Що таке комутатор: види, функції та принцип роботи

Комутатор (світч) — це мережний пристрій, який з'єднує сегменти комп'ютерної мережі, забезпечуючи передачу даних між ними. Світч приймає дані, отримані від одного пристрою, і направляє їх до відповідного пристрою призначення, таким чином оптимізуючи мережевий трафік і підвищуючи загальну продуктивність мережі.

Докладніше розібратися в призначенні та принципі дії комутатора допоможе системний інтегратор ITBIZ.

Що таке комутатор простими словами?

Комутатор (світч) — це важливий елемент ІТ-інфраструктури, призначений для об'єднання в єдину локальну мережу:

• серверів;
• комп'ютерів;
• ноутбуків;
• камер відеоспостереження;
• смарт-техніки;
• БФП.

Це мережне обладнання також можна охарактеризувати як своєрідний приймально-сортувальний пункт, який перенаправляє пакети даних від відправника до конкретного одержувача. Це і відрізняє свитч від концентратора, який розсилає мережевий трафік усім підключенням приєднаним пристроям.

Навіщо потрібен комутатор?

Крім об'єднання пристроїв, свитч необхідний для:

• забезпечення стабільного та безпечного обміну даними між користувачами ІТ-системи за рахунок спрямування інформації за вказаною адресою;
• поділу мережі на окремі сегменти для більш ефективного розподілу трафіку та підвищення продуктивності;
• забезпечення надійного підключення зовнішніх пристроїв.

Ще одне призначення комутатора: мінімізація перевантажень системи та ізоляція проблем, що виникають у процесі роботи.

Види комутаторів

Існує три типи комутаторів залежно від рівня управління:

• Неконтрольовані.Самостійно передають інформацію потрібному одержувачу, працюють на канальному рівні і не потребують професійного настроювання.
• Контрольовані. Підтримують як ручне, так і автоматичне керування, відрізняються гнучкістю налаштувань з'єднання, високою безпекою та мають ширший набір функцій. Наприклад, модель Huawei Campus Switches S5730-HI реалізує віртуалізацію мережі та виявлення аномального трафіку.
• Smart. Дозволяють проводити налаштування доступу та швидкості роботи на портах.

За способом встановлення комутатори бувають: настільними, настінними та стійковими.

Функції комутатора

Комутатори можуть підтримувати такі функції:

• керування потоком даних відповідно до протоколу IEEE 802.3x, що дозволить мінімізувати навантаження на мережу;
• дзеркалювання трафіку, що підвищує безпеку та надійність локальної системи;
• захист від широкомовного шторму, DDoS-атак та спаму;
• енергозбереження, яке автоматично переводить неробочі порти в режим сну;
• технологія VLAN, що розділяє мережу на віртуальні сегменти, що підвищує продуктивність усієї мережі;
• протокол блокування IPTV, що оптимізує пропускну спроможність каналу;
• стекування, що поєднує кілька комутаторів в один кластер з великою кількістю портів.

Деякі свитчі також підтримують протоколи GRE: це дозволяє направляти відображений потік даних з віддалених пристроїв на основні. Наприклад, як комутатор Juniper EX Series.

Як працює комутатор?

Принцип роботи комутатора заснований на механізмі вивчення МАС-адрес, підключених пристроїв та створення таблиці відповідності, яка формується при першому запуску світчу та постійно оновлюється.У ній зберігається інформація про те, через який порт необхідно надсилати пакет для кожного мережного пристрою.

Коли комутатор приймає дані, він:

1. зчитує адресу пристрою-відправника;
2. аналізує таблицю комутації та звіряє з нею адресу одержувача;
3. визначає пристрій, який потрібно переслати інформацію;
4. надсилає дані через відповідний порт.

Це дозволяє збільшити швидкість передачі пакетів та знизити навантаження на мережу.

Який комутатор краще обрати для офісу?

Основними критеріями вибору комутатора є:

• Кількість портів. Вони визначають функціональність світчу і те, скільки пристроїв одночасно можна буде до нього підключити. Для офісних мереж рекомендуємо вибирати комутатори з кількістю портів від 15. Наприклад, як у моделі Huawei Data Center Switches CLOUDENGINE 5800, що має 48 роз'ємів.
• Швидкість комутації. Від цього параметра залежить кількість пакетів, які свитч може обробити за секунду. Оптимальний варіант для офісних потреб – від 1 000 Мбіт/с, як у моделях серії Juniper QFX.
• Можливість керування. Оптимальний варіант для підприємства: контрольований свитч, наприклад, комутатор Cisco Nexus 9300. Він підходить для роботи у розгалужених складних мережах та має розширені функції: фільтрацію трафіку, збільшення обсягу пам'яті, підтримку стандартів Ethernet та FCoE.

З іншого боку, значним чинником під час виборів є виробник. З виробників комутаторів, що добре зарекомендували себе на ринку, рекомендуємо: Juniper, Huawei і Cisco, Extreme Networks, Hewlett Packard Enterprise (HPE) / Aruba Networks.