02. Switch e VLAN

Gli switch

In una rete Ethernet uno switch è un dispositivo in grado di collegare tramite cavi altri dispositivi, quali computer, stampanti, access point Wi-Fi ed altri switch. La connessione allo switch avviene tramite porte (tipicamente da 4 a 48) il cui formato standard prevede connettori RJ45 femmina.

Uno switch Ethernet opera sul livello 2 della pila OSI ed è in grado di identificare i dispositivi connessi tramite gli indirizzi MAC, gestire il frame Ethernet e indirizzare un flusso dati ricevuto su una porta solo sulla porte dove sono attestati i dispositivi cui i dati sono indirizzati.

Questo modo di operare ottimizza il traffico sulla rete in quanto crea un dominio di collisione separato per ciascuna porta dello switch. Ogni dispositivo collegato a una porta dello switch può trasferire dati a una qualsiasi delle altre porte senza che questo interferisca con gli altri flussi.

Gli switch hanno sostituito gli hub (che operano sul livello fisico e determinano sempre un traffico di tipo broadcast) nella realizzazione delle LAN proprio per questa caratteristica di ridurre il dominio di collisione.

L'uso degli hub per la realizzazione di reti Ethernet è deprecato da IEEE dal 2011.

Gli switch possono operare su ogni porta in modalità half-duplex o full-duplex

E' possibile collegare più switch in cascata per estendere la rete, tuttavia dovrebbe sempre essere mantenuta una struttura ad albero, per evitare fenomeni di ricircolo.

E' possibile creare topologie a maglia solo se si utilizzano switch con funzioni speciali capaci di riconoscere e gestire situazioni critiche (Spanning Tree Protocol).

Alcuni switch supportano la tecnologia PoE (Power over Ethernet) e quindi sono in grado di alimentare apparecchiature (telefoni VoIP, access point e webcam) utilizzando lo stesso cavo Ethernet.

VLAN

I computer collegati ad uno stesso switch appartengono alla stessa LAN; questo significa che (almeno potenzialmente) possono interagire tra loro e condividere alcune risorse (stampanti, dischi, la connessione internet ecc.).

In alcuni casi potrebbe essere necessario separare gruppi di computer e impedire l'interazione tra gruppi differenti. Ad esempio in un'azienda potrebbe essere richiesto che i computer dell'amministrazione non siano "in contatto" con i computer dei reparti di produzione.

Per ottenere questa separazione, senza creare fisicamente reti differenti, è possibile utilizzare managed switch (o switch gestiti) e creare delle VLAN (Virtual LAN).

I managed switch possono essere amministrati tramite un browser, similmente a come si opera per configurare un access point o un router.

Per prima cosa occorre creare le VLAN sullo switch definendole con un progressivo numerico (VLAN-ID), quindi ogni porta dello switch può essere assegnata ad una VLAN.

Due managed switch possono essere connessi tra loro per estendere le VLAN. In questo caso i due switch devono essere connessi attraverso una porta in modalità trunk.

I computer di differenti VLAN non possono in nessun modo interagire, esattamente come se appartenessero a reti fisicamente separate.

La comunicazione tra switch su una porta trunk avviene tramite un protocollo di trunking, che utilizza frame Ethernet non standard.

Un protocollo di trunking standard, e quindi implementato nella maggior parte dei managed switch indipendentemente dalla marca, è il protocollo 802.1Q. Esistono, tuttavia, implementazioni proprietarie del protocollo (come ad esempio il Dinamica Trunking Protocol della Cisco) che funzionano solo tra apparati della stessa marca.

Sito: 7ecnologie

Sezione: 13. Reti

Capitolo: 03. La suite TCP/IP

Paragrafo: 01. Network Access

Approfondimento: 02. Switch e VLAN

Indice dei capitoli: 00. Risorse - 01. Le telecomunicazioni - 02. Il modello OSI - 03. La suite TCP/IP - 04. Il cablaggio strutturato - 05. LAB - 07. Tutorial - 98. Esercizi

Indice dei paragrafi: 01. Network Access - 02. Livello Internet - 03. Livello Transport - 04. Livello Application

Indice degli approfondimenti: 01. Ethernet - 02. Switch e VLAN - 03. Bridge - 04. Radiocomunicazione Wi-Fi - 05. Trasmissione e collisioni nella Wi-Fi - 06. Modalità strutturali della rete Wi-Fi - 07. Configurazione di un AP - 08. Reti ad accesso pubblico - 09. Modem