Hva er en lan bryter eller bryter, og hva er den for?

I en verden av nettverk er det alltid viktig å vite hvordan vi kan skille de forskjellige enhetene som lar oss lage dem og koble sammen utstyret vårt. Så i dag skal vi lære alt om hva en bryter er. Vi vil også se forskjellene mellom dette og annet utstyr som rutere, nav eller til og med modemer. Så la oss komme i gang!

Innholdsindeks

Hva er en nettverksbryter eller bryter:

La oss starte med å definere hva en bryter er, også kalt en LAN- bryter . Det er en enhet som lar oss koble sammen det forskjellige utstyret og nodene i et nettverk, alltid kablet, og dette vil være viktig å huske på. Faktisk vil en bryter alltid sammenkoble enheter i et lokalt nettverk, du vet, den vi kjenner som LAN.

Bryterne fungerer ved koblingssjiktet eller lag 2 i OSI (Open System Interconection) -modellen, en referansemodell brukt for nettverksprotokoller og deres definisjon. Datalinklaget er det mellom lag 1 eller fysisk (transportmiddel og signaler) og lag 3 eller nettverk (ruting og logisk adressering). Dette omhandler den fysiske adresseringen av pakkene som reiser over nettverket i henhold til MAC-adressen som er tilknyttet hver enhet som er koblet til den.

De tekniske og driftsspesifikasjonene for bryterne er definert i IEEE 802.3- standarden for Ethernet- nettverksstandardisering. De er et sett med standarder som i utgangspunktet bestemmer hastigheten som nettverkstilkoblingen vil kunne fungere. Blant dem er standardene 802.3i (10BASET-T 10 Mbps), 802.3u (100BASE-T 100 Mbps), 802.3z / ab (1000BASE-T 1 Mbps over fiber eller tvunnet par), etc. velkjent.

For øyeblikket følges disse standardene av alle disse enhetene, som alltid bruker en stjernetopologi for å koble sammen nodene, og kjerneteamet er selve bryteren. Ved hjelp av en serie porter eller RJ45 eller SFP porter er nodene koblet til.

Hva en bryter kan og ikke kan gjøre

Det er veldig viktig å vite hva arbeidsområdet til en bryter er, da dette vil hjelpe deg å vite hvordan og hvor du skal koble den til og hva den er designet for. Og selvfølgelig for å skille dem fra andre nettverksenheter.

Hva du kan gjøre:

• Koble sammen enheter på et kablet nettverk Slå og videresend pakker fra kilde til destinasjon ved å bruke den nettverksskalerte MAC-adressetabellen og som en lenke til IP-adresseserveren, som kan være en ruter eller vertsdatamaskin

Hva du ikke kan gjøre:

• Den er ikke i stand til å gi oss forbindelse med andre nettverk, som er utenfor subnettmasken. Derfor er den ikke i stand til å tilby internettforbindelse

Vi vil se at det er brytere som takket være firmware eller lite operativsystem er i stand til å gjøre enda flere ting som overskrider funksjonene de er designet for.

Funksjoner og elementer

Vi kan finne brytere av praktisk talt alle størrelser når det gjelder porter, men de er nøkkelen til å sette opp komplekse databehandlingssentre, med utstyr og skap med hundrevis av porter.

Porter og fart

Operasjonen av en bryter utføres gjennom nettverksporter, som tillater sammenkobling av de forskjellige nodene i det interne nettverket. Antallet er det som vil bestemme kapasitet og kraft, så vel som hastighet. Det mest normale vil være å finne dem mellom 4 og 20 havner, men det er mange flere som er orientert mot selskaper. Du kan ha:

• RJ45: egen port for tvinnede parkabler, de typiske 4 tvinnede par UTP-kablene for LAN som arbeider på 10/100/1000/10000 Mbps

• SC: fiberoptisk port for høyhastighetslenker ved 1/10 Gbps.

• SFP- eller GBIC- porter: disse kalles modulære porter fordi de ikke har en spesifikk kontakt, men snarere et hull der du kan sette inn kontakten med den porttypen vi ønsker. Dette kan være en GBIC (Gigabit Interface Converter) normalt med integrerte RJ45-porter eller SFP / SFP + (Small Form-Factor Pluggable), en mindre port enten med RJ45 eller 10 Gbps fiberoptikk.

• Combo-porter: de er ikke en type port som sådan, men en måte å gi bryteren et større utvalg av porter. De kommer vanligvis i paneler på 2 RJ45 + 2 SFP eller 4 + 4, der vi enten kan bruke den ene eller den andre, men aldri begge deler samtidig fordi de deler en buss.

Hastigheten er definert av de forskjellige versjonene av 802.3-standarden som vi har sett i begynnelsen. Vi finner for tiden brytere som kan levere 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps og 10 Gbps.

Byttemetoder for en bryter

Switch er det spanske navnet på en Switch, vi tror det er klart, dette navnet refererer til dets drift på Ethernet-standarden. Dette er basert på overføring av data i LAN gjennom rammer som transporterer dataene med en header som gjør det mulig å identifisere både avsender og mottaker ved hjelp av MAC-adressen. Vær forsiktig, vi snakker om MAC-adresse ikke IP-adresse, den fungerer i et annet OSI-lag. Det er to kommunikasjonsmetoder i nettverk:

• Halv tosidig: i denne forbindelsen reiser dataene i den ene eller den andre retningen, men aldri mot begge retninger samtidig, for eksempel en Full Duplex Walkie Talkie : det er den som bruker send og mottak kanaler samtidig, for eksempel, en telefon.

Et veldig viktig element som bestemmer byttekapasiteten til en bryter er buffere, minneelementer som tjener til å lagre rammene som skal videresendes til den tilsvarende noden. Disse bufferne utfører hurtigbufferfunksjonen, spesielt viktig for å koble to noder med porter i forskjellige hastigheter, for å redusere flaskehalseffekten.

Det er flere bytteteknikker på en bryter:

• Lagre og fremover Gjennomsnittsadaptiv gjennomskjæring

(lagre og videresende)

I denne første metoden lagrer bryteren hele datarammen i bufferen ved mottakelse. Dette gjøres for å oppdage mulige feil i det og tydeligvis for å analysere opprinnelse og destinasjon. Etter dette vil den bli sendt til mottakeren.

Denne metoden brukes alltid på brytere som har forskjellige hastighetsporter, selv om vi må huske på at det alltid vil være et lite forsinkelse eller forsinkelse når du bruker denne metoden.

(direkte videresending)

I dette tilfellet er rammen ikke fullstendig bufret, men bare overskriften leses for å kjenne kilden og destinasjons-MAC, og deretter videresendes den.

Det er en raskere teknikk enn den forrige, men den gir ikke feilkontroll i skadede rammer. I tillegg må portene på enheten fungere med samme hastighet.

(adaptiv direkte videresending)

Det er ikke en ny metode, men muligheten til bryteren til å velge mellom de to foregående metodene. Når bryteren for eksempel oppdager at for mange mislykkede og tapte pakker kommer inn, bytter den automatisk til lagring og videresending, mens hvis portene har samme hastighet vil den bruke direkte videresending.

Jobber med Jumbo Frames

Når vi skal kjøpe en bryter, er det vanlig at de i spesifikasjonene snakker om Jumbo-rammer hvis teamet kan jobbe med dem.

Vi har allerede sagt at en bryter fungerer med ethernet-rammer, som har en standardstørrelse på 1500 byte. Men det er mulig å gjøre dem større, opptil 9000 byte, som kalles Jumbo Frames. Disse faller ikke innenfor 802.3-standarden.

Disse rammene brukes til å jobbe med store mengder informasjon, noe som gjør dataoverføringen raskere effektiv, selv om den tilfører tilkoblingen til forbindelsen på grunn av det faktum at den må behandle mer informasjon. Av denne grunn brukes Jumbo Frames med ganske kraftige brytere.

Brytertyper

Vi må bare se hvilke typer bryter vi finner i markedet, som vil være orientert til visse oppgaver avhengig av kapasitet, porter og andre standarder som de implementerer.

Bryter uhåndterlig og håndterbar eller nivå 3/4

Generelt har ikke bryterne hatt styringskapasitet, i alle fall i de mest grunnleggende modellene. Disse fungerer på standarden 802.3u, som indikerer at en bryter må ha autoforhandlingskapasitet. Uten behov for intervensjon fra en person "bestemmer kunden og bryteren" hvordan koblingsparametrene skal se ut. Dette ville være de ustyrte bryterne.

Men over tid har maskinvaren kommet langt, redusert størrelsen, økt kraft og gitt disse enhetene mer intelligens. Det er ikke uvanlig å se brytere med 4-kjerneprosessorer og RAM på 512 MB eller enda mer. Men det viktigste i dem er at de har firmware som er tilgjengelig fra nettleseren eller en dedikert port, for å endre parametrene deres. Dette er de styrte bryterne.

Denne kapasiteten er nødvendig eller i det minste valgfri for datamaskiner som i tillegg til å bytte også tilbyr muligheten til å opprette VPN-nettverk, Port Mirroring (portovervåking eller Port Trunking (link aggregation). Disse bryterne kalles også nivå 3-brytere). når de er i stand til å utføre IP-rutefunksjoner, det vil si jobbe i lag 3 av OSI-modellen, for eksempel for å opprette en VPN. Hvis vi legger til logisk portkontroll til dette, så vil vi snakke om en nivå 3-bryter / 4.

PoE-bryter

PoE (for ikke å forveksle med PPPoE) står for Power Over Ethernet, eller Power over Ethernet. Det er en teknologi som godt kan ligne på USB eller Thunderbolt som vi alle kjenner, siden i tillegg til å tillate sending av data til klient-svitsjen, gir den også strøm til den. Dette gjøres direkte over UTP-kabelen. Det er basert på standarder:

• IEEE 802.3af: PoE med effekt opp til 15.4W IEEE 802.3at: PoE +: øker kapasiteten opp til 30W 3bt: uPoE når 51W eller 71W

Strømkapasiteten er ekstremt nyttig for tilkobling av Wi-Fi-tilgangspunkter, IP-overvåkningskameraer eller VoIP-telefoner. Slik mates de fleste kameraer i offentlige virksomheter.

Desktop, Edge og Trunk Switch

Skrivebordsbrytere er de mest grunnleggende av alle, som nesten aldri vil bli administrert siden de rett og slett er rettet mot å utvide hjemmenettverket vårt uten store komplikasjoner. De tilbyr mellom 4 og 8 porter, med 100 Mbps med både halvdupleks og full dupleksfunksjonalitet. Egentlig har de fleste rutere allerede integrert minst 4 eller 5 porter med disse egenskapene.

Den andre gruppen er omkretsbryterne, de har et større antall porter, som lett kan nå 24 eller til og med 48 porter. Disse brukes til å lage små undernett orientert mot datarom til utdanningssentre, laboratorier, kontorer, etc. Forbindelsen din er vanligvis 1 Gbps.

Trunkbrytere, i tillegg til å tilby flere porter, vil være håndterbare og vil tilby OSI Layer 2 og 3 funksjoner for å håndtere pakkeomkobling og ruting. Hvis vi også legger til modularitet gjennom rackskap, kan vi ha flere hundre porter som jobber med 1 Gbps eller til og med 10 Gbps for datasentre.

Forskjeller mellom en bryter og hub

Etter å ha sett i detalj hva en bryter er, bør den skilles fra nettverksenhetene som er relatert til den.

Den første og mest åpenbare er hub eller hub, en enhet som kan betraktes som forgjenger for bryteren. Som dette har den et panel med et visst antall porter for å sammenkoble de forskjellige nodene i den tilkoblede.

Den store forskjellen er at huben ikke er i stand til å skille om informasjonen som går gjennom den blir rettet til en eller annen datamaskin. Denne enheten er begrenset til å motta informasjonen og gjenta den for alle portene, uavhengig av hva du har koblet til dem, som vi kaller kringkasting.

Forskjeller mellom bryter, ruter og modem

Den neste differensieringen vi må gjøre er at bryteren med ruterne og modemet, og dette vil være enkelt, avhengig av OSI-nivåene.

Vi vet at bryteren fungerer naturlig i lag 2 av modellen, datalinklaget, siden den via sin MAC-tabell er i stand til å sende pakker til destinasjonsverten. Selv om det er sant at det er datamaskiner som også kan fungere i lag 3 og 4 takket være firmware deres.

På den annen side fungerer et modem bare på lag 1 eller fysisk, det er bare dedikert til å konvertere og oversette signalene som kommer til det fra nettverket. For eksempel analog i digital, trådløs i elektrisk og optisk i elektrisk.

Endelig er ruteren en enhet som hovedsakelig fungerer i lag 3, nettverkssjiktet, siden den er ansvarlig for pakkeruting og overføring fra det offentlige nettverket til det interne nettverket som er opprettet av den. Men naturligvis er dagens rutere veldig komplette, og inkluderer også funksjonen til Switch med flere porter, og til og med funksjoner i lag 4 og 7 takket være opprettelsen av VPN eller delte datatjenester.

Konklusjoner om brytere

For øyeblikket trenger nesten ingen av oss en bryter for å koble utstyret vårt til nettverket, siden dagens rutere har opptil 8 porter for dette og Wi-Fi. Imidlertid er og vil de fortsatt brukes uomtvistelig i datasentre, utdanningssentre og mange flere.

Den store utviklingen disse enhetene har hatt takket være den økte kraften til maskinvaren og kompleksiteten til firmware, gjør dem til ekte datamaskiner nesten på ruterenivå.

Vi forlater deg nå med noen få nettverksartikler:

Har du noen gang eid eller har en Switch, hvilken kapasitet? Legg igjen kommentarene eller spørsmålene du anser som passende i boksen