Управляемые и неуправляемые коммутаторы в чем разница
Чем отличаются управляемый коммутатор от неуправляемого?
Мы привыкли к тому, что коммутатор (свитч/switch) — это устройство с разъемами rj-45 и/или с оптическими портами. Эти самые устройства могут различаться по функционалу, и не факт, что вам нужен именно коммутатор! Возможные варианты: медиаконвертер, межсетевой экран, концентратор, хаб, роутер и т.д.
Перед началом выбора коммутатора стоит самостоятельно определиться с основными потребностями и задачами, которые необходимо будет решать устройству. Далее в этой статье мы рассмотрим основные отличия неуправляемого коммутатора от управляемого, которые должны будут помочь в принятии окончательного решения.
Сетевой коммутатор – устройство, предназначенное для объединения нескольких сетевых устройств (или узлов) для передачи данных, обычно в одном сегменте. Данное устройство работает на канальном (L2) или сетевом уровне (L3) модели OSI, но об этом позже.
Коммутаторы различаются и по скорости работы (передачи данных): 10/100Мбит, 1Гб, 10Гб и даже 100Гб. Многие коммутаторы поддерживают автоматическое определение скорости. В современном мире не нужно разбираться, какой кабель подобрать: прямой или кроссовый, поэтому можно всегда использовать прямой при подключении любых устройств (функция MDI/MDIX).
Так в чем же разница между управляемыми и неуправляемыми коммутаторами? Конечно, в самой начинке и функционале.
Разберем каждый свитч по его возможностям.
Неуправляемый коммутатор – это устройство по функционалу напоминающее хаб, т.е. самостоятельно передающее пакеты данных с одного порта на остальные. НО! В отличие от хаба свитч передает данные только непосредственно получателю, а не всем устройствам подряд, так как в коммутаторе есть таблица MAC-адресов, благодаря которой коммутатор помнит на каком порту какое находится устройство.
Неуправляемый свитч с оптическими портами может являться альтернативой медиаконвертера с ограниченным количеством портов, например, когда необходимо конвертировать оптику и передавать пакеты данных далее сразу на несколько портов/устройств.
Стоит отметить, что в данных коммутаторах нет web-интерфейса, так как настраивать в них нечего.
Самый очевидный пример использования – объединение компьютеров, камер, контроллеров и других ethernet устройств в одну сеть.
Управляемый коммутатор – более сложное устройство, которое может работать как неуправляемый, но при этом имеет ручное управление, расширенный набор функций и поддерживает протоколы сетевого управления по сети благодаря наличию микропроцессора (по сути управляемый свитч – это узкоспециализированный компьютер).
Доступ к настройкам данного типа устройства осуществляется несколькими способами: при помощи протокола Telnet или SSH, WEB-интерфейса или через SNMP; используется графическое меню, текстовое меню или командная строка.
Одно из основных преимуществ управляемого коммутатора – это возможность разделения локальной сети с помощью VLAN. То есть помимо заполнения MAC-таблицы коммутатор добавляет информацию о принадлежности полученного кадра к определенному сегменту сети. Соответственно, как минимум, мы избавляемся от большого количества широковещательного трафика, устанавливаем самостоятельно доступность устройств к определенной подсети и повышаем безопасность.
Еще одно отличие управляемого коммутатора – протоколы резервирования, которые позволяют создавать сложные топологии. Стандарт Ethernet поддерживает только последовательное соединение, но при помощи специальных «хитростей» в логике работы устройств можно организовывать физические кольца, полукольца, и сети типа Mesh (ячеистая топология). При этом на самом деле логическое подключение все равно остаётся шинным.
Ниже приведен пример (схема), решающий сразу несколько задач. Во-первых, это резервирование коммутаторов в кольце, т.е. есть существует основное кольцо Turbo Ring; к нему подключены ещё несколько коммутаторов через Turbo Chain без изменения основной топологи кольца.
Читайте также: Технология Turbo Ring и Технология Turbo Chain
Во-вторых, к свитчам возможно подключение различных устройств для объединения в сеть, и разделения по VLAN, например. В-третьих, это повышенная безопасность от нежелательного подключения, т.к. здесь используется списки контроля доступа (ACL – access control list) по MAC-адресу. Соответственно, устройство A, не включенное в список, не будет иметь доступ к SCADA серверу. Помимо списков доступа (ACL), с похожей задачей можно использовать RADIUS-сервер с функцией MAB (MAC Authentication Bypass).
В последнее время становится популярным ещё один, особый вид устройства – smart-коммутатор. Его иногда называют полууправляемым или настраиваемым.
Читайте также: Обзор новейшего smart-коммутатора SDS-3008 от MOXA
По сути, это неуправляемый коммутатор, который поддерживает основные протоколы управляемых, такие как, например, STP, RSTP, VLAN и др. Благодаря этому свитч, например, может являться идеальным решением для инженеров АСУ ТП, где необходимо наличие неуправляемого коммутатора, но видимого для SCADA-систем.
Существует понятие «уровень коммутатора». Оно основано на сетевой модели OSI (open system interconnection) – Базовая эталонная модель взаимодействия. Всего уровней для сетевого взаимодействия – семь. Рассмотрим только интересующие нас L2 и L3.
L2 – канальный уровень. Здесь выполняется работа с кадрами (фреймами). Коммутаторы данного уровня идентифицируют и передают информацию по MAC-адресам, т.е. здесь мы еще не сталкиваемся с ip-адресами. Коммутаторы L2 бывают управляемыми и неуправляемыми. В этой статье речь шла в основном о них.
L3 – сетевой уровень. Здесь коммутаторы уже понимают ip-адреса устройств, определяют пути передачи данных и кратчайшие маршруты (маршрутизация) с использованием протоколов, например, RIP v.1 и v.2, OSPF и др. Коммутаторы L3, как уже понятно, могут быть только управляемыми.
Сравнение управляемых и неуправляемых коммутаторов глазами дилетанта
Друзья, приветствую вас в очередной раз на WiFiGid. Сегодняшняя статья будет посвящена управляемым и неуправляемым коммутаторам для совсем «зеленых». Для тех, кто только услышал про это и находится в легком смятении – самое оно. Ведь в вузе (кто учился давно) нам такого не говорили, а суровые реалии сталкивают в лоб. Начинаем!
Наш портал WiFiGid ориентируется в первую очередь на домашнего простого пользователя (в крайнем случае – совсем начинающего администратора). Поэтому если вы увидели здесь что-то банальное – вам просто нужно изменить ресурс на более профильный. Более того – в некоторых местах возможны допущения, которые в сисадминской среде могут вызвать злобные насмешки за спиной. Но я это понимаю) Мира и добра!
Чему нас учили (краткое введение)
Если очень кратко, все сетевое оборудование нам раскладывали по такой классификации:
И тут оказывается, что коммутаторы делятся на управляемые и неуправляемые. Давайте так же коротко пройдемся и по ним.
Неуправляемые коммутаторы
Неуправляемые коммутаторы – это те самые коммутаторы в классическом смысле их понимания. Перечислю несколько главных моментов:
Просто же? В давние времена мы с друзьями специально покупали такие игрушки, чтобы спокойно рубиться в КС 1.6 без лишних танцев с бубнами вокруг настройки сети – и это прекрасно может работать и по сей день.
Управляемые коммутаторы
В некоторых сетях хорошо было бы заменить коммутатор маршрутизатором для организации какой-то логики в сети, но производители смекнули и выкатили на рынок Управляемые коммутаторы – есть базовый функционал ручного управления коммутацией, не запрыгивает сильно в поле работы роутеров, дешевле. Минимальные мысли для этого раздела:
Чем отличаются?
Здесь предлагаю воедино собрать главные отличия неуправляемых коммутаторов от управляемых. И мне полезно, и людям понятнее, и студенты порадуют своих преподавателей правильными ответами.
Сразу оговорюсь, что у разных производителей может быть свое мнение по поводу нахождения своих коммутаторов в мире сетевого оборудования – т.е. строгое деление и функционал напрямую зависит от них.
Позиция | Неуправляемый | Управляемый |
---|---|---|
Интерфейс | Нет интерфейса управления | Доступна настройка |
Уровни | L2 | L2 и L3 |
Функционал | Сам ведет таблицу коммутации | Добавляют VLAN, DHCP, QoS, ARP, SNMP, CLI, настройки безопасности и т.д. – по вкусу производителя |
Цена | Дешевле | Дороже |
Где применяют | Дом, малая сеть | Крупная сеть, ЦОД |
Безопасность | Нет, разве что заткнуть порт вручную, но от врезок в сеть не защитит | Поддержка списков контроля доступа (ACL) и RADIUS-серверов для MAC-авторизации |
Надеюсь, смог на пальцах передать разницу между ними. Т.е. получаем вроде бы и прибор для коммутации, но с расширенными возможностями, во многом догоняющими маршрутизатор.
Какой выбрать?
Предлагаю ответить ДЛЯ СЕБЯ на следующие вопросы:
Если хотя бы на один вопрос ответили ДА – берите управляемый свитч. Простым домашним пользователям я же рекомендую остановиться на роутере, а уже при необходимости увеличения портов – взять что-то недорогое и разумное по скоростям без заострения внимания на всей этой «управляемости».
Настраиваемые коммутаторы
Еще одно «ноу-хау», набирающее популярность – Smart-коммутаторы (другие названия – интеллектуальный, полууправляемый, настраиваемый). Что-то среднее между двумя рассматриваемыми выше типами:
Ну вот и пробежались кратко по основам. Если что – ниже доступны комментарии для обсуждения. Всегда рады!
Как выбрать сетевой коммутатор
Сейчас, во время всевозможных гаджетов и электронных девайсов, которые переполняют среду обитания обычного человека, актуальна проблема – как эти все интеллектуальные устройства увязать между собой. Почти в любой квартире есть телевизор, компьютер/ноутбук, принтер, сканер, звуковая система, и хочется как-то скоординировать их, а не перекидывать бесконечное количество информации флешками, и при этом не запутаться в бесконечных километрах проводов. Та же самая ситуация касается офисов – с немалым количеством компьютеров и МФУ, или других систем, где нужно увязать разных представителей электронного сообщества в одну систему. Вот тут и возникает идея построения локальной сети. А основа грамотно организованной и структурированной локальной сети – сетевой коммутатор.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Для построения локальных сетей используются и другие устройства – концентраторы (хабы) и маршрутизаторы (роутеры). Сразу, во избежание путаницы, стоит указать на различия между ними и коммутатором.
Концентратор (он же хаб) – является прародителем коммутатора. Время использования хабов фактически ушло в прошлое, из-за следующего неудобства: если информация приходила на один из портов хаба, он тут же ретранслировал ее на другие, «забивая» сеть лишним трафиком. Но изредка они еще встречаются, впрочем, среди современного сетевого оборудования выглядят, как самоходные кареты начала 20-го века среди электрокаров современности.
Маршрутизаторы – устройства, с которыми часто путают коммутаторы из-за похожего внешнего вида, но у них более обширный спектр возможностей работы, и ввиду с этим более высокая стоимость. Это своего рода сетевые микрокомпьютеры, с помощью которых можно полноценно настроить сеть, прописав все адреса устройств в ней и наложив логические алгоритмы работы – к примеру, защиту сети.
Коммутаторы и хабы чаще всего используются для организации локальных сетей, маршрутизаторы – для организации сети, связанной с выходом в интернет. Однако следует заметить, что сейчас постепенно размываются границы между коммутаторами и маршрутизаторами – выпускаются коммутаторы, которые требуют настройки и работают с прописываемыми адресами устройств локальной сети. Они могут выполнять функции маршрутизаторов, но это, как правило, дорогостоящие устройства не для домашнего использования.
Самый простой и дешевый вариант конфигурации домашней локальной сети средних размеров (с количеством объектов более 5), с подключением к интернету, будет содержать и коммутатор, и роутер:
ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ
При покупке коммутатора нужно четко понимать – зачем он вам, как будете им использоваться, как будете его обслуживать. Чтобы выбрать устройство, оптимально отвечающее вашим целям, и не переплатить лишних денег, рассмотрим основные параметры коммутаторов:
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Область применения коммутаторов широка, самые распространенные сферы применения:
СТОИМОСТЬ
Ценовой разброс различных устройств велик – от 440 до 27999 рублей.
От 440 до 1000 рублей обойдутся простые устройства неуправляемого типа, с общим количеством портов до 5 штук, с наличием у некоторых устройств портов 1 Гбит/сек.
В сегменте от 1000 до 10000 рублей будут устройства как управляемого, так и не управляемого типов, с количеством портов до 24 портов, с возможностью РоЕ, с наличием SFP-порта.
За стоимость от 10000 до 27999 рублей вы сможете приобрести высокопроизводительное устройство, для высокоемких сетей.
Различия между управляемым коммутатором и неуправляемым
Коммутатор является одним из наиболее важных устройств в сети. Ваш удачный выбор позволит этой сети иметь ожидаемую производительность, и, конечно, пользователи будут основными бенефициарами. В этом подробном руководстве будут обсуждаться существенные различия между двумя типами существующих коммутаторов: управляемыми (или также известными как управляемые) и неуправляемыми (или также известными как неуправляемые). Какой из них подходит мне лучше всего? Всегда ли стоит управляемый коммутатор вместо неуправляемого? На эти и другие вопросы ответят, чтобы вы могли принять лучшее решение.
Никогда не повредит обновить концепцию коммутатора и понять, зачем он вам нужен. Коммутатор имеет возможность подключения нескольких устройств в локальной сети. Следовательно, они смогут общаться друг с другом, чтобы иметь доступ к различным системным ресурсам. Кроме того, они смогут совместно использовать ресурсы, такие как документы, программное обеспечение и даже другие сетевые периферийные устройства, такие как принтеры. Коммутаторы имеют порты, которые позволяют подключать устройства и, следовательно, управлять связью друг с другом и совместно использовать ресурсы.
Мы можем найти 5-портовый, 8-портовый, 24-портовый, 48-портовый или более коммутаторы. Конечно, это только одна из переменных, которая определяет его стоимость. Можно понять, что в зависимости от количества устройств, которые нам нужны, которые являются частью сети, мы выберем коммутатор с большим или меньшим количеством портов. Существуют также переключатели PoE, которые позволяют нам подключать точки доступа Wi-Fi или IP-камеры к PoE, таким образом, через сам сетевой кабель Ethernet, мы можем питать устройства.
Переключатели не управляемы
An неуправляемый переключатель выполняет основную функцию самого коммутатора, а это означает, что это подключи и игры устройство, вы подключаете его к источнику питания, подключаете различное оборудование через кабель, автоматически обмениваетесь данными и передаете данные.
Теперь, является ли неуправляемый коммутатор концентратором? Нет, и это очень важно. Несмотря на то, что устройства подключены без предварительной настройки чего-либо в конфигурации, коммутатор этого типа уже имеет функции и конфигурации по умолчанию, которые пользователь не может изменять. Обычно коммутаторы используют архитектуру хранения и пересылки, кадры не конфликтуют внутри самого устройства, а протокол CSMA / CD не существует в устройствах такого типа, поскольку у нас есть выделенные каналы.
Неуправляемые коммутаторы используются для небольших сетей или если необходимо добавить временные рабочие группы в большую сеть, например в несколько корпоративных сетей. Некоторые устройства будут иметь более высокий приоритет с точки зрения подключения или будут иметь более высокую или более низкую скорость передачи. Конфигурация по умолчанию, предлагаемая неуправляемым коммутатором, была создана для того, чтобы ваша сеть в целом работала наиболее адекватно и чтобы избежать типичных сетевых проблем.
Управляемые переключатели
A управляемый переключатель предоставляет все расширенные функции и параметры конфигурации для детальной настройки сети на уровне L2. Эти типы коммутаторов имеют свойство настраивать конфигурацию в соответствии с потребностями вашей сети. Кроме того, можно отслеживать производительность вашей сети с более высоким уровнем детализации. Это дает в качестве основного преимущества больший контроль над тем, что происходит со всеми подключенными устройствами.
Еще одна деталь, которую необходимо учитывать в отношении управляемых коммутаторов, заключается в том, что уровень настройки достигает точки возможности настройки каждого порта в соответствии с тем, что необходимо. Зачем нам нужен такой гранулярный контроль? Например, крупные сети, такие как несколько корпоративных, можно разделить на несколько Сети VLAN (Виртуальные локальные сети), поскольку не всем сотрудникам необходим доступ к одним и тем же ресурсам или таким высоким / низким скоростям передачи данных. Позже мы расскажем немного подробнее о том, что такое VLAN и ее полезность в сетях.
Может потребоваться, чтобы ИТ-специалист или специалист по ИТ-безопасности нуждались в удаленном доступе к коммутатору для внесения изменений либо из-за выявленной необходимости, либо из-за проблемы. Управляемый коммутатор, благодаря возможности настройки конфигурации, позволит нам активировать удаленный доступ через консоль и / или веб-интерфейс. Удаленный доступ выгоден, так как не нужно будет идти в сам офис, чтобы внести коррективы.
Другие функции управляемого коммутатора
В этой статье мы собираемся объяснить некоторые функции, которые широко отличают управляемые и неуправляемые коммутаторы. Однако это не означает, что лучшим является управляемый, просто мы дадим больше контекста о том, что делает управляемый коммутатор, чтобы мы могли лучше понять, что он может делать, и, наконец, вы принимаете лучшее решение. Ниже вы можете увидеть семь функций, которые мы подробно объясним, из чего они состоят, и как они могут быть применены к сетевой среде.
Агрегация ссылок
Рассмотрим следующий пример: у вас есть 8-портовый коммутатор. Один из портов соответствует брандмауэр который отвечает за фильтрацию трафика, поступающего из Интернета. Скорость связи между межсетевым экраном и коммутатором составляет 1 Гбит / с. Пока что работает достаточно хорошо и проблем не возникает. Однако вполне вероятно, что в какой-то момент возникнет узкое место и начнутся проблемы. Решением было бы улучшить оборудование, чтобы каналы были быстрее, например, со скоростью 2 гигабита.5G или 5G, и даже достигают проводных соединений 10G. Но затраты будут очень высокими, и это не всегда стоит финансовых затрат.
Это то, где Агрегация ссылок приходит чтобы позволить всем портам, которые нам нужны, чтобы канал между брандмауэром и коммутатором функционировал как один канал (на логическом уровне). В дополнение к логическому каналу, имеющему увеличенную пропускную способность передачи данных, мы обеспечим избыточность, необходимую для поддержания работы сети, даже если один из портов, который является частью агрегации каналов, перестает отвечать. То есть, если три порта имеют LACP и один перестает работать, этот протокол работает таким образом, что эта проблема не воспринимается и соединение продолжается. У нас также будет распределение нагрузки между различными физическими ссылками, чтобы информация проходила через три физических канала одновременно.
QoS (качество обслуживания)
Это одна из самых важных характеристик в сетях. Если правила QoS для определения приоритетов определенных типов трафика настроены правильно, взаимодействие с пользователем будет отличным. Кроме того, доступная пропускная способность будет использоваться намного лучше. Хотя неуправляемые коммутаторы имеют конфигурации QoS по умолчанию, их нельзя изменить. Они были созданы на основе определенных стандартов, которые позволят, конечно же, стандартную производительность. Ничего особенного или особенного. Но если мы поговорим об управляемых коммутаторах, мы сможем настроить конфигурации так, как нам хочется, создавая и управляя всеми правилами, которые мы можем себе представить.
Типичным вариантом использования является создание и настройка правил QoS, которые устанавливают приоритеты для одного или нескольких устройств, которые часто передают данные друг другу. Эти правила QoS позволят им получать максимально возможную полосу пропускания, поскольку эти устройства являются частью приоритета.
SNMP (простой протокол управления сетью)
Этот протокол считается стандартом для управления сетью и мониторинга. Это позволяет контролировать текущее состояние и производительность без физического доступа к коммутатору. Преимущество этого заключается в том, что любые неудобства, которые могут возникнуть, могут быть обнаружены или устранены удаленно, и мы можем смонтировать систему мониторинга, чтобы все было под контролем.
VLAN (виртуальные локальные сети)
Несколько устройств могут быть подключены к одному коммутатору. Факт группировки их в небольшие сети сделает их управление намного более практичным, и ничто не выйдет из-под контроля. На первый взгляд вам понадобится дополнительное оборудование и проводка. Однако виртуальные локальные сети или виртуальные частные сети могут помочь вам сгруппировать несколько устройств, сэкономив при этом покупку любого сетевого аксессуара.
Зеркалирование портов
Зеркалирование портов является одной из наиболее полезных функций управляемых коммутаторов, поскольку она очень полезна для обнаружения проблем с сетью. По сути, он состоит из функции захвата трафика с одного или нескольких портов коммутатора, чтобы впоследствии использовать его для порта самого коммутатора, специально настроенного для зеркалирования портов.
Благодаря этой функциональности мы сможем обнаруживать проблемы в сети и захватывать трафик, который будет перенаправлен на этот конкретный порт.
Какой тип переключателя более удобен?
Не существует универсального выбора, который бы указывал на то, что управляемый или неуправляемый коммутатор является лучшим для вас в любой ситуации. Важно знать и понимать, каковы потребности и требования нашей сети. Неважно, является ли она очень маленькой или очень большой сетью, мы, как сетевые менеджеры, обязаны, чтобы она функционировала должным образом или нуждалась в ней. Одним из последствий незнания или недостаточного знания о коммутаторах, особенно в отношении различий между управляемым и неуправляемым, является приобретение оборудования, которое в действительности не требуется. Поэтому экономические ресурсы, которые могли бы быть использованы для других целей, тратятся впустую.
Управляемые коммутаторы характеризуются способностью достаточно детально настраивать производительность нашей сети. Мы упомянули одну из наиболее важных функций, таких как VLAN, которые позволяют группировать несколько устройств на логическом уровне в более мелкие группы, чтобы расставить приоритеты в этом трафике, и даже изолировать эти устройства, чтобы они не связывались с другим оборудованием, подключенным к тот же выключатель. Конечно, все эти настройки отражаются на стоимости коммутаторов, логично, что управляемые коммутаторы находятся в более высоком ценовом диапазоне по сравнению с неуправляемыми.
Если говорить о коммутаторах, которыми нельзя управлять, то можно сказать, что они характеризуются чрезвычайно практичным. Нам не нужно беспокоиться практически о любом аспекте установки. Однако время идет, и предложение неуправляемых коммутаторов становится все более широким, а функции, которые есть в конфигурации по умолчанию, становятся ближе к управляемым коммутаторам, таким как возможность QoS или IGMP Snooping. Нет сомнений, что количество домашних сетей растет с точки зрения количества подключенных устройств.
Наконец, что лучше для меня? Мы должны повторить, что в этом отношении нет абсолютного решения. Секрет принятия лучшего решения, когда покупка выключателей это знать подробно потребности нашей сети, потому что, в конце концов, так или иначе, инвестиции, которые мы сделаем, безусловно, будут значительными, и это не будет устройство, которое мы покупаем каждые три месяца или каждый год.