Коммутатор сетевой

Сетевой коммутатор cisco catalyst 2960 — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного либо нескольких секций сети. Коммутатор работает на канальном (втором) ярусе модели OSI. Коммутаторы были разработаны с применением мостовых спецтехнологий и зачастую рассматриваются как многопортовые мосты. Для соединения нескольких сетей на основе сетевого яруса служат маршрутизаторы.

В различие от концентратора, тот, что распространяет трафик от одного подключённого устройства ко каждому остальным, коммутатор передаёт данные только непринужденно получателю (исключение составляет широковещательный трафик каждому узлам сети и трафик для устройств, для которых незнаком исходящий порт коммутатора). Это повышает эффективность и безопасность сети, освобождая остальные секции сети от необходимости (и вероятности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Коммутатор хранит в памяти (т.н. ассоциативной памяти) таблицу коммутации, в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует фреймы (кадры) и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу на некоторое время. Позднее, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предуготовленный для хоста, MAC-адрес которого теснее есть в таблице, то данный кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя не ассоциирован с каким-либо портом коммутатора, то кадр будет отправлен на все порты, за исключением того порта, с которого он был получен. Со временем коммутатор строит таблицу для всех энергичных MAC-адресов, в итоге трафик локализуется.

Существует три метода коммутации. Всякий из них — это комбинация таких параметров, как время ожидания и надёжность передачи.

С промежуточным хранением (Store and Forward). Коммутатор читает всю информацию в кадре, проверяет его на неимение ошибок, выбирает порт коммутации и позже этого посылает в него кадр.
Сквозной (cut-through). Коммутатор считывает в кадре только адрес назначения и позже исполняет коммутацию. Данный режим сокращает задержки при передаче, но в нём нет способа выявления ошибок.
Бесфрагментный (fragment-free) либо гибридный. Данный режим является модификацией сквозного режима. Передача осуществляется позже фильтрации фрагментов коллизий (первые 64 байта кадра анализируются на присутствие ошибки и при её отсутствии кадр обрабатывается в сквозном режиме).
Задержка, связанная с «принятием коммутатором решения», добавляется к времени, которое требуется кадру для входа на порт коммутатора и выхода с него, и совместно с ним определяет всеобщую задержку коммутатора.

Свойство симметрии при коммутации разрешает дать колляцию коммутатора с точки зрения ширины полосы пропускания для всякого его порта. Симметричный коммутатор обеспечивает коммутируемые соединения между портами с идентичной шириной полосы пропускания, скажем, когда все порты имеют ширину пропускания 10 Мб/с либо 100 Мб/с.

Асимметричный коммутатор обеспечивает коммутируемые соединения между портами с разной шириной полосы пропускания, скажем, в случаях комбинации портов с шириной полосы пропускания 10 Мб/с либо 100 Мб/с и 1000 Мб/с.