Что такое f1 а в коммутаторах

Базовая настройка коммутатора

Порты коммутаторов можно настроить вручную с определёнными параметрами скорости и дуплексного режима. Используйте команду режима конфигурации интерфейса duplex , чтобы вручную установить дуплексный режим для порта коммутатора. Используйте команду режима конфигурации интерфейса speed , чтобы вручную задать скорость для порта коммутатора. На рис. 1 порт F0/1 на коммутаторах S1 и S2 настраивается вручную с помощью ключевого слова full для команды duplex и ключевого слова 100 для команды speed .

По умолчанию на коммутаторах Cisco Catalyst 2960 и 3560 настройки дуплексного режима и скорости выставлены в режим Auto. Порты 10/100/1000 функционируют в полудуплексном либо в полнодуплексном режиме, если установлена скорость 10 или 100 Мбит/с, и только в полнодуплексном, если задана скорость 1000 Мбит/с. Автосогласование полезно, когда настройки скорости и дуплекса для устройства, подключенного к порту, неизвестны или могут меняться. При подключении к известным устройствам, таким как серверы, выделенные рабочие станции или сетевые устройства, рекомендуется вручную задавать параметры скорости и дуплекса.

При поиске и устранении проблем с портом коммутатора необходимо проверить настройки дуплексной связи и скорости.

Примечание. Несовпадения в настройках дуплексного режима и скорости портов коммутаторов могут вызвать проблемы с подключением. Ошибка при автосогласовании приводит к несовпадениям в настройках.

Все порты оптоволоконных кабелей, например порты 100BASE-FX, работают только на предустановленной скорости и всегда в полнодуплексном режиме.

Используйте инструмент проверки синтаксиса на рис. 2, чтобы настроить порт F0/1 коммутатора S1.

Управление состоянием интерфейсов на коммутаторах Cisco

Иногда, системному администратору необходимо отключить интерфейс, не прибегая к переключению и удалению кабеля. Проще говоря, мы должны иметь возможность решать, какие порты будут включены, а какие отключены.

В Cisco используются интерфейсные подкоманды для административного включения и отключения порта: команда shutdown (отключить) и команда no shutdown (включить). Команду no shutdown является неотъемлемой частью при настройке сетевых устройств (чаще всего используют сокращенные команды «shut» и «no shut»).

Ниже показан пример 1 отключения интерфейса с помощью команды shutdown. В этом примере на коммутаторе SW-1 имеется рабочий интерфейс F0 / 1. Пользователь подключается к консоли и отключает интерфейс. IOS генерирует сообщение журнала событий каждый раз, когда интерфейс переходит из одного состояния в другое, и сообщения журнала появляются на консоли, как показано в примере:

Чтобы включить интерфейс, необходимо выполнить ту же последовательность команд, но вместо команды shutdown использовать команду no shutdown . Прежде чем использовать команды shutdown/no shutdown , используйте команды show, которые отображают состояние интерфейса . Команда show interfaces <номер порта> status выводит одиночное сообщение о состоянии интерфейса. Если интерфейс выключен, то выводится на экран статус интерфейса как «disabled». Команда show interfaces (без ключевого слова status) выводит на экран детализированную информацию о состоянии порта. Информация, выведенная с использованием этой команды, состоит из двух частей. Первая часть отображает фразу «administratively down». Она выделена в сообщении журнала в примере 2.

Здесь показаны примеры использования этих команд. Обратите внимание, что в обоих примерах используется параметр F0/1 (сокращение от Fast Ethernet0/1). Этот параметр позволяет выводить сообщения только о состоянии порта F0/1.

Удаление настроек с помощью команды no

С помощью некоторых команд конфигурации IOS (но не всех) можно вернуться к настройкам по умолчанию, введя команду no <команда>. Что это значит?

Давайте рассмотри несколько примеров :

• Если вы ранее настроили скорость 100 Mb/s на интерфейсе, команда no speed на том же интерфейсе, вернет настройки скорости по умолчанию (включится режим speed auto).
• Так же и с командной настройки дуплекса: ранее произведенные настройки дуплекса, переводящие порт в режим duplex half или duplex full , можно отменить командой no duplex , введенной на том же интерфейсе. Эта команда возвращает настройки по умолчанию — duplex auto .
• Если вы произвели настройку описания, используя команду description , то чтобы вернуться к состоянию по умолчанию, удалить описание вообще, используйте команду no description .

В примере 3 показан этот процесс. В этом примере порт F0/2 коммутатора SW-1 был предварительно настроен со скоростью 100 Mb/s, режим дуплекса — duplex half , и описанием Link to BUH и отключен (shutdown). Все это отображено в листинге примера. (Для лучшего понимания работы команд, часть листинга была удалена)

Понимание интерфейсов

ОС Junos поддерживает различные типы интерфейсов, на которых работают устройства. В следующих темах содержится информация об используемых типах интерфейсов, конвенциях именования и использовании интерфейсов управления компанией Juniper Networks.

Обзор интерфейсов для коммутаторов

Устройства Juniper Networks имеют два типа интерфейсов: сетевые интерфейсы и специальные интерфейсы. В этой теме содержится краткая информация об этих интерфейсах. Для получения дополнительной информации см. библиотеку сетевых интерфейсов ОС Junos для устройств маршрутизации.

Сетевые интерфейсы для серии EX

Сетевые интерфейсы подключаются к сети и несут сетевой трафик. В таблице 1 перечислены типы сетевых интерфейсов, поддерживаемых коммутаторами серии EX.

Все коммутаторы серии EX позволяют группировать Ethernet-интерфейсы на физическом уровне для формирования интерфейса на уровне одного канала. Эта группа также известна как группа агрегации каналов (LAG) или комплект. Эти агрегированные Ethernet-интерфейсы помогают сбалансировать трафик и увеличить пропускную способность восходящих каналов.

Интерфейсы доступа к локальной сети

Используйте эти интерфейсы коммутаторов серии EX для подключения к сети:

• ПК
• Ноутбук
• Файловые серверы
• Принтера

Когда вы используете коммутатор серии EX и используете конфигурацию фабрики по умолчанию, программное обеспечение автоматически настраивает интерфейсы в режиме доступа для каждого сетевого порта. Конфигурация по умолчанию также обеспечивает автоматизацию как для скорости, так и для канала.

Интерфейсы Питания через Ethernet (PoE)

Коммутаторы серии EX предоставляют сетевые порты PoE с различными моделями коммутаторов. Используйте эти порты для подключения телефонов VoIP, точек беспроводного доступа, видеокамер и устройств для безопасного получения питания из одних и того же порта доступа, которые используются для подключения персональных компьютеров к сети. Интерфейсы PoE по умолчанию включены в конфигурации фабрики.

Вы можете подключить коммутаторы доступа серии EX к коммутаторам распределения или коммутаторам или маршрутизаторам на границе сети клиента. Чтобы использовать порт для такого типа подключения, необходимо явно настроить сетевой интерфейс для магистральных режимов. Также необходимо настроить интерфейсы от распределительного коммутатора или коммутатора CE до коммутаторов доступа для магистральных режимов.

Специальные интерфейсы для серии EX

В таблице 2 перечислены типы специальных интерфейсов, поддерживаемых коммутаторами серии EX.

Каждый коммутатор серии EX имеет последовательный порт, помеченный как CON или CONSOLE , для подключения терминалов типа Tty к коммутатору с помощью стандартных кабелей типа PC tty. Порт консоли не имеет связанного с ним физического адреса или IP-адреса. Однако это интерфейс, поскольку он обеспечивает доступ к коммутатору. На EX3300, виртуальном шасси EX4200 или виртуальном шасси EX4500 вы можете получить доступ к основному устройству и настроить все участники Virtual Chassis с помощью порта консоли любого члена. Подробнее о порте консоли в virtual Chassis см. в отчете «Понимание глобального управления виртуальным шасси».

Все коммутаторы серии EX имеют этот виртуальный интерфейс только для программного обеспечения, который всегда работает. Интерфейс loopback обеспечивает стабильный и согласованный интерфейс и IP-адрес на коммутаторе.

Операционная система Junos от Juniper Networks (ОС Junos) для коммутаторов серии EX автоматически создает интерфейс Ethernet-управления коммутатора, me0. Интерфейс Ethernet управления обеспечивает недиагнетационный способ подключения к коммутатору. Чтобы использовать меня0 в качестве порта управления, необходимо настроить его логический порт me0.0 с действительным IP-адресом. Вы можете подключиться к интерфейсу управления в сети с помощью таких коммунальных служб, как SSH или Telnet. SNMP может использовать интерфейс управления для сбора статистики с коммутатора. (Интерфейс управления me0 аналогиен интерфейсам fxp0 на маршрутизаторах под управлением ОС Junos.)

Коммутаторы серии EX используют интегрированный интерфейс маршрутизации и подключения (IRB) или интерфейс маршрутизации VLAN (RVI) для маршрутизации трафика из одного домена вещания в другой и для выполнения других функций уровня 3, таких как управление трафиком. Обычно эти функции выполняются с помощью интерфейса маршрутизатора в традиционной сети.

Интерфейс IRB или RVI функции в качестве логического маршрутизатора, устраняя необходимость в наличии как коммутатора, так и маршрутизатора. Настраивайте эти интерфейсы в рамках вещания или виртуальной частной локальной сети (VPLS), например, для маршрутизации трафика L3.

Интерфейсы виртуального порта Шасси (VCP)

Порты Virtual Chassis (VCP) используются для межсоединения коммутаторов в :

Коммутаторы EX3300 — порт 2 и 3 портов портов восходящих каналов SFP+ предварительно настроены в виде VCP и могут использоваться для межсоединения до шести коммутаторов EX3300 в virtual Chassis EX3300. См . настройку порта восходящих каналов в коммутаторе серии EX или QFX в качестве порта Virtual Chassis.

Коммутаторы EX4200 и EX4500 — каждый коммутатор EX4200 или каждый коммутатор EX4500 с модулем Virtual Chassis, установленный, имеет два выделенных VCP на задней панели. Эти порты можно использовать для подключения до десяти коммутаторов EX4200 в виртуальном шасси EX4200, до десяти коммутаторов EX4500 в виртуальном шасси EX4500 и до десяти коммутаторов в смешанных коммутаторах EX4200 и EX4500 Virtual Chassis. При подключении коммутаторов программное обеспечение автоматически настраивает интерфейсы VCP для выделенных подключенных портов. Эти интерфейсы VCP не настраиваются и не могут быть изменены. Ознакомьтесь с высокоскоростным взаимодействием выделенных портов Virtual Chassis, соединяющих коммутаторы EX4200, EX4500 и EX4550.

Вы также можете соединить коммутаторы EX4200 и EX4500 с помощью портов модуля восходящих каналов. Использование портов восходящих каналов позволяет подключать коммутаторы на более большие расстояния, чем вы можете, используя выделенные VCP. Чтобы использовать порты восходящих каналов в качестве VCP, необходимо явно настроить порты модуля восходящих каналов на всех участниках, к которые вы хотите подключиться в качестве VCP. Настройка порта восходящих каналов в коммутаторе серии EX или QFX в качестве порта Virtual Chassis .

Коммутаторы EX4300 — все порты QSFP+ настроены как VCP по умолчанию. См . «Понимание виртуального шасси» серии EX.

Вы также можете соединить коммутаторы EX4300 в Virtual Chassis, используя порты модуля восходящих каналов SFP+ в качестве VCPs. Использование портов восходящих каналов в качестве VCP позволяет подключать коммутаторы на более большие расстояния, чем вы можете, используя порты QSFP+ в качестве VCPs. Чтобы использовать порты восходящих каналов в качестве VCP, необходимо явно настроить порты модуля восходящих каналов на всех участниках, к которые вы хотите подключиться в качестве VCP. См . настройку порта восходящих каналов в коммутаторе серии EX или QFX в качестве порта Virtual Chassis.

Коммутаторы EX8200 — коммутаторы EX8200 можно подключить к внешнему модуля маршрутизации XRE200 для создания виртуального шасси EX8200. Внешний модуль маршрутизации XRE200 имеет специальные VCP, которые подключаются к портам на внутренних модулях маршрутизации коммутаторов EX8200 и могут подключаться к другому внешнему модуля маршрутизации XRE200 для резервирования. Для этих портов не требуется конфигурация. .

Вы также можете подключить два члена виртуального шасси EX8200, чтобы они могли обмениваться трафиком протокола Virtual Chassis Control Protocol (VCCP). Для этого вы напрямую настраиваете сетевые порты на коммутаторы EX8200 в качестве VCP.

Интерфейс Виртуального управления Ethernet (VME)

Коммутаторы EX3300, EX4200, EX4300 и EX4500 имеют интерфейс VME. Это , который используется для конфигураций Virtual Chassis и позволяет управлять всеми участниками Virtual Chassis с помощью первичного устройства. Подробнее об интерфейсе VME см. в отчете «Понимание глобального управления виртуальным шасси».

Коммутаторы EX8200 не используют интерфейс VME. Виртуальный шасси EX8200 управляется с помощью интерфейса Ethernet (me0) управления на внешнем двигателе маршрутизации XRE200.

Сетевые интерфейсы для EX4600, серии NFX, серии QFX, системы QFabric

Сетевые интерфейсы подключаются к сети и несут сетевой трафик. В таблице 3 перечислены типы поддерживаемых сетевых интерфейсов.

Групповое Ethernet-интерфейсы на физическом уровне для формирования единого интерфейса на уровне канала, также известного как группа агрегации каналов (LAG) или пакет. Эти агрегированные Ethernet-интерфейсы помогают сбалансировать трафик и увеличить пропускную способность восходящих каналов.

В зависимости от пакета устройств и программного обеспечения, порты QSFP+ со скоростью 40 Гбит/с можно настроить для работы в качестве следующих типов интерфейсов:

10-гигабитные Ethernet-интерфейсы (xe)

40-гигабитные Ethernet-интерфейсы (и xle)

40-гигабитные интерфейсы восходящих каналов плоскости данных (fte)

Когда этот порт направляется к четырем портам xe, для обозначения четырех отдельных каналов используется двоеточие. Например, на автономном коммутаторе QFX3500 с портом 2 на PIC 1, настроенным как четыре 10-гигабитных Ethernet-порта, названия интерфейсов — xe-0/1/2:0, xe-0/1/2:1, xe-0/2:3

Невозможно настроить канализированные интерфейсы для работы в качестве портов Virtual Chassis.

Настраивайте гигабитный Ethernet, 10-гигабитный Ethernet, 40-гигабитные Ethernet-интерфейсы для подключения к другим серверам, хранилищу и коммутаторам. Вы можете настроить 40-гигабитные порты восходящих каналов плоскости данных для подключения устройства узла к устройствам межсоединения, а также для портов Virtual Chassis (VCP).

Интерфейсы Fiber Channel

Используйте интерфейсы Fiber Channel для подключения коммутатора с переадресатором Fiber Channel через Ethernet (FCoE) или коммутатором Fiber Channel в сети хранения данных (SAN). На устройствах QFX3500 можно настраивать интерфейсы Fiber Channel только в портах с 0 по 5 и 42 до 47. Интерфейсы Fiber Channel не переадресовывает Ethernet-трафик.

Интерфейсы доступа к локальной сети

Используйте эти интерфейсы для подключения к другим серверам, хранилищам и коммутаторам. Когда вы используете продукт серии QFX и используете конфигурацию по умолчанию на фабрике, программное обеспечение автоматически настраивает интерфейсы в режиме доступа для каждого сетевого порта.

Мультихассисовые агрегированные интерфейсы Ethernet (MC-AE)

Группируйте LAG на одном автономном коммутаторе с LAG на другом автономном коммутаторе для создания MC-AE. MC-AE обеспечивает балансировку нагрузки и резервирование между двумя автономными коммутаторами.

Интерфейсы в режиме с метками

Используйте интерфейсы доступа с метками для подключения коммутатора к устройству уровня доступа. Интерфейсы с метками доступа могут принимать пакеты с метками VLAN из нескольких сетей VLAN.

Используйте магистральные интерфейсы для подключения к другим коммутаторам или маршрутизаторам. Чтобы использовать порт для такого типа подключения, необходимо явно настроить интерфейс порта для магистральных режимов. Интерфейсы коммутаторов или маршрутизаторов также должны быть настроены для магистральных режимов. В этом режиме интерфейс может быть в нескольких VLAN и принимать пакеты с метками с нескольких устройств. Магистральные интерфейсы обычно подключаются к другим коммутаторам и маршрутизаторам в локальной сети.

Виртуальные порты шасси (VCP)

Вы можете использовать порты Virtual Chassis для отправки и получения трафика протокола Virtual Chassis Control (VCCP), а также для создания, мониторинга и обслуживания Virtual Chassis. Коммутаторы QFX3500 QFX3600, QFX5100, QFX5110, QFX5200 и EX4600 автономных коммутаторов, вы можете настроить 40-гигабитные Ethernet-порты восходящих каналов QSFP+ (неканализированные) или фиксированные порты SFP+ 10-гигабитных Ethernet в качестве VCP, выпустив request virtual-chassis-vc-port-set команду КОМАНДНОЙ строки. Коммутаторы QFX5110 также поддерживают настройку 100-гигабитных портов QSFP28 в качестве VCPs.

Специальные интерфейсы для EX4600, серии NFX, серии QFX, системы QFabric

В таблице 4 перечислены типы поддерживаемых специальных интерфейсов.

Каждое устройство имеет последовательный порт консоли, помеченный как CON или CONSOLE , для подключения терминалов типа Tty к коммутатору. Порт консоли не имеет связанного с ним физического адреса или IP-адреса. Однако это интерфейс в том смысле, что он обеспечивает доступ к коммутатору.

Всегда работает виртуальный интерфейс только для программного обеспечения. Интерфейс loopback обеспечивает стабильный и согласованный интерфейс и IP-адрес на коммутаторе.

Интерфейс Ethernet для управления обеспечивает внедиальную систему подключения к автономному коммутатору и системе QFabric.

На коммутаторах серии OCX интерфейс управления em0 всегда имеет статус up show выходных данных команд, даже если физический порт пуст. Интерфейс me0 представляет собой виртуальный интерфейс между Junos и операционной системой хоста, поэтому его статус не зависит от статуса физического порта.

Маршрутизированные интерфейсы VLAN уровня 3 (именуемые RVI в оригинальной интерфейсной интерфейсной строки и называемый IRB in Enhanced Layer 2 Software) маршрутизации из одного домена в другой и выполняют другие функции уровня 3, такие как управление трафиком. Обычно эти функции выполняются с помощью интерфейса маршрутизатора в традиционной сети.

RVI или IRB работают как логический маршрутизатор, устраняя необходимость в наличии как коммутатора, так и маршрутизатора. Для маршрутизации трафика уровня 3 необходимо настроить RVI или IRB в рамках вещания или виртуального частного сервиса локальной маршрутизации (VPLS).

Сетевые интерфейсы для серии OCX

Сетевые интерфейсы подключаются к сети и несут сетевой трафик. В таблице 5 перечислены типы поддерживаемых сетевых интерфейсов.

Групповое Ethernet-интерфейсы на физическом уровне для формирования единого интерфейса на уровне канала, также известного как группа агрегации каналов (LAG) или пакет. Эти агрегированные Ethernet-интерфейсы помогают сбалансировать трафик и увеличить пропускную способность восходящих каналов.

Настраивайте гигабитный Ethernet, 10-гигабитный Ethernet, 40-гигабитные Ethernet-интерфейсы для подключения к другим серверам, хранилищу и коммутаторам.

Специальные интерфейсы для серии OCX

В таблице 6 перечислены типы поддерживаемых специальных интерфейсов.

Каждое устройство имеет последовательный порт консоли, помеченный как CON или CONSOLE , для подключения терминалов типа Tty к коммутатору. Порт консоли не имеет связанного с ним физического адреса или IP-адреса. Однако это интерфейс в том смысле, что он обеспечивает доступ к коммутатору.

Всегда работает виртуальный интерфейс только для программного обеспечения. Интерфейс loopback обеспечивает стабильный и согласованный интерфейс и IP-адрес на коммутаторе.

Интерфейс Ethernet для управления обеспечивает внедиальную систему подключения к автономному коммутатору и системе QFabric.

На коммутаторах серии OCX интерфейс управления em0 всегда имеет статус up show выходных данных команд, даже если физический порт пуст. Интерфейс me0 представляет собой виртуальный интерфейс между Junos и операционной системой хоста, поэтому его статус не зависит от статуса физического порта.

Канальный уровень сетевой модели OSI

Коммутаторы могут работать в нескольких режимах, при изменении которых меняются задержка и надежность . Для обеспечения максимального быстродействия коммутатор может начинать передачу кадра сразу, как только получит МАС- адрес узла назначения. Такой режим получил название сквозной коммутации или коммутации «на лету» ( cut-through switching ), он обеспечивает наименьшую задержку при прохождении кадров через коммутатор . Однако в этом режиме невозможен контроль ошибок, поскольку поле контрольной суммы находится в конце кадра. Следовательно, этот режим характеризуется низкой надежностью. В данном режиме сеть «засоряется» поврежденными кадрами, что снижает ее производительность .

Во втором режиме коммутатор получает кадр целиком, помещает его в буфер , проверяет поле контрольной суммы ( FCS ) и затем пересылает адресату. Если получен кадр с ошибками, то он отбрасывается (discarded) коммутатором. Поскольку кадр перед отправкой адресату назначения запоминается в буферной памяти, то такой режим коммутации получил название коммутации с промежуточным хранением или буферизацией (store- and — forward switching). Таким образом, в этом режиме обеспечивается высокая надежность , но сравнительно низкая скорость коммутации.

Промежуточное положение между режимами сквозной коммутацией на лету и буферизацией занимает режим коммутации свободного фрагмента (fragment-free mode ). В этом режиме в буфер помещается 64 байта кадра, читаются заголовок кадра, поле данных минимальной длины и контрольная сумма , после этого начинается передача кадра. Таким образом, проверка контрольной суммы производится только у коротких кадров, в кадрах большего размера контрольная сумма не проверяется.

Когда используется режим сквозной коммутации на лету, порты устройств источника и назначения должны иметь одинаковую скорость передачи . Такой режим называется симметричной коммутацией. Если скорости не одинаковы, то кадр должен запоминаться (буферизироваться) перед тем, как будет передаваться с другой скоростью. Такой режим называется асимметричной коммутацией, при этом должен использоваться режим с буферизацией.

Асимметричная коммутация обеспечивает связь между портами с разной полосой пропускания. Данный режим является характерным, например, для потока данных между многими клиентами и сервером, при котором многие клиенты могут одновременно соединяться с сервером. Поэтому на это соединение должна быть выделена широкая полоса пропускания .

Для буферизации коммутатор может использовать буферную память портов или общую память коммутатора. Во втором случае требуемый каждому порту объем памяти выделяется динамически, что позволяет успешно реализовать асимметричную коммутацию.

5.7. Параметры коммутаторов

Выбор коммутаторов для проектируемой сети определяется рядом параметров: скоростью фильтрации кадров, скоростью продвижения кадров, пропускной способностью, длительностью задержки передачи кадра, а также возможностью подачи питания на конечный узел по кабелю Ethernet (PoE), конструктивными особенностями коммутатора (конфигурацией) и другими характеристиками.

Скорость фильтрации определяется временем приема кадра, запоминанием его в буфере, обращением к адресной таблице коммутации и удалением кадра из буферной памяти, если адресат и источник находятся в одном сегменте. Коммутатор обычно успевает фильтровать кадры в темпе их поступления в интерфейс , поэтому фильтрация не вносит дополнительной задержки.

Скорость продвижения кадров определяется временем приема кадра, запоминанием его в буфере, обращением к адресной таблице и передачей кадра с входного порта на выходной, который связан с устройством назначения. Скорость фильтрации и скорость продвижения задаются в кадрах в секунду, причем, для оценки этих параметров обычно берутся кадры минимальной длины 64 байта.

Пропускная способность коммутатора определяется количеством передаваемых данных, содержащихся в поле Data кадра, в единицу времени. Пропускная способность достигает своего максимального значения при передаче кадров максимальной длины.

Задержка передачи кадров определяется временем от момента появления первого байта кадра на входном порте коммутатора до момента появления этого байта на выходном порте. В зависимости от режима коммутации время задержки составляет от единиц до сотен микросекунд.

Основные параметры коммутаторов иногда называют обобщенным термином — форм-фактор.

Конструктивно коммутатор может быть фиксированной или модульной конфигурации. Коммутатор фиксированной конфигурации содержит определенное количество портов, например, 24 порта FastEthernet и 2 порта GigabitEthernet, и эту конфигурацию изменить нельзя. В коммутаторах модульной конфигурации пользователь может устанавливать требуемое количество модулей портов в пределах возможностей линейной платы. Добавление новой линейной платы увеличивает количество портов и повышает плотность портов. Стекируемые (наращиваемые) коммутаторы соединяются между собой специальным кабелем, образуя единое мощное сетевое устройство.

Для расширения функциональных возможностей коммутаторов используют компактные приемо-передатчики (трансиверы) стандарта SFP (Small Form-factor Pluggable). Через модули SFP ( рис. 5.18) реализуется присоединение оптического или симметричного медного кабеля ( витая пара ) к порту коммутатора. Разные модули SFP позволяют использовать как многомодовое, так и одномодовое волокно на различных длинах волн (850 нм, 1310 нм, 1550 нм) для передачи данных на разное расстояние . Широкая номенклатура модулей SFP позволяет создавать сетевые устройства различного назначения. В технологиях Ethernet модули SFP реализуют скорости передачи 100 Мбит/c, 1 Гбит/c, 10 Гбит/c, 20 Гбит/c; в технологиях SDH модули SFP позволяют передавать потоки данных уровня STM-1 , STM-4, STM-16.

5.8. Коммутаторы второго и третьего уровня

Во многих сетях пакетной коммутации используются комбинации устройств: маршрутизатор , коммутатор , конечные узлы ( рис. 5.19а). В этом случае коммутатор реализует коммутацию и фильтрацию кадров локальной сети на основе МАС-адресов, т.е. выполняет функции устройства второго уровня модели OSI .

а)	б)
Рис. 5.19. Элементы сети

Маршрутизацию и передачу пакетов между сетями выполняет маршрутизатор , характеризующийся широким спектром функций. Коммутатор характеризуется большим количеством портов и высокой производительностью. Поэтому в новых сетевых элементах (коммутаторах-маршрутизаторах) объединили функции коммутатора и маршрутизатора ( рис. 5.19б). Такое устройство получило название коммутатора уровня 3 модели OSI . Коммутатор уровня 3 пересылает данные, базируясь на IP — и МАС-адресах назначения. Пересылка данных происходит с высокой скоростью, характерной для классических коммутаторов уровня 2.

Коммутаторы уровня 3 фирмы Catalyst функционируют на базе технологии Cisco Express Forwarding (CEF), которая для пересылки данных создает и поддерживает базу данных о переадресации ( FIB ) и таблицу смежности.

У коммутаторов уровня 3 существует три основных типа интерфейсов:

• виртуальный интерфейс коммутатора (SVI) — связан с виртуальной локальной сетью VLAN. Виртуальный интерфейс необходим для конфигурирования коммутатора, в том числе, для удаленного доступа;
• маршрутизируемый порт уровня 3 функционирует, как интерфейс маршрутизатора, который образует отдельную IP-сеть. Маршрутизируемый порт может функционировать с протоколами уровня 3 и не поддерживает протоколы уровня 2.
• логический интерфейс Ether Chanel является портом уровня 3, образованным группой маршрутизируемых портов. Агрегирование каналов позволяет повысить пропускную способность логического интерфейса Ether Chanel, например, для связи с сервером.

Для конфигурирования маршрутизируемого порта уровня 3 нужно выполнить команду no switchport , назначить IP — адрес , включить интерфейс , например:

Коммутатор уровня 3 пересылает сообщения на основе комбинации IP -адресов и МАС-адресов.

Протокол STP

Когда сеть строится с использованием топологии иерархического дерева, то коммутационные петли отсутствуют. Однако сети часто проектируются с избыточными путями, чтобы обеспечить надежность и устойчивость сети ( рис. 5.20).

Избыточные пути могут приводить к образованию коммутационных петель, что, в свою очередь, может привести к широковещательному шторму и обрушению сети.

Протокол для предотвращения петель в коммутируемых сетях (Spanning-Tree Protocol — STP) используется в сетях с избыточными путями. Коммутаторы используют алгоритм STA, чтобы перевести в резервное состояние избыточные пути, которые не соответствуют иерархической топологии. Запасные избыточные пути задействуются, если основные выходят из строя.

Таким образом, протокол STP используется для создания логической иерархии без петель, т.е. даже при наличии физических петель, логические петли отсутствуют. Каждый коммутатор в локальной сети рассылает уведомления STP во все свои порты, чтобы позволять другим коммутаторам знать о их существовании. Эта информация используется, чтобы выбрать корневой коммутатор для сети. Протокол STP создает древовидную топологию, где от каждого коммутатора и от каждого сегмента сети будет единственный путь минимальной длины до корневого коммутатора. Для определения длины пути используется соответствующая метрика.

Каждый порт коммутатора, который используя STP, находится в одном из следующих 5 состояний:

• Блокировка (Blocking)
• Прослушивание (Listening)
• Обучение (Learning)
• Продвижение (Forwarding)
• Выключен (Disabled)

Подробности работы протокола STP приведены во второй части настоящего курса. Существенным недостатком протокола STP является слишком долгое время формирования новой конфигурации сети, которое может составлять значение порядка минут. Ускорение процесса формирования новой конфигурации сети достигнуто за счет разработки быстродействующих протоколов, среди которых наиболее известен протокол Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP), специфицированный организацией IEEE как 802.1D-2004, затем как 802.1W.