Определение
Разберемся, что такое коммутатор (switch).
Коммутатор – это устройство, через которое происходит обмен данными. Оно объединяет в компьютерную сеть несколько цифровых гаджетов.
Сделан в виде коробки с большим количеством сетевых разъемов RJ45 для подключения кабеля. Подробнее здесь.
Принцип работы, возможности и функции
Сначала о том, зачем он нужен. Чтобы соединять компьютеры, ноутбуки и другие устройства в общую локальную сеть.
- Например, работает большая компания с десятками и сотнями сотрудников. Есть отдел маркетинга, отдел продаж, финансисты, директор и его заместители. Им нужно обмениваться информацией, пользоваться общими таблицами и программами. Делать это через интернет неудобно и опасно (если говорить о соблюдении коммерческой тайны). Лучше объединить рабочие компьютеры в общую закрытую сеть, куда нет доступа посторонним.
- Для больших систем видеонаблюдения также нужны свитчи.
- Дома тоже пользуются коммутаторами. Раньше их часто покупали для сетевых игр. К такой локальной сети можно подключить домашние ноутбуки и даже компьютеры соседей. Сейчас для этой цели чаще используют wi-fi роутеры.
- Коммутатор может понадобиться для организации «умного дома». К свитчу подключают ноутбуки, принтеры, датчики, счетчики и так далее.
Принцип работы коммутатора состоит в следующем. При получении данных от сетевого устройства он просматривает таблицу с MAC адресами и определяет, к какому Еthernet порту подключено устройство, на которое требуется переслать информацию. При этом другие компьютеры не используются в передаче.
Если получателя еще нет в таблице МАС адресов свитча, то он рассылает данные на подключенные сетевые устройства и ждет ответа. Когда целевое устройство ответит, он добавляет его в таблицу МАС адресов. Все последующие пакеты он уже будет отправлять только нужному устройству.
Так работает неуправляемый коммутатор локальной сети. Это относится ко 2 (канальному) уровню OSI. Также существуют модели, способные работать на 3 (сетевом) и 4 (транспортном) уровнях. У них есть расширенные функции, например, они могут управляться вручную, поддерживают QoS, VLAN и другие технологии.
Отличие от концентратора
Раньше в качестве сетевого устройства использовались концентраторы. Они получают сетевые данные на один порт и просто рассылают информацию на все подключенные к нему гаджеты. Такая широковещательная передача данных имеет недостатки:
- большая нагрузка на сеть (данные рассылаются на все компьютеры сети сразу);
- большое количество ошибок, особенно при появлении новых компьютеров;
- невозможно разделить потоки информации, отправлять ее адресно.
Коммутатор (свитч) лишен этих недостатков, он отсылает информацию только целевому устройству.
Отличие от маршрутизатора
Маршрутизатор или роутер имеет более продвинутые возможности по сравнению с сетевым коммутатором. Он может не только управлять трафиком, но и умеет объединять сети с различными архитектурами. Например, он может объединить Ethernet и WAN, для обеспечения доступа к Интернет. При этом маршрутизатор будет выполнять еще и обязанности межсетевого экрана.