KEGUNAAN SWITCH

Switch adalah besar, mereka menambahkan kapasitas jaringan dan kecepatan, tetapi mereka tidak obat-semua. Bagaimana Anda bisa tahu jika jaringan Anda akan mendapatkan keuntungan dari switching? Dan bagaimana Anda menambahkan switch untuk merancang jaringan Anda untuk memperoleh manfaat paling banyak? Tutorial ini ditulis untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini. Sepanjang jalan kami akan menjelaskan bagaimana switch bekerja, dan bagaimana mereka berdua membahayakan dan manfaat strategi jaringan Anda. Dan kita ¹ ll membahas jenis jaringan yang berbeda, sehingga Anda dapat profil jaringan Anda dan mengukur potensi manfaat switching bagi lingkungan Anda.
Apa Switch sebuah?

Switch menempati tempat yang sama dalam jaringan sebagai hub. Tidak seperti hub, switch memeriksa setiap paket dan memprosesnya sesuai bukan sekadar mengulangi sinyal ke semua port. Ethernet Switch peta alamat dari node yang berada pada setiap segmen jaringan dan kemudian mengizinkan hanya lalu lintas yang diperlukan untuk melewati saklar. Ketika sebuah paket diterima oleh switch, switch memeriksa hardware tujuan dan alamat sumber dan membandingkannya dengan tabel segmen jaringan dan alamat. Jika segmen yang sama, paket akan dibuang ("disaring"); jika segmen yang berbeda, maka paket yang "diteruskan" ke segmen yang tepat. Selain itu, switch mencegah paket yang buruk atau tidak sejajar dari penyebaran dengan tidak forwarding mereka.

Penyaringan paket, dan regenerasi paket diteruskan memungkinkan beralih teknologi untuk membagi jaringan menjadi domain tabrakan terpisah. Regenerasi paket yang memungkinkan untuk jarak yang lebih besar dan lebih node yang akan digunakan dalam desain jaringan total, dan secara dramatis menurunkan tingkat tabrakan keseluruhan. Dalam switched network, setiap segmen adalah sebuah domain tabrakan independen. Dalam jaringan berbagi semua node berada dalam satu, domain tabrakan besar bersama.

Mudah untuk menginstal, switch kebanyakan belajar sendiri. Mereka menentukan alamat Ethernet digunakan pada setiap segmen, bangunan meja sebagai paket yang melewati switch. Ini "plug and play" unsur membuat switch alternatif yang menarik untuk hub.

Switch dapat menghubungkan berbagai jenis jaringan (seperti Ethernet dan Fast Ethernet) atau tipe jaringan yang sama. Banyak switch saat ini menawarkan kecepatan tinggi-link, seperti Fast Ethernet atau FDDI, yang dapat digunakan untuk menghubungkan switch sama atau tambah bandwidth ke server penting yang mendapatkan banyak lalu lintas. Sebuah jaringan terdiri dari sejumlah switch dihubungkan bersama melalui uplinks cepat ini disebut sebagai tulang punggung "runtuh" jaringan.

Mendedikasikan port pada switch ke node individu merupakan cara lain untuk mempercepat akses untuk komputer yang kritis. Server dan kuasa pengguna dapat mengambil keuntungan dari segmen penuh untuk satu node, sehingga beberapa jaringan menghubungkan node lalu lintas tinggi ke port switch khusus.

duplex Kendali adalah metode lain untuk meningkatkan bandwidth untuk workstation atau server khusus. Untuk menggunakan full duplex, kedua kartu antarmuka jaringan yang digunakan pada server atau workstation, dan switch harus mendukung operasi dupleks penuh. dupleks penuh potensi menggandakan bandwidth pada link tersebut, memberikan 20 Mbps untuk Ethernet dan 200 Mbps untuk Fast Ethernet.

Jaringan Kemacetan

Sebagai pengguna lebih banyak ditambahkan ke jaringan bersama atau sebagai aplikasi yang memerlukan lebih banyak data ditambahkan, kinerja memburuk. Hal ini karena semua pengguna di jaringan berbagi adalah pesaing untuk bus Ethernet. Sebuah sedang dimuat jaringan Ethernet 10 Mbps mampu mempertahankan pemanfaatan 35% dan throughput di sekitar 2,5 Mbps setelah akuntansi untuk biaya overhead paket, kesenjangan interpacket dan tabrakan. Sebuah saham sedang dimuat Fast Ethernet 25 Mbps data nyata dalam situasi yang sama. Dengan berbagi Ethernet dan Fast Ethernet, kemungkinan meningkat tabrakan sebagai node lainnya dan / atau lebih lalu lintas yang ditambahkan pada domain tabrakan bersama.

Ethernet sendiri merupakan media berbagi, sehingga ada aturan untuk mengirimkan paket untuk menghindari konflik dan melindungi integritas data. Node pada jaringan Ethernet mengirim paket ketika mereka menentukan jaringan tidak digunakan. Adalah mungkin bahwa dua node di lokasi yang berbeda bisa mencoba mengirim data pada saat yang sama. Ketika kedua PC yang mentransfer sebuah paket ke jaringan pada saat yang sama, tabrakan akan terjadi. Kedua paket yang dipancarkan kembali, menambah masalah lalu lintas. Meminimalkan tabrakan adalah elemen penting dalam desain dan operasi jaringan. Peningkatan tabrakan sering hasil terlalu banyak pengguna atau lalu lintas terlalu banyak di jaringan, yang menghasilkan banyak Perselisihan bandwidth jaringan. Hal ini dapat memperlambat kinerja jaringan dari sudut pandang pengguna. Segmenting, di mana jaringan dibagi menjadi potongan-potongan yang berbeda dengan bergabung bersama-sama secara logis switch atau router, mengurangi kemacetan di jaringan penuh sesak.

Tabrakan mengukur tingkat persentase paket yang tabrakan. Beberapa tabrakan tidak dapat dihindari, dengan kurang dari 10% umum dalam jaringan berjalan dengan baik.

Tingkat Pemanfaatan statistik lain dapat diakses secara luas tentang kesehatan jaringan. Statistik ini tersedia dalam monitor Konsol Novell dan WindowsNT memantau kinerja serta perangkat lunak analisis LAN opsional. Pemanfaatan dalam sebuah jaringan rata-rata di atas 35% menunjukkan potensi masalah. Pemanfaatan ini 35% sudah dekat optimal, tapi pengalaman beberapa jaringan yang lebih tinggi atau lebih rendah pemanfaatan optimums karena faktor-faktor seperti ukuran paket dan deviasi beban puncak.

Suatu saklar dikatakan bekerja di "kawat kecepatan" jika memiliki cukup kekuatan pemrosesan untuk menangani ethernet lengkap paket ukuran kecepatan minimum. Kebanyakan saklar di pasar baik di depan kemampuan jaringan lalu lintas yang mendukung penuh "kawat kecepatan" dari ethernet, 14.480 pps (paket per detik).
Router

Router bekerja dengan cara yang mirip dengan switch dan jembatan di bahwa mereka menyaring lalu lintas jaringan. Daripada melakukannya dengan paket alamat mereka filter oleh protokol tertentu. Router lahir dari kebutuhan untuk membagi jaringan secara logis bukan fisik. Sebuah IP router bisa membagi jaringan menjadi beberapa subnet sehingga hanya lalu lintas diperuntukkan untuk alamat IP tertentu bisa lulus antara segmen. Router menghitung ulang checksum, dan menulis ulang MAC header setiap paket. Harga yang dibayarkan untuk jenis forwarding cerdas dan penyaringan biasanya dihitung dalam hal latency, atau menunda bahwa pengalaman paket di dalam router. Penyaringan tersebut membutuhkan lebih banyak waktu dari yang dilakukan di suatu saklar atau jembatan yang hanya tampak di alamat Ethernet tetapi dalam lebih efisiensi jaringan jaringan kompleks ditingkatkan. Sebuah keuntungan tambahan dari router adalah penyaringan otomatis mereka siaran, tapi secara keseluruhan mereka rumit untuk setup.

Manfaat Umum Switching

Mengganti hub switch dalam desain jaringan, dan mereka lebih mahal. Jadi mengapa adalah desktop switching pasar penggandaan pernah tahun dengan jumlah besar dijual? Harga switch menurun drastis, sementara hub merupakan teknologi dewasa dengan penurunan harga kecil. Ini berarti bahwa ada perbedaan jauh lebih antara biaya beralih dan biaya hub dari dulu ada, dan kesenjangan yang menyempit.

Karena switch adalah pembelajaran diri, mereka adalah sebagai mudah untuk menginstal sebagai sebuah hub. Hanya steker mereka dan pergi. Dan mereka beroperasi pada lapisan hardware yang sama sebagai sebuah hub, jadi tidak ada masalah protokol.

Ada dua alasan untuk switch yang termasuk dalam rancangan jaringan. Pertama, switch istirahat satu jaringan ke jaringan kecil banyak sehingga jarak dan keterbatasan repeater adalah ulang. Kedua, segmentasi yang sama isolat lalu lintas dan mengurangi kemacetan jaringan menghilangkan tabrakan. Sangat mudah untuk mengidentifikasi kebutuhan untuk jarak dan ekstensi repeater, dan untuk memahami manfaat switching. Tetapi Manfaat kedua, menghilangkan kepadatan jaringan, sulit untuk mengidentifikasi dan sulit untuk memahami derajat dimana switch akan membantu kinerja. Karena semua switch menambahkan penundaan latensi kecil untuk pengolahan paket, penggelaran switch sebenarnya tidak perlu dapat memperlambat kinerja jaringan. Jadi bagian berikutnya berkaitan dengan faktor-faktor yang mempengaruhi dampak beralih ke jaringan padat.
Berpindah di Jaringan Anda

Keuntungan dari switching bervariasi dari jaringan ke jaringan. Menambahkan sebuah tombol untuk pertama kalinya memiliki implikasi yang berbeda dari peningkatan jumlah port yang beralih sudah terpasang. Memahami pola lalu lintas sangat penting untuk switching - tujuan yang untuk menghilangkan (atau filter) lalu lintas sebanyak mungkin. Suatu saklar dipasang di satu lokasi di mana ke depan hampir semua lalu lintas yang diterima akan banyak membantu kurang dari satu yang menyaring sebagian besar lalu lintas.

Jaringan yang padat sebenarnya tidak dapat mengalami dampak negatif dengan menambahkan switch. keterlambatan pemrosesan paket, beralih keterbatasan buffer, dan transmisi ulang yang dapat mengakibatkan kadang-kadang memperlambat kinerja dibandingkan dengan alternatif berbasis hub. Jika jaringan Anda tidak padat, tidak menggantikan hub dengan switch. Bagaimana Anda mengetahui apakah masalah kinerja adalah hasil dari kepadatan jaringan? Mengukur faktor dan tingkat pemanfaatan tabrakan.

waktu tanggapan Jaringan (bagian-terlihat pengguna jaringan kinerja) menderita sebagai beban pada jaringan meningkat, dan di bawah beban berat peningkatan kecil di lalu lintas pengguna sering menghasilkan penurunan yang signifikan dalam kinerja. Hal ini mirip dengan dinamika jalan raya mobil, dalam meningkatkan beban hasil dalam meningkatkan throughput sampai titik tertentu, kemudian meningkat lebih lanjut dalam hasil permintaan di kerusakan cepat throughput benar. Dalam Ethernet, tabrakan meningkat jaringan dimuat, dan ini menyebabkan retransmisi dan peningkatan beban yang menyebabkan tabrakan bahkan lebih. Kelebihan beban jaringan yang dihasilkan sangat memperlambat lalu lintas.

Menggunakan utilitas jaringan yang ditemukan pada kebanyakan sistem operasi server manajer jaringan dapat menentukan pemanfaatan dan tingkat tabrakan. Kedua puncak dan statistik rata-rata harus dipertimbangkan.
Menggantikan Hub dengan Switch Tengah

Kesempatan ini beralih ditandai dengan suatu jaringan secara penuh bersama, dimana banyak pengguna yang terhubung dalam sebuah arsitektur Cascading hub. Dua dampak utama switching akan lebih cepat jaringan sambungan ke server (s) dan isolasi lalu lintas non-relevan dari setiap segmen. Sebagai bottleneck jaringan tereliminasi kinerja tumbuh sampai bottleneck sistem baru ditemui - seperti kinerja server secara maksimum.
Menambahkan Beralih ke Backbone yang Switched Jaringan

Kemacetan pada jaringan biasanya dapat diaktifkan dengan menambahkan lebih lega diaktifkan port, dan meningkatkan kecepatan port tersebut. Segmen mengalami kemacetan diidentifikasi dengan pemanfaatan mereka dan tingkat tumbukan, dan solusinya adalah segmentasi lebih baik atau lebih cepat koneksi. Baik Fast Ethernet dan Ethernet port switch ditambahkan lebih bawah struktur pohon jaringan untuk meningkatkan kinerja.
Merancang untuk Manfaat Maksimum

Perubahan desain jaringan cenderung evolusioner daripada revolusioner-jarang adalah manajer jaringan dapat merancang jaringan yang benar-benar dari awal. Biasanya, perubahan yang dibuat perlahan dengan mata terhadap pelestarian sebanyak investasi modal dapat digunakan mungkin sementara menggantikan usang atau ketinggalan jaman teknologi dengan peralatan baru.

Fast Ethernet sangat mudah untuk ditambahkan ke jaringan paling. Sebuah switch atau jembatan Fast Ethernet memungkinkan untuk terhubung ke Ethernet yang ada infrastruktur untuk membawa kecepatan untuk link kritis. Teknologi cepat digunakan untuk menghubungkan switch satu sama lain, dan untuk beralih atau berbagi server untuk memastikan menghindari kemacetan.

Banyak klien / server jaringan menderita terlalu banyak klien mencoba untuk mengakses server yang sama yang membuat kemacetan di mana server menempel pada LAN. Fast Ethernet, dalam kombinasi dengan Ethernet diaktifkan, menciptakan solusi biaya-efektif sempurna untuk menghindari jaringan client server lambat dengan memungkinkan server untuk ditempatkan di port cepat.

Terdistribusi pengolahan juga manfaat dari Fast Ethernet dan switching. Segmentasi jaringan melalui switch membawa kinerja besar meningkatkan lalu lintas ke jaringan terdistribusi, dan switch biasanya dihubungkan melalui backbone Fast Ethernet.

Teknologi Switching Advanced Isu

Ada beberapa masalah dengan teknologi switching yang tidak mempengaruhi 95% dari semua jaringan. vendor switch Mayor dan publikasi perdagangan mempromosikan teknologi baru yang kompetitif, sehingga beberapa konsep-konsep ini dibahas di sini.
Managed atau unmanaged

Manajemen memberikan banyak manfaat dalam jaringan. jaringan besar dengan misi aplikasi kritis tersebut dikelola dengan berbagai alat canggih, menggunakan SNMP untuk memonitor kesehatan perangkat di jaringan. Jaringan yang menggunakan SNMP atau RMON (perpanjangan SNMP yang menyediakan data lebih sewaktu menggunakan bandwidth jaringan kurang untuk melakukannya) baik akan mengelola setiap perangkat, atau hanya daerah yang lebih kritis. VLAN yang lain bermanfaat bagi manajemen dalam switch. Sebuah VLAN memungkinkan jaringan ke node ke LAN kelompok logis yang berperilaku sebagai satu jaringan, tanpa koneksi fisik. Manfaat utama adalah mengelola lalu lintas broadcast dan multicast. Switch unmanaged akan melewati paket broadcast dan multicast melalui ke semua port. Jika jaringan memiliki pengelompokan logis yang berbeda dari pengelompokan fisik kemudian beralih VLAN berbasis mungkin merupakan pilihan terbaik untuk optimasi lalu lintas. Manfaat lain untuk manajemen dalam switch adalah Algoritma Spanning Tree. Spanning Tree memungkinkan pengelola jaringan desain dalam link berlebihan, dengan saklar yang dipasang di loop. Ini akan mengalahkan aspek pembelajaran diri switch, karena lalu lintas dari satu node akan muncul berasal pada port yang berbeda. Spanning Tree merupakan sebuah protokol yang memungkinkan switch untuk berkoordinasi satu sama lain sehingga lalu lintas hanya dilakukan pada salah satu link berlebihan (kecuali ada kegagalan, maka secara otomatis link backup diaktifkan). Jaringan manajer dengan saklar ditempatkan dalam aplikasi kritis mungkin ingin memiliki link berlebihan. Dalam kasus ini, manajemen perlu. Tapi untuk sisa jaringan sebuah saklar unmanaged akan melakukan cukup baik, dan jauh lebih mahal.
Store-dan-Forward vs Cut-Through

LAN switch datang dalam dua arsitektur dasar, potong-through dan store-and-forward. Cut-through switch hanya memeriksa alamat tujuan sebelum meneruskan itu ke segmen tujuannya. Sebuah switch store-and-forward, di sisi lain, menerima dan menganalisa seluruh paket sebelum meneruskan ke tujuan. Dibutuhkan lebih banyak waktu untuk memeriksa seluruh paket, tetapi memungkinkan switch untuk menangkap paket tertentu kesalahan dan tabrakan dan menjaga mereka dari menyebarkan paket yang buruk melalui jaringan. Saat ini, kecepatan switch store-and-forward telah terperangkap dengan cut-melalui beralih ke titik di mana perbedaan antara keduanya adalah minimal. Juga, ada sejumlah besar switch hibrid yang tersedia campuran yang baik cut-dan arsitektur melalui toko-dan-maju.
Memblokir vs Non-blokir Switches

Ambil spesifikasi saklar dan menjumlahkan semua port dengan kecepatan maksimal teoritis, maka Anda memiliki jumlah total throughput teoritis dari switch. Jika bus switching, atau komponen switching tidak dapat menangani total teoritis dari semua port switch tersebut dianggap sebagai "menghalangi beralih". Ada perdebatan apakah semua switch harus dirancang non-blocking, tapi biaya tambahan melakukannya hanya masuk akal pada switch yang dirancang untuk bekerja di jaringan tulang punggung terbesar. Untuk hampir semua aplikasi, tombol memblokir yang memiliki tingkat throughput diterima dan masuk akal akan bekerja dengan baik. Pertimbangkan delapan port 10/100 switch. Karena masing-masing port secara teoritis dapat menangani 200 Mbps (dupleks penuh) ada kebutuhan teoritis untuk 1600 Mbps, atau 1,6 Gbps. Tapi di dunia nyata masing-masing port tidak akan melebihi 50% pemanfaatan, bis sehingga 800 Mbps switching adalah cukup. Pertimbangan total throughput versus permintaan total pelabuhan di dunia nyata banyak memberikan validasi bahwa switch dapat menangani banyak jaringan Anda.
Switch Buffer Keterbatasan

Seperti paket diproses di switch, mereka diadakan di buffer. Jika segmen tujuan tersumbat, switch memegang ke paket karena menunggu bandwidth menjadi tersedia pada segmen yang penuh sesak. Buffer yang penuh masalah ini. Jadi beberapa analisis ukuran buffer dan strategi untuk menangani overflows adalah kepentingan bagi para desainer cenderung teknis jaringan. Dalam jaringan dunia nyata, segmen yang penuh sesak menyebabkan banyak masalah, sehingga dampaknya terhadap pertimbangan saklar tidak penting bagi sebagian besar pengguna, karena jaringan harus dirancang untuk menghilangkan segmen ramai, sesak. Ada dua strategi untuk menangani buffer penuh. Salah satunya adalah "backpressure flow control" yang akan mengirimkan paket kembali ke hulu ke node sumber dari paket yang menemukan buffer penuh. Ini membandingkan dengan strategi sekadar menjatuhkan paket, dan mengandalkan fitur integritas dalam jaringan untuk memancarkan kembali secara otomatis. Salah satu solusi menyebar masalah dalam satu segmen ke segmen lain, menyebarkan masalah. Solusi lain menyebabkan retransmisi, dan Kenaikan beban tidak optimal. Baik strategi memecahkan masalah, sehingga vendor switch menggunakan buffer besar dan menasihati manajer jaringan untuk desain beralih topologi jaringan untuk menghilangkan sumber masalahnya - segmen sesak.
Layer 3 Switching

Sebuah perangkat hibrida adalah peningkatan terbaru dalam teknologi internetworking. Menggabungkan penanganan paket dari router dan kecepatan switching, multilayer switch ini beroperasi pada kedua layer 2 dan layer 3 dari model jaringan OSI. Kinerja switch kelas ini ditujukan untuk jaringan inti perusahaan besar. Kadang disebut switch routing atau switch IP, multilayer switch mencari arus lalu lintas umum, dan beralih ini mengalir di lapisan hardware untuk kecepatan. Untuk arus lalu lintas di luar normal, saklar multilayer routing menggunakan fungsi. Ini menjaga fungsi routing overhead yang lebih tinggi hanya apabila dibutuhkan, dan berusaha untuk strategi penanganan yang terbaik untuk setiap paket jaringan. Banyak vendor bekerja pada high end switch multilayer, dan teknologi yang jelas merupakan suatu pekerjaan "dalam proses". Sebagai teknologi jaringan berkembang, multilayer switch cenderung untuk mengganti router di jaringan yang paling besar.