1. ¿Qué es un interruptor?
El intercambio, la conmutación se realiza de acuerdo con las necesidades de la transmisión de información, la información que se transmitirá mediante el manual o el equipo a la ruta correspondiente para cumplir con los requisitos. El interruptor amplio es un tipo de dispositivo que completa la función de intercambio de información en el sistema de comunicación. Este proceso es un intercambio artificial. Por supuesto, ahora que ya hemos popularizado los interruptores controlados por programas, el proceso de intercambio es automático. En un sistema de red informática, el concepto de intercambio es una mejora del modo de trabajo compartido. Hemos introducido que el HUB hub es un tipo de equipo para compartir, el HUB en sí no puede identificar la dirección, cuando el mismo host LAN es el host B de datos, los paquetes de datos en la red se transmiten por difusión, por cada terminal, a través de los datos de verificación Información de la dirección Baotou para determinar si recibir o no. Es decir, en esta forma de trabajar, solo se puede transmitir un conjunto de tramas de datos en la red al mismo tiempo, y si hay una colisión, hay que volver a intentarlo. De esta forma se comparte el ancho de banda de la red. El conmutador tiene un bus trasero de muy alto ancho de banda y una matriz de intercambio interna. Todos los puertos del conmutador están conectados al bus posterior. Después de que el circuito de control recibe el paquete, el puerto de procesamiento encontrará la tabla de control de direcciones en la memoria para determinar la NIC (tarjeta de red) de la MAC (dirección de hardware de la tarjeta de red) al puerto de destino a través del puerto de destino, intercambie la oportunidad para "aprender" la nueva dirección y agregarla a la tabla de direcciones interna. El intercambio y el cambio se originaron en el sistema de comunicación telefónica (PSTN), que ahora podemos ver en la película antigua: el jefe (usuario de la llamada) levantó el micrófono para sacudirlo, la oficina es una hilera de máquinas llenas de cables, con un auricular que llama a la señora después Recibir los requisitos de conexión, colocar el hilo en la salida correspondiente y establecer la conexión para dos clientes hasta el final de la llamada. Esto también puede "segmentar" la red, donde el conmutador solo permite el tráfico de red necesario a través del conmutador. A través del filtrado y reenvío de conmutadores, puede aislar eficazmente las tormentas de transmisión, reducir la aparición de paquetes falsos y paquetes incorrectos y evitar conflictos compartidos. El conmutador puede transferir datos entre varios pares de puertos al mismo tiempo. Cada puerto puede considerarse como un segmento de red independiente, y el dispositivo de red conectado a él disfruta por sí solo de todo el ancho de banda, sin tener que competir con otros dispositivos. Cuando el nodo A envía datos al nodo D, el nodo B puede enviar datos al nodo C al mismo tiempo, y ambas transmisiones disfrutan de todo el ancho de banda de la red y tienen sus propias conexiones virtuales. Si aquí se utiliza el conmutador Ethernet de 10 Mbps, la circulación total del conmutador es igual a 210 Mbps = 20 Mbps, y si se utiliza el HUB compartido de 10 Mbps, la circulación total de un HUB no excederá los 10 Mbps. En resumen, el conmutador es un dispositivo de red basado en la identificación de la dirección MAC y puede completar la función de encapsular y reenviar paquetes de datos. El interruptor puede"
2. ¿Cuál es la función del interruptor?
"Intercambio" es la palabra más frecuente en Internet hoy en día, desde puente hasta ruta, cajero automático y sistema telefónico, se puede utilizar, no exactamente cuál es el intercambio real. De hecho, la palabra intercambio apareció por primera vez en el sistema telefónico, que se refiere al intercambio de señales de voz entre dos teléfonos diferentes, y el dispositivo que completa el trabajo es el interruptor telefónico. Entonces, como se pretendía originalmente, el intercambio es solo un concepto técnico, es decir, completar el reenvío de la señal desde la entrada del dispositivo hasta la salida. Por lo tanto, todos los dispositivos, siempre que lo sean y cumplan con la definición, pueden denominarse dispositivos de conmutación. Por lo tanto, "intercambio" es un término amplio que en realidad se refiere a un dispositivo puente cuando se usa para describir la segunda capa de una red de datos, y a un dispositivo de enrutamiento cuando se usa para describir el dispositivo de la tercera capa de una red de datos. . El conmutador Ethernet del que hablamos a menudo es en realidad un dispositivo de red de segunda capa multipuerto basado en tecnología de puente, que proporciona baja latencia y bajo acceso general para el reenvío de tramas de datos de un puerto a otro. Por lo tanto, debe haber una matriz de intercambio dentro del núcleo del conmutador que proporcione una ruta para la comunicación entre dos puertos cualesquiera, o un bus de intercambio rápido para enviar tramas de datos recibidas por cualquier puerto desde otros puertos. En los dispositivos prácticos, la función de la matriz de intercambio suele completarse mediante un chip especializado (ASIC). Además, en la idea de diseño del conmutador Ethernet se tiene una suposición importante: la velocidad de intercambio del núcleo es muy rápida, por lo que normalmente un gran tráfico de datos no generará congestión; en otras palabras, la capacidad de intercambio en relación con la información y infinito (por el contrario, la idea de diseño del interruptor ATM es que la capacidad de intercambio de la información es limitada). Aunque el conmutador Ethernet de nivel 2 se basa en el puente multipuerto, el conmutador tiene características más ricas, que no solo es la mejor manera de obtener más ancho de banda, sino que también hace que la red sea más fácil de administrar.
3 La aplicación de cambio
Como principal dispositivo de conexión de LAN, el conmutador Ethernet se ha convertido en uno de los dispositivos de red más populares. Con el continuo desarrollo de la tecnología de intercambio, el precio del conmutador Ethernet ha caído drásticamente y el intercambio a escritorio ha sido la tendencia general. Si su Ethernet tiene muchos usuarios, aplicaciones ocupadas y una amplia variedad de servidores, y no ha realizado ningún cambio en su estructura, el rendimiento de toda la red puede ser muy bajo. Una solución es agregar un conmutador de 10/100 Mbps a Ethernet, que no solo puede manejar flujos de datos Ethernet regulares a 10 Mbps, sino que también admite conexiones Ethernet rápidas a 100 Mbps. Si la utilización de la red supera el 40% y la tasa de colisiones es superior al 10%, el conmutador puede ayudarle a resolver un poco. Los conmutadores con puertos Fast Ethernet de 100 Mbps y Ethernet de 10 Mbps pueden funcionar en dúplex completo, con conexiones dedicadas de 20 Mbps a 200 Mbps establecidas. No sólo las funciones de los conmutadores son diferentes en diferentes entornos de red, sino también los efectos de agregar nuevos conmutadores y conmutadores existentes en el mismo entorno de red. Comprender y dominar completamente el modo de tráfico de la red es un factor muy importante para desempeñar el papel del conmutador. Debido a que el propósito de usar el conmutador es, en la medida de lo posible, reducir y filtrar el flujo de datos en la red, si un conmutador en la red debido a una ubicación de instalación incorrecta, casi necesita reenviar todos los paquetes recibidos, el conmutador no puede desempeñar el papel de optimizar el rendimiento de la red, pero reduce la velocidad de transmisión de datos, aumenta el retraso de la red. Además del lugar de instalación, también puede tener un impacto negativo si se añaden interruptores a ciegas en redes con poca carga y poca información. Influido por el tiempo de procesamiento del paquete, el tamaño del búfer del conmutador y la necesidad de regenerar nuevos paquetes, en este caso es mejor utilizar un HUB simple. Por lo tanto, no podemos simplemente pensar que los conmutadores tienen ventajas sobre HUB, especialmente cuando la red del usuario no está abarrotada y hay mucho espacio disponible, el uso de HUB puede aprovechar al máximo los recursos existentes en la red.
4. Tres modos de conmutación del interruptor.
1. Tipo directo (cortado)
El conmutador Ethernet en modo directo puede entenderse como un conmutador telefónico matricial de líneas entre puertos. Cuando el puerto de entrada detecta un paquete de datos, verifica el encabezado del paquete, obtiene la dirección de destino del paquete, inicia la tabla de búsqueda dinámica interna para convertirla en el puerto de salida correspondiente, se conecta en la intersección de entrada y salida, y Conecta el paquete de datos al puerto correspondiente para realizar la función de intercambio. Sin necesidad de almacenamiento, el retraso es muy pequeño y el intercambio muy rápido, lo cual es su ventaja. La desventaja es que debido a que el conmutador Ethernet no guarda el contenido del paquete, no puede verificar si los paquetes transmitidos son incorrectos y no puede proporcionar capacidad de detección de errores. Como no hay caché, los puertos de entrada/salida con diferentes velocidades no se pueden conectar directamente y es fácil perder paquetes.
2. Almacenamiento y reenvío (Store & Forward)
El modo de almacenamiento y reenvío es la forma más utilizada en el campo de las redes informáticas. Primero almacena los paquetes del puerto de entrada y luego realiza la verificación CRC (verificación del código de redundancia cíclica). Después de procesar el paquete de error, se elimina la dirección de destino del paquete y se envía el paquete al puerto de salida a través de la tabla de búsqueda. Debido a esto, el modo de almacenamiento y reenvío tiene un gran retraso en el procesamiento de datos, lo cual es su deficiencia, pero puede detectar los paquetes de datos que ingresan al conmutador y mejorar efectivamente el rendimiento de la red. En particular, puede soportar la conversión entre puertos a diferentes velocidades, manteniendo la coordinación entre puertos de alta velocidad y puertos de baja velocidad.
3. Aislamiento de fragmentos (libre de fragmentos)
Esta es una solución intermedia con las dos primeras. Comprueba si el paquete tiene 64 bytes y, si tiene menos de 64 bytes, es falso; si tiene más de 64 bytes, se envía el paquete. Este método tampoco proporciona verificación de datos. Su velocidad de procesamiento de datos es más rápida que la del modo de almacenamiento y reenvío, pero más lenta que la del modo directo.
5 Clasificación del interruptor
A grandes rasgos, los conmutadores se dividen en dos tipos: conmutador WAN y conmutador LAN. Los conmutadores WAN se utilizan principalmente en el campo de las telecomunicaciones y proporcionan la plataforma básica para la comunicación. Y los conmutadores LAN se aplican a redes de área local para conectar dispositivos terminales, como PC e impresoras de red. Desde el medio de transmisión y la velocidad de transmisión se puede dividir en conmutador Ethernet, conmutador Fast Ethernet, conmutador Gigabit Ethernet, conmutador FDDI, conmutador ATM y conmutador Token Ring. Desde la aplicación de escala, se puede dividir en conmutador de nivel empresarial, conmutador de nivel de departamento y conmutador de grupo de trabajo. La escala de cada fabricante no es completamente igual. En términos generales, los conmutadores de nivel empresarial son de tipo rack, mientras que los conmutadores de nivel departamental pueden ser de tipo rack (menos número de ranura) o de configuración fija, mientras que los conmutadores de nivel de grupo de trabajo son de tipo de configuración fija (función relativamente simple). Por otro lado, desde la perspectiva de la escala de la aplicación, como conmutadores troncales, los conmutadores para grandes empresas con más de 500 puntos de información son conmutadores de nivel empresarial, los conmutadores para empresas medianas con menos de 300 puntos de información son conmutadores de nivel departamental y los conmutadores dentro de 100 puntos de información. Los puntos son interruptores de nivel de grupo de trabajo.
6 Función de interruptor
Las funciones principales del interruptor incluyen
Sitio fisico
Estructura de topología de red
verificación de errores
Secuencia de cuadros y control de flujo.
VLAN (LAN virtual)
Convergencia de enlaces
cortafuegos
Además de poder conectarse al mismo tipo de redes, los conmutadores también pueden interconectarse entre diferentes tipos de redes (como Ethernet y Fast Ethernet). Hoy en día, muchos conmutadores pueden proporcionar puertos de conexión de alta velocidad que admitan Fast Ethernet o FDDI, etc., para conectarse a otros conmutadores en la red o para proporcionar ancho de banda adicional para servidores críticos con un gran uso de ancho de banda. En general, cada puerto del conmutador se utiliza para conectar un segmento de red independiente, pero a veces, para proporcionar una velocidad de acceso más rápida, podemos conectar algunas computadoras importantes de la red directamente al puerto del conmutador. De esta manera, los servidores clave y los usuarios clave de la red tendrán velocidades de acceso más rápidas y soportarán un mayor tráfico de información.
Sobre nosotros
Clasificación de fallas del interruptor:
Las fallas de los interruptores generalmente se pueden dividir en fallas de hardware y fallas de software. La falla de hardware se refiere principalmente a la falla de la fuente de alimentación del conmutador, la placa posterior, el módulo, el puerto y otros componentes, que se pueden dividir en las siguientes categorías.
(1) Fallo de energía:
la fuente de alimentación está dañada o el ventilador se detiene debido a una fuente de alimentación externa inestable, a una línea eléctrica envejecida, a electricidad estática o a la caída de un rayo, por lo que no puede funcionar normalmente. También suelen producirse daños en otras partes de la máquina debido a la fuente de alimentación. En vista de tales fallas, primero debemos hacer un buen trabajo con el suministro de energía externo, introducir líneas eléctricas independientes para proporcionar un suministro de energía independiente y agregar un regulador de voltaje para evitar fenómenos instantáneos de alto o bajo voltaje. En términos generales, existen dos formas de suministro de energía eléctrica, pero por diversas razones, es imposible proporcionar un suministro de energía dual para cada interruptor. Se puede agregar UPS (fuente de alimentación ininterrumpida) para garantizar el suministro de energía normal del interruptor, y es mejor usar UPS que proporcione una función de estabilización de voltaje. Además, se deben establecer medidas profesionales de protección contra rayos en la sala de máquinas para evitar daños por rayos al interruptor.
(2) Fallo del puerto:
Este es el fallo de hardware más común, ya sea puerto de fibra o puerto RJ-45 de par trenzado, se debe tener cuidado al enchufar y enchufar el conector. Si el enchufe de fibra se ensucia accidentalmente, puede provocar la contaminación del puerto de fibra y no poder comunicarse normalmente. A menudo vemos que a muchas personas les gusta vivir para enchufar el conector; en teoría, está bien, pero esto también aumenta inadvertidamente la incidencia de fallas en el puerto. El descuido durante la manipulación también puede causar daños físicos al puerto. Si el tamaño de la cabeza de cristal es grande, también es fácil destruir el puerto al insertar el interruptor. Además, si una sección del par trenzado conectado al puerto queda expuesta al exterior, si el cable es alcanzado por un rayo, el puerto del conmutador se dañará o causará daños más impredecibles. En general, una falla de puerto es un daño a uno o varios puertos. Por lo tanto, después de eliminar la falla de la computadora conectada al puerto, puede reemplazar el puerto conectado para juzgar si está dañado. En caso de tal falla, limpie el puerto con una bola de algodón con alcohol después de apagar la alimentación. Si el puerto realmente está dañado, solo se reemplazará.
(3) Fallo del módulo:
El conmutador se compone de muchos módulos, como el módulo de apilamiento, el módulo de gestión (también conocido como módulo de control), el módulo de expansión, etc. La probabilidad de falla de estos módulos es muy pequeña, pero una vez que hay un problema, lo harán. sufrir enormes pérdidas económicas. Estas fallas pueden ocurrir si el módulo se conecta accidentalmente, si el interruptor choca o si la fuente de alimentación no es estable. Por supuesto, los tres módulos mencionados anteriormente tienen interfaces externas, lo cual es relativamente fácil de identificar, y algunos también pueden identificar la falla a través de la luz indicadora del módulo. Por ejemplo, el módulo apilado tiene un puerto trapezoidal plano o algunos conmutadores tienen una interfaz similar a USB. Hay un puerto CONSOLA en el módulo de administración para conectarse con la computadora de administración de red para facilitar la administración. Si el módulo de expansión está conectado por fibra, hay un par de interfaces de fibra. Al solucionar este tipo de fallas, primero asegúrese de la fuente de alimentación del interruptor y del módulo, luego verifique si cada módulo está insertado en la posición correcta y finalmente verifique si el cable que conecta el módulo es normal. Al conectar el módulo de gestión, también se debe considerar si adopta la velocidad de conexión especificada, si hay verificación de paridad, si hay control del flujo de datos y otros factores. Al conectar el módulo de extensión, debe verificar si coincide con el modo de comunicación, como usar el modo full-duplex o half-duplex. Eso sí, si se confirma que el módulo está defectuoso, solo hay una solución, es decir, se debe contactar inmediatamente con el proveedor para que lo reemplace.
(4) Fallo del backplane:
Cada módulo del conmutador está conectado al backplane. Si el ambiente está húmedo, la placa de circuito está húmeda y sufre un cortocircuito, o los componentes están dañados debido a altas temperaturas, rayos y otros factores, la placa de circuito no puede funcionar normalmente. Por ejemplo, el rendimiento deficiente de la disipación de calor o la temperatura ambiente es demasiado alta, lo que hace que la temperatura en la máquina ordene que los componentes se quemen. En el caso de una fuente de alimentación externa normal, si los módulos internos del switch no pueden funcionar correctamente, es posible que el backplane esté roto; en este caso, la única forma es reemplazar el backplane. Pero después de la actualización del hardware, la placa de circuito del mismo nombre puede tener una variedad de modelos diferentes. En general, las funciones de la nueva placa de circuito serán compatibles con las funciones de la antigua placa de circuito. Pero la función de la placa de circuito del modelo antiguo no es compatible con la función de la placa de circuito nueva.
(5) Fallo del cable:
el puente que conecta el cable y el marco de distribución se utiliza para conectar módulos, bastidores y equipos. Si se produce un cortocircuito, una rotura o una conexión errónea en el núcleo del cable o en el puente de estos cables de conexión, se producirá un fallo en el sistema de comunicación. Desde la perspectiva anterior de varias fallas de hardware, el mal ambiente de la sala de máquinas es fácil de provocar varias fallas de hardware, por lo que en la construcción de la sala de máquinas, el hospital primero debe hacer un buen trabajo de protección contra rayos, conexión a tierra, suministro de energía, temperatura interior, humedad interior, interferencias antielectromagnéticas, construcción antiestática y otros entornos, para proporcionar un buen ambiente para el trabajo normal de los equipos de red.
Fallo de software del conmutador:
La falla del software de un conmutador se refiere a la falla del sistema y su configuración, que se puede dividir en las siguientes categorías.
(1) error del sistema:
ERROR del programa: Hay defectos en la programación del software. El sistema de conmutación es una combinación de hardware y software. Dentro del conmutador, hay una memoria refrescante de solo lectura que contiene el sistema de software necesario para este conmutador. Debido a razones de diseño en ese momento, existen algunas lagunas, cuando las condiciones son apropiadas, provocará el cambio de carga completa, pérdida de bolsa, bolsa incorrecta y otras condiciones. Para este tipo de problemas, debemos desarrollar el hábito de navegar con frecuencia por los sitios web de los fabricantes de dispositivos. Si hay un nuevo sistema o un nuevo parche, actualícelo oportunamente.
(2) Configuración incorrecta:
Debido a diferentes configuraciones de conmutadores, los administradores de red a menudo tienen errores de configuración cuando configuran los conmutadores. Los principales errores son: 1. Error de datos del sistema: los datos del sistema, incluida la configuración del software, se utilizan para definir todo el sistema. Si los datos del sistema son incorrectos, también provocará una falla general del sistema y tendrá un impacto en toda la casa de cambio.2. Error de datos del buró: Los datos del buró se definen según la situación específica de la casa de cambio. Cuando los datos de la autoridad son incorrectos, también tendrá un impacto en toda la oficina de cambio.3. Error de datos de usuario: Los datos de usuario definen la situación de cada usuario. Si los datos del usuario se configuran incorrectamente, tendrá un impacto en un determinado usuario. 4, la configuración del hardware no es apropiada: la configuración del hardware es para reducir el tipo de placa de circuito y un grupo o varios grupos de interruptores configurados la placa de circuito, para definir el estado de funcionamiento de la placa de circuito o la posición en el sistema, si el hardware no está configurado correctamente, la placa de circuito no funcionará correctamente. Este tipo de falla a veces es difícil de encontrar y requiere cierta acumulación de experiencia. Si no puede determinar si hay un problema con la configuración, restaure la configuración predeterminada de fábrica y luego paso a paso. Lo mejor es leer las instrucciones antes de la configuración.
(3) Factores externos:
Debido a la existencia de virus o ataques de piratas informáticos, es posible que un host envíe una gran cantidad de paquetes que no cumplen con las reglas de encapsulación al puerto conectado, lo que hace que el procesador del conmutador esté demasiado ocupado y que los paquetes lleguen demasiado tarde. para reenviar, lo que conduce a un fenómeno de fuga de buffer y pérdida de paquetes. Otro caso es la tormenta de transmisión, que no solo ocupa mucho ancho de banda de la red, sino que también consume mucho tiempo de procesamiento de la CPU. Si la red está ocupada por una gran cantidad de paquetes de datos de transmisión durante mucho tiempo, la comunicación punto a punto normal no se realizará con normalidad y la velocidad de la red se ralentizará o paralizará.
En resumen, las fallas de software deberían ser más difíciles de encontrar que las fallas de hardware. Al resolver el problema, es posible que no sea necesario gastar demasiado dinero, pero sí más tiempo. El administrador de red debe desarrollar el hábito de mantener registros en su trabajo diario. Siempre que ocurra una falla, registre oportunamente el fenómeno de la falla, el proceso de análisis de la falla, la solución de la falla, el resumen de clasificación de la falla y otros trabajos, para acumular su propia experiencia. Después de resolver cada problema, revisaremos cuidadosamente la causa raíz del problema y la solución. De esta manera podremos mejorarnos constantemente y completar mejor la importante tarea de la gestión de la red.
Hora de publicación: 15 de mayo de 2024