Пропускна здатність
Пропускна здатність комутатора-максимальний об'єм трафіку, який він здатний обслужити. Вказується в гигабитах в секунду.
Даний параметр безпосередньо залежить від кількості мережевих портів в пристрої (не рахуючи Uplink). Власне, навіть якщо пропускна здатність не приведена в характеристиках — ще можна обчислити за такою формулою: число портів, помножене на пропускну здатність окремого порту і помножене на два (так як враховується і вхідний, і вихідний трафік). Наприклад, модель на 8 роз'ємів Gigabit Ethernet і 2 порти SFP матиме пропускну здатність в (8*1 + 2*1)*2 = 20 Гбіт / с.
Вибір за даним показником досить очевидний: потрібно оцінити передбачувані обсяги трафіку в обслуговуваному сегменті мережі і переконатися, що пропускна здатність комутатора буде перекривати її з запасом хоча б в 10 – 15 % (це дасть додаткову гарантію на випадок нештатних ситуацій). При цьому, якщо планується часто працювати на високих, близьких до максимальних, навантаженнях — не завадить уточнити ще таку характеристику, як внутрішня пропускна здатність комутатора. Вона зазвичай наводиться в докладному технічному описі, і якщо це значення менше загальної пропускної здатності — при значних навантаженнях можуть виникнути серйозні проблеми в роботі.
Розмір таблиці MAC-адрес
Максимальна кількість MAC-адрес, яке може одночасно зберігатися в пам'яті комутатора. Вказується в тисячах, наприклад, 8K-8 тисяч.
Нагадаємо, MAC-адреса-це унікальна адреса кожного окремого мережевого пристрою, що використовується при фізичній маршрутизації (на 2 рівні мережевої моделі OSI). З такими адресами працюють Комутатори всіх типів. А вибирати свіч за розміром таблиці варто з урахуванням максимальної кількості пристроїв, яке передбачається з ним використовувати (в тому числі в розрахунку на можливе розширення мережі). Якщо таблиці не вистачатиме-комутатор буде перезаписувати нові адреси поверх старих, що здатне помітно уповільнити роботу.
SFP (оптика)
Кількість оптичних мережевих портів стандарту SFP, передбачена в конструкції комутатора. Підкреслимо, що мова йде про «звичайні» SFP; дані по SFP+, як правило, вказуються окремо.
Конкретно в свічах під маркуванням «SFP» зазвичай мається на увазі роз'єм під оптоволокно зі швидкістю підключення в 1 Гбіт/с. Формально це не так багато в порівнянні зі швидкостями LAN; однак даний формат підключення має низку переваг перед Ethernet. Одним з головних є велика ефективна дальність: згаданий гігабітний стандарт, що застосовується в комутаторах, працює з кабелем довжиною до 550 м, причому за мірками оптоволокна це ще дуже небагато. Правда, сам кабель чутливий до перегинів і потребує досить делікатного поводження; з іншого боку, він абсолютно несприйнятливий до електромагнітних перешкод. З іншого боку, в цілому формат SFP помітно менш популярний в мережевому обладнанні, ніж LAN; тому і портів такого типу навіть в прогресивних пристроях передбачається небагато. Так, найбільшого поширення набули рішення на
2 роз'єми або
4 роз'єми SFP, хоча зустрічається і більша кількість – 6, 8, а то і 10 і більше. Також варто враховувати, що в комутаторах можуть використовуватися так звані combo-роз'єми, що поєднують в собі SFP і Ethernet; наявність таких портів уточнюється в примітках, вони враховуються як при підрахунку LAN, так і при підрахунку SFP.
Уточнимо, що входи Uplink також нерідко використовують даний
...тип роз'єма; однак їх кількість вказується окремо (див. нижче).SFP+ (оптика)
Кількість оптичних
портів SFP+, передбачена в конструкції комутатора. Відразу уточнимо, що мова йде про звичайні мережеві порти; входи Uplink також можуть використовувати цей інтерфейс, проте їх кількість навіть в цьому разі вказується окремо (див. нижче).
Загальними перевагами оптоволокна перед звичайним Ethernet-кабелем є велика дальність зв'язку і нечутливість до електромагнітних перешкод. А конкретно SFP + являє собою розвиток оригінального стандарту SFP; в комутаторах такі роз'єми стандартно працюють на швидкості 10 Гбіт/с. Що стосується кількості таких портів, то при всіх своїх перевагах оптоволокно в мережевому обладнанні все ж використовується досить рідко. Тому найбільшого поширення отримали комутатори на
1 – 2, рідше
4 роз'єми SFP+, хоча зустрічається і більша кількість. Також варто враховувати, що в комутаторах можуть використовуватися так звані combo-роз'єми, що поєднують SFP+ і RJ-45; наявність таких портів уточнюється у примітках, вони враховуються як при підрахунку RJ-45, і при підрахунку SFP+.
Тип Uplink
Тип роз'єму (роз'ємів), що використовується в комутаторі в якості інтерфейсу Uplink.
Докладніше про такий інтерфейс див. вище; тут же відзначимо, що в якості Uplink зазвичай використовуються такі ж мережеві порти, як і для підключення до комутатора окремих пристроїв. Ось основні варіанти таких роз'ємів:
— Fast Ethernet — мережевий роз'єм LAN (під «виту пару») з підтримкою швидкості до 100 Мбіт/с. Така швидкість вважається невисокою за сучасними мірками, тоді як порт Uplink висуває підвищені вимоги до пропускної здатності — адже через нього йде трафік від всіх пристроїв, що обслуговуються комутатором. Тому в такій ролі порти Fast Ethernet використовуються переважно в недорогих і застарілих моделях.
— Gigabit Ethernet — роз'єм LAN з підтримкою швидкості до 1 Гбіт/с. Такої швидкості нерідко буває достатньо навіть для досить великої мережі, при цьому самі роз'єми коштують порівняно недорого.
– 2.5 Gigabit Ethernet – роз'єм LAN з підтримкою швидкостей до 2.5 Гбіт/с.
— 10Gigabit Ethernet — роз'єм LAN з підтримкою швидкості до 10 Гбіт/с. Такі можливості дають змогу комфортно працювати навіть з дуже великими об'ємами трафіку, однак помітно впливають на ціну комутатора. Тому даний варіант зустрічається рідко, переважно у висококласних моделях.
— SFP. Роз'єм під оптоволоконний кабель, що підтримує швидкість близько 1 Гбіт/с. При цьому перед Gigabit Ethernet, що має аналогічну...пропускну здатність, такий роз'єм має одну помітну перевагу – більшу дальність підключення (зазвичай до 550 м).
– SFP+. Розвиток описаного вище стандарту SFP. У комутаторах зазвичай передбачається швидкість підключення до 10 Гбіт/с; як і оригінальний стандарт, помітно перевершує за ефективною дальністю підключення Ethernet. З іншого боку, реальна необхідність у таких швидкостях виникає не так часто, а обходиться SFP+ досить дорого. Тому наявність таких роз'ємів Uplink характерна переважно для висококласних моделей з великою кількістю портів.
– SFP28. Черговий розвиток SFP із підвищеною пропускною здатністю до 25 Гбіт/с.
– QSFP / QSFP+. Найбільш швидкісні SFP аж до 40 Гбіт/с.
Зазначимо також, що описані вище роз'єми (крім хіба що Fast Ethernet) рідко застосовуються як єдиний тип входу Uplink. Помітно більшого поширення отримали поєднання електричних та оптоволоконних портів — SFP/Gigabit Ethernet та SFP+/10Gigabit Ethernet. Це забезпечує універсальність у підключенні, даючи можливість використовувати найбільш зручний у тій чи іншій ситуації тип кабелю; а при необхідності, зрозуміло, можна використовувати відразу всі входи Uplink. Однак варто врахувати, що в окремих моделях інтерфейси Ethernet та SFP можуть поєднуватися в одному фізичному роз'ємі. Тож перед покупкою цей нюанс не завадить уточнити окремо.
Існують також комутатори, які використовують поєднання двох типів SFP – SFP/SFP+; однак таких моделей мало і належать вони переважно до професійного рівня.
Базові можливості
—
DHCP-сервер. Функція, що полегшує управління IP-адресами підключені до комутатора пристроїв. Без власного IP-адреси коректна робота мережного пристрою неможлива; а підтримка DHCP дозволяє присвоювати ці адреси як вручну, так і повністю автоматично. При цьому для автоматичного режиму адміністратор може задати додаткові параметри (діапазон адрес, максимальний час використання однієї адреси). І навіть в повністю ручному режимі робота з адресами здійснюється тільки засобами самого комутатора (тоді як без DHCP довелося б прописувати ці параметри ще й у налаштуваннях кожного пристрою в мережі).
—
Підтримка стекування. Можливість роботи пристрою в режимі стека. Стек являє собою кілька комутаторів, сприйманих мережею як один «свіч», з одним MAC-адресою, однією IP-адресою і з загальною кількістю роз'ємів, рівним сумарною кількістю портів у всіх задіяних пристроях. Ця функція стане в нагоді, якщо Ви хочете побудувати велику мережу, на яку не вистачає можливостей одного «свіча», але не хочете ускладнювати топологію.
—
Link Aggregation. Підтримка комутатором технології агрегування каналів. Ця технологія дозволяє об'єднувати декілька паралельних фізичних каналів зв'язку в один логічний, що підвищує швидкість і надійність з'єднання. Простіше кажучи, свіч з такою функцією можна підключити до іншого пристрою (наприклад, маршрутизатор) не одним кабелем, а відразу д
...вома або навіть більше. Збільшення швидкості при цьому відбувається за рахунок підсумовування пропускної спроможності всіх фізичних каналів; щоправда, загальна швидкість може бути менше суми швидкостей — з іншого боку, об'єднання декількох порівняно повільних роз'ємів часто обходиться дешевше, ніж використання обладнання з більш прогресивним одиничним інтерфейсом. А підвищення надійності здійснюється, по-перше, за рахунок розподілу загального навантаження по окремим фізичним каналах, по-друге, за рахунок «гарячого» резервування: вихід з ладу одного порту або кабелю може знизити швидкість, однак не призводить до повного розриву з'єднання, а при відновленні працездатності канал включається в роботу автоматично.
Зазначимо, що для Link Aggregation може використовуватися як стандартний протокол LACP, так і нестандартні фірмові технології (останнє характерне, наприклад, для комутаторів Cisco). Крім того, існує досить багато альтернативних найменувань даної технології — port trunking, link bundling тощо; іноді різниця полягає лише в назві, іноді є й технічні нюанси. Всі ці подробиці варто уточнювати окремо.
— VLAN. Підтримка комутатором функції VLAN — віртуальних локальних мереж. У цьому разі зміст цієї функції полягає в можливості створювати окремі логічні (віртуальні локальні мережі в межах фізичної «локалки». Таким чином можна, наприклад, розділити відділи у великій організації, створивши для кожної з них свою локальну мережу. Організація VLAN дозволяє знизити навантаження на мережеве обладнання, а також підвищити ступінь захисту даних.
— Захист від петель. Наявність в комутаторі функції захисту від петель. Петлю в даному випадку можна описати як ситуацію, коли один і той самий сигнал запускається в мережі з нескінченного циклу. Це може бути наслідком некоректного підключення кабелів, використання надлишкових сполук (redundant links) і деяких інших причин, але в будь-якому разі подібне явище може «покласти» мережу, а значить, є вкрай небажаним. Захист дозволяє уникнути появи петель — зазвичай шляхом відключення «зациклених» портів.
— Обмеження швидкості доступу. Можливість обмежити швидкість обміну даними для окремих портів комутатора. Таким чином можна знизити навантаження на мережу і запобігти «забивання» каналу окремими терміналами.
Зазначимо, що цим списком справа не обмежується: у сучасних комутаторах можуть зустрічатися і інші можливості.Статична
Нагадаємо, маршрутизацією називають визначення найкращого шляху, по якому кожен пакет даних можна доставити одержувачу. Для цього використовуються спеціальні таблиці, що зберігаються в пам'яті управляючого мережевого пристрою з функцією маршрутизації. За способом заповнення цих таблиць дану процедуру і ділять на два основних різновиди —
статичну і динамічну.
Статичною маршрутизацією називають такий спосіб, при якому всі маршрути проходження даних (записи в таблиці маршрутизації) прописуються адміністратором вручну; це стосується як початкового створення таблиці, так і внесення в неї правок при змінах в конфігурації мережі. Головною перевагою цього способу є мінімум навантаження на процесор комутатора, що позитивно позначається на швидкості і надійності роботи мережі. Основні ж недоліки статичної маршрутизації пов'язані з необхідністю ручного управління. Так, чим ширша мережа – тим більш складним і трудомістким є управління нею; неуважність адміністратора може стати додатковою причиною збоїв; а діагностика деяких неполадок помітно ускладнюється — наприклад, при збої на канальному рівні статичний маршрут залишається видимим як активний, хоча дані не передаються.
Стандарти
Статична маршрутизація здійснюється за стандартною схемою, а ось для динамічної використовуються різні протоколи. Ідея динамічної полягає в тому, що таблиця маршрутів постійно редагується програмним способом, в автоматичному режимі. Для цього мережеві пристрої (точніше, програми маршрутизації, що працюють на них) обмінюються між собою службовою інформацією, на підставі якої в таблицю і записуються оптимальні адреси. Одним з фундаментальних понять динамічної маршрутизації є
метрика — комплексний показник, що визначає умовну відстань до конкретної адреси (іншими словами — наскільки той чи інший маршрут близький до оптимального). Різні протоколи використовують різні способи визначення метрик і обміну даними про них; ось деякі з найбільш поширених варіантів:
—
RIP. Один з найпоширеніших протоколів динамічної маршрутизації; був вперше застосований ще у 1969 році в мережі ARPANET, що стала попередницею сучасного Інтернету. Належить до так званих дистанційно-векторних алгоритмів: метрика в протоколі RIP вказується за вектором відстані між маршрутизатором і вузлом мережі, а кожен такий вектор включає інформацію про напрямок передачі даних і кількість «хопів» (ділянок між проміжними вузлами) до відповідного мережевого пристрою. При використанні RIP метрики розсилаються по мережі кожні 30 секунд; при цьому, отримавши від «сусіда» дані про відомі йому вузли, маршрутизатор вносить в ці дані ряд уточнень і доповнень (зокрема, інформац
...ію про самого себе і про підключені напряму мережеві пристрої) і передає далі. Після одержання актуальних даних по всій мережі маршрутизатор вибирає для кожного окремого вузла найкоротший маршрут з кількох отриманих альтернативних варіантів і записує його в таблицю маршрутизації.
До переваг протоколу RIP можна віднести простоту реалізації і невимогливість. З іншого боку, він погано підходить для великих мереж: максимальне число хопів в RIP обмежується 15-ю, а ускладнення топології веде до значного зростання службового трафіка і навантаження на обчислювальну частину обладнання — як наслідок, знижується фактична швидкодія мережі. У світлі цього для професійних задач більшого поширення отримали більш прогресивні протоколи, як-от (E)IGRP і OSPF (див. нижче).
— IGRP. Фірмовий протокол маршрутизації, створений компанією Cisco для автономних систем (простіше кажучи — локальних мереж з єдиною політикою маршрутизації з Інтернетом). Так само, як і RIP (див. вище), належить до дистанційно-векторних протоколів, однак використовує набагато більш складну процедуру визначення метрики: при цьому враховується не тільки кількість хопів, але і затримка, пропускна здатність, фактична завантаженість мережі тощо. Крім того, в протоколі реалізований ряд специфічних механізмів для підвищення надійності зв'язку. Завдяки цьому IGRP добре підходить навіть для досить складних мереж з розгалуженою топологією.
— EIGRP. Покращений і модернізований спадкоємець описаного вище протоколу IGRP, розроблений тією ж Cisco. Створений як альтернатива OSPF (див. нижче), поєднує в собі властивості дистанційно-векторних протоколів і стандартів з відстеженням стану каналу. Однією з основних переваг перед оригінальним IGRP стало поліпшення алгоритму розповсюдження даних про зміну топології мережі, завдяки чому ймовірність зациклення (характерна для всіх дистанційно-векторних стандартів) була зведена практично до нуля. А серед відмінностей даного протоколу від OSPF заявлені більш висока швидкодія і більш досконалий алгоритм обчислення метрики при меншій складності налаштування і вимогливості до ресурсів.
— OSPF. Відкритий протокол маршрутизації для автономних систем, створений IETF (радою розробників Інтернету) і вперше реалізований в 1988 році. Належить до протоколів з відстеженням стану каналу, використовує для побудови маршрутів так званий алгоритм Дейкстри (алгоритм знаходження найкоротших шляхів). Процес маршрутизації за OSPF здійснюється наступним чином. Першопочатково маршрутизатор обмінюється даними з аналогічними пристроями, встановлюючи «сусідські відносини»; сусідами називаються маршрутизаторами в межах однієї автономної зони. Потім сусіди обмінюються між собою метриками, синхронізуючи дані, і після такої синхронізації всі маршрутизатори отримують повну базу даних про стан усіх каналів у мережі (LSDB). Вже на підставі цієї бази кожен з цих пристроїв будує свою таблицю маршрутів, використовуючи алгоритм Дейкстри. Головними перевагами OSPF вважаються висока швидкість роботи (швидкість збіжності), високий ступінь оптимізації використання каналів і можливість роботи з мережевими масками змінної довжини (що, зокрема, особливо зручно при обмеженому ресурсі IP-адрес). До недоліків можна віднести вимогливість до обчислювальних ресурсів маршрутизаторів, значне збільшення навантаження при великому числі таких пристроїв в мережі і необхідність ускладнювати топологію у великих мережах, ділячи такі мережі на окремі зони (area). Крім того, в OSPF немає чітких критеріїв визначення метрики: «вартість» кожного хопу може обчислюватися за різними параметрами, залежно від виробника свіча і вибраних адміністратором налаштувань. Це розширює можливості з налаштування маршрутизації і водночас значно ускладнює цю процедуру.
В сучасних комутаторах можуть передбачатися й інші протоколи маршрутизації, крім описаних вище.Блок живлення
— Вбудований.
Вбудований блок живлення не займає місця зовні, однак може помітно збільшити габарити і вагу всього комутатора. Через це даний варіант зустрічається досить рідко — переважно серед моделей з монтажем в стійку (див. «Форм-фактор»), де зовнішній блок може створити значні незручності, а також серед найбільш потужних настільних комутаторів, для яких обмеження за габаритами і вазі некритичні.
— Зовнішній. Теоретично
зовнішній блок живлення потребує додаткового місця, а тому не настільки зручний, як внутрішній. На практиці ж більшість блоків цього типу має досить компактні розміри і оснащується «вилками» для розеток прямо на корпусі — іншими словами, блок встановлюється на розетці, і вже звідти дріт тягнеться до комутатора. А відсутність схем живлення і трансформаторів всередині корпусу позитивно позначається на компактності. Завдяки всьому цьому цей варіант вельми популярний серед настільних моделей (див. «Форм-фактор»), насамперед початкового і середнього рівня.
— Без БЖ. Відсутність блока живлення як у конструкції, так і в комплекті постачання — досить рідкісний випадок, який зустрічається в трьох різновидах комутаторів. Перший різновид — це моделі, які використовують живлення формату PoE (див. вище) і не потребують окремих джерел енергії. Потужність PoE порівняно невелика, тому до цієї категорії належать порівняно прості пристрої з невеликим числом портів. Другий різнови
...д являє собою професійні світчі, блоки живлення для яких продаються у вигляді внутрішніх модулів, що встановлюються окремо; у такому обладнанні може передбачатися навіть можливість використання одночасно двох БЖ (основного і резервного) та їх гарячої заміни. Третій вид — комутатори з встановленням на DIN-рейку (див. «Форм-фактор») і які мають клеми для підключення спеціалізованого зовнішнього джерела живлення.