2. Сегментация сети

Сегментация сети - это процесс разделения сети на отдельные сегменты или VLAN (виртуальные локальные сети), чтобы уменьшить количество конкурирующего трафика и повысить производительность сети.

Функции сегментации:

• Создание VLAN: Коммутаторы могут создавать виртуальные локальные сети (VLAN), группируя порты в разные сегменты на основе физического расположения устройств или функциональных потребностей сети.

• Изоляция трафика: Каждая VLAN представляет собой отдельный сегмент сети, что позволяет изолировать трафик между различными группами устройств, уменьшая конкуренцию за сетевые ресурсы и повышая безопасность.

3. Автоматическое обучение и обновление mac-адресов

Автоматическое обучение и обновление MAC-адресов позволяют коммутаторам динамически управлять таблицей MAC-адресов, что обеспечивает эффективное и надежное маршрутизацию трафика. Вот как это происходит:

• Обучение MAC-адресов: Когда коммутатор получает пакет с новым MAC-адресом, он запоминает этот адрес и соответствующий ему порт, чтобы знать, куда пересылать пакеты для этого адреса в будущем.

• Обновление таблицы MAC-адресов: Коммутаторы также могут обновлять информацию в своей таблице MAC-адресов, если устройства перемещаются по сети или изменяется их конфигурация, чтобы обеспечить актуальность данных.

Ключевые компоненты коммутатора

1. Коммутационная матрица

Коммутационная матрица (Switching Fabric) — это фундаментальный компонент коммутатора, который обеспечивает эффективную передачу данных между входными и выходными портами устройства. Она состоит из ряда коммутационных элементов, которые могут быть реализованы по-разному в зависимости от конкретной модели и производителя коммутатора.

В процессе коммутации каждый коммутационный элемент в матрице функционирует как реле, которое может быстро переключаться между состояниями "соединено" и "разъединено". Это переключение управляется коммутационным алгоритмом, который определяет, какие порты должны быть соединены для передачи входящего пакета данных к соответствующему выходному порту.

Коммутационная матрица может быть построена с использованием различных технологий:

• Кроссбар-матрица (Crossbar Switch):

Это одна из самых распространенных форм коммутационной матрицы, где каждый вход соединяется с каждым выходом через набор перекрестных точек. В каждой точке пересечения входного и выходного канала расположен коммутационный элемент, который может быть открыт или закрыт для передачи данных. Это обеспечивает высокую пропускную способность и возможность одновременной передачи множества независимых данных.

• Мультиступенчатая коммутация (Multistage Switching):

В этой архитектуре данные проходят через несколько ступеней коммутационных элементов перед достижением их конечного выхода.Это может уменьшить стоимость и сложность по сравнению с кроссбар-матрицей за счет возможного увеличения задержек.

• Shared Memory:

В этой конструкции все данные, проходящие через коммутатор, временно хранятся в общей памяти, откуда они затем распределяются по нужным выходным портам. Этот метод обеспечивает гибкое управление потоками данных, но может стать узким местом при высоких скоростях передачи.