В мире сетей коммутаторы действуют как магистраль, эффективно маршрутизируя пакеты данных по назначению. Понимание основ работы коммутаторов имеет решающее значение для понимания сложностей современных сетевых архитектур.
По сути, коммутатор действует как многопортовое устройство, работающее на канальном уровне модели OSI. В отличие от концентраторов, которые передают данные без разбора всем подключенным устройствам, коммутаторы могут интеллектуально пересылать данные только на конкретное устройство в пункте назначения, повышая эффективность и безопасность сети.
Работа коммутатора зависит от нескольких ключевых компонентов и процессов:
Изучение MAC-адреса:
Коммутатор поддерживает таблицу MAC-адресов, которая связывает MAC-адреса с соответствующими портами, которые их изучают. Когда кадр данных поступает в порт коммутатора, коммутатор проверяет MAC-адрес источника и соответствующим образом обновляет свою таблицу. Этот процесс позволяет коммутатору принимать обоснованные решения о том, куда пересылать последующие кадры.
Вперед:
Как только коммутатор узнает MAC-адрес устройства, подключенного к его порту, он может эффективно пересылать кадры. Когда приходит кадр, коммутатор сверяется со своей таблицей MAC-адресов, чтобы определить соответствующий исходящий порт для MAC-адреса назначения. Затем кадр пересылается только на этот порт, что сводит к минимуму ненужный трафик в сети.
Широковещательный и неизвестный одноадресный флуд:
Если коммутатор получает кадр с MAC-адресом назначения, которого нет в его таблице MAC-адресов, или если кадр предназначен для широковещательного адреса, коммутатор использует лавинную рассылку. Он пересылает кадры на все порты, кроме порта, на котором кадр получен, гарантируя, что кадр достигнет намеченного пункта назначения.
Протокол разрешения адресов (ARP):
Коммутаторы играют жизненно важную роль в облегчении процесса ARP в сети. Когда устройству необходимо определить MAC-адрес, соответствующий определенному IP-адресу, оно передает запрос ARP. Коммутатор перенаправляет запрос на все порты, кроме порта, на котором запрос был получен, позволяя устройству с запрошенным IP-адресом ответить напрямую.
VLAN и транки:
Виртуальные локальные сети (VLAN) позволяют коммутаторам разделить сеть на различные широковещательные домены, повышая производительность и безопасность. Транкинг позволяет коммутатору передавать трафик из нескольких VLAN по одному физическому каналу, повышая гибкость в проектировании и настройке сети.
Подводя итог, можно сказать, что коммутаторы составляют краеугольный камень современной сетевой инфраструктуры, обеспечивая эффективную и безопасную связь между устройствами. Углубляясь в тонкости работы коммутатора, сетевые администраторы могут оптимизировать производительность, повысить безопасность и обеспечить бесперебойную передачу данных по сети.
Toda специализируется на производстве коммутаторов и настройке построения сетей для предприятий.
Время публикации: 24 апреля 2024 г.
