Lan anahtarı veya anahtarı nedir ve ne işe yarar?

Ağlar dünyasında, onları oluşturmamıza ve ekipmanlarımızı birbirine bağlamamıza izin veren farklı cihazları nasıl ayırt edeceğimizi bilmek her zaman önemlidir. Bugün bir Switch'in ne olduğu hakkında her şeyi öğreneceğiz. Bunun yanı sıra yönlendiriciler, hub'lar ve hatta modemler gibi diğer ekipman arasındaki farkları da göreceğiz. Hadi başlayalım!

İçindekiler dizini

Ağ anahtarı veya anahtarı nedir:

LAN anahtarı olarak da adlandırılan bir anahtarın ne olduğunu tanımlayarak başlayalım . Her zaman kablolu bir ağdaki farklı ekipman ve düğümleri birbirine bağlayabilmemizi sağlayan ve bu akılda tutulması gereken bir cihazdır. Aslında, Switch her zaman yerel bir alan ağındaki cihazları birbirine bağlar , bilirsiniz, LAN olarak bildiğimiz ağ.

Anahtarlar, ağ protokolleri ve tanımları için kullanılan bir referans modeli olan OSI (Açık Sistem Bağlantısı) modelinin bağlantı katmanında veya katman 2'de çalışır. Veri bağlantı katmanı, katman 1 veya fiziksel (taşıma ve sinyaller aracı) ile katman 3 veya ağ (yönlendirme ve mantıksal adresleme) arasındaki katmandır. Bu, ağa bağlanan paketlerin, kendisine bağlı her bir aygıtla ilişkili MAC adresine göre fiziksel adresleme ile ilgilidir.

Anahtarların teknik ve çalışma özellikleri, Ethernet ağ standardizasyonu için IEEE 802.3 standardında tanımlanmıştır. Bunlar, temel olarak ağ bağlantısının çalışabileceği hızı belirleyen bir dizi standarttır. Bunlar arasında, 802.3i (10BASET-T 10 Mbps), 802.3u (100BASE-T 100 Mbps), 802.3z / ab (fiber veya bükülü çift üzerinde 1000BASE-T 1Gbps) vb. İyi bilinmektedir.

Şu anda bu standartları, düğümleri bağlamak için her zaman bir yıldız topolojisi kullanan tüm çekirdek cihazlar takip etmektedir, çekirdek ekip Switch'in kendisidir. Bir dizi bağlantı noktası veya RJ45 veya SFP bağlantı noktası aracılığıyla düğümler bağlanır.

Switch'in yapabilecekleri ve yapamayacakları

Bir Switch'in çalışma alanının ne olduğunu bilmek çok önemlidir , çünkü bu, onu nasıl ve nerede bağlayacağınızı ve ne için tasarlandığını bilmeye yardımcı olacaktır. Ve elbette onları diğer ağ cihazlarından ayırt etmek.

Ne yapabilirsiniz:

• Kablolu ağdaki cihazları birbirine bağlama Ağ ölçekli MAC adres tablosunu kullanarak ve yönlendirici veya ana bilgisayar olabilecek IP adres sunucusuna bir bağlantı olarak paketleri kaynaktan hedefe yönlendirin ve iletin

Ne yapamazsın:

• Bize alt ağ maskesinin dışındaki diğer ağlarla bağlantı sağlayamaz. Sonuç olarak, İnternet bağlantısı sağlayamaz.

Bir bellenim veya küçük işletim sistemi sayesinde tasarlandıkları işlevleri aşan daha fazla şey yapabilen anahtarlar olduğunu göreceğiz.

Özellikler ve elemanlar

Bağlantı noktaları açısından hemen hemen her boyutta anahtar bulabiliriz, ancak bunlar yüzlerce bağlantı noktasına sahip ekipman ve dolaplarla karmaşık veri işleme merkezleri kurmanın anahtarıdır.

Bağlantı noktaları ve hız

Bir Anahtarın çalışması , dahili ağdaki farklı düğümlerin birbirine bağlanmasına izin veren ağ bağlantı noktaları aracılığıyla gerçekleştirilir. Sayı, kapasitesini ve gücünü ve hızını belirleyecek olan şeydir. En normal şey onları 4 ila 20 liman arasında bulmak olacak, ancak şirketlere daha çok yönelmiş. Şunlara sahip olabilirsiniz:

• RJ45: bükümlü çift kablolar için kendi portu, LAN için 10/100/1000/10000 Mbps hızında çalışan tipik 4 bükümlü çift UTP kablo

• SC: 1/10 Gbps'de yüksek hızlı bağlantılar için fiber optik bağlantı noktası.

• SFP veya GBIC bağlantı noktaları: bunlara modüler bağlantı noktaları denir, çünkü belirli bir konektörleri değil, konektörü istediğimiz bağlantı noktası türüne yerleştirmek için bir delikleri vardır. Bu genellikle entegre RJ45 portları olan bir GBIC (Gigabit Arayüz Dönüştürücü) veya RJ45 veya 10 Gbps fiber optikli daha küçük bir port olan SFP / SFP + (Küçük Form Faktörü Takılabilir) olabilir.

• Birleşik bağlantı noktaları: bu tür bir bağlantı noktası değil, Switch'e daha fazla bağlantı noktası sağlamanın bir yoludur. Genellikle bir veya diğerini kullanabileceğimiz 2 RJ45 + 2 SFP veya 4 + 4 panellerde gelirler , ancak bir otobüsü paylaştıkları için asla ikisini aynı anda kullanmazlar.

Hız, başlangıçta gördüğümüz 802.3 standardının farklı sürümleri tarafından tanımlanır. Şu anda 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps ve 10 Gbps sağlayabilen anahtarlar buluyoruz.

Bir anahtarın anahtarlama yöntemleri

Anahtar, bir Anahtarın İspanyolca adıdır, açık olduğunu düşünüyoruz, bu ad Ethernet standardındaki çalışmasını ifade eder. Bu, LAN'daki verilerin, hem gönderenin hem de alıcının MAC adresi kullanılarak tanımlanmasına izin veren bir başlık ile veri taşıyan çerçevelerden iletilmesine dayanır. Dikkatli olun, IP adresi değil MAC adresi hakkında konuşuyoruz, başka bir OSI katmanında çalışıyor. Ağlarda iki iletişim yöntemi vardır:

• Half Duplex: bu bağlamda, veriler bir yönde veya diğerinde ilerler, ancak asla aynı anda her iki yöne doğru gitmez, örneğin, Full Duplex Walkie Talkie : gönderme ve alma kanallarını aynı anda kullanan, örneğin, bir telefon.

Bir Anahtarın anahtarlama kapasitesini belirleyen çok önemli bir eleman , karşılık gelen düğüme iletilecek çerçeveleri depolamaya yarayan tamponlar, bellek elemanlarıdır. Bu Tamponlar, özellikle darboğaz etkisini azaltmak için iki düğümü farklı hızlarda bağlantı noktalarına bağlamak için önbellek işlevini yerine getirir.

Switch üzerinde birkaç anahtarlama tekniği vardır:

• Depola ve İleriye Doğru Geçiş Uyarlamalı Kesim

(kaydet ve ilet)

Bu ilk yöntemde, anahtar, alındıktan sonra tüm veri çerçevesini arabellekte saklar. Bu, içindeki olası hataları tespit etmek ve kaynak ve hedefi analiz etmek için yapılır. Bundan sonra alıcıya gönderilecektir.

Bu yöntem her zaman farklı hız bağlantı noktalarına sahip anahtarlarda kullanılır, ancak bu yöntemi kullanırken her zaman küçük bir gecikme veya gönderme gecikmesi olacağını unutmayın.

(doğrudan yönlendirme)

Bu durumda, çerçeve tamamen arabelleğe alınmaz, ancak kaynak ve hedef MAC'i bilmek için sadece başlığı okunur ve daha sonra iletilir.

Bir öncekinden daha hızlı bir tekniktir, ancak hasarlı çerçevelerde hata kontrolü sağlamaz. Ayrıca, cihazın bağlantı noktalarının tümü aynı hızda çalışmalıdır.

(uyarlamalı doğrudan yönlendirme)

Bu yeni bir yöntem değil, anahtarın önceki iki yöntem arasında seçim yapma yeteneği. Örneğin, Anahtar çok fazla başarısız ve kayıp paketin geldiğini algıladığında, otomatik olarak depolama ve iletmeye geçerken, bağlantı noktaları aynı hıza sahipse doğrudan iletmeyi kullanır.

Jumbo Çerçevelerle Çalışma

Bir Switch satın alacağımızda, teknik özelliklerinde takımın onlarla çalışabilmesi durumunda Jumbo çerçeveleri hakkında konuşmaları normaldir.

Switch'in standart boyutta 1500 bayt olan ethernet çerçeveleriyle çalıştığını söylemiştik . Ancak Jumbo Çerçeveler olarak adlandırılan 9000 Bayta kadar onları büyütmek mümkündür. Bunlar 802.3 standardına dahil değildir.

Bu çerçeveler, büyük miktarda bilgi ile çalışmak için kullanılır ve veri aktarımını daha verimli hale getirir, ancak daha fazla bilgi işlemesi gerektiğinden bağlantıya gecikme ekler. Bu nedenle Jumbo Çerçeveler oldukça güçlü anahtarlarla kullanılır.

Anahtar türleri

Sadece pazarda bulduğumuz, kapasitelerine, limanlarına ve uyguladıkları diğer standartlara bağlı olarak belirli görevlere yönlendirilecek Switch türlerini görmemiz gerekiyor.

Yönetilemez ve yönetilebilir veya seviye 3/4 anahtarları

Genel olarak, anahtarların en azından en temel modellerde yönetim kapasitesi yoktu. Bunlar, bir Switch'in otomatik anlaşma kapasitesine sahip olması gerektiğini gösteren 802.3u standardında çalışır. Bir kişinin müdahalesine gerek kalmadan, müşteri ve anahtar, anahtarlama parametrelerinin nasıl olacağına "karar verir". Bunlar yönetilmeyen anahtarlar olurdu.

Ancak zamanla donanım, boyutu küçülten, gücü artıran ve bu cihazlara daha fazla zeka sağlayan uzun bir yol kat etti. 4 çekirdekli işlemcilere ve 512 MB veya daha fazla RAM'e sahip anahtarları görmek nadir değildir. Ancak en önemli şey, parametrelerini değiştirmek için tarayıcıdan veya bazı özel bağlantı noktalarından erişilebilen bellenim sahip olmalarıdır. Bunlar yönetilen anahtarlardır.

Bu kapasite, anahtarlamaya ek olarak, VPN ağları, Bağlantı Noktası Yansıtma (bağlantı noktası izleme veya Bağlantı Noktası Trunk) (bağlantı toplama) oluşturma yeteneği sunan bilgisayarlar için de gereklidir veya en azından isteğe bağlıdır . IP yönlendirme işlevlerini yapabildiklerinde, örneğin, bir VPN oluşturmak için OSI modelinin 3. katmanında çalışın.Buna bir mantıksal bağlantı noktası kontrolü eklersek, bir seviye 3 anahtarı / 4.

PoE anahtarı

PoE (PPPoE ile karıştırılmamalıdır) Ethernet Üzerinden Güç veya Ethernet Üzerinden Güç anlamına gelir. Hepimizin bildiği USB veya Thunderbolt'a çok benzeyen bir teknolojidir, çünkü istemci-Switch'e veri gönderilmesine izin vermenin yanı sıra, ona da güç sağlar. Bu doğrudan UTP kablosu üzerinden yapılır. Standartlara dayanmaktadır:

• IEEE 802.3af: 15, 4 W'a kadar güce sahip PoE IEEE 802.3at: PoE +: kapasiteyi 30W'a kadar artırır 3bt: uPoE 51W veya 71W'a ulaşır

Güç kapasitesi, Wi-Fi erişim noktalarını, IP gözetim kameralarını veya VoIP telefonları bağlamak için son derece kullanışlıdır . Kamu kuruluşlarındaki kameraların çoğu bu şekilde beslenir.

Masaüstü, Kenar ve Bagaj Anahtarları

Masaüstü anahtarları en temel olanıdır ve neredeyse hiç yönetilmeyecektir, çünkü sadece ev ağımızı büyük komplikasyonlar olmadan genişletmeyi amaçlamaktadırlar. Hem yarım dubleks hem de tam dubleks işlevselliği ile 100 Mbps'de 4 ila 8 port sunar. Aslında, çoğu yönlendirici zaten bu özelliklerle en az 4 veya 5 bağlantı noktasını entegre eder.

İkinci grup çevre anahtarlarıdır, 24 veya 48 porta kolayca ulaşabilen daha fazla sayıda bağlantı noktasına sahiptirler. Bunlar, eğitim merkezleri, laboratuvarlar, ofisler, vb. Bilgisayar odalarına yönelik küçük alt ağlar oluşturmak için kullanılır. Bağlantınız genellikle 1 Gbps'dir.

Bagaj anahtarları, daha fazla bağlantı noktası sunmanın yanı sıra yönetilebilir olacak ve paket anahtarlama ve yönlendirmeyi işlemek için OSI Katman 2 ve 3 işlevleri sunacaktır. Raf dolapları yoluyla da modülerlik eklersek, veri merkezleri için 1 Gbps'de hatta 10 Gbps'de çalışan birkaç yüz portumuz olabilir.

Anahtar ve HUB arasındaki farklar

Bir Switch'in ne olduğunu ayrıntılı olarak gördükten sonra, bununla ilgili ağ cihazlarından ayırt edilmesi gerekir.

İlk ve en belirgin olanı, Switch'in öncüsü olarak kabul edilebilecek bir cihaz olan Hub veya hub'dır. Bunun gibi, bağlı olandaki farklı düğümleri birbirine bağlamak için belirli sayıda portu olan bir panele sahiptir.

Büyük fark, Hub'ın içinden geçen bilginin bir bilgisayara veya başka bir bilgisayara yönlendirilip yönlendirilmediğini ayırt edememesidir. Bu cihaz, yayın olarak adlandırdığımız bağlantıdan bağımsız olarak , bilgileri almak ve tüm portları için tekrarlamakla sınırlıdır.

Anahtar, yönlendirici ve modem arasındaki farklar

Yapmamız gereken bir sonraki fark, yönlendiriciler ve modem ile yapılan anahtardır ve OSI seviyelerine bağlı olarak bu kolay olacaktır.

Switch'in modelin 2. katmanı olan veri bağlantı katmanında doğal olarak çalıştığını biliyoruz, çünkü MAC tablosu aracılığıyla hedef ana bilgisayara paketleri gönderebiliyor. Her ne kadar ürün yazılımı sayesinde 3. ve 4. katmanlarda da çalışabilen bilgisayarlar olduğu doğru.

Öte yandan, bir modem sadece katman 1 veya fiziksel olarak çalışır, sadece ağdan gelen sinyalleri dönüştürmeye ve çevirmeye adanmıştır . Örneğin, dijital analog, kablosuz elektrik ve optik elektrik.

Son olarak, yönlendirici, paket yönlendirme ve genel ağdan oluşturduğu dahili ağa aktarımdan sorumlu olduğu için, esas olarak ağ katmanı katman 3'te çalışan bir cihazdır. Ancak elbette, bugünün yönlendiricileri çok eksiksizdir ve ayrıca birden fazla portlu Switch işlevini ve hatta VPN veya paylaşılan veri hizmetlerinin oluşturulması sayesinde katman 4 ve 7'nin işlevlerini içerir.

Anahtarlar hakkında sonuçlar

Şu anda neredeyse hiçbirimiz, ekipmanlarımızı ağa bağlamak için bir Switch'e ihtiyacımız yok, çünkü bugünün yönlendiricileri bunun için 8 bağlantı noktasına ve Wi-Fi'ye sahip. Ancak, veri merkezlerinde, eğitim merkezlerinde ve daha pek çok alanda tartışmasız olarak kullanılmaya devam edilmektedir.

Bu cihazların donanımın artan gücü ve bellenimin karmaşıklığı sayesinde sahip olduğu büyük evrim, onları neredeyse yönlendiriciler düzeyinde gerçek bilgisayarlar haline getiriyor.

Şimdi sizi birkaç ağ makalesiyle terk ediyoruz:

Hiç Switch'iniz var mı veya bir Switch'iniz var mı? Uygun olduğunu düşündüğünüz yorumlarınızı veya sorularınızı kutuya bırakın