1. Cos'è un interruttore?
Lo scambio, la commutazione avviene in base alle esigenze di trasmissione delle informazioni, le informazioni da trasmettere tramite il manuale o l'apparecchiatura al percorso corrispondente per soddisfare i requisiti. L'interruttore ampio è un tipo di dispositivo che completa la funzione di scambio di informazioni nel sistema di comunicazione. Questo processo è uno scambio artificiale. Naturalmente, ora abbiamo già reso popolari gli interruttori controllati da programma, il processo di scambio è automatico. In un sistema di rete informatica, il concetto di scambio è un miglioramento della modalità di lavoro condiviso. Abbiamo introdotto l'hub HUB è una sorta di apparecchiatura di condivisione, l'HUB stesso non può identificare l'indirizzo, quando lo stesso host LAN ospita i dati B, i pacchetti di dati nella rete vengono trasmessi in trasmissione, da ciascun terminale, attraverso i dati di verifica delle informazioni sull'indirizzo Baotou per determinare se ricevere. Vale a dire che in questo modo di lavorare è possibile trasmettere sulla rete un solo insieme di frame di dati alla volta e, in caso di collisione, è necessario riprovare. In questo modo è possibile condividere la larghezza di banda della rete. Lo switch è dotato di un back bus con larghezza di banda molto elevata e di una matrice di scambio interna. Tutte le porte dello switch sono collegate al bus posteriore. Dopo che il circuito di controllo ha ricevuto il pacchetto, la porta di elaborazione troverà la tabella di controllo degli indirizzi in memoria per determinare il NIC (scheda di rete) del MAC (indirizzo hardware della scheda di rete) alla porta di destinazione attraverso la porta di destinazione, scambiare l'opportunità per "imparare" il nuovo indirizzo e aggiungerlo alla tabella degli indirizzi interni. Lo scambio e la commutazione hanno avuto origine dal sistema di comunicazione telefonica (PSTN), che ora possiamo vedere nel vecchio film: il capo (l'utente della chiamata) scuote il microfono, l'ufficio è una fila di macchine completamente cablate, indossa una cuffia che chiama la signora dopo ricevere i requisiti di connessione, inserire il thread nell'uscita corrispondente, stabilire una connessione per due client, fino alla fine della chiamata. Ciò può anche "segmentare" la rete, in cui lo switch consente solo il traffico di rete necessario attraverso lo switch. Attraverso il filtraggio e l'inoltro degli switch, può isolare efficacemente le tempeste di trasmissione, ridurre il verificarsi di pacchetti falsi e pacchetti errati ed evitare conflitti condivisi. Lo switch può trasferire dati tra più coppie di porte contemporaneamente. Ogni porta può essere considerata come un segmento di rete separato e solo il dispositivo di rete ad essa collegato gode dell'intera larghezza di banda, senza dover competere con altri dispositivi. Quando il nodo A invia dati al nodo D, il nodo B può inviare dati al nodo C contemporaneamente ed entrambe le trasmissioni sfruttano l'intera larghezza di banda della rete e dispongono delle proprie connessioni virtuali. Se qui viene utilizzato lo switch Ethernet da 10Mbps, la circolazione totale dello switch è pari a 210Mbps=20Mbps, e l'utilizzo dell'HUB condiviso da 10Mbps, la circolazione totale di un HUB non supererà i 10Mbps. In breve, lo switch è un dispositivo di rete basato sull'identificazione dell'indirizzo MAC e può completare la funzione di incapsulamento e inoltro di pacchetti di dati. L'interruttore può"
2. Qual è il ruolo dell'interruttore?
"Scambio" è la parola più frequente oggi su Internet, dal ponte al percorso, dall'ATM al sistema telefonico, può essere utilizzato, non esattamente quale sia il vero scambio. Infatti, nel sistema telefonico è apparsa per la prima volta la parola scambio, che si riferisce allo scambio di segnali vocali tra due telefoni diversi, e l'apparecchio che completa l'opera è il commutatore telefonico. Quindi, come previsto originariamente, lo scambio è solo un concetto tecnico, cioè completare l'inoltro del segnale dall'ingresso del dispositivo all'uscita. Pertanto, tutti i dispositivi purché siano e soddisfino la definizione possono essere chiamati dispositivi di commutazione. Pertanto, "scambio" è un termine ampio che in realtà si riferisce a un dispositivo ponte quando viene utilizzato per descrivere il secondo strato di una rete di dati e a un dispositivo di instradamento quando viene utilizzato per descrivere il dispositivo del terzo strato di una rete di dati. . Lo switch Ethernet di cui parliamo spesso è in realtà un dispositivo di rete multiporta di secondo livello basato sulla tecnologia bridge, che fornisce bassa latenza e basso sovraccarico di accesso per l'inoltro di frame di dati da una porta all'altra. Pertanto, dovrebbe esserci una matrice di scambio all'interno del nucleo dello switch che fornisca un percorso per la comunicazione tra due porte qualsiasi, o un bus di scambio veloce per inviare i frame di dati ricevuti da qualsiasi porta da altre porte. Nei dispositivi pratici, la funzione della matrice di scambio è spesso completata da un chip specializzato (ASIC). Inoltre, lo switch Ethernet nell'idea progettuale ha un presupposto importante, vale a dire che la velocità di scambio del core è molto veloce, in modo che di solito un traffico di dati di grandi dimensioni non crei congestione, in altre parole, la capacità di scambio relativa alle informazioni e infinito (al contrario, nell'idea progettuale del cambio ATM, la capacità di scambio delle informazioni è limitata). Sebbene lo switch Ethernet tier 2 sia basato sul bridge multiporta, lo switching ha le sue funzionalità più ricche, che non solo rappresentano il modo migliore per ottenere più larghezza di banda, ma rendono anche la rete più facile da gestire.
3 L'applicazione del cambio
Essendo il principale dispositivo di connessione della LAN, lo switch Ethernet è diventato uno dei dispositivi di rete più popolari. Con il continuo sviluppo della tecnologia di scambio, il prezzo dello switch Ethernet è diminuito drasticamente e lo scambio con il desktop è stata la tendenza generale. Se la tua Ethernet ha molti utenti, applicazioni occupate e un'ampia varietà di server e non hai apportato alcuna modifica alla sua struttura, le prestazioni dell'intera rete possono essere molto basse. Una soluzione è aggiungere uno switch da 10/100 Mbps a Ethernet, che non solo può gestire flussi di dati Ethernet regolari a 10 Mbps, ma supporta anche connessioni Ethernet veloci a 100 Mbps. Se l'utilizzo della rete supera il 40% e il tasso di collisione è superiore al 10%, lo switch può aiutarti a risolvere un po'. Gli switch con porte Fast Ethernet da 100 Mbps ed Ethernet da 10 Mbps possono funzionare in full duplex, con connessioni dedicate da 20 Mbps a 200 Mbps stabilite. Non solo le funzioni degli switch sono diverse nei diversi ambienti di rete, ma anche gli effetti dell'aggiunta di nuovi switch e di quelli esistenti nello stesso ambiente di rete. Comprendere e padroneggiare appieno la modalità di traffico della rete è un fattore molto importante per svolgere il ruolo dello switch. Poiché lo scopo dell'utilizzo dello switch è quello di ridurre e filtrare il più possibile il flusso di dati nella rete, quindi se uno switch nella rete a causa di una posizione di installazione errata, ha quasi bisogno di inoltrare tutti i pacchetti ricevuti, lo switch non può svolgere il ruolo di ottimizzando le prestazioni della rete, ma riducendo la velocità di trasmissione dei dati, aumenta il ritardo della rete. Oltre al luogo di installazione, potrebbe avere un impatto negativo anche l'aggiunta cieca di switch anche in reti con carico ridotto e poche informazioni. Influenzato dal tempo di elaborazione del pacchetto, dalla dimensione del buffer dello switch e dalla necessità di rigenerare nuovi pacchetti, in questo caso è preferibile utilizzare un semplice HUB. Pertanto non possiamo semplicemente pensare che gli switch abbiano dei vantaggi rispetto all'HUB, soprattutto quando la rete dell'utente non è affollata e c'è molto spazio a disposizione, utilizzando l'HUB è possibile sfruttare appieno le risorse esistenti della rete.
4. Tre modalità di commutazione dell'interruttore
1. Tipo diretto (tagliato passante)
Lo switch Ethernet in modalità diretta può essere inteso come uno switch telefonico a matrice di linea tra le porte. Quando la porta di input rileva un pacchetto di dati, controlla l'intestazione del pacchetto, ottiene l'indirizzo di destinazione del pacchetto, avvia la tabella di ricerca dinamica interna per convertirlo nella porta di output corrispondente, si connette all'intersezione di input e output e collega il pacchetto di dati alla porta corrispondente per realizzare la funzione di scambio. Non essendo richiesto spazio di archiviazione, il ritardo è molto ridotto e lo scambio è molto veloce, il che è il suo vantaggio. Lo svantaggio è che, poiché il contenuto del pacchetto non viene salvato dallo switch Ethernet, non può verificare se i pacchetti trasmessi sono errati e non può fornire la capacità di rilevamento degli errori. Poiché non è presente cache, le porte di ingresso/uscita con velocità diverse non possono essere collegate direttamente ed è facile perdere i pacchetti.
2. Conservazione e inoltro (Store & Forward)
La modalità di archiviazione e inoltro è la modalità più utilizzata nel campo delle reti di computer. Memorizza prima i pacchetti della porta di ingresso, quindi esegue il controllo CRC (controllo del codice di ridondanza ciclico). Dopo aver elaborato il pacchetto di errore, l'indirizzo di destinazione del pacchetto viene rimosso e invia il pacchetto alla porta di output attraverso la tabella di ricerca. Per questo motivo, la modalità di archiviazione e inoltro presenta un notevole ritardo nell'elaborazione dei dati, che è la sua carenza, ma è in grado di rilevare i pacchetti di dati che entrano nello switch e migliorare efficacemente le prestazioni della rete. In particolare, può supportare la conversione tra porti a velocità diverse, mantenendo il coordinamento tra porti ad alta velocità e porti a bassa velocità.
3. Isolamento dei frammenti (privo di frammenti)
Questa è una soluzione a metà strada tra le prime due. Controlla se il pacchetto è di 64 byte e, se è inferiore a 64 byte, è falso; se è superiore a 64 byte, il pacchetto viene inviato. Anche questo metodo non fornisce la verifica dei dati. La sua velocità di elaborazione dei dati è più veloce della modalità di archiviazione e inoltro, ma più lenta della modalità diretta.
5 Classificazione degli scambi
In generale, gli switch si dividono in due tipologie: switch WAN e switch LAN. Gli switch WAN vengono utilizzati principalmente nel campo delle telecomunicazioni, fornendo la piattaforma di base per la comunicazione. E gli switch LAN vengono applicati alle reti locali per connettere dispositivi terminali, come PC e stampanti di rete. Dal mezzo di trasmissione e la velocità di trasmissione possono essere suddivisi in switch Ethernet, switch Fast Ethernet, switch Gigabit Ethernet, switch FDDI, switch ATM e switch token ring. Dall'applicazione su scala, può essere suddiviso in cambio a livello aziendale, cambio a livello di dipartimento e cambio di gruppo di lavoro. La scala di ciascun produttore non è completamente la stessa. In generale, gli switch a livello aziendale sono di tipo rack, mentre gli switch a livello di reparto possono essere di tipo rack (meno numero di slot) o di tipo a configurazione fissa, mentre gli switch a livello di gruppo di lavoro sono di tipo a configurazione fissa (funzione relativamente semplice). D'altro canto, dal punto di vista della scala applicativa, come switch di dorsale, gli switch per le grandi imprese con più di 500 punti di informazione sono switch a livello aziendale, gli switch per le medie imprese con meno di 300 punti di informazione sono switch a livello dipartimentale e gli switch entro 100 punti di informazione i punti sono interruttori di livello del gruppo di lavoro.
6 Cambia funzione
Le funzioni principali dell'interruttore includono
Sito fisico
Struttura della topologia di rete
controllo degli errori
Sequenza di frame e controllo del flusso
VLAN (LAN virtuale)
Convergenza dei collegamenti
firewall
Oltre a potersi connettere allo stesso tipo di reti, gli switch possono anche interconnettersi tra diversi tipi di reti (come Ethernet e Fast Ethernet). Molti switch oggi possono fornire porte di connessione ad alta velocità che supportano Fast Ethernet o FDDI, ecc., per connettersi ad altri switch nella rete o per fornire larghezza di banda aggiuntiva per server critici con ampio utilizzo di larghezza di banda. In generale, ciascuna porta dello switch viene utilizzata per connettere un segmento di rete separato, ma a volte per fornire una maggiore velocità di accesso, possiamo connettere alcuni importanti computer della rete direttamente alla porta dello switch. In questo modo, i server chiave e gli utenti chiave della rete avranno velocità di accesso più elevate e supporteranno un maggiore traffico di informazioni.
Chi siamo
Classificazione dei guasti dell'interruttore:
I guasti degli interruttori possono essere generalmente suddivisi in guasti hardware e guasti software. Il guasto hardware si riferisce principalmente al guasto dell'alimentatore dello switch, del backplane, del modulo, della porta e di altri componenti, che possono essere suddivisi nelle seguenti categorie.
(1)Interruzione di corrente:
l'alimentatore è danneggiato o la ventola si ferma a causa di un'alimentazione esterna instabile, di una linea elettrica obsoleta, di elettricità statica o di un fulmine, quindi non può funzionare normalmente. Spesso si verificano anche danni ad altre parti della macchina a causa dell'alimentazione elettrica. Alla luce di tali guasti, dovremmo prima fare un buon lavoro di alimentazione esterna, introdurre linee elettriche indipendenti per fornire un'alimentazione indipendente e aggiungere un regolatore di tensione per evitare fenomeni istantanei di alta o bassa tensione. In generale, esistono due modalità di alimentazione elettrica, ma per vari motivi è impossibile fornire una doppia alimentazione per ciascun interruttore. È possibile aggiungere un UPS (gruppo di continuità) per garantire la normale alimentazione dell'interruttore ed è meglio utilizzare un UPS che fornisca la funzione di stabilizzazione della tensione. Inoltre, nella sala macchine dovrebbero essere predisposte misure professionali di protezione contro i fulmini per evitare danni causati dai fulmini all'interruttore.
(2) Guasto alla porta:
questo è il guasto hardware più comune, che si tratti di una porta in fibra o di una porta RJ-45 a doppino intrecciato, è necessario prestare attenzione quando si collega e si inserisce il connettore. Se la spina della fibra è accidentalmente sporca, potrebbe causare l'inquinamento della porta della fibra e non sarà possibile comunicare normalmente. Spesso vediamo che a molte persone piace vivere per collegare il connettore, in teoria va bene, ma questo aumenta inavvertitamente anche l'incidenza di guasti alla porta. Una negligenza durante la movimentazione può causare anche danni fisici al porto. Se la dimensione della testa di cristallo è grande, è anche facile distruggere la porta quando si inserisce l'interruttore. Inoltre, se una sezione del doppino collegato alla porta è esposta all'esterno, se il cavo viene colpito da un fulmine, la porta dello switch verrà danneggiata o causerà danni più imprevedibili. In generale, un guasto alla porta è un danno a una o più porte. Pertanto, dopo aver eliminato il guasto del computer collegato alla porta, è possibile sostituire la porta collegata per valutare se è danneggiata. In caso di guasto, pulire la porta con un batuffolo di cotone imbevuto di alcol dopo aver spento l'alimentazione. Se la porta è effettivamente danneggiata, verrà solo sostituita.
(3) Guasto del modulo:
l'interruttore è composto da molti moduli, come modulo di impilamento, modulo di gestione (noto anche come modulo di controllo), modulo di espansione, ecc. La probabilità di guasto di questi moduli è molto piccola, ma una volta che si verifica un problema, lo faranno subire enormi perdite economiche. Tali guasti possono verificarsi se il modulo viene collegato accidentalmente, se l'interruttore entra in collisione o se l'alimentazione non è stabile. Naturalmente i tre moduli sopra menzionati dispongono tutti di interfacce esterne, che sono relativamente facili da identificare, e alcuni possono anche identificare il guasto attraverso la spia sul modulo. Ad esempio, il modulo impilato ha una porta trapezoidale piatta oppure alcuni switch hanno un'interfaccia simile a USB. Sul modulo di gestione è presente una porta CONSOLE per la connessione al computer di gestione della rete per una facile gestione. Se il modulo di espansione è collegato in fibra, è presente una coppia di interfacce in fibra. Quando si risolvono tali guasti, accertarsi innanzitutto dell'alimentazione dell'interruttore e del modulo, quindi verificare se ciascun modulo è inserito nella posizione corretta e infine verificare se il cavo che collega il modulo è normale. Quando si collega il modulo di gestione, si dovrebbe anche considerare se adotta la velocità di connessione specificata, se esiste un controllo di parità, se esiste un controllo del flusso di dati e altri fattori. Quando si collega il modulo di estensione, è necessario verificare se corrisponde alla modalità di comunicazione, ad esempio utilizzando la modalità full-duplex o la modalità half-duplex. Naturalmente, se viene confermato che il modulo è difettoso, la soluzione è una sola, ovvero contattare immediatamente il fornitore per sostituirlo.
(4) Guasto al backplane:
ciascun modulo dello switch è collegato al backplane. Se l'ambiente è umido, il circuito stampato è umido e c'è un cortocircuito o i componenti sono danneggiati a causa dell'alta temperatura, fulmini e altri fattori impediscono al circuito stampato di funzionare normalmente. Ad esempio, le scarse prestazioni di dissipazione del calore o la temperatura ambiente sono troppo elevate, con conseguente aumento della temperatura nella macchina, che provoca la bruciatura dei componenti. Nel caso della normale alimentazione esterna, se i moduli interni dello switch non funzionano correttamente, è possibile che il backplane sia rotto, in questo caso l'unico modo è sostituire il backplane. Ma dopo l'aggiornamento dell'hardware, il circuito con lo stesso nome potrebbe avere una varietà di modelli diversi. In generale le funzioni della nuova scheda saranno compatibili con le funzioni della vecchia scheda. Ma la funzione del vecchio modello di circuito non è compatibile con la funzione del nuovo circuito.
(5) Guasto al cavo:
il ponticello che collega il cavo e il ripartitore viene utilizzato per collegare moduli, rack e apparecchiature. Se si verifica un cortocircuito, un'interruzione o un collegamento errato nel nucleo del cavo o nel ponticello di questi cavi di collegamento, si verificherà un guasto del sistema di comunicazione. Dalla prospettiva di cui sopra di diversi guasti hardware, l'ambiente inadeguato della sala macchine può facilmente portare a vari guasti hardware, quindi nella costruzione della sala macchine, l'ospedale deve prima fare un buon lavoro di messa a terra della protezione contro i fulmini, alimentazione elettrica, temperatura interna, umidità interna, interferenze antielettromagnetiche, costruzione antistatica e altri ambienti, per fornire un buon ambiente per il normale lavoro delle apparecchiature di rete.
Guasto software dello switch:
Il guasto software di uno switch si riferisce al sistema e al suo errore di configurazione, che può essere suddiviso nelle seguenti categorie.
(1) errore di sistema:
BUG del programma: sono presenti difetti nella programmazione del software. Il sistema di commutazione è una combinazione di hardware e software. All'interno dello switch è presente una memoria rinfrescante di sola lettura che contiene il sistema software necessario per questo switch. A causa dei motivi di progettazione dell'epoca, ci sono alcune lacune e, quando le condizioni sono appropriate, ciò porterà al cambio di pieno carico, alla perdita del sacco, al sacco sbagliato e ad altre condizioni. Per risolvere tali problemi è necessario sviluppare l'abitudine di navigare spesso sui siti Web dei produttori di dispositivi. Se è presente un nuovo sistema o una nuova patch, aggiornalo tempestivamente.
(2) Configurazione errata:
Poiché a causa delle diverse configurazioni degli switch, gli amministratori di rete spesso riscontrano errori di configurazione durante la configurazione degli switch. Gli errori principali sono: 1. Errore dati di sistema: i dati di sistema, comprese le impostazioni del software, vengono utilizzati per definire l'intero sistema. Se i dati del sistema sono errati, ciò causerà anche il fallimento completo del sistema e avrà un impatto sull'intero ufficio di cambio.2. Errore nei dati dell'ufficio di cambio: I dati dell'ufficio di cambio sono definiti in base alla situazione specifica dell'ufficio di cambio. Quando i dati dell'autorità sono errati, ciò avrà un impatto anche sull'intero ufficio di cambio.3. Errore dati utente: I dati utente definiscono la situazione di ciascun utente. Se i dati utente sono impostati in modo errato, ciò avrà un impatto su un determinato utente.4, l'impostazione hardware non è appropriata: l'impostazione hardware consiste nel ridurre il tipo del circuito stampato e uno o più gruppi di interruttori impostati su scheda, per definire lo stato di funzionamento della scheda o la posizione nel sistema, se l'hardware non è impostato correttamente, porterà la scheda a non funzionare correttamente. Questo tipo di fallimento a volte è difficile da trovare, richiede un certo accumulo di esperienza. Se non è possibile determinare se c'è un problema con la configurazione, ripristinare la configurazione predefinita di fabbrica e poi procedere passo dopo passo. È meglio leggere le istruzioni prima della configurazione.
(3) Fattori esterni:
A causa della presenza di virus o attacchi di hacker, è possibile che un host invii un gran numero di pacchetti che non soddisfano le regole di incapsulamento alla porta connessa, con il risultato che il processore dello switch è troppo occupato, con conseguente ritardo dei pacchetti inoltrare, portando così al fenomeno della perdita di buffer e della perdita di pacchetti. Un altro caso è il broadcast storm, che non solo occupa molta larghezza di banda della rete, ma occupa anche molto tempo di elaborazione della CPU. Se la rete è occupata da un gran numero di pacchetti di dati trasmessi per un lungo periodo, la normale comunicazione punto a punto non verrà condotta normalmente e la velocità della rete rallenterà o si paralizzerà.
In breve, i guasti software dovrebbero essere più difficili da individuare rispetto ai guasti hardware. Per risolvere il problema, potrebbe non essere necessario spendere troppi soldi, ma richiedere più tempo. L'amministratore di rete dovrebbe sviluppare l'abitudine di conservare i registri nel proprio lavoro quotidiano. Ogni volta che si verifica un guasto, registrare tempestivamente il fenomeno del guasto, il processo di analisi del guasto, la soluzione del guasto, il riepilogo della classificazione del guasto e altro lavoro, al fine di accumulare la propria esperienza. Dopo aver risolto ciascun problema, esamineremo attentamente la causa principale del problema e la soluzione. In questo modo possiamo migliorarci costantemente e portare a termine al meglio l'importante compito della gestione della rete.
Orario di pubblicazione: 15 maggio 2024