Выключатели проходные

Безусловно всем знакома ситуация, когда в ночное время суток приходится идти через всю комнату, чтобы включить свет. Конечно, это очень неудобно, а для кого-то и безумно страшно. В подобных случаях спасением является проходной выключатель, который предназначен для управления освещением из любого места. Но немногие знают, что представляет собой проходной выключатель, в чем заключается его принцип работы, как его подключать и как им пользоваться. В данном материале подробно и простым языком изложено назначение данного устройства, его монтаж и конструкция.

Какую роль выполняют проходные выключатели?

Главная цель установки подобного устройства – включение и выключение светильников разного вида из любого места. Схема работы таких выключателей построена таким образом, чтобы исключить необходимость возвращения к главному выключателю. Проходные выключатели бывают трех видов исполнения: одноклавишные, двухклавишные, трехклавишные

. Число возможных приборов для подключения к проходному выключателю зависит напрямую от его конструкции. Также, данные устройства бывают сенсорными.  

ВАЖНО: все выключатели разрывают фазные провода и обесточивают электрические приборы, но именно проходные обладают специфической особенностью. Она заключается в размыкании одной цепи при замыкании контактов парного переключателя.

Главное отличие проходного выключателя от классического с двумя проводами – необходимость трехжильной коммутации, поскольку происходит направление напряжения от одного контакта к другому. Освещение включено в том случае, если клавиши двух устройств имеют одно положение, а выключено — при измененном положении. Но управление может происходить не только из двух, но также из большего количества мест. Чтобы этого добиться в схему встраивается переключатель перекрестного типа. При сильной необходимости их может быть несколько. Нужно знать, что в

одноклавишном выключателе присутствует 3 клеммы, в двухклавишном – 5, трехклавишный отличается наиболее сложной схемой.

 

Как правильно установить проходной выключатель?

На самом деле, процесс подключения практически такой же, как и у обычных выключателей. Единственное, что вводит в смятение при монтаже — три провода, а не два. Для того, чтобы понять эту особенность, нужно узнать роль каждого. Пара проводов – перемычки среди рассредоточенных по пространству выключателей, третий – подающий фазу. Предварительно необходимо приобрести коммутационную коробку, внутри которой и будут соединятся провода.

На концах провода должны быть освобождены от изоляционного материала (2-3 см) для последующей скрутки. В случае, если соединение происходит при помощи колодок, конец можно зачистить на один сантиметр. Провод, который подает питание от распределительного щита, в коммутационной коробке соединяется с входным контактом первого устройства. Последние выходные контакты скручиваются с аналогичными проводами второго выключателя, входной контакт которого соединяется с проводом лампы.  Нулевые провода осветительного устройства и щитка соединяются между собой. Все зоны скруток должны быть герметично закрыты изоляцией (изолентой). 

Где применяется двухклавишных проходной выключатель?

Установка проходного выключателя с двумя клавишами более целесообразна в комнатах большой площади, где используется несколько осветительных приборов. Конструктивно это -два одноклавишных устройства, объединенных одним корпусом. Использование одного проходного выключателя — экономия на монтаже кабеля, идущего к нескольким одинарным выключателям. В основном, двухклавишный проходной выключатель применяется в управлении светом в ванных комнатах и туалетах либо в коридорах и на лестничных клетках. Также, с помощью этого устройства можно включать лампочки в люстре группами.

Чтобы произвести правильную установку проходного выключателя на две лампы, необходимо иметь много проводов. К каждому из них подводится 6 жил, поскольку отсутствует общая клемма. Грубо говоря, два автономных выключателя находятся под одним корпусом.

Существует определенный алгоритм коммутации двухклавишного выключателя:

• предварительно в стену нужно вмонтировать подрозетники, проемы для которых вырезаются при помощи перфоратора с коронкой. После чего к сделанным проемам ведется пара трехжильных проводов. Возможна ситуация, когда отведение идет от распределительной коробки одного шестижильного провода;
• ко всем осветительным устройствам отведен трехжильный кабель, то есть, нулевой провод, заземление и фаза;
• фаза внутри коммутационной коробки подсоединяется к паре контактов первого выключателя. Два остальных выключателя объединяются при помощи четырех перемычек. Второй выключатель предназначен для присоединения контактов светильников. Нуль, идущий от распределительного щитка, соединяется со вторым проводом осветительных устройств. Когда в момент переключения контактов общие цепи попарно смыкаются или размыкаются, происходит включение или выключение конкретного светильника.

Проходной выключатель с двумя клавишами может применяться, если возникает необходимость регулировать освещение даже из трех-четырех мест. Но должен быть установлен перекрестный выключатель, подключение которого обеспечивается 8 проводами (4 для каждого концевого выключателя). Специалисты рекомендуют при установке сложных соединений с большим количеством проводов применять коммутационные коробки и производить маркировку проводов и кабелей.

ВАЖНО: не забывайте, что все процедуры с электрической проводкой и монтажом электрооборудования должны происходить при выключенном напряжении.   

Торговая сеть «Планета Электрика» обладает широким ассортиментом выключателей, а также иных электроустановочных изделий, с которым можно ознакомиться в каталоге.

Зачем нужен проходной выключатель | «СБК-ремонт»

Последние годы современные технологии активно развиваются, и сфера отделки и строительства – не исключение.

Множество умов трудится над тем, чтобы сделать нашу жизнь комфортной, а жилище – безопасным. Каждый день появляются интересные технические решения, которые позволяют экономить время и не задумываться о мелочах.

Одно из таких решений – проходной выключатель. Уверен, многие сталкивались с этим устройством, а кто-то уже проверил удобство его применения на практике.

Для начала давайте определимся с терминами. Проходной выключатель (в магазинах также можно увидеть другое название – «переключатель») позволяет управлять питанием одного потребителя из нескольких мест. Это может быть люстра, бра, точечный светильник, светодиодная лента и т.п. – в любом количестве и сочетании. Суть проста: в одном месте вы включили свет в помещении, а в другом месте этот свет выключили, и наоборот.

Рассмотрим на живом примере. Есть квартира, в которой будет производиться ремонт. В проекте я предлагаю клиенту расположить несколько проходных выключателей: в коридоре, гостиной, кухне и спальне.

Начнем с коридора. Как видно на картинке, это достаточно длинное помещение (около 6 м.п.) с небольшим «аппендиксом». Свет в коридор попадает тремя путями: через проем в гостиную и два дверных проема спальни и детской. Днем этого вполне достаточно. Но давайте представим, что поздно вечером вы заходите домой, включаете свет в коридоре, раздеваетесь, выключаете свет, направляясь в ванную комнату, и… остаетесь в темноте. Пока дойдете до ванной, успеете посшибать все картины со стен, наступить на кошку и пару раз запнуться о детский велосипед. И это будет сопровождаться грохотом и отборными проклятиями, которые если и не разбудят соседей, то жену и детей – наверняка. И когда, умывшись, вы вдруг вспомните, что в холодильнике лежит вкусный бутерброд, то на обратном пути испытаете судьбу еще раз…

Чтобы избежать подобной ситуации, мы будем использовать проходной выключатель, точнее два.

Первый мы расположим непосредственно у входа в квартиру, а второй – на стене в закутке в дальнем конце коридора. И тогда, включив свет в коридоре у входа первым проходным выключателем, вы сможете спокойно дойти до ванной комнаты, включить в ней свет, открыть дверь и выключить свет в коридоре, щелкнув вторым выключателем. Обратная последовательность также будет работать.

Получается, что благодаря проходному выключателю вы можете:

1. из каждого конца помещения включать и выключать свет, как при нажатии клавиши обычного выключателя;

2. включив свет в одном конце коридора, выключить его на другом, и наоборот.

Удобно, не правда ли? Как говорится, и ноги целы, и кошки сыты.

Теперь переходим в спальню.

Здесь расположение проходных выключателей обусловлено ленью. Правильней, конечно, сказать не ленью, а комфортом, но будем честны перед читателем. Включив свет в комнате и уже забравшись под одеяло почитать, очень трудно заставить себя выбраться наружу и дойти до выключателя. Особенно весной, когда отопление уже отключили, а тепло по ночам еще не пришло, или, наоборот, осенью. Бррр…

Поэтому давайте позаботимся о заказчике и не будем его заставлять мерзнуть. Для этого у кровати мы расположим проходной выключатель, который по той же системе, как и в коридоре, будет позволять выключать люстру, которую мы включали при входе в спальню. Но так как мы компания клиентоориентированная, то пойдем еще дальше и добавим дополнительный выключатель – симметрично с другой стороны кровати – чтобы вторая половинка не чувствовала себя обделенной: если молодоженам игра «властелин выключателя» надоест лишь через пару месяцев, то люди в возрасте эту шутку, боюсь, не оценят.

Теперь каждый со своей половины кровати может выключать и включать свет по своему усмотрению: захотел выключить люстру, которую включил при входе в комнату – пожалуйста, захотел выключить свет, который включили с другого конца кровати – на здоровье (упс, без «властелина выключателя» все же не обошлось, smile). В общем, сидишь под одеялом и наслаждаешься комфортом. Осталось только, чтобы робот приготовил яичницу с кофе и принес на фарфоровом подносе (вторую-то половину тоже из-под одеяла на холод не выгонишь, верно?).

Третий пример – кухня. Возможно, не столь очевидное и оправданное решение, но все же.

Один выключатель расположен на кухне недалеко от прохода в гостиную, а второй – в гостиной у выхода в коридор. Когда такая схема может пригодиться? Например, если хозяйка несет гостям, собравшимся за столом в гостиной, большое блюдо с жареным гусем, и у нее заняты обе руки, она может выключить свет на кухне из гостиной и сразу же сесть ужинать и не возвращаться на кухню.

Или же зачастую на кухне хозяева забывают выключить свет (да-да, узнаете себя, не правда ли?) и уходят в комнату. В этом случае на обратном пути, выключая свет из гостиной, экономятся силы на преодоление целых 8 метров (4 метра через гостиную до кухни и столько же обратно). Представляете, сколько сил сохранит проходной выключатель особо забывчивым гражданам? За год можно накопить достаточно энергии и построить скворечник, перевести бабушку через дорогу или, на худой конец – вкрутить лампочку в туалете.

В общем, вариантов применения проходных выключателей масса. Достаточно немного включить воображение и поразмыслить, где и когда они будут полезны. Если с воображением туго – можно просто натыкать их по всей квартире – ведь направление бессмысленного и беспощадного дизайна интерьеров в стиле «нуачо» еще никто не отменял.

Пробуйте, экспериментируйте, да снизойдет на вас озарение. А мы поможем, если что-то не получится.

Понравился материал? Пожалуйста, поддержите автора, поделитесь ссылкой с другими.

Автор: Владимир Омельченко 

*Все материалы, размещенные на сайте, принадлежат их правообладателям. Полное или частичное копирование разрешается с согласия администрации ресурса sbk-remont.ru или с указанием прямой ссылки на источник.

 

Проходной выключатель: принцип работы и подключение

Проходной выключатель существенно расширяет возможности пользователей в управление осветительными приборами. Конструкция и схема подключения проходного выключателя позволяют управлять одним осветительным прибором или группой светильников из нескольких мест. Это широко используется в зданиях, отдельных помещениях и сооружениях различного назначения с большими площадями.

Использование проходных выключателей в доме

Имея проходные выключатели на разных концах стадиона, концертного зала или других обширных объектах, можно включить все освещение на входе. При необходимости выйти из сооружения на противоположной стороне не требуется возвращаться к выключателю, которым свет был включен – на другом выходе стоит такой же проходной выключатель. Электрические схемы с проходными переключателями позволяют управлять освещением из нескольких разных мест.

Очень удобно применение таких электросхем в подземных переходах, туннелях, все чаще схемы с проходными выключателями используют в частных домах и на лестничных маршах в подъездах многоэтажных домов.

Конструкция и принцип работы

Проходной выключатель по внешнему виду ничем не отличается от обычных изделий. Существенная разница – в конструкции контактной группы, которая скрыта внутри корпуса. Простой выключатель замыкает и размыкает электрическую цепь на одном проводе. Схема подключения проходного выключателя при изменении положения клавиш размыкает одну цепь и сразу замыкает другую. Принцип перекидывания контактов схемы обеспечивает работу выключателей в паре для управления одним и тем же источником света. По техническому решению такой элемент в схеме правильно бы было назвать не проходной выключатель, а переключатель. Профессиональная терминология уже сформировалась, и изменения могут внести только больше путаницы, поэтому все остается как есть.

При перекидывании контактов проходного выключателя размыкается один участок цепи освещения, и замыкается другой. Схема подключения проходного выключателя изменяется так, что любой из выключателей находится в готовности включить или выключить свет. Проходной выключатель можно использовать только в паре с другим. Практически есть возможность подключения в схему проходного выключателя так, чтобы он работал как простой, но тогда теряется смысл всех элементов его конструкции.

Виды

Как и обычные выключатели, проходные разделяются в зависимости от вида проводки: для внешней проводки, для скрытой проводки.

По конструктивному исполнению контактных клемм: клеммы с винтовыми зажимами, клеммы зажимные пружинные.

По количеству клавиш:

• одноклавишные;
• двухклавишные;
• трехклавишные.

У них все как у обычных выключателей, отличие – в конструкции и работе контактной группы. Принципом одноклавишного проходного выключателя является перекидывание входного контакта на один из двух выходных. Двухклавишные проходные выключатели, как и трехклавишные, в своем корпусе содержат 2 или 3 конструкции контактной группы одноклавишного выключателя.

Подключение проходного выключателя несложное, все можно сделать своими руками. Меняются количество контактов, клавиш, размеры выключателей, принцип работы остается одним.

Схема строения одно-, двух-, и трехклавишного выключателей

• одноклавишный выключатель имеет одну вводную клемму и две выходных;
• двухклавишный выключатель – две входных клеммы и четыре выходных;
• трехклавишный выключатель – три входные клеммы и шесть выходных.

Управление освещением с 2х мест

Одним осветительным прибором или группой светильников можно управлять с двух мест: это могут быть бра в коридоре или фонарные столбы вдоль садовой дорожки. Потребуется обычная схема подключения проходного выключателя, точнее с двумя проходными одноклавишными выключателями, потому что они работают только парами. На таком примере легче всего понять, как работают проходные выключатели. На рисунке ниже показывается, как подключить проходной выключатель в схему.

Схема включения проходных выключателей

Фаза от сети 220 В подключается к входной клемме одного из проходных выключателей, его клеммы на выходе соединяются с выходными второго. Остается свободная входная клемма второго выключателя, его подключают к осветительному прибору. Второй контакт осветительного прибора соединяется к нулевому проводу сети. По схеме видно, что лампа находится в выключенном состоянии, при изменении положения группы контактов любого переключателя на нее подается ток. Следующее переключение на одном из двух переключателей обрывает цепь, лампа погаснет.

Ближе к реальным условиям схему монтажа показывает картинка расключения кабелей и проводов в распределительной коробке. По требованиям ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) в данном случае используется кабель с тремя медными жилами:

• красный – фаза;
• синий – 0;
• желто-зеленый – заземляющий провод.

Расключение кабелей и проводов в распределительной коробке

Схема разделяется на четыре участка цепи:

1. кабель от сети питания 220 В: с защитного автомата в распределительном щите до коробки;
2. кабель от одного проходного выключателя до расключающей коробки;
3. кабель от другого проходного выключателя до коробки расключения;
4. кабель от осветительного прибора до распределительной коробки.

В коробку заводится четыре кабеля.

Требования к цвету проводов по функциональному назначению выполнимы в полной мере только на двух участках. От распределительного щита и светильника до коробки при расключении контактов проходных выключателей они выполняются частично. Допускается использовать провода любого цвета. Если запутались, проверьте мультиметром в режиме прозвонки или другим измерительным прибором. На входные контакты переключателей обязательно подключается фаза (красный) провод.

Для управления двумя группами освещения применяется схема подключения двухклавишного проходного выключателя. Если человек понял, как подключаются одноклавишные проходные выключатели, он разберется, как подключить тройной выключатель.

Схема подключения двухклавишного проходного выключателя

Управление освещением из 3х мест

Для управления освещением из трех мест потребуется перекрестный проходной выключатель. Установить его можно в любом удобном для использования месте. В схеме перекрестный выключатель подключается между обычными проходными выключателями. Использоваться они могут на лестничных маршах, для освещения дворов и других объектах, по желанию заказчика.

Перекрестный выключатель несложно сделать своими руками, для этого нужно немного переделать двухклавишный проходной выключатель. На выходные контакты ставятся две перемычки, а две клавиши объединяют в одну, можно просто приклеить одну к другой. Клеить надо так, чтобы крепежные отверстия на клавишах совпадали со штырьками на выключателе. Зазор между клавишами можно компенсировать прокладкой из картона, к которой с двух сторон нужно приклеить пластиковые планки.

В магазинах есть готовые изделия, можно не изобретать велосипед, просто купить и поставить.

Схема управления освещением из 3х мест

На схемах А1 и А2 (ниже) показываются разные варианты подключения, но функциональное назначение остается прежним – соблюдается принцип парности перекидывания контактов.

Варианты подключения перекрестного выключателя

В случаях, когда элементом освещения являются большая люстра с двумя группами лампочек или просто два ряда бра вдоль длинного коридора, надо применять двухклавишные проходные и перекрестные выключатели. Схема немного сложнее, но видно, что работает тот же принцип перекидывания контактов. При выключении источника света одним выключателей контакты замыкают цепи других выключателей.

Схема находится в таком состоянии, что при нажатии любой клавиши этой группы светильников ток проходит на контакты ламп. На основе этих схем можно сделать управление освещением с четырех и более мест, вставляя дополнительные перекрестные выключатели.

Схема подключения четырех переключателей

Пример использования

К ситуации, когда по темному двору нужно пройти к дому, идеально подходит схема с проходными выключателями в двух местах. В частном доме легко реализовать этот проект своими руками. В прихожей рядом с распределительным щитом нужно установить распределительную коробку и один проходной выключатель. Второй – необходимо поставить с внутренней стороны на заборе возле калитки, в качестве осветительных приборов можно использовать фонарные столбы, установленные вдоль дорожки. В крупных магазинах электротоваров есть много вариантов с оригинальной декоративной отделкой.

Подключение следует сделать по вышеописанной схеме. Кабеля от уличного выключателя и между столбами рекомендуется прокладывать под землей в пластиковых трубах. Зарывать глубоко не надо, 30-40 см для защиты от механических повреждений будет достаточно. Учитывать глубину промерзания в каждом регионе нет смысла, это не водопровод, медные провода не промерзнут.

Как подключить. Видео

Как подключить проходной переключатель по всем правилам можно узнать из этого видео.

Изучив принципы работы схемы с двумя одноклавишными выключателями и собрав ее своими руками, можно без посторонней помощи начинать монтаж более сложных схем с двухклавишными выключателями в трех местах или трехклавишными – в двух местах, если в этом есть необходимость.

Оцените статью:

Схема подключения проходного выключателя с 2х мест на 2 лампы (видео, фото)

Схема подключения проходного выключателя с 2х мест и ее конструкции значительно расширяют возможности управления осветительными системами. В спортивных, концертных залах, на стадионах, длинных коридорах и туннелях можно одним из двух мест управлять освещением. Расположенные на разных сторонах объекта выключатели избавляют от необходимости переходов к единственной точке управления.

С одним выключателем может сложиться ситуация, когда придется проходить к выходу в темноте по длительному маршруту, с многочисленными препятствиями рискуя свернуть себе шею. При подключении проходных выключателей, достаточно подойти к ближайшему выключателю от выхода и погасить свет во всем помещении.

Конструкции и принцип работы проходных выключателей

Внешний вид переходного выключателя не имеет особых признаков отличия от обычных корпусов. Принципиальные изменения изделия скрыты внутри, разница в контактной схеме. Задача простого выключателя замкнуть или разомкнуть цепь в одной точке, проходной выключатель при изменении положения клавиши размыкает одну цепь и сразу подключает другую. Происходит перекидывание контактов на другое направление цепи, поэтому правильнее было бы назвать не выключатель, а переключатель. Но так уже сложилась терминология, что перемена термина внесет лишние непонимания, между специалистами и тем более с непрофессионалами.

Контакты, перекидываясь на другую группу, подключают к цепи клеммы второго проходного выключателя, работающего в паре. По одному в схеме проходные выключатели не работают. Конечно, их можно подключить как одноклавишный выключатель, но тогда теряется смысл его общей контактной схемы.

Схемотехника основных видов проходных выключателей

Наиболее часто используемые проходные выключатели, это одноклавишный, двух клавишный и трехклавишный. Все они построены на одном принципе перекидывания контактов. На одноклавишном варианте три контакта, один общий  перекидывается на один из двух, в зависимости от положения клавиши. Остальные модели включают в свой корпус схемы одноклавишного варианта.  Двухклавишный проходной выключатель в своем корпусе имеет две таких схемы, трехклавишный имеет три схемы, все просто. Изменяются только габариты корпуса, количество клавиш и контактов:

• одноклавишный, три контакта, входной и два выходных,
• двух клавишный переключатель, шесть контактов, два входных и 4-выхода,
• трехклавишный корпус имеет 3 – входа и 6 – выходов.

Управления освещением с 2х мест, схема с применением одноклавишных выключателей

Одной группой электроосветительных ламп можно управлять с разных мест, используя схему с одноклавишными, выключателями. Это часто применяемая схема, на примере которой легко понимается принцип работы.

С линии питания 220В фаза напрямую приходит на вход (подвижный) контакт одного из двух переключателей. Выходные контакты двух переключателей соединяют между собой. Входной контакт второго подключается на клемму осветительного прибора. Рабочий 0 подключите на  другой контакт светильника.

Аппаратная коммутация

и промежуточная коммутация Ethernet для сред с малой задержкой

Что вы узнаете

В этом документе основное внимание уделяется требованиям к задержке в центре обработки данных. В нем обсуждаются характеристики задержки двух парадигм коммутации Ethernet, которые выполняют пересылку пакетов на уровне 2: сквозное и промежуточное хранение. . Он обеспечивает функциональное обсуждение двух методологий переключения, а также общую оценку того, где коммутатор любого типа подходит в центре обработки данных.

В этом документе обсуждаются общие архитектуры обработки пакетов уровня 2, поскольку они относятся к требованиям сквозной задержки. Он не касается конкретных возможностей продукта, но, если необходимо, Cisco Коммутационные платформы ^® Ethernet упоминаются как примеры решений.

Здесь рассматриваются следующие основные моменты, связанные с выбором решения для ЦОД с малой задержкой:

• Требования к сквозной задержке приложений должны быть основным критерием для определения коммутаторов LAN с соответствующими характеристиками задержки.

• В большинстве центров обработки данных и других сетевых средах подходят технологии коммутации LAN как с сквозным подключением, так и с промежуточным хранением.

• В тех немногих случаях, когда требуется действительно низкая задержка в микросекундах, следует рассмотреть технологии сквозной коммутации, а также определенный класс коммутаторов с промежуточным хранением и малой задержкой. В этом контексте низкий, или, скорее, сверхнизкий, относится к решению, которое имеет сквозную задержку около 10 микросекунд.

• Для сквозных задержек приложений менее 3 микросекунд следует изучить возможности InfiniBand.

• Функция, производительность, плотность портов и стоимость являются важными критериями для рассмотрения коммутатора после того, как будут поняты истинные требования к задержке приложения.

Обзор парадигм коммутации Ethernet

В 1980-х годах, когда предприятия начали испытывать более низкую производительность в своих сетях, они закупили мосты Ethernet (прозрачные или обучающиеся) для ограничения доменов коллизий.

В 1990-х годах достижения в технологиях интегральных схем позволили производителям мостов перенести решение о пересылке на уровне 2 с процессоров вычислений с комплексным набором команд (CISC) и вычислений с сокращенным набором команд (RISC) на специализированные интегральные схемы (ASIC) и программируемые логические элементы. массивов (FPGA), тем самым сокращая время обработки пакетов в мосте (то есть задержку) до десятков микросекунд, а также позволяя мосту обрабатывать намного больше портов без потери производительности.Термин «коммутатор Ethernet» стал популярным.

Самый ранний метод пересылки пакетов данных на уровне 2 назывался «коммутация с промежуточным хранением», чтобы отличить его от термина, введенного в начале 1990-х годов для сквозного метода пересылки пакетов.

Перенаправление уровня 2

Как коммутаторы уровня 2 с промежуточным хранением, так и сквозные коммутаторы основывают свои решения о пересылке на MAC-адресе назначения пакетов данных. Они также изучают MAC-адреса, исследуя поля исходного MAC-адреса (SMAC) пакетов, когда станции связываются с другими узлами в сети.

Когда коммутатор Ethernet уровня 2 инициирует решение о пересылке, последовательность шагов, которые выполняет коммутатор, чтобы определить, следует ли пересылать или отбрасывать пакет, отличает методологию сквозного доступа от его аналога с промежуточным хранением.

В то время как коммутатор с промежуточным хранением принимает решение о пересылке пакета данных после того, как он получил весь кадр и проверил его целостность, сквозной коммутатор включается в процесс пересылки вскоре после того, как он проверил MAC-адрес назначения (DMAC). входящего кадра.

Теоретически сквозной коммутатор принимает и проверяет только первые 6 байтов кадра, который несет адрес DMAC. Однако по ряду причин, как будет показано в этом документе; сквозные переключатели ждут, пока не будут обработаны еще несколько байтов кадра, прежде чем они решат, следует ли пересылать или отбрасывать пакет.

Характеристики коммутации Ethernet с промежуточным хранением

В этом разделе представлен обзор функций и возможностей коммутаторов Ethernet с промежуточным хранением.

Проверка ошибок

На рисунке 1 показан коммутатор с промежуточным хранением, полностью получающий фрейм Ethernet. В конце этого кадра коммутатор сравнивает последнее поле дейтаграммы со своими собственными вычислениями контрольной последовательности кадра (FCS), чтобы гарантировать отсутствие в пакете физических ошибок и ошибок канала передачи данных. Затем коммутатор выполняет процесс пересылки.

В то время как коммутатор с промежуточным хранением отбрасывает недопустимые пакеты, сквозные устройства пересылают их, потому что у них нет возможности оценить FCS перед передачей пакета.

Рис. 1. Фрейм Ethernet , входящий в мост или коммутатор с промежуточным хранением (слева направо)

Автоматическая буферизация

Процесс сохранения и последующей пересылки позволяет коммутатору обрабатывать ряд сетевых условий просто в зависимости от того, как он работает.

Процесс входной буферизации, который выполняет коммутатор с промежуточным хранением, обеспечивает гибкость для поддержки любого сочетания скоростей Ethernet, начиная с 10 Мбит / с.Например, обработка входящего кадра на порт Ethernet 1 Гбит / с, который должен быть отправлен через интерфейс 10 Гбит / с, является довольно простым процессом. Процесс пересылки упрощается за счет того, что архитектура коммутатора хранит весь пакет.

Списки контроля доступа

Поскольку коммутатор с промежуточным хранением хранит весь пакет в буфере ему не нужно выполнять дополнительный код ASIC или FPGA для оценки пакета по списку управления доступом (ACL).Пакет уже есть, поэтому коммутатор может проверить соответствующие части, чтобы разрешить или запретить этот кадр.

Характеристики сквозной коммутации Ethernet

В этом разделе исследуется сквозная коммутация Ethernet. Поскольку сквозное переключение не так хорошо известно, как переключение с промежуточным хранением, оно описано более подробно, чем технология с промежуточным хранением.

Неверные пакеты

В отличие от коммутации с промежуточным хранением, сквозная коммутация отмечает, но не имеет возможности отбрасывать недопустимые пакеты.Пакеты с ошибками физического или канального уровня будут пересылаться в другие сегменты сети. Затем на принимающей стороне хост аннулирует FCS пакета и отбрасывает пакет.

Сроки сквозной переадресации

Теоретически, как показано на рисунке 2, сквозной коммутатор может принять решение о пересылке, как только он найдет DMAC-адрес пакета данных. Коммутатору не нужно ждать, пока остальная часть пакета примет решение о пересылке.

Однако более новые переключатели не обязательно используют этот подход. Сквозной коммутатор может анализировать входящий пакет, пока не соберет достаточно информации из содержимого кадра. Затем он может принять более сложное решение о пересылке, соответствующее богатству функций обработки пакетов, которые коммутаторы с промежуточным хранением предлагали за последние 15 лет.

Рис. 2. Прорезная коммутация Ethernet : теоретически кадры пересылаются, как только коммутатор получает адрес DMAC, но на самом деле до начала пересылки прибывает еще несколько байтов.

Поле EtherType

При подготовке к решению о пересылке сквозной коммутатор может выбрать заранее определенное количество байтов на основе значения в поле EtherType, независимо от количества полей, которые коммутатор должен проверить.Например, после распознавания входящего пакета как одноадресной дейтаграммы IPv4, сквозной коммутатор проверяет наличие конфигурации фильтрации на интерфейсе, и, если таковая имеется, сквозной коммутатор ожидает дополнительные несколько микросекунд или наносекунд, чтобы получать заголовки IP и транспортного уровня (20 байтов для стандартного заголовка IPv4 плюс еще 20 байтов для раздела TCP или 8 байтов, если транспортным протоколом является UDP). Если интерфейс не имеет ACL для сопоставления трафика, сквозной коммутатор может дождаться только IP-заголовка и затем продолжить процесс пересылки. В качестве альтернативы, в более простой реализации ASIC, коммутатор извлекает весь IPv4 и заголовки транспортного уровня и, следовательно, получает в общей сложности 54 байта до этого момента, независимо от конфигурации. Затем сквозной коммутатор может пропустить пакет через механизм политик, который будет проверять на соответствие спискам ACL и, возможно, конфигурации качества обслуживания (QoS).

Время ожидания

Благодаря современным контроллерам MAC, ASIC и троичной адресуемой памяти (TCAM) сквозной коммутатор может быстро решить, нужно ли проверять большую часть заголовков пакетов.Он может анализировать первые 14 байтов (SMAC, DMAC и EtherType) и обрабатывать, например, 40 дополнительных байтов для выполнения более сложных функций, связанных с заголовками IPv4 Layer 3 и 4. При скорости 10 Гбит / с для получения 40 байтов заголовков IPv4 и транспортных заголовков может потребоваться еще примерно 100 наносекунд. В контексте требований к задержке между задачами (или между процессами или даже между приложениями), которые попадают в широкий диапазон, вплоть до требуемых 10 микросекунд для подавляющего большинства приложений, это дополнительное ожидание время не имеет значения. Пути кода ASIC становятся менее сложными, когда IP-кадры анализируются до заголовка транспортного уровня с незначительным штрафом за задержку.

Преимущества сквозной коммутации Ethernet

Основным преимуществом сквозных коммутаторов является то, что время, необходимое коммутатору для начала пересылки пакета (называемое задержкой коммутатора), составляет всего лишь несколько микросекунд, независимо от размера пакета. Если приложение использует кадры размером 9000 байт, сквозной коммутатор будет пересылать кадр (если это подходящее решение для данной дейтаграммы) на несколько микросекунд или на несколько миллисекунд раньше, чем его аналог с промежуточным хранением (на несколько микросекундами раньше в случае Ethernet 10 Гбит / с).

Кроме того, сквозные переключатели больше подходят для чрезвычайно требовательных приложений высокопроизводительных вычислений (HPC), которые требуют задержки между процессами в 10 микросекунд или меньше.

Однако в некоторых сценариях сквозные переключатели теряют свои преимущества.

Оконные протоколы и увеличенное время отклика

Даже там, где можно использовать сквозную методологию, оконные протоколы (такие как TCP) могут увеличить время сквозного отклика, снижая эффективность более низкой задержки переключения при сквозном переключении и уменьшая задержку при сохранении и сохранении. передние переключатели по существу такие же, как и у сквозных переключателей.

Восприятие пользователем времени отклика для большинства приложений

В большинстве корпоративных сред, включая центры обработки данных, пользователи не замечают разницы во времени отклика независимо от того, поддерживается ли их среда коммутаторами с промежуточным хранением или сквозными коммутаторами.

Например, пользователи, запрашивающие файл с сервера (через FTP или HTTP), не замечают, задерживается ли получение начала файла на несколько сотен микросекунд. Кроме того, сквозные задержки для большинства приложений составляют десятки миллисекунд. Например, задержка приложения около 20 миллисекунд на переключателе сквозного или промежуточного хранения, который имеет задержку 20 микросекунд (что составляет 1/1000 задержки приложения), ничтожно мала.

Исследование дополнительных полей

Коммутаторы не обязательно имеют «режимы» работы в режиме «сквозной» и «промежуточный». Как указывалось ранее, сквозные коммутаторы обычно получают заранее определенное количество байтов, в зависимости от типа входящего пакета, прежде чем принять решение о пересылке.Коммутатор не переключается из одного режима в другой в зависимости от конфигурации, разницы скоростей, перегрузки или любых других условий.

Например, в случае конфигурации, которая разрешает или запрещает пакеты с определенными диапазонами портов IPv4 TCP, сквозной коммутатор проверяет 54 байта, прежде чем он принимает решение о пересылке. Для пакета, не относящегося к IP, коммутатор может получить первые 16 байтов кадра, если пользователь настроил какую-то политику QoS на основе битов приоритета IP в байте типа обслуживания (ToS) или на дифференцированном биты кодовой точки услуг (DSCP).

На рисунке 3 показана стандартная структура пакета IPv4 в кадре Ethernet ARPA. Сквозной коммутатор принимает 54 байта заголовка Ethernet (не считая 8 байтов преамбулы, которые служат только для пробуждения трансивера и индикации прибытия кадра) и, в зависимости от конструкции поставщика, может затем запустите механизм политики по соответствующим полям в заголовке IPv4, чтобы определить, например, соответствует ли порт назначения TCP списку ACL или IP-адрес источника находится в диапазоне этого ACL.

Рисунок 3. Решение о сквозной пересылке принимается, как только коммутатор получает достаточно байтов для принятия соответствующего решения

Многолучевое распространение

Некоторые сложные коммутаторы уровня 2 используют поля помимо MAC-адресов источника и назначения, чтобы определить физический интерфейс, который будет использоваться для отправки пакетов через PortChannel.

Сквозные коммутаторы выбирают либо только значения SMAC и DMAC, либо заголовки IP и транспорта для генерации хеш-значения, которое определяет физический интерфейс, который будет использоваться для пересылки этого кадра через PortChannel.

Важно понимать уровень поддержки PortChannel в данном коммутаторе. Хорошо спроектированные сквозные коммутаторы должны иметь возможность включать IP-адреса и номера портов транспортного уровня, чтобы обеспечить большую гибкость при распределении пакетов по PortChannel.

списков контроля доступа IP

Хорошо спроектированный сквозной коммутатор Ethernet должен поддерживать списки ACL для разрешения или запрета пакетов на основе IP-адресов источника и назначения, а также номеров портов источника и назначения TCP и UDP.Несмотря на то, что коммутатор работает на уровне 2, он должен иметь возможность фильтровать пакеты на основе уровней 3 и 4 стека протоколов взаимодействия открытых систем (OSI).

Благодаря способности ASIC за несколько наносекунд анализировать пакеты и выполнять ряд инструкций параллельно или в конвейере, применение входного или выходного ACL для конкретного интерфейса не должно приводить к снижению производительности. Фактически, учитывая более гибкие и простые пути кода ASIC, пакет IPv4 или IPv6 будет иметь заранее определенное количество байтов, отправленных механизму политики, чтобы чрезвычайно быстро оценить результаты любых конфигураций ACL.

Со списками ACL или без них, в конфигурации, которая имеет или не имеет PortChannel, сквозная коммутация имеет преимущество в задержке по сравнению с коммутацией с промежуточным хранением, если размер пакета составляет несколько тысяч байтов. В противном случае сквозная коммутация и коммутация с промежуточным хранением могут обеспечить очень похожие рабочие характеристики.

Скорость Ethernet

Если коммутатор использует архитектуру фабрики, порты, работающие на скорости 1 Гбит / с, считаются медленными по сравнению с этой фабрикой, которая рассчитана на обработку ряда высокоскоростных интерфейсов, как правило, на скорости передачи данных. Кроме того, хорошо спроектированные коммутационные фабрики предлагают функцию «ускорения» в фабрике, чтобы уменьшить конкуренцию и приспособить внутренние заголовки коммутации. Например, если коммутационная матрица работает на скорости 12 Гбит / с, более медленный входной порт 1 Гбит / с обычно буферизует входящий кадр, прежде чем планировать его через матрицу к надлежащему порту (ам) назначения. В этом сценарии сквозной переключатель функционирует как устройство с промежуточным хранением.

Кроме того, если скорость, с которой коммутатор принимает кадр, не такая высокая или выше, чем скорость передачи из устройства, коммутатор будет испытывать недостаточную работу, в результате чего передающий порт работает быстрее, чем может ручка.Выходной порт со скоростью 10 Гбит / с будет передавать 1 бит данных за одну десятую времени входящего интерфейса со скоростью 1 Гбит / с. Интерфейс передачи должен ждать девять разрядов (0,9 наносекунды), прежде чем он увидит следующий бит от входного интерфейса 1 Гбит / с. Таким образом, чтобы гарантировать отсутствие битовых «пропусков» на исходящей стороне, весь кадр должен быть принят из низкоскоростной локальной сети Ethernet, прежде чем сквозной коммутатор сможет передать этот кадр.

В обратной ситуации, когда входной интерфейс быстрее, чем выходной порт, коммутатор по-прежнему может выполнять сквозную коммутацию, планируя кадр через структуру и выполняя требуемую буферизацию на выходной стороне.

Перегрузка выходного порта

Некоторые состояния перегрузки также приводят к тому, что сквозной коммутатор сохраняет весь кадр, прежде чем действовать на нем. Если сквозной коммутатор принял решение о пересылке, чтобы выйти из определенного порта, в то время как этот порт занят передачей кадров, поступающих с других интерфейсов, коммутатор должен буферизовать пакет, для которого он уже принял решение о пересылке. В зависимости от архитектуры сквозного коммутатора буферизация может происходить в буфере, связанном с входным интерфейсом, или в буфере матрицы. В этом случае кадр не пересылается сквозным способом.

В хорошо спроектированной сети трафик уровня доступа, поступающий от клиента, обычно не превышает пропускную способность выходного порта или PortChannel, выходящего на сервер. Более вероятный сценарий, при котором может возникнуть конфликт портов, — это уровень распределения (агрегации) сети. Обычно коммутатор агрегации подключает ряд низкоскоростных пользовательских интерфейсов к ядру сети, где приемлемый коэффициент превышения лимита подписки должен быть встроен в структуру сети.В таких случаях переключатели прямого действия работают так же, как переключатели промежуточного хранения.

Спецификация моста IEEE 802.1D

Хотя сквозная коммутация может нарушить спецификацию моста IEEE 802.1D, если не проверять контрольную сумму кадра, практический эффект гораздо менее драматичен, поскольку принимающий хост отбрасывает этот ошибочный кадр, а аппаратная плата сетевого интерфейса (NIC) хоста выполняет сбросить функцию, не влияя на загрузку ЦП хоста (как это было раньше в 1980-х). Более того, с современной инфраструктурой проводки и разъемов Ethernet, установленной за последние 5 лет или более, узлы не должны обнаруживать много недопустимых пакетов, которые им необходимо отбросить.

С точки зрения мониторинга сети, сквозные коммутаторы уровня 2 отслеживают обнаруженные ошибки контрольной суммы Ethernet.

Для сравнения, IP-коммутация уровня 3 не может нарушать требования IP-маршрутизации, как указано в RFC 1812, поскольку она изменяет каждый пакет, который необходимо пересылать.Маршрутизатор должен внести необходимые изменения в пакет, иначе каждый кадр, который отправляет маршрутизатор, будет содержать ошибки уровня IP, а также ошибки уровня Ethernet, которые заставят конечный хост отбросить его.

Возрождение сквозной коммутации Ethernet

В начале 1990-х годов последовали дебаты о том, что является «лучшей» парадигмой переключения, при этом эксперты подчеркивали преимущества одной методологии перед другой. Со временем акцент сместился с сквозного переключения на переключение с промежуточным хранением.Теперь Cisco возвращает улучшенную модель сквозной коммутации.

Распространение ошибки циклической проверки избыточности

В 1990-е гг. Концентраторы (или повторители) увеличили количество конфликтов в корпоративных сетях Ethernet за счет расширения сегментов Ethernet, что также увеличило присутствие фрагментов. Кроме того, из-за проблем с качеством и технических проблем с разъемами Ethernet, кабельной инфраструктурой и оборудованием сетевых карт при полудуплексных соединениях появилось больше недействительных пакетов.Как и концентраторы, сквозные коммутаторы также пересылали эти недопустимые пакеты, что усугубляло проблему циклического контроля избыточности (CRC).

Кроме того, поскольку любой пакет, предназначенный для хоста или группы хостов, обрабатывался получателями посредством программного прерывания, которое влияло на производительность этого хост-процессора, пакеты, содержащие ошибки контрольной суммы, увеличивали загрузку центрального процессора хоста, в некоторых случаях влияя на производительность приложений. на этих хостах.

Четность функций

В середине-конце 1990-х предприятиям требовалось нечто большее, чем ограниченные возможности сквозных коммутаторов первого поколения.Они были готовы рассмотреть любую сменную парадигму, если она предлагает более сложные функции.

Предприятиям требовались списки контроля доступа, возможности QoS, более высокая степень детализации в Cisco EtherChannel®, а затем возможности PortChannel в своих коммутаторах. В то время ограничения ASIC и FPGA поставили разработчиков сквозной коммутации перед серьезными проблемами при включении этих более сложных функций уровня 2. Сетевая индустрия отказалась от сквозной коммутации, поскольку требования предприятий к большему количеству функций привели к увеличению сложности. этой методологии пересылки.Эти возросшие сложности не могли компенсировать преимущества сквозного переключения в задержке и согласованности джиттера.

Кроме того, улучшения ASIC и FPGA сделали характеристики задержки коммутаторов с промежуточным хранением аналогичными характеристикам сквозных коммутаторов.

По этим причинам сквозная коммутация исчезла, а коммутаторы с промежуточным накоплением стали нормой в мире Ethernet.

Почему Cisco вернула сквозную коммутацию Ethernet?

В отличие от 1980-х и 1990-х годов, когда коммутаторы с промежуточным хранением были более чем достаточны для удовлетворения требований приложений, ОС хоста и сетевых адаптеров, современные центры обработки данных часто включают приложения, которые могут извлечь выгоду из более низких задержек сквозной коммутации и других приложения получат выгоду от последовательной доставки пакетов, не зависящей от размера пакета.

Успешный опыт Cisco в реализации сквозной коммутации и коммутации с промежуточным хранением с малой задержкой в ​​течение нескольких лет, в сочетании с повышением гибкости и производительности в дизайне ASIC, сделал возможными сквозные коммутационные функции, которые намного сложнее, чем те, которые использовались ранее. 1990-е гг. Например, современные сквозные коммутаторы предоставляют функции для лучшей балансировки нагрузки на PortChannels, разрешая и запрещая пакеты данных на основе полей, которые находятся глубже внутри пакета (например, списки контроля доступа IP, которые используют IP-адреса и номера портов TCP / UDP, которые использовали быть трудным для аппаратной реализации при сквозной пересылке).

Кроме того, коммутаторы Cisco могут уменьшить блокировку заголовка (HOL), предоставляя возможности виртуальной очереди вывода (VOQ). В реализациях VOQ пакеты, предназначенные для хоста через доступный выходной порт, не должны ждать, пока не будет запланирован пакет HOL.

Эти факторы позволили Cisco представить коммутаторы Cisco Nexus серии 5000: сквозные коммутаторы с малой задержкой и функциями, сопоставимыми с функциями коммутаторов с промежуточным хранением.

Прямая коммутация в современном центре обработки данных

Как объяснялось ранее, усовершенствования в возможностях ASIC и характеристиках производительности позволили повторно ввести сквозные переключатели, но с более сложными функциями.

Достижения в разработке приложений и усовершенствования операционных систем и возможностей сетевых карт обеспечили оставшиеся части, которые делают возможным сокращение времени транзакции пакетов от приложения к приложению или задачи к задаче до менее 10 микросекунд.Такие инструменты, как удаленный прямой доступ к памяти (RDMA) и обход ядра ОС хоста предоставляют законные возможности в нескольких средах корпоративных приложений, которые могут использовать функциональные и производительные характеристики сквозных коммутаторов Ethernet с задержками около 2 или 3 микросекунд.

Коммутаторы Ethernet с характеристиками низкой задержки особенно важны в средах высокопроизводительных вычислений.

Требования к задержке и высокопроизводительные вычисления

Высокопроизводительные вычисления, также известные как технические вычисления, включают в себя кластеризацию стандартных серверов для формирования более крупной виртуальной машины для приложений проектирования, производства, исследований и интеллектуального анализа данных.

Дизайн HPC посвящен разработке алгоритмов параллельной обработки и программного обеспечения, с программами, которые можно разделить на более мелкие части кода и распределить по серверам, чтобы каждая часть могла выполняться одновременно. Эта вычислительная парадигма делит задачу и ее данные на отдельные подзадачи и распределяет их между процессорами.

В основе параллельных вычислений лежит передача сообщений, которая позволяет процессам обмениваться информацией.Данные распределяются по отдельным процессорам для вычислений, а затем собираются для вычисления окончательного результата.

В большинстве реальных сценариев HPC требуется, чтобы характеристики задержки между приложениями составляли около 10 микросекунд. Этим требованиям могут удовлетворить хорошо спроектированные сквозные коммутаторы, а также несколько коммутаторов уровня 2 с промежуточным хранением и задержкой 3 микросекунды.

В некоторых средах есть приложения со сверхнизкими требованиями к сквозной задержке, обычно в диапазоне 2 микросекунды. Для этих редких сценариев следует рассмотреть технологию InfiniBand, поскольку она используется в производственных сетях и отвечает требованиям очень требовательных приложений.

Приложения HPC можно разделить на три категории:

• Тесно связанные приложения: Эти приложения характеризуются значительным обменом сообщениями межпроцессорной связи (IPC) между вычислительными узлами. Некоторые тесно связанные приложения очень чувствительны к задержке (в диапазоне от 2 до 10 микросекунд).

• Слабосвязанные приложения: приложения в этой категории используют небольшой трафик IPC между вычислительными узлами или не используют его вообще. Низкая задержка не является обязательным требованием.

• Приложения с параметрическим исполнением: эти приложения не имеют трафика IPC. Эти приложения нечувствительны к задержкам.

Категория приложений с сильной связью требует коммутаторов с характеристиками сверхмалой задержки.

Предприятия, которым нужны высокопроизводительные вычисления, можно разделить на следующие широкие категории:

• Нефть: Разведка нефти и газа

• Производство: автомобилестроение и авиакосмическая промышленность

• Биологические науки

• Финансы: интеллектуальный анализ данных и моделирование рынка

• Университетские и государственные научно-исследовательские институты и лаборатории

• Моделирование климата и погоды: Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA), Weather Channel и т. Д.

На рисунке 4 показаны некоторые приложения для высокопроизводительных вычислений, которые используются в ряде отраслей.

Рисунок 4. Примеры приложений HPC

Дополнительные критерии выбора коммутатора

Определение необходимых характеристик задержки в центре обработки данных коммутатора Ethernet, особенно в средах высокопроизводительных вычислений, является первым важным шагом в выборе подходящей платформы коммутации. Здесь кратко перечислены некоторые другие критерии, важные при выборе коммутатора Ethernet.

• Функция:
После определения требуемой функции коммутационной платформы предприятия должны убедиться, что рассматриваемые коммутаторы удовлетворяют всем этим требованиям, как функциональным, так и эксплуатационным, без снижения производительности или увеличения задержки.

Например, такие функции, как отслеживание протокола управления группами Интернета версии 3 (IGMPv3), если требуется, должны поддерживаться без снижения производительности. Точно так же предприятия должны тщательно изучить возможность коммутатора поддерживать IP-адреса и номера портов TCP / UDP для балансировки нагрузки через PortChannel.Например, может потребоваться фильтрация пакетов, выходящая за рамки списков ACL уровня MAC, например фильтрация IP-адреса и номера порта UDP / TCP.

Предприятия также должны быть уверены, что поставщики поддерживают сложные инструменты мониторинга и другие средства устранения неполадок, такие как возможность отладки пакетов в коммутаторе и средства, которые проверяют программные и аппаратные функции коммутатора, когда он находится в сети в действующей сети. Возможность мониторинга аппаратных и программных компонентов для отправки уведомлений о критических системных событиях по электронной почте также может быть важной.

• Производительность:
Для удовлетворения требований к подключению и приложениям коммутатор должен либо поддерживать скорость передачи данных на всех портах с настроенными желаемыми функциями, либо иметь избыточную подписку и иметь более низкие пороговые значения производительности, что является жизнеспособным вариантом до тех пор, пока существуют ограничения производительности. хорошо понятно и приемлемо.

• Плотность портов:
Удовлетворение функциональных требований и требований к производительности при минимальном экономичном количестве коммутаторов очень важно, особенно в средах высокопроизводительных вычислений с малой задержкой, где приложения будут выполняться на серверах в пределах (в идеале) одного коммутатора.

• Стоимость:
Необходимо учитывать общую стоимость эксплуатации и поддержки коммутатора в центре обработки данных. Стоимость должна включать не только цену самого коммутатора, но и расходы, необходимые для обучения инженерного и эксплуатационного персонала. Предприятиям также необходимо учитывать доступность сложных инструментов упреждающего и реактивного мониторинга и их общее влияние на сокращение времени, необходимого для поиска и устранения любой проблемы, которая может возникнуть.

Примеры коммутаторов Cisco уровня 2 с низкой задержкой

Коммутатор уровня доступа Cisco Nexus серии 5000 является примером реализации сквозной одноэтапной коммутационной сети с малой задержкой, которая удовлетворяет требованиям всех приложений, кроме приложений со сверхмалой задержкой.Cisco Nexus серии 5000 использует VOQ, чтобы минимизировать конфликты портов.

Еще одна платформа, которая отвечает большинству требований приложений с низкой задержкой, — это коммутатор Cisco Catalyst® 4900M, коммутатор с промежуточным хранением, который подходит для уровней доступа и распределения центра обработки данных. Cisco Catalyst 4900M использует архитектуру с разделяемой памятью и конструкцию ASIC со сверхнизкой задержкой.

Заключение

В большинстве прикладных сред центров обработки данных тип используемого коммутатора Ethernet должен основываться на функции, производительности, плотности портов и реальной стоимости установки и эксплуатации устройства, а не только на характеристиках низкой задержки.

Функциональные требования в некоторых прикладных средах диктуют необходимость поддержки сквозных задержек менее 10 микросекунд. В этих средах сквозные коммутаторы и класс коммутаторов с промежуточным хранением могут дополнять инструменты ОС и сетевых адаптеров, такие как RDMA и обход ядра ОС, для удовлетворения требований приложений с низкой задержкой.

Сетевые коммутаторы с сквозным подключением и промежуточным хранением подходят для большинства сетевых сред ЦОД.В некоторых из этих сред, где приложениям действительно требуется время отклика менее 10 микросекунд, коммутаторы Ethernet или InfiniBand с малой задержкой являются подходящим выбором для сети.

Для получения дополнительной информации:

Коммутаторы Cisco Nexus серии 5000: http://www.cisco.com/en/US/products/ps9670/index.html Коммутатор Cisco Catalyst 4900M: http://www.cisco.com/en/US/products/ps9310/index.html Коммутатор Cisco Catalyst 4948: http: // www.cisco.com/en/US/products/ps6026/index.html В отличие от коммутации уровня 2, переадресация IP уровня 3 изменяет содержимое каждого отправляемого пакета данных, как предусмотрено в RFC 1812. Для правильной работы в качестве IP-маршрутизатора коммутатор должен выполнять перезапись заголовка MAC источника и назначения, уменьшая время -to-live (TTL), а затем повторно вычислить контрольную сумму IP-заголовка. Кроме того, необходимо пересчитать контрольную сумму Ethernet. Если маршрутизатор не изменяет соответствующие поля в пакете, каждый кадр будет содержать ошибки IP и Ethernet.Если реализация сквозного уровня 3 не поддерживает рециркуляцию пакетов для выполнения необходимых операций, коммутация уровня 3 должна быть функцией промежуточного хранения. Рециркуляция устраняет преимущества задержки при сквозном переключении. В действительности, ряд реализаций коммутации с промежуточным хранением хранит заголовок (определенного заранее размера, в зависимости от значения EtherType в кадре Ethernet II) в одном месте, в то время как тело пакета находится в другом месте памяти. Но с точки зрения обработки пакетов и принятия решения о пересылке, как и где хранятся части пакета, не имеет значения.Как было объяснено ранее, в секции сквозной коммутации сложность в основном является результатом необходимости выполнять оба типа коммутации Ethernet. В определенных условиях сквозные переключатели ведут себя как устройства с промежуточным хранением, в то время как в других условиях они работают где-то между двумя парадигмами. Кроме того, во время перегрузки выходного порта коммутатор должен сохранить весь пакет, прежде чем пакет может быть запланирован на выходном интерфейсе, поэтому программное и аппаратное обеспечение сквозных коммутаторов, как правило, было более сложным, чем у коммутаторов с промежуточным хранением. .Протоколы RDMA — это серверные ОС и реализации сетевых адаптеров, посредством которых процессы связи изменяются для выполнения большей части работы, выполняемой в сетевом оборудовании, а не в ядре ОС, освобождая практически все циклы обработки сервера, чтобы сосредоточиться на приложении, а не на связи. Кроме того, протоколы RDMA позволяют приложению, работающему на одном сервере, получать доступ к памяти на другом сервере через сеть с минимальными издержками связи, сокращая сетевую задержку до 5 микросекунд, в отличие от десятков или сотен микросекунд для традиционных без RDMA. Связь TCP / IP.Каждый сервер в среде HPC может получить доступ к памяти других серверов в том же кластере через (в идеале) коммутатор с малой задержкой. С помощью обхода ядра приложения могут обходить ядро ​​ОС хост-машины, получая прямой доступ к оборудованию и значительно сокращая переключение контекста приложения.

---

Как запустить Traceroute на коммутаторе через интерфейс командной строки (CLI)

Как запустить Traceroute на коммутаторе через интерфейс командной строки (CLI)

Цель

В этой статье приведены инструкции о том, как запустить команду traceroute на коммутаторе через интерфейс командной строки.

В сценарии реального времени можно использовать traceroute, если у пользователя возникают проблемы с подключением и пользователь необходимо определить, доставляются ли пакеты по назначению или нет. Traceroute может точно указать где пакеты отбрасываются, если такая проблема существует.

Примечание: Чтобы узнать, как активировать конфигурацию traceroute на коммутаторе с помощью веб-утилиты, щелкните здесь для получения инструкций.

Применимые устройства

• Серия Sx300
• Sx350 серии
• SG350X серии
• Серия Sx500
• Sx550X серии

Версия программного обеспечения

• 1.4.7.05 — Sx300, Sx500
• 2.2.8.4 — Sx350, SG350X, Sx550X

Запуск Traceroute на коммутаторе через интерфейс командной строки

Traceroute можно использовать для устранения проблемы, возникшей в сетевом соединении. Когда используешь в Интерфейс командной строки (CLI) коммутатора, traceroute обнаруживает и отображает маршруты, по которым пакеты воля принять во время поездки к месту назначения, позволяя администратору измерить транзитную задержку пакеты которые проходят через сеть.Он работает путем отправки IP-пакета на целевой хост и обратно на в переключатель.

Traceroute использует для работы три дейтаграммы протокола пользовательских дейтаграмм (UDP) со значениями времени жизни (TTL). TTL это механизм, ограничивающий продолжительность жизни данных в сети. Каждый раз, когда пакет отправляется на маршрутизатор, TTL значение уменьшается на единицу. Как только значение TTL достигает 0, маршрутизатор отвечает контрольным сообщением в Интернете. Протокол (ICMP) Сообщение об истечении времени (TEM), которое указывает, что срок действия дейтаграммы истек.

Сначала traceroute отправляет три дейтаграммы UDP на первый маршрутизатор со значением TTL, равным единице. Первый роутер отвечает сообщением ICMP TEM, которое предоставляет информацию для функции traceroute. Затем traceroute отправляет еще три дейтаграммы UDP со значениями TTL, равными двум. Второй маршрутизатор на маршруте отвечает ICMP TEM сообщение. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не встретится одно из следующего:

• пункт назначения достигнут
• достигнуто настроенное максимальное значение TTL
• пользователь прерывает трассировку

Выполнить операцию Traceroute

Чтобы запустить операцию traceroute на коммутаторе через интерфейс командной строки, выполните следующие действия:

Шаг 1.Войдите в консоль коммутатора. Имя пользователя и пароль по умолчанию — cisco / cisco. Если у вас есть настроил новое имя пользователя или пароль, введите вместо этого учетные данные.

Примечание: В этом примере доступ к коммутатору осуществляется через Telnet.

Шаг 2. В привилегированном режиме EXEC коммутатора запустите операцию traceroute, введя любой из следующие команды:

SG350X # IP-адрес трассировки {{ipv4-адрес | имя хоста}} [размер_размер_пакета] [ttl max-ttl] [количество_пакетов] [тайм-аут time_out] [IP-адрес источника]

— Используйте этот синтаксис для трассировки IPv4-адреса.

SG350X # traceroute ipv6 {{ipv6-адрес | имя хоста}} [размер_размер_пакета] [ttl max-ttl] [количество_пакетов] [таймаут time_out] [исходный IP-адрес]

— Используйте этот синтаксис для трассировки IPv6-адреса.

Описание параметров следующее:

• ip — Используйте IPv4 для обнаружения маршрута.
• ipv6 — Используйте IPv6 для обнаружения маршрута.
• ipv4-address — IPv4-адрес хоста назначения.
• ipv6-address — IPv6-адрес хоста назначения.
• Имя хоста — имя хоста назначения. Длина варьируется от 1 до 160 символов. В максимум размер метки для каждой части имени хоста — 58.
Размер
• packet_size — количество байтов в пакете без учета виртуальной локальной сети (VLAN) тег. По умолчанию 64 байта. Размер варьируется от 64 до 1518 байтов для IPv4 и от 68 до 1518 байтов для IPv6.
• ttl max-ttl — Наибольшее значение TTL, которое можно использовать. Максимальное значение TTL по умолчанию — 30. traceroute команда завершается при достижении места назначения или при достижении этого значения. Значение TTL может спектр от 1 до 225.
• count packet_count — количество зондов, отправляемых на каждом уровне TTL. Значение по умолчанию — 3, а считать варьируется от 1 до 10.
• timeout time_out — Количество секунд ожидания ответа на пробный пакет.По умолчанию 3 секунды а значение тайм-аута составляет от 1 до 60 секунд.
• IP-адрес источника — Один из адресов интерфейса устройства, который будет использоваться в качестве адреса источника для зонды. По умолчанию устройство выбирает оптимальный адрес источника. Для этого вам необходимо ввести действующий IP-адрес.

SG350X # traceroute ip software.cisco.com ttl 20

Примечание: В этом примере программа traceroute ip.cisco.com ttl 20 используется. После ввода команды в переключатель автоматически проведет трассировку.

Шаг 3. (Необязательно) Чтобы прервать трассировку, нажмите кнопку выхода. на клавиатуре.

Примечание: В этом примере трассировка была прервана после трех переходов.

Теперь вы должны успешно запустить операцию traceroute через интерфейс командной строки коммутатора.

Анализ результатов Traceroute

В следующей таблице описаны важные поля, показанные на изображении выше:

Поле	Описание
от 1 до 14	Указывает последовательность или номер перехода маршрутизатора на пути к месту назначения.
192.168.100.1	IP-адрес маршрутизатора, к которому подключен коммутатор.
184.26.111.212	IP-адрес конечного сервера в Интернете software.cisco.com
<190 мс <200 мс <200 мс	Общее время операции по извлечению данных с целевого сервера, показанное на последнем переходе.

В следующей таблице показаны символы, которые могут появляться в выходных данных команды traceroute:

Поле	Описание
*	Истекло время ожидания датчика.
?	Неизвестный тип пакета.
А	Административно недоступен. Обычно этот вывод указывает, что список доступа блокирует в движение.
Ф	Требуется фрагментация, дефрагментация установлена.
H	Хост недоступен.
-П	Протокол недоступен.
квартал	Погашение источника.
R	Превышено время сборки фрагмента.
S	Ошибка исходного маршрута.
U	Порт недоступен.

Возможные проблемы, указанные при переходах трассировки:

• Если в начале возникают тайм-ауты, и отчет начинает показывать данные через пару прыжков, в Маршрутизатор, скорее всего, настроен не отвечать на запросы трассировки.
• Если в конце трассировки возникают таймауты:

  • Возможно, возникла проблема с соединением с хостом назначения.

  • На хосте назначения может быть настроен брандмауэр для блокировки запросов трассировки.

  • Может быть проблема с обратным путем от цели.

• Если в отчете traceroute отображается задержка в течение первой пары переходов, возможно, возникли проблемы в ваша локальная сеть.

Теперь вы должны понимать результаты трассировки, отображаемые в интерфейсе командной строки вашего коммутатора.

Host to Host через коммутатор — Практическая работа в сети .net

Эта статья является частью серии о перемещении пакетов — обо всем, что происходит, чтобы получить пакет отсюда туда.Используйте поля навигации для просмотра остальных статей.

Передвижной пакет

В прошлой статье мы рассмотрели все, что происходит, когда два хоста напрямую связываются друг с другом. В этой статье мы добавим обычное сетевое устройство: коммутатор. Мы посмотрим, что происходит при обмене данными между хостом через коммутатор.

Эта статья будет практическим применением всего, что обсуждалось, когда мы рассматривали коммутатор как ключевой игрок в пакетной передаче.Возможно, стоит просмотреть этот раздел, прежде чем продолжить.

Мы начнем с рассмотрения отдельных функций переключателя, а затем рассмотрим анимацию, демонстрирующую их совместную работу.

Функции переключения

Коммутатор в основном выполняет четыре функции: обучение, лавинная рассылка, пересылка и фильтрация:

Обучение

Являясь устройством уровня 2, коммутатор будет принимать все свои решения на основе информации, содержащейся в заголовке L2. В частности, коммутатор будет использовать MAC-адрес источника и MAC-адрес назначения для принятия решений о пересылке.

Одна из задач коммутатора — создать таблицу MAC-адресов , отображающую каждый из своих портов коммутатора на MAC-адрес подключенных устройств.

Таблица MAC-адресов вначале пуста, и каждый раз, когда коммутатор что-либо получает, он проверяет поле исходного MAC-адреса входящего кадра. Он использует MAC-адрес источника и порт коммутатора, на котором был получен кадр, для создания записи в таблице MAC-адресов.

Рано или поздно, поскольку каждое подключенное устройство неизбежно что-то отправляет, коммутатор будет иметь полностью заполненную таблицу MAC-адресов.Затем эту таблицу можно использовать для интеллектуальной пересылки кадров по назначению.

Наводнение

Однако, несмотря на описанный выше процесс обучения, неизбежно, что коммутатор в какой-то момент получит кадр, предназначенный для MAC-адреса, местоположение которого коммутатору неизвестно.

В таких случаях единственный вариант коммутатора — просто продублировать кадр и отправить его на на все портов. Это действие известно как наводнение.

Flooding гарантирует, что , если намеченное устройство существует, и , если оно подключено к коммутатору, оно обязательно получит фрейм.

Конечно, то же самое будет и с любым другим устройством, подключенным к этому коммутатору. И хотя это не идеально, это совершенно нормально. Сетевая карта каждого подключенного устройства получит кадр и взглянет на поле MAC-адреса назначения. Если они не являются предполагаемым получателем, они просто молча отбрасывают фрейм.

Если они — это предполагаемое устройство, то коммутатор может быть доволен, зная, что он смог успешно доставить кадр.

Более того, когда предполагаемое устройство получает кадр, будет сгенерирован ответ, который при отправке на коммутатор позволит коммутатору изучить и создать таблицу MAC-адресов, отображающую это неизвестное устройство на его порт коммутатора.

Экспедирование

В идеале, конечно, коммутатор должен иметь запись в таблице MAC-адресов для каждого MAC-адреса назначения, с которым он сталкивается.

Когда это происходит, коммутатор успешно пересылает кадр из соответствующего порта коммутатора.

Коммутатор может пересылать кадры тремя способами. Их краткое описание приводится ниже.

• Store and Forward — Коммутатор копирует весь кадр (заголовок + данные) в буфер памяти и проверяет кадр на наличие ошибок, прежде чем пересылать его.Этот метод является самым медленным, но позволяет лучше всего обнаруживать ошибки и использовать дополнительные функции, такие как приоритезация определенных типов трафика для более быстрой обработки.
• Cut-Through — Коммутатор ничего не хранит и проверяет только минимум, необходимый для чтения MAC-адреса назначения и пересылки кадра. Этот метод является самым быстрым, но не обеспечивает обнаружения ошибок или возможности использования дополнительных функций.
• Без фрагментов — Этот метод представляет собой смесь двух предыдущих.Коммутатор проверяет только первую часть кадра (64 байта) перед пересылкой кадра. Если произошла ошибка передачи, она обычно обнаруживается в первых 64 байтах. Таким образом, этот метод обеспечивает «достаточно хорошее» обнаружение ошибок, при этом повышая скорость и эффективность, позволяя избежать сохранения всего кадра в памяти перед его пересылкой.

Стоит отметить, что эти три метода в какой-то момент были очень важны, когда технологии Switch были более новыми и переключение вызывало заметную задержку.В наши дни, при коммутации линейной скорости, разница в скорости между этими тремя незначительна, и большинство коммутаторов работают в режимах Store и Forward.

Фильтрация

И, наконец, последняя функция переключателя — фильтрация. В основном эта функция заявляет, что коммутатор никогда не пересылает кадр обратно на тот же порт, который получил кадр.

Чаще всего это происходит, когда коммутатору необходимо заполнить фрейм — фрейм будет дублироваться и отправляться через каждый порт коммутатора , за исключением порта коммутатора, который получил кадр .

В редких случаях хост отправляет кадр с собственным MAC-адресом назначения. Обычно это хост, в котором произошла какая-то ошибка или он является вредоносным. В любом случае, когда это происходит, Switch просто отбрасывает кадр.

Работа переключателя

Теперь, когда мы рассмотрели каждую из отдельных функций коммутатора, мы можем взглянуть на них в действии. На анимации ниже изображен коммутатор, выполняющий все четыре функции при обработке трафика.

Обычно хосты на приведенной ниже анимации должны выполнять разрешение ARP, но чтобы сосредоточиться на работе коммутатора, мы опускаем ARP и действуем так, как если бы все хосты уже знали IP и MAC-адреса друг друга.

У хоста A есть «что-то» для отправки хосту B. Содержимое «чего-то» совершенно не имеет значения, если понятно, что кадр имеет заголовок L2, который включает в себя MAC-адрес источника и назначения.

Изначально таблица MAC-адресов коммутатора пуста.Помните, что он заполняется только при получении кадра.

Когда хост A отправляет кадр коммутатору, он включает в себя MAC-адрес источника aaaa.aaaa.aaaa. Это побуждает коммутатор к изучить запись в таблице MAC-адресов, отображающую порт 1 на MAC-адрес aaaa.aaaa.aaaa.

Затем, решая, как пересылать кадр, коммутатор понимает, что запись для bbbb.bbbb.bbbb отсутствует. Это оставляет коммутатору только один вариант: дублировать и залить фреймом по всем портам.Обратите внимание, что кадр был продублирован для всех портов, кроме порта 1 (порт, на который он поступил) — это пример коммутатора, выполняющего свою функцию фильтрации и .

Затем этот фрейм будет получен хостом C и хостом B. Хост C при проверке заголовка L2 поймет, что фрейм не предназначен для них, и просто отбросит его. И наоборот, когда хост B получает фрейм и понимает, что он действительно является предполагаемым получателем, он примет фрейм и сгенерирует ответ.

Когда ответ приходит на коммутатор, может быть получено другое сопоставление таблицы MAC-адресов. : Порт 2 содержит MAC-адрес bbbb.bbbb.bbbb.

Затем коммутатор ищет MAC-адрес назначения (aaaa.aaaa.aaaa) и понимает, что этот адрес существует вне порта 1. Затем коммутатор может просто переслать кадр, так как ему известно расположение MAC-адреса назначения.

На анимации выше показаны четыре функции переключателя на одиночном переключателе .Чтобы увидеть, как процесс масштабируется до нескольких переключателей , ознакомьтесь с этой статьей.

Трансляции

Часто возникает некоторая путаница в отношении коммутатора в отношении широковещательной передачи и поведения коммутатора при лавинной рассылке. Путаница понятна, потому что конечный результат тот же, но также важно понимать разницу.

Кадр широковещательной рассылки — это кадр, который адресован каждому в локальной сети . Это делается с использованием того же заголовка Ethernet, который мы обсуждали, за исключением того, что поле MAC-адреса назначения заполнено специальным адресом: ffff.ffff.ffff. Адрес «все F» специально зарезервирован для трансляции.

По определению, если коммутатор когда-либо встречает пакет с MAC-адресом назначения ffff.ffff.ffff, он всегда будет лавинно рассылать этот кадр (после изучения MAC-адреса источника, конечно).

Другой способ взглянуть на это: поскольку адрес ffff.ffff.ffff зарезервирован, коммутатор не может узнать отображение таблицы MAC-адресов для него. Таким образом, любой кадр, направленный на этот MAC-адрес, всегда будет лавинно рассылаться.

Таким образом, широковещательная рассылка — это кадр, адресованный всем в локальной сети (ffff.ffff.ffff), а лавинная рассылка — это действие, которое может предпринять коммутатор. Широковещательный кадр, по определению, всегда будет лавинно загружен коммутатором. Но коммутатор никогда не будет транслировать кадр (поскольку широковещательная передача не является функцией коммутатора).

В этой статье намеренно опущен протокол разрешения адресов (ARP), чтобы сосредоточиться исключительно на действиях коммутатора. ARP — это функция клиента, которая никогда не будет выполняться самим коммутатором.Предполагается, что клиенты в приведенной выше анимации уже знают MAC-адреса друг друга. Чтобы узнать больше об ARP, посмотрите это видео.

Навигация по сериям << Связь между хостом и хостом через маршрутизатор >>

Все о коммутаторах уровня 2 и уровня 3 в сетевой системе

Перейти к содержанию

Справка по тестированию программного обеспечения

Меню

МЕНЮ

• Домой
• Ресурсы
• БЕСПЛАТНЫЕ электронные книги
• QA-тестирование
  • • • Бесплатное QA-обучение
      • Тестовые примеры
      • TestLink
    • • Тестирование программного обеспечения
      • BugZilla
      • База данных мобильного тестирования ETL
      • Testology Тестирование
    • • Контроль качества
      • Управление тестированием
      • Тестирование SAP ERP
  • • • SDLC
    • 9028 Курсы 9028 9028
    • Селен (Живой курс)
    • • Тестирование программного обеспечения
      • Селен
      • QTP / UFT
      • JIRA
      • Рубиновый огурец
• Автоматизация
• Автоматизация
• • Селен
  • QTP / UFT
  • ALM QC
• • JMeter
  • LoadRunner

• 9028 Типы тестирования 9028 Тестирование 9028
• Unit Testing
• Smoke Testing

• Functional Testing
• Integration Testing
• System Testing
• Usability Testing

• UAT Testing
• White Box Testing 9028 Testing
Black Box Testing 9028 Testing 9028 5
• • Нагрузочное тестирование
  • Стресс-тестирование
  • Тестирование безопасности
  • Тестирование производительности

Учебные пособия

Семейство Nintendo Switch 9 Основной

• Дом
• Nintendo Switch
• Nintendo Switch Lite
• Сравнить
• Nintendo Switch Online
• Купи сейчас

Nintendo Switch 299 долларов.99 ^{Рекоменд. Цена *} Полнофункциональный для дома и в дороге.  Nintendo Switch Lite $ 199,99 ^{Рекомендуемая цена *} Предназначен для игры с рук. Nintendo Switch 299 долларов.99 ^{Рекоменд. Цена *} Полнофункциональный для дома и в дороге.  Nintendo Switch Lite

CCNA 1 Введение в сети v6.0 — ответы на экзамен по главе 5 ITN

Как найти: Нажмите «Ctrl + F» в браузере и введите любую формулировку вопроса, чтобы найти этот вопрос / ответ.

ПРИМЕЧАНИЕ. Если у вас есть новый вопрос по этому тесту, прокомментируйте список вопросов и множественный выбор в форме под этой статьей.Мы обновим для вас ответы в кратчайшие сроки. Спасибо! Мы искренне ценим ваш вклад в наш сайт.

1. Что происходит с короткими кадрами, полученными коммутатором Cisco Ethernet?
   • Рамка опущена. *
   • Кадр возвращается исходному сетевому устройству.
   • Кадр транслируется на все другие устройства в той же сети.
   • Кадр отправляется на шлюз по умолчанию.

   Explain:
   В попытке сохранить полосу пропускания и не пересылать бесполезные кадры, устройства Ethernet отбрасывают кадры, которые считаются короткими (менее 64 байтов) или большими (более 1500 байтов) кадрами.
   

2. Каковы два размера (минимальный и максимальный) кадра Ethernet? (Выберите два.)
   • 56 байт
   • 64 байта *
   • 128 байт
   • 1024 байта
   • 1518 байт *

   Объяснение:
   Минимальный размер кадра Ethernet составляет 64 байта. Максимальный размер кадра Ethernet составляет 1518 байт. Сетевой специалист должен знать минимальный и максимальный размер кадра, чтобы распознавать короткие и большие кадры.
   

3. Какое утверждение описывает Ethernet?
   • Он определяет самый распространенный тип локальной сети в мире. *
   • Это требуемый стандарт уровня 1 и 2 для связи через Интернет.
   • Он определяет стандартную модель, используемую для описания работы сети.
   • Он соединяет несколько сайтов, например маршрутизаторов, расположенных в разных странах.

   Объясните:
   Ethernet — это самый распространенный протокол LAN в мире.Он работает на уровне 1 и 2, но не требуется для связи через Интернет. Модель OSI используется для описания работы сетей. WAN соединяет несколько сайтов, расположенных в разных странах.
   

4. Какие два утверждения описывают особенности или функции подуровня управления логическим каналом в стандартах Ethernet? (Выберите два.)
   • Управление логической связью реализовано программно. *
   • Управление логическим каналом указано в IEEE 802.3 стандарт.
   • Подуровень LLC добавляет к данным заголовок и трейлер.
   • Уровень канала данных использует LLC для связи с верхними уровнями набора протоколов. *
   • Подуровень LLC отвечает за размещение и извлечение кадров на носителе и вне его.

   Explain:
   Управление логическим каналом реализовано в программном обеспечении и позволяет уровню канала данных взаимодействовать с верхними уровнями набора протоколов.Управление логическим каналом указано в стандарте IEEE 802.2. IEEE 802.3 — это набор стандартов, определяющих различные типы Ethernet. Подуровень MAC (Media Access Control) отвечает за размещение и извлечение кадров на носителе и из него. Подуровень MAC также отвечает за добавление заголовка и трейлера к блоку данных протокола сетевого уровня (PDU).
   

5. Какое утверждение описывает характеристику MAC-адресов?
   • Они должны быть уникальными в глобальном масштабе.*
   • Они маршрутизируются только в частной сети.
   • Они добавляются как часть PDU уровня 3.
   • Они имеют 32-битное двоичное значение.

   Explain:
   Любой продавец устройств Ethernet должен зарегистрироваться в IEEE, чтобы гарантировать, что поставщику назначен уникальный 24-битный код, который становится первыми 24 битами MAC-адреса. Последние 24 бита MAC-адреса генерируются для каждого аппаратного устройства. Это помогает обеспечить глобально уникальные адреса для каждого устройства Ethernet.
   

6. Какое утверждение относительно MAC-адресов верно?
   • MAC-адреса реализованы программно.
   • Сетевая карта требует MAC-адреса, только если она подключена к глобальной сети.
   • Первые три байта используются поставщиком, назначенным OUI. *
   • ISO отвечает за правила, касающиеся MAC-адресов.

   Объяснение:
   MAC-адрес состоит из 6 байтов. Первые 3 байта используются для идентификации поставщика, а последним 3 байтам должно быть присвоено уникальное значение в пределах одного OUI.MAC-адреса реализованы аппаратно. Сетевому адаптеру необходим MAC-адрес для связи по локальной сети. IEEE регулирует MAC-адреса.
   

7. Какой адрес назначения используется в кадре запроса ARP?
   • 0,0.0.0
   • 255.255.255.255
   • FFFF.FFFF.FFFF *
   • 127.0.0.1
   • 01-00-5E-00-AA-23

   Explain:
   Цель ARP-запроса — найти MAC-адрес целевого хоста в локальной сети Ethernet.Процесс ARP отправляет широковещательную рассылку уровня 2 всем устройствам в локальной сети Ethernet. Кадр содержит IP-адрес пункта назначения и широковещательный MAC-адрес FFFF.FFFF.FFFF.
   

8. Какая информация об адресации записывается коммутатором для построения таблицы MAC-адресов?
   • адрес назначения уровня 3 входящих пакетов
   • адрес получателя уровня 2 исходящих кадров
   • исходный адрес уровня 3 исходящих пакетов
   • исходный адрес уровня 2 входящих кадров *

   Explain:
   Коммутатор создает таблицу MAC-адресов, проверяя входящие кадры уровня 2 и записывая исходный MAC-адрес, найденный в заголовке кадра.Обнаруженный и записанный MAC-адрес затем связывается с портом, используемым для приема кадра.
   

9. См. Экспонат. На выставке показана небольшая коммутируемая сеть и содержимое таблицы MAC-адресов коммутатора. ПК1 отправил кадр, адресованный ПК3. Что переключатель будет делать с рамкой?
   
   • Коммутатор отбрасывает фрейм.
   • Коммутатор пересылает кадр только на порт 2.
   • Коммутатор пересылает фрейм на все порты, кроме порта 4.*
   • Коммутатор пересылает кадр на все порты.
   • Коммутатор пересылает кадр только на порты 1 и 3.

   Объясните:
   MAC-адрес ПК3 отсутствует в таблице MAC-адресов коммутатора. Поскольку коммутатор не знает, куда отправить кадр, адресованный ПК3, он пересылает кадр на все порты коммутатора, кроме порта 4, который является входящим портом.
   

10. Какой метод переключения использует значение CRC в кадре?
    • врезной
    • перемотка вперед
    • без фрагментов
    • с промежуточным хранением *

    Explain:
    Когда используется метод коммутации с промежуточным хранением, коммутатор принимает полный кадр перед его пересылкой по назначению.Часть трейлера с циклическим избыточным кодом (CRC) используется для определения того, был ли фрейм изменен во время передачи, тогда как сквозной коммутатор пересылает фрейм после того, как адрес получателя на уровне 2 считан. Два типа сквозных методов коммутации — перемотка вперед и без фрагментов.
    

11. Что такое auto-MDIX?
    • тип коммутатора Cisco
    • разъем Ethernet типа
    • тип порта на коммутаторе Cisco
    • функция, которая определяет тип кабеля Ethernet *

    Explain:
    Auto-MDIX — это функция, которая включена на последних коммутаторах Cisco и позволяет коммутатору обнаруживать и использовать любой тип кабеля, подключенного к определенному порту.
    

12. См. Экспонат. ПК1 выдает запрос ARP, потому что ему нужно отправить пакет на ПК2. Что будет дальше в этом сценарии?
    
    • ПК2 отправит ARP-ответ со своим MAC-адресом. *
    • RT1 отправит ARP-ответ со своим MAC-адресом Fa0 / 0.
    • RT1 отправит ARP-ответ с MAC-адресом ПК2.
    • SW1 отправит ARP-ответ с MAC-адресом ПК2.
    • SW1 отправит ответ ARP со своим MAC-адресом Fa0 / 1.

    Объяснение:
    Когда сетевое устройство хочет связаться с другим устройством в той же сети, оно отправляет широковещательный запрос ARP. В этом случае запрос будет содержать IP-адрес ПК2. Устройство назначения (ПК2) отправляет ответ ARP со своим MAC-адресом.
    

13. Какова цель атаки с использованием спуфинга ARP?
    • , чтобы связать IP-адреса с неправильным MAC-адресом *
    • для перегрузки сетевых хостов запросами ARP
    • для заполнения сети ответными широковещательными сообщениями ARP
    • для заполнения таблиц MAC-адресов коммутатора фиктивными адресами
14. Что характерно для буферизации памяти на основе портов?
    • Кадры в буфере памяти динамически связаны с портами назначения.
    • Все кадры хранятся в общем буфере памяти.
    • Фреймы помещаются в буфер в очередях, связанных с определенными портами. *
    • Все порты коммутатора совместно используют один буфер памяти.

    Объяснение: Буферизация — это метод, используемый коммутаторами Ethernet для хранения кадров до момента их передачи. При буферизации на основе портов кадры хранятся в очередях, которые связаны с определенными входящими и исходящими портами.

15. Каков минимальный размер кадра Ethernet, который не будет отброшен получателем в качестве короткого кадра?
    • 64 байта *
    • 512 байт
    • 1024 байта
    • 1500 байт
16. Какие две потенциальные проблемы сети могут возникнуть в результате работы ARP? (Выберите два.)
    • Ручная настройка статических ассоциаций ARP может облегчить отравление ARP или подделку MAC-адреса.
    • В больших сетях с низкой пропускной способностью множественные широковещательные передачи ARP могут вызвать задержки передачи данных. *
    • Сетевые злоумышленники могут манипулировать сопоставлениями MAC-адресов и IP-адресов в сообщениях ARP с целью перехвата сетевого трафика. *
    • Большое количество широковещательных рассылок запросов ARP может привести к переполнению таблицы MAC-адресов хоста и помешать хосту обмениваться данными в сети.
    • Множественные ответы ARP приводят к тому, что таблица MAC-адресов коммутатора содержит записи, соответствующие MAC-адресам хостов, подключенных к соответствующему порту коммутатора.

    Explain:
    Большое количество широковещательных сообщений ARP может вызвать кратковременные задержки передачи данных. Сетевые злоумышленники могут манипулировать сопоставлениями MAC-адресов и IP-адресов в сообщениях ARP с целью перехвата сетевого трафика. Запросы и ответы ARP приводят к тому, что записи вносятся в таблицу ARP, а не в таблицу MAC-адресов.Переполнение таблицы ARP очень маловероятно. Настройка статических ассоциаций ARP вручную — это способ предотвратить, а не облегчить отравление ARP и подделку MAC-адреса. Для обычных операций пересылки кадров коммутатора требуется несколько ответов ARP, в результате которых таблица MAC-адресов коммутатора содержит записи, которые соответствуют MAC-адресам подключенных узлов и связаны с соответствующим портом коммутатора. Это не проблема сети, вызванная ARP.
    

17. Заполните поле.
    Фрагмент коллизии, также известный как кадр RUNT , представляет собой кадр длиной менее 64 байтов.

    Explain:
    Короткий кадр — это кадр размером менее 64 байтов, обычно сгенерированный в результате конфликта или сбоя сетевого интерфейса.
    

18. Заполните поле.
    На коммутаторе Cisco буферизация памяти на основе порта используется для буферизации кадров в очередях, связанных с конкретными входящими и исходящими портами.
19. Заполните поле.
    ARP спуфинг — это метод, который используется для отправки поддельных сообщений ARP на другие хосты в локальной сети. Цель состоит в том, чтобы связать IP-адреса с неправильными MAC-адресами.

    Explain:
    Подмена ARP или отравление ARP — это метод, используемый злоумышленником для ответа на запрос ARP для адреса IPv4, принадлежащего другому устройству, например шлюзу по умолчанию.
    

20. Какая инструкция описывает обработку запросов ARP по локальной ссылке?
    Они должны пересылаться всеми маршрутизаторами в локальной сети.
    Они принимаются и обрабатываются каждым устройством в локальной сети. *
    Они отбрасываются всеми коммутаторами в локальной сети.
    Они принимаются и обрабатываются только целевым устройством.
21. См. Экспонат.
    
    Коммутаторы находятся в своей конфигурации по умолчанию. Хосту A необходимо взаимодействовать с хостом D, но у хоста A нет MAC-адреса для своего шлюза по умолчанию. Какие сетевые узлы получат ARP-запрос, отправленный узлом A?
    только хост D
    только маршрутизатор R1
    только хосты A, B и C
    только хосты A, B, C и D
    только хосты B и C
    только хосты B, C и маршрутизатор R1 *

    Explain:
    Поскольку хост A не имеет MAC-адреса шлюза по умолчанию в его таблице ARP, хост A отправляет широковещательное сообщение ARP.Широковещательная передача ARP будет отправлена ​​на каждое устройство в локальной сети. Хосты B, C и маршрутизатор R1 получат широковещательную рассылку. Маршрутизатор R1 не пересылает сообщение.
    

22. См. Экспонат.
    
    Коммутатор с конфигурацией по умолчанию соединяет четыре хоста. Показана таблица ARP для хоста A. Что происходит, когда хост A хочет отправить IP-пакет хосту D? Хост A отправляет запрос ARP на MAC-адрес хоста D.
    Хост D отправляет запрос ARP хосту A.
    Хост A отправляет пакет коммутатору. Коммутатор отправляет пакет только хосту D, который, в свою очередь, отвечает.
    Хост A отправляет широковещательный запрос FF: FF: FF: FF: FF: FF. Все остальные хосты, подключенные к коммутатору, получают широковещательную рассылку, и хост D отвечает своим MAC-адресом. *

    Explain:
    Всякий раз, когда MAC-адрес назначения не содержится в таблице ARP исходного хоста, хост (хост A в этом примере) будет отправлять широковещательную рассылку уровня 2 с MAC-адресом назначения FF: FF: FF: FF: FF: FF.Все устройства в одной сети получают эту трансляцию. Хост D ответит на эту трансляцию.
    

23. Верно или нет?
    Когда устройство отправляет данные другому устройству в удаленной сети, кадр Ethernet отправляется на MAC-адрес шлюза по умолчанию.
    правда *
    ложь

    Объяснение:
    MAC-адрес используется только в локальной сети Ethernet. Когда данные предназначены для удаленной сети любого типа, данные отправляются на устройство шлюза по умолчанию, устройство уровня 3, которое выполняет маршрутизацию для локальной сети.
    

24. Какие два типа адресов отображаются в таблице ARP в коммутаторе?
    Адрес уровня 3 для адреса уровня 2 *
    Адрес уровня 3 для адреса уровня 4
    Адрес уровня 4 для адреса уровня 2
    Адрес уровня 2 для адреса уровня 4

    Объяснение:
    В таблице ARP коммутатора сохраняется сопоставление MAC-адресов уровня 2 с IP-адресами уровня 3. Эти сопоставления могут быть изучены коммутатором динамически через ARP или статически через ручную настройку.
    

25. Сопоставьте характеристику методу пересылки. (Не все параметры используются.) Элементы сортировки
    сквозной (A) -> низкая задержка (A) *
    сквозной (B) -> может пересылать короткие кадры (B) *
    сквозной (C) -> начинает пересылку, когда получен адрес назначения (C) *
    с промежуточным хранением (D) -> всегда сохраняет весь кадр (D) *
    store-and- вперед (E) -> проверяет CRC перед пересылкой (E) *
    store-and-forward (F) -> проверяет длину кадра перед пересылкой (F)

    Explain:
    Коммутатор с промежуточным хранением всегда сохраняет весь кадр перед пересылкой и проверяет его CRC и длину кадра.Сквозной коммутатор может пересылать кадры до получения поля адреса назначения, таким образом обеспечивая меньшую задержку, чем коммутатор с промежуточным хранением. Поскольку пересылка кадра может начаться до его полного приема, коммутатор может передать поврежденный или потерянный кадр. Все методы пересылки требуют коммутатора уровня 2 для пересылки широковещательных кадров.
    

Другие вопросы

1. В чем заключается характеристика метода доступа на основе конкуренции?
   • Он обрабатывает больше накладных расходов, чем методы контролируемого доступа.
   • Он имеет механизмы для отслеживания очередей доступа к СМИ.
   • Это недетерминированный метод. *
   • Очень хорошо масштабируется при использовании тяжелых сред.
2. Какова цель преамбулы в кадре Ethernet?
   • используется в качестве заполнения для данных
   • используется для синхронизации времени *
   • используется для идентификации исходного адреса
   • используется для идентификации адреса назначения
3. Какой MAC-адрес многоадресной рассылки уровня 2 соответствует адресу 224 многоадресной рассылки IPv4 уровня 3.139.34.56?
   • 00-00-00-0B-22-38
   • 01-00-5E-0B-22-38 *
   • 01-5E-00-0B-22-38
   • ФЭ-80-00-0Б-22-38
   • FF-FF-FF-0B-22-38
4. Какие два утверждения о MAC- и IP-адресах во время передачи данных верны, если NAT не задействован? (Выберите два.)
   • Пакет, прошедший через четыре маршрутизатора, четыре раза менял IP-адрес назначения.
   • MAC-адреса назначения никогда не изменятся в кадре, который проходит через семь маршрутизаторов.
   • MAC-адреса назначения и источника имеют локальное значение и изменяются каждый раз, когда кадр переходит из одной LAN в другую. *
   • IP-адреса назначения в заголовке пакета остаются постоянными на всем пути к целевому узлу. *
   • Каждый раз, когда кадр инкапсулируется с новым MAC-адресом назначения, требуется новый IP-адрес назначения.
5. Какие две функции ARP? (Выберите два.)
   • Если хост готов отправить пакет на локальное устройство назначения и имеет IP-адрес, но не MAC-адрес назначения, он генерирует широковещательную передачу ARP.*
   • Запрос ARP отправляется всем устройствам в локальной сети Ethernet и содержит IP-адрес хоста назначения и его MAC-адрес многоадресной рассылки.
   • Когда хост инкапсулирует пакет в кадр, он обращается к таблице MAC-адресов, чтобы определить соответствие IP-адресов MAC-адресам.
   • Если ни одно устройство не отвечает на запрос ARP, то исходный узел будет транслировать пакет данных всем устройствам в сегменте сети.
   • Если устройство, получающее запрос ARP, имеет адрес назначения IPv4, оно отвечает ответом ARP.*
6. Хост пытается отправить пакет устройству в удаленном сегменте LAN, но в настоящее время в его кэше ARP нет сопоставлений. Как устройство получит MAC-адрес назначения?
   • Он отправит ARP-запрос для MAC-адреса устройства назначения.
   • Он отправит запрос ARP для MAC-адреса шлюза по умолчанию. *
   • Он отправит кадр и использует свой собственный MAC-адрес в качестве пункта назначения.*
   • Он отправит кадр с широковещательным MAC-адресом.
   • Он отправит запрос на DNS-сервер для получения MAC-адреса назначения.
7. Сетевой администратор подключает два современных коммутатора с помощью прямого кабеля. Коммутаторы новые и никогда не настраивались. Какие три утверждения о конечном результате подключения верны? (Выберите три.)
   • Связь между коммутаторами будет работать с максимальной скоростью, поддерживаемой обоими коммутаторами.*
   • Канал между коммутаторами будет работать в полнодуплексном режиме. *
   • Если оба коммутатора поддерживают разные скорости, каждый из них будет работать на своей максимальной скорости.
   • Функция auto-MDIX настраивает интерфейсы, устраняя необходимость в перекрестном кабеле. *
   • Подключение будет невозможно, если администратор не заменит кабель на перекрестный.
   • Дуплексный режим необходимо настроить вручную, поскольку он не может быть согласован.
8. Коммутатор уровня 2 используется для переключения входящих кадров с порта 1000BASE-T на порт, подключенный к сети 100Base-T. Какой метод буферизации памяти лучше всего подходит для этой задачи?
   • Буферизация на основе портов
   • Буферизация кэша 1-го уровня
   • буферизация общей памяти *
   • буферизация фиксированной конфигурации
9. Когда коммутатор будет записывать несколько записей для одного порта коммутатора в свою таблицу MAC-адресов?
   • , когда маршрутизатор подключен к порту коммутатора
   • при пересылке нескольких широковещательных пакетов ARP
   • , когда другой коммутатор подключен к порту коммутатора *
   • , если коммутатор настроен для коммутации уровня 3
10. Какие два утверждения описывают коммутатор Ethernet фиксированной конфигурации? (Выберите два.)
    • Коммутатор не может быть настроен для нескольких VLAN.
    • Невозможно настроить SVI на коммутаторе.
    • Коммутатор с фиксированной конфигурацией может быть стековым. *
    • Количество портов на коммутаторе не может быть увеличено. *
    • Плотность портов коммутатора определяется Cisco IOS.
11. Как добавление линейной карты Ethernet влияет на форм-фактор коммутатора?
    • за счет увеличения скорости переключения объединительной панели
    • за счет увеличения плотности портов *
    • , сделав коммутатор стекируемым
    • за счет увеличения емкости NVRAM
12. Какой адрес или комбинацию адресов использует коммутатор уровня 3 для принятия решений о пересылке?
    • только IP-адрес
    • только адрес порта
    • Только MAC-адрес
    • MAC-адреса и адреса портов
    • MAC- и IP-адреса *
13. Какое утверждение иллюстрирует недостаток метода доступа CSMA / CD?
    • Детерминированные протоколы доступа к среде передачи данных снижают производительность сети.
    • Это сложнее, чем недетерминированные протоколы.
    • Коллизии могут снизить производительность сети. *
    • Технологии CSMA / CD LAN доступны только на более медленных скоростях, чем другие технологии LAN.
14. Откройте действие PT. Выполните задания из инструкции к занятиям, а затем ответьте на вопрос.
    Какой адрес назначения будет включать ПК1 в поле адреса назначения кадра Ethernet, который он отправляет на ПК2?
    • 192.168.0.17
    • 192.168.0.34
    • 0030.a3e5.0401 *
    • 00e0.b0be.8014
    • 0007.ec35.a5c6
15. Какой адрес или комбинацию адресов использует коммутатор уровня 3 для принятия решений о пересылке?
    • MAC- и IP-адреса *
    • Только MAC-адрес
    • MAC-адреса и адреса портов
    • только адрес порта
    • только IP-адрес
16. Запуск ПТ.Скрыть и сохранить PT
    
    Откройте действие PT. Выполните задания из инструкции к занятиям, а затем ответьте на вопрос. Какой адрес назначения будет включать ПК1 в поле адреса назначения кадра Ethernet, который он отправляет на ПК2?
    • 00e0.b0be.8014
    • 0030.a3e5.0401 *
    • 192.168.0.34
    • 192.168.0.17
    • 0007.ec35.a5c6
17. Как добавление линейной карты Ethernet влияет на форм-фактор коммутатора?
    • за счет увеличения скорости переключения объединительной панели
    • за счет увеличения плотности портов *
    • за счет увеличения емкости NVRAM
    • , сделав коммутатор стекируемым
18. Какое утверждение иллюстрирует недостаток метода доступа CSMA / CD?
    • Коллизии могут снизить производительность сети.*
    • Детерминированные протоколы доступа к среде передачи данных снижают производительность сети.
    • Технологии CSMA / CD LAN доступны только на более медленных скоростях, чем другие технологии LAN.
    • Это сложнее, чем недетерминированные протоколы.
19. Сетевой администратор вводит следующие команды на коммутаторе уровня 3:

    DLS1 (config) # интерфейс f0 / 3
    DLS1 (config-if) # нет switchport
    DLS1 (config-if) # IP-адрес 172.16.0.1 255.255.255.0
    DLS1 (config-if) # выключения нет
    DLS1 (config-if) # конец
     

    Что настраивает администратор?

    • экземпляр Cisco Express Forwarding
    • маршрутизируемый порт *
    • магистральный интерфейс
    • коммутируемый виртуальный интерфейс
20. Двоичное число 0000 1010 можно выразить как « A » в шестнадцатеричном формате.
    Сопоставьте семь полей кадра Ethernet с их соответствующим содержимым.(Используются не все параметры.)
    
    Элементы сортировки
    Ограничитель начального кадра -> Поле 2 *
    MAC-адрес источника -> Поле 4 *
    Инкапсулированные данные -> Поле 6 *
    Преамбула -> Начало кадра — Поле 1 *
    MAC-адрес назначения -> Поле 3 *
    Длина / Тип -> Поле 5 *
    Последовательность проверки кадра -> Конец кадра — Поле 7

Загрузите файл PDF ниже:

.

No related posts.