Přepínání sítí: Práce, typy, rozdíly a jeho aplikace

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Přepínání sítě je postup pro předávání paketů směrem k cíli. Jakmile se data přiblíží k portu, jsou známá jako vstup, zatímco data opouštějící port jsou známá jako výstup. Obecně ve velkých sítích existují různé cesty od vysílače k ​​přijímači. O nejlepší cestě pro přenos dat tedy rozhodne přepínací technika. Tato technika se jednoduše používá pro propojení systémů za účelem vzájemné komunikace. Tento článek tedy pojednává o přehledu přepínání sítí – typy, výhody, nevýhody a aplikace.


Co je to přepínání sítí?

Přepínání sítě lze definovat jako proces vedení síťového provozu z jedné cesty na jinou cestu nebo z jednoho zařízení na jiné zařízení. V počítačových sítích je síťové přepínání nezbytnou součástí, která umožňuje velmi efektivní odesílání dat mezi různými síťová zařízení přes síť. Schéma spínání sítě je uvedeno níže.



  Přepínání sítí
Přepínání sítí

Síťové přepínání je sada vzájemně propojených uzly nazývané spínače. Přepínače se používají k vytvoření dočasných spojení mezi mnoha zařízeními, která jsou k přepínači připojena. V komutované síti jsou některé uzly jednoduše připojeny ke koncovým zařízením, zatímco jiné se používají pouze pro směrování. Každý přepínač v síti je připojen k výše uvedenému uzlu.

Jak funguje přepínání sítí?

Síťové přepínání v počítačových sítích jednoduše pomáhá při rozhodování o nejlepším způsobu přenosu dat, pokud existuje několik způsobů v rámci větší sítě. Tyto sítě mohou mít různé cesty pro připojení odesílatele a příjemce. Kdykoli tedy přenášíme jakákoli data mezi odesílatelem a přijímačem, budou se data přepínat různými cestami.



Kdykoli posíláme data z jednoho zařízení do jiného zařízení, pak se data nedostanou přímo do tohoto zařízení, protože v centru jsou různé mezilehlé uzly a také informační přepínač v těchto uzlech.

Typy přepínání sítí

Existují tři typy technik přepínání sítí, jako je přepínání okruhů, přepínání zpráv a přepínání paketů, které jsou popsány níže.

  PCBWay

Přepínání okruhů

Přepínání okruhů lze definovat jako; kdykoli spolu komunikují dva uzly nad vyhrazeným komunikačním pruhem. U tohoto typu přepínání by měl být vytvořen obvod pro přenos dat, aby mohlo dojít k přenosu dat. Aplikace pro přepínání okruhů musí projít těmito fázemi; nastavit obvod, přenést data a odpojit obvod. Tento typ přepínání byl navržen především pro hlasové aplikace. Vhodným příkladem tohoto přepínání je tedy Telefon.

  Přepínání okruhů
Přepínání okruhů

Výhody přepínání okruhů jsou; má vyhrazený komunikační kanál a pevnou šířku pásma. Výhody přepínání okruhů jsou; ve srovnání s jinými přepojovacími technikami je to drahé, navázání spojení zabere mnoho času a není efektivní ho používat, když je vytvořena cesta atd.
Chcete-li se dozvědět více, přejděte na tento odkaz Přepínání okruhů .

Přepínání paketů

Při přepojování paketů je zpráva přenášena najednou, a přestože je rozdělena na menší části, jsou přenášeny jednotlivě. Proces dělení zpráv se nazývá pakety, které jsou specifikovány exkluzivním číslem, aby se na konci příjmu rozpoznalo jejich pořadí.

Každý paket obsahuje některá data ve svých hlavičkách, jako je adresa zdroje, adresa cíle a sériové číslo. Po síti se budou pohybovat tak, že se budou pokud možno pohybovat v přímém jízdním pruhu. Na přijímací straně jsou všechny pakety shromážděny správným způsobem. Pokud je některý paket poškozen nebo chybí, bude zpráva okamžitě odeslána k opětovnému odeslání zprávy. Pokud je tedy dosaženo správného pořadí paketů, bude okamžitě odeslána zpráva o přijetí.

  Přepínání paketů
Přepínání paketů

Výhody přepojování paketů jsou; nákladově efektivní, spolehlivý a velmi efektivní. Nevýhody přepojování paketů jsou; tuto techniku ​​nelze provést tam, kde je vyžadováno nízké zpoždění a vysoce kvalitní služby, vyžaduje vysoké náklady na implementaci, protokoly používané při tomto přepínání jsou extrémně složité atd.

Chcete-li se dozvědět více, přejděte na tento odkaz Přepínání paketů .

Přepínání zpráv

Při přepínání zpráv je zpráva odeslána jako celá jednotka a směrována mezi uzly, na kterých je uložena a také předána dál. U tohoto typu přepínání neexistuje žádná vyhrazená cesta mezi vysílačem a přijímačem. Přepínání zpráv jednoduše poskytuje dynamické směrování, když je zpráva směrována skrz střední uzly v závislosti na dostupných datech ve zprávě.

Tyto přepínače jsou jednoduše naprogramovány tak, aby poskytovaly nejefektivnější trasy. Každý a každý uzel v tomto přepínání jednoduše uloží celou zprávu a poté ji předá dalšímu uzlu. Tento druh sítě se tedy nazývá síť store & forward.

  Přepínání zpráv
Přepínání zpráv

Výhody přepínání zpráv jsou; priorita zpráv se používá pro manipulaci se sítí, velikost zprávy, která je odesílána nad sítí, lze snadno změnit, blokování provozu je sníženo, protože zpráva je dočasně uložena v uzlech atd. Nevýhody přepínání zpráv jsou; toto by mělo být vybaveno odpovídajícím úložným prostorem, který jim umožní skladovat, dokud nebudou předány, dojde k dlouhému zpoždění kvůli skladovacímu i přepravnímu zařízení atd.

Pokud se zamyslíme nad tím, jak vybrat techniku ​​přepínání sítí?

Každý ze tří typů síťového přepínání má své výhody a nevýhody a ten nejvhodnější závisí na specifických potřebách a vlastnostech sítě a přenášených dat.

Přepínání okruhů může poskytnout vysoce kvalitní a předvídatelná připojení, ale může být také neefektivní a nákladné.

Přepínání paketů je široce používáno v moderních sítích a je efektivní pro přenášená data v dávkách, ale může být náchylné na přetížení a zpoždění.

Přepínání zpráv je vzácné a obecně se používá pouze ve specializovaných aplikacích, jako jsou vojenské nebo vědecké sítě, kde je spolehlivost důležitější než rychlost,

Proto neexistuje jediný „nejlepší“ typ síťového přepínání a vhodný výběr závisí na kontextu a požadavcích konkrétních síťových aplikací.

Příklady přepínání sítí v reálném čase

Zde je několik příkladů různých typů přepínání sítí používaných v různých aplikacích.

  1. Přepínání okruhů : Toto se běžně používá v tradičních telefonních sítích, kde je mezi dvěma účastníky vytvořen vyhrazený okruh po dobu trvání hovoru.
  2. Přepínání paketů: To je v Internetech, kde jsou data rozdělena do paketů a odesílána jednotlivě po síti.
  3. Přepínání zpráv: To je sazba a obecně se používá ve specializovaných aplikacích, jako jsou vojenské nebo vědecké sítě. Například přepínání zpráv je síť NASA Deep Space Network , která používá přepínání zpráv ke komunikaci s kosmickou lodí v hlubokém vesmíru, kde jsou přenosová zpoždění značná a spolehlivost je kritická.

Rozdíl b/n přepínání a směrování sítě

Rozdíl mezi síťovým přepínáním a směrováním je diskutován níže.

Přepínání sítí

Směrování

Přepínání sítí se používá hlavně pro přepínání datových paketů mezi zařízeními v podobné síti. Směrování se používá ke směrování paketů mezi různými sítěmi.
Existují tři typy síťových přepínacích obvodů, paket a zpráva. Existují dva typy adaptivní a neadaptivní.
Funguje v rámci vrstvy datového spojení. Funguje v rámci síťové vrstvy.
V rámci síťového přepínání neexistuje žádný sdílený port pro šířku pásma. Šířka pásma je sdílena dynamicky ve směrování.
Používá jej pouze LAN. Používá jej LAN i MAN.
Data při přepínání jsou přenášena ve formě rámce. Data při přepínání jsou přenášena ve formě paketů.
Při přepínání nedochází ke kolizi. Při směrování dochází k menším kolizím.
Není vhodný pro NAT. Je vhodný pro NAT.
Vyžaduje připojení k síti. Nepotřebuje připojení k síti.
Pro přenos dat používá MAC adresu. Pro přenos dat používá IP adresu.
V porovnání s routerem to není drahé. Je to velmi drahé.
Maximální rychlost se pohybuje od 10 do 100 Mbps. U bezdrátového připojení se maximální rychlost pohybuje od 1 do 10 Mbps, u kabelového připojení je to 100 Mbps.
Pro připojení potřebuje alespoň jednu síť. Pro připojení vyžaduje dvě sítě.
Přepínání sítě má pouze jednu doménu vysílání. Všechny porty v rámci směrování mají svou vysílací doménu.
Využívá tabulky obsahově přístupné paměti pro nalezení MAC adres pro dosažení jejich cílů. Ukládá IP adresy do směrovacích tabulek a uchovává adresu samostatně.
Data jsou přenášena ve dvou režimech, jako je poloviční duplex a plný duplex. Data jsou přenášena pouze v plně duplexním režimu.

Výhody a nevýhody

The výhody přepínání sítí jsou diskutovány níže.

  • Přepínání sítí zvyšuje dostupnou šířku pásma.
  • Zvyšuje výkon sítě.
  • Podporuje virtuální sítě LAN a pomáhá tak v logické segmentaci.
  • Snižují kolize rámců v sítích, které je využívají, jednoduchým vytvořením kolizní domény pro každé připojení.
  • Pomáhá při snižování zátěže jednotlivých hostitelských počítačů a podporuje centralizovanou správu.
  • Toto přepínání naváže spojení s pracovními stanicemi přímo. Navíc umožňují četné simultánní konverzace.
  • Zvyšuje kapacitu dostupného přenosu dat v organizaci.
  • Snižují zatížení každého hostitelského počítače.
  • Zvyšuje šířku pásma dostupnou pro síť.

The nevýhody přepínání sítí jsou diskutovány níže.

  • Ve srovnání se síťovými mosty jsou tyto velmi drahé.
  • Problémy se síťovou konektivitou přes síťové přepínače je velmi těžké vysledovat.
  • IP adresy mohou být zachyceny kybernetickými útočníky nebo falešnými ethernetovými rámci, jakmile je přepínání v promiskuitním režimu.
  • Nefungují příliš dobře, jakmile byly použity jako odklon pro omezení vysílání.
  • Problémy s dostupností sítě je velmi obtížné sledovat v rámci organizačního přepínače.
  • Správné uspořádání a plánování jsou nezbytné pro řešení multicastových balíků.
  • Měl by mít fyzický kontakt s objektem, který má být aktivován.

Aplikace

Aplikace síťového přepínání jsou diskutovány níže.

  • Síťové přepínání je postup směřování dat přijatých z libovolného ne. vstupních portů na jiný vybraný port, který odešle data do preferovaného cíle.
  • V obrovských sítích existují různé cesty od vysílače k ​​přijímači. Technika přepínání tedy rozhodne o nejlepší cestě pro přenos dat.
  • Přepínání v počítačové síti je přenos datových paketů nebo blokování dat v n/w přepínači.
  • N/w přepínač přenáší data mezi zařízeními, ne jako routery, které přenášejí data mezi n/ws.

1). Má přepínač IP adresu?

Síťový přepínač má IP adresy, takže ve výrobě musí být pevná adresa pro účely monitorování a opětovné konfigurace.

2). Jaký je účel přepínače v síti?

Účelem síťového přepínače je připojit různá zařízení v síti, často LAN nebo místní síť a předávat datové pakety z a do těchto zařízení.

3). Co znamená přepínání v síti?

Přepínání v síti je praxe směrování signálu nebo datového prvku na místo určení konkrétního hardwaru. Může být aplikován v různých formátech a může fungovat různými způsoby v lepší síťové infrastruktuře.

4). K čemu slouží síťový přepínač?

Síťový přepínač jednoduše umožňuje vzájemnou komunikaci minimálně dvou nebo více IT zařízení. Kromě připojení k počítačům a tiskárnám je lze také připojit k dalším přepínačům, firewallům a směrovačům, aby bylo možné připojit další zařízení.

Jedná se tedy o přehled sítě přepínání – funkční , typy, rozdíly, výhody, nevýhody a aplikace. Síťové přepínání jednoduše propojuje zařízení v rámci sítě navzájem tím, že jim umožňuje komunikovat jednoduchou výměnou datových paketů. Zde je pro vás otázka, co je to networking?