Skip to content

Коммутатор

Что такое коммутатор (switch)

Поскольку у большинства конечных устройств только один сетевой интерфейс, то соединить в одну сеть можно только 2 устройства. Обычно нужно объединить несколько устройств в одну сеть, поэтому для этого используют коммутатор.

Концентратор

Раньше для этих же целей использовался концентратор, но в силу отсутствия какой-либо гибкости в настройках (да и вообще отсутствия возможности конфигурирования) более не используется (или не рекомендуется к использованию).

Схема

flowchart LR
    PC1 o--o Switch o--o PC3
    PC2 o--o Switch o--o PC4

Необходимые устройства:

  • Встроенный в GNS3 коммутатор
  • Встроенный в GNS3 VPCS

Используется сеть 10.0.0.0/16.

Встроенный в GNS3 коммутатор

В GNS3 есть встроенный коммутатор, который имеет минимальный функционал, который вдальнейшем ипользоваться нами не будет. Вместо него будет использоваться более или менее полноценный управляемый коммутатор. Но для достижения поставленной цели его достаточно.

Выбор адресов

На схеме 4 ПК, которым нужно назначить адреса. Для этого будут использованы 4 последних IP-адреса (за исключением служебного):

  • Исходная сеть - 10.0.0.0/16
  • Поскольку длина маски - 16, то для хостов свободны последние 2 октета.
  • Адрес 10.0.255.255 - служебный
  • PC1 - 10.0.255.254/16
  • PC2 - 10.0.255.253/16
  • PC3 - 10.0.255.252/16
  • PC4 - 10.0.255.251/16

Коммутатору пока что адрес не нужен, хотя управляемому коммутатору можно выдать свой IP-адрес, но в данной теме это не требуется.

Схему с IP-адресами можно нарисовать следующим образом

flowchart LR
    Net{{10.0.0.0/16}}

    PC1[PC1<br>.254]
    PC2[PC2<br>.253]
    PC3[PC3<br>.252]
    PC4[PC4<br>.251]

    PC1 o--o Net o--o PC3
    PC2 o--o Net o--o PC4

Настройка

На устройствах выполнить следующие команды (можно копировать, но по одной строке, т.к. сразу несколько VPCS может не обработать).

ip 10.0.255.254/16
save

ip 10.0.255.253/16
save

ip 10.0.255.252/16
save

ip 10.0.255.251/16
save

Проверка

Чтобы проверить корректность настройки можно воспользоваться командой ping на любом из устройств и проверить доступность остальных устройств.

Захват трафика с помощью Wireshark и проверка доступности

Проверка осуществлена с PC1 на PC4. Результат в консоли показал, что устройство доступно.

Также был выполнен захват трафика на 3 сегментах сети. ICMP-трафик прошел только в одном окне. Во всех окнах появился еще трафик протокола ARP, но пока не обращаем на него внимание.

Сообщения ICMP в Wireshark

На данный момент про ICMP достаточно знать то, что такой трафик генерируется, когда выполняется проверка доступности устройств с помощью ping:

  • Эхо-запрос - отправляет устройство, где выполняется ping, другому устройству, чей IP-адрес был указан
  • Эхо-ответ - отправляется в ответ, если такое устройство найдено и оно может ответить

Что будет, если вместо коммутатора спользовать концентратор

Концентратор - предшественник коммутатора. Очень примитивное устройство, которое на данный момент вряд ли можно встретить в реальных сетях, но GNS3 оно есть, и с ним можно "поиграть".

Если вместо коммутатора на схеме поставить концентратор и также захватить трафик, то наглядно будет видна основная разница в работе этих двух устройств

Вместо коммутатор теперь концентратор

Теперь ICMP-трафик появился во всех окнах Wireshark.

Концентратор отправляет данные без разбора на все активные интерфейсы, что приводит к необоснованной нагрузке во всех подключенных к нему сегментах и обработке трафика там, где его не ждут. Коммутатор в свою очередь пытается отправлять данные только туда, где их могут ждать.

Linux-коммутатор

см. документацию

🧠 Самостоятельная работа

Построить и настроить следующую схему

flowchart TB
    Net{{10.x.0.0/16}}

    PC1[PC1<br>наименьший адрес в сети]
    PC2[PC2<br>1000-ый по счету]
    PC3[PC3<br>наибольший адрес в сети]

    PC1 o--o Net
    PC2 o--o Net
    PC3 o--o Net

🤔 Контрольные вопросы

  1. Сколько еще ПК можно еще подключить в такую схему?
    1. С учетом количества свободных портов на коммутаторах
    2. Без учета количества свободных портов на коммутаторах
  2. Если бы у коммутаторов было неограниченное количество портов, то сколько максимум ПК можно было бы к ним подключить, чтобы все они оказались в одной сети? Если перефразировать: сколько хостов может быть в указанной сети?
  3. Будут ли доступны друг другу ПК?
©️ Оформление, изложение, медиаконтент. И. Попов, 2020-2025