Проходные выключатели и перекрестные. Схема расключения

Когда возникает необходимость управлять в доме освещением из разных участков, то осветительные приборы подключают сразу к нескольким включателям. В качестве таких устройств используют проходные выключатели (ПВ), а также перекрестные.

Что собой представляют проходные и перекрестные выключатели

Стандартные ПВ представляют собой устройство для включения и выключения ламп в осветительных приборах. У выключателя присутствует два контакта, при соединении и разъединении которых включается и соответственно выключается светильник.

Проходные выключатели обеспечивают управление одним источником света из двух разных точек, имеют три контакта (1 входной, 2 выходных). Такие приборы всегда используются в паре, благодаря им, в одном месте помещения можно включить свет, а совершенно в другом – выключить.

Для управления одним прибором, излучающим свет, из трех и более мест, применяют перекрёстные выключатели. Эти устройства отличаются от проходных, наличием 4 контактов (2 входных, 2 выходных). К тому же, их всегда подключают вместе с проходными, а именно, между ними и не иначе.

Внешне проходные и перекрёстные переключатели похожи на традиционные выключатели.

Проходные выключатели, перекрёстные: принцип работы

Принцип действия проходных и перекрёстных выключателей имеет сходство с работой стандартных выключателей света. Коммутация осветительных цепей выполняется путём размыкания и замыкания контактов, по которым движется ток нагрузки светильников.

Между двумя ПВ проходит два проводника. Когда срабатывает одно из устройств, то на нём размыкается цепь и мгновенно замыкается на другом ПВ. Для возможности управлять светильниками с трех мест, между ПВ устанавливают промежуточный переключатель, роль которого выполняет перекрёстный выключатель. Поэтому перекрёстные не редко называют «промежуточными» переключателями. С их помощью происходит замыкание одной из двух линий, а также размыкание обеих линий.

1 — Переключатель
2 — Переключатель
3 — Перекрестный переключатель
4 — Осветительный прибор

У перекрёстного устройства, находящегося в одном положении, контакты замкнуты следующим образом: первый входной с первым выходным контактом, а второй входной со вторым выходным проводом. Но при смене положения (нажатии на кнопку), контакты замыкаются иным образом: первый входной со вторым выходным, а второй входной замыкается с первым выходным контактом. Между ПВ можно устанавливать несколько перекрёстных устройств.

Специфичностью этих видов выключателей, является незафиксированное положение кнопок управления. Традиционные выключатели имеют чёткое установленное положение клавиш, которое указывает на включение или выключение света. В проходных и перекрёстных переключателей нет определённой позиции клавиш, которая указывала бы на включение или выключение прибора. Разное положение клавиш одного устройства может обозначать как «Включено» так и «Выключено», это зависит от состояния других выключателей, управляющих одним источником света.

1 — Переключатель
2 — Переключатель
3 — Осветительный прибор

К примеру, у первого ПВ в начале коридоре клавиша находиться в вверху, и чтобы включить свет, её необходимо нажать вниз. При включении света вторым ПВ в конце коридора, свет включиться, но кнопка первого ПВ не поменяет свою позицию и теперь, нажав её вниз, свет погаситься, а не включиться, так как он и так уже горит.

Разновидности проходных и перекрёстных выключателей

Классификация перекрёстных и ПВ устройств не отличается от разделения на различные виды обычных выключателей.

Устройства для управления освещением из разных мест по принципу работы делят на следующие типы:

• Клавишные.
• Поворотные.
• Сенсорные.
• Рычажные.
• С пультом ДУ.

По количеству клавиш ПВ бывают одно-, двух-, трехклавишные и такими же бывают перекрёстные выключатели.

По способу монтажа:

• Накладной. Эти модели устанавливаются поверх стены, для этого не требуется пробивать её и монтировать дополнительный блок. Главным достоинством наружных выключателей является простота монтажа, но у них высокая чувствительность к физическим воздействиям.
• Встроенный. Эти модели монтируются внутри стены, в которой ранее проделываются специальные отверстия, соответствующие коробке выключателя.

Проходные и перекрёстные выключатели, управляющие одним светильником, устанавливаются всегда одного вида и типа. Т.е. если проходные выключатели двухклавишные, то промежуточные также должны быть с двумя клавишами.

Достоинства и недостатки ПВ

Положительные моменты проходных и перекрёстных устройств:

• Не нуждаются во вспомогательных элементах и месте в электрическом щитке.
• Высокая надёжность, благодаря отсутствию автоматики.
• Простота схемы, обеспечена тем, что в ней не присутствуют какие-либо сложные устройства.
• Лёгкость и практичность в управлении освещением.

Недостатки выключателей этого типа:

• Использование трехжильного провода. Количество проводов и их длина прямо зависят от количества клавиш (в случае с клавишным ПВ) и числа самих устанавливаемых выключателей в помещении. Большое количество длинных проводов усложняет схему и затрудняет установку.
• Нет фиксированного положения кнопок. Некоторым людям к этой особенности нужно привыкнуть, поэтому определённое время им неудобно пользоваться ПВ.

При помощи проходных и перекрёстных выключателей чаще всего организовывают управление осветительными устройствами в длинных коридорах, спальнях, на лестничных пролётах, садовых дорожках и т.п.

Похожие темы:

Проходной выключатель. Схема подключения

Где устанавливают проходной выключатель?

Проходной выключатель оказывает отличную услугу — возможность включать и выключать освещение из разных мест. Сделаны такие выключатели для удобства, например: дом двухэтажный и, как полагается, есть сообщение между этажами с помощью лестниц.

Абсолютно неудобно выключить освещение внизу, а затем подниматься по темной лестнице, и наоборот. Теперь возможно так: включил на втором этаже, а выключил на первом, и наоборот. В этом случае, обычный выключатель не подойдет, у простого выключателя два контакта в одноклавишном выключателе, тогда как у проходного выключателя три контакта для подключения проводов. Если вы думаете использовать проходной выключатель из трех мест, один из них должен быть с подключением проводов  на четыре контакта.

Принцип работы проходного выключателя

В проходных выключателях происходит коммутация двух реверсных проводников, с одного выключателя на другой. Так как реверсные проводники проходят  через распределительную коробку, их соединяют клеммами. Затем, на один выключатель подается фазный питающий проводник, а с другого выключателя фазный питающий проводник соединяется с фазным проводником освещения. Для проходных выключателей обязательно используется трехжильный провод. 

Схема проходного выключателя из двух мест

проходной выключатель. Схема подключения

Схема проходного выключателя из трех мест

Если вы захотите больших удобств, к примеру, включать и выключать из трех мест, тогда один из выключателей понадобиться на четыре контакта как это было сказано раннее. Для среднего проходного выключателя требуется четыре жилы проводов.

Где целесообразно применять проходной выключатель?

• Длинный коридор. Один выключатель установить в начале коридора а другой в конце.
• Межэтажная лестница. Установить выключатель на первом этаже и на втором.
• Спальная комната. Ставим выключатель при входе в комнату, а второй устанавливаем над  кроватью или рядом.
• Проходные выключатели можно использовать для уличного освещения, подвальных помещений, беседок и т.д.

Проходные переключатели без проводов

Есть еще один вариант для управления освещением, для которого провода не нужны. Управление освещением происходит с помощью радиосигнала. Действует это следующим образом: выключатели подают радиосигнал на реле управления, который соединен с источником освещения и, таким образом, включаем и выключаем освещение. Это так же просто как и работа с пультом управления для телевизора.

Принцип работы галогенной лампы.

Оцените качество статьи:

Как выбрать проходной выключатель: разбор видов и маркировка

Просмотров: 190

Для управления приборами освещения на лестнице либо в длинном коридоре обычная схема с одним устройством «включения/выключения» не подходит. Чтобы выключить свет в такой ситуации, придется идти обратно к единственному в помещении переключателю.

Здесь более практичен проходной выключатель, позволяющий управлять лампочками с двух мест. Подобное устройство сложней смонтировать, но зато оно гораздо удобней в применении.

Содержание статьи:

• Выбор приборов: выключатели vs переключатели
• Виды бытовых коммутирующих устройств
  • Маркировка на корпусе переключателя
• Управление освещением с нескольких мест
  • Схема #1: для включения света с двух точек
  • Схема #2: для двух светильников
  • Схема #3: для нескольких выключателей
• Выводы и полезное видео по теме

Выбор приборов: выключатели vs переключатели

Прежде чем идти в магазин светотехники за необходимыми материалами, вначале надо разобраться в терминологии и различных приборах коммутации электричества.

Для большинства начинающих электриков что выключатель, что переключатель – это одно и то же. Однако они только внешне похожи друг на друга. По принципу действия эти устройства различаются кардинально.

Бытовые как выключатели, так и переключатели для света  выглядят одинаково и имеют единообразные корпуса, но предназначены для принципиально разных схем соединения

Обычный «ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ» представляет собой простейший размыкающий/замыкающий электрическую цепь ключ. У него один входящий и один выходящий провод. Плюс есть двух- и трехклавишные устройства с большим количеством контактов. Однако это просто два или три собранных вместе в едином корпусе выключателя.

«ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ» – это коммутирующее устройство, в котором одна входящая электроцепь переключается на одну из нескольких выходящих цепей. Нередко подобный прибор также называют «перекидным выключателем», так как у него имеется клавиша для перекидывания контактов из одного положения в другое.

По минимуму в таком одноклавишном приборе три контакта (один входящий и пара выходящих). Если клавиш две, то клемм уже шесть (пара на входе и четыре на выходе).

Под термином «ПРОХОДНОЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ» понимается несколько переключателей, соединенных между собой по определенной схеме. Подобный коммутатор предназначен для включения/выключения единого источника света сразу из нескольких точек в помещении или огороженной территории с освещением.

Сделать из классических выключателей «проходной» прибор, чтобы сэкономить на покупке, невозможно, для этого необходимо использовать исключительно переключатели

В итоге  двухконтактный выключатель предназначен для разрыва одной электрической цепи с фазой, посредством которой запитана лампочка освещения. А трехконтактный переключатель используется для создания новых отдельных контуров электропитания. Первый вариант нужен для прекращения подачи тока по какой-либо цепи, а второй – для переключения между цепями.

Внешне оба устройства выглядят абсолютно одинаково. Это корпус с одной или несколькими клавишами. При этом переключатель применять в режиме выключателя можно, а наоборот нет. Сделать из двухконтактного прибора трехконтактный невозможно. А вот исключить использование одной из цепей вполне допустимо. Но для организации управления светом из нескольких точек надо покупать только переключающие устройства с тремя и более контактами.

Виды бытовых коммутирующих устройств

Переключатели бывают кнопочные, клавишные и поворотные. Первый вариант обычно используется только в качестве звонка у входной двери. Он для управления освещением не подходит. А вот второй тип для включения/выключения света в жилом доме – как раз то, что надо. Поворотная разновидность больше предназначена для производственных и подсобных помещений. У таких изделий не слишком презентабельный внешний вид.

По количеству клавиш переключатели бывают:

• одноклавишными;
• двухклавишными;
• трехклавишными.

Они делятся на обычные (проходные), комбинированные и перекрестные (промежуточные). Первые имеют три контакта. У вторых эта тройка клемм увеличивается умножением на число клавиш. А у третьих входов и выходов по два. Последние предназначены для схем не с двумя, а несколькими точками включения света.

По типу управления в частных домах выключатели освещения обычно применяются стандартные клавишные, но есть и модели с сенсорами и дистанционным управлением

По схеме подвода проводов выключатели бывают для открытой (накладные изделия) и скрытой (встроенные аналоги) проводки. Первые крепятся на стене дюбель-саморезами, а вторые фиксируются в подрозетниках с помощью распирающих ножек.

При выборе переключателей для подсоединения по схеме проходного выключателя необходимо грамотно подобрать количество клавиш (на каждую подключаемую группу по одной). Если точек управления в планах делать две, то потребуется лишь пара обычных трехконтактных устройств. Если этих точек нужно больше, то на каждое такое место для включения в единую систему придется дополнительно брать промежуточный перекрестный прибор.

В подавляющем большинстве случаев клавиша бытового переключателя имеет два положения на замыкание одной из цепи. Но встречаются и модификации с нулевым серединным состоянием. При таком положении оба контура оказываются разорванными.

Маркировка на корпусе переключателя

На части выключателя, где расположены контакты, обычно имеется специальная маркировка с указанием характеристик коммутирующего изделия. Как минимум, это номинальные напряжение и ток, а также степень защищенности по IP и обозначения зажимов для проводов.

Если переключатель подбирается для схем с люминесцентными лампами, то в его маркировке должны присутствовать буквы «X» или «AX» (на обычных стоит только «А»)

При включении света в люминесцентных светильниках в цепи возникает резкий всплеск пускового тока. Если применяются лампочки светодиодные или накаливания, то этот скачок выходит не таким большим. В противном случае выключатель должен быть рассчитан на подобные высокие нагрузки, иначе есть риск обгорания контактов в его зажимах.

Потому-то так важно для люминесцентных электроламп выбирать специальные переключатели.

Для установки в спальне или коридоре вполне подойдет переключатель с IP03. Для ванных комнат вторую цифру лучше поднимать до 4 или 5. А если коммутирующее изделие устанавливается на улице, то степень защиты должна быть не ниже IP55.

Контактные зажимы для электропроводов на переключателе могут быть:

• винтовыми с прижимной пластиной и без нее;
• безвинтовыми пружинными.

Первые более надежны, а вторые сильно упрощают выполнения электромонтажа. Причем самый оптимальный вариант – это винтовые зажимы с дополнением в виде прижимной пластины. Они при затягивании не разрушают жилу провода кончиком винта.

По ГОСТовским требованиям, если проводник имеет сечение до 1,5 мм, то использовать для его соединения с выключателем винтовой зажим, в котором конец винта проворачивается по жиле, недопустимо

Также в маркировке переключателей присутствуют обозначения клемм:

1. «N» – для нулевого рабочего проводника.
2. «L» – для проводника с фазой.
3. «ЗЕМЛЯ» – для нулевого под заземление защитного проводника.

Плюс обычно с помощью «I» и «O» указывается положение клавиши на режимах «ВКЛЮЧЕНО» и «ВЫКЛЮЧЕНО». Еще на корпусе могут присутствовать логотипы производителя и названия изделий.

Управление освещением с нескольких мест

Схем монтажа переключателей для включения света с разных концов коридора существует несколько. Самая простая из них подразумевает наличие клавиш выключателей в двух удаленных друг от друга местах помещения и одной линии питания светильников. Если точек включения освещения необходимо сделать более двух, то разводка электропроводов выйдет несколько сложнее. Но и здесь ничего особого мудрого тоже нет.

Если следовать представленным схемам подключения переключателей, то особых проблем с организацией управления светильником из нескольких точек не возникнет – надо лишь не перепутать жилы

Если с помощью проходного выключателя планируется подавать напряжение на люстру с двумя или тремя раздельными наборами лампочек, то схема несколько усложнится. Здесь придется монтировать переключатели с несколькими клавишами, а клемм для проводов там гораздо больше.

Схема #1: для включения света с двух точек

Проще всего организовать управление осветительным прибором с двух разных мест в помещении. Для этого понадобится лишь пара стандартных переключателей и несколько метров электропроводки. Плюс потребуется соблюдать простейшие правила электромонтажа, чтобы исключить поражения током и гарантировать безопасность эксплуатации всей системы в дальнейшем.

Схема «проходного коридорного выключателя» с двумя переключателями – самая популярная, ее повсеместно используют в коридорах и спальнях, а также на лестницах и верандах

При реализации такой разводки выхода обоих переключателей соединяются парой жил с получением двух раздельных питающих цепей. Затем на вход одного коммутирующего изделия подсоединяется провод с фазой, а на вход второго – отвод до лампочки.

В результате при любом положении обеих клавиш общая цепь питания «проходного выключателя» получится либо разорвана, либо соединена. Свет можно будет включать и выключать из двух разных точек. Такое решение позволяет запитать напряжением осветительный прибор при включении лишь какой-либо одной клавиши. Вторая, с другой стороны помещения, при этом всегда коммутирует одну из существующих линий.

Схема #2: для двух светильников

Первая схема является самой простой и дешевой в реализации. Ее применяют чаще всего. Однако если светильников в помещении несколько или лампочки в люстре разведены на две группы, то подобный вариант проходного выключателя не подойдет.

Если требуется подать питание на две отдельные линии ламп освещения, то придется прибегнуть к монтажу двухклавишных переключателей с шестью контактами каждый

По технологии монтажа и применяемым устройствам данная схема практически повторяет первый базовый вариант. Только проводов в этом случае прокладывать придется больше. И чтобы хоть немного на них сэкономить, питающий провод на первый в цепи переключатель рекомендуется делать с перемычкой. Тянуть пару отдельных жил от распределительной коробки выйдет слишком накладно.

Если линий с лампами три, то двухклавишные переключатели меняются на трехклавишные аналоги. Во всем остальном схема подсоединения проводов остается прежней, только их количество увеличивается.

Схема #3: для нескольких выключателей

С двумя точками включения света и одной или несколькими группами освещения все достаточно просто. Там нужна проводка и пара переключателей. А вот при необходимости организовать управление из нескольких мест придется приобретать еще один тип переключающих устройств.

Если выключателей для одного светильника надо установить несколько, то без перекрестного переключателя не обойтись. В этом приборе одна из цепей является транзитной

В такой схеме крайние переключатели ставятся обычные проходные, как в первом случае. А между ними потом монтируется перекрестный аналог с четырьмя клеммами подсоединения электропроводки. При нажатии на клавишу в таком коммутирующем устройстве происходит размыкание соединенных контактов и сразу же перекрестное их замыкание в новую питающую цепь.

Помимо одноклавишных перекрестных переключателей существуют приборы и с большим количеством клавиш. Они предназначены для схем с несколькими группами лампочек. Однако в этом случае жил к клеммам придется подсоединять гораздо больше. И здесь крайне важно ничего не напутать. За правильностью электромонтажа при такой разводке необходимо следить особо внимательно.

Если нужна еще одна точка «включения/выключения», то устанавливается еще один перекрестник с последовательным подключением проводов к уже имеющимся

Электрики рекомендуют соединять переключатели между собой через распределительную коробку. Однако гораздо проще сделать это напрямую посредством двухжильного провода.

Практика показывает, что подобное соединение более целесообразно и норм электротехники не нарушает. А расход электропроводов при нем сокращается серьезно.

Выводы и полезное видео по теме

Нюансов подключения переключателей так, чтобы освещением можно было управлять с нескольких точек, немного. Но они есть. И упускать их по незнанию их вида при выполнении монтажа нельзя. Чтобы Вам проще было разобраться во всех тонкостях описанных выше схем, мы рекомендуем обязательно просмотреть приведенные ниже видеоматериалы.

Все о проходных выключателях – принципы работы и монтаж:

Как подключить двухклавишный переключатель:

Схема подключения проходных (перекидных) выключателей через распределительную коробку:

Использование проходных выключателей сильно упрощает управление освещением в большом помещении, делая этот процесс более удобным. Самостоятельно смонтировать такую систему из нескольких переключателей и проводов несложно. Надо лишь правильно подобрать комплект необходимых коммутирующих устройств.

Проходной выключатель или импульсное реле?

Приветствую вас, уважаемые посетители сайта elektrik-sam.info!

В настоящее время все больше и больше применяются схемы управления освещением, когда светильник, люстра, подсветка или другой источник света включаются не как обычно, одним выключателем, а двумя, тремя и более, установленными в разных местах.

Это очень удобно, особенно при наличии длинных коридоров — можно включить свет с одной стороны и выключить с другой.

При построении схем управления освещением из нескольких мест в основном используют два подхода:

— с использованием проходных и перекрестных выключателей;

— с использованием импульсных реле.

Давайте рассмотрим отличительные особенности каждого из этих подходов.

 

При использовании проходных выключателей, питание от электрического щита подводится к ответвительной коробке, а от нее уже к выключателям.

Используется как минимум трехжильный провод, чем больше выключателей, тем больше длина провода.

При использовании двухклавишных проходных выключателей (в них используется шесть контактов) увеличивается количество и длина проводов, что усложняет схему  и затрудняет монтаж.

Проходные выключатели непосредственно замыкают и размыкают цепь нагрузки, через них проходит ток светильника, поэтому сечение провода должно соответствовать мощности нагрузки (обычно 1,5 мм²).

Обычные выключатели имеют фиксированное положение «ВКЛ.» (обычно клавиша нажата вверх) и «ВЫКЛ.» (клавиша нажата вниз). Проходные выключатели не имеют фиксированного положения, в одном из положений могут быть включены или выключены, в зависимости от положения других выключателей, управляющих этим же светильником. Несколько неудобно, требует привыкания.

Не требуют  никаких дополнительных элементов и места в электрощите, только выключатели, установленные в подрозетники.

Проходные выключатели довольно надежны в эксплуатации, поскольку не содержат никаких элементов автоматики.

При использовании импульсных реле применяют кнопочные выключатели, которые подключаются параллельно. Вместо кнопочных выключателей можно использовать обычные подпружиненные кнопки для электрических звонков или кнопки управления жалюзи.

Между собой кнопочные выключатели соединяются двухжильным проводом. При управлении светильником из большого количества мест это дает возможность сократить расходы по прокладке многожильного провода.

Поскольку выключатели управляют обмоткой реле, а нагрузка подключается через силовые контакты, обычно достаточно провода сечением 0,5 мм².

По способу установки (форм-фактор) импульсные реле обычно выпускаются для монтажа в электрическом щите на DIN-рейку или же навесной вариант для установки в ответвительную коробку, за подвесным потолком и т.д. Более распространен первый тип — для монтажа на DIN-рейку. В этом случае провода от светильников и провода от кнопочных выключателей заводятся непосредственно в электрический щит, соответственно приводя к увеличению количества модулей в щите (и соответственно его габаритам).

Импульсные реле некоторых производителей чувствительны к перепадам напряжения в питающей сети. Это может приводить к ложным срабатываниям.

Импульсные реле позволяют создавать схемы управления практически неограниченным количеством групп освещения, зависит от количества установленных реле.

Можно создавать централизованное управление освещением, когда, например, выходя из дома, нажатием на один выключатель, можно выключить свет во всем доме. В многоэтажных домах можно выключать свет отдельно на каждом этаже или же сразу во всем доме.

Как видно, каждый из изложенных подходов к управлению освещением имеет свои преимущества и недостатки.

Оба подхода очень подробно и детально рассмотрены в книге «Управление освещением из нескольких мест».

 

Множество понятных монтажных схем с подробным описанием, покажут вам куда какой провод подводить и  как подключать.

Отличие проходных от перекрестных выключателей

Часто те люди, которые хотят провести в своём жилище электрическую проводку, выбирают выключатель, руководствуясь собственным вкусом. Люди смотрят на его дизайнерское оформление, цвет, качество материала, из которого он сделан. Потом они приносят выбранный выключатель домой, и начинаются проблемы. Почему? Да потому, что оказывается, выключатели то все разные, и выбирать их надо не по их внешнему виду, а по их рабочему функционалу.

 

Промышленность выпускает выключатели трёх типов функционирования: проходные, обычные, перекрёстные (или иначе промежуточные). В чём же разница между ними? Ниже будут описаны все три вида этих устройств.

 

Обычный выключатель

 

Работа обычного выключателя осуществляется при регулировании из одной точки. Проще говоря, человек нажимает на выключатель, чтобы погасить свет, и электрическая цепь, о которой знают дети из уроков физики, разрывается. Когда человек включает свет, электрическая цепь, наоборот восстанавливается. Проще прибора для этой цели и придумать нельзя. Обычный выключатель можно использовать везде: и в жилом помещении и на производстве. Устанавливается такой прибор легко и быстро.

 

Проходной выключатель

 

Данный тип выключателей устроен гораздо сложнее. Правильнее назвать эту вещь не выключатель, а переключатель. Данный прибор не просто выключает электричество, а переключает его, то есть заставляет электрический ток течь в другое русло. Данный вид выключателя-переключателя регулирует поступление электрического тока уже не с одной, а с двух точек. То есть цепь не прерывается, а просто электричество перенаправляется в другое место. На примере это выглядит так: Заходит человек в длинный коридор, включает свет. Проходит в другой конец помещения, и щёлкая там уже другим выключателем, гасит электричество.

 

Однако, не надо думать, что данный вид выключателей удобен только для больших помещений, чтобы людям не пришлось много ходить, включая или выключая свет. Современные дизайнеры помещений советуют устанавливать их и в простых квартирах. Особенно в последнее время популярны такие приборы в спальных комнатах. К примеру, заходит человек, включает свет, готовится ко сну. Чтобы лечь в кровать, электричество надо выключить, а потом идти в темноте. Неудобно, можно наткнуться на мебель, особенно если человек приехал к кому-то в гости и в помещении впервые. А с таким выключателем можно погасить свет, уже лёжа на кровати. Очень удобно. Однако, для установки такой системы лучше нанять профессионала.

 

Перекрёстный (промежуточный) выключатель

 

Такие выключатели позволяют управлять электрическим токам с трёх и более точек. Перекрёстный выключатель показан как для больших просторных помещений, так и для обычных домов и квартир. Например, часто его монтируют в современных спальнях. Один выключатель ставится на входе в помещение, а два других, по сторонам двуспальной кровати. Включить или выключить освещение можно с каждой из этих точек. Кто-то скажет, что эта излишняя роскошь, а кто-то наоборот сочтет это очень комфортным и рациональным.

 

При монтаже подобной системы используются как проходные, так и перекрёстные выключатели. Причём проходные идут по бокам схемы, а перекрёстный выключатель устанавливается между ними. И если установить, к примеру, на входе в электрическую цепь, выключатель не правильного типа (вместо проходного — перекрёстный или обычный), то система работать не будет. Тут без помощи опытного специалиста не обойтись.

 

Если подвести итоги, то технические характеристики всех видов выключателей заставляют того, кто занимается монтажом электропроводки, принимать во внимание следующие моменты:

 

1. Промежуточные и проходные выключатели при установке могут выполнять функции обычного выключателя. Однако, в более сложной электрической цепи, промежуточный выключатель не сможет выполнять функции проходного выключателя.
2. Если монтируется электрическая цепь, где включение будет более чем с трёх точек, то по краям устанавливаются проходные выключатели, а переходные только между ними (за это их и именуют промежуточными).
3. При установке электрической схемы, в состав которой планируется включить проходные или перекрёстные переключатели, понадобится большее количество кабеля, так как ток идёт по нескольким направлениям, а выключатели просто перенаправляют его.

 

Поэтому очень важно уточнить тип выключателя во время у продавца, чтобы избежать лишних проблем. Тип выключателя также указывают в сопроводительных документах. При сильных сомнениях можно попросить данную документацию у продавца.

 

И если человек не электрик по профессии, то для правильного монтажа сложной цепи с выключателями разных типов, лучше и безопаснее будет пригласить специалиста.

Принцип работы емкостного реле уровня

Принцип работы емкостного реле

Конденсатор — это устройство с двумя выводами, которое состоит из двух проводящих тел, разделенных непроводящим (диэлектрическим) материалом. Ниже показан простой конденсатор, состоящий из двух пластин. Упрощенное выражение для емкости этой конструкции является:

Для создания более удобной геометрии для датчиков пластины (или электроды) могут быть расположены различными способами.Хотя это усложняет приведенное выше выражение для емкости, общая взаимосвязь между переменными остается прежней. Как показано ниже, электроды расположены в одной плоскости. Этого можно добиться разными способами. Электрическое поле излучается от электродов.

Если диэлектрик остается постоянным, емкость также остается постоянной. При изменении диэлектрика, естественно, изменяется и емкость. В емкостных датчиках приближения эти два электрода соединены вместе и интегрированы в высокочастотный осциллятор.В состоянии «без цели» осциллятор настроен на покой. Когда цель входит в электрическое поле, увеличивая емкость, начинается колебание. Когда амплитуда достигает достаточно высокого уровня, изменение состояния сигнала срабатывает.

Два основных семейства конфигураций электродов используются для стандартных приложений:

Диэлектрический тип (D-тип)

Емкостные датчики приближения сконфигурированы, как показано ранее, с двумя чувствительными электродами, интегрированными в генератор. Чувствительное поле выступает в сторону от поверхности датчика, и попадание любого объекта в чувствительное поле увеличит емкость, что приводит к колебаниям. Такие датчики обнаруживают все материалы, изолирующие или проводящие. Эти датчики часто называют «экранированными», и их можно устанавливать заподлицо.

Проводящий тип (L-тип)

Емкостные датчики приближения сконфигурированы только с одним чувствительным электродом, встроенным в генератор. Проникновение проводящего материала в поле создает второй электрод связи, который затем вызывает колебания.Такие датчики отличные для «просмотра» изолирующего материала, такого как резина, стекло или бумага, для обнаружения проводящего материала, такого как вода или металл. Эти датчики часто называют «неэкранированными», и их нельзя устанавливать заподлицо.

Мы также включили компенсационный электрод во все емкостные проксимити. Этот электрод встроен в генератор и предназначен только для обнаружения загрязняющих элементов. Как только обнаруживается накопление загрязняющих веществ, эффект компенсируется чтобы избежать ложного срабатывания.Способность электродов любой конфигурации определять большие расстояния является функцией обнаруживаемого материала. Чувствительность проводящих материалов обеспечивает максимальное расстояние срабатывания при любой емкостной близости датчик. Возможности обнаружения диэлектрических материалов зависят от диэлектрической проницаемости материала и массы материала в поле восприятия. К таким материалам следует применять коэффициент уменьшения расстояния срабатывания.

Прямой или перекрестный кабель

Кабели Ethernet

могут быть прямыми или перекрестными.Прямой переход является наиболее распространенным типом и используется для подключения компьютеров к концентраторам или коммутаторам. Скорее всего, это то, что вы найдете, когда пойдете в местный компьютерный магазин и купите соединительный кабель. Перекрестный кабель Ethernet чаще используется для подключения компьютера к компьютеру, и его может быть немного сложнее найти, поскольку они используются не так часто, как прямой кабель Ethernet. Тогда в чем разница между прямым и перекрестным кабелем? Прочтите этот пост, чтобы найти ответ.

T568A и T568B Стандартная схема подключения
Разъем RJ45 представляет собой модульный 8-ми контактный 8-контактный разъем, используемый для оконечной нагрузки соединительного кабеля Cat5e или кабеля Cat6. Распиновка — это определенное расположение проводов, определяющее, как должен быть завершен разъем. ANSI, TIA и EIA признают два стандарта прокладки кабелей Ethernet. Первый — это стандарт проводки T568A, а второй — T568B. T568B превзошел 568A и рассматривается как стандартная схема подключения для структурированных кабелей на основе витой пары.Если вы не уверены, что использовать, выберите 568B.

Прямой и кроссоверный кабель

Что такое прямой кабель?

Прямой кабель — это тип кабеля витой пары, который используется в локальных сетях для подключения компьютера к сетевому концентратору, например маршрутизатору. Этот тип кабеля также иногда называют патч-кабелем и является альтернативой беспроводным соединениям, когда один или несколько компьютеров получают доступ к маршрутизатору через беспроводной сигнал.На прямом кабеле штыри совпадают. Для прямого кабеля используется один стандарт проводки: на обоих концах используется стандарт проводки T568A или на обоих концах используется стандарт проводки T568B. На следующем рисунке показан прямой кабель, оба конца которого подключены в соответствии со стандартом T568B.

Что такое перекрестный кабель?
Перекрестный кабель Ethernet — это тип кабеля Ethernet, используемый для прямого соединения вычислительных устройств. В отличие от прямого кабеля, перекрестный кабель RJ45 использует два разных стандарта проводки: на одном конце используется стандарт проводки T568A, а на другом конце — стандарт проводки T568B.Внутренняя разводка перекрестных кабелей Ethernet меняет местами передачу и прием сигналов. Чаще всего он используется для подключения двух устройств одного типа: например, два компьютера (через контроллер сетевого интерфейса) или два коммутатора друг к другу.

Прямой или перекрестный кабель, какой выбрать?
Прямой или перекрестный кабель, какой выбрать? Обычно прямые кабели в основном используются для подключения разнородных устройств. А перекрестные кабели используются для подключения подобных устройств.
Используйте прямой кабель Ethernet для следующих кабелей:

• Переключиться на роутер
• Переключиться на ПК или сервер
• Концентратор к ПК или серверу

Используйте перекрестные кабели для следующих кабелей:

• Переключатель на переключатель
• Переключиться на хаб
• От концентратора к концентратору
• Маршрутизатор к маршрутизатору
• Порт Ethernet маршрутизатора к ПК NIC
• ПК к ПК

Заключение по прямому и перекрестному кабелю

Прямой и перекрестный кабели подключаются по-разному.Один из простых способов узнать, что у вас есть, — это посмотреть на порядок цветных проводов внутри разъема RJ45. Если порядок расположения проводов на обоих концах одинаковый, значит, у вас прямой кабель. Если нет, то, скорее всего, это перекрестный кабель или неправильно подключен. В настоящее время прямой кабель гораздо более популярен, чем перекрестный, и широко используется людьми. FS.COM предоставляет полный спектр кабелей Ethernet Cat5e, Cat6, Cat6a и Cat7 с различными вариантами длины и цветов.Ищите соединительные кабели Ethernet, просто приходите на FS.COM!

Статьи по теме: Типы кабелей
Ethernet — Cat5e, Cat6, Cat6a и Cat7 Патч-кабель
и перекрестный кабель: в чем разница?
Быстрый просмотр кабелей Ethernet Cat5, Cat5e и Cat6

: Глава 6. Как работает коммутатор :: Первый этап коммутации LAN :: Сеть :: eTutorials.org

Коммутаторы LAN характеризуются поддерживаемым ими методом пересылки, таким как коммутатор с промежуточным хранением, cut- через коммутатор или безфрагментный коммутатор.В методе переключения с промежуточным хранением проверка ошибок выполняется по кадру, и любой кадр с ошибками отбрасывается. При использовании метода сквозной коммутации для кадра не выполняется проверка ошибок, что делает пересылку кадра через коммутатор быстрее, чем переключатели с промежуточным хранением.

Коммутация с промежуточным хранением

Коммутация с промежуточным хранением означает, что коммутатор LAN копирует каждый полный кадр в буферы памяти коммутатора и вычисляет циклический контроль избыточности (CRC) на наличие ошибок.CRC — это метод проверки ошибок, который использует математическую формулу, основанную на количестве битов (единиц) в кадре, чтобы определить, содержит ли полученный кадр ошибки. Если обнаружена ошибка CRC, кадр отбрасывается. Если кадр не содержит ошибок, коммутатор пересылает кадр через соответствующий интерфейсный порт, как показано на рисунке 6-7.

Рисунок 6-7. Коммутатор с промежуточным хранением, отбрасывающий кадр с неверным CRC

[Просмотреть полноразмерное изображение]

Фрейм Ethernet отбрасывается, если он меньше 64 байтов в длину, короткое замыкание или если длина фрейма больше 1518 байтов, гигантский, как показано на рисунке 6-8.

Рисунок 6-8. Рунты и гиганты в Switch

[Просмотреть изображение в полном размере]

note

Некоторые коммутаторы могут быть настроены для передачи гигантских или jumbo-кадров.

Если кадр не содержит ошибок и не является коротышкой или гигантом, коммутатор LAN ищет адрес назначения в своей таблице пересылки или коммутации и определяет исходящий интерфейс. Затем он пересылает кадр по направлению к месту назначения.

Операция переключения с промежуточным хранением

Коммутаторы с промежуточным хранением сохраняют весь кадр во внутренней памяти и проверяют кадр на наличие ошибок, прежде чем пересылать кадр по назначению. Операция переключения с промежуточным хранением обеспечивает высокий уровень безошибочного сетевого трафика, поскольку ошибочные кадры данных отбрасываются, а не пересылаются по сети, как показано на рисунке 6-9.

Рисунок 6-9. Коммутатор с промежуточным хранением проверяет каждый кадр на наличие ошибок перед пересылкой в ​​целевой сегмент сети

[Просмотреть полноразмерное изображение]

Коммутатор с промежуточным хранением, показанный на рисунке 6-9, проверяет каждый полученный кадр на наличие ошибок, прежде чем пересылать его в сегмент сети назначения кадра.Если кадр не проходит эту проверку, коммутатор отбрасывает кадр из своих буферов, и кадр помещается в пресловутую битовую корзину.

Недостатком метода коммутации с промежуточным хранением является производительность, поскольку коммутатор должен сохранить весь фрейм данных перед проверкой ошибок и пересылкой. Эта проверка ошибок приводит к высокой задержке переключения (задержке). Если подключено несколько коммутаторов, и данные проверяются в каждой точке коммутатора, в результате может пострадать общая производительность сети.Еще один недостаток коммутации с промежуточным хранением заключается в том, что коммутатору требуется больше циклов памяти и процессора (центрального процессора, ЦП) для выполнения детальной проверки каждого кадра, чем при переключении через сквозное или безфрагментное переключение.

Прорезное переключение

При сквозной коммутации коммутатор LAN копирует в свою память только MAC-адрес назначения, который находится в первых 6 байтах кадра, следующего за преамбулой. Коммутатор ищет MAC-адрес пункта назначения в своей таблице коммутации, определяет порт исходящего интерфейса и пересылает кадр в пункт назначения через назначенный порт коммутатора.Сквозной коммутатор уменьшает задержку, поскольку коммутатор начинает пересылку кадра, как только он считывает MAC-адрес назначения и определяет исходящий порт коммутатора, как показано на рисунке 6-10.

Рисунок 6-10. Сквозной коммутатор проверяет каждый заголовок кадра перед пересылкой в ​​целевой сегмент сети

[Просмотр полноразмерного изображения]

Сквозной коммутатор, показанный на рисунке 6-10, проверяет заголовок каждого принятого кадра, чтобы определить пункт назначения, прежде чем пересылать его в сегмент сети назначения кадра.Кадры с ошибками и без них пересылаются в операциях сквозного переключения, оставляя обнаружение ошибок кадра намеченному получателю. Если принимающий коммутатор определяет, что кадр содержит ошибки, кадр выбрасывается в битовую корзину, где впоследствии кадр удаляется из сети.

Сквозная коммутация была разработана для уменьшения задержки в кадрах обработки коммутатора, когда они поступают на коммутатор и пересылаются на порт коммутатора назначения. Коммутатор втягивает заголовок кадра в свой буфер порта.Когда MAC-адрес назначения определяется коммутатором, коммутатор пересылает кадр из правильного порта интерфейса в предполагаемое место назначения кадра.

Сквозная коммутация снижает задержку внутри коммутатора. Однако, если кадр был поврежден при передаче, коммутатор все равно пересылает плохой кадр. Пункт назначения получает этот плохой кадр, проверяет CRC кадра и отбрасывает его, заставляя источник повторно отправить кадр. Этот процесс тратит впустую полосу пропускания, и, если он происходит слишком часто, пользователи сети испытывают значительное замедление работы сети.Напротив, коммутация с промежуточным хранением предотвращает пересылку ошибочных кадров по сети и обеспечивает качество обслуживания (QoS), управляющее потоком сетевого трафика.

note

Современные коммутаторы не страдают сетевой задержкой, с которой работали старые (устаревшие) коммутаторы. Это сводит к минимуму влияние задержки переключения на ваш трафик. Современные коммутаторы лучше подходят для среды с промежуточным хранением.

Режим сквозного переключения

Сквозные коммутаторы не выполняют проверку ошибок кадра, потому что коммутатор ищет только MAC-адрес назначения кадра и пересылает кадр на соответствующий порт коммутатора.Сквозное переключение приводит к низкой задержке переключения. Однако недостатком является то, что плохие кадры данных, а также хорошие кадры отправляются по назначению. На первый взгляд, это может показаться неплохим, потому что большинство сетевых карт по умолчанию выполняют собственную проверку кадров, чтобы гарантировать получение хороших данных. Вы можете обнаружить, что если ваша сеть разбита на рабочие группы, вероятность плохих кадров или коллизий может быть минимизирована, что, в свою очередь, сделает сквозное переключение хорошим выбором для вашей сети.

Коммутация без фрагментов

Коммутация без фрагментов, также известная как коммутация без прерывания , представляет собой гибрид сквозной коммутации и коммутации с промежуточным хранением.Безфрагментная коммутация была разработана для решения проблемы поздних коллизий.

примечание

Напомним, что когда передачи двух систем происходят одновременно, результатом является коллизия. Коллизии являются частью обмена данными по Ethernet и не подразумевают ошибок. Поздняя коллизия похожа на коллизию Ethernet, за исключением того, что она возникает после того, как все хосты в сети должны были заметить, что хост уже осуществляет передачу. Поздняя коллизия указывает, что другая система попыталась передать после того, как хост передал по крайней мере первые 60 байтов своего кадра. Поздние коллизии часто возникают из-за того, что локальная сеть Ethernet слишком велика и, следовательно, ее необходимо сегментировать. Поздние коллизии также могут быть вызваны неисправными сетевыми устройствами в сегменте и несоответствием дуплекса (например, полудуплекс / дуплекс) между подключенными устройствами.

Операция переключения без фрагментов

Коммутация без фрагментов работает как сквозная коммутация, за исключением того, что коммутатор в режиме без фрагментов сохраняет первые 64 байта кадра перед пересылкой.Коммутация без фрагментов может рассматриваться как компромисс между коммутацией с промежуточным хранением и сквозной коммутацией. Причина, по которой переключение без фрагментов сохраняет только первые 64 байта кадра, заключается в том, что большинство сетевых ошибок и коллизий происходит в течение первых 64 байтов кадра.

note

Различные методы лучше работают в разных точках сети. Например, сквозная коммутация лучше всего подходит для ядра сети, где ошибок меньше, а скорость имеет первостепенное значение. Промежуточное хранение лучше всего подходит на уровне доступа к сети, где находится большинство сетевых проблем и пользователей.

Коммутация уровня 3

Коммутация уровня 3 — еще один пример коммутации без фрагментов. До сих пор это обсуждение было сосредоточено на коммутации и мостовом соединении на уровне канала данных (Уровень 2) модели взаимодействия открытых систем (OSI). Когда впервые была разработана мостовая технология, было непрактично строить мосты с проводной скоростью с большим количеством высокоскоростных портов из-за затрат на производство.Благодаря усовершенствованной технологии многие функции, ранее реализованные в программном обеспечении, были перенесены в аппаратное обеспечение, что повысило производительность и позволило производителям создавать недорогие коммутаторы со скоростью проводной сети.

В то время как мосты и коммутаторы работают на уровне канала данных (OSI Layer 2), маршрутизаторы работают на сетевом уровне (OSI Layer 3). Маршрутизаторы обеспечивают функциональность, превышающую возможности мостов или коммутаторов. Однако в результате маршрутизаторы влекут за собой большую сложность. Как и ранние мосты, маршрутизаторы часто реализовывались в виде программного обеспечения, работающего на специальной платформе обработки, такой как персональный компьютер (ПК) с двумя сетевыми интерфейсными картами (NIC) и программным обеспечением для маршрутизации данных между каждой NIC, как показано на рисунке 6 -11.

Рисунок 6-11. Маршрутизация ПК с двумя сетевыми картами

[Просмотреть полноразмерное изображение]

В первые дни маршрутизации использовались компьютер и две карты NIC, что мало чем отличается от того, как два человека разговаривают, но для этого им нужно пройти через третьего человека. Рабочая станция будет отправлять свой трафик через провод, а маршрутизирующий компьютер получит его на одной сетевой карте, определит, что трафик должен быть отправлен на другую сетевую карту, а затем повторно отправит трафик на эту другую сетевую карту.

note

Точно так же, как коммутатор уровня 2 — это другое название моста, коммутатор уровня 3 — другое имя для маршрутизатора.Это не означает, что коммутатор уровня 3 и маршрутизатор работают одинаково. Коммутаторы уровня 3 принимают решения на основе адресов Интернет-протокола (IP) на уровне порта, тогда как маршрутизаторы принимают решения на основе карты сети уровня 3 (хранящейся в таблице маршрутизации).

Многоуровневая коммутация — это метод коммутации, который переключается как на уровне канала передачи данных (уровень 2 OSI), так и на уровне сети (уровень 3 OSI). Чтобы включить многоуровневую коммутацию, коммутаторы LAN должны использовать методы store-and-forward, поскольку коммутатор должен получить весь кадр, прежде чем он выполнит какие-либо операции уровня протокола, как показано на рисунке 6-12.

Рисунок 6-12. Коммутатор уровня 3 (многоуровневый) проверяет каждый кадр на наличие ошибок перед определением целевого сегмента сети (на основе сетевого адреса)

[Просмотр полноразмерного изображения]

Подобно коммутатору с промежуточным хранением, с многоуровневым переключением, коммутатор втягивает весь принятый кадр в свою память и вычисляет его CRC. Затем он определяет, хороший или плохой кадр. Если CRC, вычисленный для пакета, совпадает с CRC, вычисленным коммутатором, адрес назначения считывается, и кадр пересылается на правильный порт коммутатора.Если CRC не соответствует кадру, кадр отбрасывается. Поскольку этот тип коммутации ожидает получения всего кадра перед пересылкой, время задержки порта может стать большим, что может привести к некоторой задержке или задержке сетевого трафика.

Операция переключения уровня 3

Вы можете спросить себя: «В чем разница между коммутатором уровня 3 и маршрутизатором?» Фундаментальное различие между коммутатором уровня 3 и маршрутизатором состоит в том, что коммутаторы уровня 3 оптимизировали оборудование для передачи трафика данных так же быстро, как коммутаторы уровня 2.Однако коммутаторы уровня 3 принимают решения о том, как передавать трафик на уровне 3, как и маршрутизатор.

note

В среде LAN коммутатор уровня 3 обычно работает быстрее, чем маршрутизатор, поскольку он построен на коммутационном оборудовании. Имейте в виду, что коммутатор уровня 3 не так универсален, как маршрутизатор, поэтому не сбрасывайте со счетов использование маршрутизатора в вашей локальной сети без предварительного изучения требований вашей локальной сети, таких как использование преобразования сетевых адресов (NAT).

Перед тем, как продолжить это обсуждение, вспомните следующие моменты:

• Коммутатор — это устройство уровня 2 (канал передачи данных) с физическими портами, с которым коммутатор взаимодействует через фреймы, которые помещаются в провод на уровне 1 (физическом).

• Маршрутизатор — это устройство уровня 3 (сетевое), которое обменивается данными с другими маршрутизаторами с использованием пакетов, которые, в свою очередь, инкапсулируются во фреймы.

Маршрутизаторы имеют интерфейсы для подключения к сетевой среде.Например, для маршрутизатора для маршрутизации данных через Ethernet ему требуется интерфейс Ethernet, как показано на Рисунке 6-13.

Рисунок 6-13. Интерфейсы маршрутизатора

Последовательный интерфейс необходим для подключения маршрутизатора к глобальной сети (WAN), а интерфейс Token Ring требуется для подключения маршрутизатора к сети Token Ring.

Простая сеть, состоящая из двух сегментов сети и устройства межсетевого взаимодействия (в данном случае маршрутизатора), показана на Рисунке 6-14.

Рисунок 6-14. Двухсегментная сеть с маршрутизатором уровня 3

Маршрутизатор на Рисунке 6-14 имеет два интерфейса Ethernet, обозначенных E0 и E1. Основная функция маршрутизатора — определение наилучшего сетевого пути в сложной сети. У маршрутизатора есть три способа узнать о сетях и определить лучший путь: через локально подключенные порты, статические записи маршрута и протоколы динамической маршрутизации. Маршрутизатор использует полученную информацию для определения с помощью протоколов маршрутизации.Некоторые из наиболее распространенных используемых протоколов маршрутизации включают протокол информации о маршрутизации (RIP), сначала открытый кратчайший путь (OSPF), протокол маршрутизации внутреннего шлюза (IGRP) и протокол пограничного шлюза (BGP).

note

Протоколы маршрутизации используются маршрутизаторами для обмена информацией о сети. Маршрутизаторы получают и используют информацию протокола маршрутизации от других маршрутизаторов, чтобы узнать о состоянии сети. Маршрутизаторы могут изменять информацию, полученную от одного маршрутизатора, добавляя свою собственную информацию вместе с исходной информацией, а затем пересылать ее другим маршрутизаторам.Таким образом, каждый маршрутизатор может совместно использовать свою версию сети.

Пакетная коммутация

Информация уровня 3 передается по сети в пакетах, и транспортный метод передачи этих пакетов называется коммутацией пакетов, как показано на рисунке 6-15.

Рисунок 6-15. Пакетная коммутация между сегментами сети Ethernet и Token Ring

На рисунке 6-15 показано, как пакет доставляется по нескольким сетям.Хост A находится в сегменте Ethernet, а хост B — в сегменте Token Ring. Хост A помещает кадр Ethernet, инкапсулирующий пакет Интернет-протокола (IP), на провод для передачи по сети.

Кадр Ethernet содержит MAC-адрес уровня канала передачи данных источника и MAC-адрес уровня канала данных назначения. IP-пакет внутри кадра содержит IP-адрес исходного сетевого уровня (адрес сетевого уровня TCP / IP) и IP-адрес целевого сетевого уровня. Маршрутизатор поддерживает таблицу маршрутизации сетевых путей, которые он изучил, и маршрутизатор проверяет IP-адрес назначения сетевого уровня пакета.Когда маршрутизатор определил сеть назначения по IP-адресу назначения, маршрутизатор проверяет таблицу маршрутизации и определяет, существует ли путь к этой сети.

В случае, показанном на рис. 6-15, узел B находится в сегменте сети Token Ring, напрямую подключенном к маршрутизатору. Маршрутизатор отключает инкапсуляцию Ethernet уровня 2, пересылает пакет данных уровня 3, а затем повторно инкапсулирует пакет в новый кадр Token Ring. Маршрутизатор отправляет этот кадр из своего интерфейса Token Ring в сегмент, где Хост B увидит кадр Token Ring, содержащий его MAC-адрес, и обработает его.

Обратите внимание, что исходный кадр был Ethernet, а последний кадр — Token Ring, инкапсулирующий IP-пакет. Это называется медиа-переходом и является одной из особенностей сетевого маршрутизатора. Когда пакет поступает на один интерфейс и пересылается на другой, это называется коммутацией или маршрутизацией уровня 3.

Поиск в таблице маршрутизации

Маршрутизаторы

(и коммутаторы уровня 3) выполняют поиск в таблице, определяя следующий переход (следующий маршрутизатор или коммутатор уровня 3) по маршруту, который, в свою очередь, определяет выходной порт, через который следует пересылать пакет или кадр.Маршрутизатор или коммутатор уровня 3 принимает это решение на основе сетевой части адреса назначения в полученном пакете.

Этот поиск приводит к одному из трех действий:

• Целевая сеть недоступна? Нет пути к целевой сети и нет сети по умолчанию. В этом случае пакет отбрасывается.

• Сеть назначения доступна при пересылке пакета на другой маршрутизатор? Имеется соответствие сети назначения известной записи в таблице или маршруту по умолчанию, если метод достижения сети назначения неизвестен.Первый поиск сообщает о следующем переходе. Затем выполняется второй поиск, чтобы определить, как перейти к следующему переходу. Затем достигается окончательное определение порта выхода. Первый поиск может вернуть несколько путей, поэтому порт не известен до тех пор, пока не будет определено, как туда попасть. В любом случае поиск возвращает сетевой адрес (уровень 3) маршрутизатора следующего перехода и порт, через который можно получить доступ к этому маршрутизатору.

• Сеть назначения, как известно, напрямую подключена к роутеру? Порт напрямую подключен к сети и доступен.Для сетей с прямым подключением следующий шаг сопоставляет хостовую часть сетевого адреса назначения с адресом канала передачи данных (MAC) для следующего прыжка или конечного узла с помощью таблицы ARP (для IP). Он не сопоставляет сетевой адрес назначения с интерфейсом маршрутизатора. Ему необходимо использовать MAC конечного конечного узла, чтобы узел взял кадр из среды. Кроме того, вы предполагаете IP, когда заявляете, что маршрутизатор использует таблицу ARP. Другие протоколы уровня 3, такие как межсетевой обмен пакетами (IPX), не используют ARP для сопоставления своих адресов с MAC-адресами.

Поиск в таблице маршрутизации в IP-маршрутизаторе может считаться более сложным, чем поиск MAC-адреса для моста, потому что на уровне канала данных адреса имеют длину 48 бит, а поля фиксированной длины — OUI и ID. Кроме того, адресное пространство канала передачи данных является плоским, что означает отсутствие иерархии или разделения адресов на более мелкие и отдельные сегменты. Поиск MAC-адреса в мосте влечет за собой поиск точного совпадения в поле фиксированной длины, тогда как поиск адреса в маршрутизаторе ищет поля переменной длины, идентифицирующие сеть назначения.

IP-адреса

имеют длину 32 бита и состоят из двух полей: идентификатора сети и идентификатора хоста, как показано на рисунке 6-16.

Рисунок 6-16. Пространство IP-адресов

И сеть, и часть IP-адреса узла могут иметь переменную или фиксированную длину, в зависимости от используемой иерархической схемы сетевого адреса. Обсуждение этой иерархической схемы, или схемы подсетей, выходит за рамки этой книги, но достаточно сказать, что вы обеспокоены тем фактом, что каждый IP-адрес имеет идентификатор сети и хоста.

Поиск в таблице маршрутизации в IP-маршрутизаторе определяет следующий переход, исследуя сетевую часть IP-адреса. После определения наилучшего соответствия для следующего перехода маршрутизатор ищет порт интерфейса для пересылки пакетов, как показано на рисунке 6-17.

Рисунок 6-17. Операция поиска в таблице маршрутизации

[Просмотреть полноразмерное изображение]

На рис. 6-17 показано, что маршрутизатор получает трафик от последовательного порта 1 (S1) и выполняет поиск в таблице маршрутизации, определяя, с какого порта пересылать трафик.Трафик, предназначенный для Сети 1, пересылается через порт Ethernet 0 (E0). Трафик, предназначенный для Сети 2, перенаправляется через порт Token Ring 0 (T0), а трафик, предназначенный для Сети 3, перенаправляется через последовательный порт 0 (S0).

note

В терминах интерфейса операционной системы Cisco Internet (IOS) номера портов начинаются с нуля (0), например последовательный порт 0 (S0). Не все производители, включая Cisco, используют порты; некоторые используют слоты или модули, которые могут начинаться с нуля или с единицы.

Часть идентификатора хоста сетевого адреса проверяется только в том случае, если поиск в сети показывает, что пункт назначения находится в локальной сети. В отличие от адресов канала передачи данных, разделительная линия между идентификатором сети и идентификатором хоста не находится в фиксированной позиции по всей сети. Записи таблицы маршрутизации могут существовать для сетевых идентификаторов различной длины, от 0 битов, указывающих маршрут по умолчанию, до 32 битов для маршрутов, зависящих от хоста.В соответствии с процедурами IP-маршрутизации возвращаемый результат поиска должен соответствовать записи, которая соответствует максимальному количеству бит в идентификаторе сети. Следовательно, в отличие от моста, где поиск выполняется для точного совпадения с полем фиксированной длины, поиск IP-маршрутизации подразумевает поиск самого длинного совпадения по полю переменной длины.

Например, сетевой узел может иметь IP-адрес 68.98.134.209 и MAC-адрес 00-0c-41-53-40-d3. Маршрутизатор принимает решения на основе IP-адреса (68.98.134.209), тогда как коммутатор принимает решения на основе MAC-адреса (00-0c-41-53-40-d3). Оба адреса идентифицируют один и тот же хост в сети, но используются разными сетевыми устройствами при пересылке трафика на этот хост.

Отображение ARP

Address Resolution Protocol (ARP) — это протокол сетевого уровня, используемый в IP для преобразования IP-адресов в MAC-адреса. Сетевое устройство, желающее узнать MAC-адрес, транслирует ARP-запрос в сеть. Хост в сети, имеющий IP-адрес в запросе, отвечает своим MAC-адресом (аппаратным).Это называется отображением ARP, отображением адреса уровня 3 (сетевой) на адрес уровня 2 (канал передачи данных).

примечание

Некоторые адреса уровня 3 используют MAC-адрес как часть своей схемы адресации, например IPX.

Поскольку структура адресов сетевого уровня в IP не обеспечивает простого сопоставления с адресами каналов данных, IP-адреса используют 32 бита, а адреса каналов данных — 48 бит. Невозможно определить 48-битный адрес канала передачи данных для хоста из части IP-адреса хоста.Для пакетов, предназначенных для хоста, находящегося не в локальной сети, маршрутизатор выполняет поиск MAC-адреса маршрутизатора следующего перехода. Для пакетов, предназначенных для хостов в локально подключенной сети, маршрутизатор выполняет вторую операцию поиска, чтобы найти адрес назначения для использования в заголовке канала передачи данных кадра пересылаемого пакета, как показано на рисунке 6-18.

Рисунок 6-18. Поиск в кэше ARP маршрутизатора

[Просмотреть полноразмерное изображение]

После определения, для какой сети с прямым подключением предназначен пакет, маршрутизатор ищет MAC-адрес назначения в своем кэше ARP.Напомним, что ARP позволяет маршрутизатору определить соответствующий MAC-адрес, если ему известен сетевой (IP) адрес. Затем маршрутизатор пересылает пакет по локальной сети в кадре с MAC-адресом локального хоста или маршрутизатора следующего перехода.

note

Обратите внимание на рис. 6-18, что Сеть 3, Хост: 31 не является частью кэша ARP, потому что во время поиска в таблице маршрутизации маршрутизатор определил, что этот пакет должен быть перенаправлен другому, удаленная (нелокально подключенная) сеть.

Результат этого окончательного поиска попадает в одну из трех следующих категорий:

• Пакет предназначен для самого роутера? IP-адрес назначения (вместе часть сети и станции) соответствует одному из IP-адресов маршрутизатора. В этом случае пакет должен быть передан соответствующему объекту более высокого уровня в маршрутизаторе, а не перенаправлен на какой-либо внешний порт.

• Пакет предназначен для известного хоста в напрямую подключенной сети? Это наиболее частая ситуация, с которой сталкивается сетевой маршрутизатор.Маршрутизатор определяет сопоставление из таблицы ARP и пересылает пакет через соответствующий порт интерфейса в локальную сеть.

• Отображение ARP для указанного хоста неизвестно? Маршрутизатор инициирует процедуру обнаружения, отправляя ARP-запрос, определяющий отображение сети на адрес оборудования. Поскольку эта процедура обнаружения требует времени, хотя и измеряется в миллисекундах, маршрутизатор может отбросить пакет, который изначально привел к процедуре обнаружения.В стабильных условиях маршрутизатор уже имеет сопоставления ARP, доступные для всех взаимодействующих узлов. Процедура обнаружения адреса необходима, когда ранее неизвестный хост устанавливает новый сеанс связи.

примечание

Текущая версия программного обеспечения Cisco IOS (12.0) отбрасывает первый пакет для пункта назначения без записи ARP. IOS делает это для обработки атак типа «отказ в обслуживании» (DoS) против неполных ARP.Другими словами, он немедленно отбрасывает кадр, а не ожидает ответа.

Фрагментация

Каждый выходной порт на сетевом устройстве имеет связанный максимальный блок передачи (MTU). Напомним, что ранее в этой главе MTU указывает наибольший размер кадра (измеренный в байтах), который может быть перенесен через интерфейс. MTU часто является функцией используемой сетевой технологии, такой как Ethernet, Token Ring или протокол точка-точка (PPP).PPP используется с подключениями к Интернету. Если пересылаемый кадр превышает доступное пространство, как указано в MTU, кадр фрагментируется на более мелкие части для передачи в конкретной сети.

Мосты не могут фрагментировать кадры при пересылке между локальными сетями с разным размером MTU, поскольку в соединениях каналов данных редко используется механизм для повторной сборки фрагментов на приемнике. Механизм находится на реализации сетевого уровня, например, с IP, который способен преодолеть это ограничение.При необходимости пакеты сетевого уровня можно разбить на более мелкие части, чтобы эти пакеты могли проходить по каналу с меньшим MTU.

Фрагментация похожа на фотографирование и разрезание его на части, чтобы каждая часть поместилась в конверты разного размера для отправки по почте. Отправитель должен определить размер самого большого элемента, который может быть отправлен, а получатель должен собрать эти части. Фрагментация — это смешанное благо; Несмотря на то, что он обеспечивает средства связи с использованием различных технологий связи, обработка, выполняющая фрагментацию, является значительной и может стать бременем для каждого устройства, которому необходимо фрагментировать и повторно собирать данные.Кроме того, детали для повторной сборки могут быть получены не по порядку и могут быть сброшены коммутатором или маршрутизатором.

Как правило, по возможности лучше избегать фрагментации сети. Для отправляющей станции более эффективно отправлять пакеты, не требующие фрагментации где-либо на пути к месту назначения, вместо отправки больших пакетов, требующих промежуточных маршрутизаторов для выполнения фрагментации.

note

Хосты и маршрутизаторы могут узнать максимальный MTU, доступный на сетевом пути, с помощью обнаружения MTU.Обнаружение MTU — это процесс, с помощью которого каждое устройство на сетевом пути узнает размер MTU, который может поддерживать сетевой путь.

Как сделать прямой кабель Ethernet

Обзор

Возможность прокладки прямого кабеля Ethernet может пригодиться, независимо от того, нужно ли вам создать специальный кабель Ethernet или исправить существующий. Вы можете сэкономить деньги, сделав свои собственные кабели Ethernet той длины, которая требуется вашей сети.После некоторой практики и соблюдения стандартов, установленных EIA-TIA, ваши кабели будут работать нормально и иметь профессиональное качество. В лабораторной работе ниже я описываю материалы и шаги, необходимые для создания прямого кабеля Ethernet.

Что вам понадобится:

1. Кабель Ethernet Cat5e — я рекомендую приобрести коробку кабеля Cat5e. Вы сэкономите деньги, купив кабель оптом.
2. Разъемы RJ-45
3. Инструмент для обжима — способен обжимать 8 проводов (RJ-45) и 6 проводов (RJ-11).Большинство инструментов также имеют встроенные фрезы.
4. Инструмент для снятия изоляции
5. Ножницы — я предпочитаю использовать ножницы
6. Cable Tester — для проверки исправности кабельных соединений и отсутствия обрывов или перекрещенных проводов.

ножницы, инструмент для обжима и инструмент для снятия изоляции

кабельные тестеры

Кабель Ethernet Cat5E и разъемы RJ-45

Шаги по созданию прямого кабеля Ethernet:

1. Отрежьте кусок кабеля нужной длины.Дайте немного больше, чтобы освободить место для ошибок.
2. Зачистите от полдюйма до дюйма внешней оболочки кабеля. Если вы используете устройства для зачистки, убедитесь, что , а не , надрезает пары проводов и обнажает медь, это может вызвать перекрестные помехи на ваши провода. Я предпочитаю использовать ножницы и пальцы, чтобы оторвать куртку. Затем я разрезаю ножницами, чтобы зачистить край.
3. Теперь вам нужно раскрутить пары проводов (не слишком сильно, только открутить один или два скручивания), чтобы вы могли выровнять их в соответствии с последовательностью цветов проводов EIA-TIA568B.Пальцами я распрямляю провода, сгибая их вперед и назад, выпрямляя по мере нагрева.

   Стандарт EIA-TIA 568B

   1	2	3	4	5	6	7	8
   белый / оранжевый	оранжевый	белый / зеленый	синий	белый / синий	зеленый	белый / коричневый	коричневый

4. Мне обычно приходится обрезать концы проводов, чтобы они совпадали и образовывали прямой край.
5. Удерживая разъем RJ-45 стороной с выступом вниз, вставьте 8 проводов в разъем , продвигая каждый провод в канавку. Удерживая язычок разъема вниз, белый / оранжевый провод должен находиться в крайнем левом положении, а коричневый провод — в крайнем правом углу. Очень важно, чтобы провода полностью проходили вверх по и входили в разъем так, чтобы при нажатии на контакты во время обжима они соприкасались с проводами. Гильзу или оболочку кабеля (светло-голубая ниже) также следует вдавить до упора, чтобы он удерживался на месте после обжима.Вы можете вытащить провода и вставить их обратно, чтобы убедиться, что они вставлены правильно, это также еще больше выпрямит провода. обратите внимание на язычок и убедитесь, что он обращен вниз вставьте провода и вставьте в разъем

6. Перед обжимом осмотрите кабель и разъем сбоку. Провода полностью вошли в нужные канавки? Цвета находятся в правильном порядке, если смотреть со стороны выступа вниз? Полностью ли вставлена ​​оболочка в разъем? В противном случае вам может потребоваться вытащить кабель из разъема, обрезать провода или оболочку соответствующим образом и снова вставить.
7. Если все в порядке, с помощью инструмента для обжима вставьте разъем и кабель в 8-проводное гнездо и плотно прижмите. Это приведет к тому, что кусок пластика в разъеме будет прижимать кожух и удерживать кабель в разъеме, предотвращая его случайное выдергивание. Обжим также заставляет медные штыри в разъеме прижиматься и контактировать с отдельными проводами.
8. Вы закончили заделку одного конца кабеля. Повторите процесс на другом конце кабеля, и когда вы закончите, вставьте кабель в кабельный тестер и запустите тест провода, чтобы убедиться, что ни один из проводов случайно не перекрещен, находится в неправильном порядке или разомкнут. не прикасаясь к контактам разъема.В зависимости от кабельного тестера вам может потребоваться прочитать руководство, чтобы понять вывод устройства.
9. Наконец, проверьте кабель, подключив его к сети. Подключите кабель к сетевой карте компьютера, а другой конец — к коммутатору. Вы видите зеленые огни? Откройте диалоговое окно «Сетевые подключения» в Windows, показывает ли оно правильно включенное и активное подключение к сетевой карте. Вы также можете проверить статус на значке сетевых подключений на панели задач. Если у вас есть подключение к Интернету, можете ли вы просматривать веб-страницы? Если нет, можете ли вы пропинговать свой шлюз из командной строки?

Связанные

Автор: Dan

Дэн преподает уроки компьютерных сетей и безопасности в муниципальном колледже Центрального Орегона.Просмотреть все сообщения Дэна

Прямой кабель, образец курсовых работ

8 страниц, 3714 слов

1. Прямой кабель (39-40): соединяет провод на контакте 1 на одном конце кабеля с контактом 1 на другом конце кабеля; провод на контакте 2 необходимо подключить к контакту 2 на другом конце кабеля; штифт 3 на одном конце соединяется с контактом 3 на другом; и так далее. (Для создания прямого кабеля на обоих концах кабеля используется одинаковый стандарт распиновки TIA на каждом конце кабеля.) Перекрестный кабель: кабель, который меняет местами пары проводов внутри кабеля

2. Область коллизий (43): набор устройств, фреймы которых могут конфликтовать; коммутаторы увеличивают размер и количество коллизионных доменов

3. Поля заголовка IPv4 (98)

Версия: Версия протокола IP. Сегодня в большинстве сетей используется версия 4. TTL: Время жить. Значение, используемое для предотвращения петель маршрутизации.

Контрольная сумма заголовка: значение, используемое для хранения значения FCS, цель которого — определить, произошли ли какие-либо битовые ошибки в IP-заголовке.IP-адрес источника: 32-битный IP-адрес отправителя пакета. IP-адрес назначения: 32-битный IP-адрес предполагаемого получателя пакета.

4. Passive-interface (342): останавливает отправку обновлений RIP на интерфейсе

5. Бесклассовая и классовая маршрутизация (454): Чтобы протокол маршрутизации поддерживал VLSM, протокол маршрутизации должен объявлять не только номер подсети, но и маску подсети при объявлении маршрутов. Кроме того, протокол маршрутизации должен включать маски подсети в свои обновления маршрутизации для поддержки суммирования маршрутов вручную.

1 страница, 270 слов

Очерк безопасности интернет-протокола версии 4 (IPv4)

IPv4 — это модель сквозной сети, которая поддерживает операцию многоадресной рассылки. Многоадресные операции или обмен данными включают передачу информации от одного узла в виде одной передачи нескольким получателям в сети. Кроме того, это облегчает трансляцию мультимедийной информации, такой как видео и аудиоконференции. IPv4 использует MAC-адреса и IP-адреса для отправки пакетов данных…

6. Перекрывающиеся подсети VLSM (455): подсети, выбранные для использования в любом проекте межсетевого IP, не должны перекрывать свои диапазоны адресов. С единственной маской подсети в сети перекрытия в некоторой степени очевидны; однако с VLSM перекрывающиеся подсети могут быть не такими очевидными. Когда несколько подсетей перекрываются, записи в таблице маршрутизации маршрутизатора перекрываются. В результате маршрутизация становится непредсказуемой, и некоторые хосты могут быть доступны только из определенных частей объединенной сети. Короче говоря, проект, в котором используются перекрывающиеся подсети, считается неправильным и не должен использоваться.

7. Ручное суммирование маршрутов (461): суммирование маршрутов уменьшает размер таблиц маршрутизации, сохраняя маршруты ко всем пунктам назначения в сети. В результате можно повысить производительность маршрутизации и сохранить память внутри каждого маршрутизатора. Суммирование также улучшает время сходимости, поскольку маршрутизатор, который суммирует маршрут, больше не должен сообщать о любых изменениях состояния отдельных подсетей. Термин «руководство» относится к тому факту, что суммирование маршрута вручную происходит только тогда, когда инженер настраивает одну или несколько команд.Сводные маршруты, заменяющие несколько маршрутов, должны быть настроены сетевым инженером.

8. Коды недоступности ICMP (479)

Сеть недоступна: в таблице маршрутизации нет совпадений для пункта назначения пакета. Узел недоступен: пакет может быть направлен на маршрутизатор, подключенный к подсети назначения, но узел не отвечает. Невозможно фрагментировать: для пакета установлен бит «Не фрагментировать», и маршрутизатор должен фрагментировать его, чтобы пересылать пакет. Протокол недоступен: пакет доставлен на хост назначения, но протокол транспортного уровня не работает на этом хосте.Порт недоступен: пакет доставлен на узел назначения, но порт назначения не был открыт приложением.

9. Сообщение ICMP о превышении времени (481): сообщение ICMP о превышении времени уведомляет хост, когда отправленный им пакет был отброшен, поскольку он был «вне времени». Пакеты на самом деле не рассчитываются по времени, но чтобы предотвратить их постоянную пересылку при наличии петли маршрутизации, каждый IP-заголовок использует поле Time to Live (TTL). Маршрутизаторы уменьшают TTL на 1 каждый раз, когда они пересылают пакет; если маршрутизатор уменьшает TTL до 0, он отбрасывает пакет.

3 страницы, 1494 слова

Исследовательская статья о маршрутизаторах Обзор Macon State

Маршрутизаторы

1 Маршрутизаторы 2 Введение Целью данной статьи является краткое описание функций и использования маршрутизаторов в современном информационном веке. Полный охват маршрутизаторов и маршрутизации выходит за рамки данной исследовательской работы. Однако основное определение маршрутизатора: «Устройство, используемое для подключения сетей разных типов, например, использующих разные архитектуры и…

10. Сначала откройте кратчайший путь (OSPF) (506): самый популярный протокол IP-маршрутизации на основе состояния канала.

11. Алгоритм поиска кратчайшего пути Дейкстры (SPF) (507). Алгоритм SPF можно сравнить с тем, как люди думают, путешествуя по дорожной карте. Любой желающий может купить такую ​​же дорожную карту, чтобы каждый мог знать всю информацию о дорогах. Однако, когда вы смотрите на карту, вы сначала находите свое начальное и конечное местоположения, а затем анализируете карту, чтобы найти возможные маршруты.Если несколько маршрутов выглядят одинаково по длине, вы можете выбрать более длинный маршрут, если дороги являются шоссе, а не проселочными дорогами.

12. Соседние государства (513): OSPF определяет большой набор потенциальных действий, которые два соседа используют для связи друг с другом. Чтобы отслеживать процесс, маршрутизаторы OSPF устанавливают для каждого соседа одно из множества состояний соседа. Соседнее состояние OSPF — это восприятие маршрутизатором того, сколько работы было выполнено в обычных процессах, выполняемых двумя соседними маршрутизаторами.

13. Обмен базой данных (517): Когда два соседа завершают процесс [обмена базой данных], они считаются полностью завершившими процесс обмена базами данных. Таким образом, OSPF использует состояние полного соседа, чтобы обозначить, что процесс обмена базой данных завершен.

14. Области OSPF и терминология проектирования (520-21)

Граничный маршрутизатор области (ABR): Маршрутизатор OSPF с интерфейсами, подключенными к магистральной области и по крайней мере к одной другой области Граничный маршрутизатор автономной системы (ASBR): Маршрутизатор OSPF, который подключается к маршрутизаторам, которые не используют OSPF для обмена внешние маршруты в домен OSPF и из него. Магистральный маршрутизатор: маршрутизатор в одной области, магистральная область

.

Внутренний маршрутизатор: маршрутизатор в одной, не магистральной области

Область

: набор маршрутизаторов и каналов, которые совместно используют одну и ту же подробную информацию LSDB, но не с маршрутизаторами в других областях, для большей эффективности. Магистральная область: специальная область OSPF, к которой должны подключаться все остальные области: Область 0 Внешний маршрут: Маршрут получено извне домена OSPF и затем объявлено в домен OSPF. Внутриобластный маршрут: маршрут к подсети внутри той же области, что и маршрутизатор. Межзональный маршрут: маршрут к подсети, в области которой маршрутизатор не является часть Автономная система: в OSPF — ссылка на набор маршрутизаторов, использующих OSPF

.

15.Метрики OSPF (стоимость) (530): OSPF вычисляет метрику для каждого возможного маршрута, складывая затраты OSPF исходящих интерфейсов.

3 страницы, 1366 слов

Эссе по протоколу динамической конфигурации хоста

Этот документ представляет собой исследование различных аспектов протокола динамической конфигурации хоста (DHCP). Во введении представлена ​​общая информация о наборе протоколов TCP / IP и необходимости протокола динамической конфигурации хоста (DHCP). Далее следует раздел, в котором определяется и обсуждается протокол динамической конфигурации хоста (DHCP).Технические аспекты DHCP также обсуждаются в документе, а также …

16. Требования к соседнему серверу для EIGRP и OSPF (550)

Требование

EIGRP

OSPF

Интерфейсы должны быть в рабочем / рабочем состоянии

Есть

Есть

Интерфейсы должны находиться в одной подсети

Есть

Есть

Должен пройти аутентификацию соседа (если настроен)

Есть

Есть

Необходимо использовать тот же ASN / идентификатор процесса в команде настройки маршрутизатора Да

№

Таймеры приветствия и удержания / отключения должны соответствовать

№

Есть

IP MTU должно соответствовать

№

Есть

Идентификаторы маршрутизатора должны быть уникальными

№1

Есть

К-значения должны соответствовать

Есть

НЕТ

Должен быть в том же районе

НЕТ

Есть

1 Наличие повторяющихся идентификаторов RID EIGRP не мешает маршрутизаторам становиться соседями, но может вызвать проблемы при добавлении внешних маршрутов EIGRP в таблицу маршрутизации.

17. Обнаружение соседей IPv6 и автоконфигурация без сохранения состояния и маршрутизатор

Объявления (579) Процесс автоконфигурации без сохранения состояния использует одну из многих функций протокола обнаружения соседей IPv6 (NDP) для обнаружения префикса в локальной сети. NDP выполняет множество функций для IPv6, и все они связаны с тем, что происходит между двумя хостами в одной подсети. Автоконфигурация без сохранения состояния использует два сообщения NDP, а именно сообщения запроса маршрутизатора (RS) и объявления маршрутизатора (RA), для обнаружения префикса IPv6, используемого в локальной сети.Хост отправляет сообщение RS как многоадресное сообщение IPv6, прося все маршрутизаторы ответить на вопросы «Какой префикс (ы) IPv6 используется в этой подсети?» и «Каковы IPv6-адреса маршрутизаторов по умолчанию в этой подсети?» IPv6 не использует широковещательные рассылки. На самом деле не существует таких вещей, как широковещательный адрес подсети, общесетевой широковещательный адрес или эквивалент широковещательного IPv4-адреса 255.255.255.255 для всех хостов. Вместо этого IPv6 использует многоадресные адреса.

18. Сводка шагов, предпринимаемых хостом при первой загрузке (584): a.Хост вычисляет свой локальный адрес канала IPv6 (начинается с FE80 :: / 10 b. Хост отправляет сообщение NDP RS со своим локальным адресом канала в качестве адреса источника и адресом назначения многоадресной рассылки FF02 :: 2 для всех маршрутизаторов, чтобы попросить маршрутизаторы предоставить список маршрутизаторов по умолчанию и префикс / длина, используемые в локальной сети c. Маршрутизатор (ы) отвечает сообщением RA, полученным с локального адреса канала связи маршрутизатора, отправленным на многоадресную рассылку all-IPv6-hosts-on-the-link адрес (FF02 :: 1), предоставляющий информацию о маршрутизаторе и префиксе по умолчанию d.Если тип динамического назначения адресов — автоконфигурация без сохранения состояния, происходит следующее: 1. Хост создает одноадресный IP-адрес, который он может использовать для отправки пакетов через маршрутизатор, используя префикс, полученный в сообщении RA, и вычисляя идентификатор интерфейса EUI-64. на основе MAC-адреса 2 сетевого адаптера. Хост использует сообщения DHCP, чтобы запросить у DHCP-сервера без сохранения состояния IP-адреса и доменное имя DNS-сервера. e. Если тип динамического назначения адресов — DHCP с отслеживанием состояния, хост использует сообщения DHCP, чтобы запросить у DHCP-сервера с отслеживанием состояния аренду IP-адреса / длины префикса, а также адресов маршрутизатора по умолчанию, IP-адресов DNS-сервера и доменного имени

.

8 страниц, 3610 слов

Курсовая работа по маршрутизаторам

C H A P T E R 1 Базовая конфигурация маршрутизатора В этой главе представлены процедуры для настройки основных параметров вашего маршрутизатора Cisco, включая настройки глобальных параметров, протоколы маршрутизации, интерфейсы и доступ из командной строки.Он также описывает конфигурацию по умолчанию при запуске. Примечание. Отдельные модели маршрутизаторов могут не поддерживать все функции, описанные в этом руководстве. Неподдерживаемые функции …

19. Три категории адресов IPv6 (581):

Одноадресная рассылка: IP-адреса, назначенные одному интерфейсу для того, чтобы один хост мог отправлять и получать данные. Многоадресная рассылка: IP-адреса, которые

представляют собой динамическую группу хостов с целью отправки пакетов всем текущим членам группы.Некоторые адреса многоадресной рассылки используются для специальных целей, например, с сообщениями NDP, в то время как большинство из них поддерживает приложения конечного пользователя. Anycast: выбор конструкции, при котором серверы, поддерживающие одну и ту же функцию, могут использовать один и тот же IP-адрес одноадресной рассылки, при этом пакеты, отправленные клиентами, перенаправляются на ближайший сервер, позволяющий балансировать нагрузку между разными серверами

20. Типы адресов IPv6 (585)

Тип адреса

Назначение

Префикс

Легко просматриваемые шестнадцатеричные префиксы

Глобальная одноадресная передача

Одноадресных пакетов, отправленных через общедоступный Интернет

2000 :: / 3

2 или 3

Уникальный местный

Одноадресных пакетов внутри одной организации

FD00 :: / 8

FD

Ссылка на местную

Пакетов отправлено в локальной подсети

FE80 :: / 10

FE8, FE9, FEA,

февраля

Многоадресная передача (локальная связь)

Многоадресные рассылки, которые остаются в локальной подсети

FF02 :: / 16

FF02

21.Обновления протоколов маршрутизации для IPv6 (585)

Протокол маршрутизации

Полное имя

RFC

РИПнг

RIP нового поколения

2080

OSPFv3

OSPF версии 3

2740

МП-BGP4

Многопротокольный BGP-4

2545/4760

EIGRP для IPv6

EIGRP для IPv6

2 страницы, 669 слов

Эссе по плану VLAN

VLAN — это виртуальная локальная сеть, одна из последних сетевых технологий, разработанных за последние несколько лет.Технологии локальных сетей развиваются чрезвычайно быстрыми темпами, а стоимость оборудования, необходимого для создания защищенной сети, также стала очень дорогой. Потребность в рентабельных сетях, но без ущерба для сетевой безопасности …

Собственный

22. Двойные стеки IPv4 / IPv6 (589): Термин двойные стеки означает, что хост или маршрутизатор одновременно использует IPv4 и IPv6.

23. Микросегментация (601): Эффект сегментации коммутатора и локальной сети Ethernet в один домен конфликтов для каждого интерфейса иногда называется микросегментацией.

24. Логика переключения (602): IEEE определяет три основные категории MAC-адресов Ethernet: a. Одноадресные адреса: MAC-адреса, которые идентифицируют одну интерфейсную карту LAN. B. Адреса широковещательной рассылки: кадр, отправленный с адресом назначения широковещательного адреса (FFFF.FFFF.FFFF.FFFF), подразумевает, что все устройства в локальной сети должны принять и обработать кадр c. Адреса многоадресной рассылки: MAC-адреса многоадресной рассылки используются, чтобы позволить динамическому подмножеству устройств в локальной сети обмениваться данными

25.Решение о пересылке или фильтрации (603): чтобы решить, следует ли пересылать кадр, коммутатор использует динамически построенную таблицу, в которой перечислены MAC-адреса и исходящие интерфейсы. Коммутаторы сравнивают MAC-адрес назначения кадра с этой таблицей, чтобы решить, должен ли коммутатор пересылать кадр или просто игнорировать его.

26. Как коммутаторы изучают MAC-адреса (604): коммутаторы создают таблицу адресов, прослушивая входящие кадры и проверяя исходный MAC-адрес в кадре. Если кадр поступает в коммутатор, а MAC-адрес источника отсутствует в таблице MAC-адресов, коммутатор создает запись в таблице.MAC-адрес помещается в таблицу вместе с интерфейсом, с которого пришел кадр.

27. Flooding Frames (605): Когда в таблице нет соответствующей записи, коммутаторы пересылают кадр из всех интерфейсов (кроме входящего интерфейса).

Коммутатор пересылает эти неизвестные одноадресные кадры (кадры, MAC-адреса назначения которых еще не указаны в таблице мостов) на все другие интерфейсы в надежде, что неизвестное устройство будет в каком-то другом сегменте Ethernet и ответит, позволяя коммутатору построить правильный ввод в адресную таблицу.

28. Избежание петель с помощью протокола связующего дерева (606): Третьей основной функцией коммутаторов LAN является предотвращение петель, реализуемое протоколом связующего дерева (STP).

Без STP кадры будут зацикливаться в течение неопределенного периода времени в сетях Ethernet с физически избыточными каналами. Чтобы предотвратить зацикливание фреймов, STP блокирует пересылку фреймов на некоторые порты, так что между любой парой сегментов LAN (доменами конфликтов) существует только один активный путь.

3 страницы, 1268 слов

Очерк конфигурации маршрутизатора и коммутатора

При установке, настройке и настройке коммутатора важно знать, какой коммутатор необходим и установлен в сети.Для этой цели я выбрал основную линейку коммутаторов Cisco, это коммутаторы Catalyst, которые являются одной из популярных серий и моделей. Они включают настольные модели с фиксированной конфигурацией, настраиваемые модульные модели шасси и пакеты с …

Результат STP хороший: кадры не зацикливаются бесконечно, что делает LAN пригодной для использования. Однако, хотя сеть может использовать некоторые избыточные ссылки в случае сбоя, локальная сеть не выполняет балансировку нагрузки трафика. Чтобы избежать петель уровня 2, все коммутаторы должны использовать протокол STP.STP заставляет каждый интерфейс на коммутаторе переходить либо в состояние блокировки, либо в состояние пересылки. Блокировка означает, что интерфейс не может пересылать или получать кадры данных. Пересылка означает, что интерфейс может отправлять и получать кадры данных. Если правильное подмножество интерфейсов заблокировано, между каждой парой локальных сетей существует один активный в настоящее время логический путь.

29. Внутренняя обработка на коммутаторах Cisco (607-09)

Метод переключения

Описание

С промежуточным хранением

Коммутатор полностью принимает все биты в кадре (сохранение) перед пересылкой кадра (вперед).

Это позволяет коммутатору проверять FCS перед пересылкой кадра. Врезной

Переключатель перемещает раму вперед, как только может. Это уменьшает задержку, но не позволяет коммутатору отбрасывать кадры, не прошедшие проверку FCS. Безфрагментный

Коммутатор пересылает кадр после получения первых 64 байтов кадра, тем самым избегая пересылки кадров, которые были ошибочными из-за конфликта.

30. В следующем списке обобщены термины, описывающие роли коммутаторов кампуса (617): Доступ: обеспечивает точку подключения (доступ) для устройств конечных пользователей.При обычных обстоятельствах не пересылает кадры между двумя другими коммутаторами доступа. Распространение: предоставляет точку агрегации для коммутаторов доступа, пересылая кадры между коммутаторами, но не подключаясь напрямую к устройствам конечных пользователей. Ядро: объединяет коммутаторы распределения в очень больших локальных сетях кампуса, обеспечивая очень высокую скорость пересылки.

31. Настройка IP-адреса коммутатора (625): коммутатор на базе IOS настраивает свой IP-адрес и маску на специальном виртуальном интерфейсе, который называется интерфейсом VLAN 1.

32. Безопасность порта (629): если сетевой инженер знает, какие устройства должны быть подключены кабелем и подключены к определенным интерфейсам на коммутаторе, инженер может использовать безопасность порта, чтобы ограничить этот интерфейс, чтобы только ожидаемые устройства могли его использовать.

33. Действия при нарушении безопасности порта (632):

Опция команды нарушения безопасности порта порта коммутатора

Защитить

Ограничить

Выключение

Отбрасывает оскорбительный трафик

Есть

Есть

Есть

Отправляет журнал и сообщения SNMP

№

Есть

Есть

Отключает интерфейс, отбрасывая весь трафик

№

№

Есть

34.Ниже приведены наиболее распространенные причины разделения хостов на разные VLAN (644): Для создания более гибких схем, которые группируют пользователей по отделам или по группам, которые работают вместе, а не по физическому расположению. Сегментировать устройства на меньшие LAN (широковещательные домены) для уменьшения накладных расходов, вызываемых каждым узлом в VLAN. Для уменьшения рабочей нагрузки для протокола Spanning Tree Protocol (STP) путем ограничения VLAN одним коммутатором доступа. Для обеспечения большей безопасности, сохраняя узлы, которые работают с конфиденциальными данными, в отдельной VLAN. Для разделения трафика. отправлено IP-телефоном из трафика, отправленного ПК, подключенными к телефонам

35.Транкинг с ISL и 802.1Q (644): при использовании VLAN в сетях, которые имеют несколько взаимосвязанных коммутаторов, коммутаторы должны использовать транкинг VLAN на сегментах между коммутаторами. Транкинг VLAN заставляет коммутаторы использовать процесс, называемый тегированием VLAN, с помощью которого передающий коммутатор добавляет другой заголовок к кадру перед его отправкой по магистрали. Этот дополнительный заголовок VLAN включает в себя поле идентификатора VLAN (VLAN ID), чтобы отправляющий коммутатор мог перечислить идентификатор VLAN, а принимающий коммутатор затем мог знать, к какой VLAN принадлежит каждый кадр.

36. ISL (646): ISL полностью инкапсулирует каждый исходный кадр Ethernet в заголовок и трейлер ISL. Исходный кадр Ethernet внутри заголовка и трейлера ISL остается без изменений.

37. IEEE 802.1Q (646): 802.1Q использует другой стиль заголовка, чем ISL, для маркировки кадров с помощью номера VLAN. Фактически, 802.1Q фактически не инкапсулирует исходный кадр в другом заголовке и конце Ethernet. Вместо этого 802.1Q вставляет дополнительный 4-байтовый заголовок VLAN в заголовок Ethernet исходного кадра.В результате, в отличие от ISL, кадр по-прежнему имеет те же исходные MAC-адреса источника и назначения. Кроме того, поскольку исходный заголовок был расширен, инкапсуляция 802.1Q вызывает пересчет или поле исходной контрольной последовательности кадра (FCS) в конце Ethernet, поскольку FCS основывается на содержимом всего кадра. 802.1Q признает концепцию собственной VLAN.

38. Сравнение ISL и 802.1Q (648)

Функция

ISL

802.1Q

Определено

Cisco

IEEE

Вставляет другой 4-байтовый заголовок вместо полной инкапсуляции исходного кадра. №

Есть

Поддерживает сети VLAN нормального (1-1005) и расширенного диапазона (1006-4094) Да

Есть

Позволяет использовать несколько связующих деревьев

Есть

Есть

Использует собственный VLAN

№

Есть

39.Три требования для работы VTP между двумя коммутаторами (651): Канал между коммутаторами должен работать как магистраль VLAN (ISL или 802.1Q). Имя домена VTP с учетом регистра двух коммутаторов должно совпадать. переключатели, пароль VTP с учетом регистра двух коммутаторов должен соответствовать

40. Опции административного режима транкинга с помощью команды switchport mode (661) Опции команды

Описание

доступ

Предотвращает использование транкинга, заставляя порт всегда работать как магистральный порт доступа (не транковый)

Всегда использует транкинг

динамический желательно

Инициирует сообщения согласования и отвечает на сообщения согласования, чтобы динамически выбирать, следует ли начинать использование транкинга, и определяет динамическую автоматическую инкапсуляцию транкинга

Пассивно ожидает получения сообщений о согласовании каналов, после чего коммутатор отвечает и согласовывает, следует ли использовать транкинг, и, если да, то тип транкинга.

41.Режимы VTP: серверы, клиенты и прозрачный (669-75)

42. Принципы PPP (689): встроенные средства аутентификации: протокол аутентификации по паролю (PAP) и протокол аутентификации с подтверждением соединения (CHAP)

43. Многоканальный PPP (692): Когда между одними и теми же двумя маршрутизаторами существует несколько каналов PPP, называемых параллельными каналами, маршрутизаторы должны определить, как использовать эти каналы. Для каналов HDLC и для каналов PPP с использованием простейшей конфигурации маршрутизаторы должны использовать балансировку нагрузки уровня 3.Это означает, что маршрутизаторы имеют несколько маршрутов для одних и тех же подсетей назначения … Многоканальный PPP равномерно распределяет нагрузку по каналам, позволяя логике уровня 3 в каждом маршрутизаторе обрабатывать параллельные каналы как одно соединение. При инкапсуляции пакета PPP фрагментирует пакет на более мелкие кадры, отправляя по одному фрагменту по каждому каналу.

44. Устранение неполадок последовательных каналов (699-700): Процесс проверки последовательного канала и устранения неполадок должен начинаться с простого трехэтапного процесса: с одного маршрутизатора, эхо-запрос последовательного IP-адреса другого маршрутизатора. Если эхо-запрос не прошел, проверьте состояние интерфейса на оба маршрутизатора, и исследуйте проблемы, связанные с вероятными проблемными областями, перечисленными в следующей таблице:

Состояние линии

Состояние протокола

Вероятная причина

вверх

Пух (стабильный) на обоих концах

или

Вниз (стабильно) на одном конце, переключение вверх и вниз на другом Несоответствие команд инкапсуляции

вверх

С одного конца вниз, с другого вверх

Keepalive отключен на конце в рабочем состоянии

вверх

Пух (стабильный) на обоих концах

Ошибка аутентификации PAP / CHAP

Если эхо-запрос работает, также проверьте, что какие-либо протоколы маршрутизации обмениваются маршрутами по каналу

45.Обзор Frame Relay (713): В отличие от LAN, вы не можете отправлять широковещательную рассылку уровня канала данных через Frame Relay. Поэтому сети Frame Relay называются сетями без широковещательного множественного доступа (NBMA). Кроме того, поскольку Frame Relay — это множественный доступ, он требует использования адреса, который определяет, какому удаленному маршрутизатору адресован каждый кадр… Между маршрутизатором и ближайшим коммутатором Frame Relay устанавливается выделенная линия; эта ссылка называется ссылкой доступа. Чтобы гарантировать, что канал работает, устройство вне сети Frame Relay, называемое оконечным оборудованием данных (DTE), обменивается регулярными сообщениями с коммутатором Frame Relay.Эти сообщения поддержки активности, наряду с другими сообщениями, определяются протоколом локального интерфейса управления Frame Relay (LMI). Маршрутизаторы считаются DTE, а коммутаторы Frame Relay — оборудованием передачи данных (DCE).

46. Термины и понятия Frame Relay (714-15)

Срок

Описание

Виртуальный канал (VC)

Логическая концепция, представляющая путь, по которому кадры проходят между DTE.

VC особенно полезны при сравнении Frame Relay с арендованными физическими каналами.Постоянный виртуальный канал (PVC)

Предварительно определенный VC. По своей концепции PVC можно приравнять к выделенной линии. Коммутируемый виртуальный канал (SVC)

VC, который настраивается динамически при необходимости. По концепции SVC можно приравнять к коммутируемому соединению. Терминальное оборудование данных (DTE)

DTE подключены к услуге Frame Relay от телекоммуникационной компании. Обычно они размещаются на сайтах, используемых компанией, покупающей услугу Frame Relay. Аппаратура передачи данных (DCE)

Коммутаторы

Frame Relay — это устройства DCE.DCE также известны как оконечное оборудование для цепей данных. DCE обычно находятся в сети поставщика услуг. Ссылка для доступа

Выделенная линия между DTE и DCE.

Скорость доступа (AR)

Скорость, с которой синхронизируется ссылка доступа. Этот выбор влияет на стоимость подключения. Согласованная скорость передачи информации (CIR)

Скорость, с которой биты могут быть отправлены через виртуальный канал, в соответствии с бизнес-контрактом между заказчиком и поставщиком. Идентификатор соединения канала передачи данных (DLCI)

Адрес Frame Relay, используемый в заголовках Frame Relay для идентификации VC.Нерадиовещательный множественный доступ (NBMA)

Сеть, в которой широковещательная рассылка не поддерживается, но может быть подключено более двух устройств Локальный интерфейс управления (LMI)

Протокол, используемый между DCE и DTE для управления соединением. Сообщения сигнализации для SVC, сообщений о состоянии PVC и сообщений поддержки активности — это все сообщения LMI

.

47. Типы LMI Frame Relay (719):

Имя

Документ

Параметр типа IOS LIM

Cisco

Собственный

Cisco

ANSI

Т1.617 Приложение D

и

ITU

Q.933 Приложение A

q933a

48. Полностью ячеистая сеть с одной IP-подсетью (737): сеть с одной IP-подсетью, в которой все устройства подключены ко всем остальным устройствам

49. Обратный ARP (742): Обратный ARP динамически создает сопоставление между адресом уровня 3 (например, IP-адресом) и адресом уровня 2 (DLCI).

Конечный результат обратного ARP аналогичен IP ARP в локальной сети: маршрутизатор создает сопоставление между соседним адресом уровня 3 и соответствующим адресом уровня 2.Однако процесс, используемый обратным ARP, отличается для ARP в локальной сети. После того, как виртуальный канал включен, каждый маршрутизатор объявляет свой адрес сетевого уровня, отправляя сообщение обратного ARP по этому виртуальному каналу.

50. Частично ячеистая сеть с одной IP-подсетью на каждый виртуальный канал (745): сеть с одной IP-подсетью, в которой все устройства подключаются к соседним устройствам.

Разработка графенового транзистора с новым принципом действия

Схематическое изображение прототипа графенового транзистора.

Исследователи AIST разработали графеновый транзистор с новым принципом действия. В разработанном транзисторе два электрода и два верхних затвора помещены на графен, а графен между верхними затворами облучается пучком ионов гелия для введения кристаллических дефектов. Смещения затвора применяются к двум верхним затворам независимо, что позволяет эффективно управлять плотностями носителей в областях графена с верхним затвором. Отношение включения / выключения электрического тока примерно на четыре порядка величины было продемонстрировано при 200 К (примерно -73 ° C).Кроме того, его полярность транзистора может электрически контролироваться и инвертироваться, что до сих пор было невозможно для транзисторов. Эта технология может быть использована в традиционной технологии производства интегральных схем на основе кремния, и ожидается, что она внесет свой вклад в реализацию электроники со сверхнизким энергопотреблением за счет снижения рабочего напряжения в будущем.

Подробная информация об этой технологии была представлена ​​на Международной конференции по электронным устройствам (IEDM 2012) в Сан-Франциско, США.S.A., с 10 по 12 декабря 2012 г.

В последние годы рост энергопотребления, связанный с распространением мобильных информационных терминалов и развитием ИТ-устройств, стал проблемой. Общественный спрос на сокращение мощности, потребляемой электронными информационными устройствами, растет. Хотя предпринимались попытки снизить мощность, потребляемую крупномасштабными интегральными схемами (БИС), считается, что обычная структура транзистора имеет внутренние ограничения.Между тем подвижность электронов графена, которая представляет собой легкость движения электронов, по крайней мере в 100 раз больше, чем у кремния. Также ожидается, что графен может быть использован для решения проблемы ограничений, присущих кремнию и другим материалам. Таким образом, графен может устранить препятствие на пути снижения мощности, потребляемой БИС, и ожидается, что графен будет использоваться в качестве материала для транзисторов со сверхнизким энергопотреблением посткремниевой эпохи, в которых используются новые функциональные атомные элементы. фильмы.

Рисунок 1: Принципы работы нового графенового транзистора и обычных транзисторов.

Однако, когда графен используется в переключающем транзисторе, электрический ток не может быть прерван в достаточной степени, потому что графен не имеет запрещенной зоны. Кроме того, хотя существует технология формирования запрещенной зоны, подвижность электронов уменьшается, когда формируется запрещенная зона, необходимая для переключения. Следовательно, требуется графеновый транзистор с новым принципом работы, который может эффективно выполнять операцию переключения с небольшой шириной запрещенной зоны.

Принцип работы недавно разработанного графенового транзистора показан на рисунках 1 (a) — 1 (c). Чтобы создать транспортный зазор в графене канала между двумя верхними затворами, был использован гелиевый ионный микроскоп для облучения ионов гелия с плотностью 6,9 · 10 ^{15 9 · 1077 ионов / см 2 для введения кристаллических дефектов. Энергетическая зона графена по обеим сторонам канала может модулироваться электростатическим контролем путем приложения смещений к верхним затворам. Полярность носителей в графене может быть изменена с n-типа на p-тип, в зависимости от полярности смещений, приложенных к верхним затворам.Когда полярности на обеих сторонах канала различаются, транзистор находится в выключенном состоянии (рис. 1 (b)). Если полярности одинаковы, транзистор находится во включенном состоянии (рис. 1 (c)). Когда обычный транзистор (рис. 1 (d) — 1 (f)) находится в выключенном состоянии, транспортировка носителей блокируется барьером, сформированным на стороне истока или стока канала, имеющего транспортный зазор. Однако, как показано на рис. 1 (е), ток утечки транзистора в выключенном состоянии велик, потому что образуется только небольшой барьер.Между тем, как показано на рис. 1 (b), транспортный зазор в разработанном транзисторе работает как барьер, больший, чем у обычных транзисторов (рис. 1 (e)), и блокирует перенос заряда. В результате можно получить лучшее выключенное состояние по сравнению с обычными транзисторами.}

Рисунок 3: Отношение включения / выключения электрического тока нового графенового транзистора.

В разработанном транзисторе длина канала, в котором подвижность обычно ухудшается, может быть уменьшена до длины, меньшей, чем у обычных транзисторов.Кроме того, поскольку разработанный транзистор может достигать эффективного выключенного состояния с небольшим транспортным зазором, транспортный зазор может быть меньше, чем у обычных устройств. Благодаря этим свойствам включение / выключение транзистора может выполняться быстрее, чем с обычными транзисторами, и, таким образом, считается, что БИС с более низким энергопотреблением может быть реализована за счет снижения рабочего напряжения схемы. Кроме того, транзисторы могут быть изготовлены с использованием традиционной технологии изготовления кремниевых интегральных схем, такой как литография, осаждение и легирование, а также могут быть легко произведены в масштабе пластины.

Чтобы продемонстрировать работу транзистора по новому принципу работы, транзистор был изготовлен путем формирования электродов истока и стока и пары верхних затворов на однослойном графене, изолированном от графита. Соответствующая доза ионов гелия была приложена между верхними затворами для создания канала, облученного ионами гелия (рис.2, синяя пунктирная линия), а внешний ненужный графен облучали большой дозой ионов гелия, чтобы сделать его изолятором (рис. 2, красная пунктирная линия). В результате канал транзистора имеет длину 20 нм и ширину 30 нм.

Рисунок 4: Демонстрация работы транзистора, в котором полярность транзистора была электрически инвертирована. VtgD — это напряжение затвора со стороны стока.

Включение / выключение изготовленного транзистора выполнялось при низкой температуре 200 К (примерно -73 ° С).На клеммы истока и стока подавались смещения -100 мВ и +100 мВ соответственно. Смещение затвора затвора на стороне стока было зафиксировано на уровне -2 В, а смещение затвора на стороне истока было изменено от -4 В до +4 В, и был измерен электрический ток, протекающий между электродами истока и стока. Отношение включения / выключения составляло примерно четыре порядка величины (рис. 3).

В разработанном транзисторе состояние включения или выключения регулируется в зависимости от того, одинаковы или различаются полярности напряжений, приложенных к двум верхним затворам.Следовательно, фиксируя смещение одного затвора и изменяя его полярность, можно контролировать, будет ли работа транзистора путем свипирования другого напряжения затвора n-типом или p-типом. В данном эксперименте напряжения -100 мВ и +100 мВ подавались на выводы истока и стока соответственно. Соотношение между током исток-сток и смещением затвора на стороне истока, когда напряжение затвора на стороне стока, V _tgD , зафиксировано как положительное (рис. 4 (а)), показано на рис. . 4 (б).Логарифмический график тех же данных показан на рис. 4 (c). Здесь, когда напряжение затвора на стороне истока отрицательное, транзистор выключен, а когда оно положительное, транзистор включен. Таким образом, он работает как транзистор n-типа. Между тем, соотношение между током исток-сток и смещением затвора на стороне истока, когда напряжение затвора на стороне стока отрицательное (рис. 4 (d)), показано на рис. 4 (е) и 4 ( е). В этом случае, когда напряжение затвора на стороне истока отрицательное, транзистор включен, а когда положительный, транзистор выключен.Таким образом, он работает как транзистор p-типа. Другими словами, было фактически продемонстрировано, что полярность одиночного транзистора может быть изменена электростатическим контролем.

Полярность транзисторов обычных кремниевых транзисторов определяется типом иона для легирования, поэтому невозможно изменить полярность после формирования цепи. Однако, поскольку полярность разработанного транзистора может регулироваться электростатически, можно реализовать интегральную схему, структура схемы которой может быть электрически изменена.

Исследователи стремятся реализовать работу CMOS, в которой полярность транзисторов может быть изменена с помощью электрического управления. Они также стремятся создать прототип устройства с использованием крупномасштабной пластины с графеном, синтезированной методом CVD (химический метод осаждения из паровой фазы). В то же время будут предприняты усилия по получению графена более высокого качества, чтобы улучшить соотношение включения / выключения электрического тока при комнатной температуре и подвижность носителей.

---

Транзистор на основе графена рассматривается как кандидат на пост-CMOS-технологию

---

Предоставлено Передовая промышленная наука и технологии

Ссылка : Разработка графенового транзистора с новым принципом действия (19 февраля 2013 г.