Switch sieciowy, czyli przełącznik, łączy urządzenia w jednej sieci LAN i kieruje ramki Ethernet do właściwego odbiorcy na podstawie adresów MAC. Dzięki temu nie rozsyła całego ruchu do wszystkich urządzeń, jak hub, lecz wykorzystuje dostępne porty znacznie sprawniej.
Czym jest switch sieciowy?
Switch sieciowy to wieloportowy most działający głównie w przewodowej sieci Ethernet. Łączy komputery, drukarki, serwery, kamery i inne urządzenia w jedną sieć lokalną, czyli LAN. Najczęściej stosuje się go wtedy, gdy liczba urządzeń przewodowych przekracza liczbę portów dostępnych w routerze.
Przełącznik działa przede wszystkim w drugiej warstwie modelu OSI – warstwie łącza danych. Analizuje ramki Ethernet i na ich podstawie wybiera port, przez który dane powinny dotrzeć do odbiorcy. W typowej sieci domowej switch nie zastępuje routera. Rozszerza jego część przewodową, podczas gdy router nadal odpowiada za połączenie z internetem i komunikację między różnymi sieciami.
Jak działa switch sieciowy?
Każde urządzenie podłączone do Ethernetu ma adres MAC, czyli sprzętowy identyfikator interfejsu sieciowego. Gdy komputer wysyła ramkę, zawiera ona między innymi adres MAC nadawcy i adres MAC odbiorcy. Switch odczytuje te informacje, aby zdecydować, na który port przekazać dane.
Przełącznik tworzy w pamięci tablicę adresów MAC, nazywaną także tablicą skojarzeń. Zapamiętuje, z którego portu otrzymał ramkę z określonym adresem źródłowym. W uproszczeniu może więc ustalić, że komputer o adresie MAC A jest podłączony do portu 1, a drukarka o adresie MAC B do portu 4.
Jeśli adres odbiorcy znajduje się w tablicy, switch przesyła ramkę tylko na przypisany do niego port. Gdy jeszcze go nie zna, wysyła ramkę na wszystkie porty poza tym, z którego ją otrzymał. To rozgłoszenie pozwala odnaleźć odbiorcę, a odpowiedź urządzenia uzupełnia tablicę. Wpisy mogą z czasem wygasać, dzięki czemu przełącznik dostosowuje się do zmian w sieci.
Każdy port switcha tworzy osobny kanał transmisji. W praktyce ogranicza to domenę kolizyjną do pojedynczego połączenia i pozwala urządzeniom komunikować się bez współdzielenia jednego kanału, typowego dla hubów.
Switch, router i hub – czym się różnią?
Te urządzenia mogą występować w tej samej instalacji, ale pełnią różne funkcje. Switch łączy urządzenia w obrębie jednej sieci lokalnej, router łączy różne sieci, a hub jedynie powiela sygnał na wszystkie porty.
| Urządzenie | Główna funkcja | Warstwa OSI |
|---|---|---|
| Hub | Rozsyła odebraną transmisję do wszystkich pozostałych portów | Warstwa 1 – fizyczna |
| Switch | Przekazuje ramkę do portu właściwego odbiorcy na podstawie adresu MAC | Warstwa 2 – łącza danych |
| Router | Łączy różne sieci i kieruje ruchem na podstawie adresów IP | Warstwa 3 – sieciowa |
W typowej sieci switch nie potrzebuje własnego adresu IP do podstawowego przekazywania ramek. Adres IP może być używany przez model zarządzalny do konfiguracji i administracji, ale nie jest konieczny do samego przełączania ruchu w warstwie drugiej.
Router jest potrzebny do połączenia sieci lokalnej z internetem. Wiele routerów domowych ma już wbudowany prosty switch, zwykle z kilkoma portami LAN. Dodatkowy przełącznik zwiększa liczbę dostępnych połączeń przewodowych, ale nie zastępuje funkcji routera.
Hub nie rozpoznaje adresów MAC i przesyła sygnał do wszystkich podłączonych urządzeń. Zwiększa to niepotrzebny ruch i ryzyko kolizji, dlatego w obecnych sieciach został w praktyce wyparty przez switche.
Rodzaje switchy
Podział przełączników wynika przede wszystkim z zakresu dostępnej konfiguracji:
- Switch niezarządzalny – działa w trybie plug and play. Wystarczy go zasilić i podłączyć przewody, bez ustawiania parametrów. Sprawdza się w domu oraz małej, nieskomplikowanej sieci.
- Switch inteligentny – pozwala zmienić część ustawień, na przykład związanych z VLAN lub priorytetem ruchu, ale oferuje mniej funkcji niż pełny model zarządzalny.
- Switch zarządzalny – zapewnia szeroką kontrolę nad portami i ruchem. Może obsługiwać między innymi VLAN, QoS, monitoring oraz reguły dostępu. W większych sieciach konfiguracja może odbywać się przez panel WWW, konsolę lub CLI.
Wybierając urządzenie, sprawdź przede wszystkim liczbę portów, ich przepustowość oraz typ złączy. W domu zwykle wystarczają porty RJ45 o szybkości 1 Gb/s. W przypadku szybkiego serwera NAS lub rozbudowanej infrastruktury można rozważyć 2,5 Gb/s, a w większych sieciach także porty SFP do połączeń światłowodowych. Niektóre modele obsługują również PoE, czyli zasilanie urządzeń przez przewód Ethernet.
Jak podłączyć switch do istniejącej sieci?
Podstawowe podłączenie w domu lub małym biurze nie wymaga skomplikowanej konfiguracji. Wykonaj je w tej kolejności:
- Podłącz switch do zasilania i włącz urządzenie.
- Połącz port LAN routera z dowolnym portem switcha za pomocą kabla Ethernet.
- Podłącz komputery, drukarkę, telewizor, punkt dostępowy lub inne urządzenia do pozostałych portów.
- Sprawdź kontrolki portów i przetestuj połączenie na podłączonych urządzeniach.
Kabel od dostawcy internetu powinien trafić do routera lub modemu, a nie bezpośrednio do zwykłego switcha. Przełącznik rozdziela istniejącą sieć lokalną, lecz sam nie zapewnia dostępu do internetu ani nie przydziela adresów IP tak jak router.
W domu switch ma sens głównie wtedy, gdy brakuje portów LAN albo potrzebujesz szybkiej komunikacji między wieloma urządzeniami przewodowymi. W małym biurze może natomiast stać się podstawowym elementem sieci łączącej komputery, drukarki i serwery.
Najważniejsza zasada jest prosta: router łączy sieci, a switch porządkuje komunikację między urządzeniami w jednej sieci lokalnej.
