Síťový přepínač: Porovnání verzí

← Přejít na předchozí porovnání Přejít na další porovnání →

Verze z 6. 1. 2017, 01:38

Switch s třemi síťovými moduly a zdrojem.

Switch (česky přepínač) je v informatice aktivní prvek v počítačové síti, který propojuje jednotlivé prvky do hvězdicové topologie. Switch obsahuje větší či menší množství síťových portů (až několik stovek), na něž se připojují síťová zařízení nebo části sítě. Switch přeposílá síťový provoz jenom do těch směrů, do kterých je to potřeba, čímž se odlišuje od jednoduššího hubu.

Způsoby přeposílání rámců

store and forward – Koncepčně pracují způsobem „store and forward“ – rámec z jednoho rozhraní přijmou, uloží si do vyrovnávací paměti, prozkoumají jeho hlavičky, zkontroluji FCS a následně odvysílají do příslušného rozhraní.
cut-through switching – Současné switche ale tento proces často optimalizují, takže k analýze hlaviček dochází, jakmile dorazí začátek rámce. Ani s vysíláním do cílového rozhraní se nečeká, až dorazí celý rámec, ale zahajuje se co nejrychleji, aby zpoždění rámce ve switchi bylo minimální.
fragment free – Switch začne přeposílat rámec až po přijetí 64 bytů, kdy je jisté, že na daném segmentu nevznikla kolize - má význam v případě, kdy je do switche připojen hub.
adaptive switching – automatické přepínání mezi metodami cut-through switching a store and forward.

Ethernet switch

Nejčastěji switch potkáte jako aktivní prvek v síti Ethernet realizované kroucenou dvojlinkou. Zde nahradil dříve používané huby (rozbočovače), které signál jednoduše kopírovaly do všech ostatních rozhraní. Pracuje zde na 2. vrstvě OSI modelu. Vedle vyššího výkonu (stanice připojené k různým rozhraním switche navzájem nesoutěží o médium) znamená přínos i pro bezpečnost sítě, protože médium již není sdíleno a data se vysílají jen do rozhraní, jímž je připojen jejich adresát.

Adresování se switche učí automaticky z procházejícího provozu, konkrétně z adres odesilatelů uvedených v rámcích, které do switche přicházejí. Používá se algoritmus Backward Learning Algorithm. Z těchto údajů si switch automaticky plní tabulku identifikující cílová rozhraní pro jednotlivé adresy. Pokud switch dostane k doručení rámec směřující na jemu dosud neznámou adresu, chová se jako hub a rozešle rámec do všech ostatních rozhraní. Lze očekávat, že oslovená stanice pravděpodobně odpoví a switch se tak vzápětí dozví, kde se nachází.

Ethernetové switche mají problém se smyčkami v síti, vytvářenými za účelem redundance. Pokud síť obsahuje smyčku (mezi dvěma uzly existuje více než jedna cesta), mohou pakety od stejného odesilatele přicházet chaoticky z různých rozhraní a dokonce tentýž paket může do switche dorazit několikrát. Switch není v takovém prostředí schopen rozpoznat, kde se kdo nachází. Tento problém řeší switche mechanismem zvaným Spanning Tree Protocol, kterým se dohodnou na nepoužívání některých tras tak, aby ze sítě zmizely smyčky. Vytvoří se minimální kostra sítě dosahující do všech jejích míst. Když dojde ke změně v topologii (např. rozpojení některé linky), bude aktivována některá z dosud odstavených tras tak, aby nový strom nadále pokud možno pokrýval celou síť. Tyto změny se ovšem nedějí okamžitě, je zde jisté zpoždění.

Switche dnes často nabízejí i některé pokročilejší funkce, jako například

management - možnost upravovat nastavení switche pomocí telnetu nebo webového rozhraní (HTTP)
VLAN - podpora virtuálních sítí
SNMP - vzdálená správa zařízení, hlášení určitých stavů a situací apod.
Shortest Path Bridging - se záměrem zjednodušit vytváření a konfigurování sítí s možností vícecestného směrování.

LAN switching

Kromě klasických switchů (tzv. layer 2), které pracují na linkové vrstvě, existují i pokročilejší switche, které rozhodují o cíli přijatého rámce na základě informací z vyšších síťových vrstev a složitějších pravidel. Pokud je rozhodnutí založena na IP adrese, označují se takové switche jako layer 3. Je-li rozhodnutí prováděno nejen podle IP adresy, ale i podle čísla síťového portu, označují se jako layer 4. Číslo zde označuje pořadí síťové vrstvy v referenčním modelu ISO/OSI.

ATM switch

V síti ATM představují switche základní stavební kameny sítě. Mají úlohu podobnou jako směrovače v IP - hledají cesty pro přepravu paketů a zajišťují ji. ATM je ovšem služba spojovaná, proto ATM switch hledá cestu k cíli jen při navázání spojení. V případě úspěchu si ji poznamená do předávacích tabulek. Jednotlivé datové buňky pak předává velmi rychle na základě jimi nesených identifikátorů (VPi,VCi), podle nichž pozná příslušnost k dříve navázanému spojení.

Související články

Hub
Router

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu síťový přepínač na Wikimedia Commons