Como funciona o switch de rede

Switching é uma tecnologia que se refere coletivamente aos requisitos de transmissão de informações em ambas as extremidades da comunicação, utilizando manual ou equipamento para completar automaticamente as informações a serem transmitidas para a rota correspondente que atenda aos requisitos. Um switch de rede em sentido amplo é um dispositivo que executa funções de troca de informações em um sistema de comunicação.

 

No sistema de rede de computadores, o conceito de troca é proposto para melhorar o modo de trabalho compartilhado. O hub que apresentamos antes é um dispositivo compartilhado. O próprio HUB não consegue identificar o endereço de destino. Quando um host na mesma LAN transmite dados para o host B, os pacotes de dados são transmitidos de maneira broadcast na rede baseada no HUB. Cada terminal determina se deve recebê-lo, verificando as informações de endereço do cabeçalho do pacote de dados. Ou seja, neste modo de trabalho, apenas um grupo de quadros de dados pode ser transmitido na rede por vez. Se ocorrer uma colisão, você deverá tentar novamente. Dessa forma, é possível compartilhar a largura de banda da rede.

 

O switch de rede possui um barramento traseiro de largura de banda muito alta e uma matriz de comutação interna. Todas as portas do switch de rede estão conectadas a este barramento traseiro. Após o circuito de controle receber o pacote de dados, a porta de processamento consultará a tabela de comparação de endereços na memória para determinar a qual porta a placa de rede NIC da placa de rede MAC de destino está conectada. O pacote de dados é transmitido rapidamente para a porta de destino através da matriz de comutação interna. Se o MAC de destino não existir, ele será transmitido para todas as portas. Após receber a resposta da porta, o switch de rede irá “aprender” o novo endereço e adicioná-lo à tabela interna de endereços MAC. Usar um switch de rede também pode “segmentar” a rede. Ao comparar a tabela de endereços MAC, o switch de rede permite que apenas o tráfego de rede necessário passe pelo switch de rede. A filtragem e o encaminhamento do switch podem isolar efetivamente tempestades de transmissão, reduzir a ocorrência de pacotes de erro e pacotes de erro e evitar conflitos de compartilhamento.

 

O switch de rede pode realizar a transmissão de dados entre vários pares de portas ao mesmo tempo. Cada porta pode ser considerada um segmento de rede independente, e o equipamento de rede conectado a ela pode desfrutar de toda a largura de banda sozinho, sem competir com outros equipamentos. Quando o nó A envia dados para o nó D, o nó B pode enviar dados para o nó C ao mesmo tempo, e ambas as transmissões aproveitam toda a largura de banda da rede e têm sua própria conexão virtual. Se um switch Ethernet de 10 Mbps for usado aqui, o tráfego total do switch neste momento será igual a 2 X 10 Mbps = 20 Mbps, e quando um HUB compartilhado de 10 Mbps for usado, o tráfego total de um HUB não excederá 10 Mbps.

 

As aplicações do switch de rede

 

Como principal dispositivo de conexão da rede local, os switches Ethernet se tornaram um dos dispositivos de rede mais populares. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de comutação, o preço dos switches Ethernet caiu drasticamente e a mudança para desktops é a tendência geral.

 

Se a sua rede Ethernet tiver um grande número de usuários, aplicativos ocupados e vários servidores, e você não tiver feito nenhum ajuste na estrutura da rede, o desempenho de toda a rede poderá ser muito baixo. Uma solução é adicionar um switch de 10/100 Mbps à Ethernet, que pode não apenas lidar com fluxos de dados Ethernet regulares de 10 Mbps, mas também suportar conexões Ethernet rápidas de 100 Mbps.

Se a utilização da rede exceder 40% e a taxa de colisão for superior a 10%, o switch de rede pode ajudá-lo a resolver um pequeno problema. Os witches Ethernet com portas Fast Ethernet de 100 Mbps e Ethernet de 10 Mbps podem operar no modo full duplex e podem estabelecer conexões dedicadas de 20 Mbps a 200 Mbps.

 

Não apenas as funções dos switches de rede diferem em diferentes ambientes de rede, mas os efeitos da adição de novos switches de rede e da adição de portas de switch de rede existentes à rede no mesmo ambiente de rede também são diferentes. Compreender e compreender totalmente os padrões de tráfego da rede é um fator muito importante para saber se ela pode desempenhar o papel de um switch de rede. Como o objetivo de usar um switch de rede é reduzir e filtrar ao máximo o tráfego de dados na rede, se um switch de rede na rede estiver instalado incorretamente e precisar encaminhar quase todos os pacotes de dados recebidos, o switch de rede não poderá otimizar sua rede. O efeito do desempenho reduziu a velocidade de transmissão de dados e aumentou o atraso da rede.

 

Além do local de instalação, se os switches de rede forem adicionados às cegas em redes com menos carga e menos informação, também poderá ter um impacto negativo. Afetado por fatores como o tempo de processamento do pacote de dados, o tamanho do buffer do switch e a necessidade de regenerar novos pacotes de dados, usar um HUB simples neste caso é mais ideal do que um switch de rede. Portanto, não podemos assumir que a rede sw itches têm vantagens em relação aos HUBs, principalmente quando a rede do usuário não está lotada e ainda há muito espaço disponível, o uso de HUBs pode aproveitar ao máximo os recursos existentes da rede.