Minden, amit a switchekről tudni érdemes!

Ha véletlenül elhagyjuk az első betűt, akkor witch, azaz boszorkányt olvashatunk. A switch esetében természetesen nem egy elfuserált boszorkányról van szó, hanem egy nagyon is boszorkányos kis készülékről, az adatátviteli kapcsolóról van szó.

A számítógéprendszerekben ahhoz, hogy az információkat tudjuk áramoltatni a berendezések között, hardveresen és szoftveresen is össze kell kapcsolni azokat, hogy számítógép-hálózat jöhessen létre.

A számítógép-hálózat alapvetően számítógépekből és perifériás elemekből (pl. hálózati nyomtató), hálózati kapcsolóelemekből, a fizikai összeköttetést megvalósító eszközökből (kábelekből) és a különböző hálózati alkalmazásokat megvalósító programokból (szoftverekből) épül fel. Ezek mellett számos olyan eszközt kell alkalmaznunk, melyek az adatáramlást elő tudják segíteni. Ilyen eszköz a router vagy a switch is.

A switch egy olyan számítógépes hálózati eszköz, ami adatáramlási lehetőséget biztosit a rácsatlakoztatott eszközök között. Funkciójából adódóan az OSI-modellben meghatározott rétegrend szerint a másodikban, azaz az adatkapcsolati rétegben fejti ki tevékenységét. Ez a réteg, így a switch is azokat a funkciókat és eljárásokat biztosítja, amelyek elősegítik két hálózati réteg között az adatok átvitelét.

A switchek alkalmasak a hálózati hurkok elkerülésére, illetve tudják kezelni a VLAN-okat, azaz a virtuális helyi hálózatokat.

Hubok kontra Ethernet switchek

A fizikai rétegek közötti adatátadási forgalmat a hubok, a hálózati csomópontok forgalmát segítő hardverelemek biztosítják.
Ezzel szemben a számítógépes hálózatok egy specifikációját képviselő Ethernet switchek elsősorban az adatkapcsolati rétegben megvalósított funkciókra alapozzák működésüket.

Ezek a switchek képesek arra, hogy miután megvizsgálták a MAC címeket, a rendeltetésüknek megfelelő portra továbbítják az adott keretet, a szakemberek gyors működésű, többportos hálózati hídként is definiálják. A portok külön-külön ütközési tartományt hoznak létre.

A switchek minden portjukhoz külön táblázatot kezelnek, amelyben nyilvántartják és elérhetővé teszik az adott porthoz kapcsolódó gép MAC címét. Ezt a címlistát dinamikusan frissítik az érkező forráscímek alapján. Ezeket a kapcsolási táblákat egy speciális memóriában, a content-addressable memoryban, azaz a CAM-ban tárolják, mely tartalom szerint címezhető.

A CAM működési elve fordított a hagyományos memóriákhoz képeset, ugyanis a betáplált adat alapján tudja kiadni az adathoz tartozó memóriacímet. A switchek kereső algoritmus nélkül is megtalálják a CAM segítségével a MAC címhez tartozó portot.
Speciális területet képez a broadcast és multicast keretek kezelése, ezeket a switchek is floodolják, azaz tömegesen elárasztják az összes portjukat az információkkal.

Melyek a jelentős különbségek a hubok és a switchek között?

- Hubok csak half-duplex kapcsolatokat tudnak kezelni, ezzel szemben a switchek akár full-duplex működésre is képesek.
- A hubok kizárólag jelmásoló, jelismétlő funkciót látnak el, ezzel szemben a switchek az ASIC hardverelem támogató segítségével jelentős sebességgel tudnak működni.

Milyen switch-ek léteznek még az Ethernet kapcsolókon kívül?

Az ATM switch hálószerű, hasonlóan a telefonhálózathoz, az egyes ATM switch-ek teszik lehetővé az adatátvitelt az egymással kommunikáló állomások között. Mielőtt elkezdenének kommunikálni egymással az állomások, a switch-eken keresztül kell kiépíteniük a kommunikáció útvonalát. Ezt az útvonalat virtuális áramkörnek nevezzük, melynek két típusa van, az egyik a kézi konfigurációjú PVC, a másik pedig az SVC, melyet a kommunikáció előtt kialakítanak, majd a végén le is bontanak.

A Frame Relay a csomagkapcsolt hálózatokat tudja kezelni, mégpedig gyors adatátvitel biztosításával, a változó hosszúságú adatcsomagokat „keretek”-be foglalva utaztatja. Főként a helyi hálózatok internethez történő kapcsolásához használják. Van belőle állandó és kapcsolt vonalú típus is.
A Fibre Channel egy nagy sebességű adatviteli eszköz, mely nyers blokkadatokat szállít. Elsősorban adattároló szerverek, tároló hálózatok, adatközpontok működtetésénél használják. A SAN hálózatokban ez a típusú switch használatos, általában optikai kábel igénybevételével alkalmazzák.

Milyen alapvető feladatokat látnak el a normál switch-ek?

• Az adatcsomagokban található MAC címek megállapítása.
• MAC címek és portok egymáshoz rendelése (kapcsolótábla felépítése).
• A létrehozott kapcsolótábla alapján a címzésnek megfelelő port-port összekapcsolása.
• Az adatok ütközésének elkerülése, adatok ideiglenes tárolása.

Mire jók a programozható switch-ek?

• Alkalmasak a virtuális magánhálózatok kezelésére.
• A végpontokra kötött eszközök MAC-cím szerinti azonosítására.
• A végpontok prioritásának meghatározására.
• A végpontokhoz tartozó sávszélesség korlátozására.
• A végpontok használatának időbeli korlátozására.
• Ezen felül – típustól függően – szinte bármilyen adatáramlással kapcsolatos szabály beállítható rajtuk.

Milyen tipikus szolgáltatásokat tudnak a switch-ek nyújtani?

• Adott portok ki- és bekapcsolása,
• Port sebességének korlátozása,
• Port prioritásának beállítása,
• MAC címek szűrése – biztonsági okokból adott MAC címmel rendelkező eszközök kizárása bizonyos port(ok)ról,
• SNMP rendszeren keresztüli eszköz- és portfigyelés,
• Portok tükrözése, azaz az adott port másolása további port(ok)ra,
• Virtuális hálózatok kezelése.

Milyen fontos részei vannak a switch-nek?

• A portokra lehet rácsatlakoztatni a hálózat további eszközeit.
• Vannak dedikált portok, ezek kiemelt interfacek, amelyek további switchek összekapcsolására alkalmasak, ezek általában nagyobb sávszélességűek, mint a hagyományos portok.
• Vannak még LED-ek a switcheken, melyek az állapotot jelzik.

Mi a különbség a ruouter és switch között?

A router egy mini computer, a switch pedig egy kapcsoló. A router képes szűrni, tiltani, korlátozni és netet osztani. A switch csak kapcsolgatja a portjait a számítógépek között attól függően, kinek milyen adatot kell küldeni. Nem képes sem szűrni, sem tűzfalat kezelni, sem IP címet kiosztani, pusztán egy kapcsoló.

Felmerül a kérdés, hogy akkor miért gyártanak még switcheket, ha a router sokkal több funkciót tud ellátni? Mert a switch gyorsabb lehet a routernél egyszerűségénél fogva. Míg a routeren az adat 8 féle szűrőn megy keresztül addig míg eléri a célt, a switchen csak ellenőrzi a címzettet és az adat helyességét és haladhat is tovább az információ.

Továbbá nem mindenkinek van szüksége routerre és nem is mindenhol megengedett a használata. Például a kollégiumokban sokszor tiltott a router használata, mert zavart okozhat. Ott switch-csel osztják a netet, ha több gép van, mint fali csatlakozó. A switch használható még a router "kibővítésére". Azaz, ha nem elég a 4 port rajta, olcsóbb egy switchet az egyik portjára rácsatlakoztatni és tovább 4 gépet tudunk ezáltal használni.

Mit lehet tudni az új generációs switchekről?

Az új generációs switch-ek még a legkomolyabb hálózatok igényeit is ki tudják elégíteni, mivel nagy teljesítményű és port-sűrűségű, többrétegű kapcsolási és
útvonalvezérlő hálózati megoldásokkal rendelkeznek. Még a legkomolyabb hálózatok szükségleteit is kielégítik.
A központi routing switchek gondoskodnak a meglévő beruházások védelméről: 32 portig
támogatják a nagy sűrűségű, wire-speed, 10 Gigabit Ethernet modulokat és IPv6-támogatást nyújtanak. A hálózati rendszergazdák nagy teljesítményű, rugalmasan méretezhető, magas rendelkezésre állási szintű hálózatot építhetnek ki a kritikus alkalmazások támogatására és a vállalati eszközök védelmére.

Mit tekinthetünk a switchek elődjének?

A Switch, a Brigde továbbfejlesztett változata, a működési elve is gyorsabb, ráadásul több portja van. Minden portján érzékeli a rákapcsolódott eszközöket, és portonként külön MAC cím táblát épít fel.
A bridge több alhálózatot köt össze az adatkapcsolati réteg szintjén. A bridge az összes bemenetén megjegyzi a forgalmazó eszközöknek a MAC címét, és a memóriájában tárolja. Az ethernet keretet csak azon a porton engedi ki, amelyiken az adott cím található címezve van. A kapcsolási technológiája a Store and Forward elven alapul. Több bridge együttműködéséhez az egymáshoz való kapcsolódást is fel kell deríteniük. A felderítéshez egy speciális feszítőfa protokoll-t, az SPA-t használják a hálózat topológiai felépítéséhez, valamint az egymás közötti kommunikációhoz.

Van-e szabályozva switchek működése?

Igen, a működésük a számítógép-hálózati protokoll szerint van szabályozva.
A számítógép-hálózati protokoll a szabályok és konvenciók összességének egy formális leírása, mellyel meghatározzák a hálózati eszközök (csomópontok) kommunikációját, ez a kommunikációs szabályok halmaza. A protokollok pontos leírására általában speciális eszközöket alkalmaznak.
A fentiekből jól látszik, hogy a switch egy nagyon okos kis eszköz, mely nagyban segíti az adatáramlást, s mindezt boszorkányos gyorsasággal is teszi. Ezek a berendezések folyamatosan fejlesztésen esnek át, így mindig új és újabb készülékek kerülnek a piacra, hiszen például a számítógépes játékpiac – többek között a Nintendo gyártó – igényli, hogy megtörténjenek ezek a tuningok a készülékek esetében.

Milyen switcheket találunk a „piac”-on?

Természetesen, mint minden más terméknél léteznek ipari és otthoni használatra alkalmas berendezések. Számos gyártó próbálkozott már switch gyártással. Ezek között a termékek között van normál és csúcs kategóriás minőségű is. Ha nem tud dönteni, akkor a HDplanet webáruház munkatársai szívesen állnak rendelkezésre annak érdekében, hogy az Ön számára legmegfelelőbb switchet tudja hazavinni otthonába. Ha céges felhasználásra keres berendezést, akkor is tudnak Önnek segíteni. Nálunk ön elé tárul a switchek széles választéka. Vásárolható TP-Link, Nedis, QNAP, Synology, Ubiquiti, Cisco, Hikvision, de akár Asus márkájú switch is.
Az egyes készülékek leírásánál pontos paraméterek segítik a választást, így, ha némiképpen tájékozottak vagyunk, akkor saját magunk is ki tudjuk választani a megfelelő eszközt az otthoni kapcsolat létrehozásához.