Коммутатор или свитч функции и особенности сетевого устройства

Виды коммутаторов

При обзоре основных типов коммутаторов необходимо упомянуть то, что современные системы наделены рядом существенных преимуществ, благодаря которым эти устройства получили повышенную эффективность и надёжность. Достичь таких показателей удалось применением в конструкции микропроцессорных узлов. Сегодня автомобильный рынок предлагает самые различные модели, в число которых входят двухканальные и многоканальные коммутаторы. В зависимости от используемых в конструкции деталей, данные устройства делятся на несколько типов:

  • Транзисторные. В них используется контактная система, что снижает срок их службы в виду быстрого износа элементов из-за обгорания. Энергия накапливается в электромагнитном поле катушки.

  • Тиристорные. Главным отличием от первого вида является то, что в этих устройствах создание необходимой силы тока происходит в конденсаторе. При включении системы, происходит подключение заряженного конденсатора  к обмотке катушки. Внутри их происходит разряжение, которое приводит к возникновению искры на свече.

  • Гибридные. Этот вид коммутаторов пользуется хорошей популярностью. Он представляет собой тандем нескольких вышеописанных типов. Данное конструктивное решение позволяет повысить эффективность и свести к минимуму недостатки.

  • Бесконтактные устройства считаются наиболее эффективными системами. Этот вид представляет самые современные коммутаторы, которые значительно превосходят по параметрам другие виды. В их конструкции используются инфракрасные электронные датчики. Отсутствие контактного способа зажигания обеспечивает длительный ресурс работы, так как нет сегментов, на поверхности которых накапливается нагар. На отечественных автомобилях эта система зажигания была впервые представлена на моделях ВАЗ-2108.

Что такое коммутатор, а также как работает коммутатор и для чего он предназначен

Итак, коммутатор применяется для того, чтобы создать небольшую локальную сеть. У них есть свои особенности. Коммутаторы способны анализировать информацию и самостоятельно отправлять их непосредственно к получателям. Это имеет свою пользу. При таком распределении информации повышается производительность и уменьшается имеющаяся нагрузка на локальную сеть.

В отличие от концентраторов, свитч не распределяет информацию между всеми участниками локальной сети. Еще одно преимущество – это повышение уровня безопасности во время передачи информационных данных. Это происходит из-за того, что данные поступают непосредственно к получателю, а другие пользователи не могут получать эту информацию.

Работа свитча построена на принципе канального уровня модели OSI. Такой принцип позволяет коммутаторам объединить узлы по МАС-адресу. Каждый такой адрес имеет индивидуальный уникальный номер. По этому уникальному адресу определяется каждый отдельный порт. Во время своей работы свитч запоминает все МАС-адреса, которые находятся в пределах определенной локальной сети. Таблица из МАС-адресов будет заполняться до того момента, пока на каждый из сетевой порт не поступит информация.

Потом все сетевые порты получат свой МАС-адрес. А это значит, что информация найдет своего адресата по уникальному МАС-адресу и не смогут перейти ко всем участникам локальной сети.

Если свитч перезагрузится, то он обнулит и снова запишет всю необходимую для его работы информацию.

Все коммутаторы имеют свой режим работы. Этот режим отличается временем ожидания и уровнем надежности передаваемой информации.

Существуют следующие режимы:

— сквозной режим. Такой режим работы коммутатора отличается очень высокой скоростью, с которой передается информация. Данные не проверяются и не анализируются. Вследствие этого ускоряется процесс передачи информации. Но иногда при этом случаются сбои и ошибки в полученном пакете данных.

— промежуточный режим. При этом режиме работы применяется промежуточное хранение и пересылка информации. Свитч сначала считывает и распознает информацию при получении сигнала. Потом анализирует его на возможное наличие различных ошибок, искажений или помех. Следующим шагом является распознавание специального адреса получателя и только потом передает имеющиеся данные к порту, который сохранился в памяти устройства.

— безфрагментарный режим. Такой режим работы имеет в себе черты сквозного и промежуточного режимов.
Итак, что такое коммутатор мы с вами узнали, а теперь давайте ознакомимся с видами коммутаторами.
Существует всего 2 вида коммутаторов со своими отличительными чертами:

1. Управляемый коммутатор. Такое устройство имеет большую функциональность. Она может изменяться и настраиваться в соответствии с требованиями и запросами каждой отдельной локальной сети. Управление коммутатором происходит при помощи встроенного SNMP протокола или при применении последовательной консоли.

Управляемые коммутаторы разделяются еще на 2 вида:

1) Смарт-свитч. У них много функций. При этом они дорого стоят. У таких коммутаторов очень сложное управление.

2) Промышленный коммутатор. Это коммутаторы полностью управляются. Обладают широким спектром различных возможностей и имеют разные функции.

2. Неуправляемый коммутатор. Такие устройства часто применяются на маленьких промышленных предприятиях, офисах и домашних сетях. При использовании таких свитчей компьютер может взаимодействовать с другими компьютерами и устройствами локальной сети. Такой неуправляемый коммутатор не нужно настраивать. Для его управления не требуется специальное программное обеспечение или установка дополнительных приложений. Такой коммутатор достаточно просто установить и пользоваться им.

Читайте также:  Как заменить крестовину рулевого вала самому

Для начала работы необходимо подключить только кабель. С помощью неуправляемых коммутаторов создается малая или средняя локальная сеть.

Свитчи созданы после концентраторов, то есть являются их последователями. У коммутаторов более широкие функции и сетевые особенности. При этом коммутаторы самые распространенные устройства, использующиеся при создании локальных сетей.

Характеристика сетевого коммутатора

Режимы коммутации сетевого коммутатора

Одной из характеристик является — вид режима коммутации. Распространены три режима, каждый их которых комбинирует в себе режим ожидания и уровень надёжности:

  • Режим временного хранения. Сетевой коммутатор считывает данные во фрейме, осуществляет проверку на наличие ошибок, затем определяет порт и отправляет в него фрейм.
  • Сквозной. Свитч читает во фрейме только адрес, затем выполняется процесс коммутации. Главное преимущество данного режима — высокая скорость передачи данных.
  • Бесфрагментный. Это модифицированный вариант сквозного режима. Данные передаются после фильтрации фрагментов на определение коллизий (конфликтов). Первые 64 байта первого кадра проходят проверку на наличие коллизий (конфликтов), если фрейм оказывается повреждённый или определяется коллизия, то передача данных невозможна.

Сетевые коммутаторы принято делить на два вида:

  1. Неуправляемые
  2. Управляемые

Неуправляемые коммутаторы

Неуправляемые коммутаторы — это коммутаторы, которые не имеют конфигурационного интерфейса или каких либо других настроек. Это такие устройства, которые работают по принципу “Plug and Play”, например при установке windows server 2003, неуправляемый коммутатор можно установить и сразу пользоваться. Данные свитчи подаются по невысокой цене и используются дома или в малых предприятиях.

Управляемые коммутаторы

Рисунок 2. Управляемый коммутатор

Эти коммутаторы являются сложными устройствами и позволяют настраивать коммутацию на сетевом уровне модели OSI. Имеют несколько вариантов изменения режима работы: интерфейс командной строки, TelNet, Secure Shell, работающие через протокол управления сетью (SNMP). Примеры конфигурирования: настройка пропускной способности, создание/изменение виртуальной частной сети (VPN). В свою очередь управляемые коммутаторы делятся на два подвида:

Простые

Это сетевые коммутаторы с ограниченным набором конфигурационных настроек. Данные свитчи продаются на рынке в ценовом диапазоне между управляемыми и неуправляемыми коммутаторми. В данном варианте предоставлена возможность управления устройством через веб-интерфейс, а так же такие базовые настройки как: настройка VLAN, управление пропускной способностью.

Сложные (корпоративные) коммутаторы

Имеют полный набор функционального управления, в том числе: CLI, SNMP, веб-интерфейс. В некоторых вариантах возможно дополнительные конфигурационные функции, например: резервное копирование и восстановление конфигураций. Корпоративные коммутаторы обычно используются в в больших производительных системах и находятся в специальных стойках.

Сложные коммутаторы часто объединяют в одно сетевое устройство, именуемое — стек. Делается это для увеличения количества портов.

Рисунок 3. Стек

Дальнейшее развитие коммутатора системы зажигания

Вне зависимости от того, основана ли схема коммутатора на работе транзисторов или тиристоров, ее ключевое преимущество – существенное улучшение параметрических характеристик зажигания. В результате произошло полное вытеснение доминировавшего до определенного момента времени батарейного зажигания. В процессе развития новой схемы удалось отказаться от контактных прерывателей напряжения, на смену которым пришли модификации, оснащенные бесконтактными датчиками, например, датчиком Холла.

В этом видео мы расскажем Вам как работает простейший коммутатор мотоцикла. Приятного просмотра. Подписыва.

Главный принцип, закладываемый в систему зажигания, увеличение ее надежности с одновременным ростом эффективности функционирования. В результате совершенствования электронных компонентов, управляющие блоки стали микропроцессорными, они обрабатывают сигналы, исходящие сразу от нескольких датчиков, что существенно улучшает качество управления процессом зажигания.

Вследствие чего в системы стали вводится сначала двухканальные коммутаторы, а позже стали появляться системы, располагающие индивидуальной катушкой и коммутирующим устройством для каждой свечи зажигания.

Развитие конструкции дает возможность добиться:

Получения более мощной искры;

Вывода из конструкции части механических устройств, снижающих устойчивость устройства к поломкам;

Исключения потерь, возникающих в трамблере, в связи с его выводом из конструкции;

Стабильности искрообразования на холостом ходу;

Улучшения запуска при сниженной температуре окружающего воздуха;

Понижения топливного расхода.

В целом введение коммутаторов в конструкцию системы зажигания отразилось на увеличении надежности автомобилей и на стабильности их работы.

Коммутатор АС

Различается от DC коммутаторов возможностью обходиться без стабильного тока 12V. Устроен он немножко иначе, потому что, при наличии более обычной конструкции, обладает более сложным вариантом подсоединения к электрической цепи. В отличие от DC коммутаторов, АС коммутаторы бывают в большей степени без ограничителя предельных оборотов в силу небольших размеров и достаточно простой конструкции, они могут похвалиться возможностью отлично действовать при нехватке целого ряда узлов, без каких DC коммутатор трудиться не сумеет в принципе. Даже, если снять аккмулятор, реле-регулятор, замок зажигания, сохранить лишь высоковольтную катушку генератора и датчик Холла и все-равно скутер будет запускатся и ездить. Есть достаточно мудрено организованные коммутаторы предоставленного типа, которые способны соперничать с DC типом, но это редкость. Не глядя на отсутствие надобности в постоянном токе, АС очень сильно находятся в зависимости от переменного тока и взаимосвязи блока двигателя с рамой,и если Вы спалили или повредили одну катушку в генераторе, которая производит высокое напряжение, то мотороллер не запустится ни при каких обстоятельствах.

Читайте также:  Принципы замены жидкости в ГУРе

Проверяем коммутатор на ВАЗ 2107

https://youtube.com/watch?v=PUSP30fdAqM

Если у вас классика с бесконтактной системой зажигания, то проверить коммутатор в случае отсутствия искры можно следующим образом. Для начала снимаем центральный бронепровод с крышки распределителя зажигания. Вторым действием должно стать отсоединение нижних проводов от трехконтактного разъема на трамблере. Нам необходим второй разъем (он таковым является что слева, что справа), к нему подсоединяется провод длиной 6-10 см с оголенными концами.

Нужно попросить помощника включить зажигание и провернуть несколько раз стартер. При этом и центральный бронепровод, и второй проводок от разъема нужно удерживать на расстоянии около 1 см от ближайшей «массы». В случае, если коммутатор исправен, искра должна появиться как на бронепроводе, так и на нижнем проводке. Если же искры нет, то коммутатор, вероятней всего, неисправен и подлежит замене.

Какие признаки свидетельствуют о выходе коммутатора из строя

С вводом коммутатора в конструкцию усложнился процесс диагностирования возникающих неполадок, связанных с отсутствием нормального пуска мотора. В большинстве своем лишь обращение в специализированную мастерскую позволяет правильно идентифицировать поломку, которая выражается:

В невозможности запуска двигателя из-за отсутствия свечной искры;

В нестабильной работе силового агрегата, глохнущего вскоре после запуска.

Если на место коммутатора устанавливается заведомо исправное устройство, то эти признаки тут же пропадают. Подобная замена является самым простым способом, позволяющим проверить работоспособность этого электронного компонента. Имеется еще один оперативный метод определения исправности устройства по косвенному признаку. В цепь подключается вольтметр, включается зажигание без запуска мотора.

Изначально наблюдается фиксация стрелки вольтметра в некотором положении, однако чуть позже она отклоняется вправо, что свидетельствует о нормальном состоянии коммутатора.

Что немаловажно, далеко не всегда ухудшение запуска связано с выходом из строя коммутатора, следует проверять провода и прежде всего состояние разъемов, а также контакт с массой. Не лишним будет проверка датчика Холла

В любом случае, появление на автомобилях коммутаторов напряжения сказалось в существенном улучшении эффективности запуска и качестве работы двигателя во всех режимах его работы.

Что такое коммутатор системы зажигания

Если говорить просто, то под коммутатором системы зажигания, подразумевается несложная электрическая схема, которая стоит на пути электрического заряда между катушкой зажигания и свечой, которая воспламеняет смесь воздуха и бензина в котлах. В чем смысл, назначение и принцип работы этого устройства системы зажигания? Отвечая на этот вопрос, стоит понимать, что существует два типа прерывающих устройств:

Устройство Шокли часто называют тем, что его работа требует, чтобы отрицательно заряженные электроны и их положительно заряженные аналоги сосуществовали ненадолго в присутствии друг друга. Эти три были в конечном итоге присуждены за физическое изобретение. Изготовление их надежно и с равномерными рабочими характеристиками оказалось сложной проблемой, в основном из-за трудно управляемых изменений в точечных контактах металл-полупроводник. Шокли предвидел эти трудности в процессе зарождения транзитного транзистора, который, по его мнению, будет намного легче производить.

  1. Коммутаторы механического прерывания. Такими электрическими узлами оснащались практически все машины Советского союза, вплоть, до 1988 года. На то время это были практичные, но крайне ненадежные контактные выключатели. Принцип их работы основывался на законах самоиндукции, и приводился в действие механическим прерывателем. Последний, размыкал первичную цепь низкого напряжения, вследствие чего во вторичных цепях трансформатора возникал электромагнитный импульс, который преобразовывался в электрическую искру, и передавался на свечу зажигания. Для того чтобы обезопасить контакты коммутатора системы зажигания в цепь включался конденсатор.
  2. Коммутаторы бесконтактного действия, или как их еще называют, транзисторные. Принципиально их схема работы аналогична предшественникам, отличается сам механизм исполнения работы. Так, в отличие от контактных выключателей, бесконтактники осуществляют прерывание тока в электрических цепях за счет входного транзистора, который служит шлюзом для потока электроэнергии. На самых последних моделях автомобилей устанавливаются коммутаторы, которые полностью контролируются электроникой.
Читайте также:  Что делать если пробил колесо на дороге

При этом последние, явно выигрывают у первых, и с большим преимуществом.

И это то, что вам нужно для логических приложений. Из-за его более высокой температуры плавления и большей реакционной способности кремний был гораздо труднее работать с германием, но он предлагал большие перспективы для повышения производительности, особенно при переключении приложений. Гермиевые транзисторы создают герметичные переключатели; существенные токи утечки могут протекать, когда эти устройства предположительно находятся в выключенном состоянии. У кремниевых транзисторов гораздо меньше утечек.

Внутри диффузионной печи примесные атомы легче проникают в поверхность кремния или германия; их глубина проникновения регулируется изменением плотности, температуры и давления газа, а также временем обработки. Впервые диоды и транзисторы, создаваемые этими процессами диффузионной имплантации, функционировали на частотах выше 100 мегагерц.

Так, например, при использовании транзисторного коммутатора для бесконтактной системы зажигания:

  • уменьшается ток, который проходит по контактам прерывателя, вследствие чего они перестают обгорать и залипать;
  • далее, увеличивается длительность подачи искры, что автоматически гарантирует лучшее воспламенение, и более эффективное выгорание горючих смесей;
  • в случае если по каким-то причинам вышел из строя транзистор, всегда можно перекинуть провода в стандартное положение, и автомобиль продолжит работать.

Как работает коммутатор

Как работает ethernet switch второго уровня? Все довольно просто — разберем, к примеру, функционал узла А. Все кадры, исходящие от узла А и имеющие в заголовке адрес получающего клиента в сегменте Бета (например, R), поступают в первый порт коммутатора второго уровня, а затем он выходит из второго порта, чтобы быть переданным в узел R. Такой процесс имеет название «ретрансляция», по английски — forwarding. Кадр получается ретранслированным в том случае, если он был принят одним портом коммутатора 2-го уровня и передан через другой порт устройства.

Кадр, который исходит из узла A и имеющий адрес получателя пункта B, поступает и на место назначения, и на коммутатор второго уровня, но тот определяет, что узлы имеют один сегмент, и не передает его. Этот процесс называется фильтрацией, то есть, если коммутатор получает кадр, но не передает его, то он называется отфильтрованным.

Учтите, что здесь не зря используется именно термин «кадр», а не привычное «пакет». Коммутатор — это не повторитель, он занимается исключительно кадрами, а также понимает MAC-адреса. Повторитель же, в свою очередь, оперирует пакетами, в которых хранятся кадры. Порт коммутатора второго уровня, как и узел, является сетевым интерфейсом с пакетом MAC-средств. В общем, коммутатор — это крупный узел, имеющий несколько сетевых интерфейсов.

В технических описаниях к коммутаторам и некоторым сетевым устройствам часто попадается мнение, что коммутация или маршрутизация трафика проводится на полной скорости текущего канала (wire speed). Что значит этот термин? Например, при проверке устройства выяснилось, что производится маршрутизация 20 Ethernet-потоков на полной скорости канала. Значит, устройство маршрутизирует поступающие пакеты с такой же скоростью, с которой они приходили по Ethernet каналам. Если размер пакета — 64 байт, то скорость маршрутизации будет около 297 тысяч пакетов в секунду.

Логично, что если в определении маршрутизатора идет речь о работе устройства на скорости канала, то называть его медлительным нет смысла, ведь его производительность в данном случае зависит напрямую от канала связи.

Ретрансляция кадров из сегмента ЛВС в другой коммутатор может осуществляться при помощи таких способов коммутации, как:

  • Сквозная коммутация (Cute-Through).
  • Сквозная коммутация модифицированная (Interim Cute-Through).
  • Промежуточная буферизация или накопление с последующей ретрансляцией (Store-and-Forward).
  • Коммутация гибридного типа.

Не стоит говорить, что у каждого типа коммутации есть и свои плюсы, и весомые недостатки.

Для технологии коммутации второго уровня характерны высокая производительность, что позволяет создавать сложные сети широковещательных областей-доменов.

Проверка коммутатора ВАЗ 2108, ВАЗ 2109, а также УАЗ 31519 Хантер

При помощи несложного метода можно быстро выяснить, подает ли коммутатор управляющие импульсы на катушку зажигания. Итак, отсоединяем коричневый с красной полоской провод от клеммы «К» вывода конца первичной обмотки катушки зажигания, который другим концом связан с контактом «1» коммутатора зажигания.

Провод подключается к 12-вольтовой контрольной лампе мощностью 3 Вт. Второй контакт лампочки идет на освободившуюся клемму «К». После этого включаем зажигание и проворачиваем стартер. Лампа при этом должна замигать. Если мигание не наблюдается, коммутатор необходимо заменить.

Помогла статья? Оцените её
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...
Добавить комментарий
Adblock
detector