воскресенье, сентября 30, 2012

Поговорим о коммутаторах


В этой статье будут даны ответы на такие насущные и часто задаваемые вопросы как:
  • Что такое сетевой коммутатор, для чего он нужен? Чем он отличается от свича (switch)?
  • Что такое сетевой концентратор? Чем он отличается от хаба (hub)?
  • Чем отличается коммутатор от концентратора?

Если эти вопросы для вас актуальны или вы просто хотите взглянуть на мои размышления по этому поводу, то милости прошу под  кат.

Начнем с того, что откроем большую и страшную тайну. Коммутатор и switch – это одно и тоже. Тоже самое касается сетевого концентратора и хаба. Но, к сожалению, очень часто приходится сталкиваться с такой ситуацией: вы приходите в магазин, осуществляющий продажу компьютерной или даже бытовой техники, чаще всего не специализированный, что то вроде «все и сразу» (Мвидео, Эльдорадо), приходите вы туда целью купить для дома простенький сетевой коммутатор. Спрашиваете у продавца: Есть ли они в наличии. На что получаете отрицательный ответ. Но стоит тут же спросить есть ли в наличии свичи, и вас тут же проводят к полкам ломящемся  от обилия сетевых устройств. Из за чего же пошла такая путаница? Все очень просто – большинство сетевых устройств, представленных на отечественных прилавках, продаются в упаковках, не содержащих ни единой строчки на русском языке, и естественно на них вместо  родного коммутатор, будет красоваться заморское switch, а продавец не специализированный на сетевых технологиях будет продавать именно то, что написано на коробке.

Разобравшись с первым вопросом, перейдем ко второму. Для чего  же нужны сетевые коммутаторы  и концентраторы? Тут все тоже довольно просто. Рассмотрим такой пример: пусть у вас дома есть 2 компьютера, в каждом компьютере установлено по сетевой карте. Для того чтобы соединить эти два компьютера в сеть достаточно соединить их кроссоверным кабелем (а при наличии более менее современных сетевых карт даже обычным, одинаково обжатым с двух сторон, кабелем).
Два компьютера, объединенных в сеть напрямую
Но что же делать, если у нас дома появляется еще один  компьютер с единственной сетевой картой? Конечно, можно купить еще одну сетевую карту и установить ее в один из компьютеров, а после этого объединить все 3 ПК в сеть, но такой вариант таит в себе несколько нюансов:
  • Настройка данного вариант может вызвать некоторые затруднения у начинающего пользователя;
  • При появление новых компьютеров потребуется покупать все новые и новые сетевые карты.

Сеть из 3 ПК без коммутаторов
Более приемлемым решением данной проблемы будет являться приобретение сетевого концентратора и ли коммутатора. Данные устройства предназначены для объединения различных сетевых устройств (компьютеры, сетевые камеры, сервера), подключенных к ним, в единый сегмент сети. Если сказать еще более простыми словами, то все устройства, подключенные к коммутатору или концентратору смогут общаться между собой (пока будем считать, что это так, мы ведь еще не знаем о vlan).
Объединение компьютеров при помощи коммутатора
Осталось ответить на последний вопрос: чем же отличается концентратор от коммутатора? Начнем с того, что концентраторы появились раньше, чем коммутаторы и являются менее умными. Фактически они представляют из себя много портовый повторитель, тоесть если концентратор принимает на один из своих портов какую то информацию (набор кадров), то он не задумывается о том для кого она предназначена и рассылает ее на все остальные свои порты.
Принцип работы сетевого концентратора
Коммутатор же обладает некоторым интеллектом и передает информацию только адресату. Для этой цели в коммутаторах существует специализированная таблица коммутации, в которой фиксируются mac адреса устройств подключенных к его портам. При получении информации с одного из портов, коммутатор анализирует ее и определяет адрес назначения. После этого просматривает свою таблицу коммутации и выбирает порт, на который ее необходимо передать. Если информация об адресе назначения отсутствует в таблице коммутации, то коммутатор действует подобно концентратору и рассылает информацию на все свои порты.

В заключение данной заметки хочется отметить о том, что в сети предпочтительнее использовать коммутаторы, нежели концентраторы. Так как они, как видно из приведенного выше описания, значительно снижают нагрузку на сегменте сети. Правда данный совет не очень актуален, так как в настоящее время найти концентраторы на прилавках магазинов достаточно сложно.


32 коммент.:

Здравствуйте! Спасибо за ваши статьи. Подскажите как подключить телевизор к интернету? Есть ноутбук с проводным интернетом.

Самый простой способ это подключить HDMI порт ноутбука к HDMI порту телевизора с помощью специального кабеля, правда в данном случае вы всего лишь выведите изображение с экрана ноутбука на телевизор, но если у вас есть беспроводная клавиатура и мышь, то можно довольно удобно работать на большом экране телевизора. Если же вы хотите получить доступ к интернету именно с телевизора, то скиньте его модельку… попробуем что нибудь придумать.

Супер. Ваще. Какое простое и гениальное объяснение :)

Подскажите. Чем отличается "Wi-Fi Роутер" от "Wi-Fi точки доступа"?

Дома есть компьютер, ноутбук, смартфон. И один сетевой кабель(витая пара). Как это все превратить в сеть?

П,С, К этому кабель провайдер разрешает подключать только одно одно устройство с одним мак-адресом.

Wi-Fi роутер способен осуществлять маршрутизацию между двумя сетями LAN и WAN, то есть к его WAN интерфейсу подключается сеть провайдера с одной адресацией, а к его LAN интерфейсам (в том числе и к беспроводному) подключается ваша домашняя сеть с другой адресацией. Wi-Fi точка доступа осуществляет только беспроводной доступ к сети с определенной адресацией. Большинство SOHO (для дома) Wi-Fi маршрутизаторов одновременно сочtтают в себе функции маршрутизатора, точки доступа и коммутатора.

В вашем случае необходим Wi-Fi роутер, неплохое дешевое решение D-Link Dir-300.

Скажите, а как узнать МАС адрес коммутатора, к которому физически подключен (витой парой) компьютер?

1. А зачем вам это?
2. Если это управляемый коммутатор, и ему назначен IP адрес, то можете попробовать посмотреть его MAC адрес в ARP таблице своего компьютера. Для этого в консоли введите команду arp -a.
3. Если это не дорогой и не управляемый коммутатора, а тем более если это концентратор, то у него может и не быть своего MAC адреса.

11 месяцев проработал у провайдера инженером в отделе развития сетей, а доходчивое объяснение назначения маршрутизатора нашел только здесь и сейчас...спасибо, Ваши бы статьи да на Википедию вместо тамошних!

Спасибо за столь лестный отзыв.

Спасибо за статьи.
Как написал кто-то в комментариях про маршрутизатор - встретишь человека, который хорошо объясняет, и сразу хочется загрузить его вопросами.
Сетевой инженер у нас работает на другой площадке, так что мы уже не один год барахтаемся сами как можем, пытаясь понять, почему наша подсеть работает хуже, чем у других (а инженер на нас рычит по телефону... в смысле консультирует;). Пару проблем решили, но кое-что осталось.

Компьютеры (около 40 штук) подключены к целому "ветвистому дереву" из свитчей.
Вопросы у меня такие.

1)Не могу понять, будет ли в этом случае полноценно работать таблица коммутации:
а) попадались высказывания, что для всех подключенных хостов может не хватить места в таблице; при этом в документации (D-Link) пишут "таблица МАС-адресов 8k на устройство", но не пишут, сколько байтов занимает одна строка таблицы - поэтому мне непонятно, как посчитать, на сколько хостов этого хватит
б) как вообще в таблице коммутации "помещается" свитч (если MAC-адреса у свитча нет - то что попадет в таблицу? или свитч (свитчи) в таблицу вообще не попадают, и на него (на них) будут отправляться все пакеты, не нашедшие в таблице своего адресата?)

2) Компьютеры распределены по двум комнатам. В одной из них стоит компьютер, через который мы выходим в Интернет. Сейчас у нас подключение такое:
- свитч 1: комп с интернетом, свитч 12, свитч 13
- свитч 12: прочие компы в этой комнате (честно говоря, к этому свитчу - стыдно сказать - подключен еще и хаб с 3 компами; но это временно)
- свитч 13: компы в другой комнате
Можно избавиться от одного свитча:
- свитч 1: комп с интернетом, прочие компы в этой комнате, свитч 13
- свитч 13: компы в другой комнате
Но мне кажется, что тогда компы в этой комнате будут (не знаю, как это сказать на инженерном языке) иметь преимущество в получении интернет-трафика, то есть в этой комнате интернет будет работать быстрее, но зато в другой - медленнее. Так ли это? Или от свитча 12 больше вреда, чем пользы?

Дополнение. Под словами "компьютер с интернетом" (надо же было так сказануть!) имеется в виду компьютер с двумя сет.картами, настроенный для выхода в интернет, предоставляющий средствами Windows доступ к интернету для всего нашего "зверинца"

1)
а) Мне кажется если у вас всего 40 хостов, то насчет переполнения таблицы коммутации можно не беспокоится.
б)В таблицу коммутации свичи не помещаются (хотя могут помещаться их интерфейсы управления), в ней находятся только хосты, и интерфейсы устрйств имеющие MAC адреса. В данной таблице устанавливается соответствие между MAC адресами устройств в сети и портами коммутатора через которые необходимо отправлять фреймы коммутатору, чтобы они дошли до получателя.

2.Приоритет доступа к интернету врят ли будет зависеть от использования свичей в вашей ситуации, скорее от того как настроен "компьютер через который вы выходите в интернет". Избавляться от 12 свича мне кажется не стоит. А что за свичи у вас стоят?

Спасибо, в голове частично прояснилось)))

1)
а) а сколько примерно должно быть хостов, чтобы начать беспокоиться?
б) правильно ли я понимаю, что если к какому-то порту подключен не хост, а свитч, то в таблице коммутации для этого порта будет несколько строчек - по числу хостов, которые подключены к тому, второму свитчу?

2)
а)"Интернетовский" компьютер никак особо не настроен.У него есть вторая карта и второй IP, с выходом во внешнюю сеть, и в настройках Windows стоит птичка "предоставлять этот адрес (или что-то в этом роде; не помню, пишу по памяти) другим компьютерам для выхода в интернет". Еще к настройке можно отнести то, что по требованию Windows на этом компе первый IP (тот, который принадлежит нашей сети) является первым по порядку адресом (192.168.0.1) из нашего диапазона. Выход в интернет на всех компьютерах настроен через прокси (сам прокси далеко - там же, где сетевой инженер)
б)
Свитч 1 - D-link 1016,
свитч 12 - D-link 1016,
свитч 13 - D-link 1100-24 (недавно получили, возможности управления пока не освоили)

Имеет ли смысл клянчить еще D-link 1100-24, чтобы поставить его вместо свитч 1 + свитч 12? Сможем мы при такой замене извлечь что-то полезное из того, что 1100-24 управляемый?

-------------------
С Вашего позволения (если Вы против - не читайте))), опишу более подробно ту проблему, с которой мы мучаемся сейчас. Не хотелось отвлекать деталями, но, возможно, она требует других средств решения, чем проблема доступа в интернет (которую нам удалось ввести в какие-то рамки приличия). Хотим сделать, чтобы студенты во время тестирования (ФЭПО... если есть знакомые студенты - наверное, слышали про эту радость... типа "ЕГЭ для студентов") получали логины и пароли из файла. Файл лежит на сервере (громко сказано сервер - так, свалка для файлов, к которым надо иногда иметь доступ с разных компов).
Точная картина (с учетом сервера):
- свитч 1: сервер, комп с интернетом, свитч 12, свитч 13
- свитч 12: прочие компы в этой комнате
- свитч 13: компы в другой комнате
Задача - чтобы около 20 студентов обратились к файлу на сервере. Не одномоментно (они, по счастью, не роботы), но строгой очередности от них тоже ждать не приходится. Когда я пытаюсь это промоделировать - накладок никаких, либо минимальные (иногда некоторые компьютеры подвисают при открытии каталога на сервере). Но я же не Бэтмен, я бегаю между компами с конечной скоростью... Когда открывать файл начинают студенты - может возникать "армагеддон" (компьютеры, начиная примерно с третьего-шестого, злостно зависают на операции открытия каталога). Есть большое подозрение, что вероятность армагеддона выше, когда включены компьютеры в соседней комнате (не обязательно, чтобы на них работали) - но точными данными подтвердить не могу.
Стоит ли подозревать пропускную способность свитчей? Или процентов 90 вероятность, что дело в замшелом сервере с замшелой версией ОС?

U menja vopros - na vtoroj etaz podxodit mne provod ot rutera i mne nada k nemu podkljuchit kompjuter,ps3,sputnikovij tjuner, i esli vozmozho tv. Chto mne nado ludshe kupit hub ili switch ?

Для Анонимный от 24 октября.
1.а) сказать честно не знаю, ни разу не встречался с такой проблемой.
б) да
2. Если я не ошибаюсь то D-link 1016 более производительный коммутатор нежели D-link 1100-24, если вам не критично важна поддержка VLAN, то я думаю менять не стоит.
____________
Мне кажется более вероятно что проблема в сервере.

Для Juris Baikovs:
Предпочтительнее выбрать коммутатор (свитч), так как при одинаковом назначении он производительнее концентратора (хаба). Да и не так уж легко, в данный момент, найти концентратор в продаже.

Отличная статья, всё ясно и понятно, языком чайников написано, а то на википедии я так и не понял что это)

Дома есть два ноутбука, смартфон. И один сетевой кабель(витая пара) от Воля-кабель (помоему DOCSIS). Как это все превратить в сеть? К этому кабель провайдер разрешает подключать только одно одно устройство с одним мак-адресом. Вы советовали:
"В вашем случае необходим Wi-Fi роутер, неплохое дешевое решение D-Link Dir-300."
А какой: D-Link DIR-300/NRU/B6A; D-Link DIR-300/NRU/B7 или подойдет D-Link DIR-300/A/D1?

P.S.: Извините, пожалуйста, за возможно глупый вопрос, но хотелось бы узнать Ваш ответ. Заранее спасибо!

Скорее всего подойдет любой, но лучше проконсультироваться у вашего провайдера.

А понятие "мост" к чему относиться?

Добрый день! Только вчера ответил на этот вопрос на странице http://www.netza.ru/2012/10/router.html

есть два ноутбука и один сетевой кабель. когда нужно(возможно) вытягиваю кабель с одного вставляю в другой и пользуюсь интернетом.сам кабель приходит с соседнего дома как я понимаю там стоит модем.вопрос как сделать чтоб интернет был на двух ноутах одновременно и желательно не зависимо друг от друга(ну чтоб не включать один ноут чтоб на втором был интернет) я заказал Коммутатор TP-LINK TL-SF1008D и два Патч-корд Digitus Professional CAT5e UTP AWG 26/7 10м (DK-1511-100) ето мне поможет ? или нужен роутер ? кабель который приходит в наш дом не один(есть еще в соседние дома)тоесть там уже наверное стоит роутер ?

TP-LINK TL-SF1008D в вашем случае не поможет. Вам нужен маршрутизатор. Один из самых дешевых вариантов D-Link Dir-100. Из более дорогих и имеющих хорошие отзывы советую присмотреться к вариантам zyxel keenetic с поддержкой Wi-Fi. Поставите маршрутизатор где то в углу комнаты и сможете работать с ноутбуками по всей квартире. Так же выбор маршрутизатора зависит от типа вашего подключения к сети Интернет в настоящий момент. За большей информацией обратитесь к вашему провайдеру.

Здравствуйте! Не поможете с одним нюансом в организации домашней сети?
Объяснять на словах я запутаюсь, но нарисовал наглядную схему. Там же и пара вопросов. Если не сложно, вот ссылка - http://fotki.yandex.ru/next/users/kroko-dilko/album/302875/fullscreen/820385

Егор,есть вопрос. Возможно он дебильный, но..... Имеется линия FTTB ( примитивно шнур идёт до роутера, а затем с него цифровое тв, на комп и раздаёт Wi-Fi. После ремонта место роутера и соответственно тв приставки с которой роутер соединён шнурочком в 1 м. изменилось. Шнур заканчивается в 4 м от роутера. Нужно тянуть новую линию или выйти из положения другим способом?

@Здравствуйте! Не поможете с одним нюансом в организации домашней сети?
Объяснять на словах я запутаюсь, но нарисовал наглядную схему. Там же и пара вопросов. Если не сложно, вот ссылка - http://fotki.yandex.ru/next/users/kroko-dilko/album/302875/fullscreen/820385@

ОтВед: Фотография не доступна. Выложите фото в более открытый источник.

@Егор,есть вопрос. Возможно он дебильный, но..... Имеется линия FTTB@

Если вы не ошиблись, и до роутера у вас Оптоволокно, то его надо перетягивать или наращивать - вызывайте специалистов (лучше договорится с провайдером).

Если вы ошиблись, и у вас FTP или UTP кабель (витая пара или экранированная витая пара), то его нарастить можно и самому:
- купить модуль проходной для RJ45 (или бочка в народе), и необходимой длины патч-корд
- на входе кабеля в квартире поставить розетку RJ45, и патч-кордом дотянуть до роутера.

Большинство современных розеток имеют в комплекте специальные колпачки для фиксации кабеля в контактных вилочках, но также, эти колпачки позволяют без специального ножа заделать проводки витой пары в разъём (на обратной, внутренней, стороне колпачка имеются ножи против каждой вилочки разъёма, которых хватит на 1-2 раза заделать провод).

В общем все верно =) Единественное FTTB все таки подразумевает оптику до дома, а до пользователя уже идет медь. Конечно если в данном случае не частный дом, в который за бешеные деньги провели оптику.

Когда ПК подключен через роутер (Asus RT-N12LX) идет разрыв связи интернет как
на ПК так и на приемниках.Можно ли уйти от проблемы разрыва связи на ПК (при включенном роутере) подключив коммуникатор.

@Когда ПК подключен через роутер (Asus RT-N12LX) идет разрыв связи интернет как
на ПК так и на приемниках.Можно ли уйти от проблемы разрыва связи на ПК (при включенном роутере) подключив коммуникатор.@

1 - не подключайте радио и телеприёмники к роутеру.
2 - MAC-адрес проверьте.
3 - Настройки сетевой карты для подключения напрямую одни, для подключения через роутер другие.

Осталось ответить на последний вопрос: чем же отличается концентратор от коммутатора? Начнем с того, что концентраторы появились раньше, чем коммутаторы и являются менее умными. Фактически они представляют из себя много портовый повторитель, тоесть если концентратор принимает на один из своих портов какую то информацию (набор кадров),
---
Сетевой концентратор, насколько мне помнится, как устройство уровня 1 (физический уровень), работает только с Ethernet-пакетами, а не Ethernet-кадрами. Почему-то в русскоязычной литературе понятие Ethernet-пакеты практически совсем не освещается. Видимо эта ошибка идет еще с первых публикаций с неудачным переводом терминологии с 90х годов.
Задача концентратора как сетевого повторителя при приеме данных услышать несущую, выполнить синхронизацию по битам поля преамбулы, получить пакет до момента исчезновения несущей. И так далее. Никакой "умности", пожалуй, в его работе нет. :)

Отправить комментарий