Как соединить сетевой коммутатор с розеткой

Как подключить коммутатор к роутеру

У современных роутеров для интернета обычно только 4 LAN-порта, а некоторые производители, например, Xiaomi, сокращают количество таких интерфейсов в своих современных моделях до двух. Такого прибора для интернета может быть недостаточно, чтобы подключить все необходимое оборудование (принтеры, ПК, ноутбуки) в условиях офиса или большого дома. Решить проблему высокоскоростного интернета в частном доме можно с помощью свитча (коммутатора). Рассмотрим, как подключить коммутатор к роутеру и как правильно настроить такую сеть.

Подключение нескольких коммутаторов Ethernet с помощью каскада коммутаторов

Каскадный коммутатор -это традиционный способ подключения нескольких коммутаторов Ethernet, который поставляется с различными методами, включающими различные топологии сети. Каскадируя более одного коммутатора вместе, пользователи могут иметь несколько портов, соединяющих каждый из коммутаторов, каждый из которых может быть настроен и управляться независимо в группе. Среди сетевых коммутаторов каскада, ромашка топологии цепи и топологии типа «звезда» являются распространенными способами.

Daisy Chain топология – цепи переключатели по одному

Daisy chain топология, как следует из ее названия, соединяет каждый коммутатор последовательно со следующим, как лепестки маргаритки. Это самый простой способ добавить больше коммутаторов в сеть. Структура сетевых коммутаторов daisy chain может быть линейной (где коммутаторы на обоих концах не соединены, рис. 1), которая может быть просто описана как A-B-C, или круговой (где коммутаторы на обоих концах не соединены, рис. 2), которая может быть просто описана как A-B-C-D-E-F-A.

Рисунок 1: daisy chain коммутаторы с линейной топологией

Рисунок 2: daisy chain коммутаторы с кольцевой топологией

Для не более чем трех коммутаторов Ethernet линейная топология daisy chaining в порядке, так как нет никакого цикла. Однако он имеет недостатки в отказе коммутатора из-за отсутствия избыточности. В линейной топологии данные должны передаваться от одного коммутатора к другому в одном направлении. Как только один сетевой коммутатор выходит из строя, остальные также будут втянуты. Как правило, линейные ромашковые сети менее гибки, подобно электрическим последовательным цепям, где одно прерывание влияет на другие подключенные элементы.

Для более чем трех коммутаторов Ethernet кольцевая топология лучше. Он позволяет осуществлять двустороннюю передачу данных в обоих направлениях. Если кольцо обрывается на определенном звене, то передача может быть передана по обратному пути, тем самым гарантируя, что все коммутаторы всегда подключены в случае одного сбоя. Однако в кольцевой топологии коммутаторы daisy chaining неизбежно вызывают цикл, который может создать широковещательные штормы и перегрузку сети. Поэтому вам лучше убедиться, что ваш сетевой коммутатор поддерживает STP (Spanning Tree Protocol), чтобы справиться с проблемой цикла.

Звездная топология -Связывание коммутаторов доступа к ядру

В звездной топологии все коммутаторы в сети соединены с коммутатором ядра через соединение точка-точка. Таким образом, информация передается от центрального коммутатора к узлу назначения, причем любая связь между двумя коммутаторами в звездной сети контролируется центральным коммутатором. Звездная топология широко используется для соединения нескольких гигабитных коммутаторов вместе.

Рисунок 3: коммутаторы доступа к ядру для формирования топологии звезды

При подключении гигабитных коммутаторов через топологию star мощный коммутатор (например, коммутатор 40G) часто выступает в качестве ядра, которое затем подключается к коммутаторам доступа (например, коммутаторам 10G). В этом сценарии цикл не возникает, и все коммутаторы доступа находятся гораздо ближе к центральному коммутатору.

Подключение и настройка коммутатора

12 октября 2018 11:57

Свитч представляет собой устройство, которое дает возможность объединить несколько участков компьютерной сети. Коммутатор — это что-то вроде моста между компьютерами и сетью. В отличие от концентратора, такой девайс способен передавать пакеты определенному получателю, что снижает нагрузку на сеть, оптимизируя ее работу. Это также положительно сказывается на безопасности.

Традиционно, выделяют такие типы коммутаторов, как управляемые и неуправляемые. Первые — более функциональны. Они обеспечивают гибкую настройку безопасности и уровней доступа. Также подобные устройства отличаются количеством портов. Чем их больше, тем больше компьютеров можно подключить к одному коммутатору.

Интересно: некоторые свитчи поддерживают PoE. Это дает возможность использовать их порты для питания девайсов через витую пару.

Содержание:

1. Как подключить сетевой коммутатор
2. Как настроить сетевой коммутатор
3. Принцип работы свитча

Традиционно, выделяют такие типы коммутаторов, как управляемые и неуправляемые. Первые — более функциональны. Они обеспечивают гибкую настройку безопасности и уровней доступа. Также подобные устройства отличаются количеством портов. Чем их больше, тем больше компьютеров можно подключить к одному коммутатору.

Интересно: есть свитчи с поддержкой PoE. Это дает возможность использовать их порты для питания девайсов через витую пару.

Как подключить сетевой коммутатор

С подключением неуправляемого коммутатора все очень просто, поскольку такие модели поддерживают технологию Plug&Play. Это означает, что достаточно соединить устройство с маршрутизатором по Ethernet-кабелю, а потом — подсоединить к переключателю компьютеры. После этого все заработает: никаких дополнительных настроек не нужно.

Рекомендация: если свитч оснащен VIP портом, то лучше выполнять коммутацию с роутером через него.

В случае с управляемой моделью так просто выполнить подключение не получится.

Дело в том, что здесь важны такие моменты, как:

• IP — он может совпадать с адресом маршрутизатора или другого сетевого оборудования.
• DHCP — может быть активирован на свитче.

Если это так, то переключатель как минимум не будет работать, а как максимум — сеть “ляжет”. Кроме того, управляемые устройства позволяют выполнять гибкую настройку сети, потому рекомендуется изменить параметры под себя сразу же.

Так как мы выяснили, что настраивать неуправляемую модель нет необходимости, в следующем разделе речь пойдет о настройке управляемого свитча.

Как настроить сетевой коммутатор

Первым делом свитч необходимо соединить с компьютером посредством LAN-кабеля. Дальше необходимо зайти в настройки, воспользовавшись веб-браузером. Возможно, для этого придется перенастроить сетевое подключение ПК.

Следует отметить, что у устройств разных производителей интерфейс и названия параметров отличаются. Впрочем, разница не такая уж значительная, поэтому разобраться можно интуитивно.

В этом разделе мы приведем базовые настройки.

Чтобы зайти в параметры, в браузере следует ввести IP коммутатора. Обычно, эта информация есть на наклейке, расположенной на корпусе устройства, или же в его паспорте. После введения адреса откроется окошко с полями, предназначенными для ввода логина, а также пароля. Если переключатель новый и используется впервые, то в обе строки нужно ввести слово “admin”.

Совет: если свитч уже настраивали и изменили данные для входа, а пользователь их не знает, можно выполнить сброс настроек. Для этого есть специальная кнопка.

В настройках нужно задать статический IP для компьютера. Адреса у ПК и переключателя должны быть разными, а вот подсеть — одинаковой.

• Удостовериться, что сервер DHCP деактивирован. Если он включен, это может привести к сбоям.
• Настроить IP коммутатора. Это делается в соответствующем поле. Нужно просто выбрать адрес, свободный для этой локальной сети. Если на маршрутизаторе активирован DHCP, следует выбрать тот айпи, который не входит в диапазон адресов, раздаваемых роутером.
• Указать маску подсети. Она должна совпадать с маской роутера.
• В шлюз по умолчанию вписать айпи маршрутизатора.
• Применяем настройки.

Теперь нужно восстановить сетевые параметры ПК и подключить роутер через коммутатор, соединив их порты сетевым кабелем.

Также в настройках управляемого коммутатора можно задать параметры для каждого порта. Для удобства администрирования рекомендуется задать портам hostname и описания (description). В описании можно указать, к какому именно оборудованию или же в какое помещение от разъема идет кабель. Делается это, как правило, через командную строку.

Советуем настроить VLAN. Она позволит сегментировать сеть. На свитче нужно создать несколько таких подсетей, а хосты, которые будут подключены к девайсу, будут распределены между виланами. Для каждого порта понадобится выбрать режим:

• Access — как правило, применяется для подключения клиентских устройств. Другими словами, режим пригодится для организации гостевого доступа. Благодаря уникальному тегу — идентификатору сети, пакеты от других виланов отбрасываются коммутатором.
• Trunk — обычно применяется, если необходимо связать несколько свитчей друг с другом. Для них настраивается список виланов, которые порты могут пропускать. Как и в предыдущем варианте, пакеты данных с других подсетей будут отбрасываться.

Примечание: существует Native VLAN — вилан управления. Его трафик не тегируется даже в режиме транка. Он нужен для совместимости девайсов, которые не знакомы с инкапсуляцией 802.1q.

Виды коммутаторов

Неуправляемые

Часто используются в домашних сетях, небольших компаниях и предприятиях.

Управляемые

По сравнению с неуправляемыми, преимущество заключается в том, что их можно настраивать для улучшения функциональности определенной сети. Они предлагают некоторые функции, такие как QoS (качество обслуживания), простой протокол управления сетью (SNMP) и так далее. Этот тип коммутаторов поддерживает ряд расширенных функций, разработанных для управления профессиональным администратором. Кроме того, есть интеллектуальный коммутатор – тип управляемого коммутатора с некоторыми функциями, которыми обладает управляемый коммутатор, но они более ограничены. Интеллектуальный сетевой коммутатор обычно используется для VLAN.

Как работает коммутатор локальной сети Ethernet?

Коммутатор локальной сети анализирует заголовок 2 уровня входящего кадра. Каждый ethernet кадр содержит 2 адреса: MAC-адрес источника и MAC-адрес назначения.

Коммутатор вместе с кадром получает MAC-адрес источника и записывает в свою таблицу коммутации напротив номера порта. Эта таблица — волшебный секрет того, как коммутатор обеспечивает полдуплексную связь.

Затем в таблице коммутации ищется MAC-адрес получателя, и принимается решение о пересылке кадров на определенный порт. Благодаря данному механизму другие сетевые устройства докальной сети не знают о кадрах соседей. Таким образом мы добиваемся работы в полнодуплексном режиме (full duplex).

Процесс пересылки кадра между компьютерами:

1. Получение коммутатором на 1 порту сообщения от компьютера А с адресом назначения bbbb.bbbb.bbbb
2. Проверка таблицы коммутации с целью найти порт, к которому подключен адресат с mac-адресом bbbb.bbbb.bbbb
3. Такой адрес не обнаружен, рассылка запроса на все порты, кроме того, с которого пришло первоначальное сообщение
4. Ответ от компьютера В компьютеру с адресом aaaa.aaaa.aaaa, так как mac-адрес сетевой карты компьютера В совпадает с заголовком кадра
5. Заполнение коммутатором свой таблицы ответом от компьютера В
6. Пересылка ответа от компьютера В компьютеру А

Анимация ниже более наглядно описывает процесс обмена данными между участниками сети:

Вопрос: что произойдет, когда MAC-адрес назначения отсутствует в таблице коммутации свитча, в какой порт следует пересылать он пересылает?

Ответ: в этом случае коммутатор пересылает кадр во все порты кроме, того с которого получил первоначальное сообщение; ожидая, что станция ответит на сообщение, и коммутатор обновит свою коммутационную таблицу.

Принципы работы коммутаторов сети ethernet раскрыты и теперь необходимо сосредоточиться на выборе класса свитчей для ваших задач.

MikroTik: куда нажать, чтобы заработало?
При всех своих достоинствах, есть у продукции компании MikroTik один минус – много разобщенной и далеко не всегда достоверной информации о ее настройке. Рекомендуем проверенный источник на русском языке, где все собрано, логично и структурировано – видеокурс «Настройка оборудования MikroTik». В курс входит 162 видеоурока, 45 лабораторных работ, вопросы для самопроверки и конспект. Все материалы остаются у вас бессрочно. Начало курса можно посмотреть бесплатно, оставив заявку на странице курса. Автор курса является сертифицированным тренером MikroTik.

Рассмотрим, создадим и заюзаем аппаратную петлю на порте коммутатора

Если взять кусок патч-корда и воткнуть оба хвоста в один коммутатор, то получится петля. И в целом петля на порте коммутатора или сетевой карты — зло. Но если постараться, то и этому явлению можно найти полезное применение, например сделать сигнализацию с тревожной кнопкой.

• Rx и Tx — обозначения Receive и Transmit на схемах (приём и передача).
• Loop — англ. петля, контур, шлейф, виток, спираль.

Типичная сеть состоит из узлов, соединенных средой передачи данных и специализированным сетевым оборудованием, таким как маршрутизаторы, концентраторы или коммутаторы. Все эти компоненты сети, работая вместе, позволяют пользователям пересылать данные с одного компьютера на другой, возможно в другую часть света.

Коммутаторы являются основными компонентами большинства проводных сетей. Управляемые коммутаторы делят сеть на отдельные логические подсети, ограничивают доступ из одной подсети в другую и устраняют ошибки в сети (коллизии).

Петли, штормы и порты — это не только морские термины. Петлей называют ситуацию, когда устройство получает тот же самый сигнал, который отправляет. Представь, что устройство «кричит» себе в порт: «Я здесь!» — слушает и получает в ответ: «Я здесь!». Оно по-детски наивно радуется: есть соседи! Потом оно кричит: «Привет! Лови пакет данных!» — «Поймал?» — «Поймал!» — «И ты лови пакет данных! Поймал?» — «Конечно, дружище!»

Вот такой сумасшедший разговор с самим собой может начаться из-за петли на порте коммутатора.

Такого быть не должно, но на практике петли по ошибке или недосмотру возникают сплошь и рядом, особенно при построении крупных сетей. Кто-нибудь неверно прописал марштуры и хосты на соседних коммутаторах, и вот уже пакет вернулся обратно и зациклил устройство. Все коммутаторы в сети, через которые летают пакеты данных, начинает штормить. Такое явление называется широковещательным штормом (broadcast storm).

Меня удивил случай, когда установщик цифрового телевидения вот так подсоединил патч-корд (рис. 1). «Куда-то же он должен быть воткнут. » — беспомощно лепетал он.

Рис. 1. Синий свитч с петлей на борту

Хакер #156. Взлом XML Encryption

• Содержание выпуска
• Подписка на «Хакер»

Однако не всё так страшно. Почти в каждом приличном коммутаторе есть функция loop_detection, которая защищает устройство и его порт от перегрузок в случае возникновения петли.

Настраиваем коммутаторы

Перед тем как начинать настройку, необходимо установить физическое соединение между коммутатором и рабочей станцией.

Существует два типа кабельных соединений для управления коммутатором: соединение через консольный порт (если он имеется у устройства) и через порт Ethernet (по протоколу Telnet или через web-интерфейс). Консольный порт используется для первоначального конфигурирования коммутатора и обычно не требует настройки. Для того чтобы получить доступ к коммутатору через порт Ethernet, устройству необходимо назначить IP-адрес.

Web-интерфейс является альтернативой командной строке и отображает в режиме реального времени подробную информацию о состоянии портов, модулей, их типе и т. д. Как правило, web-интерфейс живет на 80 HTTP-порте IP-коммутатора.

Настройка DLink DES-3200

Для того чтобы подключиться к НТТР-серверу, необходимо выполнить перечисленные ниже действия с использованием интерфейса командной строки.

Назначить коммутатору IP-адрес из диапазона адресов твоей сети с помощью следующей команды:

Здесь xxx.xxx.xxx.xxx — IP-адрес, yyy.yyy.yyy.yyy. — маска подсети.

Управляемые коммутаторы D-Link имеют консольный порт, который с помощью кабеля RS-232, входящего в комплект поставки, подключается к последовательному порту компьютера. Подключение по консоли иногда называют подключением Out-of-Band. Его можно использовать для установки коммутатора и управления им, даже если нет подключения к сети.

После подключения к консольному порту следует запустить эмулятор терминала (например, программу HyperTerminal в Windows). В программе необходимо задать следующие параметры:

При соединении коммутатора с консолью появится окно командной строки. Если оно не появилось, нажми Ctrl+r , чтобы обновить окно.

Коммутатор предложит ввести пароль. Первоначально имя пользователя и пароль не заданы, поэтому смело жми клавишу Enter два раза. После этого в командной строке появится приглашение, например DES-3200#. Теперь можно вводить команды. Команды бывают сложными, многоуровневыми, с множеством параметров, и простыми, для которых требуется всего один параметр.Введи «?» в командной строке, чтобы вывести на экран список всех команд данного уровня или узнать параметры команды.

Например, если надо узнать синтаксис команды config, введи в командной строке:

Далее можно ввести «?» или нажать кнопку Enter. На экране появится список всех возможных способов завершения команды. Лично я для вывода этого списка на экран пользуюсь клавишей TAB.

Loopback-тест

Базовая конфигурация коммутатора

При создании конфигурации коммутатора прежде всего необходимо обеспечить защиту от доступа к нему неавторизованных пользователей. Самый простой способ обеспечения безопасности — создание учетных записей для пользователей с соответствующими правами. Для учетной записи пользователя можно задать один из двух уровней привилегий: Admin или User. Учетная запись Admin имеет наивысший уровень привилегий. Создать учетную запись пользователя можно с помощью следующих команд CLI:

После этого на экране появится приглашение для ввода пароля и его подтверждения: «Enter a case-sensitive new password». Максимальная длина имени пользователя и пароля составляет 15 символов. После успешного создания учетной записи на экране появится слово Success. Ниже приведен пример создания учетной записи с уровнем привилегий Admin:

Изменить пароль для существующей учетной записи пользователя можно с помощью следующей команды: DES-3200# config account Ниже приведен пример установки нового пароля для учетной записи dlink:

Проверка созданной учетной записи выполняется с помощью следующей команды: DES-3200# show account. Для удаления учетной записи используется команда delete account .

Шаг второй. Чтобы коммутатором можно было удаленно управлять через web-интерфейс или Telnet, коммутатору необходимо назначить IP-адрес из адресного пространства сети, в которой планируется использовать устройство. IP-адрес задается автоматически с помощью протоколов DHCP или BOOTP или статически с помощью следующих команд CLI:

Здесь xxx.xxx.xxx.xxx — IP-адрес, yyy.yyy.yyy.yyy. — маска подсети, System — имя управляющего интерфейса коммутатора.

Шаг третий. Теперь нужно настроить параметры портов коммутатора. По умолчанию порты всех коммутаторов D-Link поддерживают автоматическое определение скорости и режима работы (дуплекса). Но иногда автоопределение производится некорректно, в результате чего требуется устанавливать скорость и режим вручную.

Для установки параметров портов на коммутаторе D-Link служит команда config ports. Ниже я привел пример, в котором показано, как установить скорость 10 Мбит/с, дуплексный режим работы и состояние для портов коммутатора 1–3 и перевести их в режим обучения.

Команда show ports выводит на экран информацию о настройках портов коммутатора.

Шаг четвертый. Сохранение текущей конфигурации коммутатора в энергонезависимой памяти NVRAM. Для этого необходимо выполнить команду save:

Шаг пятый. Перезагрузка коммутатора с помощью команды reboot:

Будь внимателен! Восстановление заводских настроек коммутатора выполняется с помощью команды reset.

А то я знал одного горе-админа, который перезагружал коммутаторы командой reset, тем самым стирая все настройки.

Грамотный админ обязательно установит на каждом порте соответствующую защиту.

Но сегодня мы хотим применить loopback во благо. У такого включения есть замечательное свойство. Если на порте коммутатора имеется петля, устройство считает, что к нему что-то подключено, и переходит в UP-состояние, или, как еще говорят, «порт поднимается». Вот эта-то фишка нам с тобой и нужна.

Loopback

Loop — это аппаратный или программный метод, который позволяет направлять полученный сигнал или данные обратно отправителю. На этом методе основан тест, который называется loopback-тест. Для его выполнения необходимо соединить выход устройства с его же входом. Смотри фото «loopback-тест». Если устройство получает свой собственный сигнал обратно, это означает, что цепь функционирует, то есть приемник, передатчик и линия связи исправны.

Устраиваем аппаратную петлю

Устроить обратную связь очень просто: соединяется канал приема и передачи, вход с выходом (Rx и Tx).

Таблица 1. Распиновка RJ45

Обожми один конец кабеля стандартно, а при обжиме второго замкни жилы 2 и 6, а также 1 и 3. Если жилы имеют стандартную расцветку, надо замкнуть оранжевую с зеленой, а бело-оранжевую с бело-зеленой. Смотри рис. 3.

Нумерация контактов RJ-45

Теперь, если воткнешь такой «хвостик» в порт коммутатора или в свою же сетевую карту, загорится зелёненький сигнал link. Ура! Порт определил наше «устройство»!

Красная кнопка, или Hello world

Ну куда же без Hello world? Каждый должен хоть раз в жизни вывести эти слова на экран монитора! Сейчас мы с тобой напишем простейший обработчик событий, который будет срабатывать при замыкании красной кнопки. Для этого нам понадобятся только кнопка с двумя парами контактов, работающих на замыкание, витая пара и коннектор. На всякий случай приведу схему красной кнопки (рис. 4).

Схема красной кнопки

Паяльник в руках держать умеешь? Соединяем так, чтобы одна пара контактов замыкала оранжевую жилу с зеленой, а другая — бело-оранжевую с бело-зеленой. На всяких случай прозвони соединение мультиметром.

Все, теперь можно тестировать. Вставь обжатую часть в порт сетевой карты или в порт коммутатора. Ничего не произошло? Хорошо. Нажми кнопку. Линк поднялся? Замечательно!

Сама красная кнопка

Вот листинг простейшего обработчика Hello World на Cshell:

Скрипт запускается с помощью следующей строки:

Что привязать к обработчику событий, зависит уже от твоей фантазии. Может, это будет счетчик гостей, или тревожная кнопка, рассылающая сообщения в аське, или кнопка для отключения всех юзеров в сети — решать тебе!

Сигнализация обрыва витой пары

Я решил собрать аппаратную петлю после того, как в моей локальной сети украли несколько мешков витой пары. Встал серьезный вопрос: как мониторить витую пару?

Идея проста: надо проложить витую пару от коммутатора до подъезда и на конце замкнуть её в петлю. Это будет «растяжка», при обрыве которой исчезнет линк на порте коммутатора. Останется написать обработчик, который бы «трубил во все трубы», что линк исчез, то есть витую пару кто-то разрезал.

Чуть не забыл! В конфигурации коммутатора необходимо снять защиту loop_detection с порта, на котором установлена «растяжка».

Впрочем, ты можешь придумать петле и другое применение. Удачи!

Коммутатор D-Link DES-1005C 5port 10/100, Desktop, Неуправляемый

Как настроить сетевой коммутатор?

Настройка коммутатора осуществляется через компьютер или используются коммутаторы с автоматической настройкой.

Принцип работы свича

Для начала необходимо соединить свитч и сетевую карту ПК с помощью патч-корда. Для настроек можно использовать веб-интерфейс – достаточно в адресной строке любого браузера ввести стандартный IP адрес 192.168.0.1. Далее откроется страница, на которой нужно будет заполнить поля для входа в настройки устройства. По умолчанию на коммутаторах используется логин admin, пароль такой же – admin. Возможно, что производитель установит другие логин и пароль – в любом случае, они всегда указаны на коробке с устройством, на его корпусе или в инструкции по установке. Существует также вероятность, что вам придется работать с перенастроенным свитчем, в котором изменены параметры входа на страницу настроек. В этом случае достаточно сделать аппаратный сброс до заводских настроек (с помощью кнопки Reset), и слово “admin” снова станет логином и паролем. После этого необходимо установить статический IP адрес компьютера – важно, чтобы он принадлежал той же подсети, к которой относится и коммутатор, но в то же время – чтобы адрес ПК и свитча не совпадали.