می شود، به خصوص اکنون که رقابت در حال افزایش است، ARPU در حال کاهش است و تعرفه های حتی 100 مگابیت بر ثانیه دیگر تعجب آور نیستند. ما مدتهاست موضوع تغییر دسترسی به گیگابیت را در نظر گرفته ایم. پس از قیمت تجهیزات و امکان سنجی تجاری. اما رقبا در خواب نیستند و وقتی حتی Rostelecom شروع به ارائه تعرفه های بیش از 100 مگابیت در ثانیه کرد، متوجه شدیم که دیگر نمی توانیم صبر کنیم. علاوه بر این، قیمت یک پورت گیگابیتی به میزان قابل توجهی کاهش یافته است و نصب سوئیچ FastEthernet به سادگی غیرمنفعت شده است، که در چند سال آینده هنوز باید به یک گیگابیت تغییر یابد. بنابراین، آنها شروع به انتخاب یک سوئیچ گیگابیتی برای استفاده در سطح دسترسی کردند.

ما مدل‌های مختلف سوئیچ‌های گیگابیتی را بررسی کردیم و به دو مدل رسیدیم که از نظر پارامترها مناسب‌ترین و در عین حال انتظارات بودجه ما را برآورده می‌کنند. اینها Dlink DGS-1210-28ME و .

قاب

بدنه SNR از فلز ضخیم و بادوام ساخته شده است که آن را نسبت به "رقیب" سنگین تر می کند. D-link از فولاد نازک ساخته شده است که باعث کاهش وزن می شود. با این حال، به دلیل استحکام کمتر، آن را بیشتر مستعد تأثیرات خارجی می کند.

D-link فشرده تر است: عمق آن 14 سانتی متر است، در حالی که SNR 23 سانتی متر است. کانکتور برق SNR در جلو قرار دارد که بدون شک نصب را تسهیل می کند.

منابع تغذیه

منبع تغذیه D-link

منبع تغذیه SNR

علیرغم این واقعیت که منابع تغذیه بسیار مشابه هستند، ما هنوز تفاوت هایی را پیدا کردیم. منبع تغذیه D-link اقتصادی ساخته شده است، شاید حتی بیش از حد - هیچ پوشش لاکی روی برد وجود ندارد، محافظت در برابر تداخل در ورودی و خروجی حداقل است. در نتیجه، به گفته Dlink، این نگرانی وجود دارد که این تفاوت های ظریف بر حساسیت سوئیچ به نوسانات برق، و عملکرد در رطوبت متغیر و در شرایط گرد و غبار تأثیر بگذارد.

سوئیچ برد

هر دو تخته به طور منظم ساخته شده اند، هیچ شکایتی در مورد نصب وجود ندارد، با این حال، SNR دارای یک پارچه پارچه ای بهتر است، و تخته با استفاده از تکنولوژی لحیم کاری بدون سرب ساخته شده است. البته این در مورد این واقعیت نیست که SNR حاوی سرب کمتری است (از چیزی که در روسیه نمی توانید کسی را بترسانید)، بلکه این سوئیچ ها در خط مدرن تری تولید می شوند.

علاوه بر این، دوباره، همانطور که در مورد منابع تغذیه، D-link در لاک صرفه جویی کرد. SNR دارای روکش لاک روی برد است.

ظاهراً به طور ضمنی گفته می‌شود که شرایط کار سوئیچ‌های دسترسی D-link باید به طور پیشینی عالی باشد - تمیز، خشک، خنک ... خوب، مانند بقیه. ;)

خنک کننده

هر دو سوئیچ دارند سیستم منفعلخنک کننده D-link دارای رادیاتورهای بزرگتر است و این یک مزیت قطعی است. با این حال SNR فضای خالی بین برد و دیوار پشتی دارد که تاثیر مثبتی بر اتلاف گرما دارد. یک نکته ظریف دیگر وجود صفحات حذف گرما واقع در زیر تراشه است که گرما را به کیس سوئیچ می برد.

ما یک آزمایش کوچک انجام دادیم - دمای هیت سینک روی تراشه را در شرایط عادی اندازه گیری کردیم:

• سوئیچ روی میز در دمای اتاق 22 درجه سانتیگراد قرار می گیرد.
• 2 ماژول SFP نصب شده،
• 8-10 دقیقه منتظریم.

نتایج آزمایش شگفت‌انگیز بود - D-link تا 72 درجه سانتیگراد گرم شد، در حالی که SNR فقط به 63 درجه سانتیگراد رسید. در گرمای تابستان چه اتفاقی برای D-link در یک جعبه بسته بندی شده می افتد، بهتر است فکر نکنید.

دما روی D-link 72 درجه

در SNR 61 C، پرواز عادی است

حفاظت در برابر صاعقه

سوئیچ ها مجهز هستند سیستم متفاوتحفاظت در برابر صاعقه دی لینک از برقگیرهای گاز استفاده می کند. SNR دارای وریستور است. هر کدام از آنها جوانب مثبت و منفی خود را دارند. با این حال، زمان پاسخگویی وریستورها بهتر است و این امر محافظت بهتری برای خود سوئیچ و دستگاه های مشترک متصل به آن ایجاد می کند.

خلاصه

از D-link یک احساس صرفه جویی در تمام اجزا وجود دارد - روی منبع تغذیه، برد، کیس. بنابراین در این صورت تصور محصول ارجح تری را برای ما ایجاد می کند.

کارایی، هستند:

• سرعت فیلتر فریم؛
• سرعت ارتقاء فریم ها؛
• توان عملیاتی؛
• تاخیر انتقالقاب

علاوه بر این، چندین ویژگی سوئیچ وجود دارد که بیشترین تأثیر را بر این ویژگی های عملکردی دارد. این شامل:

• نوع سوئیچینگ؛
• اندازه بافر(های) فریم؛
• عملکرد ماتریس سوئیچینگ؛
• عملکرد پردازنده یا پردازنده ها؛
• اندازه جداول تعویض.

نرخ فیلتر و نرخ پیشرفت فریم

سرعت فیلتر و پیشرفت فریم دو ویژگی اصلی عملکرد سوئیچ است. این ویژگی ها شاخص های جدایی ناپذیر هستند و به نحوه اجرای سوئیچ از نظر فنی بستگی ندارند.

سرعت فیلتر کردن

• دریافت یک فریم در بافر آن؛
• دور انداختن یک فریم در صورت یافتن خطایی در آن (جمع بررسی مطابقت ندارد، یا فریم کمتر از 64 بایت یا بیشتر از 1518 بایت است).
• رها کردن یک فریم برای جلوگیری از حلقه ها در شبکه؛
• رها کردن یک فریم مطابق با فیلترهای پیکربندی شده روی پورت؛
• مشاهده جداول تعویضبرای جستجوی پورت مقصد بر اساس آدرس MAC مقصد فریم، و اگر منبع و مقصد فریم به یک پورت متصل هستند، فریم را دور بریزید.

سرعت فیلتر تقریباً همه سوئیچ‌ها غیرمسدود است - سوئیچ موفق می‌شود فریم‌ها را با سرعت ورودشان رها کند.

سرعت فورواردسرعتی را که سوئیچ مراحل پردازش فریم زیر را انجام می دهد را تعیین می کند:

• دریافت یک فریم در بافر آن؛
• مشاهده جداول تعویضبه منظور یافتن پورت مقصد بر اساس آدرس MAC گیرنده فریم؛
• انتقال فریم به شبکه از طریق نرم افزار یافت شده میز تعویضبندر مقصد

هم نرخ فیلتراسیون و هم سرعت پیشروی معمولاً بر حسب فریم در ثانیه اندازه گیری می شوند. اگر مشخصه های سوئیچ مشخص نکند که برای کدام پروتکل و برای کدام اندازه فریم مقادیر فیلترینگ و نرخ انتقال داده می شود، به طور پیش فرض در نظر گرفته می شود که این شاخص ها برای پروتکل اترنت و فریم های فریم داده شده است. حداقل اندازه، یعنی فریم هایی به طول 64 بایت (بدون مقدمه) با فیلد داده 46 بایت. استفاده از فریم های حداقل طول توسط سوئیچ به عنوان شاخص اصلی سرعت پردازش سوئیچ با این واقعیت توضیح داده می شود که چنین فریم هایی همیشه سخت ترین حالت عملکرد را برای سوئیچ در مقایسه با فریم هایی با فرمت دیگر ایجاد می کنند. پهنای باندداده های کاربر منتقل شده است. بنابراین، هنگام آزمایش یک سوئیچ، حالت حداقل طول فریم به عنوان سخت ترین آزمایش استفاده می شود که باید توانایی سوئیچ را برای کار با بدترین ترکیب پارامترهای ترافیک بررسی کند.

سوئیچ پهنای باند (خروجی)با مقدار داده های کاربر (بر حسب مگابیت یا گیگابیت در ثانیه) که در واحد زمان از طریق پورت های آن ارسال می شود اندازه گیری می شود. از آنجایی که سوئیچ در لایه پیوند کار می کند، داده های کاربر برای آن داده هایی است که در قسمت داده های فریم های پروتکل های لایه پیوند - اترنت، اترنت سریع و غیره حمل می شود. حداکثر مقدار توان سوئیچ همیشه به دست می آید. در فریم‌های حداکثر طول، زیرا در این حالت، سهم هزینه‌های سربار برای فریم سربار بسیار کمتر از فریم‌های با حداقل طول است و زمان انجام عملیات پردازش فریم سوئیچ به ازای هر بایت اطلاعات کاربر است. به طور قابل توجهی کمتر بنابراین، یک سوئیچ می تواند برای حداقل طول فریم مسدود شود، اما همچنان عملکرد توان عملیاتی بسیار خوبی دارد.

تاخیر ارسال فریم (تاخیر رو به جلو)به عنوان زمان سپری شده از لحظه ای که اولین بایت فریم به درگاه ورودی سوئیچ می رسد تا لحظه ای که این بایت در پورت خروجی خود ظاهر می شود اندازه گیری می شود. تأخیر مجموع زمان صرف شده برای بافر کردن بایت های فریم، و همچنین زمان صرف شده برای پردازش فریم توسط سوئیچ، یعنی مشاهده است. جداول تعویض، تصمیم گیری برای حمل و نقل و دسترسی به محیط بندر خروجی.

میزان تاخیر وارد شده توسط سوئیچ بستگی به روش سوئیچینگ مورد استفاده در آن دارد. اگر سوئیچینگ بدون بافر انجام شود، تأخیرها معمولاً کوچک هستند و از 5 تا 40 میکرو ثانیه و با بافر کامل فریم - از 50 تا 200 میکرو ثانیه (برای فریم‌هایی با حداقل طول) متغیر است.

اندازه میز تعویض

حداکثر ظرفیت جداول تعویضحداکثر تعداد آدرس های MAC را که سوئیچ می تواند همزمان کار کند را تعیین می کند. AT میز تعویضبرای هر پورت، هم آدرس های مک یاد گرفته شده به صورت پویا و هم آدرس های مک استاتیک که توسط مدیر شبکه ایجاد شده اند را می توان ذخیره کرد.

مقدار حداکثر تعداد آدرس های MAC که می توان در آنها ذخیره کرد میز تعویض، بستگی به کاربرد سوئیچ دارد. سوئیچ های D-Link برای گروه های کاری و دفاتر کوچک معمولاً از جدول آدرس MAC 1K تا 8K پشتیبانی می کنند. سوئیچ های گروه کاری بزرگ از جداول آدرس MAC 8K تا 16K پشتیبانی می کنند، در حالی که سوئیچ های ستون فقرات شبکه معمولاً از آدرس های 16K تا 64K یا بیشتر پشتیبانی می کنند.

ظرفیت ناکافی جداول تعویضمی تواند باعث کند شدن سوئیچ و مسدود شدن شبکه با ترافیک اضافی شود. اگر جدول سوئیچینگ پر باشد و پورت با یک آدرس MAC منبع جدید در فریم ورودی مواجه شود، سوئیچ نمی تواند آن را جدول بندی کند. در این حالت، فریم پاسخ به این آدرس MAC از طریق تمام پورت ها (به جز پورت منبع) ارسال می شود. باعث سیل خواهد شد

اندازه بافر قاب

برای ذخیره سازی موقت فریم ها در مواردی که نمی توان آنها را فوراً به درگاه خروجی منتقل کرد، سوئیچ ها بسته به معماری پیاده سازی شده به بافرهایی در ورودی، درگاه های خروجی یا یک بافر مشترک برای همه پورت ها مجهز می شوند. اندازه بافر هم بر تأخیر فریم و هم بر نرخ از دست دادن بسته تأثیر می گذارد. بنابراین، هر چه مقدار حافظه بافر بیشتر باشد، احتمال از دست دادن فریم ها کمتر می شود.

به طور معمول، سوئیچ هایی که برای کار در بخش های حیاتی شبکه طراحی شده اند، دارای حافظه بافر چند ده یا صدها کیلوبایت در هر پورت هستند. بافر مشترک همه پورت ها معمولاً چندین مگابایت است.

مشخصات فنیسوئیچ ها

پارامترهای فنی اصلی که می توان برای ارزیابی سوئیچ ساخته شده با استفاده از هر معماری استفاده کرد، سرعت فیلتر و سرعت ارسال است.

نرخ فیلتر تعداد فریم‌هایی را که سوئیچ با آن‌ها زمان دارد تا عملیات زیر را انجام دهد را تعیین می‌کند:

• دریافت یک فریم در بافر آن؛
• یافتن پورت برای آدرس مقصد فریم در جدول آدرس؛
• تخریب فریم (پورت مقصد همان پورت منبع است).

نرخ پیشرفت، بر اساس قیاس با پاراگراف قبلی، تعداد فریم‌هایی را که می‌توان با استفاده از الگوریتم زیر پردازش کرد، تعیین می‌کند:

• دریافت یک فریم در بافر خود،
• پیدا کردن یک پورت برای آدرس مقصد قاب؛
• انتقال فریم به شبکه از طریق پورت مقصد یافت شده (طبق جدول نقشه آدرس)

به طور پیش فرض فرض می شود که این شاخص ها در پروتکل اترنت برای فریم هایی با حداقل اندازه (طول 64 بایت) اندازه گیری می شوند. از آنجایی که زمان اصلی توسط تجزیه و تحلیل هدر گرفته می شود، هرچه فریم های ارسالی کوتاه تر باشند، بار جدی تری روی پردازنده و گذرگاه سوئیچ ایجاد می کنند.

مهمترین پارامترهای فنی بعدی سوئیچ عبارتند از:

• پهنای باند (خروجی)؛
• تاخیر انتقال فریم
• اندازه جدول آدرس داخلی
• اندازه بافر(های) فریم؛
• عملکرد سوئیچ؛

پهنای باندبا مقدار داده های ارسال شده از طریق پورت ها در واحد زمان اندازه گیری می شود. به طور طبیعی، هرچه طول فریم بزرگتر باشد (داده های بیشتری به یک هدر متصل می شود)، توان عملیاتی باید بیشتر باشد. بنابراین، با نرخ پیشروی معمولی "گذرنامه" 14880 فریم در ثانیه برای چنین دستگاه هایی، توان عملیاتی 5.48 مگابیت در ثانیه در بسته های 64 بایتی خواهد بود و محدودیت سرعت داده توسط سوئیچ اعمال می شود.

در همان زمان، هنگام انتقال فریم هایی با حداکثر طول (1500 بایت)، سرعت پیشرفت 812 فریم در ثانیه و توان عملیاتی 9.74 مگابیت در ثانیه خواهد بود. در واقع محدودیت انتقال اطلاعات با سرعت پروتکل اترنت تعیین خواهد شد.

تاخیر فریمیعنی زمان سپری شده از لحظه ای که فریم در بافر درگاه ورودی سوئیچ نوشته شده است تا زمانی که در درگاه خروجی آن ظاهر شود. می‌توان گفت که این زمان پیشروی یک فریم است (بافر، جستجوی جدول، تصمیم‌گیری فیلتر یا ارسال، و دسترسی به رسانه درگاه خروج).

میزان تاخیر تا حد زیادی به نحوه پیشرفت فریم ها بستگی دارد. اگر از روش سوئیچینگ در حین پرواز استفاده شود، تاخیرها کوچک هستند و از 10 میکروثانیه تا 40 میکروثانیه متغیر هستند، در حالی که با بافر کامل - از 50 میکرو ثانیه تا 200 میکرو ثانیه (بسته به طول فریم).

اگر سوئیچ (یا حتی یکی از پورت های آن) به شدت بارگذاری شده باشد، معلوم می شود که حتی با سوئیچینگ در حال پرواز، اکثر فریم های ورودی مجبور به بافر می شوند. بنابراین پیچیده ترین و گران ترین مدل ها این قابلیت را دارند که بسته به بار و ماهیت ترافیک مکانیزم سوئیچ (تطبیق) را به طور خودکار تغییر دهند.

اندازه جدول آدرس (جدول CAM). تعریف می کند بیشترین مقدارآدرس های MAC که در جدول نگاشت پورت ها و آدرس های مک موجود است. در مستندات فنی، معمولاً برای یک پورت به عنوان تعداد آدرس ها ذکر می شود، اما گاهی اوقات اتفاق می افتد که اندازه حافظه جدول بر حسب کیلوبایت نشان داده می شود (یک ورودی حداقل 8 کیلوبایت طول می کشد و "جایگزینی" عدد برای یک تولید کننده بی پروا بسیار سودمند است).

برای هر پورت، جدول جستجوی CAM می‌تواند متفاوت باشد، و زمانی که سرریز می‌شود، بیشترین مقدار رکورد قدیمیپاک می شود و مورد جدیدی وارد جدول می شود. بنابراین، اگر تعداد آدرس‌ها بیشتر شود، شبکه می‌تواند به کار خود ادامه دهد، اما عملکرد خود سوئیچ بسیار کند می‌شود و بخش‌های متصل به آن با ترافیک اضافی بارگیری می‌شوند.

قبلاً مدل‌هایی وجود داشت (مثلاً 3com SuperStack II 1000 Desktop) که در آنها اندازه جدول امکان ذخیره یک یا چند آدرس را می‌داد، به همین دلیل باید در طراحی شبکه بسیار مراقب بود. با این حال، اکنون حتی ارزان‌ترین سوئیچ‌های دسکتاپ جدولی از آدرس‌های 2-3K دارند (و حتی بیشتر از آن ستون فقرات)، و این پارامتر دیگر یک گلوگاه فناوری نیست.

اندازه بافردر مواردی که امکان انتقال فوری آنها به پورت مقصد وجود ندارد، سوئیچ باید به طور موقت فریم های داده را ذخیره کند. واضح است که ترافیک ناهموار است، همیشه امواجی وجود دارد که باید صاف شوند. و هرچه بافر بزرگتر باشد، بار بیشتری می تواند "بر خود بگیرد".

مدل های سوئیچ ساده دارند حافظه بافرچند صد کیلوبایت در هر پورت، در مدل های گران تر این مقدار به چندین مگابایت می رسد.

عملکرد سوئیچ. اول از همه، لازم به ذکر است که سوئیچ یک دستگاه چند پورت پیچیده است و دقیقاً مانند آن، برای هر پارامتر به طور جداگانه، ارزیابی مناسب بودن آن برای حل کار غیرممکن است. تعداد زیادی گزینه ترافیک، با نرخ های مختلف، اندازه فریم، توزیع پورت و غیره وجود دارد. هنوز هیچ روش ارزیابی رایجی (ترافیک مرجع) وجود ندارد و از "آزمون های شرکتی" مختلفی استفاده می شود. آنها بسیار پیچیده هستند و در این کتاب باید خود را به توصیه های کلی محدود کنیم.

یک سوئیچ ایده‌آل باید فریم‌ها را بین پورت‌ها با همان سرعتی که گره‌های متصل آن‌ها را تولید می‌کنند، بدون اتلاف و بدون ایجاد تاخیر اضافی ارسال کند. برای انجام این کار، عناصر داخلی سوئیچ (پردازنده های پورت، گذرگاه میان ماژول، CPUو غیره) باید بتواند ترافیک ورودی را مدیریت کند.

در عین حال ، در عمل محدودیت های کاملاً عینی زیادی در مورد امکانات سوئیچ ها وجود دارد. حالت کلاسیک، زمانی که چندین گره شبکه به شدت با یک سرور تعامل دارند، ناگزیر باعث کاهش آن می شود عملکرد واقعیبه دلیل سرعت پروتکل ثابت

امروزه، تولید کنندگان به طور کامل بر تولید سوئیچ ها (10/100baseT) تسلط دارند، حتی مدل های بسیار ارزان نیز دارای پهنای باند کافی و پردازنده های نسبتاً سریع هستند. مشکلات زمانی شروع می شوند که شما نیاز به درخواست بیشتری داشته باشید روش های پیچیدهمحدودیت‌های سرعت گره‌های متصل (فشار برگشتی)، فیلتر کردن، و سایر پروتکل‌های مورد بحث در زیر.

در خاتمه باید گفت که بهترین معیار همچنان تمرین زمانی است که سوئیچ قابلیت های خود را در یک شبکه واقعی نشان دهد.

ویژگی های اضافی سوئیچ ها

همانطور که در بالا ذکر شد، سوئیچ های امروزی دارای ویژگی های بسیار زیادی هستند که سوئیچینگ معمولی (که ده سال پیش یک معجزه فناوری به نظر می رسید) در پس زمینه محو می شود. در واقع، مدل هایی با قیمت 50 تا 5000 دلار می توانند فریم ها را به سرعت و با کیفیت نسبتاً بالا تغییر دهند. تفاوت در ویژگی های اضافی است.

واضح است که سوئیچ های مدیریت شده دارای بیشترین تعداد ویژگی های اضافی هستند. در ادامه توضیحات، گزینه هایی به طور خاص برجسته می شوند که معمولاً نمی توانند به درستی روی سوئیچ های سفارشی پیاده سازی شوند.

اتصال سوئیچ ها در یک پشتهاین گزینه اضافییکی از ساده ترین و به طور گسترده در شبکه های بزرگ استفاده می شود. معنای آن اتصال چندین دستگاه با یک گذرگاه مشترک پرسرعت برای افزایش عملکرد گره ارتباطی است. در این مورد، گاهی اوقات می توان از گزینه هایی برای مدیریت یکپارچه، نظارت و تشخیص استفاده کرد.

لازم به ذکر است که همه فروشندگان از فناوری اتصال سوئیچ ها با استفاده از پورت های خاص (Stacking) استفاده نمی کنند. در این زمینه، خطوط اترنت گیگابیت یا با گروه بندی چندین (تا 8) پورت در یک کانال ارتباطی رایج تر می شوند.

پروتکل درخت پوشا (STP). برای شبکه های محلی ساده، حفظ توپولوژی صحیح اترنت (ستاره سلسله مراتبی) در حین کار دشوار نیست. اما با یک زیرساخت بزرگ، این به یک مشکل جدی تبدیل می شود - متقاطع نادرست (بستن یک بخش به یک حلقه) می تواند منجر به توقف عملکرد کل شبکه یا بخشی از آن شود. علاوه بر این، یافتن محل حادثه ممکن است اصلاً آسان نباشد.

از سوی دیگر، چنین اتصالات اضافی اغلب راحت هستند (بسیاری از شبکه های انتقال داده دقیقاً مطابق با معماری حلقه ساخته می شوند)، و می توانند قابلیت اطمینان را تا حد زیادی افزایش دهند - در صورت وجود مکانیزم پردازش حلقه صحیح.

برای حل این مشکل، از پروتکل درخت پوشاننده (STP) استفاده می شود، که در آن سوئیچ ها به طور خودکار یک پیکربندی پیوند درخت مانند فعال ایجاد می کنند و آن را با استفاده از تبادل بسته های سرویس (واحد داده پروتکل پل، BPDU)، که در فیلد داده یک فریم اترنت در نتیجه، پورت های لوپ مسدود می شوند، اما در صورت شکسته شدن لینک اصلی، می توانند به طور خودکار روشن شوند.

بنابراین، فناوری STA از پیوندهای اضافی در یک شبکه توپولوژی پیچیده پشتیبانی می کند و امکان تغییر خودکار آن را بدون مشارکت مدیر فراهم می کند. این ویژگی در شبکه های بزرگ (یا توزیع شده) بیش از کاربرد است، اما به دلیل پیچیدگی آن، به ندرت در سوئیچ های سفارشی استفاده می شود.

راه های کنترل جریان ورودیهمانطور که در بالا ذکر شد، اگر سوئیچ به طور ناهموار بارگذاری شود، به سادگی نمی تواند جریان داده را با سرعت کامل از طریق خود عبور دهد. اما صرفاً دور انداختن فریم های اضافی به دلایل واضح (مثلاً شکستن جلسات TCP) بسیار نامطلوب است. بنابراین لازم است از مکانیزمی برای محدود کردن شدت ترافیک منتقل شده توسط گره استفاده شود.

دو راه ممکن است - گرفتن تهاجمی از رسانه انتقال (به عنوان مثال، سوئیچ ممکن است فواصل زمانی استاندارد را رعایت نکند). اما این روش فقط برای رسانه انتقال "عمومی" مناسب است که به ندرت در اترنت سوئیچ شده استفاده می شود. روش فشار برگشتی نیز همین اشکال را دارد که در آن فریم های ساختگی به گره منتقل می شوند.

بنابراین، در عمل، فناوری پیشرفته کنترل جریان (شرح شده در استاندارد IEEE 802.3x) مورد تقاضا است، که معنای آن در انتقال فریم های "مکث" ویژه توسط سوئیچ به گره است.

فیلترینگ ترافیکتنظیم پورت های سوئیچ اغلب بسیار مفید است شرایط اضافیفیلتر فریم فریم های ورودی یا خروجی بنابراین، امکان محدود کردن دسترسی گروه های کاربری خاص به خدمات شبکه خاص با استفاده از آدرس MAC یا تگ شبکه مجازی وجود دارد.

به عنوان یک قاعده، شرایط فیلتر به صورت عبارات بولی که با استفاده از آنها تشکیل می شوند، نوشته می شوند عملیات منطقی AND و OR.

فیلتر پیچیده نیاز به اضافی دارد قدرت پردازش، و اگر کافی نباشد می تواند عملکرد دستگاه را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

قابلیت فیلتر کردن برای شبکه هایی که کاربران نهایی آن مشترکین "تجاری" هستند بسیار مهم است که رفتار آنها با اقدامات اداری قابل تنظیم نیست. از آنجایی که آنها می توانند اقدامات مخرب غیرمجاز (مثلاً جعل IP یا آدرس مکرایانه شما)، مطلوب است که حداقل فرصت ها را برای این کار فراهم کنید.

تعویض سطح سوم (لایه 3). با توجه به رشد سریع سرعت ها و استفاده گسترده از سوئیچ ها، امروزه شکاف قابل مشاهده ای بین قابلیت سوئیچینگ و مسیریابی کلاسیک با استفاده از رایانه های بزرگ. در این شرایط، منطقی ترین آن است که به سوئیچ مدیریت شده توانایی آنالیز فریم ها در سطح سوم (طبق مدل OSI 7 لایه) را بدهیم. چنین مسیریابی ساده ای امکان افزایش قابل توجه سرعت و مدیریت انعطاف پذیرتر ترافیک یک شبکه بزرگ را فراهم می کند.

با این حال، در شبکه های انتقال داده های حمل و نقل، استفاده از سوئیچ ها هنوز بسیار محدود است، اگرچه تمایل به پاک کردن تفاوت های آنها از مسیریاب ها از نظر قابلیت ها کاملاً واضح است.

قابلیت های مدیریت و نظارت.گسترده ویژگی های اضافیبه کنترل های پیشرفته و راحت اشاره دارد. قبلا دستگاه های سادهرا می توان با چند دکمه از طریق یک کوچک کنترل کرد نشانگر دیجیتال، یا از طریق پورت کنسول. اما این قبلاً در گذشته است - اخیراً سوئیچ‌هایی منتشر شده‌اند که از طریق یک پورت معمولی 10/100baseT با استفاده از Telnet، یک مرورگر وب یا از طریق پروتکل SNMP مدیریت می‌شوند. اگر دو روش اول، به طور کلی، فقط یک ادامه راحت معمول تنظیمات را شروع کنید، سپس SNMP سوئیچ را به ابزاری واقعاً همه کاره تبدیل می کند.

برای اترنت، فقط برنامه های افزودنی آن مورد توجه هستند - RMON و SMON. RMON-I در زیر توضیح داده شده است، علاوه بر آن، RMON-II نیز وجود دارد (بر بالاترین تأثیر می گذارد سطوح OSI). علاوه بر این، در سوئیچ های "سطح متوسط"، به عنوان یک قاعده، تنها گروه های RMON 1-4 و 9 پیاده سازی می شوند.

اصل کار به شرح زیر است: عوامل RMON روی سوئیچ ها اطلاعات را به یک سرور مرکزی ارسال می کنند، جایی که یک ویژه نرم افزار(به عنوان مثال، HP OpenView) اطلاعات را پردازش می کند و آنها را به شکلی مناسب برای مدیریت ارائه می دهد.

علاوه بر این، فرآیند را می توان کنترل کرد - با تغییر تنظیمات از راه دور، شبکه را به حالت عادی برگردانید. علاوه بر نظارت و مدیریت، با استفاده از SNMP، می توانید یک سیستم صورتحساب بسازید. تا اینجا تا حدودی عجیب و غریب به نظر می رسد، اما نمونه هایی از استفاده واقعی از این مکانیسم وجود دارد.

استاندارد RMON-I MIB 9 گروه شی را توصیف می کند:

1. آمار - آمار انباشته فعلی در مورد ویژگی های فریم ها، تعداد برخوردها، فریم های اشتباه (به تفصیل بر اساس انواع خطاها) و غیره.
2. تاریخچه - داده های آماری ذخیره شده در فواصل زمانی معین برای تجزیه و تحلیل بعدی روند تغییرات آنها.
3. هشدارها - آستانه های آماری که بالاتر از آنها عامل RMON یک رویداد خاص را ایجاد می کند. اجرای این گروه مستلزم اجرای گروه رویدادها - رویدادها است.
4. میزبان - داده هایی در مورد میزبان های شبکه که در نتیجه تجزیه و تحلیل آدرس های MAC فریم های در حال گردش در شبکه یافت می شود.
5. Host TopN - جدولی از N میزبان شبکه با بالاترین مقادیر پارامترهای آماری داده شده.
6. ماتریس ترافیک - آماری در مورد شدت ترافیک بین هر جفت میزبان شبکه، به صورت ماتریس مرتب شده است.
7. فیلتر - شرایط فیلتر بسته. بسته هایی که شرایط داده شده را برآورده می کنند یا می توانند ضبط شوند یا می توانند رویدادهایی ایجاد کنند.
8. Packet Capture - گروهی از بسته ها که توسط شرایط داده شدهفیلتراسیون
9. رویداد - شرایط ثبت رویداد و اطلاع رسانی رویداد.

بحث دقیق‌تر در مورد قابلیت‌های SNMP به حجم کمتری از این کتاب نیاز ندارد، بنابراین بهتر است در این مورد صحبت کنیم. توضیحات کلیاین ابزار پیچیده اما قدرتمند

شبکه های مجازی (شبکه محلی مجازی، VLAN). شاید این مهمترین (به ویژه برای شبکه های خانگی) و پرکاربردترین ویژگی سوئیچ های مدرن باشد. لازم به ذکر است که چندین روش اساساً متفاوت برای ساخت وجود دارد شبکه های مجازیبا استفاده از سوئیچ ها با توجه به اهمیت زیادی که برای ارائه اترنت دارد، توضیحات مفصل آن در مورد این فناوری در یکی از فصل های بعدی انجام خواهد شد.

معنای مختصر این است که چندین مجازی (شبکه مستقل از یکدیگر) در یک شبکه اترنت فیزیکی با استفاده از سوئیچ‌ها (2 سطح از مدل OSI) ایجاد کنیم که به روتر مرکزی اجازه می‌دهد پورت‌ها (یا گروه‌هایی از پورت‌ها) را روی سوئیچ‌های راه دور مدیریت کند. که در واقع VLAN را به وسیله ای بسیار مناسب برای ارائه خدمات انتقال داده (ارائه دهنده) تبدیل می کند.

چگونه یک سوئیچ با تنوع موجود انتخاب کنیم؟ عملکرد مدل های مدرن بسیار متفاوت است. می توانید هم ساده ترین سوئیچ مدیریت نشده و هم سوئیچ مدیریت شده چند منظوره را خریداری کنید که تفاوت چندانی با یک روتر کامل ندارد. نمونه دومی Mikrotik CRS125-24G-1S-2HND-IN از خط جدید سوئیچ روتر ابری است. بر این اساس قیمت چنین مدل هایی بسیار بالاتر خواهد بود.

بنابراین، هنگام انتخاب سوئیچ، اول از همه، باید تصمیم بگیرید که کدام یک از عملکردها و پارامترهای سوئیچ های مدرن را نیاز دارید و برای کدام یک از آنها هزینه اضافی نکنید. اما ابتدا یک نظریه کوچک.

انواع سوئیچ

با این حال، اگر سوئیچ‌های مدیریت‌شده قبلی با سوئیچ‌های مدیریت‌نشده، از جمله طیف وسیع‌تری از عملکردها متفاوت بودند، اکنون تفاوت فقط در امکان یا عدم امکان است. کنترل از راه دوردستگاه در غیر این صورت، سازندگان حتی به ساده ترین مدل ها نیز عملکرد اضافی اضافه می کنند و اغلب هزینه آنها را افزایش می دهند.

بنابراین، در این لحظهطبقه بندی سوئیچ ها بر اساس سطوح آموزنده تر است.

لایه ها را تغییر دهید

برای انتخاب سوئیچ که به بهترین وجه با نیازهای ما مطابقت دارد، باید سطح آن را بدانیم. این تنظیم بر اساس مدل شبکه ای OSI (انتقال داده) که دستگاه استفاده می کند تعیین می شود.

• دستگاه ها سطح اولاستفاده كردن فیزیکیانتقال داده تقریباً از بازار ناپدید شده است. اگر شخص دیگری هاب ها را به خاطر می آورد، پس این فقط نمونه ای از سطح فیزیکی است، زمانی که اطلاعات در یک جریان پیوسته منتقل می شود.
• سطح 2. تقریباً تمام سوئیچ های مدیریت نشده را شامل می شود. به اصطلاح کانالمدل شبکه دستگاه‌ها اطلاعات دریافتی را به بسته‌های جداگانه (قاب‌ها، فریم‌ها) تقسیم می‌کنند، آنها را بررسی می‌کنند و به دستگاه گیرنده خاصی ارسال می‌کنند. اساس توزیع اطلاعات در سوئیچ های سطح دوم آدرس های MAC است. از این میان، سوئیچ یک جدول آدرس دهی را تشکیل می دهد و به یاد می آورد که کدام پورت با کدام آدرس MAC مطابقت دارد. آنها آدرس های IP را نمی فهمند.

• مرحله 3. با انتخاب چنین سوئیچ، دستگاهی دریافت می کنید که از قبل با آدرس های IP کار می کند. همچنین از بسیاری دیگر از ویژگی های دستکاری داده ها پشتیبانی می کند: تبدیل آدرس های منطقی به آدرس های فیزیکی، پروتکل های شبکه IPv4، IPv6، IPX، و غیره، اتصالات pptp، pppoe، vpn و موارد دیگر. در سوم، شبکهسطح انتقال داده، تقریباً همه روترها و "پیشرفته ترین" بخش سوئیچ ها کار می کنند.

• سطح 4. مدل شبکه OSI که در اینجا استفاده می شود نامیده می شود حمل و نقل. حتی همه روترها با پشتیبانی از این مدل در دسترس نیستند. توزیع ترافیک در یک سطح هوشمند اتفاق می افتد - دستگاه می تواند با برنامه ها کار کند و بر اساس هدر بسته های داده، آنها را به آدرس مورد نظر. علاوه بر این، پروتکل های لایه انتقال، مانند TCP، قابلیت اطمینان تحویل بسته ها، حفظ توالی خاصی از انتقال آنها را تضمین می کنند و می توانند ترافیک را بهینه کنند.

سوئیچ را انتخاب کنید - مشخصات را بخوانید

چگونه یک سوئیچ را بر اساس پارامترها و توابع انتخاب کنیم؟ در نظر بگیرید که منظور از برخی از عناوین رایج مورد استفاده در مشخصات چیست. پارامترهای اساسی عبارتند از:

تعداد پورت ها. تعداد آنها از 5 تا 48 متغیر است. هنگام انتخاب سوئیچ، بهتر است حاشیه ای برای گسترش بیشتر شبکه فراهم کنید.

نرخ باود پایه. اغلب، ما نام 10/100/1000 مگابیت بر ثانیه را می بینیم - سرعت هایی که هر پورت دستگاه پشتیبانی می کند. یعنی سوئیچ انتخاب شده می تواند با سرعت 10 مگابیت در ثانیه، 100 مگابیت در ثانیه یا 1000 مگابیت در ثانیه کار کند. تعداد کمی از مدل ها به هر دو پورت گیگابیتی و 10/100 مگابیت بر ثانیه مجهز هستند. اکثر سوئیچ های مدرن بر اساس استاندارد IEEE 802.3 Nway کار می کنند و به طور خودکار سرعت پورت را تشخیص می دهند.

پهنای باند و پهنای باند داخلی.اولین مقدار که ماتریس سوئیچینگ نیز نامیده می شود، حداکثر میزان ترافیکی است که می توان در واحد زمان از سوییچ عبور داد. بسیار ساده محاسبه می شود: تعداد پورت ها x سرعت پورت x 2 (دوبلکس). به عنوان مثال، یک سوئیچ 8 پورت گیگابیتی دارای توان خروجی 16 گیگابیت بر ثانیه است.
پهنای باند داخلی معمولاً توسط سازنده نشان داده می شود و فقط برای مقایسه با مقدار قبلی مورد نیاز است. اگر پهنای باند داخلی اعلام شده کمتر از حداکثر باشد، دستگاه به خوبی با بارهای سنگین کنار نمی آید، سرعت خود را کاهش می دهد و یخ می زند.

تشخیص خودکار MDI/MDI-X. این تشخیص خودکار و پشتیبانی از هر دو استاندارد است که طبق آن جفت پیچ خورده بدون نیاز به کنترل اتصال دستی چین خورده است.

شکاف های توسعه. قابلیت اتصال رابط های اضافیمثلاً نوری.

اندازه جدول آدرس MAC. برای انتخاب سوئیچ، مهم است که اندازه جدول مورد نیاز خود را از قبل محاسبه کنید، ترجیحاً با در نظر گرفتن گسترش شبکه در آینده. اگر رکوردهای کافی در جدول وجود نداشته باشد، سوئیچ رکوردهای جدید را روی رکوردهای قدیمی می نویسد و این باعث کاهش سرعت انتقال داده می شود.

فاکتور فرم. سوئیچ ها در دو سبک مسکن موجود هستند: رومیزی/دیواری و رک. در مورد دوم، اندازه استاندارد دستگاه 19 اینچ است. گوش های قفسه ای اختصاصی را می توان جدا کرد.

ما یک سوئیچ با توابع مورد نیاز برای کار با ترافیک انتخاب می کنیم

کنترل جریان ( کنترل جریان، پروتکل IEEE 802.3x).هماهنگی ارسال و دریافت داده بین دستگاه فرستنده و سوئیچ در بارهای بالا را فراهم می کند تا از دست دادن بسته جلوگیری شود. این ویژگی تقریباً توسط هر سوئیچ پشتیبانی می شود.

قاب جامبو- بسته های توسعه یافتهبرای سرعت های 1 گیگابیت بر ثانیه و بالاتر استفاده می شود، به شما امکان می دهد با کاهش تعداد بسته ها و زمان پردازش آنها، سرعت انتقال داده ها را افزایش دهید. این عملکرد تقریباً در هر سوئیچ موجود است.

حالت های Full-Duplex و Half-Duplex. تقریباً تمام سوئیچ های مدرن از مذاکره خودکار بین نیمه دورو و کامل دوبلکس (انتقال داده فقط در یک جهت، انتقال داده در هر دو جهت به طور همزمان) پشتیبانی می کنند تا از مشکلات شبکه جلوگیری شود.

اولویت بندی ترافیک (استاندارد IEEE 802.1p)- دستگاه قادر است بسته های مهمتر (مثلاً VoIP) را شناسایی کرده و ابتدا آنها را ارسال کند. هنگام انتخاب سوئیچ برای شبکه ای که بخش قابل توجهی از ترافیک آن صوتی یا تصویری خواهد بود، باید به این ویژگی توجه کنید.

پشتیبانی VLAN(استاندارد IEEE 802.1q). VLAN ابزاری مناسب برای تمایز بین بخش های فردی است: شبکه داخلیشرکت ها و شبکه ها استفاده مشترکبرای مشتریان، بخش های مختلف و غیره

برای اطمینان از امنیت در داخل شبکه، کنترل یا بررسی عملکرد تجهیزات شبکه، می توان از Mirroring (تکثیر ترافیک) استفاده کرد. به عنوان مثال، تمام اطلاعات ورودی برای تایید یا ضبط توسط نرم افزار خاصی به یک پورت ارسال می شود.

پورت حمل و نقل. ممکن است برای استقرار یک سرور با دسترسی به اینترنت یا برای بازی های آنلاین به این ویژگی نیاز داشته باشید.

محافظت از حلقه - عملکردهای STP و LBD. به خصوص هنگام انتخاب سوئیچ های مدیریت نشده مهم است. تشخیص حلقه حاصل در آنها تقریباً غیرممکن است - بخش حلقه ای از شبکه، علت بسیاری از اشکالات و یخ زدگی ها. LoopBack Detection به طور خودکار پورتی را که در آن حلقه رخ داده است مسدود می کند. پروتکل STP (IEEE 802.1d) و نوادگان پیشرفته‌تر آن - IEEE 802.1w، IEEE 802.1s - کمی متفاوت عمل می‌کنند و شبکه را برای ساختار درختی بهینه می‌کنند. در ابتدا، ساختار برای شاخه های یدکی و حلقه ای فراهم می کند. به طور پیش‌فرض، آنها غیرفعال هستند و سوئیچ آنها را تنها زمانی شروع می‌کند که ارتباط در برخی از خطوط اصلی قطع شود.

تجمع پیوند (IEEE 802.3ad). پهنای باند کانال را با ترکیب چندین پورت فیزیکی در یک پورت منطقی افزایش می دهد. حداکثر توان خروجی طبق استاندارد 8 گیگابیت در ثانیه است.

پشتهسازی. هر سازنده ای از طرح های انباشته سازی خود استفاده می کند، اما به طور کلی این ویژگی به ترکیب مجازی چندین سوئیچ در یک دستگاه منطقی واحد اشاره دارد. هدف از Stacking دریافت پورت های بیشتری نسبت به سوئیچ فیزیکی است.

عملکردهای سوئیچ برای نظارت و عیب یابی

بسیاری از سوئیچ ها خرابی اتصال کابل را، معمولاً زمانی که دستگاه روشن است، و همچنین نوع خرابی - قطع شدن سیم، اتصال کوتاه و غیره را تشخیص می دهند. به عنوان مثال، D-Link دارای نشانگرهای خاصی در مورد کیس است:

محافظت در برابر ترافیک ویروس (Safeguard Engine). این تکنیک به شما امکان می دهد تا پایداری کار را افزایش دهید و از پردازنده مرکزی در برابر بارگذاری بیش از حد توسط ترافیک "زباله" برنامه های ویروس محافظت کنید.

ویژگی های قدرت

ذخیره انرژی.چگونه کلیدی انتخاب کنیم که در مصرف برق صرفه جویی کند؟ توجه کنیدe برای ویژگی های صرفه جویی در انرژی. برخی از تولید کنندگان، مانند D-Link، سوئیچ های دریچه گاز را ارائه می دهند. به عنوان مثال، یک سوئیچ هوشمند دستگاه های متصل به آن را مانیتور می کند و اگر یکی از آنها در حال حاضر کار نمی کند، پورت مربوطه در حالت خواب قرار می گیرد.

قدرت از طریق اترنت (PoE، استاندارد IEEE 802.af). سوئیچ با استفاده از این فناوری می تواند دستگاه های متصل به آن را از طریق جفت پیچ خورده تغذیه کند.

حفاظت داخلی در برابر صاعقه. بسیار عملکرد مورد نظربا این حال، باید به خاطر داشت که چنین سوئیچ ها باید به زمین متصل شوند، در غیر این صورت حفاظت کار نخواهد کرد.

سایت اینترنتی

ویژگی های کلیدی سوئیچ ها

عملکرد سوئیچ همان چیزی است که یکپارچه‌سازان و مدیران شبکه در وهله اول از این دستگاه انتظار دارند.

شاخص های اصلی سوئیچ که عملکرد آن را مشخص می کند عبارتند از:

1. سرعت فیلتر فریم؛
2. سرعت ارتقاء فریم ها؛
3. توان کل؛
4. تاخیر انتقال فریم

سرعت فیلتر کردن

دریافت یک فریم در بافر آن؛

مشاهده جدول آدرس به منظور انتخاب پورت مقصد برای فریم؛

از بین بردن یک فریم به این دلیل که پورت مقصد و پورت مبدأ آن به یک بخش منطقی تعلق دارند.

سرعت فیلتر تقریباً همه سوئیچ‌ها غیرمسدود است - سوئیچ موفق می‌شود فریم‌ها را با سرعت ورودشان رها کند.

سرعت فورواردسرعتی را که سوئیچ مراحل پردازش فریم زیر را انجام می دهد را تعیین می کند:

دریافت یک فریم در بافر آن؛

جستجوی جدول آدرس به منظور یافتن پورت برای آدرس مقصد فریم؛

· انتقال یک فریم به شبکه از طریق پورت مقصد موجود در جدول آدرس.

هم نرخ فیلتراسیون و هم سرعت پیشروی معمولاً بر حسب فریم در ثانیه اندازه گیری می شوند. به طور پیش فرض، این فریم های پروتکل اترنت با حداقل طول (64 بایت بدون مقدمه) هستند. چنین قاب هایی سنگین ترین حالت کار را برای سوئیچ ایجاد می کنند.

پهنای باندسوئیچ با مقدار داده های کاربر (بر حسب مگابیت در ثانیه) که در واحد زمان از طریق پورت های آن ارسال می شود تغییر می کند.

حداکثر مقدار توان سوئیچ همیشه در فریم های حداکثر طول به دست می آید. بنابراین، یک سوئیچ می‌تواند برای فریم‌های حداقل طول مسدود شود، اما همچنان عملکرد توان عملیاتی بسیار خوبی دارد.

تاخیر فریمبه عنوان زمان سپری شده از لحظه ای که اولین بایت فریم به درگاه ورودی سوئیچ می رسد تا لحظه ای که این بایت در پورت خروجی خود ظاهر می شود اندازه گیری می شود.

میزان تاخیر وارد شده توسط سوئیچ به حالت عملکرد آن بستگی دارد. اگر سوئیچینگ "در حال پرواز" انجام شود، تاخیرها معمولاً کوچک هستند و از 5 تا 40 میکرو ثانیه و با بافر کامل فریم - از 50 تا 200 میکروثانیه (برای فریم هایی با حداقل طول) متغیر هستند.

سوئیچینگ در حال پرواز و کاملا بافر

در حین سوئیچینگ در حین پرواز، بخشی از فریم حاوی آدرس مقصد در بافر ورودی دریافت می‌شود، تصمیم برای فیلتر کردن یا ارسال مجدد فریم به پورت دیگری گرفته می‌شود و اگر پورت خروجی آزاد باشد، فریم بلافاصله منتقل می شود در حالی که بقیه آن همچنان وارد بافر ورودی می شود. اگر پورت خروجی اشغال باشد، فریم به طور کامل در بافر ورودی پورت گیرنده بافر می شود. از معایب این روش می توان به این واقعیت اشاره کرد که سوئیچ فریم های اشتباهی را برای انتقال عبور می دهد، زیرا زمانی که امکان تجزیه و تحلیل انتهای فریم وجود داشته باشد، ابتدای آن از قبل به زیر شبکه دیگری منتقل می شود. و این منجر به از دست دادن زمان مفید شبکه می شود.

بافر کامل بسته های دریافتی البته معرفی می کند تاخیر بزرگبه انتقال داده، اما سوئیچ توانایی تجزیه و تحلیل کامل و در صورت لزوم تبدیل بسته دریافتی را دارد.

جدول 6.1 ویژگی های سوئیچ ها را هنگام کار در دو حالت فهرست می کند.

جدول.6.1 ویژگی های مقایسه ایهنگام کار در حالت های مختلف سوئیچ می کند