Коммутаторы CISCO для локальных сетей: описание, виды, характеристики.

Коммутатор используют, когда необходимо распределить интернет сигнал из одного внешнего источника на несколько устройств, либо создать локальную сеть. Конструкция и возможности разных по назначению устройств имеют принципиальные отличия, что отражается на их стоимости, сложности установки и обслуживания.

Ключевые аспекты работы и применения компьютерных коммутаторов, а также их влияние на структуру, производительность и безопасность современных компьютерных сетей в статье ниже.

Какие характеристики необходимо учитывать при выборе коммутатора

Количество портов

Для получения сигнала от внешнего источника и подключения периферийных устройств коммутаторы оснащают разъемами типа RJ-45. Их количество на распределительном устройстве должно превышать количество единиц оборудования, которое планируется подключить к локальной сети.

При планировании структуры сети рекомендуется выбрать модель с большим числом портов, чем требуется. Запас свободных разъемов позволит добавлять новое оборудование без необходимости замены распределительного устройства.

Пропускная способность

Показатель влияет на быстроту обработки данных, измеряется в битах в секунду (бит/с) или в байтах в секунду (байт/с). Общая скорость коммутации при этом делится на количество одновременно подключенных устройств: коммутатор с общим показателем 1 Гб/с и 10 подключенными девайсами сможет передавать не более100 Мб/с на одно устройство. Параметр важен для сетей с большой нагрузкой – недостаточная пропускная способность устройства может привести к перегрузкам и увеличению задержек.

Вместимость таблицы MAC-адресов

Когда коммутатор получает сигнал с подключенного устройства, он анализирует его MAC-адрес и запоминает порт, через который поступил сигнал от устройства. Это позволяет коммутатору знать, на каком порту находится каждое устройство в сети. Когда коммутатор получает фрейм для конкретного MAC-адреса, он пересылает его только на тот порт, на котором находится устройство с соответствующим MAC-адресом, что повышает эффективность передачи данных в сети.

Объем таблицы MAC-адресов определяет, сколько уникальных MAC-адресов коммутатор может отслеживать и куда направлять трафик в локальной сети. При выборе коммутатора для домашней сети, офиса, крупного предприятия, выбирайте оборудование, у которого есть достаточная вместимость таблицы MAC-адресов для всех девайсов.

Функция PoE

Для IP-телефонии, точек доступа WiFi, IP-камер, любых других устройств, к которым невозможно или неудобно подключить отдельный кабель питания, подойдут коммутаторы с функцией PoE. Такие устройства одновременно передают по одному кабелю интернет и питают устройства электричеством.

Наличие портов с двойным разъемом

Подобные порты позволяют одновременно подключить RJ-45-кабель и SFP-кабель. Использовать оборудование получится только поочередно. При работе одного из видов соединения второй автоматически блокируется.

Возможность настройки VLAN

Настройка VLAN разделяет общую физическую сеть на обособленные сегменты, даже если устройства подключены к одному коммутатору. Это дает возможность изолировать и распределять трафик между разными группами устройств.

Настройка VLAN обеспечивает:

• повышенную безопасность и эффективность сети;
• логическую группировку устройств, независимо от их физического расположения в сети;
• ограничение распространения широковещательных пакетов в виртуальной сети, снижая нагрузку на сеть.

Настройка VLAN может быть выполнена на уровне коммутатора или на многоуровневом коммутаторе или маршрутизаторе, в зависимости от требований сети.

Механизмы управления трафиком Quality of Service (QoS)

Функция Quality of Service обеспечивает и управляет качеством обслуживания трафика в сети. QoS предоставляет приоритет определенному виду трафика, в зависимости от его важности и требований. Разделение трафика на различные классы в зависимости от приоритета включает классификацию: по протоколам, портам, IP-адресам, другим параметрам.

Технология QoS включает:

• снижение задержек для видов траффика, которые требуют наиболее быстрой передачи данных: голосового и видеотрафика;
• управление джиттером - снижение изменчивости задержек для того, чтобы обеспечить более стабильную передачу трафика;
• минимизацию потери данных, особенно для приложений, которые чувствительны к потере пакетов, например, голосовая связь;
• предоставление гарантированной пропускной способности для определенных классов трафика, чтобы избежать перегрузок сети;
• использование различных механизмов очередей для управления приоритетом и обработкой трафика в зависимости от его класса.

Корректная работа QoS особенно необходима сетям с разнообразным трафиком, разными требованиями к задержкам, пропускной способности и надежности – корпоративным сетям, центрам обработки данных, провайдерским сетям.

Основные виды коммутаторов

Неуправляемые коммутаторы

Имеют самую простую архитектуру и схожи по принципу работы с хабами и концентраторами. Передача данных происходит на физическом уровне в автоматическом режиме. Возможность ручного управления отсутствует. Подойдет для домашней, или небольшой офисной сети.

Разные модели неуправляемых коммутаторов отличаются между собой только в количестве портов и скорости коммутации. Чем больше портов, тем выше скорость коммутации.

Преимущества неуправляемых коммутаторов:

• простота установки и использования – устройства не требуют сложной настройки и подходят пользователям без опыта администрирования сетей;
• низкая стоимость в сравнении с технически сложными моделями;
• надежность – благодаря простой конструкции, отсутствию сложных функций неуправляемые коммутаторы менее подвержены сбоям из-за ошибок в конфигурации.

Неуправляемые коммутаторы наиболее эффективны в простых сетевых средах, в которых нет необходимости управления трафиком на уровне портов или в реализации сложных сетевых политик.

Cisco в своем модельном ряду имеет несколько моделей неуправляемых коммутаторов. Несмотря на ограниченный набор функций, устройства оптимально подходят для домашних нужд и небольших офисных сетей.

Настраиваемые коммутаторы

Подходят для более сложных и требовательных сетей. Работают в двух режимах: автоматическом и ручном. Подходят для небольшого офиса, максимальное количество портов – 48. Настраиваются с помощью веб-интерфейса, поддерживают дополнительный функционал.

Преимущества настраиваемых коммутаторов:

• возможность управления трафиком на уровне портов, оптимизации производительности сети, установки приоритетов для различных видов трафика, регулировки пропускной способности;
• создание виртуальных локальных VLAN сетей;
• наличие функционала QoS;
• расширенные возможности настройки сетевых политик, контроля доступа и безопасности на уровне портов и MAC-адресов;
• есть средства мониторинга и анализа сети: сбор статистики по использованию портов, логирование событий и другие средства диагностики.

Настраиваемые коммутаторы Cisco справятся с работой в сложных и требовательных сетях: в крупных офисах, на предприятиях, в центрах обработки данных.

Управляемые коммутаторы

Наиболее сложно устроенные коммутаторы. Они поддерживают весь функционал настраиваемых моделей и некоторые дополнительные функции. Такие модели также же работают и в ручном, и в автоматическом режиме. При работе в ручном режиме, они более гибкие в настройке, что делает их более удобными в обслуживании. Оптимальный вариант для обширных локальных сетей.

Управляемые коммутаторы Cisco наилучшим образом подойдут для сетей с высокими требованиями к управлению, безопасности, гибкости и качеству обслуживания: крупные предприятия, образовательные учреждения, большие многопользовательские сети.