|
Podle počtu uzlů použitých v počítačové síti a v závislosti na její
topologii by měly být voleny aktivní prvky. V LAN sítích jsou používány
následující typy aktivních prvků:
Hub (opakovač)
Opakovače jsou nejméně inteligencí vybavená zařízení, protože pracují výhradně
na nejspodnější vrstvě síťové architektury, fyzické vrstvě. Hub se v dnešní
době prakticky již nepoužívá. Mezi jejich základní
charakteristiky patří, že:
cokoliv přijmou na jakémkoliv portu, pošlou VŽDY na
všechny ostatní porty
regenerují signál z jednoho segmentu do druhého (nejenom signál opakují,
ale i zesilují, a to včetně kolizního signálu u Ethernetu či chyb)
neprovádějí žádná rozhodnutí na základě obdrženého signálu
(nerozeznávají vysílání na všeobecnou adresu apod.)
neprovádějí kontrolu chyb (tato funkce se provádí na vyšších vrstvách
architektury)
nepoužívají vyrovnávací paměť
nepodporují komunikaci v režimu plného duplexu (pouze v režimu
polovičního duplexu)
pracují pouze v prostředí lokálních LAN sítí (stejného charakteru), kde
prodlužují povolenou délku LAN segmentů, nebo umožňují zvýšit počet
připojených stanic (např. u Ethernetu)
zvyšují zpoždění v síti, a proto se na ně vztahují omezení v návrhu sítě
(počet opakovačů a omezení topologie sítě s opakovači)
Switch (přepínač)
Jedná se o již podstatně sofistikovanější zařízení než huby. Vlastnosti:
přepínají a filtrují rámce (filtrace v tomto smyslu
znamená oddělení "lokálního" provozu bez nutnosti zásahu mostu od
"vzdáleného" provozu, který si vyžaduje práci mostu a přepnutí rámce ze
vstupního na odlišný výstupní port)
rozhodují se na základě fyzických adres příchozích rámců a svých tabulek
adres
provádějí kontrolu rámců z hlediska chyb
vykonávají úkoly vyplývající z příslušných metod přístupu (CSMA/CD "boj o
médium" u Ethernetu), a jsou tak plně závislé na typu propojované sítě
podporují multiprotokolové prostředí (jsou nezávislé na síťových a vyšších
protokolech), a proto umožňují propojování sítí s nesměrovatelnými protokoly
jako SNA, NetBIOS či LAT
switch na rozdíl od opakovače, nepropustí chybné rámce (např. nepřípustně
krátké nebo dlouhé) – pouze při metodě přepínání Store&Forward
Router (směrovač)
Dvou nebo více portové zařízení, které pracuje na podobném principu
jako můstek (bridge); rozdíl je v tom, že směrovač pracuje na třetí vrstvě
modelu OSI (síťová vrstva) – pracuje tedy s logickými adresami a je
protokolově závislý, ale relativně nezávislý na použité síťové technologii
(pro každou technologii musí mít patřičný adaptér); směrovače jsou v LAN
sítích používány převážně pro spojení rozdílných technologií (např. Ethernet
a Token Ring) a pro oddělení broadcastových domén (samozřejmě oddělují i
kolizní domény) – tuto oblast však opouštějí neboť jsou zda nahrazovány
směrovacími přepínači; vedle použití v sítích LAN našly směrovače důležité
uplatnění ve WAN sítích, kde jsou používány pro připojování vzdálených
lokalit.
Směrovací přepínač (routing switch) – jde o relativně
nový typ zařízení pracující s rychlostmi obvyklými pro druhou vrstvu i s
informacemi třetí vrstvy, zajišťuje tedy směrování při rychlosti přepínání – tím
nahrazuje pomalé směrovače v oddělení broadcastových domén; směrovače vytlačuje
do použití pro spojení rozdílných technologií, do prostředí se speciálními
protokoly (Banyan Vines, DECNet, …) a do WAN komunikací
Nejmodernějším trendem pro centra počítačových sítí je tzv.
přepínání na 3 vrstvě OSI (Layer 3 Switching). Jedná se o vlastně o směrování
prováděné hardwarově. Důvod pro zavádění této technologie je následující - před
několika lety se pro rozdělení sítí do více skupin používaly směrovače (tzv.
colapsed backbone architektura). Při stále narůstajícím zatížení sítí přestaly
směrovače vyhovovat (nízký výkon za vysoké ceny, velké zpoždění paketů při
průchodu směrovačem). V té době přišly na svět výkonné přepínače. Začaly jimi
být nahrazovány centrální směrovače, ale správci sítí si společně s dodavateli
velice záhy ověřili slabinu přepínačů – přenášejí broadcasty a tudíž se sítě s
vysokým počtem stanic začínají zahlcovat. Směrovače proto znovu našly uplatnění
v propojování segmentů sítí postavených na přepínačích (tzv. virtuálních sítí).
Protože jsou však směrovače drahé a technologický rozvoj postoupil značně
dopředu, začali výrobci hledat cesty jak řešení maximálně zlevnit. Jako jedna z
nejschůdnějších se ukázala cesta integrace směrování do přepínačů, tedy tzv.
Layer 3 Switching. V podstatě se jedná o obdobu přepínání na druhé vrstvě – zde
je přepínání na základě tabulky MAC adres; na třetí vrstvě je přepínání také
řešeno hardwarově a rozhodovací algoritmy jsou rozšířeny o další tabulku –
tabulku logických adres (převážně IP, časem i IPX).
Definice směrovacího přepínače (Routing Switch):
přepínání na 3. vrstvě je implementováno v hardware;
směrování a přepínání jsou stejně rychlé;
zařízení zajišťuje libovolnou kombinaci přepínání i směrování na každém portu;
průchodnost při zvýšeném zatížení, implementaci filtrů nebo použití QoS zůstane zachována;
zařízení rozhoduje o každém paketu;
zařízení umožňuje provozovánív standardních směrovacích protokolů (RIP, OSPF);
Obecné podmínky použití aktivních prvků
Volbou aktivních prvků lze ovlivnit chování a propustnost sítě. Použití by
samozřejmě mělo být smysluplné, nicméně určitá doporučení lze aplikovat obecně:
kolizní doména by měla být co nejmenší => použití
přepínačů (dnes se s rozbočovači prakticky již nesetkáme)
servery by měly být připojené řádově vyšší rychlostí než stanice, zároveň by
však měla být dodržena určitá granularita systému tak, aby bylo dostupné
přenosové pásmo využito efektivně
používat adresní rozsahy třídy C, v případě vyššího počtu stanic použít
spojení adresních rozsahů směrovacím přepínačem
přepínače i směrovače by měly být vybavené SNMP agentem, v případě přepínačů
se základní RMON sondou
všechna zařízení by měla být připojena na UPS, zajistí se tím ochrana proti
výpadku napájení, ale i ochrana proti poruchám napájecí sítě (např. přepětí)
a tím i možné poruše.
|
