Co to jest i jak działa Switch?

Dziś w „Informatyce dla nieinformatyków” opowiem Wam o przełącznikach sieciowych, zwanych potocznie switch’ami. Zapraszam!

Co to jest Switch?

Zacznę może tradycyjnie od pochodzenia słowa „switch”. Pochodzi ono z języka angielskiego i oznacza przełącznik. Skojarzenie z przełącznikiem np. włączającym światło jest owszem poprawne, ale w tym kontekście szukałbym analogii ze starym systemem przełączania rozmów telefonicznych.

Jak działa Switch?

Ja wiem, że młodsza część widowni może nie kojarzyć zupełnie o czym mówię, więc pokrótce przypomnę, że kiedyś połączenia telefoniczne były fizycznie przełączane przez panie telefonistki. W uproszczeniu rozmowa wchodząca jednym przewodem, była za pomocą takiej ręcznej przełącznicy łączona z drugą stroną połączenia.

W świecie komputerów to właśnie switche pełnią podobną rolę. W dużym uproszczeniu przełączają lokalne połączenia pomiędzy swoimi portami. Jak wspomniałem przed chwilą switch przełącza lokalny ruch pomiędzy swoimi portami. Nie należy go mylić z routerem. Router operuje na wyższej warstwie logicznej. Router, jak to omawiałem w osobnym odcinku, otrzymuję dane z adresem docelowym i jest go świadomy od samego początku. Na podstawie statycznych lub dynamicznych reguł routingu kieruje dane w odpowiednie miejsce. Switch natomiast działa na niższej warstwie. Mam na myśli tu warstwy modelu OSI, ale o nich opowiem pod koniec tej mini serii o sieciach komputerowych – wtedy będzie Wam dużo łatwiej go w pełni zrozumieć.

Tak więc jak wspomniałem switch działa na niższej warstwie, co to oznacza w praktyce?

Wróćmy do analogii z poprzednich odcinków gdzie omawialiśmy firmę kurierską tłumacząc jak działa routing. Wyobraźmy sobie, że na ostatnim etapie, kurier dostarcza paczkę do miejsca przeznaczenia, ale nie jest nim Nasz dom, a paczkę zamówiliśmy do pracy. Wtedy zwykle kurier dociera na recepcję, gdzie Pani sekretarka, lub Pan ochroniarz wskażą kurierowi właściwe drzwi pod które dostarczyć ma paczkę.

Tak samo właśnie współdziała router ze switch’em, co zaraz pokażę, to może być nawet to samo urządzenie. Gdy router dostarczy pakiet danych do sieci docelowej, dane przechodzą przez switch, który na podstawie adresu sprzętowego, zwanego MAC, wie do którego portu przekierować dany pakiet z danymi. Jest po prostu jak ten lokalny dozorca, czy Pani sekretarka, która najlepiej zna topologię własnego budynku, czy piętra i potrafi skutecznie wskazać drogę.

Jak wygląda Switch?

Przełączniki sieciowe występują we wszystkich rozmiarach i kolorach. Od takich maleństw jak ten tutaj, poprzez przełączniki jakie można często spotkać w skrzynkach teleinformatycznych w większości firm, po naprawdę duże przełącznice które obsługują duży ruch w większych węzłach sieciowych.

Jakie są rodzaje SWITCHy?

Switche możemy podzielić przede wszystkim pod względem warstwy OSI w której pracują.

  • HUBy (switche warstwy pierwszej)

Najprostszymi w działaniu są rzadko już stosowane (poza zastosowaniami specjalistycznymi) tzw. huby. Są to przełączniki pozbawione logiki o której wspomniałem, gdy omawiałem zasadę działania typowego przełącznika, a mianowicie dane wchodzące jednym portem nie są kierowane do specyficznego portu, a są wysyłane do wszystkich portów naraz. To tak jakby przesyłka adresowana do Nas nagle trafiła do wszystkich pracowników Naszej firmy 🙂

  • Switche warstwy drugiej

To są typowe rozwiązania, o których wspomniałem wcześniej. Najbardziej powszechne i popularne. Takim przykładem jest właśnie ten mały switch który stosuję jako awaryjne rozwiązanie gdy czasem potrzebuję się podpiąć do sieci klienta. W tej kategorii praktycznie znajdzie się większość dedykowanych switchy jakie możecie zaobserwować w swoich firmach. Warto też wspomnieć, że występują one też w wersjach zarządzanych i niezarządzanych, te drugie, oczywiście znacznie tańsze nie pozwalają niestety na ręczną konfigurację i są stosowane raczej tylko w domowych lub amatorskich rozwiązaniach.

  • Switche wielowarstwowe (switche warstwy trzeciej)

Ostatnim rodzajem przełączników sieciowych są switche wielowarstwowe. Zwykle chodzi tu o to, że poza omówionymi już dziś funkcjami switcha warstwy drugiej, posiadają one również wbudowane, aczkolwiek często dość okrojone funkcje routera. Można w uproszczeniu nazwać je urządzeniami dwa w jednym.

W dzisiejszych czasach w domowych zastosowaniach zaciera się granica pomiędzy routerem, Access Pointem a switch’em i nawet takie tanie urządzenie ma wbudowany w siebie switch.

Podsumowanie

I to już wszystko co przygotowałem dla Was w tej odsłonie Informatyki dla nieinformatyków. Mam nadzieję, że wyjaśniłem czym jest switch, jak działa, jak wygląda i jakie są jego rodzaje. Teraz przechodząc koło skrzynki czy szafy teleinformatycznej, kolejne urządzenie mniej będzie Was zastanawiało czym jest i do czego służy.