¿Cuál es la diferencia entre un conmutador y un concentrador?

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Análisis:

¿Es un hub un hub?

El problema se presenta de la siguiente manera:

1. Conmutador

El conmutador utiliza la dirección física o dirección MAC para determinar el propósito de reenviar datos

dirección. El enrutador utiliza los números de identificación (es decir, direcciones IP) de diferentes redes para determinar la dirección para el reenvío de datos. Las direcciones IP se implementan en software y describen la red donde se encuentra el dispositivo. A veces, estas direcciones de tercera capa también se denominan direcciones de protocolo o direcciones de red. La dirección MAC generalmente viene con el hardware y la asigna el fabricante de la tarjeta de red. Se ha solidificado en la tarjeta de red y generalmente no se puede cambiar. Las direcciones IP generalmente las asigna automáticamente el administrador de la red o el sistema.

Adjunto: Historial de cambios

¿Qué es un cambio?

1. La historia de los conmutadores

"Conmutación" y "conmutador" se originaron en el sistema de comunicación telefónica (PSTN). Solíamos ver algunos videos antiguos en películas o televisión. A menudo veíamos a alguien agitar el teléfono violentamente varias veces (tenga en cuenta que no estaba marcando) y luego decía: conteste XXX conmigo. El operador llamará después de recibir la solicitud. Conecte el extremo correspondiente del cable al terminal a conectar y podrá realizar una llamada. De hecho, este es el sistema de conmutación telefónica más primitivo, pero es un sistema de conmutación telefónica artificial, no automático, y no es el conmutador controlado por programa del que vamos a hablar hoy, sino el conmutador controlado por programa del que vamos a hablar. hablar ahora se basa en esta tecnología de conmutación telefónica desarrollada desde arriba.

Desde la invención del teléfono por Bell en Estados Unidos en 1876, con las crecientes necesidades sociales y la mejora continua de los niveles científicos y tecnológicos, la tecnología de conmutación telefónica ha ido experimentando rápidos cambios y desarrollo. El proceso se puede dividir en tres etapas: intercambio manual, intercambio electromecánico e intercambio electrónico.

Ya en 1878 aparecieron los interruptores manuales, que dependían de operadores para conectar las llamadas. Evidentemente, su eficiencia era muy baja. La llegada del interruptor paso a paso, 15 años después, marcó la transición de la tecnología de conmutación de la era manual a la era de la conmutación electromecánica. Este tipo de interruptor pertenece al método de "control directo", es decir, el usuario puede controlar directamente el conector paso a paso para levantarlo y girarlo mediante el pulso de marcación del teléfono. Esto completa automáticamente la conexión entre usuarios. Aunque este tipo de interruptor realiza una conexión automática, tiene desventajas como velocidad lenta, baja eficiencia, ruido fuerte y desgaste mecánico grave.

No fue hasta la invención del interruptor de barra transversal en 1938 que los problemas anteriores se resolvieron parcialmente. En comparación con el interruptor paso a paso, tiene dos mejoras importantes: 1. El uso de contacto de presión controlado por relé. matrices de cableado Reemplaza el conector paso a paso con grandes movimientos, reduciendo así el desgaste y el ruido, mejorando la confiabilidad y la velocidad de conexión 2. Transición del control directo al control indirecto, de modo que el pulso de marcación del usuario ya no controla directamente la acción del conector. pero primero es recibido y almacenado por el registro, y luego pasa el conector a través del marcador para completar la conexión entre usuarios. Este método de control indirecto separa la parte de control de la parte del habla, mejora la flexibilidad y la eficiencia del control y acelera la velocidad. Dado que los interruptores de barra transversal tienen una serie de ventajas, desempeñan un papel importante en el desarrollo de la conmutación telefónica y se utilizan ampliamente. Hasta ahora, muchos países del mundo y algunas áreas de mi país todavía utilizan interruptores de barra transversal en sus redes públicas de comunicación telefónica.

Con el nacimiento y el rápido desarrollo de los dispositivos semiconductores y la tecnología informática, la estructura de conmutación electromecánica tradicional se ha visto violentamente afectada, convirtiéndola en electrónica. Después de arduos esfuerzos, la American Bell Company produjo el primer interruptor electrónico controlado por programa almacenado comercial del mundo (Nº 1 ESS) en 1965. Este logro marcó el salto de los interruptores telefónicos de la era electromecánica a la era electrónica y marcó el comienzo de la era de tecnología de conmutación del cambio. Debido a que los interruptores electrónicos tienen las ventajas de su pequeño tamaño, alta velocidad y conveniencia para brindar servicios efectivos y confiables, han despertado un gran interés en países de todo el mundo. En el proceso de desarrollo, se han desarrollado varios tipos de interruptores electrónicos.

2. Clasificación de los interruptores

En cuanto a los métodos de control, se dividen principalmente en dos categorías:

1. Control lógico de cableado (WLC, Wired Logic Control) Realiza la función de control lógico del interruptor a través del cableado. Por lo general, este tipo de interruptor todavía utiliza conectores electromecánicos y actualiza la parte de control de los dispositivos electrónicos, por lo que se le llama interruptor semielectrónico con control. tipo de interruptor Aunque ha dado un gran paso hacia la electrónica en términos de dispositivos y tecnología, básicamente hereda y conserva las deficiencias del método de control del interruptor de barra transversal. Es de gran tamaño, tiene pocas funciones comerciales y de mantenimiento y carece de él. flexibilidad, por lo tanto, es sólo electromecánico. Un producto de transición en la evolución de la electrónica.

2. Control de programas almacenados (SPC), que convierte la información del usuario y las funciones de control, mantenimiento y gestión del interruptor en programas de antemano y los almacena en la memoria del ordenador.

Cuando el interruptor está funcionando, la parte de control monitorea automáticamente los cambios de estado del usuario y los números marcados, y ejecuta programas según sea necesario para completar varias funciones de conmutación. Por lo general, este tipo de interruptor es completamente electrónico y utiliza control de programa, por lo que se le llama interruptor controlado por programa almacenado o simplemente interruptor controlado por programa.

Los conmutadores controlados por programa se pueden dividir en llamadas locales, llamadas de larga distancia y conmutadores de usuario según sus usos.

Según el método de conexión, se pueden dividir en división aérea; y interruptores de división de tiempo.

Los interruptores controlados por programa se pueden dividir en interruptores analógicos e interruptores digitales según los métodos de transmisión de información.

Dado que la red de conexión (o red de conmutación) del conmutador de división de aire controlado por programa utiliza un conmutador de división de aire (o conjunto de conmutadores de punto de cruce), y las señales de voz analógicas generalmente se transmiten e intercambian en la voz parte de la ruta, por lo que habitualmente se denomina conmutador analógico controlado por programa. Este tipo de conmutador no requiere conversión de voz analógica a digital (codificación y decodificación). El circuito de usuario es simple, por lo que el costo es bajo. Actualmente se utiliza principalmente como un interruptor de usuario analógico de pequeña capacidad.

Los interruptores de división de tiempo controlados por programa generalmente transmiten e intercambian señales de voz analógicas en la sección del canal de voz, por lo que a menudo se les llama interruptores digitales controlados por programa con el rápido desarrollo y el uso generalizado de las comunicaciones digitales y el código de pulso. Tecnología de modulación (PCM), para aplicaciones, los países avanzados del mundo han estado compitiendo con gran entusiasmo para desarrollar interruptores digitales controlados por programa desde la década de 1960. Después de un arduo trabajo, Francia inauguró con éxito el primer sistema de conmutación digital controlado por programa del mundo en Lanion. en 1970. E10, que marca la transición de la tecnología de conmutación de la conmutación analógica tradicional a la era de la conmutación digital. Debido al avance de la tecnología de conmutación digital controlada por programas y la economía de los equipos, la conmutación telefónica ha alcanzado un nuevo nivel y ha sentado las bases para abrir servicios no telefónicos y realizar una conmutación digital de servicios integral, convirtiéndose así en la principal dirección de desarrollo. de la tecnología de conmutación Con el rápido desarrollo de la tecnología de microprocesadores y los circuitos integrados para aplicaciones específicas, la superioridad de la conmutación digital controlada por programa se ha vuelto cada vez más evidente. Todos los interruptores controlados por programa de mediana y gran capacidad que se fabrican actualmente son digitales.

Después de la década de 1990, aparecieron gradualmente en nuestro país una serie de conmutadores de oficina controlados por programas digitales de tamaño grande y mediano de desarrollo propio con niveles internacionalmente avanzados. Los ejemplos típicos incluyen la serie C&C08 de Shenzhen Huawei y Xi'an Datang. Serie SP30, serie ZXJ de Shenzhen ZTE, etc. La aparición de estos interruptores muestra que la tecnología de investigación y desarrollo de nuestro país ha alcanzado el nivel mundial en el campo de los interruptores de banda estrecha. Con el desarrollo de los tiempos, los sistemas de conmutación actuales integran gradualmente tecnologías avanzadas como ATM, comunicaciones inalámbricas, tecnología de redes de acceso, HDSL, ASDL y videoconferencias. Es concebible que el futuro sistema de conmutación no sea sólo un sistema de transmisión de voz, sino también un sistema de transmisión de banda ancha de bits altos que incluya sonido, texto e imágenes, y que llegue a miles de hogares. La telefonía IP es un ejemplo de su aplicación. Los fabricantes de conmutadores tradicionales del mundo están trabajando arduamente para desarrollar y lograr este objetivo mediante la cooperación y el intercambio con los fabricantes de computadoras.

3. El presente y el futuro de los conmutadores: características y tendencias técnicas de los conmutadores controlados por programa

Los conmutadores digitales controlados por programa son una combinación orgánica de tecnología moderna de comunicación digital, tecnología informática y Circuitos integrados de gran escala (LSI). Producto de combinación. La integración de hardware avanzado y software cada vez más perfecto dota al interruptor controlado por programa de numerosas funciones y características, otorgándole las siguientes ventajas respecto a los interruptores electromecánicos:

1. Tamaño pequeño, peso ligero y potente Bajo consumo, generalmente es solo 1/8-1/4 del volumen de un interruptor vertical y horizontal, lo que reduce en gran medida el área ocupada por la sala de computadoras y ahorra costos.

2. Capacidad para proporcionar de manera flexible a los usuarios numerosas funciones nuevas de servicios comerciales. Gracias al uso de la tecnología SPC, las funciones de conmutación se pueden agregar o modificar fácilmente a través del software para brindar a los usuarios nuevos servicios, como marcación abreviada, llamada en espera, entrega de llamada, transferencia de llamada, devolución de llamada ocupada, llamadas de línea directa y llamadas de conferencia, para usuarios Aporta una gran comodidad.

3. El funcionamiento es estable, fiable y fácil de mantener. Debido a que los interruptores controlados por programa generalmente utilizan circuitos integrados a gran escala (LSI) o circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), tienen una alta confiabilidad. . Por lo general, utiliza tecnología redundante o medidas automáticas de diagnóstico de fallas para mejorar aún más la confiabilidad del sistema. Además, el interruptor controlado por programa detecta y localiza fallas automáticamente con la ayuda de programas de diagnóstico de fallas, y descubre y elimina fallas de manera oportuna, lo que reduce en gran medida la carga de trabajo de mantenimiento. El sistema también puede proporcionar cómodamente facturación automática, registro del volumen de llamadas, monitoreo automático de la calidad del servicio, control de sobrecarga y otras funciones, lo que brinda comodidad al trabajo de mantenimiento y administración.

4. Facilita la adopción de nuevos métodos de señalización de canales (CCS, Common Channel Signalling). Dado que los conmutadores digitales controlados por programas y los equipos de transmisión digital se pueden conectar directamente digitalmente, proporcionan canales de señal públicos de alta velocidad y son adecuados para el uso de métodos de señalización avanzados del CCITT N° 7, lo que da como resultado una velocidad de transmisión de señalización rápida, gran capacidad y alta eficiencia puede adaptarse a las características de nuevos servicios y control de redes de conmutación en el futuro y crear las condiciones necesarias para la realización de Servicios Integrados Digital Neork (RDSI).

5. Fácil de conectar con terminales digitales y sistemas de transmisión digital para lograr la integración y unificación de terminales, transmisión e intercambio digitales.

Puede ampliar la capacidad de comunicación, mejorar la calidad de las llamadas, reducir la inversión en sistemas de comunicación y sentar las bases para el desarrollo de la Red Digital Integrada (IDN) y la Red Digital de Servicios Integrados (ISDN).

Las tendencias de desarrollo actuales y las tendencias de la tecnología de conmutación controlada por programa son:

1. Desarrollar nuevos circuitos integrados a gran escala para propósitos especiales para mejorar la integración de hardware y los niveles de modularización para reducir aún más volumen y reducción de costos, funcionalidad mejorada y confiabilidad mejorada.

2. Mejorar la descentralización, la flexibilidad y la confiabilidad del control, y adoptar gradualmente un enfoque totalmente descentralizado.

3. Utilice lenguajes de alto nivel (como CHILL, SDL, MML) recomendados por CCITT (ITU) para mejorar el nivel de software y la velocidad de modularización. Fortalecer el desarrollo de sistemas de soporte y establecer un potente sistema de generación de software.

4. Promocionar activamente el sistema de señalización vial.

5. Introducir gradualmente servicios no telefónicos, como datos, fax, télex y teletax, videotex, teletexto y correo electrónico (correo electrónico), información de imágenes, etc., desarrollar las interfaces correspondientes para formar un sistema integral de intercambio de información.

6. Mejorar la interfaz, la conexión y las capacidades de red entre el sistema de conmutación controlado por programa y otros tipos de redes de comunicación (como red de fax, red de conmutación de paquetes o red pública de datos, LAN de computadora, etc.) .

7. Con el fin de adaptarse a la creciente demanda de servicios de información de alta velocidad y al desarrollo de las comunicaciones por fibra óptica, realizar investigaciones sobre la teoría, el sistema y las tecnologías clave de conmutación en la Red Digital de Servicios Integrados de Banda Ancha ( B-ISDN). Uno de los focos de la investigación actual es el cajero automático con modo de transferencia asíncrona.

4. Funciones de los conmutadores de usuario

Los conmutadores telefónicos tienen cuatro funciones básicas de llamada. En función del flujo de llamadas que entran y salen del conmutador y del origen de la llamada, las llamadas pueden realizarse. dividido en: llamadas a oficina local, llamadas salientes, llamadas entrantes y llamadas transferidas. La central se entiende como una oficina de conmutación. Una llamada iniciada por un usuario en la oficina local se puede dividir en llamadas salientes o llamadas locales según la dirección del flujo de la llamada. Cuando el usuario llamante genera una llamada saliente y el usuario llamado es otro usuario de la oficina local, es una llamada de oficina local cuando el usuario llamado no es un usuario de la oficina local y el conmutador necesita conectar la llamada a otro conmutador; , es una llamada saliente. De manera correspondiente, cuando una llamada entrante desde otro conmutador llama a un usuario de la oficina local, se genera una llamada entrante a un usuario que no es un usuario de la oficina local, y es conectado (conmutado) por el conmutador; otro interruptor. El interruptor solo proporciona la función de transferencia en tándem, la llamada se transferirá. Excepto que la oficina tándem generalmente solo tiene la función de "transferir llamadas", la central telefónica de cada oficina tiene la capacidad de procesar estos cuatro tipos de llamadas. Las llamadas de larga distancia y de servicios especiales pueden considerarse llamadas salientes con un flujo de llamadas fijo.

Un conmutador de usuario es un conmutador especial utilizado para centrales telefónicas dentro de unidades como agencias gubernamentales, empresas industriales y mineras, etc. Su función básica es completar llamadas entre usuarios dentro de la unidad, pero también está equipado con troncales de acceso para acceder a la red telefónica pública. La parte de la red local realiza llamadas a los usuarios de la red (incluyendo llamadas locales, llamadas de larga distancia nacional y llamadas de larga distancia internacional). Dado que este tipo de interruptor está dedicado dentro de la unidad, se pueden agregar algunas funciones adicionales según las necesidades del usuario para brindar comodidad de uso. Por tanto, este tipo de interruptor tiene una mayor flexibilidad. ¿Qué es un interruptor?

El conmutador de usuario es una parte importante de la red telefónica local y un dispositivo complementario al conmutador telefónico local porque soporta una gran cantidad de tráfico entre usuarios dentro de la unidad de la red telefónica local y reduce el tráfico. de la carga del servicio de la red telefónica local. Además, los interruptores de usuario están distribuidos en cada unidad y están más cerca de los usuarios, acortando así la distancia entre líneas de usuario y ahorrando cables de usuario. Al mismo tiempo, se utiliza una pequeña cantidad de líneas troncales entrantes y salientes para conectarse a la red telefónica local para concentrar el tráfico. Desde estos aspectos, el uso de conmutadores de usuario tiene una mayor importancia económica. Por tanto, el papel de los conmutadores de usuario no puede faltar en la construcción de redes públicas.

La tendencia de desarrollo técnico de los intercambios de usuarios es utilizar intercambios de usuarios controlados por programas. El uso de nuevos intercambios de usuarios digitales controlados por programas no solo puede intercambiar servicios telefónicos, sino también intercambiar datos y otros servicios no telefónicos. , logrando la integración de múltiples servicios de intercambio y transmisión.

5. Composición básica de una central telefónica controlada por programa

La tarea principal de una central telefónica controlada por programa es conectar llamadas entre usuarios. Básicamente se divide en dos partes: equipos de canal de voz y equipos de control. El equipo de canal de voz incluye principalmente varios circuitos de interfaz (como interfaces de línea de usuario y circuitos de interfaz de línea troncal, etc.) y el equipo de control de conmutación (o conexión) incluye principalmente marcadores y registros en interruptores de barra transversal, mientras que en interruptores controlados por programa; , El dispositivo de control es una computadora electrónica, que incluye una unidad central de procesamiento (CPU), memoria y dispositivos de entrada/salida. Un interruptor controlado por programa es esencialmente un interruptor que utiliza una computadora para el "control de programas almacenados". Compila varias funciones y métodos de control en programas y los almacena en la memoria. Utiliza datos de escaneo de estados externos y programas almacenados para controlar y administrar. Todo el sistema de conmutación.

1. Red conmutada

La función básica de la red conmutada es establecer una ruta de conexión entre los usuarios llamante y llamado a través del comando de conexión de la parte de control de acuerdo con la llamada del usuario. requisitos.

En los interruptores verticales y horizontales, se utilizan varios conectores electromecánicos (como conectores verticales y horizontales, conectores de codificación, conectores de láminas, etc.). En los interruptores controlados por programa, actualmente se utilizan principalmente redes de conmutación por división de aire compuestas por conjuntos de interruptores electrónicos. Una red de conexión por división de tiempo compuesta por memoria y otros circuitos.

2. Circuito de abonado

La función del circuito de abonado es realizar la conexión entre varias líneas de abonado e centrales. Generalmente también se le llama circuito de interfaz de línea de abonado (SLIC, Subscriber). Circuito de interfaz de línea). Dependiendo del modelo de conmutador y del entorno de aplicación, existen muchos tipos de circuitos de abonado. Para los conmutadores digitales controlados por programa, actualmente existen principalmente circuitos de línea de abonado (ALC) analógicos conectados a teléfonos analógicos y teléfonos digitales, terminales de datos (o adaptadores de terminal). Circuito de línea digital conectado (DLC).

El circuito de línea de abonado analógico es una interfaz configurada para adaptarse al entorno del usuario analógico. Sus funciones básicas son:

Alimentación de batería: El interruptor suministra energía a la batería a través de la línea de abonado. Fuente de alimentación CC para el teléfono;

Protección contra sobretensión: evita que las descargas de voltaje o la sobretensión en las líneas del usuario dañen el interruptor.

Timbre: envía un flujo de timbre al teléfono del usuario llamado.

Supervisión: utilice puntos de escaneo para monitorear el estado de encendido y apagado de las líneas de abonado para detectar señales de línea de abonado, como pulsos de descolgado, colgado y marcación, y reenviarlos al dispositivo de control para indicar el estado ocupado e inactivo del usuario y los requisitos de continuación.

Codificación y decodificación (CODEC): utilice codificadores, decodificadores (CODEC) y filtros para completar el intercambio de señales de voz de analógico a digital y de digital a analógico para interactuar con la red de conmutación digital de interruptores.

Híbrido: realiza conversión de 2/4 de línea de líneas de abonado para cumplir con los requisitos de códec y conmutación digital para transmisión de cuatro líneas.

Prueba: Proporciona un puerto de prueba para probar los circuitos del usuario.

Estas 7 funciones suelen estar representadas por la abreviatura (BORSCHT) formada por la primera letra. Para los interruptores analógicos controlados por programa, no hay necesidad de funciones de codificación y decodificación; en los interruptores digitales controlados por programa, excepto algunos interruptores pequeños para aplicaciones específicas que usan el método de modulación incremental, la mayoría de los demás usan el método de codificación y decodificación PCM. El circuito de línea de abonado digital es una interfaz configurada para adaptarse al entorno del usuario digital. Se utiliza principalmente para comunicarse con diversos equipos terminales de datos (DTE), como computadoras, impresoras, VDU, etc., a través de adaptadores de línea (LAM) o digitales. Teléfonos (SOPHO-SET Conectados).

Repetidores de entrada y salida

Los repetidores de entrada y salida son circuitos de interfaz entre líneas troncales y redes de conmutación, y se utilizan para conectar líneas troncales de conmutación. Sus funciones y circuitos están estrechamente relacionados con el formato del sistema de conmutación utilizado y el método de señalización de la línea troncal entre oficinas. Para la unidad de interfaz troncal analógica (ATU), su función es realizar la interfaz entre la línea troncal analógica y la red conmutada. Las funciones básicas generalmente incluyen:

El envío y la recepción indican el estado de la línea troncal. (como inactivo, ocupado, respuesta, liberación), etc.) señal de línea.

Reenvía y recibe la señal de registro que representa el número llamado.

Proporciona potencia de llamada y tono de señal.

Proporciona la señal de línea recibida al dispositivo de control.

Para el caso más simple, el repetidor de un determinado conmutador se conecta a otro conmutador a través de una línea troncal sólida y se utiliza señalización de bucle de usuario, entonces la función y el efecto del repetidor simulado son equivalentes. un teléfono". Si se utilizan otros métodos de señalización más complejos, el repetidor debería implementar las funciones de control y transmisión de voz y señalización correspondientes.

La función de la unidad de interfaz troncal digital (DTU) es realizar la interfaz entre la troncal digital y la red de conmutación digital. Transmite señalización troncal a través de intervalos de tiempo relacionados con PCM y completa tareas similares a las de una. Funciones básicas del repetidor analógico. Sin embargo, debido a que la línea troncal digital transmite señales digitales del grupo PCM, tiene algunos problemas especiales en la comunicación digital, como sincronización de tramas, recuperación de reloj, intercambio de patrones de código, inserción y extracción de señalización, etc., es decir, debe resolver el problema. de transmisión de señales, sincronización y señalización. Cooperar con tres aspectos de las cuestiones de conexión.

Las funciones básicas de la unidad de interfaz troncal digital incluyen generación de códigos de sincronización de tramas y multitramas, ajuste de tramas, supresión de conexión cero, conversión de patrones de código, procesamiento de alarmas, recuperación de reloj, búsqueda de sincronización de tramas y señalización entre oficinas. inserción y extracción, etc., al igual que el BORSCHT del circuito de usuario analógico, las ocho funciones anteriores de la unidad de relé digital también se pueden resumir como GAZPACHO.

4. Equipo de control

La parte de control es el núcleo del conmutador controlado por programa. Su tarea principal es ejecutar programas almacenados y diversos comandos de acuerdo con los requisitos de los usuarios externos y. mantenimiento interno y gestión para controlar el hardware correspondiente implementa funciones de conmutación y gestión.

El cuerpo principal del equipo de control de interruptores controlado por programa es un microprocesador, que generalmente se divide en dos categorías: control centralizado y control descentralizado según su configuración y métodos de trabajo de control.

Para adaptarse mejor a los requisitos de la modularización de software y hardware, mejorar las capacidades de procesamiento y mejorar la flexibilidad y confiabilidad del sistema, el grado de control descentralizado de los sistemas de conmutación controlados por programas aumenta día a día y se han desarrollado métodos de control parcial o totalmente distribuido. ampliamente adoptado.

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¿Qué es un interruptor? La conmutación es un término técnico general para enviar la información a transmitir a la ruta correspondiente que cumpla con los requisitos mediante equipos manuales o automáticos según las necesidades de los dos extremos de la comunicación para transmitir información. En un sentido amplio, un conmutador es un dispositivo que realiza funciones de intercambio de información en un sistema de comunicación.

Las conmutaciones y conmutadores se originaron en el sistema de comunicación telefónica (PSTN). Todavía podemos ver esta escena en películas antiguas: el líder (usuario que llama) toma el micrófono y lo agita violentamente. Máquinas llenas de cables Después de recibir la solicitud de conexión, el recepcionista con auriculares enchufa los cables en las tomas correspondientes para establecer una conexión entre los dos clientes hasta que finalice la llamada. Este proceso es un intercambio establecido por medios artificiales. Por supuesto, ya hemos popularizado los interruptores controlados por programas y el proceso de cambio se completa automáticamente.

En los sistemas de redes informáticas, el concepto de intercambio supone una mejora del modelo de trabajo compartido. El HUB que presentamos antes es un tipo de dispositivo compartido. El HUB en sí no puede identificar la dirección de destino. Cuando el host A en la misma LAN transmite datos al host B, el paquete de datos se transmite en la red con el HUB como arquitectura. , cada terminal determina si lo recibe verificando la información de la dirección en el encabezado del paquete de datos. En otras palabras, en este modo de trabajo, solo se puede transmitir un conjunto de tramas de datos en la red al mismo tiempo. Si ocurre una colisión, se debe volver a intentar. Este método consiste en disfrutar del ancho de banda de la red. rz***[h}|

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El conmutador tiene un bus trasero de ancho de banda muy alto y una matriz de conmutación interna. Todos los puertos del conmutador están conectados a este bus posterior. Después de que el circuito de control reciba el paquete de datos, el puerto de procesamiento buscará en la tabla de comparación de direcciones en la memoria para determinar la NIC (tarjeta de red) de la MAC de destino (dirección de hardware del). tarjeta de red). En qué puerto, el paquete de datos se transmite rápidamente al puerto de destino a través de la matriz de conmutación interna. Si la MAC de destino no existe, se transmite a todos los puertos. Después de recibir la respuesta del puerto, el conmutador "aprenderá". " la nueva dirección y agréguela a la tabla de direcciones internas.

El uso de conmutadores también puede "segmentar" la red. Al comparar la tabla de direcciones, el conmutador solo permite que el tráfico de red necesario pase a través del conmutador. Mediante el filtrado y reenvío del conmutador, se pueden aislar eficazmente las tormentas de transmisión, se puede reducir la aparición de errores de paquetes y los paquetes de errores y se pueden evitar los conflictos de uso compartido. El conmutador puede transmitir datos entre varios pares de puertos al mismo tiempo. Cada puerto puede considerarse como un segmento de red independiente y los dispositivos de red conectados a él disfrutan de todo el ancho de banda por sí mismos sin competir con otros dispositivos. Cuando el nodo A envía datos al nodo D, el nodo B puede enviar datos al nodo C al mismo tiempo, y ambas transmisiones disfrutan de todo el ancho de banda de la red y tienen sus propias conexiones virtuales. Si aquí se utiliza un conmutador Ethernet de 10 Mbps, entonces el tráfico total del conmutador en este momento es igual a 2 × 10 Mbps = 20 Mbps. Cuando se utiliza un HUB exclusivo de 10 Mbps, el tráfico total de un HUB no excederá los 10 Mbps.

En resumen, un conmutador es un dispositivo de red que se basa en la identificación de la dirección MAC y puede completar la función de encapsular y reenviar paquetes de datos. El conmutador puede "aprender" la dirección MAC y almacenarla en la tabla de direcciones interna. Al establecer una ruta de conmutación temporal entre el originador de la trama de datos y el destinatario de destino, la trama de datos puede llegar directamente a la dirección de destino desde la dirección de origen.

Aplicación del conmutador

Como principal dispositivo de conexión de LAN, el conmutador Ethernet se ha convertido en uno de los dispositivos de red más populares. Con el continuo desarrollo de la tecnología de conmutación, el precio de los conmutadores Ethernet ha caído drásticamente y el cambio al escritorio se ha convertido en la tendencia general.

Si tiene una gran cantidad de usuarios, aplicaciones ocupadas y una variedad de servidores en su red Ethernet, y no ha realizado ningún ajuste en la estructura de la red, el rendimiento de toda la red puede ser muy lento. Una solución es agregar un conmutador de 10/100 Mbps a la red Ethernet, que no sólo puede manejar el tráfico Ethernet regular a 10 Mbps, sino que también admite conexiones Fast Ethernet de 100 Mbps.

Si la utilización de la red supera el 40% y la tasa de colisiones es superior al 10%, el conmutador puede ayudarle a resolver algunos problemas. Los conmutadores con puertos Fast Ethernet de 100 Mbps y Ethernet de 10 Mbps pueden funcionar en modo dúplex completo y pueden establecer conexiones dedicadas de 20 Mbps a 200 Mbps.

Los conmutadores no solo desempeñan diferentes funciones en diferentes entornos de red, sino que agregar nuevos conmutadores y agregar puertos de conmutador a conmutadores existentes en el mismo entorno de red también tienen diferentes impactos en la red. Comprender y dominar completamente los patrones de tráfico de la red es un factor muy importante para determinar si el conmutador puede desempeñar su función.

Debido a que el propósito de usar un conmutador es reducir y filtrar el tráfico de datos en la red tanto como sea posible, si un conmutador en la red necesita reenviar casi todos los paquetes de datos recibidos debido a una ubicación de instalación incorrecta, el conmutador no podrá para desempeñar su papel en la optimización de la red. El efecto del rendimiento, por el contrario, reduce la velocidad de transmisión de datos y aumenta el retraso de la red. 7%< OR}+

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Además de la ubicación de instalación, si es en una red con poca carga y poca cantidad de información, agregar interruptores a ciegas también puede tener efectos negativos. Afectado por factores como el tiempo de procesamiento de los paquetes de datos, el tamaño del búfer del conmutador y la necesidad de regenerar nuevos paquetes de datos, utilizar un HUB simple es más ideal que un conmutador en este caso. Por lo tanto, no siempre podemos pensar que los conmutadores tienen ventajas sobre los HUB, especialmente cuando la red del usuario no está congestionada y todavía hay mucho espacio disponible, el uso de HUB puede aprovechar al máximo los recursos existentes de la red. `.Hu

1. Corte a través p2t /d+Z

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Los conmutadores Ethernet de corte pueden entenderse como entre los puertos son conmutadores telefónicos matriciales de líneas entrecruzadas. Cuando detecta un paquete de datos en el puerto de entrada, verifica el encabezado del paquete, obtiene la dirección de destino del paquete, inicia la tabla de búsqueda dinámica interna y la convierte en el puerto de salida correspondiente, conecta las intersecciones de entrada y salida y pasa el paquete de datos directamente al puerto correspondiente implementa la función de conmutación. Como no se requiere almacenamiento, la latencia es muy pequeña y el intercambio es muy rápido, lo cual es su ventaja. Su desventaja es que debido a que el conmutador Ethernet no guarda el contenido del paquete de datos, no puede verificar si el paquete de datos transmitido es incorrecto y no puede proporcionar capacidades de detección de errores. Como no hay caché, los puertos de entrada/salida con diferentes velocidades no se pueden conectar directamente y la pérdida de paquetes es fácil. 1YERgc&

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2. Almacenar y reenviar ,ME>|{ W

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El método de almacenamiento y reenvío es el método más utilizado en el campo de las redes informáticas. Primero almacena los paquetes de datos en el puerto de entrada, luego realiza una verificación CRC (verificación de redundancia cíclica) y luego extrae la dirección de destino del paquete de datos después de procesar el paquete de error y lo convierte en un paquete enviado por la salida. puerto a través de una tabla de búsqueda. Debido a esto, el método de almacenamiento y reenvío tiene un gran retraso en el procesamiento de datos, lo cual es su desventaja. Sin embargo, puede realizar la detección de errores en los paquetes de datos que ingresan al conmutador, lo que mejora efectivamente el rendimiento de la red. Lo que es particularmente importante es que puede soportar la conversión entre puertos de diferentes velocidades y mantener el trabajo cooperativo entre los puertos de alta y baja velocidad. ==iR~2!

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3. Libre de fragmentos (Libre de fragmentos) l|df'd#

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Esta es una solución intermedia entre las dos primeras. Comprueba si la longitud del paquete de datos es suficiente para ser de 64 bytes. Si tiene menos de 64 bytes, significa que es un paquete falso y el paquete se descarta si tiene más de 64 bytes; enviado. Este método tampoco proporciona verificación de datos. Su velocidad de procesamiento de datos es más rápida que la del método de almacenamiento y reenvío, pero más lenta que la del método de corte.

Clasificación de los conmutadores

A grandes rasgos, los conmutadores se dividen en dos tipos: conmutadores WAN y conmutadores LAN. Los conmutadores WAN se utilizan principalmente en el campo de las telecomunicaciones para proporcionar una plataforma básica para las comunicaciones. Los conmutadores LAN se utilizan en redes de área local para conectar dispositivos terminales, como PC e impresoras de red. Desde el medio de transmisión y la velocidad de transmisión, se puede dividir en conmutadores Ethernet, conmutadores Fast Ethernet, conmutadores Gigabit Ethernet, conmutadores FDDI, conmutadores ATM y conmutadores Token Ring, etc. En términos de escala de aplicación, se pueden dividir en conmutadores de nivel empresarial, conmutadores de nivel departamental y conmutadores de grupo de trabajo. Las escalas divididas por varios fabricantes no son completamente consistentes. En términos generales, los conmutadores de nivel empresarial están todos montados en bastidor. Los conmutadores de nivel de departamento pueden montarse en bastidor (con menos ranuras) o tener una configuración fija. Configuración fija (con funciones relativamente simples). Por otro lado, desde la perspectiva de la escala de la aplicación, cuando se utilizan como conmutadores troncales, los conmutadores que admiten aplicaciones empresariales a gran escala con más de 500 puntos de información son conmutadores de nivel empresarial, conmutadores que admiten empresas medianas con menos de 300 puntos de información. Los puntos son conmutadores a nivel de departamento, y los conmutadores que admiten 100 puntos de información son conmutadores a nivel de departamento. Los conmutadores dentro de los puntos de información son conmutadores a nivel de grupo de trabajo.

Funciones del conmutador

Las funciones principales del conmutador incluyen direccionamiento físico, topología de red, comprobación de errores, secuencia de tramas y control de flujo. En la actualidad, los conmutadores también tienen algunas funciones nuevas, como soporte para VLAN (LAN virtual), soporte para agregación de enlaces y algunos incluso tienen funciones de firewall.

Además de conectar redes del mismo tipo, los conmutadores también pueden interconectar diferentes tipos de redes (como Ethernet y Fast Ethernet).

Hoy en día, muchos conmutadores pueden proporcionar puertos de conexión de alta velocidad que admiten Fast Ethernet o FDDI, etc., para conectarse a otros conmutadores en la red o proporcionar ancho de banda adicional para servidores críticos que consumen mucho ancho de banda.

En términos generales, cada puerto del conmutador se utiliza para conectarse a un segmento de red independiente, pero a veces, para proporcionar velocidades de acceso más rápidas, podemos conectar directamente algunas computadoras importantes de la red al conmutador. . De esta manera, los servidores clave y los usuarios importantes de la red tendrán velocidades de acceso más rápidas y soportarán un mayor tráfico de información.

2. Hub

Hub, también conocido como Hub en inglés, pertenece a la capa de enlace de datos

en el modelo OSI. El hub (HUB) es un dispositivo básico en el sistema de comunicación de datos. Es igual que el par trenzado y otros medios de transmisión. No requiere ningún soporte de software o requiere muy poco. p>Dispositivos de hardware gestionados por software de gestión. Es muy utilizado en diversas ocasiones. El concentrador funciona en un entorno de red de área local (LAN), como una tarjeta de red, y se aplica a la primera capa del modelo de referencia OSI, por lo que también se le denomina dispositivo de capa física. El concentrador utiliza interconexión eléctrica dentro del concentrador. Cuando el entorno para mantener la LAN es un bus lógico o una estructura en anillo, el concentrador se puede utilizar para establecer una estructura de red física en estrella o en árbol. En este sentido, el hub actúa como un repetidor multipuerto. De hecho,

un concentrador es en realidad un tipo de repetidor. La única diferencia es que el concentrador puede

proporcionar más servicios portuarios, por lo que el concentrador también se denomina repetidor multipuerto. .