Как работает сетевой коммутатор для улучшения вашей бизнес-сети?

Вы хотите создать высокоскоростную и экономичную бизнес-сеть? Если да, вам нужно узнать о сетевых коммутаторах. Каждой компании нужна бизнес-сеть для соединения нескольких устройств. Локальная сеть (LAN) обеспечивает конфиденциальность и безопасность при обмене данными компании. Это достигается за счет контроля доступа посторонних через одноточечное подключение к общедоступному Интернету. Вот тут-то и появляется сетевой коммутатор. Выбор правильного коммутатора влияет на скорость вашей локальной сети, стоимость маршрутизатора и эффективность сети.
В этой статье я расскажу о том, как работают сетевые коммутаторы, о различных типах коммутаторов и о важных функциях, которые следует учитывать при их покупке. Но чтобы понять сетевые коммутаторы, давайте сначала рассмотрим несколько основных сетевых концепций.
Основы компьютерных сетей
В вычислительной технике компьютерная сеть состоит из двух взаимосвязанных устройств. которые совместно используют ресурсы и обмениваются данными. Каждая сеть состоит из узлов и связей. Далее данные переходят от одного узла к другому по ссылке.
Сетевые ссылки
Основным сетевым соединением является Кабель Ethernet — стандартный кабель, который подключается к модему или телефонной линии для доступа в Интернет. Но технологические достижения привели к созданию волоконно-оптических кабелей, которые передают данные с помощью световых волн. В настоящее время у нас также есть нефизические каналы связи, такие как микроволновые печи, для беспроводной передачи данных.
Сетевые узлы
Узлы представляют собой устройства в любой сети и состоят из двух типов: терминалы данных и узлы передачи данных. Например, терминальные узлы данных включают ноутбуки, настольные компьютеры, интеллектуальные датчики и мобильные устройства. Они позволяют пользователям создавать и использовать данные. С другой стороны, узлы передачи данных включают маршрутизаторы и коммутаторы. Они помогают передавать данные от одного узла к другому.
Сети требуют узлов передачи данных, потому что каналы связи имеют свои ограничения. Например, если вы хотите передавать данные с одного ноутбука на другой на отдельном этаже, кабель так далеко не дотянется. Таким образом, вы можете отправлять данные со своего ноутбука на узел связи. Оттуда данные будут передаваться на другой узел связи и так далее, пока не достигнут другого ноутбука.

Взаимодействие открытых систем
Модель взаимодействия открытых систем (OSI) представляет собой структуру, которая определяет функции, правила и требования сетей. По сути, он делит сетевые операции на семь уровней.
Первый уровень является физическим и определяет требования к оборудованию и конфигурации. Затем другие уровни определяют правила машинного взаимодействия, которые вы можете абстрагировать в программном обеспечении. Каждый уровень отвечает за разные сетевые функции, которые включают в себя отображение данных для пользователей, создание сеансов и их безопасность, разделение данных на пакеты и отправку пакетов по ссылкам.
OSI обеспечивает согласованность сетевого взаимодействия, поскольку все производители устройств и компании, занимающиеся сетевым программным обеспечением, следуют правилам и требованиям уровня OSI. Таким образом, все устройства могут беспрепятственно подключаться к любой сети.
Теперь, когда вы понимаете общие сетевые термины, мы можем более подробно рассмотреть коммутаторы.
Что такое сетевой коммутатор?
Сетевой коммутатор — это аппаратное оборудование, которое облегчает передачу данных между устройствами в локальной сети. Кроме того, это узел передачи данных, который работает на уровнях OSI 2 и 3. Он передает данные маршрутизаторам, другим коммутаторам и другим узлам терминалов данных, сканирует полученные данные и отправляет на наличие ошибок. Сетевые коммутаторы работают со всеми типами каналов, включая кабели Ethernet, оптоволоконные каналы и беспроводные сети.
Как работает сетевой коммутатор?

Большинство сетевых коммутаторов работают на уровне 2 OSI, который включает в себя физические аппаратные соединения. Кроме того, сетевой коммутатор уровня 2 имеет несколько портов, к которым можно подключить несколько устройств. После подключения коммутатор назначает каждой машине уникальный буквенно-цифровой идентификатор или MAC-адрес.
Когда устройство отправляет данные, коммутатор сканирует свою библиотеку MAC-адресов, чтобы идентифицировать принимающее устройство или устройства. Затем он пересылает пакеты данных на эти устройства через соответствующий порт. Таким образом, коммутаторы уровня 2 используют аппаратное оборудование для передачи данных в локальной сети.
Однако некоторые сетевые коммутаторы работают на уровне 3 OSI. Уровень 3 очень абстрактен. На этом уровне сетевые коммутаторы определяют IP-адреса для пересылки пакетов данных. Более того, эти коммутаторы функционируют как маршрутизатор и коммутатор. Сетевые коммутаторы уровня 3 работают лучше, чем маршрутизаторы, поскольку они контролируют функции уровня 2, которые не могут выполнять маршрутизаторы.
Ниже я суммировал различия между операциями переключения уровня 2 и уровня 3.

Далее я объясню 4 основных переключателя, доступных на рынке.
4 типа сетевых коммутаторов
Переключатели различаются по размеру, а также по скорости, которую они предлагают. Но они также различаются по возможностям. Вот 4 основных типа переключателей в зависимости от их возможностей.
1. Неуправляемый сетевой коммутатор
Самым простым типом коммутатора является неуправляемый коммутатор. Они предлагают пользователям предустановленные конфигурации и ограниченные возможности. Они функционируют как системы plug-and-play для расширения соединений внутри локальной сети. Таким образом, вы можете использовать их для подключения дополнительных локальных устройств к сети. Неуправляемые коммутаторы недороги, но имеют низкое качество.
2. Управляемый сетевой коммутатор
Управляемые сетевые коммутаторы имеют программное обеспечение для мониторинга и управления, облегчающее администрирование. Следовательно, их легче настроить и устранить неполадки. Кроме того, вы можете удаленно контролировать их доступ, питание и использование данных. Кроме того, вы можете выбирать между полностью управляемыми и полууправляемыми коммутаторами или интеллектуальными коммутаторами. Полностью управляемые коммутаторы дороги, потому что они предлагают широкий спектр вариантов конфигурации. Хотя интеллектуальные коммутаторы предлагают ограниченные возможности управления, они дешевле по сравнению с полностью управляемыми коммутаторами. Таким образом, вы можете эффективно управлять локальной сетью с помощью полностью управляемого коммутатора.
3. Сетевой KVM-переключатель
KVM-переключатели соединяют серверы с клавиатурой, монитором (видео) и мышью. Вы используете их для управления группами серверов с одного терминала. Он использует удлинитель KVM для расширения своего диапазона. Расширенный диапазон позволяет машинам получать доступ к серверам локально или удаленно. Следовательно, вы можете централизовать обслуживание и управление сервером вашей компании с помощью сетевого коммутатора KVM. Центры обработки данных и предприятия с большим количеством серверов используют KVM-переключатели.
4. PoE-переключатель/инжектор
Коммутаторы PoE обеспечивают устройства питанием и данными. Таким образом, PoE переключает граничные устройства питания, такие как датчики IoT, в местах без розеток. Преимущество использования коммутатора PoE заключается в том, что ваш бизнес экономит расходы на электрические кабели. Кроме того, коммутатор с поддержкой PoE также безопаснее, поскольку он регулирует выходную мощность.
Но что нужно знать перед покупкой коммутатора?
5 функций сетевого коммутатора, которые необходимо учитывать
Характеристики и функции сетевых коммутаторов различаются в зависимости от производителя. Но вы должны рассмотреть следующие 5 основных функций перед покупкой.
1. Производительность
Вы должны учитывать производительность коммутатора. Например, его скорость, количество поддерживаемых соединений и мощность процессора. Задержка — еще одна важная функция производительности сети. По сути, задержка снижает скорость, с которой пользователь получает результат после выполнения запроса. Таким образом, минимальная задержка обеспечивает эффективный рабочий процесс в сети.
2. Конфигурация
Выбранный вами сетевой коммутатор должен поддерживать столько конфигураций, сколько необходимо вашему бизнесу. Управляемые коммутаторы предлагают множество вариантов конфигурации, поэтому с их помощью вы можете легко устранять неполадки в сети. Более того, конфигурация коммутатора также помогает определить приоритеты для определенных типов сетевого трафика. Например, если ваш офис больше использует видео, чем голосовой трафик, вы можете настроить свой коммутатор на приоритет видеотрафика.
3. Масштабируемость
По мере роста вашей компании вам потребуется добавлять в сеть все больше и больше коммутаторов. Однако производительность вашей сети может пострадать, если вы неправильно подключите коммутаторы. В результате выбранные вами коммутаторы должны поддерживать групповую конфигурацию и сетевую оркестровку.
4. Порты
Чем больше у вас устройств в сети, тем больше портов, которые вам понадобятся на коммутаторе. Итак, выберите коммутатор с таким количеством портов, которое необходимо вашей компании.
5. Стоимость
При покупке сетевого коммутатора вам часто приходится жертвовать стоимостью на функциональность или наоборот. Чем больше функций вам нужно, тем больше денег вы должны потратить. Таким образом, размер вашей компании и потребности в сети определяют, какой конец палки вы отдаете приоритет. Однако покупка дорогого коммутатора не гарантирует ожидаемых результатов. Это потому, что они не действуют в одиночку.
В следующем разделе я сравню сетевой коммутатор с другими важными сетевыми компонентами.
Концентратор против маршрутизатора против коммутатора
Концентраторы, маршрутизаторы и коммутаторы — это различные типы узлов передачи данных. В первую очередь, они соединяют несколько устройств. Однако эти разъемы различаются по принципу действия.
В таблице ниже показаны их различия.

Я надеюсь, что таблица устранит любую путаницу, которая может у вас возникнуть в отношении сетевых компонентов. Далее, давайте сделаем краткий обзор.
Заключительные слова
Компьютерная сеть состоит из узлов и каналов, работающих на разных уровнях OSI. Сетевые коммутаторы являются узлами передачи данных уровня 2 и уровня 3. Они передают данные от одного узла к другому. Кроме того, они используют MAC-адреса для передачи пакетов от одного устройства к другому в сети. Кроме того, разные переключатели имеют разные свойства, которые делают их идеальными для конкретных случаев использования.
Прежде чем выбрать коммутатор, вы должны знать потребности вашей компании, такие как мощность, скорость и масштабируемость. Однако самих по себе переключателей недостаточно. Вы также должны найти подходящие концентраторы и маршрутизаторы для полного управления сетью.
У вас есть еще вопросы о сетевых коммутаторах? Прочтите наши разделы часто задаваемых вопросов и ресурсов для получения дополнительной информации.
Часто задаваемые вопросы
Каковы некоторые распространенные проблемы с сетевыми коммутаторами?
Сетевые коммутаторы могут иметь аппаратные или программные проблемы. К наиболее распространенным проблемам, связанным с оборудованием, относятся сбой питания, кабеля и порта. И наоборот, проблемы с программным обеспечением могут включать системные ошибки, неправильную настройку и утерянные пароли. Проблемы с коммутатором вызывают простои сети и влияют на эффективность бизнеса.
Как долго работают сетевые коммутаторы?
Сетевые коммутаторы могут работать до пяти лет, но со временем теряют эффективность. Поначалу это снижение эффективности не повлияет на ваши бизнес-операции, если только они не будут тяжелыми. Однако в течение пяти лет отставание производительности коммутатора и сети станет более заметным. На этом этапе вам нужно заменить переключатели.
Может ли сетевой коммутатор обслуживать более одной сети?
Вам понадобится маршрутизатор для подключения двух или более сетей. Таким образом, коммутатор уровня 3 обеспечивает возможности как коммутации, так и маршрутизации. Сетевой коммутатор уровня 3 соединяет различные локальные сети или виртуальные локальные сети, используя их IP-адреса. В то время как коммутатор уровня 3 соединяет эти сети, маршрутизатор разрешает соединение.
Сколько сетевых коммутаторов можно использовать в одной сети?
Количество коммутаторов, которые вы можете использовать, зависит от вашей конфигурации с несколькими коммутаторами. Несколько коммутаторов расширяют вашу сеть и увеличивают ее пропускную способность. Вы можете подключать несколько коммутаторов различными способами, включая каскадирование, кластеризацию и стекирование. Каскадирование предлагает неограниченное количество коммутаторов. Однако количество коммутаторов, которые вы можете иметь в конфигурации стекированной или кластерной сети, ограничено.
Имеют ли сетевые коммутаторы высокое потребление электроэнергии?
Количество энергии, потребляемой коммутатором, зависит от нескольких факторов. К ним относятся размер коммутатора и количество портов, которые он имеет. Наиболее распространенные сетевые коммутаторы потребляют от пятнадцати до тридцати ватт мощности. Это около 0,72 кВтч в день, что меньше, чем потребляет телевизор или компьютер.