Сравнение MikroTik CRS312-4C+8XG-RM vs Ubiquiti EdgeSwitch 16 XG

— 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.

Количество стандартных сетевых разъемов RJ-45 формата 10Gigabit Ethernet, предусмотренное в конструкции коммутатора.

Этот формат относится к профессиональным: он обеспечивает скорости до 10 Гбит/с (что и отражено в названии) и предназначается в основном для задач, связанных с обработкой больших объемов трафика. Тем не менее, поддержка Gigabit Ethernet в наше время встречается даже в сетевых контроллерах ПК и ноутбуков, не говоря уже о более специализированной технике. А количество разъемов соответствует числу устройств, которое можно одновременно напрямую подключить к коммутатору по этому интерфейсу. При этом стоит учитывать, что в некоторых «свичах» отдельные разъемы данного типа совмещаются с оптическими SFP или SFP+ (см. ниже). Такие разъемы имеют маркировку «combo» и учитываются как при подсчете RJ-45, так и при подсчете SFP/SFP+.

Количество оптических сетевых портов стандарта SFP, предусмотренное в конструкции коммутатора. Подчеркнем, что речь идет об «обычных» SFP; данные по SFP+, как правило, указываются отдельно.

Конкретно в свичах под маркировкой «SFP» обычно подразумевается разъем под оптоволокно со скоростью подключения в 1 Гбит/с. Формально это не так много по сравнению со скоростями RJ-45; однако данный формат подключения имеет ряд преимуществ. Одним из главных является бОльшая эффективная дальность: упомянутый гигабитный стандарт, применяемый в коммутаторах, работает с кабелем длиной до 550 м, причем по меркам оптоволокна это еще очень немного. Правда, сам кабель чувствителен к перегибам и требует достаточно деликатного обращения; с другой стороны, он абсолютно невосприимчив к электромагнитым помехам. С другой стороны, в целом формат SFP заметно менее популярен в сетевом оборудовании, нежели RJ-45; поэтому и портов такого типа даже в продвинутых устройствах предусматривается немного. Так, наибольшее распространение получили решения на 2 разъема или 4 разъема SFP, хотя встречается и большее количество — 6, 8, а то и 10 и более. Также стоит учитывать, что в коммутаторах могут использоваться так называемые combo-разъемы, сочетающие в себе SFP и RJ-45; наличие таких портов уточняется в примечаниях, они учитываются как при подсчете RJ-45, так и при подсчете SFP.

Уточним, что входы Uplink также нередко использую...т данный тип разъема; однако их количество указывается отдельно (см. ниже).

Количество разъемов Uplink, предусмотренное в конструкции коммутатора.

«Uplink» в данном случае — это не тип, а специализация разъема: так называют сетевой интерфейс, через который коммутатор (и подключенные к нему сетевые устройства) связываются с внешними сетями (включая Интернет) или сегментами сети. Иными словами, это своего рода «ворота», через которые весь трафик из сегмента сети, обслуживаемого коммутатором, передается дальше. Uplink, в частности, может использоваться для подключения к аналогичному «свичу» (для горизонтального расширения сети) или к устройству более высокого уровня (вроде коммутатора ядра).

Соответственно, число разъемов Uplink — это максимальное число внешних подключений, которое может обеспечить коммутатор без использования дополнительного оборудования. Конкретный же тип такого разъема может быть разным, однако это обычно одна из разновидностей LAN или SFP; подробнее см. «Тип Uplink».

Тип разъема (разъемов), используемого в коммутаторе в качестве интерфейса Uplink.

Подробнее о таком интерфейсе см. выше; здесь же отметим, что в качестве Uplink обычно используются такие же сетевые порты, как и для подключения к коммутатору отдельных устройств. Вот основные варианты таких разъемов:

— Fast Ethernet — сетевой разъем LAN (под «витую пару») с поддержкой скоростей до 100 Мбит/с. Такая скорость считается невысокой по современным меркам, тогда как порт Uplink выдвигает повышенные требования к пропускной способности — ведь через него идет трафик от всех устройств, обслуживаемых коммутатором. Поэтому в такой роли порты Fast Ethernet используются в основном в недорогих и устаревших моделях.

— Gigabit Ethernet — разъем LAN с поддержкой скоростей до 1 Гбит/с. Такой скорости нередко бывает достаточно даже для довольно обширной сети, при этом сами разъемы обходятся сравнительно недорого.

— 2.5 Gigabit Ethernet — разъем LAN с поддержкой скоростей до 2.5 Гбит/с.

— 10Gigabit Ethernet — разъем LAN с поддержкой скоростей до 10 Гбит/с. Такие возможности позволяют комфортно работать даже с очень большими объемами трафика, однако заметно влияют на цену коммутатора. Поэтому данный вариант встречается редко, в основном в высококлассных моделях.

— SFP. Разъем под оптоволоконный кабель, поддерживающий скорость порядка 1 Гбит/с. При этом перед Gigabit Ethernet, имеющим аналогичную пропускную способность, такой разъем име...ет одно заметное преимущество — бОльшую дальность подключения (обычно до 550 м).

— SFP+. Развитие описанного выше стандарта SFP. В коммутаторах обычно предусматривает скорость подключения в 10 Гбит/с; как и оригинальный стандарт, заметно превосходит по эффективной дальности подключение Ethernet. С другой стороны, реальная необходимость в таких скоростях возникает не так часто, а обходится SFP+ довольно дорого. Поэтому наличие таких разъемов Uplink характерно в основном для высококлассных моделей с большим количеством портов.

— SFP28. Очередное развитие SFP с повышеной пропускной способностью до 25 Гбит/с.

— QSFP / QSFP+. Наиболее скоростные SFP вплоть до 40 Гбит/с.

Отметим также, что описанные выше разъемы (кроме разве что Fast Ethernet) редко применяются как единственный тип входа Uplink. Заметно большее распространение получили сочетания электрических и оптоволоконных портов — SFP/Gigabit Ethernet и SFP+/10Gigabit Ethernet. Это обеспечивает универсальность в подключении, позволяя использовать наиболее удобный в той или иной ситуации тип кабеля; а при необходимости, разумеется, можно задействовать сразу все входы Uplink. Однако стоит учесть, что в отдельных моделях интерфейсы Ethernet и SFP могут сочетаться в одном физическом разъеме. Так что перед покупкой этот нюанс не помешает уточнить отдельно.

Существуют также коммутаторы, использующие сочетание двух типов SFP — SFP/SFP+; однако таких моделей мало и относятся они в основном к профессиональному уровню.

— 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.