O čem to je
Představ si vrátného v paneláku. Ze začátku neví, kdo kde bydlí. Když mu ale někdo z bytu 12 podá dopis, zapamatuje si: „Novák bydlí ve dvanáctce.“ Příště dopis pro Nováka nese rovnou tam a nemusí obcházet celý dům.
Přesně takhle funguje přepínač (switch) v počítačové síti. Pochopíš díky tomu, proč jsou dnešní sítě rychlé a jak se jedna fyzická síť dá rozdělit na víc oddělených sítí (VLAN).
Nové pojmy
EthernetNejrozšířenější technologie kabelových místních sítí (norma IEEE 802.3). Určuje, jak vypadají data v kabelu a jak se adresují.Síťová zásuvka v počítači je ethernetový port.
RámecBalíček dat, který posílá Ethernet. Obsahuje adresu příjemce, adresu odesílatele, typ obsahu, samotná data a kontrolní součet.
MAC adresaFyzická adresa síťové karty. Má 48 bitů, zapisuje se jako 6 dvojic šestnáctkových číslic. První 3 bajty určují výrobce.3C:52:82:1A:2B:3C (Linux) nebo 3C-52-82-1A-2B-3C (Windows)
Šestnáctková soustavaZápis čísel číslicemi 0–9 a písmeny A–F (A = 10 … F = 15). Jedna dvojice znaků je 1 bajt (0–255).FF = 255, 1A = 26
PortTady: fyzická zásuvka přepínače, do které vede kabel.Přepínač s 24 porty.
Jak přepínač učí a posílá
Tabulka MAC adresSeznam v přepínači: která MAC adresa je za kterým portem. Záznamy po čase bez provozu mizí.3C:52:82:1A:2B:3C → port 5
Na port přijde rámec.
Přepínač se podívá na zdrojovou MAC a zapíše si: tato adresa je za tímhle portem (učení).
Podívá se na cílovou MAC a hledá ji v tabulce.
Najde ji → pošle rámec jen na ten jeden port.
Nenajde ji, nebo je to všesměrová adresa FF:FF:FF:FF:FF:FF → pošle rámec na všechny porty kromě toho, odkud přišel (zaplavení).
Tabulka je prázdná. Počítač A (port 1) pošle rámec počítači B (port 3). Co udělá přepínač?
Zapíše si: A → port 1. Adresu B v tabulce nemá, proto rámec zaplaví na porty 2, 3, 4… B odpoví a přepínač si zapíše B → port 3. Další rámce mezi A a B už jdou jen mezi porty 1 a 3.
Jak se liší přepínač od starého rozbočovače (hubu)?
Hub nezná adresy. Každý signál zopakuje na všechny porty, takže si všichni překážejí (kolize). Přepínač posílá rámec jen správnému portu. Každý port má tak plnou rychlost a může vysílat i přijímat zároveň (plný duplex).
ARP: jak se zjistí MAC adresa
ARPProtokol, který k známé IP adrese v místní síti zjistí MAC adresu. Počítač zakřičí všem: „Kdo má IP 192.168.1.20?“ a vlastník odpoví svou MAC. Odpověď si počítač uloží do ARP tabulky (příkaz arp -a).
VLAN: víc sítí v jednom přepínači
VLANVirtuální LAN. Přepínač rozdělí své porty do skupin. Každá skupina se chová jako samostatná síť, i když leží v jednom přepínači.Porty 1–12 = VLAN 10 učitelé, porty 13–24 = VLAN 20 žáci.
Všesměrové vysílání (broadcast)Rámec určený všem v síti, na adresu FF:FF:FF:FF:FF:FF. VLAN určuje, kam až broadcast dojde.
Proč VLAN: oddělíš skupiny kvůli bezpečnosti (žáci nevidí na učitelské počítače), omezíš zbytečný broadcast a nemusíš kupovat víc přepínačů. Mezi VLAN mohou data projít jen přes router nebo L3 přepínač, kde se dá nastavit, co je povolené.
🔀 🟦🟦🟦 🟧🟧🟧Jeden přepínač, dvě VLAN: modrá a oranžová se nevidí
✗Když dám učitele a žáky do různých VLAN, ale do stejného přepínače, broadcast žáků stejně dojde k učitelům.
✓Broadcast zůstane jen ve své VLAN.
Každá VLAN je samostatná broadcastová doména. Přepínač pošle rámec jen na porty stejné VLAN.
Ethernet posílá rámce adresované MAC adresami (48 bitů). Přepínač se učí ze zdrojových MAC, posílá podle cílových a neznámé zaplaví. VLAN rozdělí jeden přepínač na oddělené sítě; mezi nimi jde provoz jen přes router.