Коммутатор – современное устройство объединения коммуникационных сетей

Коммутатор – устройство, позволяющее  соединить узлы компьютерных сетей с другими телекоммуникационными устройствами, что значительно увеличивает производительность телекоммуникаций. Коммутатор при помощи таблицы коммутации, передает данные абонентам из списка МАС – адресов. При необходимости соединения различных сетей работают маршрутизаторы.

Коммутатор входит в устройства усовершенствованных решений IP-телефонии.

Назначение коммутатора:

• создание локальных сетей на определенной территории;
• создание общей сети (соединение компьютеров, принтеров, серверов);
• контроллер доступа к информации;
• распределение ресурсов;
• создание сети взаимодействия всех участников;
• повышение производительности сети.

Типы коммутаторов:

• неуправляемый
• управляемый

Принцип работы неуправляемых коммуникаторов основан на передаче данных по установленной схеме без возможности внесения изменений (например, в домашних сетях).

Принцип работы управляемых коммутаторов основан на настройке и контроле с помощью программирования, обеспечивают гибкость соединений.

Основные параметры коммуникатора

• количество портов между хостами;
• скорость передачи данных;
• пропускная способность (оценка производительности);
• согласование режимов Full или Half duplex;
• автоматическое определение стандарта MDI и MDI-X;
• порт Uplink для соединения маршрутизатора с коммуникатором;
• наличие технологий стекирования;
• монтаж в стойку;
• слоты расширения (подключение дополнительных интерфейсов);
• размер MAC-таблицы;
• управление потоком;
• Jumbo Frame – скорость чтения больших пакетов данных;
• PoE – технология возможности передачи питания и данных по кабелю;
• грозозащита.

Уровни коммутаторов

1 уровень – работают с сигналами (сейчас сняты с производства);

2 уровень – в основном неуправляемые коммутаторы, работают с фреймами информации. Есть возможность анализа и работают с МАС, а не IP-адресами, составляют МАС-таблицы, поддерживают протоколы IEEE 802, в том числе современный MSTP;

3 уровень – маршрутизаторы и управляемые коммутаторы, работающие с разными сетевыми протоколами, работают по IP-адресам, поддерживают различные соединения протоколов связи;

4 уровень – работают на транспортном уровне OSI, принимают решения по перенаправлению трафика, порты для различных приложений, используют заголовки кадров, прием их в буфер. В современных моделях есть возможность адаптации при смене режима работы.

Логическая архитектура коммутаторов

Архитектура на основе коммутационной матрицы – технологии коммуникации физических каналов. Устанавливает канал до порта назначения. В случае его занятости – ожидает.

Коммутаторы с разделяемой памятью – входные и выходные блоки процессора соединяются с соответствующими портами памяти. Переключения управляются менеджером :устанавливаются очереди записей, которые реализуются по мере подключений, при заполнении идет перезапись в выходной буфер.

Шинная архитектура  (общая шина) – общий кабель с присоединением всех рабочих станций.  Чтобы не было простаивания портов, входящие данные разбивают на блоки и передают несколькими портами.

Популярность коммутаторов определена возможностью объединения в одну систему интернета, телефонии, телевидения и других сетей.