Обмен данными между несколькими цифровыми устройствами осуществляется при помощи построения логической или физической сети между ними. Для осуществления этой задачи используются специальные узлы, одним из которых является коммутатор.
Определение и описание функций сетевого коммутатора
Сетевой коммутатор, называемый специалистами «свитч» (от английского слова «switch» – «переключаться») – это специализированный модуль, предназначенный для формирования и сопровождения сети, состоящей из нескольких абонентских устройств. Существуют коммутаторы с различным устройством. Для организации локальной сети дома или в небольшом офисе применяют более простые модели. Построение других сетей, к примеру, подключение абонентов многоквартирного дома, требует применения оборудования с более широким функционалом. Различным может быть количество портов. Некоторые образцы имеют разъёмы для подключения как витой пары, так и оптического кабеля.
Для примера, Cisco Catalyst 3850 — это коммутатор корпоративного уровня нового поколения. Данное устройство построено на интегральной схеме Unified Access Data Plane (UADP), поддерживающей широкий спектр унифицированных политик как для беспроводных, так и проводных сетей. Позволяет делать оптимизацию работы и проводить мониторинг.
Помимо объединения в сеть нескольких конечных устройств, коммутаторы помогают минимизировать распространение лишнего трафика и повысить безопасность сети. С их помощь также может осуществляться контроль доступа. При этом процесс настройки данного прибора не подразумевает наличие глубоких специализированных знаний. Коммутаторы сами берут на себя часть функций системных администраторов, организуя обмен данными между различной цифровой техникой. Свитч может связать между собой несколько компьютеров, обеспечить доступ к принтеру всех рабочих станций, получать информацию с камер видеонаблюдения. Через него можно контролировать системы автоматизации современного дома и управлять бытовой техникой дистанционно.
Принцип работы сетевого коммутатора
Сетевой коммутатор и концентратор выполняют схожие задачи. Но, в отличие от концентратора, коммутатор пересылает данные конкретным пользователям, а не транслирует полученную информацию на все свои порты. Концентратор работает на физическом уровне, который является первым в модели OSI. Коммутатор способен работать на втором, канальном, уровне. Он оперирует MAC-адресами, задействованными в сети устройств, и передаёт информационные сегменты именно тем абонентам, для кого они предназначены. При этом свитч уступает маршрутизатору, способному связать не только несколько узлов, но и различные по архитектуре сети, например, локальную и глобальную. В настоящее время производители готовы предложить устройства, функционирующие на третьем, сетевом, уровне. Такие коммутаторы берут на себя ещё и функции маршрутизаторов, но отличаются большей стоимостью и используются, как правило, в сетях провайдеров связи.
Программное обеспечение коммутатора содержит таблицу, в которой фиксируются MAC-адреса всех подключенных к нему устройств. Получая на какой-либо из своих портов кадры информации, коммутатор идентифицирует MAC-адрес передающего устройства и фиксирует его в своей таблице. В дальнейшем таблица полностью заполняется, и за каждым портом закрепляется адрес, соответствующий конкретному узлу сети. Таким образом, вся поступающая на коммутатор информация распределяется непосредственно по адресатам, а не транслируется на все порты, забивая лишним трафиком эфир.
В настоящее время существует множество высокотехнологичных устройств, для полной реализации возможностей которых необходимо объединение в общую сеть. Применение коммутатора даёт такую возможность и существенно облегчает решение бытовых и производственных задач.
