Jak dobrać switch?

Czym pomiędzy profesjonalnymi a tymi najtańszymi przełącznikami istnieją jakieś znaczące różnice, skoro większość z nich wygląda podobnie?

Okazuję się, że są różnice i to znaczne między innymi czy przełączniki są zarządzane, czy niezarządzane. Różnica polega, na tym, że swich, zarządzany możemy konfigurować natomiast, niezarządzany nie ma możliwości konfiguracji. Niezarządzany przełącznik Ethernet służy wyłącznie do przekazywania ramek od urządzeń przyłączonych do portów. Dodatkowo może sygnalizować status portów za pomocą diody LED. Natomiast switch zarządzany będzie droższy od niezarządzanego, ale za to przypisane do niego będą bardziej zaawansowane funkcje. Przełącznik zarządzany potrafi obsługiwać protokoły umożliwiające komunikację z urządzeniem. Switche tego rodzaju pozwalają na stałą kontrolę sieci z dowolnego miejsca, wykorzystując, przy tym mechanizmy protokołu IP. Umożliwiają również wnikanie w konfigurację urządzeń przez usługi telnet/ssh, standardowy interfejs GUI lub protokół SNMP. Posiadając narzędzia do administrowania, otrzymujemy dostęp do pełnej konfiguracji portów, monitorowania ich stanu oraz statusu urządzeń, jaki i konfiguracji zaawansowanych opcji. Istnieją jeszcze różnice między standardami i protokołami IEEE.

Główne standardy Ethernetu IEEE przydatne, przy wyborze switcha:

• 802.3a – 10 Base2 – 10 Mb/s (200m, koncentryk)
• 802.3i – 10 BaseT -10 Mb/s (skrętka)
• 802.3u – 100 BaseT – Fast Ethernet + autonegocjacja
• 802.3x – 1000 Base-X – Ethernet gigabitowy
• 802.ab – 1000 BaseT – 1 Gb/s (skrętka kat. 5)
• 802.3ae – 10 GBase-X – 10 Gb/s (światłowód)
• 802.3ak – 10 GBaste-CX4 (skrętka)
• 802.3an – 10 GBASE-T – 10 Gb/s (skrętka kat.6, 6a, 7)
• 802.3ba – 40 Gb/s, 100 Gb/s (Klastry blade, Obwody drukowane, dwużyłowe koncentryki, światłowody jednomodowe)

Przepustowość

Przepustowości, którą nam oferują w switchach, różnią się od siebie natomiast na portach, mamy dostępne następujące wartości 10/100/1000/10000 Mb/s. Często zdarza się, że producent podaje w specyfikacji, że switch jest 10/100/1000 Mb/s, ale po podłączeniu x urządzeń i kolejnych switchy zwłaszcza kiepskiej jakości nie wyrabia z transmisją pakietów. Nie mylmy przepustowości przełącznika i portu na swichu, bo są to dwie odrębne wartości. Wtedy nie osiąga podanych przepustowości dlatego prosty switch przeznaczony dla segmentu rynku SOHO, czyli w celu zastosowania domowego nie jest zalecany, przy instalacji bardziej rozbudowanych sieci. Zalecany jest już wtedy switch zarządzany gdzie, można łatwiej zdiagnozować pewne sytuacje oraz ustawić odpowiednio system QoS.

Tablica adresów

Switche w większości przypadków wykorzystują mechanizm przekazywania ramek, określanych jako store-and-forward. Przełącznik funkcjonuje w ten sposób, że odbiera ramkę, a następnie przekazuje ją na odpowiedni port. Kiedy rozpozna już wszystkie lokalizacje urządzeń powiązane z portami, wówczas zapisuje te dane w specjalnej tablicy adresów w swojej pamięci. Niezależnie od typu, każdy switch ma ograniczoną pamięć, która przeznaczona jest na tablicę poszczególnych adresów MAC kart sieciowych użytkowników. Trzeba dodatkowo zaznaczyć, że to wielkość tablicy owych adresów jest jednym z kluczowych parametrów.

Ramki Joombo

Przełączniki do zastosowań profesjonalnych posiadają również ramki Joombo rozszerzenie pozwalające na zwiększenie rozmiaru ramki Ethernet ponad standardową wielkość 1518 B. Maksymalna wielkość ramek Jumbo Frames wynosi 9 kB, co pozwala na zwiększenie przepustowości, przy przesyłaniu dużych segmentów danych. Aby, korzystać z tej funkcjonalności cała infrastruktura sieciowa musi być kompatybilna z tym rozszerzeniem.

Protokół IGMP

Okazuje się, że w automatyce i systemach wizyjnych kluczową rolę odgrywa protokół IGMP. Aby zastosować protokół Ethernet IP, switche muszą obsługiwać IGMP Snooping. W systemach wizyjnych sprawa nie jest już tak oczywista. Zdarza się, że producent maszyny instaluje switch niezarządzany, bez obsługi IGMP i wszystko działa idealnie w obrębie jednej maszyny. Przy kilku urządzeniach wpiętych do switcha, nikt nie zauważy, że switch niezarządzany zmienia ruch multicast w broadcast. Problem ujawnia się, dopiero gdy podłączymy maszynę do sieci, wtedy cały ruch broadcast wysyłany jest z maszyny do zewnętrznej sieci. Aby temu zapobiec, trzeba koniecznie aktywować IGMP Snooping.

Typy Portów

Obecnie rozróżniamy dwa typy portów RJ45 na kable UDP/FTP i SFP na wkładki światłowodowe w przypadku portów RJ45 warto sprawdzić, czy jest on z auto negocjacją. Szybkość przekazywania ramek przez przełącznik może się odbywać w różnych trybach. W przełącznikach zarządzanych istnieje możliwość wyboru odpowiedniego trybu. Wśród dostępnych trybów znajdują się między innymi:

• cut-through – najmniejsze opóźnienie, przesyła ramki bezzwłocznie bez sprawdzania ich poprawności
• store and forward – największe opóźnienie, przed przesłaniem sprawdza sumy kontrolne nadesłanych ramek
• fragment free – rozwiązanie pośrednie, sprawdza wyłącznie poprawność nagłówka ramki,
• przełączanie adaptacyjne – na podstawie obciążenia wybierany jest jeden z powyższych wariantów.

Typ Montażu

Swiche możemy również podzielić ze względu na typ montażu między innymi na obudowy typu rack, które mają zastosowanie głównie w serwerowniach komputerowych, teletechnice, energetyce, a także w studiach nagraniowych oraz pomieszczeniach przemysłowych. Switche, które są w przyjemnych dla oka rozmiarach przeznaczone dla domowych odbiorców i małych firm są znacznie mniejszych rozmiarów, ale i zazwyczaj słabszych osiągów.

Zasilanie POE

Są przełączniki, z których możemy zasilać inne urządzenia pracujące w sieci, one też się różnią choćby wersją protokołu POE, jaki tym czy porty są aktywne, czy pasywne. Pasywne zasilanie PoE, dla którego napięcie przesyłane jest na wolnych parach przewodów 4/5(+) oraz 7/8(-). W tym wypadku urządzenie w ogóle nie komunikują się ze sobą, aby ustalić moc zasilania, napięcie dostarczane jest w sposób ciągły. Prędkość transmisji jest mocno ograniczona i wynosi 100 Mbit/s, chociaż spotykane są urządzenia, które umożliwiają prędkość gigabitową.

Tabela poniżej przedstawia porównanie najważniejszych parametrów obu standardów.

Przy switchach POE warto wspomnieć, że mamy do dyspozycji dwa podstawowe standardy IEEE 802.3 af oraz IEEE 802.3 at. Ze względu na przesyłaną moc i prędkość transmisji standard 802.3at przewiduje 2 typy urządzeń:

• Typ 1 – zawierają się w nim urządzenia zgodne ze standardem 802.3af, wykorzystujące do przesyłu napięcia 2 pary przewodów. Moc wyjściowa 12.95W, wymagana jest skrętka min kat.3
• typ 2 – moc wyjściowa 30W. Wymagana skrętka min kat. 5

Oprócz tego definiuje 2 sposoby przesyłania zasilania:

• Opcja A – zasilanie przesłane łącznie z danymi na parach 1/2 oraz 3/6
• opcja B -zasilanie przesłane jest przez wolne pary 4/5 and 7/8 Istnieje również pasywne zasilanie PoE, dla którego napięcie przesyłane jest na wolnych parach przewodów 4/5(+) oraz 7/8(-).

Czym się więc kierować, przy budowie sieci Ethernet?

Na początku trzeba ustalić oczywiste sprawy, między innymi ile i jakich portów potrzebujemy, jaki jest sposób montażu oraz jaka będzie temperatura otoczenia, oraz czy switch ma być zarządzany, czy nie, jaką switch ma mieć przepustowość, oraz jakie będzie przeznaczenie switcha. Istnieją jednak kwestie, których często nie bierzemy pod uwagę na etapie projektowania sieci, a które mogą zaważyć nad funkcjonalnością lub możliwością rozbudowy sieci.

Zacznijmy od przełączników do zastosowania domowego. Czym się różni np. TP-Link TL-SG105 od TL-SG108. Poza tym, że cyferką na końcu jest również kilka różnic. Należy wziąć pod uwagę również, do czego przełącznik będzie nam potrzebny i jaką ma pełnić funkcję.

Tutaj już widzimy, że oba przełączniki na pierwszy rzut oka różnią się ilością portów, poborem mocy i Wymiarami

↓

Tutaj na powyższych zdjęciach widzimy, że różnią się szybkością przekierowań pakietów tablicą adresów mac buforem pakietów oraz ramkami Jumbo. Podsumowując TL-SG108 jest wydajniejszy i szybszy do tego może pomieścić więcej adresów mac niż TL-SG105, ale za to posiada mniej portów. A więc w tym wypadku więcej nie znaczy lepiej.

↓

Zajmijmy się teraz wersja bardziej rozbudowaną przeznaczoną dla firm porównajmy sobie Switcha T2500G-10TS (TL-SG3210) z T2500G-10MPS

T2500G-10MPS obsługuje dodatkowo standardy IEEE 802.3af, IEEE 802.3at, czyli POE za to swich T2500G-10TS (TL-SG3210) obsługuję dodatkowo okablowanie sieciowe 1000 BASE-X: MMF, SMF

↓

Wydajnościowo swiche są prawie identyczne poza różnicą wielkością ramek jumbo. Jeśli potrzebujemy złącz POE wybieramy T2500G-10MPS.

0

0