Что такое коммутатор: виды, функции и принцип работы

25.05.2024 23

Коммутатор (свитч) — это сетевое устройство, которое соединяет сегменты компьютерной сети, обеспечивая передачу данных между ними. Свитч принимает данные, полученные от одного устройства, и направляет их к соответствующему устройству назначения, таким образом, оптимизируя сетевой трафик и повышая общую производительность сети.

Подробнее разобраться в назначении и принципе действия коммутатора поможет системный интегратор ITBIZ.

Что такое коммутатор простыми словами ?

Коммутатор (свитч) — это важный элемент IT-инфраструктуры, предназначенный для объединения в единую локальную сеть:

  • серверов;
  • компьютеров;
  • ноутбуков;
  • камер видеонаблюдения;
  • смарт-техники;
  • МФУ.

Это сетевое оборудование также можно охарактеризовать как своеобразный приемно-сортировочный пункт, который перенаправляет пакеты данных от отправителя к конкретному получателю. Это и отличает свитч от концентратора, который рассылает сетевой трафик всем без исключениям подключенным устройствам.

Для чего нужен коммутатор?

Помимо объединения устройств, свитч необходим для:

  • обеспечения стабильного и безопасного обмена данными между пользователями IТ-системы за счет направления информации по указанному адресу;
  • разделения сети на отдельные сегменты для более эффективного распределения трафика и повышения производительности;
  • обеспечения надежного подключения внешних приборов.

Еще одно назначение коммутатора: минимизация перегрузок системы и изоляция проблем, возникающих в процессе работы.

Виды коммутаторов

Существует три типа коммутаторов в зависимости от уровня управления:

  • Неконтролируемые. Самостоятельно передают информацию нужному получателю, работают на канальном уровне и не нуждаются в профессиональной настройке.
  • Контролируемые. Поддерживают как ручное, так и автоматическое управление, отличаются гибкостью настроек соединения, высокой безопасностью и имеют более широкий набор функций. Например, модель Huawei Campus Switches S5730-HI реализует виртуализацию сети и обнаружение аномального трафика.
  • Smart. Позволяют проводить настройку доступа и скорости работы на портах.

По способу установки коммутаторы бывают: настольными, настенными и стоечными.

Функции коммутатора

Коммутаторы могут поддерживать такие функции:

  • управление потоком данных в соответствии с протоколом IEEE 802.3x, что позволит минимизировать нагрузку на сеть;
  • зеркалирование трафика, которое повышает безопасность и надежность локальной системы;
  • защита от широковещательного шторма, DDoS-атак и спама;
  • энергосбережение, которое автоматически переводит нерабочие порты в спящий режим;
  • технология VLAN, разделяющая сеть на виртуальные сегменты, что повышает производительность всей сети;
  • протокол блокировки IPTV, оптимизирующий пропускную способность канала;
  • стекирование, объединяющее несколько коммутаторов в один кластер с большим количеством портов.

Некоторые свитчи также поддерживают протоколы GRE: это дает возможность направлять отраженный поток данных с удаленных устройств на основные. Например, как коммутатор Juniper EX Series.

Как работает коммутатор?

Принцип работы коммутатора основан на механизме изучения МАС-адресов, подключенных устройств и создании таблицы соответствия, которая формируется при первом запуске свитча и постоянно обновляется. В ней хранится информация о том, через какой порт необходимо направлять пакет для каждого сетевого устройства.

Когда коммутатор принимает данные, он:

  1. считывает адрес устройства-отправителя;
  2. анализирует таблицу коммутации и сверяет с ней адрес получателя;
  3. определяет устройство, на какое нужно переслать информацию;
  4. отправляет данные через соответствующий порт.

Это позволяет увеличить скорость передачи пакетов и снизить нагрузку на сеть.

Какой коммутатор лучше выбрать для офиса?

Основными критериями выбора коммутатора являются:

  • Количество портов. Они определяют функциональность свитча и то, сколько устройств одновременно можно будет к нему подключить. Для офисных сетей рекомендуем выбирать коммутаторы с количеством портов от 15. Например, как у модели Huawei Data Center Switches CLOUDENGINE 5800, имеющей 48 разъемов.
  • Скорость коммутации. От этого параметра зависит количество пакетов, которые свитч может обработать в секунду. Оптимальный вариант для офисных потребностей — от 1 000 Мбит/с, как в моделях серии Juniper QFX.
  • Возможность управления. Оптимальный вариант для предприятия: контролируемый свитч, например, коммутатор Cisco Nexus 9300. Он подходит для работы в разветвленных сложных сетях и имеет расширенные функции: фильтрацию трафика, увеличение объема памяти, поддержку стандартов Ethernet и FCoE.

Кроме того, значимым фактором при выборе является производитель. Из хорошо зарекомендовавших себя производителей коммутаторов на рынке рекомендуем: Juniper, Huawei и Cisco, Extreme Networks, Hewlett Packard Enterprise (HPE) / Aruba Networks.