Що таке комутатор: види, функції та принцип роботи

25.05.2024 41

Комутатор (світч) — мережевий пристрій, який з’єднує окремі сегменти комп’ютерної мережі, забезпечуючи між ними передачу даних. Комутатор приймає дані, отримані від одного пристрою, і направляє їх до відповідного пристрою призначення, таким чином оптимізує мережевий трафік і підвищує загальну продуктивність мережі.

Детальніше розібратися в призначенні та принципі дії комутатора допоможе системний інтегратор ITBIZ.

Що таке комутатор простими словами?

Комутатор (світч) — важливий елемент ІТ-інфраструктури, який використовується для об’єднання в єдину локальну мережу:

  • серверів;
  • комп’ютерів;
  • ноутбуків;
  • камер відеоспостереження;
  • смарт-техніки;
  • БФП.

Також це мережеве обладнання можна охарактеризувати як певний пункт прийому і сортування, який перенаправляє пакети даних від відправника до конкретного отримувача. Це відрізняє світч від концентратора, який розподіляє мережевий трафік між усіма підключеними пристроями.

Для чого потрібен комутатор?

Окрім об’єднання пристроїв, комутатор необхідний для:

  • забезпечення стабільного та безпечного обміну даними між користувачами;
  • поділу мережі на окремі сегменти для більш ефективного розподілу трафіку та підвищення продуктивності;
  • забезпечення надійного підключення зовнішніх пристроїв.

Також одним із завдань комутатора є мінімізація перевантажень системи та усунення проблем, які виникають у процесі роботи.

Види комутаторів

В залежності від рівня управління розрізняють три типи комутаторів:

  • Неконтрольовані. Самостійно передають інформацію потрібному одержувачу, працюють на канальному рівні і не потребують професійного налаштування.
  • Контрольовані. Підтримують як ручне, так і автоматичне керування, відрізняються гнучкістю налаштувань з’єднання, високою безпекою та мають ширший набір функцій. Наприклад, модель Huawei Campus Switches S5730-HI реалізує віртуалізацію мережі та виявлення аномального трафіку.
  • Smart. Дозволяють проводити налаштування доступу та швидкості роботи на портах.

За способом встановлення комутатори бувають: настільними, настінними та для роботи в стійці.

Функції комутатора

Комутатори можуть підтримувати такі функції:

  • керування потоком даних відповідно до протоколу IEEE 802.3x, що дозволяє мінімізувати навантаження на мережу;
  • віддзеркалення трафіку, яке покращує безпеку та надійність локальної системи;
  • захист від широкомовних штормів, DDoS-атак та спаму;
  • енергозбереження, яке автоматично переводить неробочі порти в режим сну;
  • наявність технології VLAN, яка розділяє мережу на віртуальні сегменти, що підвищує продуктивність усієї мережі;
  • оптимізація пропускної спроможності каналу завдяки протокол блокування IPTV;
  • стекування, яке поєднує кілька комутаторів в один кластер з великою кількістю портів.

Також деякі види комутаторів підтримують протоколи GRE, що дає змогу спрямовувати відображений потік даних з віддалених пристроїв на основні. Наприклад, як комутатор Juniper EX серії.

Як працює комутатор?

Принцип роботи комутатора полягає у механізмі вивчення МАС-адрес, підключених пристроїв та створення таблиці відповідності, яка формується при першому запуску світчу та постійно оновлюється. В ній зберігається інформація про те, через який порт необхідно спрямовувати пакет для кожного мережевого пристрою.

Під час отримання даних, комутатор:

  1. зчитує адресу пристрою відправника;
  2. аналізує таблицю комутації та звіряє з нею адресу одержувача;
  3. визначає пристрій, на який потрібно відправити інформацію;
  4. надсилає дані через відповідний порт.

Така послідовність дій комутатора дозволяє збільшити швидкість передачі пакетів та знизити навантаження на мережу.

Який комутатор краще обрати для офісу?

Основні критерії для вибору комутатора:

  • Кількість портів, які визначають функціонал свіча. Також сюди входить число пристроїв, які можна буде одночасно до нього підключити. Для офісних мереж рекомендуємо обирати комутатори з кількістю портів починаючи із 15. Наприклад, модель Huawei Data Center Switches CLOUDENGINE 5800, яка має 48 роз’ємів.
  • Швидкість комутації. Від цього параметра залежить кількість пакетів, які комутатор може обробити за секунду. Оптимальний варіант для офісних потреб: від 1 000 Мбіт/с, наприклад, як у моделях серії Juniper QFX.
  • Можливість керування. Оптимальний варіант для підприємства – це контрольований свитч, наприклад, комутатор Cisco Nexus 9300. Він підходить для роботи у розгалужених складних мережах та має розширені функції серед яких: фільтрація трафіку, збільшення об’єму пам’яті, підтримка стандартів Ethernet та FCoE.

Окрім того, важливим фактором при виборі комутатора є виробник. Серед виробників, які досить добре себе зарекомендували на ринку, рекомендуємо обирати: Juniper, Huawei, Cisco, Extreme Networks, Hewlett Packard Enterprise (HPE) / Aruba Networks.