Корисник:Željko15614/песак

2550T-PWR

Mrežni prekidač (takođe je poznat kao čvor za prebacivanje, premostivi čvor, ali zvanično MAC čvor) je mrežni kompijuterski aparat koji na mreži spaja uređaje, koji paketno prima, obrađuje I prosleđujepodatke na konačni uređaj. Za razliku od manje naprednih mrežnih čvorova, mrežni prekidač prosleđuje podatak ka jednom ili vise uređaja kome je isti potreban, a ne emituje iste podatke iz svakog od njenih luka. Mrežni prekidač je multiprenosna mrežna veza koja koristi hardversku adresu da obradi i prosledi podatke na povezani, OSI model sloja podataka (sloj 2). Prekidači takođe mogu obrađivati podatke u mrežnom sloju (sloj 3) tako što uključuje dodatne funkcije koje najčešće koriste IP adrese za prosleđivanje paketa; ti prekidači poznati su kao prekidači trećeg sloja ili višeslojni prekidači. Pored najčešće upotrebe mrežni prekidači se koriste za različite vrste mreža, uključujući Fajber Čenl, Asinhronajz Transfer moud i InfiniBend. Prvi mrežni prekidač otkrila je 1990. kompanija Kalpana.

Cisco mali službeni port

Cisco - pogled iznutra

Pregled

Prekidač je uređaj na kompijuterskoj mreži koji logički I električno povezuje ostaje uređaje. U prekidač ubodeni su kablovi koji omogućavaju komunikaciju između različitih umrežeih uređaja. Prekidač upravlja protoko podataka tako da poruku primi samo uređaj ili vise uređaja kojima je ta poruka namenjena. Svaki umreženi uređaj povezan sa prekidačem može se identifikovati pomoću MAC adrese, koja dozvoljava prekidaču da reguliše protok saobraćaja. To povećava sigurnost I efikasnost mreže. U suštini, kada se zameni povratni čvor sa mrežnim prekidačem jedan veliki sudar domena se deli na manje, smanjuje se verovatnoća I obim sudara, a povećava se propusna moć. I dalje se dostavlja svim povezanim uređajima, novoformirana mreća nastavlja da emituje domene. Zbog ovih osobina, prekidač se može smatrati “inteligentnijim” od povratnog čvorišta, koji jednostavno reeimituje poruke iz svakog portnog čvora, ne može da razlikuje različite primaoce, i ima veoma poražavajuću globalnu efikasnost mreže.

Dizajn mreže

Mrežni prekidač funkcijuniše na mrežnom sloju podataka (sloj 2) OSI modela da stvori posebni domen za svaki prekidač porta. Svaki uređaj povezan sa portom prekidača može da prenosi podatke u isto vreme na bilo koji od ostalih prekidača, a prenos se neće mešati – sa ograničenjem u polu režimu, svaki port može ili dobijati ili prenositi sa svog povezanog uređaja. U punom režimu svaki port prekidač može i slati i primati, ako spojeni uređaj takođe podržava pun režim. U slučaju korišćenja povratnog čvorišta samo jedan prenos se može obaviti za sve porte tako da bi sve imale pristup i da vi sve radile u polu režimu. Potrebna arbitraža koja zahteva reemitovanje će takođe dovesti do sudara.

Aplikacije

Mrežni prekidač igra značajnu ulogu u većini modernih mreža (LAN). Srednji ka velikom LAN sadrži niz povezanih prekidača. Kućna kancelarija/mala kancelarija (SOHO) obično koristi jedan prekidač ili sve namenske uređaje kao što su stambeni prolaz da pristupi malim kancelarijama/kućnim za širokopojasne usluge kao što su DSL ili kablovski internet. U većini slučajeva krajnji korisni uređaj sadrži ruter i komponente sa određenom tehnologijom. Korisnički uređaj mogu sadžati telefonski interfejs za Vojs preko IP (VoIP) protokola.

Mikrosegmentacija

Segmentacija uključuje upotrebu mosta ili prekidača (ili rutera) da se razdvoje veći domeni na menje u cilju smanjenja sudara verovatnoća i da se poboljša ukupan protok mreže. U krajnjem slučaju svaki uređaj se nalazi na posebnom prekidaču za razliku od mrežnog čvorišta postoji poseban domen na svakom od porta prekidača. Ovo omogućava kompijuterima da imaju pristup na tačka do tačke priključcima na mreži I takođe da rade bez sudara. Potpuni mod ima samo jedan prenosač i jedan prijemnik po “domenu sukoba” I tako čini sudare nemogućim.

Uloga prekidača na mreži

Prekidač može raditi na jednom ili više slojeva OSI modela uključujući i vezane podatke i mrežne slojeve. Uređaj koji radi na više slojeva odjednom poznat je kao višeslojni prekidač. Kod prekidača namenjenih za komercijalnu upotrebu ugrađeni interfesj omogućava da se povežu različite vrste mreža uključujući Fajber Čenl, RapidIO, ATM, ITU-T i 802.11. Ovo povezivanje može biti u bilo kojem od slojeva. U sloju 2 funkcionalnost je adekvatna za pomeranje u okviru jedne tehnologije,a tehnologije kao što su Eternet i tehnologija prstena vrše se lakše u sloju 3 i preko rutiranja. Uređaj koji su povezani u sloju 3 se tradicionalno zovu ruteri, tako se prekidači sloja 3 mogu smatrati relativno primitivnim I specijalizovanim ruterima.

Gde postoji potreba za velikim analizama performansa mreže  I sigurnosti prekidač može biti povezan između WAN rutera kao mesta za analitičke module. Neki prodavci obezbeđuju zaštitni zid, detekciju upadau mrežu i analize performansa modula koji se mogu priključiti u portu prekidača. Neki od ovih funkcija mogu biti na kombinovanim modulima.

U drugim slučajevima, prekidač se koristi za kreiranje slike podataka u ogledalu koji mogu da idu na spoljnji uređaj. Pošto refleksija porta daje samo jedan mlaz u ogledalu, mrežna čvorišta se mogu koristiti za otkrivanje podataka sa nekoliko analizatora.

Modularna mreža, prekidač sa tri mreže modula

Spesifične uloge slojeva

Dok prekidači mogu naučiti tehnologije u više slojeva i dostavljati u jednom ili više slojeva, oni imaju tendenciju za zajedničke karakteristike. Osim za primenu visokih performansi, moderni komercijalni prekidači koriste pre svega Enternet interfejs. U svakom sloju moderni prekidač može sprovesti energiju preko Enterneta (PoE) i izbegava potrebu za povezivanjem uređaja kao što su VoIP telefona ili bežične pristupne tačke, koji imaju posebno napajanje. Pošto prekidači mogu imati suvišno napajane, kola su priključena za uređaje sa neprekidnim napajanjem, spojeni uređaj može da nastavi sa radom čak i kada nestane struje kancelarije.

Sloj 1 (čvorišta protiv viših slojeva prekidača)

Mreža čvorišta ili povratnik je jednostavan mrežni uređaj koji ne upravlja saobraćajem koji prolazi kroz njega. Bilo koji paket koji ulazi u port izliva se ili “ponavlja” na svakom drugom portu osim porta za ulazak. Pošto se svaki paket ponavlja na svakom portu, paketni sudari utiču na celokupnu mrežu, što ograničava njen ukupan kapacitet. Mrežni prekidač stvara sloj 1 koji se povezuje samo virtualno, a prvobitno je bio obavezan. Prelazne funkcije prekidača koriste informacije od sloja 2 da za svaki paket odabee određen port koji treba da se uputi, uklanjajuci preporuku da je svaki čvor predstavljen saobraćajem. Kao rezultat toga linije veze se ne “prebacuju” bukvalno, već se ponavljaju samo na nivou paketa. Postoje sprecijalizovane aplikacije u kojima mrežno čvorište može biti korisno, kao što je kopiranje saobraćaja na više senzora mreže. Haj-end mrežni prekidač obično ima funkciju koja se zove port ogledalo koja obezbeđuje istu funkcijonalnost. Do ranih 2000-ih, bilo je malo razlika u ceni između čvorišta i lou-end prekidača.

Sloj 2

Mrežni most, koji radi u sloju podataka može da poveže mali broj uređaja u kući ili kancelariji. Ovo je trivijalni slučaj premošćavanja u kojem je most MAC adresa svakog povezanog uređaja. Samostalni mostovi takođe mogu da pruže ekstremno visoke performance u specijalizovanim aplikacijama kao što je skladišnji prostor mreže. Klasični mostovi se takođe mogu poezati preko “drvo” protokola koji onemogućava linkove tako da je rezultat lokalne mreže drvo bez petlje. Za razliku od rutera obuhvaćeni “drvo” mostovi moraju imaju topologije sa samo jednim aktivnim putem između dve tačke. Stariji IEEE 802.1D obuhvaćeni “drvo” protokoli mogu biti prilično spori sa zaustavljanjem od 30s dok se obuhvaćeno “drvo” obnovi. U brzo ubohvaćeno “drvo” protokol predstavljeno kao IEEE 802.1w. Najnoviji, standardni, najkraći put premostivosti (IEEE 802.1aq) je sledeći logički napredak I uključuje sve starije obuhvaćene “drvo” protokole (IEEE 802.1DSTP, IEEE 802.1wRSTP , IEEE 802.1sMSTP) koji blokiraju saobraćaj na svim osim jednog alternativnog puta. IEEE 802.1aq (SPB) omogućava svim stazama da budu aktivne sa jednakim troškovima za sve, pruža mnogo veću tehnologiju sloja 2 (do 16 miliona u poređenju sa 4096 VLAN ograničenjem), brže približavanje i poboljšava upotrebu mrežaste tehnoogije kroz povećanje propusnih opsega I viška zapolenih među svim uređajima tako što omogućava saobraćajima da učestvuju na svim putevima mreže. Dok sloj 2 prekidač ostaje više marketinški termin za razliku od tehničkih proizvoda koji su predstavljeni kao “prekidači” koji imaju tendenciju da koriste mikrosegmentacije I potpni dupleks kako bi sprečili sudare između uređaja povezanih za Eternet. Korišćenje internog prosleđivanja mnogo je brže nego korišćenje bilo kog interfejsa, jer daje utisak istovremenih puteva između više uređaja. “Neblokirajući” uređaji koriste prosleđivanje ili ekvivalentni metod dovoljno brzo za potpuni dupleks saobraćaj za svaki port istovremeno. Kada most sazna adresu svojih povezanih čvorova on prosleđuje podatke pomoću sloja 2. Postoje 4 metode za prosleđivanje od kojih su druga i četvrta metoda na “prekidaču” povezane na istim ulaznim I zlaznim portama.

1. Skladišćenje I prosleđivanje: prekidač amortizuje I verifikuje svaki okvir pre nego što ga prosledi, a okvir je primljen u celosti.
2. Prolazak : prekidač počinje prosleđivanje nakon što primi destinaciju I adresu rama. Kada je odlazeći port zauzet prekidač pada nazad u skladišćenje I prosleđivanje operaciju. Nema provere greške kod ove metode.
3. Slobodan fragment: je metoda koja pokušava da zadrži prednosti predhodne dve metode. Ona prva proveraca 64bajt rama, gde se čuva informacija o adresi prema spesifikacijama Enterneta, sudari okvira bi se trebalo otkriti u prvih 64bajt, tako da se okviri sa greškom ne bi prosledili na taj način okvir će uvek stići do namenjene destinacije. A provera greške podataka u paketu ostavlja se uređaju za kraj.
4. Prilagođeno prebacivanje: to je metoda koja automatski bira jednu od predhodne tri metode.

Iako postoje specijalizovane aplikacije, kao što su oblasti za skladišćenje mreže, gde su ulazni I izlazni iterfejs u istom propusnom opsegu, to nije uvek slučaj u opštim LAN aplikacijama. U LAN-ovima, prekidač se koristi za krajnjeg korisnika, obično se koncentriše na niskim opsezima pristupa.

Sloj 3

U granicama fizičkog sloja Enterneta, sloj 3 prekidač može da obavlja neke ili sve funkcije koje obično obavlja ruter. Najčešća sposobnost sloja 3 je svest o IP šunjanju kroz IGMP. Sa ovom svešću sloj 3 prekidač može povećati efikasnost za dostavljanje saobraćaja u višečlanoj grupi samo za portove za koje su priključeni uređaji koji signaliziraju da žele da budu deo grupe.

Sloj 4

Iako je tačno značenje sloja 4 prekidača zavisni prodavac on gotovo uvek počinje sa mogućnošću za prevod prežne adrese, ali dodaje neki svoju deskripciju na osnovu TCP sesija. Uređaj može uključiti zaštitni zid, VPN koncentrator ili biti IPSec zaštitni prolaz.

Sloj 7

Sloj 7 prekidači mogu distribuirati opterećenje na osnovu jednobraznih lokatora resursa (URLs), ili pomoću neke spesifične institucijalne tehnologije mogu prepoznati nivo translacije neke aplikacije. Sloj 7 prekidač može uključivati veb keš I učestvovati u mreži isporuke sadržaja (CDN)

Vrste prekidača

Faktori forme

• Desktop, ne montiran u kućište, obično se koriti u kućnom ili kancelariskom okruženju izvan kablovse.
• Rak-maunted, to je prekidač koji se penje u postolje
• Šasija, sa svapmodulnim karticama.
• DIN, normalna je u industrijskom okruženju

Opcije konfiguracije

• Nekontrolisani prekidači – su prekidači koji nemaju interfejs za konfiguraciju ili opcije. Oni su “plug and play”. Oni su obično najjeftiniji prekidači I zato se često koriste u malim kancelarijama/kućnom kancelariskom okruženju. Mogu biti desktop ili rek montirani.
• Rukovodeći preidači – oni imaju jedan ili više načina za izmenu rada prekidača. Uobičajene metode upravljanje uključuju: komandne linije interfejsa (CLI) koji imaju pristup preko serijske konzole, telnet ili zaštitni omotač, ugrađeni jednostavni mrežni rukovodeći protokol (SNMP) ono omogućava upravljanje sa udaljene konzole ili rukovodeće stanice, ili veb interfejs za upravljanje sa veb pretraživača. Primeri konfiguracije promena koje se mogu učiniti pomoću rukovodećeg prekidača uključuju: omogućavanje karakteristika kao što su obuhvaćeni “drvo” protokoli ili ogledalo porta, postavljajući protokol porta, stvaranje ili menjanje virtualnih mreža (VLANs), itd.

Tipične upravljače karakteristike prekiidača

• Određeni red porta koji uključuje I isključuje
• Link protoka I dupleks postake
• Prioriteti za podešavanja za portove
• IP upravljanje po IP grupisanju
• MAC filtriranje I druge vrste “sigurnosnih porti” koje sprečavaju MAC poplave
• Korišćenje obuhvaćenog “drvo” protokola (STP) I najkraći put premošćavanja (SPB) tehnologije
• Jednostavni mrežni rukovodeći protokol (SNMP) praćenje zdravstvenog stanje uređaja
• Port ogledalo (takođe poznat kao: nadgledajući port, premostivi port, SPAN port, analizirajući port ili link režim port)
• Sakupljanje (takođe poznat kao vezivanje, udruživanje) omogućava više portova za istu vezu za postizanje veće brzine prenosa podataka
• VLAN postavke. Kreiranje VLAN-ova može da služi za bezbednost I smanjenje veličine performance za emitovanje domena
• 802.1X kontrola mrežnog pristupa
• IGMP njuškanje

Praćenje saobraćaja na mrežnim prekidačima

Osim ako port ogledalo ili druge metode kao što su RMON, SMON ili sFlow se sprovode u prekidačima teško je pratiti saobraćaj koji se prenosi pomoću prekidača jer se samo slanje I primanje portova može videti. Ove monitorne karakteristike kod razrednog stepena potrošača prekidača.

Dve popularne metode koe su dizajnirane da omoguće analitično praćenje saobraćaja su:

• Port ogledalo – prekidač šalje kopiju mrežnih paketa na vezu praćenja mreže
• SMON – “nadgledni prekidač” je opisan pomoću RFC 2613 I protokola za kontrolu objekata kao što je ogledalo porta

Drugi metod za praćenje može biti povezivanje čvorova sloja 1 između posmatranog uređaja I njegovog prekidača. To izaziva manje kašnjenje, ali pruža više interfejsa koji se mogu koristiti za praćenje individualnog prekidač porta.