Управление при помощи пульта управления

Некоторые модели позволяют выполнять регулировку светом благодаря пульту управления – выключатели с пультом для управления. При нажатии на кнопку включения, цепь управления начинает свою работу, благодаря этому катушка получает питание. Достаточно удобное и надежное устройство, которое позволяет контролировать свет, не вставая с дивана.

Самое удобное применение данных выключателей в спальне. В более масштабных комнатах пульт может теряться или быть далеко от вас. В интернете имеется огромное количество фото дистанционных включателей разных видов, в частности, представлены модели с дистанционным управлением для наглядного изучения.

Беспроводные выключатели света

Неудивительными сегодня являются и беспроводные выключатели света. Главным их преимуществом является то, что вам не придется долбить стены каждый раз, включая свет, следовательно, у вас не будет засаленных кругов на обоях.

Также его можно установить в абсолютно любом месте вашего дома или квартиры, практически не испортив дизайна стены. Он охватывает большие участки и способен контролировать весь дом.

Особо полезное его качество – минимальный заряд тока. Если вдруг у вас имеются дети, которым все интересно, то это устройство для вас. Даже если они его разберут, то ничего с ними не случится.

Само по себе устройство небольшого размера, закладывать его можно в сам осветительный прибор. Беспроводных выключателей достаточно немного, они подразделяются лишь на три признака: сколькими светильниками они могут управлять, способ управления и возможность регулировки осветительными приборами. Главная его особенность – легкая установка, не требующая сил профессионала.

Подключение выключателей

В подключении дистанционных выключателей нет ничего сложного. При желании вы можете с легкостью своими руками установить устройство. Приемник имеет два или четыре провода, которые из него выходят, это зависит от того сколькими группами светильников он управляет.

Один из проводов это вход, другие же – выход. Для установки подобного устройства мастеру необходимо разорвать фазу, которая подает питание на осветительный прибор, а его просто последовательно включить в цепь.

По поводу самого выключателя все гораздо проще, чем кажется на первый взгляд. В стене высверливается отверстие, в него устанавливается стандартный подрозетник, а дальше нужно действовать как и с установкой обычного выключателя.

Когда устанавливают беспроводное устройство, все становится еще проще. Здесь вовсе провода не нужны, мастер просто закрепляет кнопку в коробочке, и готово. Как вы можете заметить, все не так уж сложно. Для установки дистанционных выключателей глубоких познаний в электрике не требуется. Вам достаточно просто знать немного о движении тока в цепи.

Подключение выключателя с пультом

Подключить дистанционный выключатель хоть с пультом, хоть беспроводной, не составит великого труда. Главное, это иметь минимальные знания электрики. Иметь представление о том, что такое фаза и цепь. Знание того, что нужно делать, какой провод к чему относить.

Установка дистанционных выключателей не займет у вас много времени и сил, поэтому совершенно никакой надобности вызывать мастера для установки. Человек, даже слабо разбирающийся в электрике, сможет установить дистанционный выключатель своими руками. Ведь система установки дистанционного выключателя фактически ничем не отличается от установки обычного выключателя в квартире. Подключение данных устройств происходит максимально близко к осветительному устройству.

Выбор устройства и его разновидность

Хорошее освещение является залогом нашего здорового зрения. Поэтому к выбору выключателей, будь то дистанционные устройства или обычные, нужно подходить с крайней осторожностью и внимательностью. Для частных двухэтажных домов хорошо подойдут дистанционные выключатели. Выключатели с пультом управления будут наиболее удобны в спальнях, где вы ляжете и сможете спокойно управлять освещением, зная, что пульт находится всегда в одном месте.

Для залов и гостиных наиболее удобными и рекомендуемыми будут беспроводные дистанционные устройства. Так же они удобны в использовании на участке, например, в беседке. Выключатели с пультом, все же подходят больше для домов или масштабных квартир с несколькими комнатами.

Главное помнить, что чем сложнее система управления устройства, тем больше она склонная к перепадам напряжения. А самые продаваемые товары являются наиболее кратковременными. При выборе дистанционного устройства, нужно опираться лишь на свои знания и особенности электрики и дизайна вашего дома.  Каким будет дистанционное устройство у вас, выбирать вам!

Какие же выключатели все-таки лучше? С пультом, беспроводные, с датчиком движения или же реагирующие на звук? Определенного ответа на данный вопрос нет. Как говорится, на вкус и цвет… Каждый прибор дистанционного управления по-своему хорош. У каждого есть свои плюсы и минусы. Также каждый хорош в своем применении, если определить его в подходящее для него место.

У нас есть множество фирм по продаже дистанционных выключателей, и у каждой индивидуальные особенности товара. Большей популярностью пользуется белорусская фирма «Ноотехника» со своими выключателями Сапфир. Товар данной фирмы исключительно белого цвета. Устройства способны регулировать яркость, что способствует долгому использованию ламп.

Главной новинкой функций товара является способность периодического включения и выключения, что создает эффект присутствия хозяев в доме. Это очень хорошая функция для тех, кто часто бывает в длительном отъезде!

Фото дистанционных выключателей

65 фото и основных схем подсоединения

На данном этапе времени трудно представить хотя бы один дом без выключателей света. Указанные агрегаты бывают различных видов, но все они довольно легко устанавливаются, их вполне сможет подсоединить к сети даже человек, обладающий базовыми знаниями электрики.

Инструменты

Прежде чем переходить к подсоединению выключателя к сети нужно подготовить ряд инструментов:

• фигурную, прямую и индикаторную отвертки;
• соединитель;
• наточенный нож;
• плоскогубцы.

Особенности разводки проводов

Схема подключения выключателя в зависимости от его типа (учитывается количество клавиш) немного разнится.

Наиболее простым вариантом является подключение одноклавишного выключателя, в таком случае всё можно сделать самостоятельно. В такой ситуации, в коробке распределения, присутствует всего 2 провода – ноль и фаза.

Провод синего цвета (ноль), соединяется с таким же проводом на светильнике. Вводная фаза изначально движется к устройству для выключения света, после чего снова возвращается в коробку распределения, а уже затем соединяется с фазой от лампочки.

Основным условием подключения одноклавишного выключателя света является внимательность, поскольку даже при наличии всего двух проводов, довольно часто встречаются ситуации, когда человек путает жилы.

Подключение двухклавишного выключателя потребует больших знаний электрики, это обосновывается тем, что все группы светильников имеют отдельный разрыв цепи. Как и с одноклавишным агрегатом, в коробке распределения присутствует две жилы. Провод синего цвета ещё на входе соединяется с другими проводами аналогичного цвета.

Существуют способы подключения выключателей без распределительной коробки, но они требуют больших навыков в электрике и выполняются, в основном профессионалами.

Фаза изначально проводиться на разрыв, на обе кнопки, затем осуществляется её фиксация в заранее предусмотренной выемке. Исходящие провода идут к каждой присутствующей группе осветительных приборов или на две отдельные лампочки.

Обязательно нужно учитывать тот факт, что задняя часть корпуса содержит три отверстия: два размещены по левую сторону, и ещё один по правую. Туда где только одно отверстие подсоединяется фаза входа, а туда, где два отверстия – фаза выхода, направляющаяся к светильнику.

При установке агрегата выключения света с тремя клавишами, нужно действовать по аналогии с установкой прибора, содержащего две клавишы. Ноль, как и в представленных вариантах, соединяют с нулями каждой отдельной группы лампочек.

Фазу ввода направляют на разрыв, а после этого делят на три разных фазных проводника, каждый из которых направляется к собственной группе лампочек.

Подключение через розетку

Если поблизости с планируемым местом установки агрегата для выключения света, располагается розетка, то можно запитать от неё фазу и ноль.

Для того чтобы подключение выключателя от розетки, оказалось успешным, нужно соблюдать такую последовательность действий:

Изначально нужно убрать из розетки подачу тока. Подобные действия можно выполнить, сняв напряжение со всего дома.

Нужно вскрыть розетку и проверить напряжение.

К фазе розетки подключается провод, вторая сторона которого прикрепляется на вводе выключателя. На вывод агрегата для выключения света, прикрепляется непосредственно подключенный к светильнику провод.

К нулевому контакту розетки прикрепляется провод, второй конец которого соединяется с выводом светильника. Таким же образом подключается защитный провод, только к соответствующему контакту светильника.

Закончив указанные манипуляции, следует выполнить укладку проводов, заизолировать проводящие ток участки и подать напряжение, чтобы проверить эффективность работы.

Особой популярностью на данном этапе времени начали пользоваться выключатели с подсветкой, при их установке желательно обратиться к профессионалу, поскольку неправильное соединение таких выключателей может отказать повышенную нагрузку на проводку, вследствие чего она подвергнется сгоранию.

При отсутствии базовых навыков в электрике, стоит отказаться даже от самостоятельной установки выключателей, содержащих одну клавишу.

С некоторыми фото выключателя можно ознакомиться ниже.

Фото процесса подключения выключателя

Также рекомендуем посетить:

Post Views: Статистика просмотров 2 216

Как подключить выключатель света: схемы

Очень часто требуется самостоятельно разветвить проводку по дому, установить розетки и коммутаторы. Главное – иметь под рукой инструкцию и схему верной установки. Так как подключить выключатель света своими руками очень просто, все можно сделать без помощи специалистов.

Виды

Существуют различные типы переключателей света, которые используются для управления лампами в квартире или доме. Рассмотрим основные:

1. Одноклавишные;
2. Двухклавишные;
3. Трехклавишные;
4. Сенсорные;
5. Дистанционные.

Одноклавишный коммутатор света является самым простым из существующих. В корпус устройства при помощи винтового соединения устанавливается металлическая скоба. Она управляет выключающей пластиной. По бокам скобы расположены лапки, при помощи которых вся конструкция устанавливается в коробку. Также в корпусе находится отделение с проводами.

Двухклавишный представляет собой два одноклавишных выключателя в одном корпусе. Особенностью является большее количество групп проводов. Вы можете подключить люстры с большим количеством лампочек или несколько ламп в разных комнатах. Аналогичную конструкцию имеют и трехклавишные модели.

Сенсорная модель работает за счет электрической схемы, встроенной в корпус. Часто оснащаются диодом, подсветкой или регулятором выключения. В коробе установлен специальный инфракрасный индикатор, который распознает тепло человеческого тела и замыкает контакты лампы. Модель с индикатором часто используется в местах общественного пользования.

Дистанционный прекрасно подойдет для управления освещением большого дома или квартиры. Он состоит из выключателя, оснащенного приёмником сигналов, и блока управления. Вы можете включать и выключать свет непосредственно от блока или используя для этой цели пульт. В основном используется в различных комплексах, а также в системе «Умный дом».

Как подключить одноклавишный

Для работы Вам понадобится выбранный коммутатор, распределительная коробка и лампа, к которой будет производиться подключение. Напрямую соединить однокнопочную модель очень просто. Как подключить одноклавишный выключатель света на одну лампочку:

1. Фазный провод сети питания нужно подключать только через контакты устройства переключения, в противном случае лампа всегда будет под напряжением, что очень опасно. Всегда фаза подключается на разрыв. Очень часто домашние мастера устанавливают соединение разрыва на нулевой провод, что может стать причиной короткого замыкания или даже возгорания;
2. Далее, последовательно соединяете провода настенного переключателя света и прибора освещения с питанием. Фаза питания – к коммутатору, ноль лампы к нулю фазе, фаза лампы с нулем выключателя.

Более сложно установить соединение на несколько ламп. Там нужно учитывать фазовые провода сразу нескольких потребителей. Просто будьте внимательны и строго следуйте озвученной схеме. Она работает следующим образом: при включении переключателя света (позиция вверх), на лампу начинает поступать электрический ток. Если клавишу опустить вниз – цепь разрывается, и поток направленных частиц прекращается.

Подключение двухклавишной модели

Стандартный двухкнопочный выключатель света предназначен для управления различными световыми устройства или несколькими группами одной лампы из единого места. Чаще всего их используют, если в люстре более 2 ламп (5,6). При этом нужно знать, что две клавиши используются для управления только двумя группами, если лампа разделена на большее их количество, то нужно использовать тройной переключатель.

Как самому подключить двухклавишный выключатель света:

1. В такой модели есть три контакта – ввод и два выхода. При этом к контакту ввода присоединяется фаза от распредкоробки, а выводы нужны для управления отдельных групп люстры;
2. В распределительную коробку нужно завести фазовый провод сети и её ноль;
3. Первым делом между собой соединяются все нулевые проводники. Фазный подводится к вводу электрического выключателя света;
4. Также в нём есть провода для каждой группы ламп. Они чаще всего разделены цветовой маркировкой. Чтобы каждая группа могла гореть независимо от другой, нужно каждую соединить с отдельным фазным проводом. К примеру, кабеля желтого и серого цвета: желтый отводится на группу 1, а серый – на группу 2;
5. Нулевой провод выключателя соединяется с нулями ламп и сети;
6. Остается только изолировать проводники.

При этом двойной выключатель света можно подключить так, чтобы при выключении одной группы (основной) выключалась и вторая (дополнительная), тогда схема будет немного иной. Нужно коммутировать устройством не каждую группу по отдельности, а обе сразу. Тройной можно соединять по аналогично схеме. Главное, чтобы при отключении клавиш разъединялась фаза, а не ноль.

Также очень часто требуется подключить коммутатор к лампе бра и розетке. Это очень экономит место в комнате, отведенное под электрические выходы. Тогда схема имеет следующий вид:

1. Розетка устанавливается параллельно к питающим проводам. Фаза соответственно к фазе сети, а ноль – к нолю;
2. Порядок включения светильника не меняется, делаем все также, как и описано выше.

Таким образом можно установить модель производства Legrand (Легранд), Viko, уаз или любые другие.

Как установить проходной

Сейчас очень популярной стала установка выключателей, которые позволяют из разных частей комнаты отключить одну группу. Рассмотрим, как правильно подключать проходные выключатели света:

1. В схеме учитывается соединительная коробка, т. к. без неё будет сложно осуществить подключение;
2. Нужно нулевой провод фазы завести в распредкоробку и соединить его с нулем лампы. Центральный фазный кабель соединяется с контактом ввода одного из выключателей на выбор;
3. После этого два переключаемых контакта одного выключателя требуется соединить с аналогичными выводами второго;
4. Теперь после соединения выключателей фаза с одного (к которому она была подключена ранее) переносится на второй. Все укладывается в коробку и закрывается.

Обязательно изолируйте все контакты, иначе они будут коротить. Многие специалисты рекомендуют пользоваться спайкой контактов – она надежнее и долговечнее, чем изолента.

1. Базовая работа коммутатора — коммутаторы Ethernet [Книга]

Ethernet связывают устройства Ethernet вместе путем ретрансляции кадров Ethernet между устройствами, подключенными к коммутаторам. Перемещая кадры Ethernet между портами коммутатора , коммутатор связывает трафик, переносимый отдельными сетевыми соединениями, в большую сеть Ethernet.

Ethernet выполняют свою функцию связывания, соединяя кадров Ethernet между сегментами Ethernet .Для этого они копируют кадры Ethernet с одного порта коммутатора на другой на основе адресов Media Access Control (MAC) в кадрах Ethernet. Мостовое соединение Ethernet было изначально определено в стандарте 802.1D IEEE для локальных и городских сетей: мосты управления доступом к среде (MAC). ^[]

Стандартизация мостовых операций в коммутаторах позволяет покупать коммутаторы у разных поставщиков, которые будут работать вместе при объединении в сеть.Это результат большой напряженной работы со стороны инженеров по стандартам, чтобы определить набор стандартов, которые поставщики могли бы согласовать и внедрить в свои конструкции коммутаторов.

Первые мосты Ethernet были двухпортовыми устройствами, которые могли связывать вместе два сегмента коаксиального кабеля исходной системы Ethernet. В то время Ethernet поддерживал подключения только к коаксиальным кабелям. Позже, когда была разработана витая пара Ethernet и стали широко доступны коммутаторы с множеством портов, они часто использовались в качестве центральной точки подключения или концентратора кабельных систем Ethernet, что привело к названию «коммутирующий концентратор».«Сегодня на рынке эти устройства называют просто переключателями.

С тех пор, как мосты Ethernet были впервые разработаны в начале 1980-х годов, многое изменилось. С годами компьютеры стали повсеместными, и многие люди используют несколько устройств на своей работе, включая ноутбуки, смартфоны и планшеты. Каждый телефон VoIP и каждый принтер — это компьютер, и даже системы управления зданием и средства контроля доступа (дверные замки) объединены в сеть. В современных зданиях есть несколько точек беспроводного доступа (AP) для обеспечения 802.11 сервисов Wi-Fi для смартфонов и планшетов, и каждая точка доступа также подключена к кабельной системе Ethernet. В результате современные сети Ethernet могут состоять из сотен коммутационных соединений в здании и тысяч коммутационных соединений в сети университетского городка.

Вы должны знать, что есть еще одно сетевое устройство, используемое для соединения сетей, которое называется маршрутизатором . Существуют большие различия в способах работы мостов и маршрутизаторов, и у них обоих есть преимущества и недостатки, как описано в разделе «Маршрутизаторы или мосты?».Вкратце, мосты перемещают кадры между сегментами Ethernet на основе адресов Ethernet с минимальной настройкой моста или без нее. Маршрутизаторы перемещают пакетов между сетями на основе адресов протокола высокого уровня, и каждая подключаемая сеть должна быть настроена в маршрутизаторе. Однако и мосты, и маршрутизаторы используются для построения более крупных сетей, и оба устройства на рынке называются коммутаторами.

Совет

Мы будем использовать слова «мост» и «коммутатор» как синонимы для описания мостов Ethernet.Однако обратите внимание, что «коммутатор» — это общий термин для сетевых устройств, которые могут функционировать как мосты или маршрутизаторы, или даже и то, и другое, в зависимости от их наборов функций и конфигурации. Дело в том, что с точки зрения сетевых экспертов, мост и маршрутизация — это разные виды коммутации пакетов с разными возможностями. Для наших целей мы будем следовать практике поставщиков Ethernet, которые используют слово «коммутатор» или, более конкретно, «коммутатор Ethernet» для описания устройств, соединяющих кадры Ethernet.

Хотя стандарт 802.1D предоставляет спецификации для соединения кадров локальной сети между портами коммутатора, а также для некоторых других аспектов базовой работы моста, стандарт также осторожен, чтобы не указывать такие проблемы, как производительность моста или коммутатора или способ коммутатора. должен быть построен. Вместо этого поставщики конкурируют друг с другом, предлагая коммутаторы по разным ценам и с разными уровнями производительности и возможностей.

Результатом стал большой и конкурентный рынок коммутаторов Ethernet, увеличивающий количество вариантов, которые у вас есть как у клиента.Широкий спектр моделей и возможностей коммутаторов может сбивать с толку. В главе 4 мы обсуждаем переключатели специального назначения и их использование.

Сети существуют для перемещения данных между компьютерами. Для выполнения этой задачи сетевое программное обеспечение организует перемещаемые данные в кадры Ethernet. Кадры перемещаются по сетям Ethernet, а поле данных кадра используется для передачи данных между компьютерами. Кадры — это не что иное, как произвольные последовательности информации, формат которой определен в стандарте.

Формат кадра Ethernet включает в себя адрес назначения в начале, содержащий адрес устройства, на которое отправляется кадр. ^[] Затем идет адрес источника, содержащий адрес устройства, отправляющего фрейм. За адресами следуют различные другие поля, включая поле данных, в котором передаются данные между компьютерами, как показано на рисунке 1-1.

Рисунок 1-1. Формат кадра Ethernet

Кадры определены на уровне 2 или уровне канала передачи данных семиступенчатой ​​сетевой модели Open Systems Interconnection (OSI) .Семислойная модель была разработана для организации видов информации, передаваемой между компьютерами. Он используется для определения того, как эта информация будет отправляться, и для структурирования разработки стандартов передачи информации. Поскольку коммутаторы Ethernet работают с фреймами локальной сети на уровне канала передачи данных, вы иногда можете услышать их, называемые устройствами канального уровня, а также устройствами уровня 2 или коммутаторами уровня 2. ^[]

Коммутаторы Ethernet спроектированы таким образом, что их операции невидимы для устройств в сети, что объясняет, почему такой подход к соединению сетей также называется прозрачным мостом .«Прозрачный» означает, что когда вы подключаете коммутатор к системе Ethernet, никакие изменения в кадрах Ethernet, соединенных мостом, не вносятся. Коммутатор автоматически начнет работать, не требуя какой-либо конфигурации на коммутаторе или каких-либо изменений со стороны компьютеров, подключенных к сети Ethernet, что делает работу коммутатора прозрачной для них.

Далее мы рассмотрим основные функции, используемые в мосте, чтобы сделать возможным пересылку кадров Ethernet с одного порта на другой.

Коммутатор Ethernet управляет передачей кадров между портами коммутатора, подключенными к кабелям Ethernet, с использованием правил пересылки трафика , описанных в стандарте моста IEEE 802.1D. Перенаправление трафика основано на изучении адресов. Коммутаторы принимают решения о пересылке трафика на основе 48-битных адресов управления доступом к среде (MAC), используемых в стандартах LAN, включая Ethernet.

Для этого коммутатор изучает, какие устройства, называемые в стандарте станциями , в каких сегментах сети, просматривая адреса источников во всех получаемых им кадрах.Когда устройство Ethernet отправляет фрейм, оно помещает в него два адреса. Эти два адреса — это адрес назначения устройства, на которое он отправляет фрейм, и адрес источника , который является адресом устройства, отправляющего фрейм.

Путь «обучения» коммутатора довольно прост. Как и все интерфейсы Ethernet, каждый порт на коммутаторе имеет уникальный заводской MAC-адрес . Однако, в отличие от обычного устройства Ethernet, которое принимает только адресованные ему кадры, интерфейс Ethernet, расположенный в каждом порту коммутатора, работает в беспорядочном режиме .В этом режиме интерфейс запрограммирован на получение всех кадров, которые он видит на этом порту, а не только кадров, отправляемых на MAC-адрес интерфейса Ethernet на этом порту коммутатора.

По мере приема каждого кадра на каждом порту программное обеспечение коммутации смотрит на адрес источника кадра и добавляет этот адрес источника в таблицу адресов, которую поддерживает коммутатор. Таким образом коммутатор автоматически обнаруживает, какие станции доступны на каких портах.

На Рис. 1-2 показан коммутатор, соединяющий шесть устройств Ethernet.Для удобства мы используем короткие номера для адресов станций вместо фактических 6-байтовых MAC-адресов. Когда станции отправляют трафик, коммутатор принимает каждый отправленный кадр и строит таблицу, более формально называемую базой данных пересылки , которая показывает, какие станции и на каких портах доступны. После того, как каждая станция передала хотя бы один кадр, коммутатор получит базу данных пересылки, такую ​​как показано в таблице 1-1.

Рисунок 1-2. Изучение адреса в коммутаторе

Таблица 1-1.База данных переадресации, поддерживаемая коммутатором

6 0007

6 7

Эта база данных используется коммутатором для принятия решения о пересылке пакетов в процессе, называемом адаптивная фильтрация .Без базы данных адресов коммутатор должен был бы отправлять трафик, полученный на любом заданном порту, через все другие порты, чтобы гарантировать, что он достиг пункта назначения. В базе данных адресов трафик фильтруется в соответствии с его адресатом. Коммутатор является «адаптивным» за счет автоматического изучения новых адресов. Эта способность к обучению позволяет вам добавлять новые станции в вашу сеть без необходимости вручную настраивать коммутатор, чтобы знать о новых станциях, или станциям, чтобы знать о коммутаторе. ^[]

Когда коммутатор получает кадр, предназначенный для адреса станции, которую он еще не видел, коммутатор отправляет кадр на все порты, кроме порта, на который он прибыл. ^[] Этот процесс называется лавинной рассылкой и более подробно поясняется позже в разделе «лавинная рассылка кадров».

После того, как коммутатор создал базу данных адресов, он получает всю информацию, необходимую для выборочной фильтрации и пересылки трафика. Пока коммутатор изучает адреса, он также проверяет каждый кадр, чтобы принять решение о пересылке пакета на основе адреса назначения в кадре.Давайте посмотрим, как решение о переадресации работает в коммутаторе с восемью портами, как показано на рисунке 1-2.

Предположим, что кадр отправляется со станции 15 на станцию ​​20. Поскольку кадр отправляется станцией 15, коммутатор считывает кадр через порт 6 и использует свою базу данных адресов, чтобы определить, какой из его портов связан с адресом назначения. в этом кадре. Здесь адрес назначения соответствует станции 20, а база данных адресов показывает, что для достижения станции 20 кадр должен быть отправлен через порт 2.

Каждый порт коммутатора может сохранять кадры в памяти перед их передачей по кабелю Ethernet, подключенному к порту. Например, если порт уже занят передачей, когда фрейм прибывает для передачи, то фрейм может удерживаться на короткое время, необходимое порту для завершения передачи предыдущего фрейма. Для передачи кадра коммутатор помещает кадр в очередь коммутации пакетов для передачи на порт 2.

Во время этого процесса коммутатор, передающий кадр Ethernet с одного порта на другой, не вносит изменений в данные, адреса или другие поля. базового кадра Ethernet.В нашем примере кадр передается без изменений на порт 2, точно так же, как он был получен на порту 6. Таким образом, работа коммутатора прозрачна для всех станций в сети.

Обратите внимание, что коммутатор не будет пересылать кадр, предназначенный для станции, которая находится в базе данных переадресации, на порт, если этот порт не подключен к целевому назначению. Другими словами, трафик, предназначенный для устройства на данном порту, будет отправляться только на этот порт; никакие другие порты не увидят трафик, предназначенный для этого устройства.Эта логика коммутации обеспечивает изоляцию трафика только от тех кабелей или сегментов Ethernet, которые необходимы для получения кадра от отправителя и передачи этого кадра на устройство назначения.

Это предотвращает поток ненужного трафика в другие сегменты сетевой системы, что является основным преимуществом коммутатора. Это контрастирует с ранней системой Ethernet, где трафик с любой станции был замечен всеми другими станциями, независимо от того, хотели они данных или нет. Фильтрация трафика коммутатора снижает нагрузку на трафик, переносимую набором кабелей Ethernet, подключенных к коммутатору, тем самым более эффективно используя пропускную способность сети.

Коммутаторы автоматически удаляют записи в базе данных переадресации по истечении определенного периода времени — обычно пяти минут — если они не видят никаких кадров со станции. Следовательно, если станция не отправляет трафик в течение определенного периода, коммутатор удаляет запись о переадресации для этой станции. Это предотвращает переполнение базы данных пересылки устаревшими записями, которые могут не соответствовать действительности.

Конечно, когда время ввода адреса истекло, коммутатор не будет иметь никакой информации в базе данных для этой станции в следующий раз, когда коммутатор получит предназначенный для него кадр.Это также происходит, когда станция вновь подключается к коммутатору или когда станция была выключена и снова включается более чем через пять минут. Так как же коммутатор обрабатывает пересылку пакетов для неизвестной станции?

Решение простое: коммутатор пересылает кадр, предназначенный для неизвестной станции, на все порты коммутатора, кроме того, на котором он был получен, таким образом лавинно отправляет кадр всем остальным станциям. Флудинг фрейма гарантирует, что фрейм с неизвестным адресом назначения достигнет всех сетевых подключений и будет услышан правильным устройством назначения, предполагая, что он активен и находится в сети.Когда неизвестное устройство отвечает обратным трафиком, коммутатор автоматически узнает, к какому порту подключено устройство, и больше не будет лавинно перенаправлять трафик на это устройство.

Широковещательный и многоадресный трафик

В дополнение к передаче кадров, направленных на один адрес, локальные сети могут отправлять кадры, направленные на групповой адрес, называемый многоадресным адресом , который может быть принят группой станций. Они также могут отправлять кадры, направленные на все станции, используя широковещательный адрес .Групповые адреса всегда начинаются с определенной битовой комбинации, определенной в стандарте Ethernet, что позволяет коммутатору определять, какие кадры предназначены для определенного устройства, а не для группы устройств.

Кадр, отправленный на адрес назначения многоадресной рассылки, может быть получен всеми станциями, настроенными на прослушивание этого адреса многоадресной рассылки. Программное обеспечение Ethernet, также называемое программным обеспечением «драйвер интерфейса», программирует интерфейс для приема кадров, отправленных на групповой адрес, так что интерфейс теперь является членом этой группы.Адрес интерфейса Ethernet, назначенный на заводе, называется одноадресным адресом , и любой заданный интерфейс Ethernet может принимать одноадресные и многоадресные кадры. Другими словами, интерфейс может быть запрограммирован на прием кадров, отправленных на один или несколько групповых адресов многоадресной рассылки, а также кадров, отправленных на одноадресный MAC-адрес, принадлежащий этому интерфейсу.

Широковещательная и многоадресная пересылка

Широковещательный адрес — это специальная многоадресная группа: группа всех станций в сети.Пакет, отправленный на широковещательный адрес (адрес всех единиц), получает каждая станция в локальной сети. Поскольку широковещательные пакеты должны приниматься всеми станциями в сети, коммутатор достигнет этой цели путем лавинной рассылки широковещательных пакетов на все порты, кроме порта, на который он был получен, поскольку нет необходимости отправлять пакет обратно на исходное устройство. Таким образом, широковещательный пакет, отправленный любой станцией, достигнет всех других станций в локальной сети.

Многоадресный трафик может быть более трудным, чем широковещательные кадры.Более сложные (и обычно более дорогие) коммутаторы включают поддержку протоколов обнаружения групп многоадресной рассылки, которые позволяют каждой станции сообщать коммутатору об адресах групп многоадресной рассылки, которые она хочет услышать, поэтому коммутатор будет отправлять многоадресные пакеты только на порты. подключены к станциям, которые проявили интерес к приему многоадресного трафика. Однако более дешевые коммутаторы, не имеющие возможности обнаруживать, какие порты подключены к станциям, прослушивающим данный многоадресный адрес, должны прибегать к лавинной рассылке многоадресных пакетов на все порты, кроме порта, на который был получен многоадресный трафик, как и широковещательные пакеты.

Использование широковещательной и многоадресной передачи

Станции отправляют широковещательные и многоадресные пакеты по ряду причин. Сетевые протоколы высокого уровня, такие как TCP / IP, используют широковещательные или многоадресные кадры как часть процесса обнаружения адресов. Широковещательные и многоадресные рассылки также используются для динамического назначения адресов, которое происходит при первом включении станции и требуется найти сетевой адрес высокого уровня. Многоадресная рассылка также используется некоторыми мультимедийными приложениями, которые отправляют аудио- и видеоданные в кадрах многоадресной рассылки для приема группами станций, а также в многопользовательских играх как способ отправки данных группе игроков.

Следовательно, в типичной сети будет некоторый уровень широковещательного и многоадресного трафика. Пока количество таких кадров остается на разумном уровне, проблем не будет. Однако, когда многие станции объединены коммутаторами в одну большую сеть, широковещательная и многоадресная лавинная рассылка коммутаторов может привести к значительному объему трафика. Большие объемы широковещательного или многоадресного трафика могут вызвать перегрузку сети, поскольку каждое устройство в сети должно принимать и обрабатывать широковещательные рассылки и определенные типы многоадресных рассылок; при достаточно высоких скоростях передачи пакетов могут возникнуть проблемы с производительностью станций.

Потоковые приложения (видео), отправляющие многоадресную рассылку с высокой скоростью, могут генерировать интенсивный трафик. Системы резервного копирования и дублирования дисков, основанные на многоадресной рассылке, также могут генерировать большой трафик. Если этот трафик пересылается на все порты, сеть может перегружаться. Один из способов избежать этой перегрузки — ограничить общее количество станций, подключенных к одной сети, чтобы скорость широковещательной и многоадресной рассылки не стала настолько высокой, чтобы создавать проблемы.

Другой способ ограничить скорость многоадресных и широковещательных пакетов — разделить сеть на несколько виртуальных локальных сетей (VLAN) .Еще один способ — использовать маршрутизатор, также называемый коммутатором уровня 3. Поскольку маршрутизатор не пересылает автоматически широковещательные и многоадресные рассылки, это создает отдельные сетевые системы. ^[] Эти методы управления распространением многоадресных и широковещательных рассылок обсуждаются в Главе 2 и Главе 3 соответственно.

До сих пор мы видели, как один коммутатор может пересылать трафик на основе динамически создаваемой базы данных пересылки. Основная трудность этой простой модели работы коммутатора заключается в том, что множественные соединения между коммутаторами могут создавать петли, приводящие к перегрузке и перегрузке сети.

Конструкция и работа Ethernet требует, чтобы между любыми двумя станциями мог существовать только один путь передачи пакетов. Ethernet растет за счет расширения ветвей в топологии сети , называемой древовидной структурой, которая состоит из нескольких коммутаторов, ответвляющихся от центрального коммутатора. Опасность заключается в том, что в достаточно сложной сети коммутаторы с несколькими соединениями между коммутаторами могут создавать петли в сети.

В сети с коммутаторами, соединенными вместе для формирования петли пересылки пакетов, пакеты будут бесконечно циркулировать по петле, создавая очень высокий уровень трафика и вызывая перегрузку.

Зацикленные пакеты будут циркулировать с максимальной скоростью сетевых каналов, пока скорость трафика не станет настолько высокой, что сеть станет насыщенной. Широковещательные и многоадресные кадры, а также одноадресные кадры неизвестным адресатам обычно лавинно рассылаются на все порты базового коммутатора, и весь этот трафик будет циркулировать в таком цикле. После формирования петли этот режим сбоя может произойти очень быстро, в результате чего сеть будет полностью занята отправкой широковещательных, многоадресных и неизвестных кадров, и станциям будет очень трудно отправлять фактический трафик.

К сожалению, таких петель, как пунктирный путь, показанный стрелками на рис. 1-3, слишком легко реализовать, несмотря на все ваши попытки их избежать. По мере того, как сети разрастаются и включают в себя все больше коммутаторов и коммутационных шкафов, становится трудно точно знать, как все соединено между собой, и не дать людям по ошибке создать петлю.

Рисунок 1-3. Петля пересылки между коммутаторами

Хотя петля на чертеже должна быть очевидной, в достаточно сложной сетевой системе любому, кто работает в сети, может быть сложно узнать, подключены ли коммутаторы таким образом, чтобы петлевые пути.Стандарт моста IEEE 802.1D предоставляет протокол связующего дерева, чтобы избежать этой проблемы, автоматически подавляя петли пересылки.

Назначение протокола связующего дерева (STP) — позволить коммутаторам автоматически создавать набор путей без петель, даже в сложной сети с несколькими путями, соединяющими несколько коммутаторов. Он предоставляет возможность динамически создавать древовидную топологию в сети, блокируя пересылку любых пакетов на определенных портах, и гарантирует, что набор коммутаторов Ethernet может автоматически конфигурироваться для создания путей без петель.Стандарт IEEE 802.1D описывает работу связующего дерева, и каждый коммутатор, заявляющий о соответствии стандарту 802.1D, должен иметь возможность связующего дерева. ^[]

Работа алгоритма связующего дерева основана на сообщениях конфигурации, отправляемых каждым коммутатором в пакетах, называемых блоками данных протокола моста или BPDU. Каждый пакет BPDU отправляется на многоадресный адрес назначения, назначенный для операции связующего дерева. Все коммутаторы IEEE 802.1D присоединяются к группе многоадресной рассылки BPDU и прослушивают фреймы, отправленные на этот адрес, так что каждый коммутатор может отправлять и получать сообщения конфигурации связующего дерева. ^[]

Процесс создания связующего дерева начинается с использования информации в сообщениях конфигурации BPDU для автоматического выбора корневого моста . Выбор основан на идентификаторе моста (BID), который, в свою очередь, основан на комбинации настраиваемого значения приоритета моста (32 768 по умолчанию) и уникального MAC-адреса Ethernet, назначенного каждому мосту для использования процессом связующего дерева. называется системный MAC. Мосты отправляют друг другу пакеты BPDU, и мост с наименьшим BID автоматически выбирается в качестве корневого моста.

Если для приоритета моста было оставлено значение по умолчанию 32 768, то мост с наименьшим числовым значением Ethernet-адреса будет выбран в качестве корневого моста. ^[] В примере, показанном на рисунке 1-4, коммутатор 1 имеет самый низкий BID, и конечный результат процесса выбора связующего дерева состоит в том, что коммутатор 1 стал корневым мостом. Выбор корневого моста создает основу для остальных операций, выполняемых протоколом связующего дерева.

Выбор пути с наименьшей стоимостью

После выбора корневого моста каждый некорневой мост использует эту информацию, чтобы определить, какой из его портов имеет наименее затратный путь к корневому мосту, а затем назначает этот порт корневым. порт (RP).Все остальные мосты определяют, какой из их портов, подключенных к другим каналам, имеет наименее затратный путь к корневому мосту. Мосту с наименее затратным путем назначается роль назначенного моста (DB), а порты в DB назначаются как назначенные порты (DP).

Рисунок 1-4. Операция связующего дерева

Стоимость пути основана на скорости, с которой работают порты, причем более высокие скорости приводят к снижению затрат. По мере того как пакеты BPDU проходят через систему, они накапливают информацию о количестве портов, через которые они проходят, и о скорости каждого порта.Пути с более медленными портами будут иметь более высокие затраты. Общая стоимость данного пути через несколько коммутаторов — это сумма затрат всех портов на этом пути.

Подсказка

Если существует несколько путей к корню с одинаковой стоимостью, то будет использоваться путь, подключенный к мосту с наименьшим идентификатором моста.

В конце этого процесса мосты выбрали набор корневых портов и назначенных портов, что позволяет мостам удалять все кольцевые пути и поддерживать дерево пересылки пакетов, которое охватывает весь набор устройств, подключенных к сети. , отсюда и название «протокол связующего дерева».”

После того, как процесс связующего дерева определил состояние порта, комбинация корневых портов и назначенных портов предоставляет алгоритму связующего дерева информацию, необходимую для определения наилучших путей и блокировки всех других путей. Пересылка пакетов на любом порту, который не является корневым портом или назначенным портом, отключена , блокируя пересылку пакетов на этот порт.

Пока заблокированные порты не пересылают пакеты, они продолжают получать BPDU. Заблокированный порт показан на рис. 1-4 с буквой «B», указывающей, что порт 10 на коммутаторе 3 находится в режиме блокировки и что канал не пересылает пакеты. Протокол Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) отправляет пакеты BPDU каждые две секунды для отслеживания состояния сети, и заблокированный порт может стать разблокированным при обнаружении изменения пути.

Состояния портов связующего дерева

Когда активное устройство подключено к порту коммутатора, порт проходит через несколько состояний, поскольку он обрабатывает любые BPDU, которые он может получить, и процесс связующего дерева определяет, в каком состоянии должен находиться порт. в любой момент времени. Два состояния называются прослушивание и обучение , во время которых процесс связующего дерева прослушивает BPDU, а также изучает адреса источника из любых полученных кадров.

На рисунке 1-5 показаны состояния портов связующего дерева, которые включают следующее:

Отключено

Порт в этом состоянии был намеренно отключен администратором или автоматически отключен из-за разрыва соединения. Это также может быть порт, который вышел из строя и больше не работает. В отключенное состояние можно войти или выйти из любого другого состояния.

Блокировка

Порт, который включен, но не является корневым или назначенным портом, может вызвать петлю коммутации, если он был активен.Чтобы этого избежать, порт переводится в состояние блокировки. Данные станции не отправляются и не принимаются через блокирующий порт. После инициализации порта (соединение устанавливается, включается питание) порт обычно переходит в состояние блокировки. После обнаружения с помощью BPDU или тайм-аутов того, что порту может потребоваться стать активным, порт перейдет в состояние прослушивания на пути к состоянию пересылки. Блокирующий порт также может перейти в состояние пересылки, если другие ссылки не работают. Данные BPDU по-прежнему принимаются, пока порт находится в состоянии блокировки.

Прослушивание

В этом состоянии порт отбрасывает трафик, но продолжает обрабатывать пакеты BPDU, полученные через порт, и воздействует на любую новую информацию, которая может заставить порт вернуться в заблокированное состояние. На основе информации, полученной в блоках BPDU, порт может перейти в состояние обучения. Состояние прослушивания позволяет алгоритму связующего дерева решить, будут ли атрибуты этого порта, такие как стоимость порта, заставлять порт стать частью связующего дерева или вернуться в состояние блокировки.

Обучение

В этом состоянии порт еще не пересылает кадры, но он изучает адреса источника из любых полученных кадров и добавляет их в базу данных фильтрации. Коммутатор заполнит таблицу MAC-адресов пакетами, полученными через порт (до истечения таймера), прежде чем перейти в состояние пересылки.

Пересылка

Это рабочее состояние, в котором порт отправляет и принимает данные станции. Входящие BPDU также отслеживаются, чтобы мост мог определить, нужно ли ему перевести порт в состояние блокировки для предотвращения образования петли.

Рисунок 1-5. Состояния портов связующего дерева

В исходном протоколе связующего дерева состояния прослушивания и обучения длились 30 секунд, в течение которых пакеты не пересылались. В новом протоколе Rapid Spanning Tree Protocol можно назначить тип порта «edge» для порта, что означает, что порт, как известно, подключен к конечной станции (пользовательский компьютер, VoIP-телефон, принтер и т. Д.) И не к другому переключателю. Это позволяет конечному автомату RSTP обходить процессы обучения и прослушивания на этом порту и немедленно переходить в состояние пересылки.Разрешение станции немедленно начать отправку и получение пакетов помогает избежать таких проблем, как тайм-ауты приложений на компьютерах пользователей при их перезагрузке. ^[] Хотя это не требуется для работы RSTP, полезно вручную настроить граничные порты RSTP с их типом порта, чтобы избежать проблем на компьютерах пользователей. Установка типа порта на граничный также означает, что RSTP не нужно отправлять пакет BPDU при изменении состояния канала (соединение вверх или вниз) на этом порту, что помогает уменьшить объем трафика связующего дерева в сети.

Подсказка

Изобретатель протокола связующего дерева, Радиа Перлман, написала стихотворение, описывающее, как это работает. ^[] При чтении стихотворения полезно знать, что в математических терминах сеть может быть представлена ​​как тип графа, называемого сеткой, и что цель протокола связующего дерева — превратить любую заданную сетевую сетку в дерево. структура без петель, охватывающая весь набор сегментов сети.

Думаю, я никогда не увижу
График красивее дерева.
Дерево, ключевое свойство которого
— это соединение без петель.
Дерево, которое должно обязательно охватывать
Так что пакеты могут достигать любой LAN.
Сначала нужно выбрать корень.
По ID он избран.
Трассируются пути с наименьшей стоимостью от корня.
В дереве размещены эти пути.
Сетка создается такими людьми, как я,
Затем мосты находят остовное дерево.

— Радиа Перлман Алгорим

Это краткое описание предназначено только для предоставления основных концепций, лежащих в основе работы системы.Как и следовало ожидать, здесь не описаны другие подробности и сложности. Полная информация о том, как работает конечный автомат связующего дерева, описана в стандартах IEEE 802.1, с которыми можно ознакомиться для более полного понимания протокола и того, как он функционирует. Подробные сведения об улучшениях связующего дерева для конкретных поставщиков можно найти в документации поставщика. См. Приложение A для ссылок на дополнительную информацию.

Исходный протокол связующего дерева, стандартизованный в IEEE 802.1D определил единый процесс связующего дерева, работающий на коммутаторе, управляющий всеми портами и VLAN с помощью одного конечного автомата связующего дерева. Ничто в стандарте не запрещает поставщику разрабатывать свои собственные улучшения в развертывании связующего дерева. Некоторые поставщики создали свои собственные реализации, в одном случае предоставляя отдельный процесс связующего дерева для каждой VLAN. Этот подход был использован Cisco Systems для версии, которую они называют связующим деревом для каждой VLAN (PVST).

Стандартный протокол связующего дерева IEEE эволюционировал с годами.Обновленная версия, получившая название Rapid Spanning Tree Protocol, была определена в 2004 году. Как следует из названия, Rapid Spanning Tree увеличила скорость, с которой работает протокол. RSTP был разработан для обеспечения обратной совместимости с исходной версией связующего дерева. Стандарт 802.1Q включает как RSTP, так и новую версию связующего дерева под названием Multiple Spanning Tree (MST), которое также разработано для обеспечения обратной совместимости с предыдущими версиями. ^[] MST дополнительно обсуждается в Виртуальных локальных сетях.

При построении сети с несколькими коммутаторами вам необходимо обратить особое внимание на то, как поставщик ваших коммутаторов развернул связующее дерево, а также на версию связующего дерева, которую используют ваши коммутаторы. Наиболее часто используемые версии, классический STP и более новый RSTP, совместимы и не требуют настройки, что приводит к операции «plug and play».

Прежде чем вводить новый коммутатор в работу в сети, внимательно прочтите документацию поставщика и убедитесь, что вы понимаете, как все работает.Некоторые поставщики могут не включать связующее дерево по умолчанию для всех портов. Другие поставщики могут реализовать специальные функции или версии связующего дерева для конкретных поставщиков. Как правило, поставщик прилагает все усилия, чтобы убедиться, что его реализация связующего дерева «просто работает» со всеми другими коммутаторами, но существует достаточно вариаций в функциях и конфигурации связующего дерева, при которых вы можете столкнуться с проблемами. Чтение документации и тестирование новых коммутаторов перед их развертыванием в сети может помочь избежать любых проблем.

Одиночное полнодуплексное соединение Ethernet предназначено для перемещения кадров Ethernet между интерфейсами Ethernet на каждом конце соединения. Он работает с известной скоростью передачи данных и известной максимальной частотой кадров. ^[] Все соединения Ethernet с заданной скоростью будут иметь одинаковые характеристики скорости передачи данных и частоты кадров. Однако добавление коммутаторов в сеть создает более сложную систему. Теперь ограничения производительности вашей сети становятся комбинацией производительности подключений Ethernet и производительности коммутаторов, а также любых перегрузок, которые могут возникнуть в системе, в зависимости от топологии.Вы должны убедиться, что приобретаемые вами коммутаторы обладают достаточной производительностью для выполнения своей работы.

Производительность внутренней коммутирующей электроники может быть не в состоянии поддерживать полную частоту кадров, поступающую со всех портов. Другими словами, если все порты одновременно представляют коммутатору высокие нагрузки трафика, которые также являются непрерывными, а не только короткими пакетами, коммутатор может не справиться с объединенной скоростью трафика и может начать отбрасывать кадры. Это известно как , блокировка , состояние в системе коммутации, в которой недостаточно ресурсов для обеспечения потока данных через коммутатор.Неблокирующий коммутатор — это коммутатор, который обеспечивает достаточную внутреннюю коммутационную способность для обработки полной нагрузки, даже когда все порты одновременно активны в течение длительных периодов времени. Однако даже неблокирующий коммутатор будет отбрасывать кадры, когда порт становится перегруженным, в зависимости от шаблонов трафика.

Производительность пересылки пакетов

Типичное аппаратное обеспечение коммутатора имеет выделенные вспомогательные схемы, которые предназначены для повышения скорости, с которой коммутатор может пересылать кадры и выполнять такие важные функции, как поиск адресов кадров в базе данных фильтрации адресов.Поскольку вспомогательные схемы и высокоскоростная буферная память являются более дорогими компонентами, общая производительность коммутатора представляет собой компромисс между стоимостью этих высокопроизводительных компонентов и ценой, которую готовы платить большинство клиентов. Таким образом, вы обнаружите, что не все переключатели работают одинаково.

Некоторые менее дорогие устройства могут иметь более низкую производительность пересылки пакетов, меньшие таблицы фильтрации адресов и меньшие размеры буферной памяти. Коммутаторы большего размера с большим количеством портов обычно имеют компоненты с более высокой производительностью и более высокую цену.Коммутаторы, способные обрабатывать максимальную частоту кадров на всех своих портах, также называемые неблокирующими коммутаторами, могут работать на скорости канала . В наши дни широко распространены полностью неблокирующие коммутаторы, которые могут обрабатывать максимальную скорость передачи данных одновременно на всех портах, но всегда полезно проверить технические характеристики коммутатора, который вы рассматриваете.

Требуемая производительность и стоимость приобретаемых коммутаторов могут варьироваться в зависимости от их расположения в сети.Коммутаторы, которые вы используете в ядре сети, должны иметь достаточно ресурсов для обработки высоких нагрузок трафика. Это потому, что ядро ​​сети — это место, где сходится трафик от всех станций сети. Базовые коммутаторы должны иметь ресурсы для обработки нескольких разговоров, высокой нагрузки и длительного трафика. С другой стороны, коммутаторы, используемые на границах сети, могут иметь более низкую производительность, поскольку они требуются только для обработки нагрузки трафика непосредственно подключенных станций.

Все коммутаторы содержат некоторую высокоскоростную буферную память, в которой хранится кадр, хотя и ненадолго, прежде чем он будет перенаправлен на другой порт или порты коммутатора. Этот механизм известен как коммутация с промежуточным хранением . Все коммутаторы, совместимые с IEEE 802.1D, работают в режиме хранения и пересылки, в котором пакет полностью принимается портом и помещается в буферную память высокоскоростного порта (сохраняется) перед пересылкой. Больший объем буферной памяти позволяет мосту обрабатывать более длинные потоки последовательных кадров, повышая производительность коммутатора при наличии всплесков трафика в локальной сети.Обычная конструкция коммутатора включает пул высокоскоростной буферной памяти, которую можно динамически распределять для отдельных портов коммутатора по мере необходимости.

Учитывая, что коммутатор — это компьютер специального назначения, центральный процессор и оперативная память коммутатора важны для таких функций, как операции связующего дерева, предоставление управляющей информации , управление потоками многоадресных пакетов и управление портом коммутатора и конфигурацией функций.

Как обычно в компьютерной индустрии, чем выше производительность процессора и оперативной памяти, тем лучше, но вы также заплатите больше.Продавцы часто не упрощают поиск спецификаций ЦП и ОЗУ коммутатора. Как правило, более дорогие коммутаторы предоставляют эту информацию, но вы не сможете заказать более быстрый процессор или больше оперативной памяти для данного коммутатора. Вместо этого это информация, полезная для сравнения моделей от поставщика или среди поставщиков, чтобы увидеть, какие коммутаторы имеют лучшие характеристики.

Производительность коммутатора включает в себя ряд показателей, включая максимальную полосу пропускания или коммутационную способность электронных компонентов коммутатора пакетов внутри коммутатора.Вы также должны увидеть максимальное количество MAC-адресов, которое может содержать база данных адресов, а также максимальную скорость в пакетах в секунду, которую коммутатор может пересылать на объединенный набор портов.

Здесь показан набор спецификаций коммутатора, скопированный из типовой таблицы данных поставщика. Спецификации поставщика выделены жирным шрифтом. Для простоты в нашем примере мы показываем спецификации небольшого недорогого коммутатора с пятью портами. Это предназначено, чтобы показать вам некоторые типичные значения переключателей, а также помочь вам понять, что означают значения и что происходит, когда маркетинг и спецификации встречаются на одной странице.

Экспедирование

С промежуточным хранением

Относится к стандартному мосту 802.1D, при котором пакет полностью принимается через порт и в буфер порта («хранилище») перед пересылкой.

Буферизация пакетов 128 КБ на кристалле

Общий объем буферизации пакетов, доступный для всех портов. Буферизация распределяется между портами по запросу. Это типичный уровень буферизации для небольшого легкого пятипортового коммутатора, предназначенного для поддержки клиентских подключений в домашнем офисе.

Tip

Некоторые коммутаторы, предназначенные для использования в центрах обработки данных и других специализированных сетях, поддерживают режим работы, называемый сквозной коммутацией , в котором процесс пересылки пакетов начинается до того, как весь пакет будет считан в буферную память. Цель состоит в том, чтобы сократить время, необходимое для пересылки пакета через коммутатор. Этот метод также пересылает пакеты с ошибками, поскольку он начинает пересылку пакета до того, как будет получено поле проверки ошибок.

Производительность

Пропускная способность: 10 Гбит / с (без блокировки)

Поскольку этот коммутатор может обрабатывать полную нагрузку трафика по всем портам, работающим с максимальной скоростью трафика на каждом порту, это неблокирующий коммутатор. Пять портов могут работать со скоростью до 1 Гбит / с каждый. В полнодуплексном режиме максимальная скорость через коммутатор со всеми активными портами составляет 5 Гбит / с в исходящем направлении (также называемом «исходящим») и 5 ​​Гбит / с во входящем направлении (также называемом «входящим». »).Поставщики любят указывать в своих спецификациях совокупную пропускную способность 10 Гбит / с, хотя входящие данные 5 Гбит / с на пяти портах отправляются как 5 Гбит / с исходящих данных. Если бы вы считали максимальную совокупную передачу данных через коммутатор равной 5 Гбит / с, вы были бы правы технически, но не преуспели бы в маркетинге. ^[]

Стоимость пересылки

Порт 10 Мбит / с: 14800 пакетов / с
Порт 100 Мбит / с: 148 800 пакетов / с
Порт 1000 Мбит / с: 1 480 000 пакетов / с

Эти спецификации показывают, что порты могут обрабатывать полную скорость коммутации пакетов, состоящую из кадров Ethernet минимального размера (64 байта), что является такой же высокой, как скорость передачи пакетов при минимальном размере кадра.Фреймы большего размера будут иметь более низкую скорость передачи пакетов в секунду, поэтому это максимальная производительность коммутатора Ethernet. Это показывает, что коммутатор может поддерживать максимальную скорость передачи пакетов на всех портах на всех поддерживаемых скоростях.

Задержка (с использованием пакетов размером 1500 байт)

10 Мбит / с: 30 микросекунд (макс.)
100 Мбит / с: 6 микросекунд (макс.)
1000 Мбит / с: 4 микросекунды (макс.)

Это количество времени, необходимое для перемещения кадра Ethernet с принимающего порта на передающий порт, при условии, что передающий порт доступен и не занят передачей какого-либо другого кадра.Это мера внутренней задержки переключения, создаваемой электроникой переключателя. Это измерение также отображается как 30 мкс с использованием греческого символа «мю» для обозначения «микро». Микросекунда — это одна миллионная секунды, а задержка в 30 миллионных секунды на портах 10 Мбит / с — разумное значение для недорогого коммутатора. При сравнении переключателей более низкое значение лучше. Более дорогие коммутаторы обычно обеспечивают меньшую задержку.

База данных MAC-адресов: 4,000

Этот коммутатор может поддерживать до 4000 уникальных адресов станций в своей базе данных адресов.Этого более чем достаточно для пятипортового коммутатора, предназначенного для домашнего и малого офиса.

Средняя наработка на отказ

(Среднее время безотказной работы):> 1 миллион часов (~ 114 лет) Среднее время безотказной работы велико, потому что этот коммутатор мал, не имеет вентилятора, который может изнашиваться, и имеет небольшое количество компонентов; Есть не так много элементов, которые могут потерпеть неудачу. Это не означает, что коммутатор не может выйти из строя, но в этой электронике мало отказов, что приводит к большому среднему времени наработки на отказ для данной конструкции переключателя.

Соответствие стандартам

IEEE 802.3i 10BASE-T Ethernet
IEEE 802.3u 100BASE-TX Fast Ethernet
IEEE 802.3ab 1000BASE-T Gigabit Ethernet
Отмечает теги приоритета IEEE 802.1p и DSCP
Jumbo-фрейм: до 9720 байт

Под заголовком «Соответствие стандартам» поставщик предоставил подробный список стандартов, соответствие которым этот коммутатор может претендовать.Первые три пункта означают, что порты коммутатора поддерживают стандарты Ethernet для витой пары для скоростей 10/100/1000 Мбит / с. Эти скорости выбираются автоматически при взаимодействии с клиентским соединением с использованием протокола автосогласования Ethernet. Затем поставщик заявляет, что этот коммутатор будет учитывать теги приоритета Class of Service в кадре Ethernet, сначала отбрасывая трафик с тегами с более низким приоритетом в случае перегрузки порта. Последний пункт в этом подробном списке отмечает, что коммутатор может обрабатывать нестандартные размеры кадров Ethernet, часто называемые «jumbo-кадрами», которые иногда настраиваются на интерфейсах Ethernet для определенной группы клиентов и их серверов в попытке для повышения производительности. ^[]

Этот набор спецификаций поставщика показывает, какие скорости портов поддерживает коммутатор, и дает представление о том, насколько хорошо коммутатор будет работать в вашей системе. При покупке более крупных и высокопроизводительных коммутаторов, предназначенных для использования в ядре сети, вам следует учитывать другие характеристики коммутатора. К ним относятся поддержка дополнительных функций, таких как протоколы управления многоадресной рассылкой, доступ к командной строке, позволяющий настраивать коммутатор, и простой протокол управления сетью, позволяющий контролировать работу и производительность коммутатора.

При использовании коммутаторов необходимо учитывать требования к сетевому трафику. Например, если ваша сеть включает высокопроизводительных клиентов, которые предъявляют требования к одному серверу или набору серверов, то любой используемый вами коммутатор должен иметь достаточную внутреннюю коммутационную производительность, достаточно высокие скорости портов и скорости восходящего канала, а также достаточное количество буферов портов для обработки задача. В общем, более дорогие коммутаторы с высокопроизводительными коммутационными матрицами также имеют хорошие уровни буферизации, но вам необходимо внимательно прочитать спецификации и сравнить различных поставщиков, чтобы убедиться, что вы получаете лучший коммутатор для работы.

Что делать, если скорость низкая, когда ПК подключен к неуправляемому коммутатору?

Эта статья относится к:

TL-SF1008P, TL-SF1016, TL-SF1008D, TL-SG105S, TL-SG105, TL-SG1048, TL-SF1024D, TL-SF1016D, TL-SG1008P, TL-SG1024S, LS1008G, TL-SG1016D, TL-SG1016 , TL-SF1005P, TL-SG1005D, TL-SG1008PE, TL-SG1210P, LS105G, TL-SG108, LS1005G, TL-SF1024, TL-SG116, TL-SG1005P, TL-SL1228P, TL-SF1024M, TL-SL1226P, TL -SG1008, TL-SF1005D, TL-SG1008MP, TL-SF1048, LS108G, TL-SG1024, TL-SF1016DS, TL-SG1016S, TL-SG1024D, TL-SL1351

Примечание : Следующий случай основан на условии , что ПК может получить нормальную скорость загрузки , когда он подключен к маршрутизатору напрямую без использования коммутатора.

Причины того, почему это происходит, обычно следующие: маршрутизатор и коммутатор или коммутатор и карта Ethernet в ПК не обмениваются данными; в роутере есть особые настройки; переключатель не работает нормально; нестандартные кабели.

Для пошагового устранения неполадок см. Следующую информацию.

Шаг 1: проверьте «скорость соединения » локального соединения между ПК и коммутатором: