1. Kaj je stikalo?
Izmenjava, preklapljanje je v skladu s potrebami prenosa informacij, informacije, ki jih je treba prenašati z ročnim ali opremo na ustrezno pot za izpolnitev zahtev. Široko stikalo je nekakšna naprava, ki dopolnjuje funkcijo izmenjave informacij v komunikacijskem sistemu. Ta proces je umetna izmenjava. Seveda smo sedaj že popularizirali programsko vodena stikala, menjava je avtomatska. V računalniškem omrežnem sistemu je koncept izmenjave izboljšava načina dela v skupni rabi. Uvedli smo zvezdišče HUB, ki je nekakšna oprema za skupno rabo, sam HUB ne more identificirati naslova, ko isti gostitelj LAN do podatkov gostitelja B, podatkovni paketi v omrežju oddajajo prenos, s strani vsakega terminala, prek podatkov o preverjanju podatkov o naslovu Baotou ugotoviti, ali naj prejme. Se pravi, da se pri tem načinu dela lahko po omrežju hkrati prenaša samo en niz podatkovnih okvirjev in če pride do kolizije, je treba poskusiti znova. Na ta način delite pasovno širino omrežja. Stikalo ima povratno vodilo z zelo visoko pasovno širino in notranjo matriko izmenjave. Vsa vrata stikala so priključena na zadnje vodilo. Ko krmilno vezje prejme paket, vrata za obdelavo najdejo tabelo za nadzor naslovov v pomnilniku, da določijo NIC (omrežno kartico) MAC (naslov strojne opreme omrežne kartice) do ciljnih vrat prek ciljnih vrat, izmenjajo priložnost da se "nauči" novega naslova in ga doda v interno tabelo naslovov. Centrala in stikalo izhajata iz telefonskega komunikacijskega sistema (PSTN), zdaj ga lahko vidimo v starem filmu: šef (uporabnik klica) je dvignil mikrofon in tresel, biro je vrsta polnega žične naprave, ki nosi slušalke, kliče gospa po prejemanje zahtev za povezavo, postavite nit v ustrezen izhod, vzpostavite povezavo za dva odjemalska konca, do konca klica. To lahko tudi "segmentira" omrežje, kjer stikalo omogoča samo potreben omrežni promet skozi stikalo. S preklopnim filtriranjem in posredovanjem lahko učinkovito izolira oddajne nevihte, zmanjša pojav lažnih paketov in napačnih paketov ter se izogne skupnim konfliktom. Stikalo lahko prenaša podatke med več pari vrat hkrati. Vsaka vrata je mogoče obravnavati kot ločen omrežni segment in omrežna naprava, povezana z njim, sama uživa celotno pasovno širino, ne da bi morala tekmovati z drugimi napravami. Ko vozlišče A pošlje podatke vozlišču D, lahko vozlišče B istočasno pošlje podatke vozlišču C, oba prenosa pa uživata v polni pasovni širini omrežja in imata lastne virtualne povezave. Če se tukaj uporablja stikalo Ethernet 10Mbps, je skupno kroženje stikala enako 210Mbps=20Mbps, pri uporabi skupnega HUB-a pa 10Mbps skupno kroženje HUB-a ne bo preseglo 10Mbps. Skratka, stikalo je omrežna naprava, ki temelji na identifikaciji naslova MAC in lahko opravi funkcijo enkapsulacije in posredovanja podatkovnih paketov. Stikalo lahko"
2. Kakšna je vloga stikala?
"Menjalnica" je danes najpogostejša beseda na internetu, od premostitve do poti do bankomata do telefonskega sistema, lahko se uporablja, ne točno tisto, kar je prava menjalnica. Beseda centrala se je pravzaprav prvič pojavila v telefonskem sistemu, ki se nanaša na izmenjavo glasovnih signalov med dvema različnima telefonoma, naprava, ki delo zaključi, pa je telefonsko stikalo. Torej, kot je bilo prvotno mišljeno, je izmenjava le tehnični koncept, to je dokončanje posredovanja signala od vhoda naprave do izhoda. Zato lahko vse naprave, če so in ustrezajo definiciji, imenujemo preklopne naprave. Tako je "izmenjava" širok izraz, ki se dejansko nanaša na premostitveno napravo, ko se uporablja za opis druge plasti podatkovnega omrežja, in usmerjevalno napravo, ko se uporablja za opis naprave tretje plasti podatkovnega omrežja. . Ethernetno stikalo, o katerem pogosto govorimo, je pravzaprav večvratna omrežna naprava drugega sloja, ki temelji na tehnologiji mostu, ki zagotavlja nizko zakasnitev in nizke stroške dostopa za posredovanje podatkovnih okvirov iz enih vrat v druga. Tako bi morala obstajati matrika izmenjave znotraj jedra stikala, ki zagotavlja pot za komunikacijo med katerima koli dvema vratoma, ali hitro vodilo za izmenjavo za pošiljanje podatkovnih okvirov, ki jih katera koli vrata prejmejo od drugih vrat. V praktičnih napravah funkcijo izmenjevalne matrike pogosto opravlja specializiran čip (ASIC). Poleg tega ima ethernet stikalo v ideji oblikovanja pomembno predpostavko, in sicer je izmenjava jedrne hitrosti zelo hitra, tako da običajno veliki prometni podatki ne bodo povzročili zastojev, z drugimi besedami, možnost izmenjave glede na informacije in neskončno (nasprotno, stikalo ATM v ideji oblikovanja je, da je zmožnost izmenjave relativnih informacij omejena). Čeprav stikalo ethernet stopnje 2 temelji na mostu z več vrati, ima preklapljanje bogatejše funkcije, kar ni le najboljši način za večjo pasovno širino, ampak tudi olajša upravljanje omrežja.
3 Aplikacija Switch
Kot glavna povezovalna naprava LAN je Ethernet stikalo postalo ena najbolj priljubljenih omrežnih naprav. Z nenehnim razvojem tehnologije izmenjave je cena ethernetnega stikala močno padla, menjava na namizje pa je splošni trend. Če ima vaš Ethernet veliko uporabnikov, zasedenih aplikacij in veliko različnih strežnikov, vi pa niste naredili nobenih sprememb v njegovi strukturi, je lahko celotna zmogljivost omrežja zelo nizka. Ena od rešitev je dodati stikalo 10 / 100 Mbps v Ethernet, ki lahko ne le obdeluje običajne podatkovne tokove Ethernet pri 10 Mbps, ampak podpira tudi hitre povezave Ethernet pri 100 Mbps. Če izkoriščenost omrežja presega 40 % in je stopnja trkov večja od 10 %, vam lahko stikalo nekoliko pomaga rešiti. Stikala s hitrimi ethernetnimi vrati 100 Mbps in 10 Mbps Ethernet lahko delujejo v polnem dupleksu z vzpostavljenimi namenskimi povezavami od 20 Mbps do 200 Mbps. Ne samo, da so funkcije stikal različne v različnih omrežnih okoljih, ampak tudi učinki dodajanja novih stikal in obstoječih stikal v istem omrežnem okolju. Popolno razumevanje in obvladovanje načina prometa v omrežju je zelo pomemben dejavnik za igranje vloge stikala. Ker je namen uporabe stikala čim bolj zmanjšati in filtrirati pretok podatkov v omrežju, tako da če stikalo v omrežju zaradi nepravilne lokacije namestitve skoraj mora posredovati vse prejete pakete, stikalo ne more igrati vloge optimizira delovanje omrežja, vendar zmanjša hitrost prenosa podatkov, poveča zakasnitev omrežja. Poleg lokacije namestitve lahko negativno vpliva tudi na slepo dodajanje stikal v omrežjih z nizko obremenitvijo in malo informacijami. Glede na čas obdelave paketa, velikost vmesnega pomnilnika stikala in potrebo po regeneraciji novih paketov je v tem primeru boljša uporaba preprostega HUB-a. Zato ne moremo preprosto misliti, da imajo stikala prednosti pred HUB-om, še posebej, ko uporabnikovo omrežje ni natrpano in je na voljo veliko prostora, lahko z HUB-om v celoti izkoristimo obstoječe vire omrežja.
4. Trije preklopni načini stikala
1. Ravni skozi tip (Cut Through)
Ethernetno stikalo v neposrednem načinu lahko razumemo kot linijsko matrično telefonsko stikalo med vrati. Ko vhodna vrata zaznajo podatkovni paket, preverijo glavo paketa, pridobijo ciljni naslov paketa, zaženejo notranjo dinamično iskalno tabelo, da jo pretvorijo v ustrezna izhodna vrata, se povežejo na presečišču vhoda in izhoda ter poveže podatkovni paket z ustreznimi vrati, da realizira funkcijo izmenjave. Ker shranjevanje ni potrebno, je zakasnitev zelo majhna, menjava pa zelo hitra, kar je njena prednost. Pomanjkljivost je v tem, da stikalo Ethernet ne shrani vsebine paketa, zato ne more preveriti, ali so poslani paketi napačni, in ne more zagotoviti zmožnosti odkrivanja napak. Ker ni predpomnilnika, vhodnih/izhodnih vrat z različnimi stopnjami ni mogoče neposredno povezati in paketov je enostavno izgubiti.
2. Shranjevanje in posredovanje (Store & Forward)
Način shranjevanja in posredovanja je najbolj razširjen način na področju računalniških omrežij. Najprej shrani pakete vhodnih vrat, nato pa izvede preverjanje CRC (ciklično preverjanje redundantne kode). Po obdelavi paketa napake se ciljni naslov paketa odstrani in pošlje paket v izhodna vrata prek iskalne tabele. Zaradi tega ima način shranjevanja in posredovanja veliko zamudo pri obdelavi podatkov, kar je njegova pomanjkljivost, vendar lahko zazna podatkovne pakete, ki vstopajo v stikalo, in učinkovito izboljša delovanje omrežja. Zlasti lahko podpira pretvorbo med vrati z različnimi hitrostmi, ohranja koordinacijo med vrati za visoke in nizke hitrosti.
3. Izolacija fragmentov (brez fragmentov)
To je rešitev nekje vmes med prvima dvema. Preveri, ali ima paket 64 bajtov, in če je manjši od 64 bajtov, je napačen; če je večji od 64 bajtov, je paket poslan. Ta metoda tudi ne zagotavlja preverjanja podatkov. Njegova hitrost obdelave podatkov je hitrejša od načina shranjevanja in posredovanja, vendar počasnejša od neposrednega načina.
5 Razvrstitev stikal
Na splošno so stikala razdeljena na dve vrsti: stikalo WAN in stikalo LAN. WAN stikala se večinoma uporabljajo na področju telekomunikacij in zagotavljajo osnovno platformo za komunikacijo. In stikala LAN se uporabljajo za lokalna omrežja za povezovanje terminalskih naprav, kot so osebni računalniki in omrežni tiskalniki. Od prenosnega medija in hitrosti prenosa lahko razdelimo na stikalo Ethernet, hitro stikalo Ethernet, stikalo Gigabit Ethernet, stikalo FDDI, stikalo ATM in stikalo token ring. Iz aplikacije lestvice ga lahko razdelimo na stikalo na ravni podjetja, stikalo na ravni oddelka in stikalo na delovni skupini. Lestvica vsakega proizvajalca ni povsem enaka. Na splošno so stikala na ravni podjetja omare, medtem ko so stikala na ravni oddelka lahko omare (manjše število rež) ali fiksne konfiguracije, medtem ko so stikala na ravni delovne skupine fiksne konfiguracije (relativno preprosta funkcija). Po drugi strani pa so z vidika obsega uporabe kot hrbtenična stikala stikala za velika podjetja z več kot 500 informacijskimi točkami stikala na ravni podjetja, stikala za srednja podjetja pod 300 informacijskimi točkami so stikala na ravni oddelka in stikala znotraj 100 informacij točke so stikala ravni delovne skupine.
6 Preklopna funkcija
Glavne funkcije stikala vključujejo
Fizična stran
Struktura topologije omrežja
preverjanje napak
Zaporedje okvirjev kot tudi nadzor pretoka
VLAN (virtualni LAN)
Konvergenca povezav
požarni zid
Poleg tega, da se stikala lahko povezujejo z isto vrsto omrežij, se lahko stikala povezujejo tudi med različnimi vrstami omrežij (kot sta Ethernet in Fast Ethernet). Mnoga stikala danes lahko nudijo hitra povezovalna vrata, ki podpirajo hitri Ethernet ali FDDI itd., za povezavo z drugimi stikali v omrežju ali za zagotavljanje dodatne pasovne širine za kritične strežnike z veliko uporabo pasovne širine. Na splošno se vsaka vrata stikala uporabljajo za povezavo ločenega omrežnega segmenta, včasih pa lahko za zagotovitev hitrejše dostopne hitrosti nekatere pomembne omrežne računalnike povežemo neposredno na vrata stikala. Na ta način bodo ključni strežniki in ključni uporabniki omrežja imeli hitrejše dostope in podpirali večji informacijski promet.
O nas
Klasifikacija napak stikala:
Napake stikala lahko na splošno razdelimo na napake strojne opreme in napake programske opreme. Napaka strojne opreme se v glavnem nanaša na okvaro napajalnika stikala, hrbtne plošče, modula, vrat in drugih komponent, ki jih lahko razdelimo v naslednje kategorije.
(1) Izpad električne energije:
je napajalnik poškodovan ali se ventilator ustavi zaradi nestabilnega zunanjega napajanja ali starajočega se električnega voda, statične elektrike ali udara strele, tako da ne more normalno delovati. Pogosto pride tudi do poškodb drugih delov stroja zaradi napajalnika. Glede na takšne napake bi morali najprej dobro opraviti zunanje napajanje, uvesti neodvisne napajalne vode, da bi zagotovili neodvisno napajanje, in dodati regulator napetosti, da bi se izognili takojšnjemu pojavu visoke ali nizke napetosti. Na splošno obstajata dva načina napajanja z električno energijo, vendar je zaradi različnih razlogov nemogoče zagotoviti dvojno napajanje za vsako stikalo. Za normalno napajanje stikala je mogoče dodati UPS (neprekinjeno napajanje), najbolje pa je uporabiti UPS, ki omogoča funkcijo stabilizacije napetosti. Poleg tega je treba v strojnici vzpostaviti profesionalne ukrepe za zaščito pred strelo, da preprečite poškodbe stikala zaradi strele.
(2) Okvara vrat:
to je najpogostejša okvara strojne opreme, ne glede na to, ali gre za optična vrata ali vrata RJ-45 za sukani par, morate biti previdni pri priklapljanju in priklapljanju priključka. Če je optični vtič pomotoma umazan, lahko povzroči onesnaženje optičnih vrat in ne more normalno komunicirati. Pogosto vidimo veliko ljudi, ki radi živijo, da priključijo konektor, v teoriji je to v redu, vendar to nenamerno poveča tudi pojavnost okvare vrat. Incare med rokovanjem lahko povzroči tudi fizične poškodbe vrat. Če je velikost kristalne glave velika, je tudi enostavno uničiti vrata, ko vstavite stikalo. Poleg tega, če je del sukanega para, pritrjenega na vrata, izpostavljen zunaj, če v kabel udari strela, se vrata stikala poškodujejo ali povzročijo večjo nepredvidljivo škodo. Na splošno je okvara vrat poškodba enega ali več vrat. Zato lahko po odpravi napake računalnika, priključenega na vrata, zamenjate povezana vrata, da presodite, ali so poškodovana. V primeru takšne okvare očistite vrata z alkoholno vato, potem ko izklopite napajanje. Če so vrata res poškodovana, bodo vrata le zamenjana.
(3) Okvara modula:
stikalo je sestavljeno iz številnih modulov, kot je modul za zlaganje, upravljalni modul (znan tudi kot nadzorni modul), razširitveni modul itd. Verjetnost okvare teh modulov je zelo majhna, a ko pride do težave, utrpeli velike gospodarske izgube. Do takšnih okvar lahko pride, če je bil modul pomotoma priključen, ali je stikalo trčeno ali napajanje ni stabilno. Seveda imajo zgoraj omenjeni trije moduli vsi zunanje vmesnike, kar je razmeroma enostavno prepoznati, nekateri pa napako prepoznajo tudi preko lučke na modulu. Zloženi modul ima na primer ploščata trapezna vrata ali pa imajo nekatera stikala vmesnik, podoben USB-ju. Na upravljalnem modulu so vrata CONSOLE za povezavo z računalnikom za upravljanje omrežja za enostavno upravljanje. Če je razširitveni modul povezan z optičnimi vlakni, obstaja par optičnih vmesnikov. Pri odpravljanju takšnih napak najprej zagotovite napajanje stikala in modula, nato preverite, ali je posamezen modul pravilno vstavljen in na koncu preverite, ali je kabel, ki povezuje modul, normalen. Pri povezovanju upravljalnega modula mora upoštevati tudi, ali sprejme določeno hitrost povezave, ali obstaja preverjanje paritete, ali obstaja nadzor pretoka podatkov in drugi dejavniki. Ko priključite razširitveni modul, morate preveriti, ali se ujema z načinom komunikacije, kot je uporaba polnega dupleksnega načina ali poldupleksnega načina. Seveda, če se potrdi, da je modul pokvarjen, obstaja samo ena rešitev, to je, da se takoj obrnete na dobavitelja, da ga zamenja.
(4) Okvara hrbtne plošče:
vsak modul stikala je priključen na hrbtno ploščo. Če je okolje mokro, je vezje vlažno in pride do kratkega stika ali pa so komponente poškodovane zaradi visoke temperature, udara strele in drugih dejavnikov, bodo povzročili, da vezje ne bo delovalo normalno. Na primer, slabo odvajanje toplote ali temperatura okolja je previsoka, kar povzroči temperaturo v stroju, zaradi česar komponente izgorejo. V primeru običajnega zunanjega napajanja, če notranji moduli stikala ne morejo pravilno delovati, je lahko hrbtna plošča pokvarjena; v tem primeru je edini način zamenjava hrbtne plošče. Toda po posodobitvi strojne opreme ima plošča z istim imenom lahko vrsto različnih modelov. Na splošno bodo funkcije novega vezja združljive s funkcijami starega vezja. Toda funkcija starega modela vezja ni združljiva s funkcijo novega vezja.
(5) Okvara kabla:
mostiček, ki povezuje kabel in razdelilni okvir, se uporablja za povezavo modulov, stojal in opreme. Če pride do kratkega stika, odprtega tokokroga ali napačne povezave v kabelskem jedru ali mostičku v teh povezovalnih kablih, pride do okvare komunikacijskega sistema. Z zgornjega vidika več napak strojne opreme lahko slabo okolje strojnice zlahka povzroči različne okvare strojne opreme, zato mora bolnišnica pri gradnji strojnice najprej dobro opraviti ozemljitev zaščite pred strelo, napajanje, notranja temperatura, notranja vlažnost, anti-elektromagnetne motnje, anti-statična in druga konstrukcija okolja, da se zagotovi dobro okolje za normalno delovanje omrežne opreme.
Programska okvara stikala:
Napaka programske opreme stikala se nanaša na napako sistema in njegove konfiguracije, ki ju lahko razdelimo v naslednje kategorije.
(1) sistemska napaka:
NAPAKA v programu: v programski opremi so napake. Preklopni sistem je kombinacija strojne in programske opreme. Znotraj stikala je osvežujoč pomnilnik samo za branje, ki vsebuje sistem programske opreme, potreben za to stikalo. Zaradi konstrukcijskih razlogov v tistem času obstaja nekaj vrzeli, ko bodo pogoji ustrezni, bo to vodilo do polne obremenitve stikala, izgube vrečke, napačne vrečke in drugih pogojev. Za takšne težave moramo razviti navado pogostega brskanja po spletnih straneh proizvajalcev naprav. Če obstaja nov sistem ali nov popravek, ga pravočasno posodobite.
(2) Neustrezna konfiguracija:
Zaradi različnih konfiguracij stikal imajo omrežni skrbniki pogosto napake pri konfiguraciji stikal. Glavne napake so: 1. Napaka sistemskih podatkov: sistemski podatki, vključno z nastavitvijo programske opreme, se uporabljajo za definiranje celotnega sistema. Če so sistemski podatki napačni, bo to povzročilo tudi celovito odpoved sistema in vplivalo na celotno menjalnico.2. Napaka podatkov biroja: Podatki biroja so definirani glede na specifično situacijo menjalnice. Če so avtoritetni podatki napačni, bo to vplivalo tudi na celotno menjalnico.3. Podatki o uporabniku Napaka: Podatki o uporabniku določajo stanje vsakega uporabnika. Če so uporabniški podatki nastavljeni nepravilno, bo to vplivalo na določenega uporabnika.4 nastavitev strojne opreme ni ustrezna: nastavitev strojne opreme je zmanjšati vrsto vezja in skupino ali več skupin stikal, nastavljenih na tiskanega vezja, za določitev delovnega stanja tiskanega vezja ali položaja v sistemu, če strojna oprema ni pravilno nastavljena, povzroči, da vezje ne deluje pravilno. To vrsto neuspeha je včasih težko najti, potrebujete določeno količino izkušenj. Če ne morete ugotoviti, ali obstaja težava s konfiguracijo, obnovite tovarniško privzeto konfiguracijo in nato korak za korakom. Najbolje je, da pred konfiguracijo preberete navodila.
(3) Zunanji dejavniki:
Zaradi obstoja virusov ali hekerskih napadov je možno, da gostitelj pošlje veliko število paketov, ki ne ustrezajo pravilom enkapsulacije, na povezana vrata, zaradi česar je procesor stikala prezaseden, zaradi česar so paketi prepozni posredovati, kar povzroči uhajanje medpomnilnika in pojav izgube paketov. Drug primer je oddajna nevihta, ki ne zavzame le veliko pasovne širine omrežja, temveč tudi veliko časa obdelave procesorja. Če je omrežje dalj časa zasedeno z velikim številom oddajanih podatkovnih paketov, običajna komunikacija od točke do točke ne bo potekala normalno, hitrost omrežja pa se bo upočasnila ali paralizirala.
Skratka, okvare programske opreme bi moralo biti težje najti kot okvare strojne opreme. Pri reševanju problema morda ne bo treba porabiti preveč denarja, ampak potrebuje več časa. Skrbnik omrežja bi moral razviti navado vodenja dnevnikov pri svojem vsakodnevnem delu. Kadarkoli pride do napake, pravočasno zabeležite pojav napake, postopek analize napake, rešitev napake, povzetek klasifikacije napake in drugo delo, da naberete lastne izkušnje. Po rešitvi vsake težave bomo skrbno pregledali glavni vzrok težave in rešitev. Na ta način se lahko nenehno izpopolnjujemo in bolje opravljamo pomembno nalogo upravljanja omrežja.
Čas objave: 15. maj 2024