МТС

Как настроить коммутатор из другой сети. Базовая настройка промышленного коммутатора Ethernet для локальной сети. Рассмотрим самые распространенные функции и их процесс настройки через web-интерфейс

В эпоху информационных технологий и интернета все чаще и шире применяются коммутаторы. Они представляют собой особые устройства, использующиеся для передачи пакетов документов на всех адреса сети одновременно. Данную особенность коммутаторов сложно переоценить, поскольку все офисы работают на базе данной функции. Коммутаторы запоминают все текущие адреса работающих станций и устройств, а также проводят фильтрацию трафика по определенной схеме, заданной специалистами. В подходящий момент они открывают порт и проводят пересылку назначенного пакета по всем адресатам.

Для настройки коммутаторов часто используется таблица модульных коммутаторов L3 . Настройка должна осуществляться в следующем порядке. Сначала коммутатор подключается к блоку питания, а он – через розетку к электропитанию. Затем берется сетевой кабель, который обеспечивает соединение коммутатора с сетевой платой вашего компьютера. Здесь следует быть крайне осторожными – на проводках витой пары должны иметься наконечники со спутанными контактами. Все это предусмотрено в инструкции, указанной в техническом паспорте коммутатора.

Приступите к настройке сетевой карты. Для этого нажмите меню «Пуск», выберите в открывшемся меню вкладку «Панель управления». В отрывшемся окне найдите и откройте «Сеть и сетевые подключения». Выделите свою сетевую карту при помощи правой кнопкой мыши. Во вкладке «Подключение по локальной сети» следует активировать раздел «Свойства», после чего прокрутить список вниз до конца, где будет строчка «Протокол Интернет (TCP/IP)». Там нажмите на кнопку «Свойства» и укажите маску и адрес подсети. Во вкладке под названием «Общие» следует прописать IP адрес 192.168.0.2, а также оформить маску подсети, введя цифры 255.255.255.0, после чего следует подтвердить правильность всех записей.

На следующем этапе вы должны будете проверить работу коммутатора. Затем через служебную команду под названием ping следует ввести сетевой адрес своего компьютера в сети, после чего задать отсылку данных через ping 192.168.0.2. Делается это в бесконечном режиме, но если вы захотите его остановить, тогда нужно будет нажать комбинацию клавиш Ctrl+C. Программа сразу же выдаст уведомление о потере данных, возникших при передаче.

Рассмотрим более детально на конкретном примере - настройка коммутатора CISCO CATALYST СЕРИЙ 2900XL И 3500.

Интеллектуальные свитчи (по-русски коммутаторы) Cisco Catalyst серий 2900XL и 3500 предназначены для крупных корпоративных сетей. Они представляют собой коммутаторы высокого класса с микропроцессорным управлением, флэш-памятью, объёмом 4 Мб и DRAM-памятью объёмом 8 Мб. На данных устройствах обычно установлена специализированная операционная система Cisco IOS.

В данной статье я буду преимущественно говорить о версии 12.0.x. (отличия версий, в основном, в вебинтерфейсе и поддержке тех или иных технологий). На каждый из коммутаторов может быть установлено программное обеспечение стандартного (Standard Edition) и расширенного типа (Enterprise Edition). В enterprise edition входят:

поддержка магистралей 802.1Q,
протокол TACACS+ для единой авторизации на свитчах,
модифицированная технология ускоренного выбора Spanning Tree (Cisco Uplink Fast) и др.

Данные свитчи предоставляют множество сервисных возможностей. Кроме этого, они идеально подходят для крупных сетей, так как имеют высокую пропускную способность - до 3-х миллионов пакетов в секунду, большие таблицы адресов (ARP cache) - 2048 mac адресов для Catalyst 2900XL и 8192 для Catalyst 3500, поддерживают кластеризацию и виртуальные сети (VLAN), предоставляют аппаратную безопасность портов (к порту может быть подключено только устройство с определённым mac адресом), поддерживают протокол SNMP для управления, используют удалённое управление через веб-интерфейс и через командную строку (т.е. через telnet или модемный порт). Кроме этого, имеется возможность мониторинга портов, т.е. трафик с одного порта (или портов) отслеживается на другом. Многим покажется полезной возможность ограничивать широковещательный трафик на портах, предотвращая тем самым чрезмерную загрузку сети подобными пакетами. Исходя из всего этого, можно утверждать, что выбор свитчей Cisco Catalyst является идеальным для крупных и средних сетей, так как несмотря на высокую стоимость (>1500$), они предлагают широкий выбор сервисных функций и обеспечивают хорошую пропускную способность. Наиболее привлекательными возможностями данных свитчей являются: организация виртуальных сетей (в дальнейшем VLAN), полностью изолированных друг от друга, но синхронизированных между свитчами в сети, и возможность кластеризации для единого входа в систему управления свитчами и наглядного изображения топологии сети (для веб-интерфейса). Перспективным является использование многопортового свитча в качестве центрального элемента сети (в звездообразной архитектуре). Хотя свитчи поставляются с подробной документацией, но она вся на английском языке и нередко не сообщает некоторых вещей, а иногда, напротив, бывает слишком избыточной. Для начала хотел бы рассказать о первоначальной настройке свитча.

Присоединение консольного кабеля:

Подключите поставляемый плоский провод в разъём на задней панели коммутатора с маркой console.

Подключите другой конец кабеля к com-порту компьютера через соответствующий переходник и запустите программу-эмулятор терминала (например, HyperTerminal или ZOC). Порт консоли имеет следующие характеристики:

а) 9600 бод;

b) Нет чётности;

c) 8 бит данных;

d) 1 бит остановки.

Важное замечание для кластера (объединения нескольких коммутаторов): если вы хотите использовать коммутатор в качестве члена кластера, то можно не присваивать ему IP адрес и не запускать построитель кластера. В случае командного свитча, вам необходимо выполнить следующий пункт.

Присвоение IP коммутатору.

В первый раз, когда вы запускаете свитч, то он запрашивает IP адрес.

Если вы назначаете ему оный, что весьма желательно, то он может конфигурироваться через Telnet.

Необходимые требования к IP

Перед установкой необходимо знать следующую информацию о сети:

IP адрес свитча.

Маска подсети.

Шлюз по умолчанию (его может и не быть).

Ну и пароль для свитча (хотя, скорее всего лучше это придумать самому).

Первый запуск

Выполняйте следующие действия для присвоения коммутатору IP адреса:

Шаг 1. Нажмите Y при первой подсказке системы:

Continue with configuration dialog?

: y

Шаг 2 . Введите IP адрес:

Шаг 5 . Введите IP адрес шлюза:

IP address of the default gateway:

Шаг 6 . Введите имя хоста коммутатора:

Создался следующий файл конфигурации:

Initial configuration:

interface VLAN1

ip address 172.16.01.24 255.255.0.0

ip default-gateway 172.16.01.01

enable secret 5 $1$M3pS$cXtAlkyR3/

6Cn8/

snmp community private rw

snmp community public ro

end

Use this configuration. :

Continue with configuration dialog.

: y

Шаг 8 . Если всё нормально - жмите Y; нет - N (только учтите, что пароль хранится в зашифрованном виде).

Применение сетевого оборудования в промышленности требует учета параметров среды, в которой должны работать устройства. Например, оборудование, предназначенное для установки на заводах, должно выдерживать более широкий диапазон температур, вибраций, физических загрязнений и электрических помех, чем оборудование, устанавливаемое в обычных монтажных телекоммуникационных шкафах. Поскольку управление критически важными процессами может зависеть от канала Ethernet, экономическая стоимость падения связи может быть высокой, и поэтому важным критерием является высокая доступность. Промышленные коммутаторы L2 предназначены для установки на особо важных объектах, заводах и в производственных помещения. Устройства industrial ethernet могут работать при низких температурах, а также имеют повышенную устойчивость к пыли (уровень защиты IP40). Также существуют коммутаторы ip67 , имеющие полную защиту от пыли и выдерживающие погружение в воду на глубину до 1 метра (уровень защиты IP67).

Серия Gazelle - это управляемые промышленные ethernet коммутаторы , предназначенные для автоматизации производства, силовых ведомств, электроэнергетики и др. Устройства могут работать при низких температурах, а также имеют повышенную устойчивость к пыли (уровень защиты IP40 и GB/T 17626.5) и грозозащиту до 6000 вольт.

Базовая настройка коммутатора состоит из нескольких этапов: задание имени хоста и описания портов, настройка VLAN, настройка протокола кольца и включение мониторинга устройства. В следующих пунктах статьи приводятся примеры настройки.

1. Настройка описания портов и hostname

Чтобы было проще определить, какие устройства подключены к интерфейсам коммутатора, рекомендуется задавать портам параметр description . Таким образом обычно описывают, к какому оборудованию или в какое помещение идет кабель из данного порта. Это делается в режиме конфигурации интерфейса командой:

description text

Raisecom является стандартным именем хоста. Рекомендуется менять его на название устройства или места, где оно установлено.

Raisecom#hostname SwitchA

SwitchA#

2. Настройка VLAN

Основное применение VLAN заключается в разделении сети на отдельные логические сегменты. На коммутаторе создается несколько VLAN, а хосты, которые подключаются к устройству, делятся между ними. Таким образом, общаться между собой могут только узлы, находящиеся в одном VLAN. Например, финансовый и IT отделы должены быть помещены в разные подсети, чтобы они не могли получить доступ друг к другу.

Существует 2 режима интерфейса: Trunk и Access. Порты в режиме Access обычно используются для подключения пользовательских устройств, например ПК, телефонов или камер, т.е. организации услуг доступа. Такие интерфейсы пропускают в сторону клиентских устройств пакеты только с уникальным идентификатором своего VLAN и «тегируют» пакеты от них. Пакеты других VLAN отбрасываются.

Порты в режиме Trunk обычно используются для связи коммутаторов между собой. Для них настраивается список VLAN, которые им разрешено пропускать через себя, и все пакеты с тегами этих VLAN будут передаваться через такие порты. Другие пакеты будут отбрасываться.

Существует Native VLAN . Трафик этого VLAN не тегируется даже в Trunk , по умолчанию это 1-й VLAN и по умолчанию он разрешён. Эти параметры можно переопределить. Нужен Native VLAN для совместимости с устройствами, незнакомыми с инкапсуляцией 802.1q. Например, если нужно через Wi-Fi мост передать три VLAN , и один из них является VLAN управления. Если Wi-Fi-модули не понимают стандарт 802.1q, то управлять ими можно, только если этот VLAN настроить, как Native VLAN с обеих сторон.

2.1 Настройка пользовательских VLAN и VLAN управления

Обычно в целях безопасности рекомендуется разделять пользовательский трафик и трафик управления системой. Поэтому для подключения к коммутатору создают отдельный VLAN и задают в нем IP-адрес для подключения по протоколу telnet или ssh. Создадим VLAN 100 и VLAN 200, активируем их, настроим VLAN 200 для управления по адресу 192.168.4.28, а VLAN 100 как пользовательский.

Raisecom(config-gigaethernet1/1/1)#switchport access vlan 100

Raisecom(config)#interface gigaethernet 1/1/2

Raisecom(config-gigaethernet1/1/1)#switchport mode access

Raisecom(config-gigaethernet1/1/1)#switchport access vlan 200

Raisecom(config)#interface ip 1

Raisecom(config-ip1)#ip address 192.168.4.28 255.255.255.0 200

2.2 Настройка Voice VLAN

Иногда требуется разделить голосовой трафик и передачу остальных данных по разным VLAN. Можно настроить интерфейс GE 1/1/1 в режиме Trunk, пустить передачу данных по Native VLAN (VLAN 100), а голосовой трафик по Voice VLAN (VLAN 200 ). Создадим VLAN 100 и VLAN 200, активируем их, настроим VLAN 200 как Voice VLAN:

Raisecom(config)#create vlan 100,200 active

Raisecom(config)#interface gigaethernet 1/1/1

Raisecom(config-gigaethernet1/1/1)#switchport mode trunk

Raisecom(config-gigaethernet1/1/1)#switchport trunk native vlan 100

Raisecom(config-gigaethernet1/1/1)#voice-vlan 200 enable

3. Настройка протокола кольца на примере RSTP

С усложнением структуры сетей и ростом числа коммутаторов в них петли в сети Ethernet становятся большой проблемой. Из-за механизма пакетной широковещательной передачи петля заставляет сеть генерировать большие объемы данных, в результате чего снижается пропускная способность сети и оказывается серьезное влияние на пересылку обычных данных. Сетевой шторм, вызванный петлей, показан на рисунке.

Spanning Tree Protocol (STP) соответствует стандарту IEEE 802.1d и используется для удаления петель. Gazelle S1112i, на которых работает STP, будут обрабатывать пакеты Bridge Protocol Data Unit (BPDU) для выбора корневого коммутатора, корневого порта и designated порта. Интерфейс петли блокируется логически в соответствии с результатами выбора, обрезая структуру петлевой сети до древовидной структуры, которая имеет Gazelle S1112i-PWR в качестве корня. Это предотвращает непрерывное распространение, неограниченную циркуляцию пакетов в петле, широковещательные штормы и снижение производительности обработки пакетов, вызванной повторным приемом одних и тех же пакетов.

Основным недостатком STP является низкая скорость сходимости. Сходимость означает состояние, когда выбраны корневой коммутатор, корневые и designated порты, эти порты переведены в режим пропуска трафика, а остальные порты в режим блокировки трафика. Для улучшения медленной скорости сходимости STP IEEE 802.1w устанавливает протокол быстрого связующего дерева (RSTP), который ускоряет механизм изменения состояния блокировки интерфейса на состояние пересылки.

Пример настройки на Gazelle S1112i описан ниже.

Включим RSTP, поставим приоритет Switch A равным 0, и стоимость пути от Switch B к Switch A равной 10.

Включим RSTP на Switch A, Switch B, и Switch C

Raisecom#hostname SwitchA

SwitchA#config

SwitchA(config)#spanning-tree enable

SwitchA(config)#spanning-tree mode rstp

Raisecom#hostname SwitchB

SwitchB#config

SwitchB(config)#spanning-tree enable

SwitchB(config)#spanning-tree mode stp

Raisecom#hostname SwitchC

SwitchC#config

SwitchC(config)#spanning-tree enable

SwitchC(config)#spanning-tree mode stp

Настроим интерфейсы

SwitchA(config)#interface port 1

SwitchA(config-port)#exit

SwitchA(config-port)#switchport mode trunk

SwitchA(config-port)#exit

SwitchB(config-port)#exit

SwitchB(config)#interface port 2

SwitchB(config-port)#switchport mode trunk

SwitchB(config-port)#exit

SwitchC(config)#interface port 1

SwitchC(config-port)#exit

SwitchC(config)#interface port 2

SwitchC(config-port)#switchport mode trunk

SwitchC(config-port)#exit

Настроим приоритеты

SwitchA(config)#spanning-tree priority 0

SwitchA(config)#interface port 2

SwitchA(config-port)#spanning-tree extern-path-cost 10

SwitchB(config)#interface port 1

SwitchB(config-port)#spanning-tree extern-path-cost 10

4. Настройка мониторинга SNMP v2

Simple Network Management Protocol (SNMP) разработан Инженерной группой по Интернету (IETF) для решения проблем управления сетевыми устройствами, подключенными к Интернету. Через SNMP система может управлять всеми сетевыми устройствами, которые поддерживают SNMP, включая мониторинг состояния сети, изменение конфигурации сетевого устройства, и получение сетевых аварийных сигналов. SNMP является наиболее широко используемым протоколом управления сетью в TCP / IP. SNMP разделен на две части: агент и NMS. Агент и NMS взаимодействуют посредством пакетов SNMP, отправляемых через UDP.

Существует несколько версий протокола SNMP:

SNMP v1 использует механизм аутентификации имени сообщества. Имя сообщества - строка, определенная агентом, действует как пароль. Система управления сетью может подключаться к агенту только путем правильного указания имени его сообщества. Если имя сообщества, содержащееся в пакете SNMP, не будет принято Gazelle S1112i-PWR, пакет будет отброшен.

SNMP v2c также использует механизм аутентификации имени сообщества. SNMP V2c поддерживает больше типов операций, типов данных и кодов с ошибками, что позволяет лучше идентифицировать ошибки.

Рассмотрим пример настройки протокола SNMP.

Настроим IP адрес коммутатора

Raisecom#config

Raisecom(config)#interface ip 0

Raisecom(config-ip)#ip address 20.0.0.10 255.255.255.0 1

Raisecom(config-ip)#exit

Настроим SNMP v1/v2c view

Raisecom(config)#snmp-server view mib2 1.3.6.1.2.1 included

Создадим SNMP v1/v2c community

Raisecom(config)#snmp-server community raisecom view mib2 ro

Включим отправку Trap

Raisecom(config)#snmp-server enable traps

Raisecom(config)#snmp-server host 20.0.0.221 version 2c raisecom

Заключение

В статье было приведено описание индустриальных коммутаторов и их отличия от Enterprise версий. Также были перечислены основные этапы базовой настройки коммутатора ethernet с примерами команд.

В этой статье я хочу вас познакомить с настройками, с которыми сталкивается любой сетевой инженер, это базовые настройки устройства. Более конкретно рассмотрим базовую настройку коммутатора Cisco Catalyst. В моем примере это Cisco Catalyst 2950, однако базовые настройки для коммутаторов различных платформ одинаковы.

Собираем топологию, как на рисунке.

Для этого нам понадобится rollover-консольный кабель. Подключаем один конец rollover-консольного кабеля к консольному порту RJ-45 на коммутаторе. Другой конец кабеля подключаем к последовательному COM-порту на компьютере. Если на компьютере отсутствует последовательный COM-порт, то вам понадобиться USB–Serial (DB9) переходник. При использовании USB–Serial (DB9) переходника для подключения rollover-консольного кабеля может потребоваться установка драйвера. Его можно скачать с сайта производителя USB–Serial (DB9) переходника. Также нам понадобится знать номер COM-порта для того, чтобы выполнить подключение, его можно посмотреть через Диспетчер устройств после подключения переходника.

Самый лучший переходник USB–Serial (DB9), которым мне довелось пользоваться, это PL2303 фирмы Prolific Technology Inc. Для этого переходника доступны драйвера для всех популярных операционных систем.

Запускаем программу эмуляции терминала — PuTTy. Указываем номер COM-порта, указываем настройки подключения как на рисунке и нажимаем на кнопку Open.

Также необходимо соединить компьютер обычным прямым (straight-through) патч-кордом с портом FastEthernet 0/1 коммутатора, как показано на рисунке.

Итак начнем, включаем питание. Устройство выполняет Power-On-Self-Test (POST) — самотестирование, после чего идет загрузка операционной системы Cisco IOS. В моем случае устройство сброшено к заводским настройкам и на нем нет файла начальной конфигурации (startup-config). При загрузке вы должны увидеть что-то такое:

C2950 Boot Loader (C2950-HBOOT-M) Version 12.1(14)AZ, RELEASE SOFTWARE (fc2) Compiled Tue 14-Oct-03 17:14 by antonino WS-C2950T-48-SI starting... Base ethernet MAC Address: 00:15:63:68:c7:40 Xmodem file system is available. Initializing Flash... flashfs: 327 files, 5 directories flashfs: 0 orphaned files, 0 orphaned directories flashfs: Total bytes: 7741440 flashfs: Bytes used: 5649920 flashfs: Bytes available: 2091520 flashfs: flashfs fsck took 7 seconds. ...done initializing flash. Boot Sector Filesystem (bs:) installed, fsid: 3 Parameter Block Filesystem (pb:) installed, fsid: 4 Loading "flash:/c2950-i6k2l2q4-mz.121-22.EA14.bin"...############################################################################################################################################################################################################################### File "flash:/c2950-i6k2l2q4-mz.121-22.EA14.bin" uncompressed and installed, entry point: 0x80010000 executing... Restricted Rights Legend Use, duplication, or disclosure by the Government is subject to restrictions as set forth in subparagraph (c) of the Commercial Computer Software - Restricted Rights clause at FAR sec. 52.227-19 and subparagraph (c) (1) (ii) of the Rights in Technical Data and Computer Software clause at DFARS sec. 252.227-7013. cisco Systems, Inc. 170 West Tasman Drive San Jose, California 95134-1706 Cisco Internetwork Operating System Software IOS (tm) C2950 Software (C2950-I6K2L2Q4-M), Version 12.1(22)EA14, RELEASE SOFTWARE (fc1) Technical Support: http://www.cisco.com/techsupport Copyright (c) 1986-2010 by cisco Systems, Inc. Compiled Tue 26-Oct-10 10:35 by nburra Image text-base: 0x80010000, data-base: 0x80680000 Initializing flashfs... flashfs: 327 files, 5 directories flashfs: 0 orphaned files, 0 orphaned directories flashfs: Total bytes: 7741440 flashfs: Bytes used: 5649920 flashfs: Bytes available: 2091520 flashfs: flashfs fsck took 7 seconds. flashfs: Initialization complete. Done initializing flashfs. POST: System Board Test: Passed POST: Ethernet Controller Test: Passed ASIC Initialization Passed POST: FRONT-END LOOPBACK TEST: Passed This product contains cryptographic features and is subject to United States and local country laws governing import, export, transfer and use. Delivery of Cisco cryptographic products does not imply third-party authority to import, export, distribute or use encryption. Importers, exporters, distributors and users are responsible for compliance with U.S. and local country laws. By using this product you agree to comply with applicable laws and regulations. If you are unable to comply with U.S. and local laws, return this product immediately. A summary of U.S. laws governing Cisco cryptographic products may be found at: http://www.cisco.com/wwl/export/crypto/tool/stqrg.html If you require further assistance please contact us by sending email to cisco WS-C2950T-48-SI (RC32300) processor (revision G0) with 19911K bytes of memory. Processor board ID FHK0937X0UQ Last reset from system-reset Running Standard Image 48 FastEthernet/IEEE 802.3 interface(s) 2 Gigabit Ethernet/IEEE 802.3 interface(s) 32K bytes of flash-simulated non-volatile configuration memory. Base ethernet MAC Address: 00:15:63:68:C7:40 Motherboard assembly number: 73-9102-04 Power supply part number: 34-0965-01 Motherboard serial number: FOC093717VY Power supply serial number: DAB0934EE5X Model revision number: G0 Motherboard revision number: A0 Model number: WS-C2950T-48-SI System serial number: FHK0937X0UQ CLEI Code Number: CNMRU002RC Top Assembly Part Number: 800-24111-03 Top Assembly Revision Number: A0 Version ID: N/A --- System Configuration Dialog --- Would you like to enter the initial configuration dialog? : 00:00:19: %SPANTREE-5-EXTENDED_SYSID: Extended SysId enabled for type vlan 00:00:23: %SYS-5-RESTART: System restarted -- Cisco Internetwork Operating System Software IOS (tm) C2950 Software (C2950-I6K2L2Q4-M), Version 12.1(22)EA14, RELEASE SOFTWARE (fc1) Technical Support: http://www.cisco.com/techsupport Copyright (c) 1986-2010 by cisco Systems, Inc. Compiled Tue 26-Oct-10 10:35 by nburra 00:00:23: %SNMP-5-COLDSTART: SNMP agent on host Switch is undergoing a cold start 00:00:27: %LINK-3-UPDOWN: Interface FastEthernet0/1, changed state to up 00:00:27: %LINK-3-UPDOWN: Interface FastEthernet0/3, changed state to up 00:00:28: %LINK-3-UPDOWN: Interface FastEthernet0/48, changed state to up 00:00:29: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/1, changed state to up 00:00:29: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/3, changed state to up 00:00:30: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/48, changed state to up 00:00:59: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan1, changed state to up

% Please answer "yes" or "no". Would you like to enter the initial configuration dialog? : no Press RETURN to get started! Switch>

Собственно после этого мы попадаем в командную строку, где и будем выполнять базовую настройку.

Switch>enable Switch#show startup-config startup-config is not present Switch#

Изначально мы попадаем в пользовательский режим user EXEC. Он имеет ограниченные возможности. Этот режим выглядит таким образом:

Переключаемся в привилегированный режим privileged EXEC, для этого нужно ввести команду:

Switch>enable Switch#

Переключаемся в режим глобальной конфигурации, для этого вводим команду:

Switch#configure terminal Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Switch(config)#

Необходимо задать имя устройству:

Switch(config)#hostname switch-floor-1 switch-floor-1(config)#

Здесь мы указали имя коммутатору switch-floor-1 . Рекомендую задавать имя для устройства логично, чтобы потом не перепутать и было через время очевидно, что это за устройство и где оно находится.

Обязательно задаем пароль на привилегированный EXEC режим:

Switch-floor-1(config)#enable secret class switch-floor-1(config)#

Запрещаем нежелательный поиск в DNS:

Switch-floor-1(config)#no ip domain-lookup switch-floor-1(config)#

Задаем баннероное сообщение MOTD, которое будет выводиться перед входом в систему:

Switch-floor-1(config)#banner motd # Enter TEXT message. End with the character "#". Unauthorized access is strictly prohibited.# switch-floor-1(config)#

Обратите внимание, что здесь открывающий символ для сообщения это # (решетка), соответственно нужно обязательно баннерное сообщение заканчивать этим знаком # (решетка).

Проверяем настройки доступа. Для этого переключаемся между режимами:

Switch-floor-1(config)#exit switch-floor-1#exit 01:19:48: %SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by consoleexit switch-floor-1 con0 is now available Press RETURN to get started. Unauthorized access is strictly prohibited. switch-floor-1>en Password:class switch-floor-1#

Примечание. Пароль не будет отображаться на экране во время ввода.

Обеспечим возможность удаленного управления коммутатором, для этого необходимо настроить IP-адрес на Switch Virtual Interface (SVI). Перейдем в режим глобальной конфигурации и далее в SVI:

Switch-floor-1#conf t Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. switch-floor-1(config)#interface vlan1 1 switch-floor-1(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 switch-floor-1(config-if)#no shutdown switch-floor-1(config-if)#exit 03:21:33: %LINK-3-UPDOWN: Interface Vlan1, changed state to up 03:21:34: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan1, changed state to up switch-floor-1(config)#

Ограничим доступ к консольному порту. Конфигурация по умолчанию разрешает все консольные подключения без пароля:

Switch-floor-1(config)#line console 0 switch-floor-1(config-line)#password cisco switch-floor-1(config-line)#login switch-floor-1(config-line)#exit switch-floor-1(config)#

Настроим линии Virtual Teletype (VTY) для коммутатора, чтобы разрешить удаленный доступ по протоколу Telnet. Если вы не настроите пароль VTY, то не сможете обращаться к коммутатору по протоколу Telnet:

switch-floor-1(config)#line vty 0 4 switch-floor-1(config-line)#password cisco switch-floor-1(config-line)#login switch-floor-1(config-line)#end switch-floor-1# 03:28:46: %SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console

Здесь мы задаем пароль для пяти одновременных подключений, в Cisco IOS диапазон указывается через пробел.

Выберите Просмотр состояния сети и задач > Изменение параметров адаптера Правой кнопкой мыши щелкните Подключение по локальной сети и выберите Свойства Выберите Протокол Интернета версии 4 (TCP/IPv4), затем Свойства вводим IP-адрес 192.168.1.10 и нажмите OK

Должно получиться как-то так:

Теперь посмотрим настройки коммутатора:

Switch-floor-1#show running-config Building configuration... Current configuration: 2094 bytes ! version 12.1 no service pad service timestamps debug uptime service timestamps log uptime no service password-encryption ! hostname switch-floor-1 ! enable secret 5 $1$8NIH$TK/0Mc5cBcDQ20tshY0dS. ! ip subnet-zero ! no ip domain-lookup ip ssh time-out 120 ip ssh authentication-retries 3 ! spanning-tree mode pvst no spanning-tree optimize bpdu transmission spanning-tree extend system-id ! ! ! ! interface FastEthernet0/1 ! interface FastEthernet0/2 ! interface FastEthernet0/3 ! interface FastEthernet0/4 ! interface FastEthernet0/5 ! interface FastEthernet0/6 ! interface FastEthernet0/7 ! interface FastEthernet0/8 ! interface FastEthernet0/9 ! interface FastEthernet0/10 ! interface FastEthernet0/11 ! interface FastEthernet0/12 ! interface FastEthernet0/13 ! interface FastEthernet0/14 ! interface FastEthernet0/15 ! interface FastEthernet0/16 ! interface FastEthernet0/17 ! interface FastEthernet0/18 ! interface FastEthernet0/19 ! interface FastEthernet0/20 ! interface FastEthernet0/21 ! interface FastEthernet0/22 ! interface FastEthernet0/23 ! interface FastEthernet0/24 ! interface FastEthernet0/25 ! interface FastEthernet0/26 ! interface FastEthernet0/27 ! interface FastEthernet0/28 ! interface FastEthernet0/29 ! interface FastEthernet0/30 ! interface FastEthernet0/31 ! interface FastEthernet0/32 ! interface FastEthernet0/33 ! interface FastEthernet0/34 ! interface FastEthernet0/35 ! interface FastEthernet0/36 ! interface FastEthernet0/37 ! interface FastEthernet0/38 ! interface FastEthernet0/39 ! interface FastEthernet0/40 ! interface FastEthernet0/41 ! interface FastEthernet0/42 ! interface FastEthernet0/43 ! interface FastEthernet0/44 ! interface FastEthernet0/45 ! interface FastEthernet0/46 ! interface FastEthernet0/47 ! interface FastEthernet0/48 ! interface GigabitEthernet0/1 ! interface GigabitEthernet0/2 ! interface Vlan1 ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 no ip route-cache ! ip http server banner motd ^C Unauthorized access is strictly prohibited.^C ! line con 0 password cisco login line vty 0 4 password cisco login line vty 5 15 login ! ! end switch-floor-1#

Проверяем состояние интерфейса управления SVI. Состояние интерфейса VLAN 1 должно быть up/up, что указывает на то, что он активен, и ему должен быть назначен IP-адрес. Обратите внимание, что состояние порта коммутатора FastEthernet0/1 — тоже up, так как к нему подключен компьютер. Поскольку все порты коммутатора изначально принадлежат VLAN 1 по умолчанию, вы можете взаимодействовать с коммутатором по IP-адресу, который был назначен для VLAN 1.

Switch-floor-1#show ip interface brief Interface IP-Address OK? Method Status Protocol Vlan1 192.168.1.2 YES manual up up FastEthernet0/1 unassigned YES unset up up FastEthernet0/2 unassigned YES unset down down FastEthernet0/3 unassigned YES unset down down FastEthernet0/4 unassigned YES unset down down FastEthernet0/5 unassigned YES unset down down FastEthernet0/6 unassigned YES unset down down FastEthernet0/7 unassigned YES unset down down FastEthernet0/8 unassigned YES unset down down FastEthernet0/9 unassigned YES unset down down FastEthernet0/10 unassigned YES unset down down FastEthernet0/11 unassigned YES unset down down FastEthernet0/12 unassigned YES unset down down FastEthernet0/13 unassigned YES unset down down FastEthernet0/14 unassigned YES unset down down FastEthernet0/15 unassigned YES unset down down FastEthernet0/16 unassigned YES unset down down FastEthernet0/17 unassigned YES unset down down FastEthernet0/18 unassigned YES unset down down FastEthernet0/19 unassigned YES unset down down FastEthernet0/20 unassigned YES unset down down FastEthernet0/21 unassigned YES unset down down FastEthernet0/22 unassigned YES unset down down FastEthernet0/23 unassigned YES unset down down FastEthernet0/24 unassigned YES unset down down FastEthernet0/25 unassigned YES unset down down FastEthernet0/26 unassigned YES unset down down FastEthernet0/27 unassigned YES unset down down FastEthernet0/28 unassigned YES unset down down FastEthernet0/29 unassigned YES unset down down FastEthernet0/30 unassigned YES unset down down FastEthernet0/31 unassigned YES unset down down FastEthernet0/32 unassigned YES unset down down FastEthernet0/33 unassigned YES unset down down FastEthernet0/34 unassigned YES unset down down FastEthernet0/35 unassigned YES unset down down FastEthernet0/36 unassigned YES unset down down FastEthernet0/37 unassigned YES unset down down FastEthernet0/38 unassigned YES unset down down FastEthernet0/39 unassigned YES unset down down FastEthernet0/40 unassigned YES unset down down FastEthernet0/41 unassigned YES unset down down FastEthernet0/42 unassigned YES unset down down FastEthernet0/43 unassigned YES unset down down FastEthernet0/44 unassigned YES unset down down FastEthernet0/45 unassigned YES unset down down FastEthernet0/46 unassigned YES unset down down FastEthernet0/47 unassigned YES unset down down FastEthernet0/48 unassigned YES unset down down GigabitEthernet0/1 unassigned YES unset down down GigabitEthernet0/2 unassigned YES unset down down switch-floor-1#

Протестируем подключение между компьютером и коммутатором. Открываем окно командной строки (cmd.exe) на компьютере. В командной строке пишем команду ipconfig для того, чтобы посмотерть сведения об IP-адресе.

Там же в командной строке вводим команду ping , которая используется для проверки подключения.

Обратите внимание, что первый тест прошел неудачно, мы видим сообщение Request timed out. Это связано с тем, что отработал протокол ARP, который используется для получения неизвестного MAC-адреса получателя по известному IP-адресу. Второй тест прошел успешно, поскольку MAC-адрес получателя уже был в ARP-кеше компьютера.

Теперь проверим удаленное подлючение с компьютера на коммутатор через сеть с помощью Telnet. Для этого на комьютере запустим PuTTy и в строке Host Name (or IP address) вводим IP-адрес 192.168.1.2, который был назначен на VLAN 1 коммутатора. Выбираем протокол Telnet для подключения, оставляем порт 23 по умолчанию и нажимаем Open.

Switch-floor-1#copy running-config startup-config Destination filename ? Building configuration... switch-floor-1#

А если вам необходимо наоборот удалить сохраненные настройки и сбросить настройки коммутатора к заводским, то воспользуйтесь следующими командами:

Switch-floor-1#erase startup-config Erasing the nvram filesystem will remove all configuration files! Continue? Erase of nvram: complete switch-floor-1# 06:48:31: %SYS-7-NV_BLOCK_INIT: Initalized the geometry of nvramreload switch-floor-1#reload Proceed with reload? 06:48:46: %SYS-5-RELOAD: Reload requested by console. Reload Reason: Reload Command.

Чтобы знать больше и выделяться знаниями среди толпы IT-шников, регистрируйтесь на курсы Cisco и Linux Professional Institute на платформе SEDICOMM University .

Курсы Cisco и Linux с трудоустройством!

Спешите подать заявку! Осталось пару мест. Группы стартуют 22 июля , а следующая 19 августа, 23 сентября, 21 октября, 25 ноября, 16 декабря, 20 января, 24 февраля .

Что Вы получите?

Поможем стать экспертом в сетевом администрировании и получить международные сертификаты Cisco CCNA Routing & Switching или Linux LPI.
Предлагаем проверенную программу и учебник экспертов из Cisco Networking Academy и Linux Professional Institute, сертифицированных инструкторов и личного куратора.
Поможем с трудоустройством и сделать карьеру. 100% наших выпускников трудоустраиваются.

Как проходит обучение?

Проводим вечерние онлайн-лекции на нашей платформе или обучайтесь очно на базе Киевского офиса.
Спросим у вас об удобном времени для практик и подстроимся: понимаем, что времени учиться мало.
Если хотите индивидуальный график - обсудим и осуществим.
Выставим четкие дедлайны для самоорганизации. Личный куратор будет на связи, чтобы ответить на вопросы, проконсультировать и мотивировать придерживаться сроков сдачи экзаменов.

А еще поможем Вам:

В подавляющем числе домашних локальных сетей из активного оборудования используется только беспроводной роутер. Однако в случае, если вам нужно более четырех проводных подключений потребуется добавить сетевой коммутатор (хотя сегодня есть роутеры и на семь-восемь портов для клиентов). Второй распространенной причиной для приобретения этого оборудования является более удобная разводка сети. Например, вы можете установить коммутатор около ТВ, подключить к нему один кабель от роутера, а в другие порты — сам телевизор, медиаплеер, игровую приставку и другое оборудование.

Простейшие модели сетевых коммутаторов имеют всего буквально пару ключевых характеристик — число портов и их скорость. А учитывая современные требования и развитие элементной базы, можно говорить о том, что если не стоит цели экономии любой ценой или каких-то специфических требований, стоит покупать модели с гигабитными портами. Сети FastEthernet со скоростью 100 Мбит/с сегодня конечно используются, но маловероятно, что их пользователи столкнутся с проблемой нехватки портов на роутере. Хотя конечно и это возможно, если вспомнить продукты некоторых известных производителей на один или два порта для локальной сети. Тем более здесь будет уместно применение гигабитного коммутатора для увеличения производительности всей проводной локальной сети.

Кроме этого, при выборе можно также учитывать бренд, материал и дизайн корпуса, вариант реализации блока питания (внешний или внутренний), наличие и расположение индикаторов и другие параметры. Что удивительно, привычная по многим другим устройствам характеристика скорости работы в данном случае практически не имеет смысла, о чем недавно вышел . В тестах передачи данных модели совершенно разных категорий и стоимости показывают одинаковые результаты.

В этой статье мы решили коротко рассказать о том, что же может быть интересного и полезного в «настоящих» коммутаторах второго уровня (Level 2). Конечно, этот материал не претендует на максимально подробное и глубокое изложение темы, но, хочется надеяться, будет полезен тем, кто встретился с более серьезными задачами или требованиями при построении своей локальной сети в квартире, доме или офисе, чем поставить роутер и настроить Wi-Fi. Кроме того, многие темы будут изложены в упрощенном формате, отражающем только основные моменты в интересной и разнообразной теме коммутации сетевых пакетов.

Прошлые статьи серии «Строим домашнюю сеть« доступны по ссылкам:

Кроме того, полезная информация о построении сетей доступна в этом подразделе.

Теория

Для начала вспомним, как работает «обычный» сетевой коммутатор.

Эта «коробочка» имеет небольшие размеры, несколько портов RJ45 для подключения сетевых кабелей, набор индикаторов и вход питания. Она работает согласно запрограммированным производителем алгоритмам и не имеет каких-либо доступных для пользователя настроек. Используется принцип «подключил кабели — включил питание — работает». Каждое устройство (точнее его сетевой адаптер) в локальной сети имеет уникальный адрес — MAC-адрес. Он состоит из шести байтов и записывается в формате «AA:BB:CC:DD:EE:FF» с шестнадцатеричными цифрами. Узнать его можно программным способом или подсмотреть на информационной табличке. Формально считается, что этот адрес выдан производителем на этапе производства и является уникальным. Но в некоторых случаях это не так (уникальность требуется только в пределах локального сегмента сети, а поменять адрес можно без труда во многих операционных системах). Кстати, по первым трем байтам иногда можно название создателя чипа или даже всего устройства.

Если для глобальной сети (в частности Интернет), адресация устройств и обработка пакетов производится на уровне IP-адресов, то в каждом отдельном локальном сегменте сети для этого применяются MAC-адреса. Все устройства в одной локальной сети должны иметь разные MAC-адреса. Если это не так — будут проблемы с доставкой сетевых пакетов и работой сети. При этом данный низкий уровень обмена информацией реализован внутри сетевых стеков операционных систем и пользователю не требуется с ним взаимодействовать. Пожалуй, в реальности распространены буквально пара ситуаций, где может использоваться MAC-адрес. Например, при замене роутера на новом устройстве указать тот же MAC-адрес порта WAN, что был на старом. Второй вариант — включение на роутере фильтров по MAC-адресу для блокировки доступа к Интернет или Wi-Fi.

Обычный сетевой коммутатор позволяет объединить несколько клиентов для реализации обмена между ними сетевым трафиком. Причем к каждому порту может быть подключен не только один компьютер или другое устройство-клиент, но и другой коммутатор со своими клиентами. Грубо схема работы коммутатора выглядит следующим образом: при поступлении на порт пакета он запоминает MAC отправителя и записывает его в таблицу «клиенты на этом физическом порту», адрес получателя проверяется по другим таким же таблицам и при его нахождении в одной из них, пакет отправляется в соответствующий физический порт. Дополнительно предусмотрены алгоритмы для исключения петель, поиска новых устройств, проверки смены устройством порта и другие. Для реализации этой схемы не требуется какой-либо сложной логики, все работает на достаточно простых и недорогих процессорах, так что, как мы говорили выше, даже младшие модели способны показать максимальные скорости.

Управляемые или называемые иногда «умными» (Smart) коммутаторы существенно сложнее. Они способны использовать больше информации из сетевых пакетов для реализации более сложных алгоритмов их обработки. Некоторые из этих технологий могут оказаться полезными и домашним пользователям «высокого уровня» или с повышенными требованиями, а также для решения некоторых специальных задач.

Коммутаторы второго уровня (Level 2, уровень канала данных) способны учитывать при коммутации пакетов информацию, находящуюся внутри некоторых полей сетевых пакетов, в частности VLAN, QoS, мультикаст и некоторых других. Именно о таком варианте мы и поговорим в этой статье. Более сложные модели третьего уровня (Level 3) могут считаться уже маршрутизаторами, поскольку они оперируют IP-адресами и работают с протоколами третьего уровня (в частности RIP и OSPF).

Обратим внимание, что единого универсального и стандартного набора возможностей управляемых коммутаторов нет. Каждый производитель составляет собственные линейки продуктов исходя из своего представления о требованиях потребителей. Так что в каждом случае стоит обращать внимание на спецификации конкретного продукта и их соответствие поставленным задачам. Ни о каких «альтернативных» прошивках с более широкими возможностями здесь, конечно, речи нет.

В качестве примера, мы используем устройство Zyxel GS2200-8HP. Эта модель давно представлена на рынке, но вполне подойдет для данной статьи. Современные продукты этого сегмента от Zyxel в целом обеспечивают сходные возможности. В частности, актуальное устройство такой же конфигурации предлагается под артикулом GS2210-8HP.

Zyxel GS2200-8HP представляет собой восьмипортовый (в серии есть версия и на 24 порта) управляемый гигабитный коммутатор Level 2, в котором также есть поддержка PoE и совмещенные порты RJ45/SFP, а также некоторые функции более высоких уровней коммутации.

По формату его можно назвать настольной моделью, но в комплекте поставки предусмотрен дополнительный крепеж для установки в стандартную 19″ стойку. Корпус изготовлен из металла. На правом торце мы видим решетку вентиляции, а с противоположной стороны установлены два небольших вентилятора. Сзади присутствуют только вход сетевого кабеля для встроенного блока питания.

Все подключения традиционно для такого оборудования осуществляются с лицевой стороны для удобства применения в стойках с патч-панелями. Слева находится вставка с логотипом производителя и подсвечиваемым названием устройства. Далее идут индикаторы — питание, система, тревога, светодиоды статуса/активности и подачи питания для каждого порта.

Следом установлены основные восемь сетевых разъемов, а после них два RJ45 и два дублирующих их SFP с собственными индикаторами. Подобные решения являются еще одной характерной особенностью подобных устройств. Обычно SFP применяется для подключения оптических линий связи. Основным их отличием от привычной витой пары является возможность работы на существенно больших расстояниях — до десятков километров.

Из-за того, что здесь могут использоваться разные типы физических линий, непосредственно в коммутаторе установлены порты стандарта SFP, в которые необходимо доустанавливать специальные модули-трансиверы, а уже к ним подключаются оптические кабели. При этом получаемые порты не отличаются по своим возможностям от остальных, конечно если не считать отсутствия поддержки PoE. Их тоже можно использовать в режиме объединения портов, сценариях с VLAN и другими технологиями.

Завершает описание консольный последовательный порт. Он применяется для сервисного обслуживания и других операций. В частности отметим, что привычной для домашнего оборудования кнопки сброса настроек здесь нет. В сложных случаях потери контроля придется подключаться через последовательный порт и в режиме отладки перезагружать весь файл конфигурации.

Решение поддерживает администрирование через Web и командную строку, обновление прошивки, протокол 802.1x для защиты от несанкционированных подключений, SNMP для интеграции в системы мониторинга, пакеты с размером до 9216 байт (Jumbo Frames) для увеличения производительности сети, сервисы коммутации второго уровня, возможность стекирования для удобства администрирования.

Из восьми основных портов половина поддерживает PoE+ с подачей до 30 Вт на порт, а остальные четыре — PoE с 15,4 Вт. Максимальная потребляемая мощность составляет 230 Вт, из которых до 180 Вт может отдаваться через PoE.

Электронная версия руководства пользователя насчитывает более трех сотен страниц. Так что описанные в этой статье функции представляют собой лишь небольшую часть возможностей данного устройства.

Управление и контроль

В отличие от простых сетевых коммутаторов, «умные» имеют средства для удаленной настройки. В их роли чаще всего выступает привычный Web-интерфейс, а для «настоящих админов» предусмотрен доступ к командной строке со своим интерфейсом по telnet или ssh. Аналогичную командную строку можно получить и через подключение к последовательному порту на коммутаторе. Кроме привычки, работа с командной строкой имеет преимущество в виде удобной возможности автоматизации с применением скриптов. Есть также поддержка протокола FTP, что позволяет оперативно загружать файлы новых прошивок и управлять конфигурациями.

Например, вы можете проверять статус подключений, управлять портами и режимами, разрешать или запрещать доступ и так далее. Кроме того, этот вариант менее требователен к полосе пропускания (требует меньше трафика) и используемому для доступа оборудованию. Но на скриншотах конечно более красиво выглядит Web-интерфейс, так что в этой статье для иллюстраций будем использовать его. Защита обеспечивается традиционным именем/паролем администратора, есть поддержка HTTPS, а также можно настроить дополнительные ограничения на доступ к управлению коммутатором.

Заметим, что в отличие от многих домашних устройств, в интерфейсе есть явная кнопка сохранения текущей конфигурации коммутатора в его энергонезависимую память. Также на многих страницах можно использовать кнопку «Help» для вызова контекстной подсказки.

Еще один вариант контроля за работой коммутатора — использование протокола SNMP. С применением специализированных программ, вы можете получить информацию об аппаратном состоянии устройства, например температуре или пропадании линка на порту. Для крупных проектов будет полезна реализация специального режима управления несколькими коммутаторами (кластером коммутаторов) из единого интерфейса — Cluster Management.

Минимальные начальные действия при запуске устройства обычно включают в себя обновление прошивки, изменение пароля администратора и настройку собственного IP-адреса коммутатора.

Кроме того, обычно стоит обратить внимание на такие опции, как сетевое имя, синхронизация встроенных часов, отправку журнала событий на внешний сервер (например, Syslog).

При планировании схемы сети и настроек коммутатора, рекомендуется заранее просчитать и продумать все моменты, поскольку устройство не имеет встроенных средств контроля блокировок и противоречий. Например, если вы «забудете», что ранее настраивали агрегацию портов, то VLAN с их же участием могут вести себя совсем не так, как требуется. Не говоря уже о возможности потери связи с коммутатором, что особенно неприятно при удаленном подключении.

Одной из базовых «умных» функций коммутаторов является поддержка технологий агрегации (объединения) сетевых портов. Также для этой технологии применяются такие термины, как транкинг (trunking), склейка адаптеров (bonding), сопряжение (teaming). В этом случае клиенты или другие коммутаторы подключаются к этому коммутатору не одним кабелем, а сразу несколькими. Конечно, для этого требуется иметь и несколько сетевых карт на компьютере. Сетевые карты могут быть как отдельными, как и выполненными в виде одной платы расширения с несколькими портами. Обычно в данном сценарии речь идет о двух или четырех линках. Основные решаемые таким образом задачи — увеличение скорости сетевого подключения и увеличение его надежности (дублирование). Коммутатор может поддерживать сразу несколько подобных соединений в зависимости от своей аппаратной конфигурации, в частности, числа физических портов и мощности процессора. Одним из вариантов является соединение по такой схеме пары коммутаторов, что позволит увеличить общую производительность сети и исключить узкие места.

Для реализации схемы желательно использовать сетевые карты, явно поддерживающие эту технологию. Но в общем случае, реализация агрегации портов может быть выполнена и на программном уровне. Данная технология чаще всего реализуется через открытый протокол LACP/802.3ad, который применяется для контроля состояния линков и управления ими. Но встречаются и частные варианты отдельных вендоров.

На уровне операционной системы клиентов после соответствующей настройки обычно просто появляется новый стандартный сетевой интерфейс, который имеет свои MAC- и IP-адреса, так что все приложения могут работать с ним без каких-либо специальных действий.

Отказоустойчивость обеспечивается наличием нескольких физических соединений устройств. При отказе соединения, трафик автоматически перенаправляется по оставшимся линкам. После восстановления линии она снова включится в работу.

Что касается увеличения скорости, то здесь ситуация немного сложнее. Формально можно считать, что производительность умножается согласно числу используемых линий. Однако реальный рост скорости приема-передачи данных зависит от конкретных задач и приложений. В частности, если речь идет о такой простой и распространенной задаче, как чтение файлов с сетевого накопителя на компьютере, то от объединения портов она ничего не выиграет, даже если оба устройства подключены к коммутатору несколькими линками. А вот если объединение портов будет настроено на сетевом накопителе и к нему будут обращаться одновременно несколько «обычных» клиентов, то этот вариант уже получит существенный выигрыш в общей производительности.

Некоторые примеры использования и результаты тестирования приводятся в статье . Таким образом, можно говорить о том, что применение технологий объединения портов в домашних условиях будет полезным только при наличии нескольких быстрых клиентов и серверов, а также достаточно высокой нагрузки на сеть.

Настройка агрегации портов в коммутаторе обычно несложная. В частности, на Zyxel GS2200-8HP нужные параметры находятся в меню Advanced Application — Link Aggregation. Всего данная модель поддерживает до восьми групп. При этом ограничений по составу групп нет — вы можете использовать любой физический порт в любой группе. Коммутатор поддерживает как статическую схему объединения портов, так и LACP.

На странице статуса можно проверить текущие назначения по группам.

На странице настроек указываются активные группы и их тип (применяется для выбора схемы распределения пакетов по физическим линкам), а также назначение портов в нужные группы.

При необходимости включаем LACP для требуемых групп на третьей странице.

Далее нужно настроить аналогичные параметры на устройстве с другой стороны линка. В частности на сетевом накопителе QNAP это делается следующим образом — заходим в настройки сети, выбираем порты и тип их объединения.

После этого можно проверить статус портов на коммутаторе и оценить эффективность решения в ваших задачах.

VLAN

При обычной конфигурации локальной сети «гуляющие» по ней сетевые пакеты используют общую физическую среду, как потоки людей на станциях пересадок в метро. Конечно, коммутаторы в определенном смысле исключают попадание «чужих» пакетов на интерфейс вашей сетевой карты, однако некоторые пакеты, например широковещательные, способны проникнуть в любые уголки сети. Несмотря на простоту и высокую скорость работы данной схемы, встречаются ситуации, когда по некоторым причинам вам необходимо разделить определенные виды трафика. Это может быть вызвано требованиями безопасности или необходимостью обеспечения требований производительности или приоритезации.

Конечно, данные вопросы можно решить созданием отдельного сегмента физической сети — со своими коммутаторами и кабелями. Но не всегда это возможно реализовать. Здесь может пригодиться технология VLAN (Virtual Local Area Network) — логической или виртуальной локальной компьютерной сети. Для нее также может встречаться обозначение 802.1q.

В грубом приближении можно описать работу данной технологии, как использование дополнительных «меток» для каждого сетевого пакета при его обработке в коммутаторе и на конечном устройстве. При этом обмен данными работает только в пределах группы устройств с одинаковыми VLAN. Поскольку не все оборудование использует VLAN, то в схеме также используются такие операции как добавление и удаление тегов сетевого пакета при их проходе через коммутатор. Соответственно добавляется он при получении пакета с «обычного» физического порта для отправки через сеть VLAN, а удаляется при необходимости передачи пакета из сети VLAN на «обычный» порт.

В качестве примера использования данной технологии можно вспомнить мультисервисные подключения операторов — когда по одному кабелю вы получаете доступ к Интернет, IPTV и телефонию. Это встречалось ранее в ADSL-подключениях, а сегодня применяется в GPON.

Рассматриваемый коммутатор поддерживает упрощенный режим «Port-based VLAN», когда разделение на виртуальные сети проводится на уровне физических портов. Эта схема менее гибкая, чем 802.1q, но может быть удобна в некоторых конфигурациях. Отметим, что этот режим взаимоисключающий с 802.1q, а для выбора предусмотрен соответствующий пункт в Web-интерфейсе.

Для создания VLAN по стандарту 802.1q нужно на странице Advanced Applications — VLAN — Static VLAN указать имя виртуальной сети, ее идентификатор, а потом выбрать участвующие в работе порты и их параметры. Например, при подключении обычных клиентов стоит убирать из отправляемых к ним пакетов метки VLAN.

В зависимости от того, является ли это подключением клиентов или же соединением коммутаторов, на странице Advanced Applications — VLAN — VLAN Port Settings нужно настроить требуемые опции. В частности это касается добавления меток к поступающим на вход порта пакетам, разрешении трансляции через порт пакетов без тегов или с другими идентификаторами и изоляции виртуальной сети.

Контроль доступа и аутентификация

Технология Ethernet первоначально не поддерживала средств контроля доступа к физической среде. Достаточно было включить устройство в порт коммутатора — и оно начинало работать в составе локальной сети. Во многих случаях этого достаточно, поскольку защита обеспечивается сложностью прямого физического подключения к сети. Но сегодня требования к сетевой инфраструктуре существенно изменились и реализация протокола 802.1x все чаще встречается в сетевом оборудовании.

В этом сценарии при подключении к порту коммутатора клиент предоставляет свои аутентификационные данные и без подтверждения со стороны сервера контроля доступа никакой обмен информацией с сетью не происходит. Чаще всего, схема подразумевает наличие внешнего сервера, такого как RADIUS или TACACS+. Использование 802.1x обеспечивает также дополнительные возможности по контролю сетевой работы. Если в стандартной схеме «привязаться» можно только к аппаратному параметру клиента (MAC-адресу), например, для выдачи IP, установки ограничений скорости и прав доступа, то работа с аккаунтами пользователей будет более удобна в крупных сетях, поскольку позволяет обеспечить мобильность клиентов и другие возможности верхнего уровня.

Для проверки использовался сервер RADIUS на сетевом накопителе QNAP. Он выполнен в виде отдельно устанавливаемого пакета и имеет собственную базу пользователей. Для указанной задачи он вполне подходит, хотя в целом возможностей у него немного.

В качестве клиента выступал компьютер с Windows 8.1. Для использования 802.1x на нем нужно включить один сервис и после этого в свойствах сетевой карты появляется новая закладка.

Заметим, что речь в данном случае идет исключительно о контроле доступа к физическому порту коммутатора. Кроме того, не забываем, что необходимо обеспечить постоянный и надежный доступ коммутатора к серверу RADIUS.

Для реализации этой возможности в коммутаторе есть две функции. Первая, наиболее простая, позволяет ограничить входящий и исходящий трафик на указанном физическом порту.

Также этот коммутатор позволяет использовать приоритезацию для физических портов. В этом случае жестких границ для скорости нет, но можно выбрать устройства, трафик которых будет обрабатываться в первую очередь.

Вторая входит в более общую схему с классификацией коммутируемого трафика по различным критериям и является только одним из вариантов ее использования.

Сначала на странице Classifier нужно определить правила классификации трафика. В них применяются критерии Level 2 — в частности MAC-адреса, а также в данной модели можно применять и правила Level 3 — включая тип протокола, IP-адреса и номера портов.

Далее на странице Policy Rule вы указываете необходимые действия с «отобранным» по выбранным правилам трафиком. Здесь предусмотрены следующие операции: установка метки VLAN, ограничение скорости, вывод пакета на заданный порт, установка поля приоритета, отбрасывание пакета. Данные функции позволяют, например, ограничить скорости обмена данными для данных клиентов или сервисов.

Более сложные схемы могут использовать поля приоритета 802.1p в сетевых пакетах. Например, вы можете указать коммутатору сначала обрабатывать трафик телефонии, а просмотру страниц в браузерах выставить наименьший приоритет.

PoE

Еще одна возможность, которая не относится к непосредственно процессу коммутации пакетов — обеспечение питания клиентских устройств через сетевой кабель. Часто это используется для подключения IP-камер, телефонных аппаратов и беспроводных точек доступа, что позволяет сократить число проводов и упростить коммутацию. При выборе такой модели важно учитывать несколько параметров, основной из которых — используемый клиентским оборудованием стандарт. Дело в том, что некоторые производители используют собственные реализации, которые несовместимы с другими решениями и могут даже привести к поломке «чужого» оборудования. Также стоит выделять «пассивный PoE», когда осуществляется передача питания с относительно низким напряжением без обратной связи и контроля получателя.

Более правильным, удобным и универсальным вариантом будет использование «активного PoE», работающего по стандартам 802.3af или 802.3at и способного передать до 30 Вт (в новых версиях стандартов встречаются и более высокие значения). В этой схеме передатчик и получатель обмениваются между собой информацией и согласуют необходимые параметры питания, в частности потребляемую мощность.

Для проверки мы подключили к коммутатору камеру Axis, совместимую с PoE 802.3af. На лицевой панели коммутатора зажегся соответствующий индикатор подачи питания на этот порт. Далее через Web-интерфейс мы сможем проконтролировать статус потребления по портам.

Также интересна возможность управления подачей питания на порты. Поскольку если камера подключена одним кабелем и находится в труднодоступном месте, для ее перезагрузки при необходимости потребуется отключать этот кабель или на стороне камеры или в коммутационном шкафу. А здесь вы можете зайти удаленно на коммутатор любым доступным способом и просто снять галочку «подавать питания», а потом поставить ее обратно. Кроме того, в параметрах PoE можно настроить систему приоритетов для предоставления питания.

Как мы писали ранее, ключевым полем сетевых пакетов в данном оборудовании является MAC-адрес. Управляемые коммутаторы часто имеют набор сервисов, ориентированных на использование этой информации.

Например, рассматриваемая модель поддерживает статическое назначение MAC-адресов на порт (обычно эта операция происходит автоматически), фильтрацию (блокировку) пакетов по MAC-адресам отправителя или получателя.

Кроме того, вы можете ограничить число регистраций MAC-адресов клиентов на порту коммутатора, что также можно считать дополнительной опцией повышения безопасности.

Большинство сетевых пакетов третьего уровня обычно однонаправленные — идут от одного адресата одному получателю. Но некоторые сервисы применяют технологию мультикаст, когда получателей у одного пакета сразу несколько. Наиболее известный пример — это IPTV. Использование мультикаст здесь позволяет существенно сократить требования к полосе пропускания при необходимости доставки информации большому числу клиентов. Например, мультикаст 100 ТВ каналов с потоком 1 Мбит/с потребует 100 Мбит/с при любом числе клиентов. Если же использовать стандартную технологию, то 1000 клиентов потребовали бы 1000 Мбит/с.

Не будем вдаваться в подробности работы IGMP, отметим только возможность тонкой настройки коммутатора для эффективной работы при большой нагрузке данного типа.

В сложных сетях могут применяться специальные протоколы для контроля за путем прохождения сетевых пакетов. В частности, они позволяют исключить топологические петли («зацикливание» пакетов). Рассматриваемый коммутатор поддерживает STP, RSTP и MSTP и имеет гибкие настройки их работы.

Еще одной востребованной в крупных сетях функцией является защита от ситуаций типа «широковещательный шторм». Это понятие характеризует существенное увеличение широковещательных пакетов в сети, блокирующих прохождение «обычного» полезного трафика. Наиболее простым способом борьбы с этим является установка ограничений на обработку определенного числа пакетов в секунду для портов коммутатора.

Дополнительно в устройстве есть функция Error Disable. Она разрешает коммутатору отключать порты в случае обнаружения на них чрезмерного служебного трафика. Это позволяет сохранить производительность и обеспечить автоматическое восстановление работы после исправления проблемы.

Еще одна задача, связанная скорее с требованиями безопасности, — мониторинг всего трафика. В обычном режиме коммутатор реализует схему отправки пакетов только непосредственно их получателям. «Поймать» на другом порту «чужой» пакет невозможно. Для реализации этой задачи используется технология «зеркалирования» портов — на выбранных порт коммутатора подключается контрольное оборудование и настраивается отправка на этот порт всего трафика с указанных других портов.

Функции IP Source Guard, DHCP Snooping ARP Inspection также ориентированы на повышение безопасности. Первая позволяет настроить фильтры с участием MAC, IP, VLAN и номера порта, через которые будут проходить все пакеты. Вторая защищает протокол DHCP, третья автоматически блокирует неавторизованных клиентов.

Заключение

Безусловно, описанные выше возможности составляют лишь толику от доступных сегодня на рынке технологий сетевой коммутации. И даже из этого небольшого списка найти реальное применение у домашних пользователей могут далеко не все из них. Пожалуй, наиболее распространенными можно назвать PoE (например, для питания сетевых видеокамер), объединение портов (в случае крупной сети и необходимости быстрого обмена трафиком), контроль трафика (для обеспечения работы потоковых приложений при высокой нагрузке на канал).

Конечно, совсем не обязательно для решения этих задач использовать именно устройства бизнес-уровня. Например, в магазинах можно найти обычный коммутатор с PoE, объединение портов есть и в некоторых топовых роутерах, приоритезация также начинает встречаться в некоторых моделях с быстрыми процессорами и качественным программным обеспечением. Но, на наш взгляд, вариант приобретения более профессионального оборудования, в том числе и на вторичном рынке, вполне можно рассматривать и для домашних сетей с повышенными требованиями к производительности, безопасности и управляемости.

Кстати, на самом деле есть еще один вариант. Как мы говорили выше во всех «умных» коммутаторах непосредственно «ума» может быть разное количество. А у многих производителей есть серии продуктов, которые вполне укладываются в домашний бюджет и при этом способны обеспечить многие из описанных выше возможностей. В качестве примера можно упомянуть Zyxel GS1900-8HP.

Эта модель имеет компактный металлический корпус и внешний блок питания, в ней установлено восемь гигабитных портов с PoE, а для настройки и управления предусмотрен Web-интерфейс.

Прошивка устройства поддерживает агрегацию портов с LACP, VLAN, ограничение скорости портов, 802.1x, зеркалирование портов и другие функции. Но в отличие от описанного выше «настоящего управляемого коммутатора», настраивается это все исключительно через Web-интерфейс и, при необходимости, даже с использованием помощника.

Конечно, речи не идет о близости этой модели описанному выше устройству по своим возможностям в целом (в частности, здесь отсутствуют средства классификации трафика и функции Level 3). Скорее это просто более подходящий для домашнего пользователя вариант. Аналогичные модели можно найти в каталогах и других производителей.

Сетевой коммутатор похож на “мозг” домашней сети или корпоративной сети. Поэтому выбор подходящих и хорошо функционирующих сетевых коммутаторов является важной задачей для сетевых менеджеров. Далее в этой статье мы рассмотрим основные отличия неуправляемого коммутатора от управляемого, которые должны будут помочь в принятии окончательного решения.

Что Такое управляемый коммутатор?

– более сложное устройство, которое может работать как неуправляемый, но при этом имеет ручное управление, расширенный набор функций и поддерживает протоколы сетевого управления по сети благодаря наличию микропроцессора (по сути управляемый свитч – это узкоспециализированный компьютер). Доступ к настройкам данного типа устройства осуществляется несколькими способами: VLAN, CLI, SNMP, IP-маршрутизация, QoS. Однако для удовлетворения требований различных сетей на рынке есть несколько легко управляемых коммутаторов, которые также называются интеллектуальными коммутаторами. Эти коммутаторы имеют только часть возможностей управляемых коммутаторов. Когда пользователи имеют ограниченные бюджеты и не нуждаются во всех функциях у управляемого коммутатора, интеллектуальный коммутатор предлагает им оптимальную альтернативу.

Что Такое неуправляемый коммутатор?

Неуправляемый коммутатор – это устройство по функционалу напоминающее хаб, т.е. самостоятельно передающее пакеты данных с одного порта на остальные. НО! В отличие от хаба свитч передает данные только непосредственно получателю, а не всем устройствам подряд, так как в коммутаторе есть таблица MAC-адресов, благодаря которой коммутатор помнит на каком порту какое находится устройство.Поэтому, когда пользователям требуется немногих портов в их доме или в конференц-зале, неуправляемый коммутатор может использоваться как простой настольный коммутатор для удовлетворения их потребностей.

Управляемый vs неуправляемый коммутатор: Сходства

1. Управляемый и неуправляемый коммутатор позволяет нескольким устройствам, подключенным к сети, взаимодействовать друг с другом.

2. Управляемые коммутаторы могут быть подключены к другим коммутаторам (управляемым или неуправляемым), а неуправляемые коммутаторы также могут быть подключены друг к другу через Ethernet.

3. Управляемые коммутаторы могут быть подключены к другим коммутаторам (управляемым или неуправляемым), а неуправляемые коммутаторы также могут быть подключены друг к другу через Ethernet.

Управляемый vs неуправляемый коммутатор: В чем разница

На рынке существуют различные типы управляемых и неуправляемых коммутаторов, таких как Cisco управляемые/неуправляемые коммутаторы, Netgear управляемый/неуправляемый коммутатор, HP управляемые коммутаторы и т. д. И мнения о приложениях этих сетевых коммутаторов меняются от человека к человеку. Чем отличаются управляемый коммутатор от неуправляемого?

	Управляемый коммутатор	Неуправляемый коммутатор
Особенности	Динамический контроль ARP, DHCP для IPv4, QoS, SNMP, VLAN, CLI, IP-маршрутизация, зеркалирование портов, резервирование и т. д.	Фиксированная конфигурация - не поддерживает какой-либо интерфейс или параметры конфигурации
Производительность	Коммутатор может быть настроен Контроль доступа Контроль трафика LAN-Приоритет SNMP - позволяет удаленное устранение неполадок сети	Plug & Play с ограниченной конфигурацией, такой как настройки QoS по умолчанию
Безопасность	Отлично. Обеспечить защиту плоскости данных, плоскости управления и плоскости управления	Не очень хорошо. Нет безопасности, кроме аксессуаров, таких как запираемый порт
Стоимость	Дороже	Дешевле
Применение	ЦОД, крупные корпоративные сети	Малая корпоративная сеть, дом, лаборатория, конференц-залы и т. д

Управляемый vs неуправляемый коммутатор: Как выбрать?

Чтобы обеспечить полную работу всей сетевой системы, сетевые менеджеры должны выбирать наиболее подходящие сетевые коммутаторы. Но управляемые коммутаторы и неуправляемые коммутаторы: как выбрать? Вот два вопроса, которые могут задать многие пользователи.

Для корпоративной сети

На самом деле на этот вопрос нельзя ответить простым “да” или “нет”. Использование управляемых коммутаторов или неуправляемых коммутаторов зависит от того, насколько велика корпоративная сеть, от требуемых функцией и сложности сети. Множество небольших корпоративных сетей не имеет управляемых коммутаторов, потому что им нужны основные функции коммутатора Ethernet. Но для сложной корпоративной сети или крупных дата-центов тысячи пользователей одновременно используют Интернет. Управляемые коммутаторы могут изолировать трафик данных на основе различных групп, таких как пользователи, гости, резервные копии, управление и серверы. Это не только дает менеджерам лучший способ управления трафиком данных, но также обеспечивает надежную защиту всей сети.

Для домашнего использования

Если вы искали на соответствующем форуме, вы обнаружите, что многие люди предпочитают использовать управляемый коммутатор 8 портов или управляемый коммутатор 24 порта для своего дома. Означает ли это, что управляемые коммутаторы более популярны в домашней сети? Нет. Если пользователь хочет иметь больше контроля над своей домашней сетью и уделять больше внимания защите конфиденциальности, выбор управляемого коммутатора для домашнего использования намного лучше. Однако, если пользователь просто хочет, чтобы домашняя сеть работала нормально и не хотела тратить много времени на управление, тогда неуправляемые коммутаторы plug-and-play лучше всего подходят для них.

Вывод

Мы проверили сравнение управляемых с неуправляемым коммутатором и узнали, как их выбрать для вашей корпоративной сети или домашнего использования. Если вам подходит управлять локальной сетью и настраивать все, тогда управляемый коммутатор является мощным вариантом. Те, кто хочет держать вещи просто дома, должны подобрать неуправляемый коммутатор.