Официальный Сайт FS 2018-08-08

Как правило, если вы хотите подключить все сетевые и клиентские устройства к сети, коммутатор уровня 2 является одним из основных, наиболее подходящих для этой цели устройством. По мере увеличения разнообразия сетевых приложений и увеличения количества конвергентных сетей новый сетевой коммутатор уровня 3, эффективно используется как в центрах обработки данных, так и в комлексных корпоративных сетях, коммерческих приложениях и в более сложных клиентских проектах.

Что Такое Коммутатор Уровня 2?

Существует понятие ‘’уровень коммутатора’’. Оно основано на сетевой модели OSI (open system interconnection) - Базовая эталонная модель взаимодействия. Всего уровней для сетевого взаимодействия - семь. Рассмотрим только интересующие нас L2 и L3.

Термины ‘’Уровень 2’’ & ‘’Уровень 3’’ изначально получены из протокола взаимодействия открытых сетей (OSI), который является одной из основных моделей, используемых для описания и объяснения принципов работы сетевых коммуникаций. Модель OSI определяет семь уровней взаимодейтсвия систем: прикладной уровень, представительский уровень, сеансовый уровень, транспортный уровень, сетевой уровень, уровень канала передачи данных (канальный уровень) и физический уровень, среди которых сетевой уровень - уровень 3, а уровень канала передачи данных - уровень 2.

Уровень 2 (Layer2 или L2) - канальный уровень. Здесь выполняется работа с кадрами (фреймами). Коммутаторы данного уровня идентифицируют и передают информацию по MAC-адресам, т.е. здесь мы еще не сталкиваемся с ip-адресами. Коммутаторы L2 бывают управляемыми и неуправляемыми. В этой статье речь шла в основном о них.

Рисунок 1: Уровень 2 и Уровень 3 в Протоколе взаимодействия открытых сетей (OSI).

Что Такое Коммутатор Уровня 3?

Уровень 3 (Layer3 или L3) - сетевой уровень. Здесь коммутаторы уже понимают ip-адреса устройств, определяют пути передачи данных и кратчайшие маршруты (маршрутизация) с использованием протоколов, например, RIP v.1 и v.2, OSPF и др. Коммутаторы L3, как уже понятно, могут быть только управляемыми.

Коммутаторы уровня 3 обрабатывает маршрутизацию пакетов посредством логической адресации и управления подсетью. Маршрутизатор является наиболее распространенным сетевым устройством, относящимся к Уровню 3. Данные коммутаторы выполняет функции маршрутизации (логическую адресацию и выбор пути доставки) пакетов на IP-адрес получателя (Интернет-протокол). Коммутаторы уровня 3 проверяют IP-адреса источника и получателя каждого пакета данных в своей таблице IP-маршрутизации и определяют лучший адрес для последующей пересылки пакета (маршрутизатору или коммутатору). Если IP-адрес назначения не найден в таблице, пакет не будет отправлен до тех пор, пока не будет определен конечный муршрутизатор. По этой причине процесс маршрутизации осуществляется с определенной временной задержкой.

Традиционно коммутаторы уровня 3 (L3) использовались в локальных и территориальных сетях для обеспечения быстродействующей передачи данных в интересах большого количества подключенных к ним устройств в отличии от маршрутизаторов, традиционно осуществляющих низкоскоростной доступ к распределенной сети (WAN). Как правило, сегодня маршрутизаторы применяются при организации внешней связи энергообъекта совместно с мультиплексорами (MUX) с другими энергообъектами, центрами управления сетями (ЦУС) и диспетчерскими центрами (ДЦ).

Коммутаторы уровня 3 (или многоуровневого коммутатора) имеют часть функций коммутаторов уровня 2 и маршрутизаторов. По сути, это три разных устройства, предназначенных для разных приложений, которые в значительной степени зависят от доступных функций. Однако, все три устройства также имеют часть общих функций.

Коммутатор Уровня 2 VS Коммутатор Уровня 3: В Чем Разница?

Основное различие между коммутаторами уровня 2 и уровня 3 - это функция маршрутизации. Коммутатор уровня 2 работает только с MAC-адресами, игнорируя IP-адреса и элементы более высоких уровней. Коммутатор уровня 3 выполняет все функции коммутатора уровня 2. Кроме того, он может осуществлять статическую и динамическую маршрутизацию. Это значит, что коммутатор уровня 3 имеет как таблицу MAC-адресов, так и таблицу маршрутизации IP-адресов, а также соединяет несколько устройств локальной вычислительной сети VLAN и обеспечивает маршрутизацию пакетов между различными VLAN. Коммутатор, который осуществляет только статическую маршрутизацию обычно называется Layer 2+ или Layer 3 Lite. Помимо пакетов маршрутизации коммутаторы уровня 3 также включают в себя некоторые функции, требующие наличие информации о данных IP-адресов в коммутаторе, таких как маркирование трафика VLAN на основе IP-адреса вместо ручной настройки порта. Более того, коммутаторы уровня 3 имеют большую потребляемую мощность и повышенные требования безопасности.

Коммутатор Уровня 2 VS Коммутатор Уровня 3: Как Выбрать?

При выборе между коммутаторами уровня 2 и уровня 3, стоит заранее продумать, где и как коммутатор будет использоваться. В случае наличия домена уровня 2, вы можете просто использовать коммутатор уровня 2. Однако, если вам необходима маршрутизация между внутренней локальной сетью VLAN, следует использовать коммутатор уровня 3. Домен уровня 2 - это место подключения хостов, которое позволяет гарантировать стабильную работу коммутатора уровня 2. Обычно в топологии сети это называется уровнем доступа. Если необходимо переключиться на агрегирование множественных переключателей доступа и выполнить маршрутизацию между VLAN, необходимо использовать коммутатор уровня 3. В сетевой топологии это называется слоем распределения.

Рисунок 2: случаи использования роутера, коммутатора уровня 2 и коммутатора уровня 3

Поскольку коммутатор уровня 3 и маршрутизатор имеют функцию маршрутизации, следует определить разницу между ними. На самом деле не так важно, какое устройство выбрать для маршрутизации, поскольку каждое из них обладает своими преимуществами. Если вам требуется большое количество маршрутизаторов с функциями коммутаторов для построения локальной сети VLAN, и вы не нуждаетесь в дальнейшей маршрутизации (ISP)/WAN, тогда можно спокойно использовать коммутатор уровня 3. В другом случае вам необходимо выбрать маршрутизатор с большим количеством функций уровня 3.

Коммутатор Уровня 2 VS Коммутатор Уровня 3: Где Купить?

Если вы собираетесь купить коммутатор уровня 2 или уровня 3 для построения сетевой инфраструктуры, существуют определенные ключевые параметры, на которые мы рекомендуем вам обратить внимание. В частности, скорость пересылки пакетов, пропускная способность объединительной системной платы, количество VLAN, память MAC-адресов, задержка в передаче данных и др.

Скорость пересылки (или пропускная способность) - это возможность пересылки объединительной системной платы (или коммутационной матрицы). Когда возможности пересылки больше, чем суммарная скорость всех портов, объединительную плату называют неблокирующей. Скорость пересылки выражается в пакетах в секунду (pps). Формула ниже позволяет рассчитать скорость пересылки коммутатора:

Скорость пересылки (pps) = количество портов 10 Гбит/с * 14,880,950 pps + количество портов 1 Гбит/с * 1,488,095 pps + количество портов 100 Мбит/с * 148,809 pps

Следующий параметр, который следует рассмотреть, пропускная способность объединительной платы или пропускная способность коммутатора, которая вычисляется, как суммарная скорость всех портов. Скорость всех портов подсчитывается дважды, одна для направления Tx и одна для направления Rx. Полоса пропускания объединительной платы выражается в битах в секунду (бит/с или бит/с). Пропускная способность объединительной платы (бит/с) = номер порта * скорость передачи данных порта * 2

Другим важным параметром является настраиваемое количество VLAN. Как правило, 1K = 1024 VLAN достаточно для коммутатора уровня 2, а стандартное количество VLAN для коммутатора уровня 3 - 4k = 4096. Память таблицы MAC-адресов - это количество MAC-адресов, которое может храниться в коммутаторе, обычно выражаемое как 8k или 128k. Задержка - это время, на которое переносится передача данных. Время задержки должно быть как можно короче, поэтому латентность обычно выражается в наносекундах (нс).

Вывод

Сегодня мы попытались разобраться в различиях между уровнями 2 и 3 и в устройствах, обычно используемых на этих уровнях, включая коммутатор уровня 2, коммутатор уровня 3 и маршрутизатор. Основной вывод, который хотелось бы выделить сегодня, это то, что не всегда более совершенное устройство лучше и эффективнее. Сегодня важно понимать для чего, вы собирается использовать коммутатор, каковы ваши требования и условия. Четко понимание исходных данных поможет правильно подобрать наиболее подходящее для вас устройство.

Купить коммутатор L2

Коммутаторы - важнейшая составляющая современных сетей связи. В этом разделе каталога представлены как управляемые коммутаторы 2 уровня, Gigabit Ethernet, так и неуправляемые коммутаторы Fast Ethernet . В зависимости от решаемых задач подбирают коммутаторы уровня доступа (2 уровня), агрегации и ядра, либо коммутаторы с множеством портов и высокопроизводительной шиной.

Принцип действия устройств состоит в том, чтобы хранить данные о соответствии их портов IP- или MAC-адресу подключенного к коммутатору девайса.

Схема организации сети

Для достижения высоких скоростей широко применяется технология передачи информации с помощью коммутатора Gigabit Ethernet (GE) и 10 Gigabit Ethernet (10GE). Передача информация на больших скоростях, особенно в сетях крупного масштаба, подразумевает выбор такой топологии сети, которая позволяет гибко осуществлять распределение высокоскоростных потоков.

Многоуровневый подход к созданию сети, используя управляемые коммутаторы 2 уровня, оптимально решает подобные задачи, так как подразумевает создание архитектуры сети в виде иерархических уровней и позволяет:

• масштабировать сеть на каждом уровне, не затрагивая всю сеть;
• добавлять различные уровни;
• расширять функциональные возможности сети по мере необходимости;
• минимизировать ресурсные затраты для поиска и устранения неисправностей;
• оперативно решать проблемы с перегрузкой сети.

Основными приложениями сети на базе предлагаемого оборудования являются услуги Triple Play (IPTV, VoIP, Data), VPN, реализуемые через универсальный транспорт трафика различного вида - IP сеть.

Управляемые коммутаторы 2 уровня технологии Gigabit Ethernet позволяют создавать архитектуру сети, состоящую из трех уровней иерархии:

1. Уровень ядра (Core Layer) . Образуется коммутаторами уровня ядра. Связь между устройствами осуществляется по оптоволоконному кабелю по схеме «кольцо с резервированием». Коммутаторы уровня ядра поддерживают высокую пропускную способность сети и позволяют организовать передачу потока со скоростью 10Gigabit между крупными узлами населенных пунктов, например, между городскими районами. Переход на следующий уровень иерархии - уровень распределения, осуществляется по оптическому каналу на скорости 10Gigabit через оптические порты XFP. Особенностью данных устройств являются широкая полоса пропускания и обработка пакетов от уровня L2 до L4.
2. Уровень распределения (Distribution Layer) . Образуется пограничными коммутаторами. Связь осуществляется по оптоволоконному кабелю по схеме «кольцо с резервированием». Данный уровень позволяет организовать передачу потока со скоростью 10Gigabit между пунктами скопления пользователей, например, между жилыми массивами или группой зданий. Подключение коммутаторов уровня распределения к нижестоящему уровню - уровню доступа осуществляется по оптическим каналам 1Gigabit Ethernet через оптические порты SFP. Особенности данных устройств: широкая полоса пропускания и обработка пакетов от уровня L2 до уровня L4, а так же поддержка протокола EISA, позволяющая в течении 10мсек восстанавливать связь при разрыве оптического кольца.
3. Уровень доступа (Access Layer) . Его образуют управляемые коммутаторы 2 уровня. Связь осуществляется по оптоволоконному кабелю на скоростях 1Gigabit. Коммутаторы уровня доступа можно разбить на две группы: только с электрическим интерфейсом и имеющие еще оптические порты SFP для создания кольца на своем уровне и подключения к уровню распределения.

Если рассмотреть свойства модели OSI на втором уровне и прочитать классическое определение, то можно понять, что данный уровень получил основную долю коммутационных действий.

Канальный уровень (формально он имеет название информационно-канального уровня) решает вопросы надежного транзита всех данных по физическому каналу. Для канального уровня характерно решение проблем физической адресации (не путать с сетевой и логической адресацией), управления топологией сети, линейной дисциплины (как можно использовать конечному клиенту данный сетевой канал), сообщений о неисправностях в канале, качественной доставки пакетов данных и упорядоченного управления потоками информации.

Канальный уровень в модели OSI своей функциональностью создает эффективную платформу для некоторых современных технологий. Тот факт, что производители и по сей день разрабатывают устройств под второй уровень коммутации, говорит и об актуальности, и надежности такого решения.

В коммутаторе передача данных проходит по нескольким параллельным каналам с максимальной скоростью, которая ограничивается лишь пропускной "скоростью провода", точнее – спецификацией протокола сети. Такой эффект достигается благодаря тому, что коммутатор имеет большое количество центров передачи и обработки кадров и работы с шинами передачи данных.

Рассматривая технологически коммутатор локальных сетей можно отметить, что это – специальное устройство, основным назначением которого является значительное увеличение скорости передачи данных при помощи привлечения к процессу параллельных потоков между различными узлами общей сети. Этим устройство и отличается от "стандартных" Hub-концентраторов, которые могут для всех потоков в сети отдать лишь один канал для передачи данных – оно позволяет "раздать" информацию в несколько раз быстрее благодаря передаче по нескольким каналам.

Локальные сетевые коммутаторы с классической (с 90-х годов) конструкцией работают только по модели OSI второго уровня. В них применяется архитектура параллельного продвижения кадров канальных протоколов - это позволяет достичь наибольшей производительности сети. Основной принцип работы заложен в стандартах IEEE 802.1H и 801.D, где разъясняется алгоритм работы моста. К тому же в коммутаторах 2 уровня заложено множество новых функций, часть которых можно найти в редакции стандарта 802.1D-1998, а другая часть еще не прошла обширную стандартизацию.

ЛВС коммутаторы очень различаются по своему функционалу, и, как результат - разброс цен на такие устройства также обширен. Например, 1 порт может стоить от 50 до 1000 долларов в зависимости от используемых технологий. В чем же причина таких огромных перепадов? Дело в том, что коммутаторы ЛВС используются для решения задач на различных уровнях:

Коммутаторы высшего класса обеспечат качественную передачу данных и имеют высокую производительность. Кроме плотности портов такие коммутаторы отличаются обширной системой управления данными. Они позволяют обслуживать целые магистрали связи, не теряя скорости передачи данных.

Низкоклассные коммутаторы обычно не могут похвастать обилием портов и обширным функционалом управления. Их лучше всего использовать в небольших локальных сетях, чтобы не перегружать их большим количеством данных.

Также одним из основных различий является архитектура коммутатора. Работа современных коммутаторов основана на контроллерах ASIC, чье устройство и нормальная работа с другими модулями ЛВС коммутатора играет важнейшую роль. В свою очередь, ASIC контроллеры можно условно разделить на два класса - это ASIC обширного действия, которые могут работать с огромным количеством портов, и ASIC малого действия, которые могут обслужить лишь несколько портов и объединяются в матрицы для последующего коммутирования.

Коммутатор (свитч) - устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном (втором) уровне модели OSI. Для соединения нескольких сетей на основе сетевого уровня служат маршрутизаторы.

В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю (исключение составляет широковещательный трафик всем узлам сети и трафик для устройств, для которых не известен исходящий порт коммутатора). Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Коммутатор хранит в памяти таблицу коммутации (хранящуюся в ассоциативной памяти), в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует кадры (фреймы) и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу на некоторое время. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя не ассоциирован с каким-либо портом коммутатора, то кадр будет отправлен на все порты, за исключением того порта, с которого он был получен. Со временем коммутатор строит таблицу для всех активных MAC-адресов, в результате трафик локализуется. Стоит отметить малую латентность (задержку) и высокую скорость пересылки на каждом порту интерфейса.

Коммутаторы координируют передачу путем коммутации матрицы. У них имеется внутренняя память, в которой формируется таблица MAC-адресов всех компьютеров.

Сетевой концентратор (хаб) - устройство для объединения компьютеров в сеть Ethernet c применением кабельной инфраструктуры типа витая пара . В настоящее время вытеснены сетевыми коммутаторами.

Концентратор работает на 1 (первом) - физическом уровне сетевой модели OSI, ретранслируя входящий сигнал с одного из портов в сигнал на все остальные (подключенные) порты, реализуя, таким образом, свойственную Ethernet топологиюобщая шина , с работой в режиме полудуплекса. Коллизии (т.е. попытка двух и более устройств начать передачу одновременно) обрабатываются аналогично сети Ethernet на других носителях - устройства самостоятельно прекращают передачу и возобновляют попытку через случайный промежуток времени. Сетевой концентратор также обеспечивает бесперебойную работу сети при отключении устройства от одного из портов или повреждении кабеля, в отличие, например, от сети на коаксиальном кабеле, которая в таком случае прекращает работу целиком.

9. Заголовок ip. Тип сервиса

IPv 4

В современной сети Интернетиспользуется IP четвёртой версии, также известный как IPv4. В протоколе IP этой версии каждому узлу сети ставится в соответствиеIP-адресдлиной 4октета(4байта). При этом компьютеры вподсетяхобъединяются общими начальнымибитамиадреса. Количество этих бит, общее для данной подсети, называетсямаской подсети(ранее использовалось деление пространства адресов поклассам- A, B, C; класс сети определялся диапазоном значений старшего октета и определял число адресуемых узлов в данной сети, сейчас используетсябесклассовая адресация).

Удобной формой записи IP-адреса(IPv4) является запись в виде четырёхдесятичных чисел(от 0 до 255), разделённых точками, например,192.168.0.1 . (или128.10.2.30 - традиционная десятичная форма представления адреса)

Заголовок IP

IP-пакет состоит из заголовка и поля данных. Заголовок имеет переменную длину от 20 до 60 байт с шагом в 4 байта. Полезная нагрузка также может иметь переменную длину – от 8 до 65515 байт.

Структура IP-заголовка (v.4):

Версия – 4 бита

Длина заголовка – 4 бита (IHL (InternetHeaderLength) длина заголовкаIP-пакета в 32-битных словах.Именно это поле указывает на начало блока данных (англ. payload - полезный груз) в пакете. Минимальное корректное значение для этого поля равно 5)

Тип сервиса (обслуживания)(TOS ) – 1 байт (8 бит) –

1-3 биты это приоритет (по умолчанию 0 – 000, самый высокий 7 - 111),

4 бит – задержка (0 – нормальная, 1 - низкая),

5 бит – пропускная способность (0 – нормальная, 1 - высокая),

6 бит – поле надежности (0 – нормальная, 1 - высокая),

7 бит – денежные издержки (0 – нормальные, 1 - низкие),

8 бит – зарезервирован – нулевой

Суммарная длина – 2 байта – общая длина пакета (IP-дейтограммы), т.е. заголовок + полезная нагрузка. Длина полезной нагрузки = суммарная длина – 4*длина заголовка. Длина пакета воктетах (байтах), включая заголовок и данные. Минимальное корректное значение для этого поля равно 20, максимальное - 65 535 байт.

Номер (идентификатор) пакета – 2 байта - используется для распознавания пакетов, образовавшихся путем фрагментации исходного пакета. Все фрагменты должны иметь одинаковое значение этого поля.Идентификатор - значение, назначаемое отправителем пакета и предназначенное для определения корректной последовательности фрагментов при сборке пакета. Для фрагментированного пакета все фрагменты имеют одинаковый идентификатор.

Поле флагов – 3 бита –

1 бит – зарезервирован – нулевой

2 бит – не фрагментировать (Don’t Fragment - DF) – устанавливается в 0, если фрагментация разрешена, в 1 – если запрещена

3 бит – есть ли еще фрагменты (More Fragments - MF) – устанавливается в 0, если больше нет фрагментов, следующих за текущим, в 1 – если данный фрагмент не последний и есть еще.

3 бита флагов. Первый бит должен быть всегда равен нулю, второй бит DF (don’t fragment) определяет возможность фрагментации пакета и третий бит MF (more fragments) показывает, не является ли этот пакет последним в цепочке пакетов

Смещение фрагмента – 13 бит - задает смещение в байтах поля данных этого пакета от начала общего поля данных исходного пакета, подвергнутого фрагментации. Используется при сборке/разборке фрагментов пакетов при передачах их между сетями с различными величинами MTU. Смещение должно быть кратно 8 байт.Смещение фрагмента - значение, определяющее позицию фрагмента в потоке данных. Смещение задается количеством восьмибайтовых блоков, поэтому это значение требует умножения на 8 для перевода в байты.

Время жизни (TTL ) – 1 байт - означает предельный срок, в течение которого пакет может перемещаться по сети. Время жизни данного пакета измеряется в секундах и задается источником передачи. На маршрутизаторах и в других узлах сети по истечении каждой секунды из текущего времени жизни вычитается единица; единица вычитается и в том случае, когда время задержки меньше секунды. Поскольку современные маршрутизаторы редко обрабатывают пакет дольше, чем за одну секунду, то время жизни можно считать равным максимальному числу узлов, которые разрешено пройти данному пакету до того, как он достигнет места назначения. Если параметр времени жизни станет нулевым до того, как пакет достигнет получателя, этот пакет будет уничтожен. Время жизни можно рассматривать как часовой механизм самоуничтожения. Значение этого поля изменяется при обработке заголовка IP-пакета.Время жизни (TTL ) - число маршрутизаторов, которые может пройти этот пакет. При прохождении маршрутизатора это число уменьшатся на единицу. Если значения этого поля равно нулю то, пакет должен быть отброшен и отправителю пакета может быть послано сообщение Time Exceeded (ICMP тип 11 код 0).

Протокол верхнего уровня – 1 байт - один байт и указывает, какому протоколу верхнего уровня принадлежит информация, размещенная в поле данных пакета (например, это могут быть сегменты протокола TCP, дейтаграммы UDP, пакеты ICMP или OSPF).Протокол - идентификатор интернет-протокола следующего уровня указывает, данные какого протокола содержит пакет, например, TCP или ICMP (см. IANA protocol numbers и RFC 1700 ). В IPv6 называется «Next Header».

Контрольная сумма заголовка – 2 байта - рассчитывается только по заголовку. Поскольку некоторые поля заголовка меняют свое значение в процессе передачи пакета по сети (например, время жизни), контрольная сумма проверяется и повторно рассчитывается при каждой обработке IP-заголовка.

IP -адрес отправителя – 4 байта

IP -адрес получателя – 4 байта

MTU - В компьютерных сетяхтерминmaximum transmission unit (MTU ) означает максимальный размер полезного блока данных одного пакета(англ.payload ), который может быть передан протоколомбез фрагментации. Когда говорят об MTU обычно имеют в виду протокол канального уровнясетевой модели OSI. Однако, этот термин может применяться также для физического уровня (media mtu) и сетевого уровня (ip mtu). Термин MTU может быть и не связан с определённым уровнем модели: tunnel mtu, vlan mtu, routing mtu, mpls mtu…

Ограничение на максимальный размер кадра накладывается по нескольким причинам:

Для уменьшения времени на повторную передачу в случае потери или неисправимого искажения пакета. Вероятность потерь растёт с увеличением длины пакета.

Чтобы при полудуплексном режимеработы хост не занимал долгое время канал (также для этой цели используетсямежкадровый интервал(англ.Interframe gap )).

Чем больше отправляемый пакет, тем больше ожидание отправления других пакетов, особенно в последовательных интерфейсах. Поэтому маленький MTU был актуален во времена медленныхкоммутируемых соединений.

Малый размер и быстродействие сетевых буферов входящих и исходящих пакетов. Однако слишком большие буферы тоже ухудшают производительность.

Значение MTU определяется стандартом соответствующего протокола, но может быть переопределено автоматически для определённого потока (протоколом PMTUD) или вручную для нужного интерфейса. На некоторых интерфейсах MTU по умолчанию может быть установлено ниже максимально возможного. Значение MTU ограничено снизу как правило минимально допустимой длиной кадра.

Для высокопроизводительной сети причины, вызвавшие начальные ограничения MTU, устарели. В связи с этим для Ethernet был разработан стандарт Jumbo-кадровс увеличенным MTU.

Maximum Transmission Unit (MTU ) используется для определения максимального размера блока (в байтах), который может быть передан на канальном уровне сетевой модели OSI.

IP -пакет - форматированный блок информации, передаваемый по компьютерной сети, структура которого определена протоколом IP . В отличие от них, соединения компьютерных сетей, которые не поддерживают IP-пакеты, такие как традиционные соединения типа «точка-точка» в телекоммуникациях, просто передают данные в виде последовательности байтов, символов или битов. При использовании пакетного форматирования сеть может передавать длинные сообщения более надежно и эффективно.

Коммутаторы между собой делятся на несколько типов – это количество портов (8, 5, 16, 24, 48 и т.д.) и скорость передачи пакетов данных (1 Мб/с, 100 Мб/с, 10 Гб/с и так далее). Но кроме этого, их можно разделить на два класса:

1. Управляемые свичи. Это "умные" устройства, которые могут работать в автоматическом режиме на протяжении длительного времени, но их можно в любой момент настроить вручную. Ручное управление сильно поможет системным администраторам, которым понадобится гибко настроить работу коммутатора.

Минус такого устройства – его цена, уровень которой варьируется в зависимости от функционала коммутатора и его производительности.

2. Неуправляемые свичи . Это более простые в обращении устройства, которые полностью работают в автоматическом режиме и не имеют инструментария для гибкой ручной настройки. Некоторые неуправляемые свичи (вроде модельного ряда от Compex), имеют некоторые опции для мониторинга трафика. Такие коммутаторы чаще всего встречаются в ЛВС "домашнего" типа и на малых предприятиях, где не требуется широкий функционал для настройки. Благодаря цене и автономной работе устройства такие коммутаторы очень полезны для предприятий, нуждающихся в легкой и стабильной работе сети.

Минус неуправляемых коммутаторов – отсутствие какого-либо функционала для настройки и не слишком высокая производительность. Именно поэтому большие предприятия предпочитают установку управляемых коммутаторов, так как использование неуправляемых свичей приводит к чрезмерным нагрузкам на обслуживающий персонал из-за сложностей администрирования.

Так же все коммутаторы можно разделить на уровни – чем выше уровень работы устройства, тем оно сложнее и дороже. Определение уровня берется из слоя, в котором коммутатор работает по OSI-модели сети.

Для того чтобы определиться с выбором коммутатора, вам необходимо решить, какой сетевой уровень управления необходим для вашей ЛВС.

Существует два уровня коммутаторов:

1. Коммутаторы с поддержкой Layer 1 (первого уровня). Такие устройства работают на первом уровне OSI – то есть, на физическом уровне OSI-модели сети. К такому типу можно отнести различные хабы, повторители и прочие устройства, работающие исключительно с сигналами. Грубо говоря, такие устройства – насосы, которые при наличии информации передают ее дальше, а при простое просто ждут следующего пакета сигналов. Таких устройств уже давно не производят, поэтому найти их сложно.

2. Коммутаторы с поддержкой Layer 2 (второго уровня). В эту категорию можно отнести все те устройства, которые работают со вторым уровнем OSI-модели сети, то есть – на уровне канала. Сюда можно причислить все неуправляемые свичи и часть управляемых устройств.

Принцип работы коммутаторов второго уровня сложнее, чем у более простых устройств. Так, коммутаторы второго уровня обрабатывают информацию не просто как поток пакетов, а как отдельные порции данных (иначе их называют фреймами – в оригинале frames , то есть кадрами). Такие устройства не просто передают, но и анализируют получаемые данные и работают только с MAC-адресами устройств – то есть для них практически не существует IP-адресов пользователей. Также коммутаторы второго уровня создают специализированные таблицы коммутации, куда вносятся MAC-адреса устройств и соответствующие им порты коммутатора.