Пропускная способность
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.
Размер таблицы MAC-адресов
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.
Gigabit Ethernet
Количество стандартных сетевых разъемов RJ-45 формата Gigabit Ethernet, предусмотренное в конструкции коммутатора.
В соответствии с названием, такие разъемы обеспечивают скорость передачи данных до 1 Гбит/с. Изначально Gigabit Ethernet считался профессиональным стандартом, да и сейчас реальные потребности в таких скоростях возникают в основном при выполнении специальных задач. Тем не менее, гигабитными сетевыми адаптерами в наше время оснащаются даже относительно недорогие компьютеры, не говоря уже о более продвинутой технике.
Что касается количества разъемов, то оно соответствует числу сетевых устройств, которое можно подключить к «свичу» напрямую, без использования дополнительного оборудования. В случае Gigabit Ethernet число разъемов до 10 включительно считается сравнительно небольшим, от 10 до 25 — средним, а наличие более чем 25 портов этого типа характерно для моделей профессионального уровня. В то же время стоит отметить, что в некоторых «свичах» отдельные разъемы этого 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+.
SFP (оптика)
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).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.
Управление
Способы и протоколы управления, поддерживаемые коммутатором.
—
SSH. Аббревиатура от Secure Shell, т.е. «Безопасная оболочка». Протокол SSH обеспечивает довольно высокую степень безопасности, т.к. шифрует все передаваемые данные, в т.ч. пароли. Пригоден для управления практически всеми основными сетевыми протоколами, но для работы требуется специальная утилита на управляющем компьютере.
—
Telnet. Сетевой управляющий протокол, обеспечивающий настройку при помощи текстовой командной строки. Не использует шифрования и не защищает передаваемые данные, а также лишён графического интерфейса, из-за чего во многих сферах вытеснен более безопасными (SSH) или удобными (web-интерфейс) вариантами. Тем не менее, всё ещё применяется в современном сетевом оборудовании.
—
Web-интерфейс. Данная функция позволяет открывать интерфейс управления коммутатором в обычном Интернет-браузере. Главное удобство web-интерфейса состоит в том, что он не требует дополнительного ПО — достаточно браузера (а он имеется в любой «уважающей себя» современной ОС). Таким образом, зная адрес устройства, логин и пароль, можно управлять настройками практически с любого компьютера сети (если, разумеется, иное не прописано в параметрах доступа).
—
SNMP. Аббревиатура от Simple Network Management Protocol, т.е. «прос
...той протокол сетевого управления». Является стандартной частью общего протокола TCP/IP, на котором построен как Интернет, так и многие локальные сети. Использует два типа программных средств — «менеджеры» на управляющих компьютерах и «агенты» на управляемых (в данном случае — на маршрутизаторе). Степень безопасности относительно невысока, однако SNMP вполне может применяться для несложных задач по управлению.
Отметим, что данный список не является исчерпывающим — в современных коммутаторах могут предусматриваться и другие возможности управления, например, поддержка фирменных утилит и специальных технологий от того же производителя.Базовые возможности
—
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.PoE (выход)
Стандарт выхода (выходов) PoE, используемый в коммутаторе.
Сама по себе технология PoE (Power over Ethernet) позволяет передавать по сетевому Ethernet-кабелю не только данные, но и энергию для питания сетевых устройств. А
наличие выхода (выходов) PoE дает возможность питать такие устройства от сетевых разъемов коммутатора. Это избавляет от необходимости прокладывать дополнительные провода или использовать автономные источники питания, что бывает особенно важно для некоторого оборудования — например, внешних IP-камер наблюдения. А при использовании так называемых сплиттеров — устройств, разделяющих сигнал PoE кабеля на чисто сетевые данные и ток питания — при помощи подобных выходов можно питать и оборудование, изначально не поддерживающее PoE (главное, чтобы их характеристики питания соответствовали возможностям свича).
Что касается стандартов PoE, то они определяют не просто общую мощность питания, но и совместимость с конкретными устройствами: потребитель должен поддерживать тот же стандарт, что и коммутатор, иначе нормальная работа будет невозможной. В наше время, в том числе в разъемах «свичей», можно встретить две разновидности таких стандартов — активные (
802.3af,
802.3at802.3bt) и
пассивный (один, так и называется). Основное отличие между этими разновидностями заключается в том, что ак
...тивный PoE предусматривает согласование источника питания и нагрузки по напряжению и току, в пассивном таких функций нет, и энергия подается «как есть», без регулировок. А вот более детальное описание конкретных стандартов:
— 802.3af. Наиболее старый из используемых в наше время активных форматов питания PoE. Предусматривает мощность на выходе питания до 15 Вт (на входе потребителя — до 13 Вт) , выходное напряжение 44 – 57 В (на входе — 37 – 57 В) и ток в паре питающих проводов до 350 мА. Несмотря на «почтенный возраст», все еще продолжает достаточно широко использоваться; так что и коммутаторов, работающий только с 802.3af, в продаже (по состоянию на конец 2021 года) все еще довольно много. Однако стоит учесть, что данный стандарт охватывает сразу 4 так называемых класса мощности (с 0 по 3), различающихся по максимальному числу ватт на выходе и входе. Так что при использовании 802.3af не помешает убедиться в том, что мощности выхода будет достаточно для выбранной нагрузки.
— 802.3af/at. Сочетание сразу двух стандартов — описанного выше 802.3af и более нового 802.3at. Последний позволяет подавать на выход мощность до 30 Вт (до 25,5 Вт на входе питаемого устройстве), использует напряжение 50 – 57 В (42,5 – 57 В на входе), при этом ток в паре проводов не превышает 600 мА. Подобное сочетание обходится сравнительно недорого, при этом оно дает возможность питать большое разнообразие внешних устройств; так что на конец 2021 года именно данный вид выходов PoE пользуется в коммутаторах наибольшей популярностью.
— 802.3af/at, bt. Сочетание описанного выше 802.3af/at со стандартом 802.3bt (PoE++, PoE тип 3 или тип 4). 802.3bt — это наиболее новый из форматов питания PoE; в отличие от более ранних, он использует не 2, а 4 провода питания, что позволяет подавать на внешние устройства весьма солидную мощность — до 71 В (при 90 Вт на выходе питания). Подобные возможности бывают незаменимы при энергоснабжении оборудования с повышенным потреблением — например, внешних камер наблюдения, дополненных системами обогрева. С другой стороны, поддержка стандарта 802.3bt заметно влияет на стоимость коммутатора, а к качеству кабелей подобное подключение выдвигает особые требования. Кроме того, нужно иметь в виду, что к данному стандарту относят также формат UPoE, созданный компанией Cisco и применяемый в ее оборудовании; а этот стандарт (именно он известен как PoE тип 3) имеет более скромную мощность — до 60 Вт на выходе (до 51 Вт на входе потребителя). Да и общий стандарт 802.3bt включает два класса мощности — класс 8, при котором достигаются максимальные характеристики, и класс 7, где на выход подается 75 Вт, а до потребителя доходит около 62 Вт. Так что если вы планируете использовать оборудование 802.3bt — при выборе коммутатора из данной категории обязательно нужно убедиться, что мощности питания хватит для нормальной работы подключенных устройств.
— Пассивный. Как уже упоминалось, ключевое отличие пассивного PoE от описанных выше активных стандартов является то, что в данном случае выход питания выдает строго фиксированную мощность, без каких-либо автоматических регулировок и подстроек под конкретное устройство. Главное преимущество данного стандарта — невысокая стоимость: его реализация обходится значительно дешевле, чем активных PoE, так что такие порты можно встретить даже в коммутаторах начального уровня. С другой стороны, упомянутое отсутствие автонастройки заметно затрудняет согласование оборудования между собой — особенно в свете того, что различные устройства могут заметно различаться по выдаваемому/потребляемому напряжению и току (мощности). Из-за этого при использовании пассивного PoE нужно обращать особое внимание на совместимость источника и нагрузки по этим параметрам. Если совпадения нет, то в лучшем случае (если напряжение/мощность на выходе ниже требуемых) питание просто не заработает, а в худшем (при избытке напряжения/мощности) велика вероятность перегрузок, перегрева и даже поломок с возгораниями — причем такие неприятности могут произойти не сразу, а через довольно значительное время. И однозначно нельзя подключать к пассивным выходам PoE устройства с активными входами — по тем же причинам.
В завершение стоит сказать, что если коммутатор имеет и вход с поддержкой PoE, и несколько выходов с этой функцией — то все возможности таких выходов, как правило, могут реализовываться только при питании самого свича от розетки, а не от PoE входа. Подробнее см. «Выходов с поддержкой PoE».Мощность на выход PoE
Максимальная мощность, которую коммутатор способен выдать на один выход PoE.
Такие выходы подробно описаны выше; лишь вкратце напомним, что они представляют собой сетевые порты Ethernet, дополненные возможностью питания подключенного оборудования прямо по LAN-кабелю, без дополнительных проводов. Что касается мощности такого питания, то она должна соответствовать характеристикам подключенного оборудования; однако термин «соответствовать» может иметь разное значение, в зависимости от используемого стандарта PoE (см. «PoE (выход)»).
Так, если коммутатор и оборудование работают по одному из активных стандартов (802.3af, 802.3at, 802.3bt) — мощность на выходе свича должна быть не ниже, чем потребляемая мощность подключенного оборудования. При этом превышение выходной мощности не страшно — описанные стандарты предусматривают автоматическую регулировку, которая позволяет питаемому устройству получать ровно столько энергии, сколько нужно, без перегрузок. А вот если выход недостаточно мощен — очевидно, что он попросту не сможет обеспечить эффективную работу.
В свою очередь, при использовании пассивного PoE выходная мощность источника питания в идеале должна максимально точно соответствовать энергопотреблению нагрузки. Это связано с тем, что в подобных случаях выход питания выдает строго определенную мощность, практически без какого-либо согласования и подстройки. И если излишек в пару ватт большинство питаемых устройств способны перенести более-менее «...спокойно», то более значительное превышение чревато перегрузками, перегревом и выходом оборудования из строя.
В завершение стоит сказать, что при наличии нескольких портов PoE и их одновременном использовании доступная мощность питания на порт может быть заметно меньше, чем при работе PoE только в одном разъеме. Прояснить этот момент позволяет информация о суммарной мощности PoE (см. ниже) — эта мощность делится на все задействованные порты. К примеру, если свич имеет три выхода PoE, а мощность на 1 выход составляет 60 Вт — то суммарная мощность тоже может быть заявлена на уровне 60 Вт. Соответственно, при использовании PoE на всех трех выходах сразу мощность на каждом из них составит не более 60/3 = 20 Вт. Технически возможны и более продвинутые способы управления питанием — с «умным» распределением мощности в зависимости от потребностей конкретных устройств (условно говоря, 30 Вт, 20 Вт и 10 Вт для того же суммарного значения в 60 Вт); но для полной гарантии стоит исходить из того, что вся энергия делится поровну.