Network Switch IP-Aware หรือไม่


13

ฉันมีคำถามพื้นฐานเล็กน้อยเกี่ยวกับระบบเครือข่าย แต่ฉันพบข้อมูลที่แตกต่างกันเกี่ยวกับเรื่องนั้นดังนั้นฉันแค่ต้องการที่จะจัดการเรื่องนี้

เท่าที่ฉันเข้าใจ Network Switch จัดการการรับส่งข้อมูล "อย่างชาญฉลาด" ในวิธีที่มันแพร่กระจายแพ็คเก็ตไปยังพอร์ตที่มันรู้ว่าตัวรับสัญญาณอยู่ (ตรงกันข้ามกับ Hub ซึ่งกำลังดุร้ายส่งข้อมูลทั้งหมดไปยังพอร์ตทั้งหมด)

  • แก้ไข?

ดังนั้นสวิตช์จำเป็นต้องจดจำที่อยู่ทั้งหมดของโฮสต์ที่เชื่อมต่อกับมัน หากไม่พบโฮสต์แพ็คเก็ตจะถูกส่งไปยังเส้นทางเริ่มต้น (โดยทั่วไปลิงก์ขึ้นไปยังเครือข่ายที่กว้างขึ้น)

  • แก้ไข?

ตอนนี้คำถามสำคัญของฉันคือ:

  • สวิตช์จำที่อยู่ IP หรือที่อยู่ MAC เพื่อคำนวณการตัดสินใจได้หรือไม่

คำตอบ:


21

ขึ้นอยู่กับว่าคุณใช้สวิตช์ชนิดใด

ประเภทพื้นฐานมากทำงานที่ลิงค์เลเยอร์และไม่ทราบที่อยู่ IP พวกเขาใช้ที่อยู่ MAC สำหรับการดำเนินการ สวิตช์เหล่านี้มักไม่มีการจัดการ

อย่างไรก็ตามยังมีสวิตช์ที่ชาญฉลาดกว่าซึ่งมีฟังก์ชั่นการทำงานที่เลเยอร์ IP เช่นรายการควบคุมการเข้าถึงและสิ่งเหล่านี้รับรู้ถึงที่อยู่ IP โดยทั่วไปสวิตช์เหล่านี้ได้รับการจัดการนั่นคือมีเว็บอินเตอร์เฟสหรือคอนโซลอินเตอร์เฟส (หรือทั้งสองอย่าง) เพื่อให้ผู้ใช้สามารถกำหนดค่าตัวเลือกต่างๆได้ อย่างไรก็ตามฟังก์ชั่นเพิ่มเติมนั้นใช้งานได้บนฟังก์ชั่นสวิตช์พื้นฐาน

สวิตช์ "เรียนรู้" ที่อยู่ MAC ของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับพอร์ตของพวกเขาโดยการฟังการรับส่งข้อมูลและใช้เพื่อตัดสินใจว่าจะส่งดาต้าที่เข้ามา สวิตช์โดยทั่วไปไม่ทำการจัดเส้นทาง โดยปกติเราเตอร์จะทำและดาตาแกรมที่เราเตอร์ใช้นั้นจะใช้ลิงก์เลเยอร์ที่อยู่ (ที่อยู่ MAC ในเครือข่ายอีเธอร์เน็ต) เพื่อส่งแพ็กเก็ตไปยังฮอปถัดไป


6
VLAN ไม่ใช่ชั้น IP พวกมันทำงานที่เลเยอร์ 2 ด้วยสวิตช์เลเยอร์ 2 + 3 ส่วนใหญ่อย่างไรก็ตามคุณสามารถกำหนดที่อยู่ IP ให้กับอินเตอร์เฟส VLAN บางทีนั่นอาจเป็นสิ่งที่คุณหมายถึง
gravyface

@gravyface - ฉันไปข้างหน้าและแก้ไขมัน มันเป็นคำตอบที่ดีมิฉะนั้น +1
EEAA

คุณสามารถกำหนด ip ให้กับ vlan ที่ไม่ใช่การจัดการบนสวิตช์ L3 เท่านั้น
3molo

1
คุณลักษณะที่พบมากที่สุด - และเหตุผลที่แท้จริงที่ผู้คนใช้พวกเขา - สำหรับเส้นทางระหว่าง VLANsอย่างไร สิ่งนี้จะช่วยป้องกันไม่ให้เราเตอร์ต้องทำการติดต่อสื่อสารกับอินทราเน็ต เราเตอร์กำลังยุ่งกับการรับส่งข้อมูล WAN และอาจเป็นปัญหาคอขวดเนื่องจากมีเครือข่ายขนาดใหญ่เพียงพอและการกำหนดค่าเราเตอร์แบบตัวต่อตัว เป็นเรื่องปกติสำหรับสวิตช์การกระจายและแกนเลเยอร์เพื่อจัดการการกำหนดเส้นทางนี้แทนเราเตอร์
เบคอนบิตส์

9

เพียงเพิ่มคำตอบจาก @wolfgangsz และ @sleske เล็กน้อยควรเน้นว่าสวิตช์มาตรฐานนั้นเป็นอุปกรณ์เลเยอร์ 2 ที่ระบุไว้แล้วดังนั้นจึงเข้าใจเฉพาะที่อยู่ MAC เท่านั้น

แม้ว่า 'แพ็คเก็ต' มักจะถูกใช้เป็นคำศัพท์ทั่วไปหน่วยข้อมูลโปรโตคอล (PDU) ที่ชั้น 2 คือ 'กรอบ' ที่ชั้น 3 PDU คือแพ็คเก็ต

A 'multi-layer switch' สามารถถูกพิจารณาว่าเป็นสวิตช์ที่มีเราเตอร์ซึ่งแตกต่างจากเราเตอร์แบบดั้งเดิมเราต์แพ็คเก็ตเส้นทางจาก VLAN ไปยัง VLAN แทนที่จะเป็นอินเตอร์เฟซทางกายภาพหนึ่งไปยังอินเทอร์เฟซทางกายภาพอื่น

ถ้าสวิตช์รองรับ VLANs (สิ่งนี้ไม่จำเป็นว่าจะเป็นสวิตช์หลายชั้น) เฟรมที่มีที่อยู่ MAC ปลายทางที่ไม่รู้จักจะถูกส่งออกจากพอร์ตทั้งหมด (รู้จักกันในชื่อ Flooding) ซึ่งเป็นสมาชิกของ VLAN เดียวกันกับแพ็กเก็ต ได้รับเมื่อเนื่องจาก VLAN เป็นโดเมนการออกอากาศและเฟรมไม่เกินขอบเขตของโดเมนการออกอากาศ

แก้ไข: เพื่อความสมบูรณ์ฉันควรพูดถึงว่าสวิตช์ที่รองรับ VLANs จะสนับสนุนพอร์ตพอร์ตด้วยการใช้เฟรมเพิ่มเติมที่อนุญาตให้มีการรับส่งข้อมูลจาก VLAN หลาย ๆ ตัวบนลิงก์ทางกายภาพเดียว


มีข้อมูลที่ดีที่นี่ ดูเหมือนว่ามันจะมีบริบทมากขึ้นและถูกบดบังด้วย wolfgangsz เพื่อเพิ่มคำอธิบายของสวิตช์เลเยอร์ 2/3
JamesBarnett

หากฉันมีความคิดที่เบาที่สุดว่าจะทำอย่างไรฉันจะมีความสุขมากฉันเป็นผู้ฝึกอบรมระดับสูงของซิสโก้ในปีก่อนเพื่อให้สามารถขยายได้มากเท่าที่ต้องการ
blankabout

ควรใส่ @JamesBarnett ในความคิดเห็นก่อนหน้าของฉัน
blankabout

8

เท่าที่ฉันเข้าใจ Network Switch จัดการการรับส่งข้อมูล "อย่างชาญฉลาด" ในวิธีที่มันแพร่กระจายแพ็คเก็ตไปยังพอร์ตที่มันรู้ว่าตัวรับสัญญาณอยู่ (ตรงกันข้ามกับ Hub ซึ่งกำลังดุร้ายส่งข้อมูลทั้งหมดไปยังพอร์ตทั้งหมด)

ใช่ถูกต้องแล้ว

ดังนั้นสวิตช์จำเป็นต้องจดจำที่อยู่ทั้งหมดของโฮสต์ที่เชื่อมต่อกับมัน หากไม่พบโฮสต์แพ็คเก็ตจะถูกส่งไปยังเส้นทางเริ่มต้น (โดยทั่วไปลิงก์ขึ้นไปยังเครือข่ายที่กว้างขึ้น)

ก็ไม่มาก เป็นความจริงที่สวิตช์จำได้ว่าโฮสต์ใดเชื่อมต่อกับพอร์ตใด (โดยปกติจะสังเกตที่อยู่ MAC ของแพ็กเก็ตที่มาถึงพอร์ต) อย่างไรก็ตามสวิตช์ปกติไม่รู้เกี่ยวกับ "เส้นทางเริ่มต้น" เนื่องจากเป็นแนวคิดจากเลเยอร์เครือข่ายที่สูงขึ้น สวิตช์ทำงานบนเลเยอร์ 2 ของรุ่น OSI (ดาต้าลิงค์เลเยอร์) "เส้นทางเริ่มต้น" เป็นแนวคิดที่ใช้สำหรับการกำหนดเส้นทางซึ่งเกิดขึ้นที่ชั้น 3 (เลเยอร์เครือข่าย)

สวิตช์จึงไม่มี "เส้นทางเริ่มต้น" หากไม่ทราบที่อยู่ MAC ปลายทางเพียงแค่ส่งแพ็กเก็ตไปยังพอร์ตทั้งหมด (อย่างน้อยตอนต้นนั่นคือทั้งหมดที่ทำได้ - นี่เป็นที่รู้จักกันในชื่อ "การท่วม" ไม่ว่าในกรณีใด ๆ ในอีเธอร์เน็ตแต่ละแพ็คเก็ตจะต้องส่งถึงที่อยู่ MAC ของท้องถิ่นมิฉะนั้นจะไม่มีวันมาถึง แพ็คเก็ตที่ส่ง "ออกสู่อินเทอร์เน็ต" ยังคงได้รับปลายทางที่อยู่ MAC ในเครื่องซึ่งก็คือที่อยู่ของเกตเวย์เริ่มต้นของเครือข่าย สวิตช์จะส่งแพ็กเก็ตนี้ไปยังเกตเวย์เริ่มต้นและเกตเวย์ (ซึ่งทำงานที่เลเยอร์ 3) จากนั้นอ่านปลายทาง "ของจริง" จากที่อยู่ IP ที่ฝังอยู่ในแพ็คเก็ตและส่งไปตามทาง

สวิตช์จำที่อยู่ IP หรือที่อยู่ MAC เพื่อคำนวณการตัดสินใจได้หรือไม่

ตามที่อธิบายไว้ข้างต้นสวิตช์เป็นแบบไม่เชื่อเรื่องพระเจ้าเพราะมันทำงานในระดับที่ต่ำกว่าของนามธรรม ดังนั้นที่อยู่ MAC เท่านั้น

หนึ่งแทรกซ้อน: ตามที่อธิบายไว้ในคำตอบของ wolfgangsz มีมีสวิทช์ซึ่งยังทำงานในชั้น 3 (ที่เรียกว่าสวิทช์หลาย ) สิ่งเหล่านี้ซับซ้อนกว่านี้เล็กน้อยและสามารถจัดการที่อยู่ IP และอีกมากมาย


1

ตรวจสอบรายการวิกิพีเดียในเครือข่ายสวิทช์ , โดยเฉพาะอย่างยิ่ง "ชั้น" ข้อมูล

ว่า "ชั้น" คือ (ประมาณ) เดอะเลเยอร์ที่สวิทช์การดำเนินงาน


@downvoter: ทำไมล่ะ
ปีเตอร์เค

Downvote อาจเป็นเพราะ stackexchange ชอบคำตอบทั้งหมดในข้อความไม่ใช่ลิงก์ไปยังคำตอบ
gregg

1
@gregg 5.5 ปีที่ผ่านมาซึ่งไม่ได้ค่อนข้างแพร่หลาย :-)
Peter K.
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.