Wat is een netwerkswitch en hoe werkt hij?

Netwerkschakelaars zijn de kerncomponenten van netwerken. Een netwerkswitch is een intelligent apparaat dat een functie heeft voor full-duplex communicatie en door gebruik te maken van de netwerkswitch in de industrie kun je efficiënt gebruik maken van hun bandbreedte. Vandaag de dag zijn netwerken essentieel voor het leveren van entertainment aan de gebruiker, voor het ondersteunen van het bedrijf en het ondersteunt ook alle soorten communicatie.

Wat is een netwerkswitch?

Een netwerkswitch is een apparaat dat werkt op laag 2 (Data Link Layer) van het OSI-model. Een router of een ander eindapparaat dat fysiek verbonden is met de poorten van de netwerkswitch, stuurt pakketten rechtstreeks naar de poort van de netwerkswitch en de netwerkswitch stuurt ze naar de andere poort van de switch die rechtstreeks verbonden is met het internet. Tegenwoordig draait de netwerkswitch ook op laag 3 van het OSI-model. Laag 3 netwerk zorgt ook voor de routering. In netwerken worden switches gebruikt om meer apparaten met elkaar te verbinden, vooral eindapparaten zoals het draadloze toegangspunt, camera's, computers, printers, enz. Het stelt verschillende apparaten ook in staat om te communiceren met apparaten op het netwerk door gegevenspakketten te verzenden. Schakelaars zijn er in beide vormen. Schakelaars kunnen softwaregebaseerd zijn die de virtuele apparaten afhandelt en ook hardwaregebaseerd die het fysieke netwerk controleert. Switches zijn direct verbonden met computersystemen die de virtuele machine hosten in datacenters. Switches kunnen een grote hoeveelheid netwerkverkeer aan.

Netwerkschakelaars gebruiken de Ethernet-kabels in LAN-verbindingen (Local Area Connection). Switches beslissen op basis van het fysieke of mac-adres van het apparaat en verzenden het pakket vervolgens volgens de informatie die beschikbaar is in het mac-adres.

Hoe werkt een netwerkswitch?

Wanneer een apparaat wordt aangesloten op de switch, leert de switch automatisch zijn mac-adres (Media Access Control). Het mac-adres is een stukje code dat aan de netwerkinterfacekaart (NIC) van het apparaat is gekoppeld, en die netwerkinterfacekaart is verbonden met de Ethernetpoort van het apparaat, en vervolgens is dat Ethernet verbonden met de switch.

Op het netwerk wordt het fysieke apparaat geïdentificeerd door zijn mac-adres en aan dit mac-adres wijst het apparaat een IP toe die dynamisch wordt toegewezen en verandert volgens de netwerkvereisten. Elk apparaat op het netwerk stuurt pakketten naar elkaar om met elkaar te communiceren met behulp van de switch. Wanneer een apparaat pakketten naar een ander apparaat stuurt, komt het pakket eerst op de switch. Dan leest de netwerkswitch de header van het pakket en op basis van de informatie in de header beslist de switch wat er met het pakket moet gebeuren. In de header van het pakket matchen de switches het mac-adres van het apparaat van bestemming en sturen het pakket dan naar de juiste poorten, waarna de pakketten naar het apparaat van bestemming gaan.

De meeste switches hebben full-duplex functionaliteit, waarbij pakketten die van en naar een apparaat gaan toegang hebben tot de volledige bandbreedte van de switchverbinding. (Denk aan twee personen die met elkaar praten via een mobiele telefoon in plaats van een walkietalkie. Full-duplex werking overbrugt de botsing van netwerkverkeer.

De meeste netwerkswitches werken op laag 2, maar nu hebben alle nieuwe switches ook een functie om op laag 3 te werken. Alle laag 3 switches ondersteunen de Vlan (Virtual Lan) die een logisch netwerk creëert tussen de netwerkapparaten. Wanneer het netwerkverkeer van het ene subnet naar het andere subnet gaat, moet het door de switch gaan. Aangezien de switches ingebouwde routeringsmogelijkheden hebben, is het gemakkelijker voor de switch om verkeer van het ene subnet naar het andere subnet te verplaatsen.

Hubs vs Switches

Een hub is een apparaat dat werkt als een schakelaar, maar niet intelligent is als een schakelaar. Een hub deelt ook de bronnen van verschillende apparaten die direct met de hub verbonden zijn. Alle apparaten die verbonden zijn met de hub staan bekend als een LAN-segment.

Het grote verschil tussen de switch en de hub is dat als een apparaat pakketten verstuurt die verbonden zijn met de hub, het pakketten verstuurt naar alle apparaten die verbonden zijn met de hub. Maar in de switch stuurt het pakket alleen de bestemmingspoort door omdat de switch de header van het pakket leert kennen en een beslissing neemt. Switches zijn intelligente apparaten die hun bronnen en de netwerkbandbreedte efficiënter gebruiken.

Soorten schakelaars

Er zijn verschillende soorten switches op de markt. Het aantal apparaten dat je op een bepaalde locatie moet aansluiten en de netwerksnelheid en bandbreedte die voor die apparaten nodig zijn, bepalen de grootte van de switch. In kantoren worden meestal switches met vier tot acht poorten gebruikt, maar in de grote industrie worden grote switches gebruikt die 128 poorten hebben. Kleine switches met vier tot acht poorten passen op je bureaublad of je plaatst ze waar je maar wilt, maar de grote switches zijn geschikt voor rekmontage en worden meestal geïnstalleerd in een datacenter of de serverruimte.

Verschillende switches bieden verschillende netwerksnelheden. Sommige switches ondersteunen tot 100 Mbps op een enkele poort. Deze switches worden fast ethernet switches genoemd. Sommige switches ondersteunen tot 1000Mbps en 10000Mbps. Deze switches worden gigabit Ethernet switches genoemd.

1. Beheerde switches:

Beheerde switches worden meestal gebruikt in bedrijven omdat beheerde meer functies bieden en meer mogelijkheden hebben voor IT-professionals. De beheerde geconfigureerd door de command line interface. De beheerde switches ondersteunen het SNMP-protocol (simple network management protocol) dat helpt bij het oplossen van netwerkproblemen. Beheerde switches ondersteunen ook Vlan en IP-routering. Omdat de beheerde switches meer functies hebben, zijn de kosten van een beheerde switch ook hoger dan die van een onbeheerde switch. Beheerde switches beschermen ook alle soorten netwerkverkeer omdat beheerde switches een betere beveiliging hebben dan onbeheerde switches.

2. Unmanaged Switches:

Unmanaged switches zijn de meest basale switches met een basisconfiguratie. Unmanaged switches bieden slechts enkele opties die gebruikers kunnen kiezen in hun configuratie. Ze kunnen vooraf bepaalde standaardinstellingen hebben voor zaken als servicekwaliteit, maar deze kunnen niet worden gewijzigd. Onbeheerde switches hebben het voordeel dat ze redelijk geprijsd zijn, maar het gebrek aan mogelijkheden maakt ze ongeschikt voor de meeste bedrijfstoepassingen.

Conclusie

Als je dit artikel leest, begrijp je misschien beter hoe een netwerkswitch werkt, hoe hij verbinding maakt met andere apparaten en hoe hij verschilt van hubs en andere netwerkapparaten. Verschillende switches hebben verschillende functies, afhankelijk van hun prijs. De switches van tegenwoordig voldoen aan alle eisen van het datacenter en bieden ook verschillende netwerksnelheden, afhankelijk van de behoefte.