Switche

Podczas tworzenia jednych z pierwszych sieci komputerowych, napotykany był często problem kolizji na łączu co skutecznie utrudniało korzystanie z sieci. Wtedy do łączenia ze sobą urządzeń stosowano koncentratory (huby), które działały w pierwszej warstwie systemu ISO/OSI, czyli w warstwie fizycznej. Przy jego pomocy tworzono sieci o topologii gwiazdy. Przekazywały one bit po bicie sygnał wejściowy na wyjścia koncentratora, co w czasie gdy nie występowały kolizje, minimalizowało opóźnienia. Takie rozwiązanie generowało  jednak inne problemy. Dziś huby podłącza się czasem do routerów jako rozgałęziacz.

Postęp w rozwoju topologii sieci  jak i ich samych wymusił skonstruowanie urządzenia nowszej generacji, mianowicie przełącznika (z ang. Switch), który działa w drugiej warstwie systemu ISO/OSI (łącza danych). Jest to tzw. Inteligentny koncentrator. Na czym ów inteligencja polega?

Przede wszystkim hub, sygnał wejściowy przekazywał na wszystkie wyjścia nie zależnie od tego czy urządzenia w nie wpięte oczekiwały tej konkretnej paczki danych czy też nie. W przełączniku sprawa ma się zgoła inaczej. Pakiety przesyłane są ramka po ramce tylko do konkretnego urządzenia w sieci, co nie generuje zbędnego ruchu na łączu. Do identyfikacji adresata  switch wykorzystuje adres fizyczny (MAC) zawarty w nagłówku przekazywanej ramki. To jednak nie wszystko, switch jest w stanie zapamiętać pewną skończoną ilość skojarzeń adresów MAC adresata i nadawcy co w przyszłości umożliwia szybsze przekazanie ramki w odpowiednie miejsce. Dane te przechowywane są w tablicach. Dlatego właśnie mówimy, że przełączniki „uczą się topologii sieci”.

Hub umożliwiał tworzenie sieci o topologii gwiazdy, ale tylko z wykorzystaniem dwóch segmentów. Przy przełączniku nie mamy takiego ograniczenia.

Koncentratory nie posiadały dupleksu, czyli w danej chwili informacja mogła być przesyłana tylko w jedną stronę, co generuje kolizje i blokuje łącze. Gdy wysłany był pakiet, adresat dopiero po odebraniu go w pełni mógł wysłać do nadawcy informacje, że odebrał paczkę i czeka na kolejną. Wygląda to trochę tak jakby w mieście tramwaje jeździły tylko jednym torem , co pozwalałoby poruszanie się na danej linii jednego składu. W switchu mamy do czynienia z full dupleksem (nadajnik może zamieniać się miejscami z odbiornikiem, nadawanie i odbieranie może się odbywać w tej samej chwili bez strat na przepustowości), co zobrazować można obecnie istniejącym rozwiązaniem dla poruszania się pociągów czy też tramwajów, czyli dwa tory, po których można podróżować w tej samej chwili w różnych kierunkach.

Ponadto przełączniki mogą być elementem sieci wirtualnej VLAN (jest to pewna sztucznie wydzielona sieć wewnątrz większej sieci fizycznej).  Połączenie pomiędzy dwiema sieciami wirtualnymi realizowane są przez specjalne połączenie zwane trunk (jeden port w switchu skonfigurowany jest do połączenia z innymi siecią VLAN, co pozwala na łączenie kilku sieci jednym kanałem fizycznym, które z kolei podzielone są na kanały logiczne). Każda tak wysłana ramka posiada dodatkowe 4 bajtowe pole, w którym jest identyfikator sieci wirtualnej, do której odbywa się transmisja.

Przełączniki stosowane, są na szeroką skalę w centrach danych (ang. Data center) ze względu na swoją uniwersalność i bezkolizyjność. Umożliwiają uzyskanie względnie niewielkich strat na przepustowości  łącza dzięki czemu nie hamują w sposób znaczący działania serwerowni.

Szukaj

Sonda

Jak światowy kryzys gospodarczy wpłynął na Twoją firmę z działu IT / Data center

Musimy ograniczać wydatki - 0%
Musimy konsolidować i eliminować zatrudnienie - 0%
Musimy ograniczyć wydatki i zatrudnienie - 0%
Nas kryzys nie dotknął - 0%

Total votes: 0
The voting for this poll has ended on: 21 Gru 2013 - 15:17

Newsy