Co je to síťový přepínač?

Síťový přepínač je zařízení, které zajišťuje spojení mezi uzly počítačové sítě za účelem organizace jednotného systému uživatelského přístupu k softwarovým, technickým a informačním zdrojům. Síťový uzel je jakékoli zařízení s IP adresou schopné výměny dat. Základem pro vývoj přepínačů byla technologie síťových mostů, která zahrnuje sekvenční přenos informačních paketů. Přepínače jako zařízení nové generace poskytují současný přenos datových paketů pro všechny jejich porty.

Princip činnosti spínače

Princip činnosti přepínače je založen na vyplnění logické matice MAC adresami v obsahově adresovatelné paměti zařízení. Každá adresa odpovídá konkrétnímu síťovému uzlu a je jí přiřazen samostatný přepínací port. Aby se matice naplnila MAC adresami, zařízení při prvním zapnutí odesílá příchozí rámce (nebo se jim také říká „rámce“) s daty na všechny ostatní existující porty. Po analýze všech rámců přepínač vyplní tabulku MAC adresami síťových hostitelů a lokalizuje provoz.

Typologie spínačů

1. Neřízené přepínače jsou zařízení, která nezávisle řídí přenos datových paketů bez zásahu uživatele. Tyto modely jsou vhodné pro domácí použití a pro malé firmy. Nevýhodou nemanažovaných přepínačů je jejich nízký výkon, který komplikuje správu sítě a výrazně omezuje jejich použití.
2. Spravované přepínače jsou modely přepínačů, které kromě autonomního provozu podporují správu uživatelů. Tato funkce zjednodušuje správu sítě a zvyšuje výkon zařízení ve srovnání s nespravovanými protějšky. Tyto přepínače jsou vhodné pro instalaci ve velkých podnicích, zajišťují stabilní a rychlý provoz počítačové sítě.

Klasifikace spínacích zařízení podle úrovní OSI:

• Úroveň 2 – spínače. Provoz je zajištěn pouze v jednom segmentu lokální sítě (Ethernet) s MAC adresami hostitelů. IP adresy nejsou podporovány.
• Úroveň 3 – routery. Zařízení mají více možností a podporují síťové protokoly IPv4, IPv6, IPX atd., rozpoznávání IP adres a síťové protokoly jako PPTP, PPPoE, VPN atd.
• Úroveň 4 – routery s pokročilou funkčností. Tato zařízení identifikují provoz aplikací rozpoznáním IP adres, bitů SYN/FIN a portů protokolu TCP/UDP. Takové přepínače automaticky přesměrovávají síťový provoz na základě analýzy vstupních dat.

Podle způsobu přepínání:

1. Store-and-Forward – přepínač se zprostředkujícím ukládáním dat, to znamená, že zařízení přečte celý rámec. Pokud nejsou žádné chyby, zařízení odešle rámec na vybraný port.
2. Cut-through – přepínač s end-to-end přenosem dat. Tyto modely snižují latenci tím, že přepínač přečte adresu rámce a okamžitě ji odešle. V tomto případě se neprovádí žádná kontrola chyb.
3. Fragment-free – přepínač s přenosem dat bez fragmentů, filtruje kolizní fragmenty prvních 64 bajtů rámce a poté provádí cut-through switch. Tento režim se také nazývá hybridní.

Podle šířky pásma každého portu:

• Asymetrické přepínače, které kombinují porty s různou propustností v jednom zařízení, se používají pro síťové toky klient-server.
• Symetrické přepínače obsahují pouze porty se stejnou šířkou pásma.

Výběr přepínače

Před zakoupením vhodného přepínače je nutné sestavit plán budoucí sítě a určit její hlavní charakteristiky. Doporučujeme věnovat zvýšenou pozornost následujícím kritériím.

Počet portů. Pokud plánujete v budoucnu síť rozšiřovat, doporučujeme volit přepínač s určitou rezervou.

Rychlost přenosu dat každého portu se může lišit v závislosti na modelu. Na základě toho se vypočítá propustnost přepínače – maximální objem provozu procházejícího zařízením za jednotku času, a to vynásobením počtu portů rychlostí přenosu dat. Pokud je výsledné číslo větší než vnitřní šířka pásma deklarovaná výrobcem, pak takové spínací zařízení nezvládne velké zatížení sítě.

Důležitá je také velikost matice MAC adres, pokud je malá, adresy se přepisují a rychlost příjmu a odesílání dat se sníží.

Při manipulaci s provozem může přepínač poskytovat vestavěnou funkci řízení toku pro zajištění bezztrátového přenosu dat za podmínek vysokého zatížení sítě. Gigabitové sítě mohou vyžadovat rozšířené rámce Jumbo Frame, které mohou zvýšit výkon sítě až o 300 procent.

Téměř všechna přepínací zařízení automaticky vyjednávají poloduplexní a plně duplexní režimy, což vám umožňuje vyhnout se řadě problémů při provozu zařízení s různými režimy. Pro sítě LAN, kde se provoz bude skládat převážně z mediálních souborů, je vyžadována funkce priority provozu (standard IEEE 802.1p). Pokud je potřeba rozdělit síť na více částí, pak v tomto případě bude důležitá přítomnost podpory VLAN (standard IEEE 802.1q).

Pokud plánujete skládat switche nebo propojovat více switchů do jednoho modulu, pak je lepší dát přednost zařízení s největším počtem portů.

Obvykle mají moderní zařízení také diagnostiku kabelů, ochranu před virovým provozem a funkce pro úsporu energie, které umožňují chránit přepínač před přetížením, zamrznutím a dalšími problémy.

Katalog internetového obchodu Marinek představuje široký výběr průmyslových přepínačů vyrobených společností LG-ERICSSON a také různá síťová zařízení, včetně Wi-Fi routerů, routerů a síťových přepínačů. Specialisté Marinek vám poradí s výběrem a pomohou s nákupem zařízení, které vám vyhovuje. Zaujmout by vás mohl také velmi oblíbený výrobce síťových zařízení MikroTik, který nabízí levná síťová zařízení s širokými možnostmi pro vytvoření flexibilní IT infrastruktury.