Сравнение Cisco C1300-48P-4X vs Cisco C1000-48P-4X-L

— Неуправляемый. Простейшая разновидность коммутатора, не имеющая, как следует из названия, возможности управления; да и возможности наблюдения за состоянием устройства ограничиваются обычно простейшими индикаторами в виде лампочек (питание, активность порта). Достоинствами таких моделей являются автономность, простота в использовании и невысокая стоимость. Главный недостаток этого типа очевиден — невозможность настройки параметров работы. Неуправляемые коммутаторы хорошо подходят для небольших локальных сетей вроде дома или малого офиса, где не требуется особых ухищрений с администрированием; а вот для крупных организаций их использовать не следует.

— Настраиваемый. В данную категорию отнесены коммутаторы, допускающие изменение некоторых параметров работы. В то же время возможности таких изменений значительно уже, чем в управляемых моделях, и дело обычно ограничивается отключением отдельных портов, переключением стандартных скоростей для разъёмов Ethernet (например, со 100 Мбит/с на 10 Мбит/с) и простейшими инструментами мониторинга вроде просмотра сетевой статистики. К тому же после перенастроки устройство, как правило, нужно перезагрузить — иными словами, управлять работой коммутатора «на лету» невозможно. Тем не менее, к подобному типу могут относиться и профессиональные модели, рассчитанные на крупные сети.

— Управляемый 2 уровня. Термин «управляемый...» означает, что коммутатор имеет возможность перенастройки «на лету» — в отличие от описанных выше настраиваемых моделей. Кроме того, общий функционал таких устройств в большинстве случаев заметно шире. А «2 уровень» означает, что устройство поддерживает только второй уровень сетевой модели OSI — канальный, отвечающий за физическую адресацию. На практике это означает, что «свич» способен работать с MAC-адресами подключённых устройств, но адресация по IP находится за пределами его возможностей.

— Управляемый 3 уровня. Разновидность управляемых коммутаторов (см. выше) поддерживающая третий уровень сетевой модели OSI. Этот уровень отвечает за логическую адресацию и определение маршрутов, что позволяет устройству работать с IP-адресами. Благодаря этому модели данного типа считаются наиболее продвинутыми, в них часто предусматриваются не только традиционные для «свичей» возможности, но и отдельные функции маршрутизаторов. С другой стороны, обилие возможностей заметно сказывается на цене. Подобные коммутаторы обычно применяются в дата-центрах, телекоммуникационных компаниях и других местах, связанных с профессиональным использованием сетей; приобретать такое устройство для дома или небольшого офиса навряд ли имеет смысл.

Пропускная способность коммутатора — максимальный объем трафика, который он способен обслужить. Указывается в гигабитах в секунду.

Данный параметр напрямую зависит от количества сетевых портов в устройстве (не считая Uplink). Собственно, даже если пропускная способность не приведена в характеристиках — еще можно вычислить по такой формуле: число портов, умноженное на пропускную способность отдельного порта и умноженное на два (так как учитывается и входящий, и исходящий трафик). К примеру, модель на 8 разъемов Gigabit Ethernet и 2 порта SFP будет иметь пропускную способность в (8*1 + 2*1)*2 = 20 Гбит/с.

Выбор по данному показателю достаточно очевиден: нужно оценить предполагаемые объемы трафика в обслуживаемом сегменте сети и убедиться, что пропускная способность коммутатора будет перекрывать ее с запасом хотя бы в 10 – 15 % (это даст дополнительную гарантию на случай нештатных ситуаций). При этом, если планируется часто работать на высоких, близких к максимальным, нагрузках — не помешает уточнить еще такую характеристику, как внутренняя пропускная способность коммутатора. Она обычно приводится в подробном техническом описании, и если это значение меньше общей пропускной способности — при значительных нагрузках могут возникнуть серьезные проблемы в работе.

Максимальное количество MAC-адресов, которое может одновременно храниться в памяти коммутатора. Указывается в тысячах, например, 8K — 8 тысяч.

Напомним, MAC-адрес — это уникальный адрес каждого отдельного сетевого устройства, используемый при физической маршрутизации (на 2 уровне сетевой модели OSI). С такими адресами работают коммутаторы всех типов. А выбирать свич по размеру таблицы стоит с учетом максимального количества устройств, которое предполагается с ним использовать (в том числе в расчете на возможное расширение сети). Если таблицы не будет хватать — коммутатор будет перезаписывать новые адреса поверх старых, что способно заметно замедлить работу.

— DHCP-сервер. Функция, облегчающая управление IP-адресами подключенных к коммутатору устройств. Без собственного IP-адреса корректная работа сетевого устройства невозможна; а поддержка DHCP позволяет присваивать эти адреса как вручную, так и полностью автоматически. При этом для автоматического режима администратор может задать дополнительные параметры (диапазон адресов, максимальное время использования одного адреса). И даже в полностью ручном режиме работа с адресами производится только средствами самого коммутатора (тогда как без DHCP пришлось бы прописывать эти параметры еще и в настройках каждого устройства в сети).

— Поддержка стекирования. Возможность работы устройства в режиме стека. Стек представляет собой несколько коммутаторов, воспринимаемых сетью как один «свич», с одним MAC-адресом, одним IP-адресом и с общим количеством разъемов, равным суммарному количеству портов во всех задействованных устройствах. Эта функция пригодится, если Вы хотите построить обширную сеть, на которую не хватает возможностей одного «свича», но не хотите усложнять топологию.

— Link Aggregation. Поддержка коммутатором технологии агрегирования каналов. Эта технология позволяет объединять несколько параллельных физических каналов связи в один логический, что повышает скорость и надежность соединения. Проще говоря, свич с такой функцией можно подключить к другому устройст...ву (например, маршрутизатору) не одним кабелем, а сразу двумя или даже более. Увеличение скорости при этом происходит за счет суммирования пропускной способности всех физических каналов; правда, общая скорость может быть меньше суммы скоростей — с другой стороны, объединение нескольких сравнительно медленных разъемов нередко обходится дешевле, чем использование оборудования с более продвинутым единичным интерфейсом. А повышение надежности осуществляется, во-первых, за счет распределения общей нагрузки по отдельным физическим каналам, во-вторых, за счет «горячего» резервирования: выход из строя одного порта или кабеля может снизить скорость, однако не приводит к полному разрыву соединения, а при возобновлении работоспособности канал включается в работу автоматически.
Отметим, что для Link Aggregation может использоваться как стандартный протокол LACP, так и нестандартные фирменные технологии (последнее характерно, к примеру, для коммутаторов Cisco). Кроме того, существует довольно много альтернативных наименований данной технологии — port trunking, link bundling и т. п.; иногда разница заключается лишь в названии, иногда имеются и технические нюансы. Все эти подробности стоит уточнять отдельно.

— VLAN. Поддержка коммутатором функции VLAN — виртуальных локальных сетей. В данном случае смысл этой функции заключается в возможности создавать отдельные логические (виртуальные) локальные сети в пределах физической «локалки». Таким образом можно, к примеру, разделить отделы в крупной организации, создав для каждого из них свою локальную сеть. Организация VLAN позволяет снизить нагрузку на сетевое оборудование, а также повысить степень защиты данных.

— Защита от петель. Наличие в коммутаторе функции защиты от петель. Петлю в данном случае можно описать как ситуацию, когда один и тот же сигнал запускается в сети по бесконечному циклу. Это может быть следствием некорректного подключения кабелей, использования избыточных соединений (redundant links) и некоторых других причин, но в любом случае подобное явление может «положить» сеть, а значит, является крайне нежелательным. Защита позволяет избежать появления петель — обычно путём отключения «зацикленных» портов.

— Ограничение скорости доступа. Возможность ограничить скорость обмена данными для отдельных портов коммутатора. Таким образом можно снизить нагрузку на сеть и предотвратить «забивание» канала отдельными терминалами.

Отметим, что данным списком дело не ограничивается: в современных коммутаторах могут встречаться и другие возможности.

Напомним, маршрутизацией называют определение наилучшего пути, по которому каждый пакет данных можно доставить получателю. Для этого используются специальные таблицы, хранящиеся в памяти управляющего сетевого устройства с функцией маршрутизации. По способу заполнения этих таблиц данную процедуру и делят на две основных разновидности — статическую и динамическую.

Статической маршрутизацией называют такой способ, при котором все маршруты следования данных (записи в таблице маршрутизации) прописываются администратором вручную; это касается как первоначального создания таблицы, так и внесения в нее правок при изменениях в конфигурации сети. Главным преимуществом этого способа является минимум нагрузки на процессор коммутатора, что положительно сказывается на скорости и надежности работы сети. Основные же недостатки статической маршрутизации связаны с необходимостью ручного управления. Так, чем обширнее сеть — тем более сложным и трудоемким является управление ею; невнимательность администратора может стать дополнительной причиной сбоев; а диагностика некоторых неполадок заметно затрудняется — например, при сбое на канальном уровне статический маршрут остается видимым как активный, хотя данные не передаются.

Статическая маршрутизация осуществляется по стандартной схеме, а вот для динамической используются разные протоколы. Идея динамической заключается в том, что таблица маршрутов постоянно редактируется программным способом, в автоматическом режиме. Для этого сетевые устройства (точнее, работающие на них программы маршрутизации) обмениваются между собой служебной информацией, на основании которой в таблицу и записываются оптимальные адреса. Одним из фундаментальных понятий динамической маршрутизации является метрика — комплексный показатель, определяющий условное расстояние до конкретного адреса (иными словами — насколько тот или иной маршрут близок к оптимальному). Разные протоколы используют разные способы определения метрик и обмена данными о них; вот некоторые из наиболее распространенных вариантов:

— RIP. Один из самых распространенных протоколов динамической маршрутизации; был впервые применен еще в 1969 году в сети ARPANET, ставшей предшественницей современного Интернета. Относится к так называемым дистанционно-векторным алгоритмам: метрика в протоколе RIP указывается по вектору расстояния между маршрутизатором и узлом сети, а каждый такой вектор включает информацию о направлении передачи данных и количестве «хопов» (участков между промежуточными узлами) до соответствующего сетевого устройства. При использовании RIP метрики рассылаются по сети каждые 30 секунд; при этом, получив от «соседа» данные об известных ему узлах,...маршрутизатор вносит в эти данные ряд уточнений и дополнений (в частности, информацию о самом себе и о подключенных напрямую сетевых устройствах) и передает дальше. После получения актуальных данных по всей сети маршрутизатор выбирает для каждого отдельного узла самый короткий маршрут из нескольких полученных альтернативных вариантов и записывает его в таблицу маршрутизации.
К достоинствам протокола RIP можно отнести простоту реализации и нетребовательность. С другой стороны, он плохо подходит для обширных сетей: максимальное число хопов в RIP ограничивается 15-ю, а усложнение топологии ведет к значительному росту служебного трафика и нагрузки на вычислительную часть оборудования — как следствие, снижается фактическое быстродействие сети. В свете этого для профессиональных задач большее распространение получили более продвинутые протоколы, такие как (E)IGRP и OSPF (см. ниже).

— IGRP. Фирменный протокол маршрутизации, созданный компанией Cisco для автономных систем (проще говоря — локальных сетей с единой политикой маршрутизации с Интернетом). Также, как и RIP (см. выше), относится к дистанционно-векторным протоколам, однако использует намного более сложную процедуру определения метрики: при этом учитывается не только число хопов, но и задержка, пропускная способность, фактическая загруженность сети и т. п. Кроме того, в протоколе реализован ряд специфических механизмов для повышения надежности связи. Благодаря этому IGRP хорошо подходит даже для довольно сложных сетей с разветвленной топологией.

— EIGRP. Улучшенный и модернизированный наследник описанного выше протокола IGRP, разработанный той же Cisco. Создан как альтернатива OSPF (см. ниже), сочетает в себе свойства дистанционно-векторных протоколов и стандартов с отслеживанием состояния канала. Одним из основных преимуществ перед оригинальным IGRP стало улучшение алгоритма распространения данных об изменении топологии в сети, благодаря чему вероятность зацикливания (характерная для всех дистанционно-векторных стандартов) была сведена практически к нулю. А среди отличий данного протокола от OSPF заявлены более высокое быстродействие и более совершенный алгоритм вычисления метрики при меньшей сложности настройки и требовательности к ресурсам.

— OSPF. Открытый протокол маршрутизации для автономных систем, созданный IETF (советом разработчиков Интернета) и впервые реализованный в 1988 году. Относится к протоколам с отслеживанием состояния канала, использует для построения маршрутов так называемый алгоритм Дейкстры (алгоритм нахождения кратчайших путей). Процесс маршрутизации по OSPF осуществляется следующим образом. Изначально маршрутизатор обменивается данными с аналогичными устройствами, устанавливая «соседские отношения»; соседями называются маршрутизаторы в пределах одной автономной зоны. Затем соседи обмениваются между собой метриками, синхронизируя данные, и после такой синхронизации все маршрутизаторы получают полную базу данных о состоянии всех каналов в сети (LSDB). Уже на основании этой базы каждое из этих устройств строит свою таблицу маршрутов, используя алгоритм Дейкстры. Главными достоинствами OSPF считаются высокая скорости работы (скорость сходимости), высокая степень оптимизации использования каналов и возможность работы с сетевыми масками переменной длины (что, в частности, особенно удобно при ограниченном ресурсе IP-адресов). К недостаткам можно отнести требовательность к вычислительным ресурсам маршрутизаторов, значительное увеличение нагрузки при большом числе таких устройств в сети и необходимость усложнять топологию в обширных сетях, деля такие сети на отдельные зоны (area). Кроме того, в OSPF нет четких критериев определения метрики: «стоимость» каждого хопа может вычисляться по разным параметрам, в зависимости от производителя свича и выбранных администратором настроек. Это расширяет возможности по настройке маршрутизации и в то же время значительно усложняет эту процедуру.

В современных коммутаторах могут предусматриваться и другие протоколы маршрутизации, помимо описанных выше.

Общая мощность, которую коммутатор способен выдать на все выходы PoE.

Подробнее о таких выходах см. выше; здесь только напомним, что общая идея PoE состоит в подаче питания по тому же кабелю Ethernet, по которому передаются данные. Суммарная же мощность приводится для моделей, в которых таких разъемов больше одного; она позволяет оценить общую потребляемую мощность всех PoE-устройств, которые можно одновременно подключить к коммутатору. В отдельных профессиональных моделях данный параметр может превышать 500 Вт.

При выборе по конкретному значению стоит учесть два важных момента. Во-первых, при работе нескольких портов энергия обычно делится между ними поровну; при этом суммарная мощность коммутатора далеко не всегда соответствует сумме максимальных мощностей всех PoE-выходов. К примеру, модель с 8 портами по 30 Вт может иметь общий показатель не в 240 Вт (8*30 Вт), а всего в 100 Вт. На практике такое несоответствие значит, что при одновременном использовании всех разъемов каждый из них сможет выдать не 30 Вт, а максимум 100/8 = 12,5 Вт. Второй момент заключается в том, что общее энергопотребление нагрузки в идеале должно быть не выше 75 % заявленной суммарной мощности PoE — это дает дополнительную гарантию на случай неполадок.

Отдельно отметим, что если коммутатор сам имеет PoE-вход — то при использовании такого питания суммарная мощность выходов PoE в лучшем случае заметно снижается, а в худшем такие выходы и...вовсе превращаются в обычные Ethernet-порты. Так что в подобных моделях данные о суммарной мощности PoE актуальны только в том случае, если свич работает от обычной розетки.

Величина напряжения, необходимого коммутатору для бесперебойной работы. Значение напряжения питания сетевого оборудования может варьироваться от 5 В до 230 В, что позволяет запитать совместимые устройства как от маловольтажного гнезда USB компьютера, так и от стандартной бытовой розетки. Значения «посерёдке» предполагают энергетическое снабжение коммутатора через соответствующий блок питания.

Мощность, потребляемая сетевым оборудованием при работе. Зная показатель энергопотребления, можно, к примеру, рассчитать время автономной работы оборудования от источника бесперебойного питания или подобрать подходящий «бесперебойник».