Сетевые коммутаторы

Сетевой коммутатор (switch) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном уровне модели OSI. Коммутаторы были разработаны с использованием мостовых технологий и часто рассматриваются как многопортовые мосты.

Сетевой коммутатор соединяет устройства (такие как компьютеры, принтеры, точки беспроводного доступа) в сети друг с другом и позволяет им «разговаривать» путем обмена пакетами данных. Коммутаторами могут быть аппаратные устройства, которые управляют физическими сетями, а также программные виртуальные устройства.

Коммутаторы составляют подавляющее большинство сетевых устройств в современных сетях передачи данных. Они обеспечивают проводное соединение с настольными компьютерами, точками беспроводного доступа, промышленным оборудованием и некоторыми устройствами Интернета вещей (IoT), такими как системы ввода карт. Они соединяют компьютеры, принимающие виртуальные машины в центрах обработки данных, а также физические серверы, и большая часть инфраструктуры хранения данных. Они несут огромные объемы трафика в сетях телекоммуникационных провайдеров.

Сетевой коммутатор работает на сетевом уровне 2 модели OSI. В локальной сети (LAN), использующей Ethernet , сетевой коммутатор определяет, куда отправлять каждый кадр входящего сообщения, просматривая адрес физического устройства (или MAC-адрес). Коммутаторы поддерживают таблицы, которые соответствуют каждому MAC-адресу, порту, по которому получен MAC-адрес.

Сетевой коммутатор (switch) может быть развернут следующими способами:

• Пограничные коммутаторы или коммутаторы доступа. Эти коммутаторы управляют трафиком, входящим или выходящим из сети. Такие устройства, как компьютеры и точки доступа, подключаются к периферийным коммутаторам.
• Коммутаторы агрегации или распределения. Эти свитчи размещаются на дополнительном промежуточном уровне. К ним подключаются пограничные коммутаторы, и они могут передавать трафик от коммутатора к коммутатору или передавать его на базовые коммутаторы.
• Основные коммутаторы: эти сетевые коммутаторы образуют основу сети. Базовые коммутаторы соединяют агрегационные или граничные коммутаторы, пограничные сети пользователей или устройств с сетями центров обработки данных и корпоративные локальные сети с маршрутизаторами.

Если кадр пересылается на MAC-адрес, неизвестный инфраструктуре коммутатора, он передается на все порты в домене коммутации. Широковещательные и многоадресные кадры также затопляются. Это известно как наводнение BUM   - широковещание, неизвестное одноадресное и многоадресное наводнение. Эта возможность делает коммутатор уровнем 2 или устройством канального уровня в коммуникационной модели взаимодействия открытых систем (OSI).