Какво е превключвател и как да го настроите
Организацията на компютърна мрежа е невъзможна без такова устройство като комутатор или подобно мрежово оборудване. Има различни мрежови устройства, които позволяват формирането на локална мрежа, организирането на достъп до Интернет за няколко компютъра и изпълнението на други задачи за превключване на мрежата. Най-популярните такива устройства са хъб, рутер и комутатор. Не всеки знае как да конфигурира този вид устройство, за да направи работата по-удобна.
За създаване на компютърна мрежа е необходим мрежов комутатор.
Ако рутер се използва за свързване на различни мрежи и маршрутизиране, тогава хъб и комутатор се използват за свързване на различни възли в една мрежа. Предимната разлика между превключвател (превключвател) и хъб (концентратор) е, че в първия пакетите с данни се предават строго по адрес към посочения възел, а не се излъчват към всички мрежови устройства. По този начин директният адресен трансфер на данни между два мрежови възела се осъществява с помощта на комутатор, като мрежовият ресурс се използва възможно най-ефективно. Поради тази причина в момента хъбовете практически не се използват никъде, те са заменени от по-продуктивни и по-безопасни комутатори.
Основите на превключвателя
Фигура 1. Схема на работа на превключвателя.
И така, мрежов комутатор, известен също като комутатор, е вид мрежово оборудване, което свързва определен брой възли (компютри) в един сегмент от компютърна мрежа и извършва пакетно предаване на информация и данни между хотелските елементи на тази мрежа.
Превключвателят има няколко порта на свое разположение - конектори, в които се свързват компютри и други мрежови възли, оборудване и др.
За устройство като комутатор 8 порта е норма, но има и по-значими числа до 48 и дори 96. (ФИГ. 1) В рамките на модела OSI това устройство функционира на ниво връзка, следователно , като правило, само свързва други устройства в един мрежов сегмент, като се фокусира върху техните идентифициращи MAC адреси.
Един стандартен комутатор не може да комбинира няколко отделни мрежи. За маршрутизиране на мрежово ниво, например, за организиране на достъп до Интернет на няколко компютъра, което е пример за включване на локална мрежа в глобална, е необходим рутер или комутатор.
Така в общата йерархия на OSI комутаторът заема междинна връзка между концентратора и рутера:
Структура на MAC адреса.
Превключвателят работи по следния начин. В паметта на устройството се съхранява виртуална таблица на съответствието между MAC адресите и портовете на комутатора.
MAC (Media Access Control) адресът, известен още като Hardware Address, е специален идентификатор, който се присвоява на всеки активен елемент или възел в мрежата и е уникален за всеки от тях.
В момента, непосредствено след включването на суича, неговата MAC таблица е все още празна и трябва да се попълни, така че суичът влиза в режим на основно обучение.
Особеността на този режим е, че данните, получени на някой от портовете, както в хъба, се предават към всички възли, свързани към устройството като цяло.
Настройка на параметрите на превключвателя.
Чрез анализиране на пакети даннисе определя MAC адресът на изпращащото устройство, след което този адрес се свързва с конкретния номер на порт, от който са изпратени тези данни. По този начин се установява към кой порт е свързан този или онзи мрежов елемент, след което тези данни се въвеждат в таблицата.
Сега, когато се получат данни на някой от портовете на комутатора, пакетите, адресирани до сайта, присъстващ в тази таблица, ще бъдат насочени към конкретния порт, съответстващ на този сайт, а не да се излъчват към всички интерфейси наведнъж, както се случва в главината.
Ако изпратените данни съдържат неизвестен адрес на получател, който не е в таблицата, се създават дублиращи се пакети и се изпращат до всички интерфейси.
В същото време в таблицата продължават да се записват нови неизвестни адреси на податели.
С течение на времето комутаторът постепенно запълва своята таблица за маршрутизиране, включително всички връзки между външни компютри и собствените си интерфейси, което води до локализиране на трафика.
Основните видове превключватели
Фигура 2. Приблизителна схема на свързване на комутатора чрез модем.
Най-простият мрежов комутатор е неуправляем. Въпреки че такъв комутатор може да се конфигурира директно, той не поддържа протоколи за управление на мрежата. Разликата между управляван и неуправляем суич е, че благодарение на поддръжката на простия протокол за управление на мрежата SNMP, управляваният суич ви позволява да се реализирате дистанционно и да управлявате работата си в мрежата с помощта на специализирани програми.
Управляваният комутатор най-често се инсталира в зони на мрежата със сложна топология, където се изисква особено внимателен контрол. Най-типичните задачи, изпълнявани от такива устройства:
- мониторинг на мрежов трафик;
- управление на конфигурацията на интерфейса(пристанища);
- организиране на виртуални мрежи (VLAN);
- комбиниране на група канали.
Управляваните превключватели са специални с това, че са в състояние да осигурят широка гама от функционалности както на ниво канал, така и на мрежово ниво. Достъпът до управлението на такъв превключвател може да бъде получен чрез специален уеб интерфейс, както и с помощта на командния ред или различни протоколи (SNMP, Telnet). Освен всичко друго, превключвателят може да използва различни методи за превключване, разликата между които се определя от времето и надеждността на предаване на информация:
Подреждането на проводниците при кримпване на кабела "усукана двойка".
Този тип комутатори рядко се използват у дома, тъй като са предназначени предимно за комутиране на големи и сложни структури като мрежи на интернет доставчици, корпоративни локални мрежи, центрове за техническа поддръжка на клиенти и др.
Пример за такова устройство е гигабитовият комутатор TP-Link TL-SG2424 с 24 порта, който има много полезни функции, включително: защита срещу мрежови бури и разпределени атаки, разширено приоритизиране на QoS данни, висока скорост на портовете до 1 Gbit/s и други.
Как да конфигурирате комутатора и да създадете вашата мрежа
Да предположим, че виереши да създаде локална мрежа от няколко компютъра във вашия дом и за целта избра мрежов комутатор. Преди да настроите превключвателя и конфигурирате мрежата, трябва да го разположите на физическо ниво, тоест да се уверите, че всеки компютър е свързан към превключвателя чрез мрежов кабел. Всички връзки между възлите се осъществяват с помощта на пач кабел - кабел за превключване на мрежа, базиран на усукана двойка.
Фигура 3. Приблизителна схема на свързване на комутатор без модем.
Можете сами да направите такъв кабел, но е по-добре да го купите в магазин. Има два начина за свързване на комутатора за неговата конфигурация, в зависимост от наличието на съответните интерфейси: чрез специален конзолен порт, през който се извършва само първоначалната конфигурация на комутатора, или чрез по-универсален Ethernet порт.
Във втория случай, за достъп до конфигурацията, трябва да въведете IP адреса, посочен в документацията на устройството.
Свързването към конзолния порт не изразходва честотната лента на комутатора, което е определено предимство. За да инсталирате директно превключвателя по този метод, трябва да стартирате терминалния емулатор VT100 (стандартният HyperTerminal също е подходящ).
Параметрите на връзката се избират според документацията. След като се свържете, въведете потребителското име и паролата.
Конфигурирането се извършва чрез въвеждане на команди и параметри, които зависят от конкретния модел на устройството и трябва да бъдат посочени в документацията.
Достъп до интернет чрез суич
Следващата стъпка след създаването на мрежа и конфигурирането на комутатора е да предоставите на всички компютри в тази мрежа достъп до Интернет. Имайки наличен превключвател, можете да го направите бързо, лесно и изгодно, без допълнителна връзка с доставчика поотделнокомпютър, дори ако интернет е свързан само с един кабел. В случай, че интернет услугата се предоставя от доставчик на стационарна телефония, достъпът до световната мрежа се осъществява с помощта на ADSL модем, най-често срещаните модели от който нямат повече от един Ethernet порт. Съответно към него може да бъде свързан само един компютър. За да разрешите този проблем, не е необходимо да купувате скъп рутер с вграден суич, достатъчен е обикновен суич. Приблизителната схема на свързване е показана на фигурата. (ФИГ. 2)
Както можете да видите от диаграмата, ADSL модемът не е свързан към компютъра, а директно към комутатора. Всички компютри в локалната мрежа са свързани към него. Много важен момент тук е правилната настройка на параметрите на превключвателя и компютърната връзка. Всяко устройство, включително модема, трябва да има собствен IP адрес в рамките на една подмрежа, те не трябва да се дублират.
В същото време всеки компютър в мрежата трябва да се отнася до модема, тъй като той е шлюзът за достъп до Интернет.
За да направите това, в полетата Gateway и DNS на настройките за мрежова връзка трябва да въведете IP адреса, присвоен на модема (ФИГ. 3).
В случай на FTTB връзка, при която превключващият кабел (patch cord) на доставчика е свързан директно към Ethernet порта на компютъра или модемът е активиран в режим на прозрачен мост, схемата и параметрите са донякъде опростени. Това се вижда на снимката по-горе. Няма нужда да посочвате шлюза и DNS, мрежата трябва да работи без тях или с помощта на автоматична DHCP конфигурация.