Что такое проходной выключатель и как он устроен: Для чего нужен проходной выключатель?

Содержание

Для чего нужен проходной выключатель?

Устройство специальной электрической схемы с проходными выключателями представляет собой конструкцию из двух и более изделий, соединенных между собой электрическими проводами и включающую сам осветительный прибор. Внешне данный вариант исполнения ничем не отличается от стандартного. Главной отличительной особенностью выступает конструкция его контактной группы. Стандартные модели обеспечивают лишь замыкание и размыкание электрической цепи. В этой статье мы рассмотрим устройство, назначение и принцип работы проходного выключателя света.

Принцип действия
Область применения
Разновидности моделей
Конструкция

Принцип действия

Основой функционирования проходных моделей является коммутация реверсных электрических проводников. Принцип работы следующий: когда изменяется положение клавиш, происходит размыкание одной цепи, и, в то же время, замыкание другой. Внимательно изучив схемы ниже, вы сможете понять, как работает проходной выключатель света:

Из-за такого устройства контактов проходной выключатель было бы правильнее именовать переключателем. Однако, поскольку термин используется с давних времен, внесение официальных изменений может привести лишь к дополнительной путанице. Также его еще могут называть перекидным, перекрестным и дублирующим.

Область применения

Применение проходного переключателя позволяет потребителю управлять как единственным источником освещения, так и целой группой светильников из ряда разных мест. Это означает, что применение целесообразно на территориях со значительной площадью: на стадионе, в большом концертном зале, тоннеле, подземном переходе, подвальном помещении, либо в частных многоэтажных домах с лестницами и длинными коридорами. Обозначим на примере из жизни, для чего нужен этот вариант исполнения.

Потребителю, который поднимаясь на второй этаж дома, включает светильник на первом этаже, при использовании проходного переключателя не нужно возвращаться вниз для того, чтобы его выключить. Это позволяет жильцу дома произвести отключение света со второго этажа. О таком варианте управления светом мы рассказывали в статье — схемы освещения лестницы в доме.

Очень часто выключатель размещают именно в коридоре, либо в длинном пролете, отсюда он имеет такое название «проходной». Также дублирующие устройства могут применяться для управления уличным освещением на любых территориях.

Разновидности моделей

Далее рассмотрим, какие виды бывают среди перекрестных переключателей:

По типу проводки различают модели для внешней и скрытой проводки.
Контактные клеммы внутри корпуса, в зависимости от конструктивного исполнения, могут выполняться с винтовыми зажимами, а также могут быть зажимными пружинными.

В зависимости от количества клавиш различают переключатели с одной клавишей, с двумя клавишами, а также с тремя и более.

Конструкция

Из чего состоит одноклавишный проходной переключатель и устройство с несколькими клавишами? Приспособление с одной клавишей состоит из трех контактов; в его состав входит одна вводная клемма и две выходные.

Устройство дублирующего переключателя уже с двумя клавишами следующее: шесть контактов, то есть две входные клеммы и шесть выходных; с тремя – девять: три входные и шесть выходных клемм, и так далее.

Условное обозначение на схеме обычного выключателя представляет собой окружность, из которой выходит ответвление Г-образной или Т-образной формы. Г-образное ответвление означает, что выключать в открытом исполнении, Т-образное – в скрытом исполнении. Число ответвлений означает число клавиш.

Дублирующие переключатели изображаются с помощью тех же фигур, однако, для отличия их от стандартных устройств, ответвления Г-образной и Т-образной формы наносят с двух противоположных сторон окружности.

Возможно применение проходного выключателя в электрических схемах в качестве обычного. Как известно, по своей задумке эти переключатели должны использоваться в паре. Если же начать эксплуатировать его без пары, то он может служить как обычный выключатель, просто прерывая цепь и отключая свет. Однако, в таком случае, теряется целесообразность и сама суть применения именно данного типа исполнения, ведь главной особенностью проходных выключателей является сам их принцип работы, основанный на переключении.

Существует и такой способ управления источниками освещения, как беспроводное переключение света. Чтобы управлять светом используют специальный пульт. Пульт позволяет осуществлять выключение/включение при помощи радиосигнала, направляя его на реле управления, соединенное с осветительным устройством. Это мероприятие требует установки силового блока, на который и поступает команда управления. Блок размещают рядом с источником света, либо в местах, где к нему подходят провода.

Также рекомендуем просмотреть полезное видео по теме, благодаря которому вы узнаете, как работает проходной выключатель и как его правильно подключить к сети:

Вот мы и рассмотрели устройство, принцип работы и назначение проходных выключателей света. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Рекомендуем прочитать:

Что такое импульсное реле
Как сделать освещение в коридоре квартиры
Схема подключения проходного одноклавишного выключателя

Проходные выключатели схема подключения из 2-3 мест

В этой статье мы расскажем о проходном выключателе, как он работает, как правильно подключать, и чем его внутреннее устройство отличается от обычного выключателя.

Проходные выключатели что это такое? Проходной выключатель – это такое устройство, которое позволяет управлять одним источником света с нескольких разных точек. Места установки проходных выключателей планируются заранее при проектирование электрики и имеют некоторые особенности электромонтажа.

Это удобно в длинном коридоре. Например, мы подходим к выключателю, включаем свет, проходим по освещенному длинному коридору, и в конце коридора выключаем свет. И любой человек, который прошёл после нас, может подойти с любого края коридора и включить или выключить свет независимо от положения выключателя недругом конце коридора.

Конечно, у многих не укладывается в голове как это работает и как это устроено. А весь секрет в том, что проходной выключатель, несмотря на то, что он внешне похож на обычный, внутри устроен по-другому. Обычный выключатель – это просто прерыватель электричества, или его еще называют ключ, он может держать электрическую цепь всего лишь в двух состояниях. Либо она замкнута, либо разомкнута. В реальной жизни, лампочка либо включена, либо выключена.

Чем проходной выключатель отличается от обычного?

Главное отличие состоит в том, что в обычном выключателе есть два отверстия для проводов: один вход и один выход. У проходного выключателя таких отверстия три: один вход, и два выхода. А вот внутри он устроен таким образом, что с этого входа он может давать электричество либо на один выход, либо на другой.

Как подключать проходной выключатель?

Все, что в распаянной коробке нужно разделить на тройки;
Находим первую вводную тройку: белая жилка – фаза, жёлто-зелёная – земля, синяя – 0;
Выход на лампочку 6: синяя – 0, жёлто-зелёная – земля, белая – фаза;
Находим провод от первого выключателя 1 (сзади) и два спереди, далее три провода от 2 (1 сзади и два спереди).
В первую очередь подключаем то, что идет со входа напрямую – это ноль и земля. Вначале соединяем ноль, затем землю.
Фазовый провод от лампочки приводим в конец первого выключателя.
После чего цепляем два провода от одного выключателя к другому.

Для того, чтобы подключить правильно два проходных выключателя в распаянной коробке должны быть:

Три вводных провода
Три провода от лампочки
Три провода от каждого из выключателя
1 провод сзади
2 провода спереди

Как соеденить?

Землю и ноль подсоединяем напрямую. В одной фазовой пробке включаем сзади одного выключателя. В одном фазовом проводе от лампочки подключаем сзади второго. Нам остается соединить два и два провода от проходных выключателей.

Для того, чтобы подключить проходные выключатели необходимо, всего лишь 6 соединений. Нередки случаи, когда управление освещением в помещении осуществляется с двух мест. Разница связана только с тем, что используются разные группы светильников или лампочек. К примеру, если управление освещением должно контролироваться как в самой комнате, так и в прихожей, то люстра включает в себя 5 лампочек. За счет этого, возникает необходимость в управлении разными группами лампочек в люстре.

Для этого понадобится придерживаться определенной схемы подключения.

Подготавливает два проходных выключателя. Следит за тем, чтобы они были не одинарного типа, а двойные. Ещё одним их названием могут быть двухклавишные проходные выключатели.

Двойные проходные выключатели включают в себя 6 контактов (2 входа и 4 выхода). В своей основе, речь идет о двух одинарных выключателях, которые помещены в один корпус.

Если понадобится управлять освещением из трех мест, то оптимальным вариантом будет придерживаться определенной схемы подключения. По сравнению с предыдущими схемами, разница минимальная в технологических аспектах. Основным отличием считается тот факт, что схема включает в себя проходной выключатель двойного спаренного типа или другими словами перекрестный выключатель.

Он имеет несколько особенностей, по сравнению с одинарными и двойными. В частности, в его основе 4 контакта, из которых 2 входа и 2 выхода. После включения двойного спаренного выключателя, происходит автоматического переключение 2 независимых контактов.

Количество мест управления освещением может быть и больше двух или трех. В некоторых квартирах, этот показатель может вырасти до шести или даже больше. При этом, схема подключения осуществляется по аналогичному принципу. С учетом этого, первый и последний проходной выключатель пользуется одинарным типом с 3 контактами, а между ними размещаются двойные спаренные с 4 контактами.
При подключении такого количества контактов следует следить за правильным включением клеммы и соответствием типа выключателя и схемы управления освещением. Это является своего рода гарантией безопасности помещения.

Что такое сетевой коммутатор?

Сетевой коммутатор определяется как аппаратный компонент, отвечающий за ретрансляцию данных из компьютерной сети в конечную точку назначения посредством коммутации пакетов, идентификации MAC-адреса и системы многопортового моста. В этой статье объясняется, как работает сетевой коммутатор, его типы и способы применения.

Содержание

Что такое сетевой коммутатор?
Как работает сетевой коммутатор?
Типы сетевых коммутаторов
5 основных способов использования сетевого коммутатора
Что такое сетевой коммутатор?
Сетевой коммутатор — это аппаратный компонент, отвечающий за ретрансляцию данных из сетей в конечную точку назначения посредством коммутации пакетов, идентификации MAC-адреса и системы многопортового моста.
Стандартный сетевой коммутатор Cisco | SourceOpens a new window
Сетевой коммутатор обеспечивает подключение и передачу пакетов данных к устройствам в локальной сети (LAN) и от них. В отличие от маршрутизатора коммутатор распределяет информацию только на одно устройство, для которого он был разработан, включая какой-либо другой коммутатор, маршрутизатор или компьютер пользователя, а не на несколько устройств в сети.
В настоящее время сети имеют решающее значение для поддержки компаний, предоставления подключенных услуг и обеспечения совместной работы, среди прочего. Поскольку они связывают устройства, которые совместно используют ресурсы, сетевые коммутаторы являются жизненно важным компонентом всех сетей.
Сетевой коммутатор работает на уровне канала передачи данных 2 архитектуры Open Systems Interconnection (OSI). Он принимает пакеты от точек доступа, подключенных к физическим портам, а затем отправляет их только через порты, идущие к целевому устройству.
Они также могут работать там, где маршрутизация происходит на сетевом уровне 3. Коммутаторы являются стандартными компонентами в сетях Ethernet, оптоволоконных каналах, InfiniBand и сетях с асинхронным режимом передачи (ATM), и это лишь некоторые из них. Однако в настоящее время большинство коммутаторов используют Ethernet.
Сетевой коммутатор соединяет сетевые устройства (принтеры, компьютеры и беспроводные устройства/точки доступа) и позволяет пользователям обмениваться пакетами данных. Коммутаторы могут быть как аппаратными, так и программными виртуальными устройствами, управляющими физическими системами. В современных сетевых системах коммутаторы составляют основную часть сетевого оборудования.
Они соединяют машины в центрах обработки данных, на которых работают виртуальные машины (ВМ), и большинство серверов и устройств хранения. В сетях поставщиков телекоммуникационных услуг они передают огромные объемы данных.
Пограничные коммутаторы, также известные как коммутаторы доступа:

Они обрабатывают входящий и исходящий трафик в сети. Пограничные коммутаторы связывают различные устройства, включая персональные компьютеры и точки доступа.
Коммутаторы агрегации: Коммутаторы для агрегации или распространения расположены на дополнительном промежуточном уровне. Они подключаются к граничным коммутаторам, которые могут передавать трафик от одного коммутатора к другому или до основных коммутаторов.
Основные коммутаторы: Магистральная сеть состоит из этих коммутаторов. Базовые коммутаторы связывают пограничные коммутаторы или коммутаторы агрегации, пограничные сети устройств или потребителей с сетями в центрах обработки данных, а маршрутизаторы — с локальными сетями организаций.
Как показано ниже, сетевой коммутатор представляет собой многопортовый мост для сетей, работающих на уровне подключения данных модели OSI 2. Он отвечает за передачу данных с использованием адресов управления доступом к среде (MAC). Некоторые коммутаторы могут пересылать данные на сетевой уровень (т.
е. уровень 3), поскольку они оснащены функциями маршрутизации. Коммутаторы уровня 3, часто называемые многоуровневыми коммутаторами, являются примерами таких коммутаторов.
Сетевой коммутатор является частью уровня 2 модели OSI. . Насыщение также происходит в кадрах, используемых для широковещательной и многоадресной рассылки. В рамках архитектуры OSI функция лавинной рассылки BUM преобразует коммутатор в канальный уровень или устройство уровня 2. Затопление BUM относится к лавинной рассылке неизвестного одноадресного, широковещательного и многоадресного трафика.

Коммутаторы являются важными компонентами любой сети. Они связывают несколько устройств в одной и той же сети в помещении, таких как ПК, принтеры, точки беспроводного доступа и серверы.
Коммутатор позволяет связанным устройствам передавать данные и взаимодействовать друг с другом. Когда устройства подключены к коммутаторам, они отмечают информацию об управлении доступом к среде (MAC) устройства. Этот адрес представляет собой код, хранящийся в сетевой карте устройства (NIC), которая является частью устройства, которая подключается к коммутатору через кабель Ethernet.
MAC-адрес определяет, какое связанное устройство отправляет исходящие пакеты и адреса, по которым должны быть доставлены входящие пакеты. В отличие от IP-адреса сетевого уровня 3, который может назначаться устройству спорадически и меняться со временем, MAC-адрес используется для постоянной идентификации физического конечного устройства. Когда устройство передает пакет другому устройству, он достигает коммутатора, который сканирует заголовок пакета, чтобы выяснить, что делать дальше.

Проверяет адрес получателя и передает пакет устройствам через соответствующие порты. Многие коммутаторы оснащены полнодуплексными функциями, чтобы свести к минимуму вероятность коллизий сетевого трафика. Это дает пакетам всю полосу пропускания соединения между устройством и коммутатором.
Несмотря на то, что коммутаторы обычно выполняют функции на уровне 2, они могут работать и на уровне 3. Это необходимо для создания виртуальных локальных сетей (VLAN), т. е. логических сетевых сегментов, выходящих за пределы подсетей. Трафик должен проходить между коммутаторами для перемещения из одной подсети в другую, что упрощается благодаря их встроенным возможностям маршрутизации.

Подробнее: Что такое управление сетью? Определение, ключевые компоненты и рекомендации
Типы сетевых коммутаторов
Доступны сетевые коммутаторы различных типов и категорий для различных вариантов использования. К ним относятся:
Типы сетевых коммутаторов
1. Управляемые коммутаторы
Управляемые коммутаторы, которые чаще всего используются в коммерческих и корпоративных условиях, обеспечивают большую емкость и возможности для ИТ-специалистов. Для настройки управляемых коммутаторов используются интерфейсы командной строки. Они позволяют использовать простые агенты протокола управления сетью, которые предоставляют информацию для устранения неполадок в сети.
Администраторы также могут использовать их для создания виртуальных локальных сетей, чтобы разделить локальную сеть на более мелкие части. Управляемые коммутаторы значительно дороже неуправляемых из-за их дополнительных функций.
2. Неуправляемые коммутаторы
Самые простые коммутаторы — это неуправляемые коммутаторы с заданной конфигурацией. Неуправляемый коммутатор просто расширяет Ethernet-соединения локальной сети, обеспечивая дополнительные интернет-соединения с локальными устройствами. Неуправляемые коммутаторы используют MAC-адреса устройств для передачи данных туда и обратно. Обычно они работают по принципу plug-and-play, что означает, что у пользователя есть несколько альтернатив на выбор.
Эти коммутаторы могут иметь конфигурации по умолчанию для таких аспектов, как качество обслуживания, но их нельзя изменить. Неуправляемые коммутаторы относительно дешевы, но плохие возможности делают их непригодными для многих корпоративных приложений.
3.
Коммутаторы Power over Ethernet (POE)
Возможности PoE теперь доступны на некоторых сетевых коммутаторах, что делает установку устройств IoT и другого оборудования быстрее, проще и безопаснее. PoE — это метод подачи постоянного тока на маломощные устройства по проводу локальной сети. Для устройств с низким энергопотреблением, подключенных к сетевому коммутатору с поддержкой PoE, больше не требуется источник питания. Когда скрыть соединения невозможно, это позволяет избежать необходимости в дополнительных розетках и делает установку более эффективной. Коммутатор с поддержкой PoE также более безопасен, поскольку выходная мощность невелика и управляется разумно.
4. Коммутаторы локальной вычислительной сети (ЛВС)
Коммутаторы локальной вычислительной сети или коммутаторы локальной вычислительной сети обычно используются для связи мест во внутренней локальной сети компании. Его также называют коммутатором Ethernet или коммутатором данных. Эффективное распределение полосы пропускания предотвращает перекрытие пакетов данных при их перемещении по сети. Прежде чем направить доставленный пакет данных по назначению, коммутатор LAN доставляет его. Эти коммутаторы уменьшают перегрузку сети или узкие места, отправляя пакет данных исключительно тому получателю, которому он предназначен.
5. Интеллектуальные коммутаторы
Управляемые коммутаторы называются интеллектуальными или интеллектуальными коммутаторами, если они имеют характеристики, выходящие за рамки неуправляемого коммутатора, но меньшие, чем у обычного управляемого коммутатора. Поэтому они более совершенны, чем неуправляемые коммутаторы, но дешевле, чем полностью управляемые.
Другие альтернативы, такие как VLAN, могут не предлагать столько функций, сколько полностью управляемые коммутаторы. Однако, поскольку они менее затратны, они могут подойти для небольших сетей с ограниченным бюджетом и меньшими требованиями к функциям.
6. Модульные коммутаторы
Модульные коммутаторы позволяют добавлять модули расширения по мере необходимости, обеспечивая большую гибкость по мере роста сети. Модули расширения для беспроводного подключения, брандмауэры и сетевой анализ — вот некоторые примеры опций расширения для конкретных приложений.
Возможны дополнительные подключения, источники питания и охлаждающие вентиляторы. Однако эти коммутаторы значительно дороже стационарных и часто используются в крупных сетях. В большинстве случаев они также включают возможности уровня 3 (в дополнение к уровню 2), что позволяет им работать в качестве сетевых маршрутизаторов.
Подробнее: Что такое ячеистая сеть? Значение, рабочие типы и приложения в 2022 году
7. Коммутаторы с фиксированной конфигурацией
Коммутаторы с фиксированной конфигурацией имеют фиксированное количество портов и часто не расширяются, что делает их доступными с течением времени. Это самые распространенные переключатели на рынке. Они имеют предопределенное количество портов Ethernet, например, 8 гигабитных портов, 16 портов, 24 порта и 48 портов, среди прочих. Они могут иметь самые разные порты (по скорости и подключению). Однако скорость порта обычно составляет 1 Гбит/с (как минимум), а варианты подключения — это либо проводные электрические порты (RJ45), либо оптоволоконные порты.
8. Стекируемые коммутаторы
Стекируемые коммутаторы позволяют оптимизировать вашу сеть, а также повысить ее надежность. С настоящим стекируемым коммутатором эти кластеры коммутаторов функционируют как единый коммутатор, управляемый одним агентом SNMP/RMON, одним доменом, только одним интерфейсом командной строки (CLI) или веб-интерфейсом.
Возможность создавать группы агрегации каналов, охватывающие несколько устройств в стеке, передавать зеркальный трафик от одного компонента к другому в стеке и настраивать качество обслуживания (QoS), охватывающее все устройства, — все это преимущества использования этих типов коммутаторов для подключения. .
9. Коммутаторы третьего уровня
Коммутаторы являются частью уровня 2 модели OSI. Они функционируют на уровне сети передачи данных, и их основная задача заключается в максимально быстрой пересылке кадров Ethernet с одного порта на другой. Поскольку они работают на сетевом уровне модели OSI, эти коммутаторы называются коммутаторами уровня 3. Коммутатор уровня 3 представляет собой гибрид устройств уровней 2 и 3. Их программное обеспечение более сложное, чем традиционные коммутаторы уровня 2, и они могут запускать протоколы динамической маршрутизации.
10. Коммутаторы для центров обработки данных
В последние годы популярность центров обработки данных резко возросла. Почти все крупные организации объединяют свои ИТ-активы и сети в несколько крупных центров обработки данных для упрощения администрирования, управления и по другим причинам. В результате коммутаторы центров обработки данных должны обладать такими функциями, как высокая скорость, огромная емкость портов, низкая задержка, поддержка виртуализации, безопасность и QoS, среди прочего.
Линейка устройств Cisco Nexus — отличный пример коммутаторов для центров обработки данных. Эти коммутаторы идеально подходят для реализации концепции программно-определяемой сети (SDN) и обеспечения виртуализации и программируемости.
11. Коммутаторы с оптоволоконными портами
Разъем RJ45 подключается к стандартному кабелю Ethernet и является наиболее распространенным интерфейсом коммутатора. Во многих случаях вам потребуется использовать оптоволоконное соединение, чтобы расширить возможности подключения за пределы 100-метрового предела стандартных кабелей Ethernet. Коммутаторы с оптоволоконными портами часто имеют порты RJ45 и дополнительные оптоволоконные порты для подключения к оптоволоконным соединениям.
Съемные волоконно-оптические порты малого форм-фактора — так они называются. В большинстве случаев оптоволоконные порты используются для подключения к другим удаленным коммутаторам, расположенным либо внутри одного здания, либо на объектах, расположенных на расстоянии нескольких километров друг от друга.
12. Переключатель клавиатуры, видео и мыши (KVM)
Этот переключатель позволяет подключить множество компьютеров к клавиатуре, мыши или монитору. Эти переключатели часто используются для управления группами серверов при отключении кабелей от рабочего стола. KVM-переключатель — отличный интерфейс для пользователя, который хочет управлять многими машинами с одной консоли. Горячие клавиши клавиатуры обычно могут быть настроены на эти устройства, что позволяет быстро переключаться между ПК. Удлинитель KVM может увеличить радиус действия коммутатора на несколько сотен футов для передачи видеосигналов DVI, VGA или HDMI.
Подробнее: Как подготовить сети к облачной эре с помощью SD-WAN
5 основных вариантов использования сетевого коммутатора
При развертывании сетевых коммутаторов ИТ-менеджеры должны помнить о следующих вариантах использования и приложениях:
Использование сетевого коммутатора
1. Установите соединение с несколькими различными хостами
Сетевой коммутатор может иметь бесконечное количество портов для подключения кабелей, что полезно в звездообразной топологии. Кроме того, коммутаторы подключают множество компьютеров к сетевой системе. Независимо от того, расположены ли компьютеры в другом конце комнаты или в другом конце света, основная функция сетевого коммутатора — эффективно перемещать пакеты данных с одного компьютера на другой. Это верно независимо от физического расстояния между устройствами. Несколько других устройств помогают передавать данные по маршруту, но коммутатор является важнейшим компонентом сетевой архитектуры.
Каждый порт сетевого коммутатора имеет один и тот же механизм пересылки или фильтрации. Пользователи могут иметь несколько портов, связывающих каждый коммутатор путем каскадного соединения нескольких коммутаторов вместе, каждый из которых может быть настроен и управляться индивидуально в группе.
2. Разгрузка сетевого трафика
Использование коммутаторов для разгрузки трафика в аналитических целях является обычным явлением. Коммутаторы в сети могут помочь регулировать различные типы сетевого трафика, например трафик, входящий и исходящий из сети, а также подключение многих сетевых устройств, таких как персональные компьютеры и точки беспроводного доступа. Ключевым понятием в этом отношении является «переадресация».
Переадресация — это процесс маршрутизации сетевого трафика от одного устройства, подключенного к одному порту сетевого коммутатора, на другое устройство, подключенное к другому порту коммутатора. Этот процесс начинается, когда одно устройство подключается к одному порту, и заканчивается, когда другое устройство подключается к другому порту коммутатора.
Это полезно для сетевой безопасности, поскольку позволяет расположить коммутатор перед маршрутизатором глобальной сети (WAN) перед отправкой трафика в LAN. Также похоже, что использование сетевых коммутаторов упростит обнаружение вторжений, анализ производительности и настройку брандмауэров. Перед отправкой данных в анализатор пакетов или систему обнаружения вторжений, например, зеркалирование портов может помочь создать зеркальную копию информации, проходящей через коммутатор. Это происходит до того, как информация будет отправлена адресату. Это поможет в дальнейшем анализе.
3. Оптимизация полосы пропускания LAN
Сетевые коммутаторы делят сеть LAN на множество доменов коллизий, каждый со своим широкополосным соединением, что приводит к увеличению полосы частот LAN. При передаче кадров сетевые коммутаторы могут генерировать неизменный прямоугольный электрический сигнал.
Коммутаторы — это устройства, функционирующие одновременно на нескольких уровнях модели OSI, таких как каналы передачи данных, сети или транспортные уровни. Многоуровневые коммутаторы — это устройства, которые работают на многих уровнях одновременно. Эффективное переключение требуется для обработки возросшего сетевого трафика от видео и других приложений, интенсивно использующих полосу пропускания, большего количества пользовательских устройств и большего количества пакетов, предназначенных для серверов и облачных хранилищ. Любая малая или средняя фирма может использовать коммутацию LAN для поддержания скорости и надежности, которые нужны пользователям.
4.
Заполните таблицу MAC-адресов
Будучи устройством уровня 2, коммутатор будет основывать все свои решения на данных, содержащихся в заголовке L2. В зависимости от источников и пунктов назначения MAC-адресов коммутаторы будут определять путь пересылки. Создание базы данных MAC-адресов, которая сопоставляет каждый из портов коммутатора с MAC-адресами подключенных устройств, является одной из задач коммутатора.
База данных MAC-адресов изначально пуста, и когда коммутатор получает данные, он проверяет поле исходного MAC-адреса входящего кадра. Он заполняет базу данных MAC-адресов исходными MAC-адресами и портом коммутатора, собирающим пакет. Коммутатор в конечном итоге будет иметь полностью заполненную таблицу MAC-адресов, поскольку каждое подключенное устройство что-то доставляет. Затем можно использовать эту таблицу для разумного продвижения кадров в желаемое место.
5. Включите фильтрацию MAC-адресов и другие функции контроля доступа
Наконец, давайте обсудим сценарий использования сетевых коммутаторов для фильтрации. Эта функция указывает, что коммутатор никогда не будет пересылать кадр обратно из того же порта, через который он был получен. Можно использовать фильтр MAC-адресов, чтобы предотвратить подключение определенных узлов. Этого можно добиться путем фильтрации MAC-адресов Ethernet-уровня источника и получателя на исходном (входящем) порту коммутатора.
В зависимости от ваших потребностей в управлении доступом к сети фильтрующий MAC-адрес может быть одноадресным, многоадресным или широковещательным. Когда коммутатору необходимо передать фрейм, он копируется и отправляется на все порты коммутатора, кроме того, который его получил. Хост редко отправляет кадр с пунктом назначения в качестве своего собственного MAC-адреса. Это часто происходит из-за неправильной ситуации или злонамеренности хоста. Когда это происходит, коммутатор в любом случае просто отбрасывает кадр.
Подробнее: Как работает пограничная сеть и что ее ждет в будущем? Тереза Лановиц из AT&T отвечает
Вывод
Глобальный спрос на сетевые коммутаторы постоянно растет, чтобы поддерживать эру удаленного подключения и развития Интернета вещей. Глобальные трекеры IDC обнаружили, что мировой рынок коммутаторов увеличился на 7,5% в третьем квартале 2021 года. Это также связано с более широким внедрением облачных вычислений, поскольку сетевые коммутаторы помогают организовывать, поддерживать и стабилизировать распределение ресурсов в крупномасштабном облаке. вычислительные среды. В ближайшие несколько лет этот спрос еще больше возрастет, поэтому важно знать, как работают сетевые коммутаторы.
Помогла ли вам эта статья понять сетевые коммутаторы и принцип их работы? Расскажите нам на Facebook Открывает новое окно
БОЛЬШЕ О СЕТИ
Что такое компьютерная сеть? Определение, цели, компоненты, типы и рекомендации
10 лучших практик сетевого мониторинга в 2022 году
Топ-10 компаний по производству оборудования для корпоративных сетей в 2022 году
Что такое топология сети? Определение, типы с диаграммами и рекомендации по выбору на 2022 год
Глобальная сеть (WAN) и локальная сеть (LAN): основные различия и сходства
Что такое сетевой коммутатор и как он работает?
Мнение
Коммутаторы
соединяют сегменты сети, обеспечивая полнодуплексную связь, ценные данные о производительности сети и эффективное использование пропускной способности сети.
Кит Шоу
Соавтор, Сетевой мир |
Мартин Уильямс/IDGNS
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 — 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, для которых предназначены пакеты. 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 выключатель. Коммутатор использует MAC-адрес, чтобы определить, какие исходящие пакеты устройства отправляются и куда доставлять входящие пакеты.
MAC-адрес идентифицирует физическое устройство и не изменяется, 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 поступает на коммутатор, коммутатор считывает его заголовок, затем сопоставляет адрес или адреса назначения и отправляет пакет через соответствующие порты, ведущие к целевым устройствам.
Чтобы снизить вероятность коллизий между сетевым трафиком, входящим и исходящим от коммутатора и подключенным устройством одновременно, большинство коммутаторов предлагают полнодуплексную функцию, при которой пакеты, поступающие от устройства и направляющиеся к нему, имеют доступ к полной пропускной способности сети. переключать соединение. (Представьте, что два человека разговаривают по смартфонам, а не по рации).
Хотя коммутаторы действительно работают на уровне 2, они также могут работать на уровне 3, что необходимо им для поддержки виртуальных локальных сетей (VLAN), логических сетевых сегментов, которые могут охватывать подсети. Чтобы трафик попадал из одной подсети в другую, он должен проходить между коммутаторами, и этому способствуют встроенные в коммутаторы возможности маршрутизации.
В чем разница между коммутатором и концентратором?
Концентратор также может соединять несколько устройств вместе с целью совместного использования ресурсов, а совокупность устройств, подключенных к концентратору, называется сегментом локальной сети.
Концентратор отличается от коммутатора тем, что пакеты, отправленные с одного из подключенных устройств, рассылаются всем устройствам, подключенным к концентратору. С коммутатором пакеты направляются только на тот порт, который ведет к адресуемому устройству.
Коммутаторы обычно соединяют сегменты локальной сети, поэтому к ним подключаются концентраторы. Коммутаторы отфильтровывают трафик, предназначенный для устройств в том же сегменте локальной сети. Благодаря этой возможности коммутаторы более эффективно используют собственные вычислительные ресурсы, а также пропускную способность сети.
В чем разница между коммутатором и маршрутизатором?
Коммутаторы иногда путают с маршрутизаторами, которые также обеспечивают переадресацию и маршрутизацию сетевого трафика, отсюда и их название. Но делают они это с другой целью и местом.
Маршрутизаторы работают на уровне 3 — сетевом уровне — и используются для соединения сетей с другими сетями.
Простой способ понять разницу между коммутаторами и маршрутизаторами — подумать о локальных и глобальных сетях. Устройства подключаются локально через коммутаторы, а сети подключаются к другим сетям через маршрутизаторы. Это путь, по которому пакет может добраться до Интернета: устройство > концентратор > коммутатор > маршрутизатор > Интернет.
Конечно, бывают случаи, когда функция коммутации встроена в аппаратное обеспечение маршрутизатора, и маршрутизатор также выполняет функции коммутатора.
Подумайте о своем домашнем беспроводном маршрутизаторе. Он направляет широкополосное соединение через свой порт WAN, но обычно также имеет дополнительные порты Ethernet, которые можно использовать для подключения кабеля Ethernet к компьютеру, телевизору, принтеру или даже игровой консоли. В то время как другие устройства в сети, такие как другие ноутбуки и телефоны, подключаются через маршрутизатор Wi-Fi, он по-прежнему предлагает функции переключения через локальную сеть. Таким образом, маршрутизатор, по сути, также является коммутатором. И вы даже можете подключить к маршрутизатору отдельный коммутатор, чтобы обеспечить доступ к Интернету и локальной сети для дополнительных устройств.
Какие существуют типы переключателей?
Коммутаторы различаются по размеру в зависимости от того, сколько устройств вам нужно подключить в определенной области, а также от требуемой скорости/пропускной способности сети. В небольшом офисе или домашнем офисе обычно достаточно четырех- или восьмипортового коммутатора, но для более крупных развертываний обычно используются коммутаторы до 128 портов. Форм-фактор меньшего коммутатора — это устройство, которое можно разместить на рабочем столе, но коммутаторы также можно монтировать в стойку для размещения в коммутационном шкафу, центре обработки данных или ферме серверов. Размеры устанавливаемых в стойку коммутаторов варьируются от 1U до 4U, но доступны и более крупные коммутаторы.
Коммутаторы также различаются по предлагаемой скорости сети: Fast Ethernet (10/100 Мбит/с), Gigabit Ethernet (10/100/1000 Мбит/с), 10 Gigabit (10/100/1000/10000 Мбит/с) и даже 40/ Скорость 100 Гбит/с. Выбор скоростей зависит от пропускной способности, необходимой для поддерживаемых задач.
Коммутаторы также различаются по своим возможностям. Вот четыре типа.
1. Неуправляемый
Неуправляемые коммутаторы — это самые простые коммутаторы с фиксированной конфигурацией. Как правило, они работают по принципу plug-and-play, что означает, что у пользователя практически нет вариантов выбора. У них могут быть настройки по умолчанию для таких функций, как качество обслуживания, но их нельзя изменить. Положительным моментом является то, что неуправляемые коммутаторы относительно недороги, но отсутствие у них функций делает их непригодными для большинства корпоративных целей.
2. Управляемые
Управляемые коммутаторы предлагают больше функций и возможностей для ИТ-специалистов и чаще всего используются в бизнес-среде или на предприятии. Управляемые коммутаторы имеют интерфейсы командной строки (CLI) для их настройки. Они поддерживают агенты простого протокола управления сетью (SNMP), предоставляющие информацию, которую можно использовать для устранения неполадок в сети.
Они также могут поддерживать виртуальные локальные сети, настройки качества обслуживания и IP-маршрутизацию. Безопасность также лучше, защищая все типы трафика, который они обрабатывают. Благодаря расширенным функциям управляемые коммутаторы стоят намного дороже, чем неуправляемые коммутаторы.
3. Интеллектуальные или интеллектуальные коммутаторы
Интеллектуальные или интеллектуальные коммутаторы — это управляемые коммутаторы, которые имеют некоторые функции, превышающие возможности неуправляемого коммутатора, но меньше, чем у управляемого коммутатора. Хотя они более сложны, чем неуправляемые коммутаторы, они также дешевле, чем полностью управляемые коммутаторы. Как правило, они не поддерживают доступ через telnet и имеют веб-интерфейс, а не интерфейс командной строки. Другие варианты, такие как VLAN, могут иметь не так много функций, как те, которые поддерживаются полностью управляемыми коммутаторами. Поскольку они менее дороги, они могут хорошо подходить для небольших компаний с меньшими финансовыми ресурсами и/или с меньшими потребностями в функциях.
4.
KVM-переключатель
Особый тип переключателя, используемый в центрах обработки данных или других местах с большим количеством серверов. KVM-переключатель обеспечивает K клавиатуру, V ideo (монитор) и M мышь подключение к нескольким компьютерам, что позволяет пользователям управлять группами серверов из одного места или консоли. Добавляя удлинитель KVM, KVM-переключатели могут обеспечить локальный и удаленный доступ к машинам, позволяя компании централизовать обслуживание и управление сервером.
Что такое функции управления сетевым коммутатором?
Полный список функций и функций сетевого коммутатора зависит от производителя коммутатора и предоставленного дополнительного программного обеспечения, но в целом коммутатор позволяет профессионалам:
Включать и отключать определенные порты на коммутаторе.
Настройте параметры дуплекса (половина или полный), а также пропускную способность.
Установка уровней качества обслуживания (QoS) для определенного порта.
Включить фильтрацию MAC-адресов и другие функции контроля доступа.
Настройте SNMP-мониторинг устройств, включая работоспособность канала.
Настройте зеркальное отображение портов для мониторинга сетевого трафика.
Какова стоимость сетевых коммутаторов?
Коммутаторы по-прежнему важны для современного предприятия, поскольку их возможности могут обеспечить дальнейшее беспроводное подключение, а также поддержку устройств Интернета вещей и интеллектуальных зданий, которые помогают обеспечить более устойчивую работу. Растущее использование устройств промышленного Интернета вещей, которые соединяют датчики и оборудование на заводах, также требует коммутационных технологий для обратного подключения к корпоративной сети.
Современные коммутаторы теперь, вероятно, включают технологию Power over Ethernet (PoE), которая может обеспечивать мощность до 100 Вт для поддержки устройств, подключенных к сети. Это позволяет компаниям размещать устройства в местах, где не требуется отдельная розетка питания, например, камеры видеонаблюдения, наружное освещение, точки беспроводного доступа, VoIP-телефоны и множество датчиков (температура, влажность, влажность и т. д.), которые могут контролировать удаленные районы. . Данные, собираемые и передаваемые с устройств IoT, могут быть собраны коммутатором и применены к алгоритмам искусственного интеллекта и машинного обучения, чтобы помочь оптимизировать более интеллектуальные среды.
Как еще можно использовать сетевые коммутаторы?
В больших сетях коммутаторы часто используются для разгрузки трафика для аналитики. Это может быть важно для специалистов по безопасности, поскольку коммутатор может быть размещен перед маршрутизатором глобальной сети до того, как трафик пойдет в локальную сеть. Это может облегчить обнаружение вторжений, анализ производительности и межсетевой экран. Во многих случаях зеркалирование портов может создать зеркальное отображение данных, проходящих через коммутатор, перед их отправкой в систему обнаружения вторжений или анализатор пакетов.