Przełącznik sieciowy - co to za urządzenie? Jak działa?

Jak napisaliśmy we wstępie - jego znaczenie dla lokalnej sieci ma ogromne znaczenie, bo odgrywa tu wielozadaniową rolę, umożliwiając jej budowę, rozbudowę, ale też uporządkowanie, żeby działała jak najwydajniej. I właśnie ten ostatni parametr - zwiększenie jej osiągów wydaje się tu najważniejszy, ponieważ niezakłócona, szybka praca LAN to warunek konieczny dla każdej organizacji.

Przełącznik sieciowy wyposażony został w wiele gniazd w standardzie RJ-45 (określanymi też jako porty LAN), co umożliwia sprawne rozdzielenie sygnału do wielu urządzeń. Nic nie stoi na przeszkodzie, by podpiąć konkretne urządzenie do jednego portu lub zastosować kolejny przełącznik i jeszcze bardziej rozbudować sieć. Możliwości są wręcz nieograniczone.

Przełącznik sieciowy - nazywany też jako switch oraz komutator - to jednocześnie wieloportowy most oraz inteligentny hub. Zależnie od dostępnego modelu, może mieć kilka, kilkanaście lub jak w najbardziej profesjonalnych switchach - kilkadziesiąt portów. Wszystkie je można połączyć, tworząc wielką i wydajną sieć przydatnych urządzeń.

Zasada działania switchy polega na przekazywaniu ramki pomiędzy segmentami sieci, gdzie podczas tego procesu następuje analiza adresów MAC nadawcy oraz odbiorcy. Powiązane z portami adresy MAC są wykrywane i zapisywane w specjalnej tablicy, dlatego też switch, jak już otrzyma ramkę, szuka adresu MAC odbiorcy, by móc w stanie zainicjować transmisję.

Rodzaje switchów - przełączniki zarządzalne i niezarządzalne

Żeby lepiej zrozumieć zasadę działania switchów, powinniśmy wiedzieć, że istnieją dwa główne typy przełączników - zarządzalne i niezarządzalne. Te drugie nie są zbyt skomplikowane w obsłudze, praktycznie działają od razu, bez konfiguracji. Do korzystania z nich nie potrzeba więc zaawansowanej wiedzy z zakresu budowy i działania sieci. Takie modele najczęściej spotykane są w domach, gdyż wystarczą do najprostszych zadań - podłączenia drukarki, skanera czy kolejnego komputera.

Całkowicie inne, zdecydowanie bardziej profesjonalne i oczywiście mające swoją wyższą cenę, są switche zarządzanie. W pełni konfigurowalne, co gwarantuje multum korzyści dla użytkowników - większe bezpieczeństwo, elastyczność i lepszą przepustowość. Dzięki nim możemy zdalnie monitorować wiele różnych parametrów sieci, na przykład kontrolę dostępu, rejestrowanie zdarzeń (Quality of Service), wspomnianą przed chwilą przepustowość, czy zarządzanie wirtualną siecią lokalną VLAN itp.

Segmentacja sieci za pomocą VLAN - na czym polega?

Przełącznik zarządzalny umożliwia sprawne przeprowadzenie konfiguracji i segmentacji sieci VLAN. Dokonuje się jej za pośrednictwem oprogramowania na poziomie switcha. Dzięki temu, że sieci LAN dzielone są na grupy robocze i łączone są za pośrednictwem wspólnego szkieletu, możliwe jest stworzenie typologii sieci VLAN. W ten sposób dochodzi do logicznej segmentacji infrastruktury sieci lokalnej na różne podsieci. To niezwykle ważne, bo rozgłaszane ramki są przełączanie w takim układzie tylko między portami, jakie znajdują się w ramach tej samej sieci VLAN.

Łączenie przełączników, czyli słów kilka o przesyłaniu TRUNK

W modelu konfiguracji VLAN ogromną rolę odgrywa połączeniu typu trunk, które zachodzi pomiędzy switchami lub switchami a routerami. Umożliwia to przenoszenie całego ruchu VLANowego za pomocą jednego łącza. Jak widać, połączenie typu trunk odgrywa tu niebagatelną rolę, gdyż w przeciwnym wypadku musielibyśmy dla każdego VLANu dobrać oddzielne łącze lub kabel. W praktyce na urządzeniach sieciowych zaczęłoby brakować wolnych portów, które są w stanie się ze sobą komunikować.

Agregacja portów - jak to działa?

Agregacja polega na połączeniu ze sobą wielu portów fizycznych przełącznika w jedną logiczną całość. W efekcie powstaje grupa portów (w jednej agregacji może występować 8 połączeń), która będzie widoczna jako jeden port. To działanie ma ogromne znaczenie dla działania całej sieci VLAN, głównie dlatego, że zwiększona zostaje przepustowość łącza, ponieważ wiele fizycznych łączy zagregowanych w ramach jednej grupy poszerza dostępne pasmo. Mówiąc jeszcze inaczej - prędkość takiego łącza równa się sumy prędkości wszystkich interfejsów tworzących ten kanał.

O czym dodatkowo warto wspomnieć?

Profesjonalny przełącznik sieciowy to również inne ważne parametry, o jakich należy wspomnieć.

    Obsługa QOS

QOS to skrót od angielskiego wyrażenia Quality of Service, co oznacza jakość usług. I już ta nazwa wiele mówi o tym, dlaczego ta funkcja jest tak ważna. QOS zapewnia stabilne połączenie wszystkim użytkownikom sieci;

    Model OSI

Druga warstwa sieciowa - Model OSI. Odpowiedzialna jest za transmisję strumienia bitów między węzłami sieci. W jej ramach występuje wiele warstw, na przykład łącza danych, zapewniając niezawodne łącze pomiędzy sąsiednimi węzłami;

    Wykrywanie burzy pakietów (zapętlanie)

To anomalia występująca w sieciach komputerowych. Zdarza się głównie przez tworzenie połączeń nadmiarowych lub pętli. W efekcie ramki rozgłoszeniowe bezustannie krążą, powodując bardzo duże obciążenie zarówno mediów transmisyjnych, jak i urządzeń sieciowych;

    Kontrola MAC

To system obowiązkowej kontroli dostępu. Zabezpieczenia są tworzone i definiowane odgórnie przez administratora. Nie mogą one zostać zmodyfikowane. Nie są widoczne dla użytkownika, ale stanowią podstawową technologię, jaka wspomaga różne kluczowe funkcje (uruchamianie procesów w piaskownicy - sandboxing, preferencje zarządzane, ochrona integralności systemu, nadzór rodzicielski itp.).

Podsumowując, widzimy, że dobór, wdrożenie i sprawne działanie przełącznika sieciowego wymaga ogromnej wiedzy. Nie dziwi też, że tak profesjonalny sprzęt jest drogi, bo ma ogromne znaczenie dla każdej - większej i mniejszej organizacji. Wybierając odpowiedni model, weźmy te wszystkie wyżej wymienione czynniki pod uwagę, a najlepiej doradźmy się sprawdzonej firmie - IT Leader, która nie tylko pomaga dobrać tego rodzaju sprzęt, ale też zaprojektować wydajną i bezpieczną sieć.