Что такое сетевой коммутатор и как он работает?

Современные сети имеют решающее значение для любого предприятия. Сети доставляют бизнес-приложения, мультимедийные сообщения и ключевые данные конечным пользователям по всему миру. Фундаментальным элементом, общим для сетей, является сетевой коммутатор, который помогает подключать устройства для совместного использования ресурсов в локальной сети (LAN).

Что такое сетевой коммутатор?

Сетевой коммутатор тут это физическое устройство, которое работает на канальном уровне модели взаимодействия открытых систем ( OSI) — уровне 2. Он принимает пакеты, отправленные устройствами, подключенными к его физическим портам, и перенаправляет их на устройства, на которых пакеты предназначены для достижения. Коммутаторы также могут работать на сетевом уровне (уровень 3), где происходит маршрутизация.

Коммутаторы являются распространенным компонентом сетей, основанных , среди прочего, на Ethernet , Fibre Channel , асинхронном режиме передачи (ATM) и InfiniBand . Однако сегодня большинство коммутаторов используют Ethernet.

Как работает сетевой коммутатор?

Как только устройство подключается к коммутатору, коммутатор записывает свой адрес управления доступом к среде (MAC) — код, встроенный в карту сетевого интерфейса (NIC) устройства. Сетевая карта подключается к кабелю Ethernet, который подключается к коммутатору. Коммутатор использует MAC-адрес, чтобы определить, какие исходящие пакеты устройства отправляются и куда доставлять входящие пакеты.

MAC-адрес идентифицирует физическое устройство и не меняется, в то время как IP-адрес сетевого уровня (уровень 3) может динамически назначаться устройству и изменяться с течением времени. (Думайте о MAC-адресе как о VIN-номере автомобиля, а об IP-адресе — как о номерном знаке.)

Когда пакет входит в коммутатор, коммутатор считывает его заголовок, затем сопоставляет адрес или адреса назначения и отправляет пакет через соответствующие порты, ведущие к устройствам назначения.

Чтобы уменьшить вероятность коллизий между сетевым трафиком, входящим и исходящим от коммутатора и подключенного устройства одновременно, большинство коммутаторов предлагают полнодуплексную функциональность, при которой пакеты, поступающие от устройства и направляющиеся к нему, имеют доступ к полной полосе пропускания коммутатора. связь. (Представьте, что два человека разговаривают по смартфонам, а не по рации).