Switch aitab võrgus rääkida kõigil ükshaaval

Võrguseade, mida nimetatakse switch?iks, on kaasaegses võrgus liikluse reguleerija, mis ei lase võrku kasutavatel seadmetel läbisegi ?kõnelda?.

Kui koosolekul soovitakse vestelda nii, et kõik saavad jutuajamisest osa, toimub rääkimine kordamööda. Kõik koosviibijad kuulavad oma kaaslasi ja ei alusta enne uut juttu, kui teine on lõpetanud. Rääkimine toimub ükshaaval ja mida rohkem rääkijaid, seda vähem aega jääb igaühele. Kui on koos palju inimesi, jagunetakse väiksemateks gruppideks, et saaks omavahel väiksemates seltskondades vestelda.

Sarnaselt toimub andmeedastus ka Etherneti arvutivõrkudes. Lihtsas kommuteerimata võrgus (kus kasutusel vaid repiiter?id või HUBid) on kõik võrgukasutajad ühises andmeedastusmeedias ja mida rohkem andmete edastajaid on, seda vähem võrguressurssi jääb igaühele. Tulemuseks on võrgukiiruse vähenemine või isegi võrgusüsteemi seisakud.

Võrgukoormuse ja kasutajate arvu kasvuga on vaja andmeedastuse tõhustamiseks rakendada tehnilisi vahendeid võrguliikluse jagamiseks. Võrku on vaja kommuteerida, et andmeedastus saaks toimuda kogu võrku koormamata ja võimaluse korral vaid saatva ja vastuvõtva võrguadapteri vahel. Etherneti algaastatel kasutati võrguliikluse reguleerimiseks sildasid (bridge), mis lahendasid ära ka Etherneti kollisioonialade probleemi (10 Mb/s võrgus järjestikku vaid 4 seadet ja 5 segmenti). Kollisioon tähendab piltlikult samal ajal korraga rääkimist.

Tänapäeval kasutatakse kommutaatoreid ehk switch?e, mida võib tinglikult kutsuda mitmepordilisteks sildadeks.

Kommuteeritud arvutivõrgus ei levi liiklus kogu võrku laiali, vaid jääb ainult saatja ja adressaadi vahelisele võrguosale. Liikluse reguleerijaks ongi kommutaator.

Kohtvõrgu liikluse tekitavad andmepaketid (kaadrid) sisaldavad lisaks andmetele ka saatva ja vastuvõtva võrgukaardi MAC (Media Access Control) aadresse, mille abil toimubki võrguliikluse suunamine.

Kommutaator on iseõppiv seade, ta ?kuulab? ära teda läbivates kaadrites sisalduvad MAC-aadressid ja salvestab endasse vastava tabeli, kuhu tähendab üles kaadreid saatvate ja saavate võrgukaartide asukoha võrgus. Kui kaadrid on mõned korrad osalenud liikluses ja switch?i läbinud, siis järgmistel kordadel suunab kommutaator nad ainult vajalikesse portidesse. Selle tulemusena tekib olukord, kus võrgus on läbi kommutaatori mitu üheaegset teineteisest sõltumatut andmeedastuskanalit.

Tulemusliku kommuteeritud Etherneti aluseks on selle sobilik arhitektuur. Switch?ide suvaline kokkuühendamine ei pruugi anda tulemust, võrk peab olema üles ehitatud hierarhilise tähena, mis annab võimaluse serverite ja tööjaamade vaheliseks otseühenduseks ilma kogu võrku koormamata.

Switch?ide tavakasutamisest võib tuua sellise näite: mitme osakonnaga büroos, kus tehakse osakonnasisest tööd, nagu näiteks printimine või skaneerimine ja tsentraalset tööd, nagu suhtlemine interneti ning keskse failiserveri ning andmebaasiga, jagab osakonnasisest tööd lokaalne HUB või switch, tsentraalset tööd aga keskne kommutaator. Sellisel juhul on võimalik kõigil osakondadel suhelda serveritega ilma, et nende sisemine võrguliiklus leviks üle kogu võrgu.

Switch on otstarbekas panna jagama suuremahulist ressurssi: failiserverit, andmebaasiserverit jne. Kui tööjaamad on ühendatud võrku 10 Mb/s kiirusega, siis serverite ühenduskiirus võiks olla 100 Mb/s.

Kiiremates võrkudes, kus tööjaamade ühenduskiirus on 100 Mb/s, võiks kasutada serveritel spetsiaalseid serverikaarte (2 või 4 paralleelse Fast Etherneti liidesega) või Gigabit Etherneti võrguadapterit (1000BASE-T või 1000BASE-SX).

Autor: Aare Abrams