Что такое проходной выключатель и как он устроен: Что значит проходной выключатель? – Tokzamer

Цены на монтаж и замену проходных и перекидных выключателей

Санкт-Петербург

пр. Энгельса 37, Пискаревский 2

Московский пр. 60, Ленинский пр. 140

пр. Большевиков 7

• 08:00-23:00 Ежедневно

2. Электрик в СПб
3. Услуги
4. Розетки и выключатели
5. Проходные выключатели

Проходные выключатели

Что такое проходной выключатель? Какой у него принцип работы? Чем отличается от простого выключателя?

Эта статья будет полезна абсолютно всем заказчикам, так как позволит оценить правильность подключения ещё на ранних стадиях электромонтажа. Также она будет полезна мастерам, потому что в сложной системе, состоящей из двух или более выключателей, ошибки в монтаже допускают даже самые опытные. А выясняется это всё уже на более поздних стадиях ремонта электрики, когда всё уже практически готово и осталось только повесить люстру. И когда заново приходится обрывать обои, резать стены, прокладывать проводку, становится крайне неприятно.

Для тех, кто не в курсе, проходные выключатели – это такие устройства, которые позволяют управлять одним источником света с нескольких разных точек. Особенно это удобно в каком-нибудь длинном коридоре. Мы подходим к нему, включаем свет, шагаем дальше и выключаем свет на том конце. И любой другой человек, который подошёл после нас, может подойти с любой стороны коридора и включить или выключить свет, не зависимо от положения выключателя на другом конце.

Если у кого-то в голове не укладывается, как такое происходит, объясним принцип работы проходных выключателей. Несмотря на то, что он внешне похож на обычный выключатель, внутри он выглядит немного по-другому.

 Что такое обычный выключатель? Это просто прерыватель электрического тока или как его ещё называют — ключ. Он может держать электрическую цепь всего в двух состояниях. Либо она замкнута, либо разомкнута. Третьего не дано.

Ключевое отличие обычного выключателя от проходного заключается в том, что он имеет два отверстия для проводов. Один – вход, другой – выход. У проходного выключателя таких отверстия три. Добавлен ещё один выход. Внутри он устроен так, что может подавать электричество со стороны входа либо на один, либо на другой выходы.

Тем самым, монтаж проходных выключателей предоставляет нам возможность управлять схемой электрической цепи, не зависимо от их положения (вкл или выкл) в разных конца участка. В нашем случае – это коридор, простой и наглядный пример.

Перекидные выключатели

Перейдём к ситуации, когда выключателей в цепи более двух. Для этого используются перекидные выключатели. Главным отличием от представителей своего рода является наличие 4-х отверстий по 2-е группы для подключения провода. Для корректной работы, монтаж выполняется между проходными выключателями. Установить таким способом можно сколько угодно перекидных выключателей.

Рассмотрим теперь, как это всё должно выглядеть в соединительной коробке. Как выполнить подключение проходного выключателя, чтобы всё работало? Схема управления светильником из 2-х мест и 3-х мест. В трёхжильном кабеле (кроме фазы и ноль) третий провод — земля, на рисунке отсутствует, соединяется напрямую с источников освещения.

Схема подключения

Подключайте проходные выключатели правильно, не путайте их с переходными и тогда у вас в доме будет исправно работающая электрическая цепь.

Цена за работу — от 1000 руб

Тел. +7-812-986-99-42

Как сделать проходной выключатель из обычного своими руками

Содержание:

Главное преимущество проходного выключателя – это управление светом из другого места, то есть включается оно в одной локации, а выключается в другом. Такое устройство можно сделать самостоятельно, не приобретая его в магазине и не тратя лишних денег. В данной статье будет подробно описан процесс как сделать проходной выключатель из обычного.

Если описать конкретное использование и удобство такого типа выключателя, то можно описать ситуацию, когда проходя по длинному коридору, свет в нем включается вначале, а выключается уже в конце. Есть также более сложные схемы, схемы которых также будут приведены в данном материале. Дополнением для наглядности служат два ролика и один скачиваемый файл со схемами и элементами, которые потребуется чтобы реализовать данное решение.

Схема подключения

Рассмотрим, как правильно организовать процесс подключения. Для этого вам понадобятся специальные выключатели с тремя контактами. Они так и называются – проходные. Они позволяют включать и выключать свет с нескольких мест. Это очень удобно, если вы проживаете в своем доме, имеете крупные комнаты или длинные коридоры. Представьте – вам нужно пройти шестиметровый коридор ночью.

На входе вы включаете свет, пересекаете его, а на выходе – выключаете. То же самое можно проделать и в спальне, выключая свет в кровати, в кабинете и других комнатах. Поможет такая схема и на улице для освещения дорожек, беседок, участков и пр. Она позволяет экономить силы, время и электроэнергию. Конечно, можно заменить ее датчиком движения, но это не всегда удобно, да и тратиться на его покупку в большинстве случаев нецелесообразно.

Как устроен выключатель.

Виды переключателей

Проходные переключатели выпускаются отдельным видом – они могут иметь одну/две/три клавиши для управления. Но если вы не хотите тратиться, то всегда можете переделать обычное устройство под него. По сути, все зависит только от разводки. В квартирах обычно используют классический выключатель с одной клавишей. Если вы решили создать проходной выключатель из обычного в большой комнате, особенно если в ней несколько источников света, то можно выбрать устройства с двумя или тремя клавишами включения.

Основное отличие проходного блока от обычного – в наличии трех контактов и работе от трехжильного провода. Учитывайте это при создании проводки. При подключении делайте так, чтобы размыкалась фаза, а ноль шел на лампочку. В этом случае вас не ударит током при ее замене или во время ремонта.

Схема выглядит следующим образом:

1. Ноль из коробки подается на лампу.
2. Через переключатель фаза уходит на вход.
3. На выход уходит два кабеля, оба идут на второй выключатель.
4. Из второго выключателя идет кабель на лампу.

По сути, в создании схемы нет ничего сложного. Любой сможет быстро разобраться, посмотрев на картинку.

Как устроен проходной выключатель.

Делаем сами

Если в вашем магазине не продают специализированные переключатели, то не нужно расстраиваться – их можно сделать самому.  Рассмотрим, как из обычного выключателя сделать проходной выключатель. Для этого вам надо купить один классический однокнопочный переключатель и один двухкнопочный. Выбирайте устройства от одного производителя и имеющие одинаковый размер. Затем в двухклавишном механизме произведите замену клемм местами так, чтобы цепи могли включаться и выключаться независимым способом. Получится, что в одном положении всегда включается первая цепь, во втором – вторая. Затем поменяйте две клавиши на одну, и ваш выключатель готов – его можно устанавливать в любом месте.

[stextbox id=’warning’]Если вам необходимо установить три переключателя, то понадобится более сложные системы на 4 контакта – два на вход и два на выход. Питать подобную схему нужно четырехжильным проводом, подключая контакты попарно. [/stextbox]

Теперь вы знаете, как сделать проходной выключатель света. Чтобы все вопросы отпали, посмотрите наши схемы подключения устройств.

Как работает проходной выключатель.

Маршевый выключатель своими руками

Распространённость самостоятельного изготовления проходных выключателей обусловлена тем, что они намного дороже обычных, и не в каждом магазине бытового электрооборудования имеются в продаже. Наиболее распространённым способом изготовления маршевых выключателей является их сборка своими руками из обычных устройств – одноклавишных и двухклавишных в различных комбинациях.

Интересно почитать: что такое конденсаторы.

Проходной выключатель – из обычного одноклавишного

Для управления одним осветительным прибором (без разделения ламп в нём на группы) применяется одноклавишный маршевый выключатель. В отличие от модели для скрытой проводки, проходное устройство для наружного размещения найти в продаже бывает затруднительно, поэтому именно накладные маршевые выключатели собирают самостоятельно чаще всего.

Проходной одноклавишный выключатель для наружной проводки можно собрать из двух обычных — также одноклавишных. При этом необходимо, чтобы выключатели были одной модели, а расположение внутренних комплектующих в корпусе было симметричным. Как правило, для сборки используются изделия от одного производителя. Проверенным вариантом являются выключатели от Schneider Electric, на одном из которых и рассмотрим эту операцию.

Отвёрткой с узким жалом клавиша поддевается и извлекается из корпуса, после чего надавливанием на фронтальную часть из выключателя выталкивается диэлектрическое основание. Выдавленное основание отделяется от штатного пластикового подрозетника. С помощью той же отвёртки отщёлкиваются 4 защёлки по периметру, и основание разделяется на две части, каждая из которых симметрична относительно вертикальной оси.

Подключение проходного выключателя.

Все описанные операции проводятся и со вторым выключателем, но только для того, чтобы извлечь из него коромысло — металлические контакты и графитовый стержень. Извлечённое коромысло переворачивается вокруг своей продольной оси и устанавливается в основание первого выключателя – в готовые пазы рядом с имеющимися контактами, но в обратном направлении.

В парное гнездо вставляется и второй стержень, после чего диэлектрическое основание собирается – между двумя контактами с одной стороны устанавливается перемычка (общий контакт), две половинки складываются и защёлкиваются. По окончании сборки необходимо «прозвонить» проходной выключатель тестером при различных положениях клавиши. Соответственно, в пару этому устройству собирается ещё одно – также из двух обычных одноклавишных.

Как использовать проходной выключатель.

Маршевый выключатель – из обычного двухклавишного

Для такого способа изготовления проходного выключателя понадобится один двухклавишный. Сборка маршевого изделия для скрытой проводки наиболее просто выполняется переделкой продукции брендов Anam, Legrand или Panasonic, имеющей модульную конструкцию. Для переделки выключателя с него снимаются клавиши, после чего появляется доступ к модулям, закреплённым на направляющих в корпусе. Один из модулей нужно снять и, повернув «вверх ногами», опять установить на штатное место.

Посадку модуля необходимо точечно зафиксировать каплями термоклея, так как в таком положении его защёлки могут не совпадать со штатными пазами. Выключатель собирают в обратном порядке и получают устройство, модули которого после разворота одного из них оказываются работающими в противофазе. Поэтому с задней стороны выключателя необходимо установить перемычку между контактами с одной стороны – она будет являться общим контактом устройства. Посаженные на место две клавиши необходимо жёстко связать друг с другом, например, заполнить зазор между ними подходящим по цвету герметиком.

Материал в тему: что такое электрическая цепь.

Проходной двухклавишный выключатель

Двухклавишный маршевый выключатель предназначен для управления из нескольких мест двумя группами ламп осветительного прибора, например, ярусами люстры. Нажатие одной клавиши на выключателе подаст питание на одну группу (ярус), второй – на другую.
Изделие представляет собой два одноклавишных проходных выключателя, смонтированных в один корпус. На каждую клавишу приходится по одному входу и два выхода, итого – 6 контактов на выключатель в целом.

Таким образом, у одноклавишного и двухклавишного проходных выключателей общий принцип работы, но подключение сдвоенного устройства сложнее — фаза подаётся на оба входа первого двухклавишного выключателя, который соединяется со вторым четырьмя проводниками. Во избежание ошибок, способы подключения двухклавишных маршевых выключателей лучше изучать по схемам, вот одна из них:

Проходной двухклавишный выключатель

Собрать и установить маршевый двухклавишный выключатель своими руками возможно лишь при использовании двух переделанных устройств, смонтированных на стене рядом друг с другом и подключенных соответствующим образом.

Чтобы управлять двумя группами рожков люстры из двух различных мест понадобится четыре переделанных выключателя. Стоимость обычных устройств для сборки двухклавишных в этом случае будет превышать цену готового выключателя от производителя.

[stextbox id=’warning’]Готовое изделие выигрывает у собранного из двух переделанных в компактности и эстетичности, поэтому к самостоятельной сборке проходных двухклавишных выключателей прибегают очень редко.[/stextbox]

Из проходного – обычный выключатель

Бывают ситуации, когда нужно установить выключатель, а под рукой есть только проходной переключатель. Возникает вопрос – как переделать проходной выключатель в обычный? Не беда, можно установить проходной как обычный, никакой разницы.

Проходной переключатель, если используется один (без пары), становится обычным выключателем. В этом случае один контакт у него либо не используется, либо переключатель может переключать на выбор две линии освещения:

Схема подключения проходного переключателя для работы на две линии.  Двухклавишный проходной выключатель представляет собой два независимых проходных переключателя. Использовать два двойных проходных переключателя – всё равно что использовать четыре обычных проходных. Только разница в количестве монтажных коробок. Поэтому, если нужно переделать проходной выключатель в обычный – нужно просто не подключать один из его крайних выводов, в остальном подключать его так же, как и обычный.

Выключатель на две лампы.

В данном случае показан сдвоенный проходной выключатель (т.е.  два проходных выключателя в одном корпусе). Контакты 2 и 5 – средние, на них постоянно подается фаза. Соответственно, с контактов 3 и 4 фаза снимается после коммутации, и поступает на лампочку. И ноль на лампочку подается постоянно. Если лампочки включаются клавишами в разные стороны, то нужно просто подключить лампочку к другому выходному контакту переключателя. Для левого – не к 3, а к 6. Для правого – не к 4, а 1.

В заключении отмечу ещё одно отличие проходных выключателей от обычных. Количество проводов к проходному переключателю – не два, а три. А к перекрестному должно подводиться четыре провода. Это необходимо заранее учитывать при прокладке проводки.

Схема подключения проходного выключателя

При монтаже к проходному переключателю должно подходить 3 провода, в нашем случае к двухклавишному – 6. Не надо бояться обилия проводов, подключение одноклавишного от двухклавишного проходного выключателя отличается только тем, что двухклавишный – это фактически два одноклавишных в одном корпусе.

Цвета проводов надо четко запомнить, а лучше зарисовать на схеме, чтобы не ошибиться при монтаже. Выше в цитате приведено мнемоническое правило, которым лучше пользоваться при установке и подключении. Одеваем крышку, ставим клавиши – и подключение проходного выключателя завершено!

Схема подключения проходного выключателя

Различия между проходным и традиционным выключателем

Разница между проходным и обычным выключателем (вид сзади) По внешнему виду выключатели ничем не разнятся. Внутренняя конструкция обычного снабжена одним входом и выходом. Может иметь до трех клавиш, что позволяет управлять несколькими источниками освещения.

Чаще устанавливают возле входа в помещение. Подключение осуществляется с помощью двух клемм. Классический проходной имеет пару выходов и один вход. В этом случае электрический ток не разрывается, а перенаправляется на любой другой выход. Под корпусом изделия нанесена схема.

Интересно почитать: все о законе Ома.

Проходной одноклавишный снабжен трехжильной коммутацией и тремя клеммами с медными контактами. Это переключатель, который перенаправляет ток на другие участки. По конструкции, способу установки и типу управления выключатели могут быть:

• клавишные;
• кнопочные;
• ползунковые;
• тяговые;
• тумблерные.

Также их классифицируют в зависимости от напряжения и силы тока, степени защиты, климатических условий, в которых их устанавливают. Важно не спутать электроприбор с перекидным или перекрестным.  На клавише проходного обозначен вертикальный треугольник, в остальных он расположен в горизонтальном направлении.

Переделка устройства

Процесс переделки простого выключателя в проходной доступен каждому своими руками. Внешний его вид ничем не отличается от его собрата. На нем может быть 1 клавиша, 2 и больше. Различие этих приспособлений видно только изнутри. Проходной служит для переключения цепей, поэтому более правильно его называть переключателем. Чаще всего в домашних условиях приходится использовать обычный одноклавишный маршевый выключатель.

Подключение проходного выключателя

В больших помещениях иногда требуется устройство, имеющее несколько клавиш. Переделка заключается в добавлении контакта: вместо 2 нужно поставить 3.

Как подключить в сеть

Между парой приспособлений необходимо проложить трехжильный кабель. Фаза всегда идет к выключателю, ноль к световому прибору. В наше время делают схемы фотореле на транзисторах КТ315Б или на Q6004LT. Наша задача сделать проходной переключатель из обычного маршевого своими руками.

Для переделки нужно взять одноклавишный выключатель и двухклавишный. Желательно, чтобы они были выпущены одним производителем и имели одинаковые размеры. У двухклавишного переставляются выводы для проводов и меняются 2 клавиши на 1. Переключатель, сделанный своими руками, готов.

Он может быть: одноклавишный, оборудованный подсветкой или без нее, двухклавишный с подсветкой или без нее, трехклавишный, накладной, встроенный, промежуточный. Такие устройства, которые можно сделать своими руками, имеют некоторые недостатки: по тому, как расположены кнопки, невозможно определить, в каком положении находится само устройство, нельзя включать и выключать свет в нескольких точках одновременно.

Когда светильник не горит, непонятно, включен ли переключатель. По положению кнопки это узнать трудно. Нельзя управлять светом в нескольких местах. Например, по обе стороны кровати и при входе в спальню.

Порядок действий

Переработка обычного выключателя в проходной заключается в добавлении третьего контакта. Для этой операции нам желательно иметь два выключателя, сделанных одним производителем: на одну и на две клавиши. По размеру они не должны отличаться друг от друга.

При покупке двухклавишного устройства нужно обратить внимание, имеется ли возможность поменять клеммы местами таким образом, чтобы замыкание и размыкание каждой из цепей происходило независимо от другой.

Таким образом, одно из положений клавиши переключателя будет соответствовать включению первой цепи, другое – второй. Теперь переходим непосредственно к самой работе по переделке устройства: Ослабляем зажимы подходящих кабелей, а также винты распорок подрозетника – это нужно для того, чтобы вытащить выключатель из гнезда в стене.

Естественно, электричество при этом должно быть выключено. Желательно также определить при помощи щупа местонахождение фазы и сделать соответствующие метки на пластиковой изоляции провода. Это позволит максимально облегчить обратный монтаж приспособления. Сняв выключатель, переворачиваем его на обратную сторону, разгибаем корпусные зажимы и извлекаем электрическую часть.

При помощи обычной отвертки это можно сделать за две-три минуты. Затем толстой шлицевой отверткой вынимаем толкатели-пружинки, находящиеся в станине. Тонкой отверткой сделать это не получится. При извлечении толкателей будьте аккуратны и не торопитесь, чтобы не поломать и не погнуть элементы.

Схемы подключения.

С торцов демонтированной части выключателя имеется два зубца – их нужно поддеть при помощи шлицевой отвертки. Переходим к основному этапу процедуры. На керамической основе устройства имеется три группы контактов: общие, индивидуальные и подвижные (коромысла).

Один из контактов-коромысел должен быть развернут на 180 градусов, после чего одну контактную площадку, относящуюся к общей группе, нужно срезать (изолировать после этого не нужно). После этого ранее снятая часть изделия устанавливается на место. Затем клавишу с одинарного выключателя снимается и устанавливается на переделанное двухклавишное устройство.

[stextbox id=’info’]Если одинарного выключателя у вас нет, можно две кнопки склеить между собой. Проще всего это сделать с помощью специального пистолета. Теперь при замыкании контактов одной цепи другая повиснет в воздухе.[/stextbox]

Заключение

Рейтинг автора

Написано статей

Более подробно схемы подключения проходных выключателей и как их сделать своими руками описаны в статье Управление освещением из нескольких мест. Если у вас остались вопросы, можно задать их в комментариях на сайте. А также в нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессионалов. Для этого приглашаем читателей подписаться и вступить в группу.

В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию во время подготовки материала:

www.samelectrik.ru

www.votetoremont.ru

www.electric-220.ru

www.samelectric.ru

www.aqua-rmnt.com

www.electricvdele.ru

www.knigaelektrika.ru

Предыдущая

ПрактикаВарианты схем подключения проходных выключателей

Следующая

ПрактикаЛучшие способы проверки датчика Холла

Что такое сетевой коммутатор и как он работает?

В связи с увеличением числа подключенных к Интернету устройств в современном домашнем хозяйстве потребность в большем количестве портов LAN становится распространенной проблемой. Хотя точки доступа Wi-Fi заботятся о мобильных устройствах, таких как телефоны и планшеты, проводное соединение по-прежнему предпочтительнее для компьютеров, игровых консолей, смарт-телевизоров и важных устройств IoT, которые должны работать 100% времени.

Маршрутизаторы

часто имеют от трех до пяти портов LAN. Но что, если вам нужно больше? Здесь в игру вступает изящное устройство, известное как сетевой коммутатор. Давайте поговорим об этом!

Что такое сетевой коммутатор?

Сетевой коммутатор — это многопортовый сетевой мост, который пересылает пакеты данных через аппаратный адрес (MAC) на клиентских устройствах. Некоторые специальные коммутаторы также передают данные через сетевой уровень (IP), что еще больше расширяет возможности управления и функциональности сети.

По сути, сетевой коммутатор — это устройство, которое вы подключаете к маршрутизатору, чтобы предоставить больше портов локальной сети, чтобы вы могли добавить в свою сеть больше устройств с доступом в Интернет.

Сетевой коммутатор также часто используется для организации множества клиентских устройств (компьютер, Smart TV, игровая консоль, устройство IoT и т. д.) в более крупной сети. Наличие организованного кластера небольших сетей в более крупной сети может помочь вам быстрее управлять всей вашей настройкой, обеспечить лучшую безопасность и уменьшить количество единых точек отказа в системе.

Управляемые и неуправляемые коммутаторы

Существует две классификации сетевых коммутаторов: управляемые и неуправляемые. Первым и наиболее распространенным типом сетевого коммутатора является неуправляемый коммутатор.

Неуправляемый сетевой коммутатор — это коммутатор, который работает на уровне 2 (уровень канала передачи данных) модели OSI, используя MAC-адреса для пересылки пакетов данных на предполагаемое клиентское устройство. Неуправляемый коммутатор — это эффективный и недорогой вариант для домашних установок с ограниченным бюджетом. Это устройство plug-and-play, которое не требует дополнительной настройки. Если вы планируете построить домашнюю сеть, скорее всего, вам нужен неуправляемый коммутатор.

Вот изображение обычного неуправляемого коммутатора, который вы обычно найдете дома:

Что касается предприятий и более крупных систем умного дома, добавление управляемого коммутатора позволит вам настроить сеть быстрее и удобнее.

Управляемый коммутатор — это сетевой коммутатор, работающий на третьем уровне (сетевом уровне) модели OSI. Он может пересылать пакеты данных через MAC-адреса, а также имеет возможность маршрутизировать данные через таблицу IP-маршрутизации, что позволяет лучше контролировать всю сеть.

Вот изображение управляемого коммутатора уровня предприятия:

Кредит изображения: Индхрадхануш/Викимедиа

Управляемые коммутаторы

намного дороже, чем обычные неуправляемые коммутаторы. Благодаря своим возможностям маршрутизации управляемые коммутаторы могут создавать виртуальные локальные сети (сокращенно VLAN), потенциально заменяя собой все другие неуправляемые коммутаторы. Сетевые администраторы могут просто создавать виртуальные соединения между клиентскими устройствами и назначать их группе или VLAN.

Коммутаторы с поддержкой PoE

Изображение предоставлено: Олли Ниемитало/Викимедиа

С 2003 года PoE (Power over Ethernet) используется на различных сетевых устройствах. Сегодня некоторые сетевые коммутаторы предлагают возможности PoE, которые делают установку устройств IoT и другого оборудования быстрее, проще и безопаснее.

PoE — это режим подачи постоянного напряжения на маломощные устройства по кабелю локальной сети или, точнее, по кабелю Ethernet. Благодаря сетевому коммутатору с поддержкой PoE устройствам с низким энергопотреблением, подключаемым к коммутатору, больше не потребуется выделенный источник питания. Это устраняет необходимость в дополнительных розетках, уменьшает количество кабелей и делает установку аккуратной, когда скрыть кабели невозможно. Коммутатор с поддержкой PoE также более безопасен, поскольку выходная мощность невелика и управляется интеллектуально, что позволяет непрофессионалам самостоятельно устанавливать устройства.

В настоящее время на рынке существует два стандарта PoE. Это PoE и PoE Plus. Единственная разница между ними заключается в их максимальной выходной мощности. Обычный PoE может выдавать максимум 12,95 Вт, а PoE Plus может выдавать до 25,5 Вт. Даже при обычном PoE есть устройства, которые вы можете запитать, такие как IP-камера, Raspberry Pi, небольшой динамик и различные домашние датчики.

Если вы когда-либо покупали сетевой коммутатор, вы, возможно, были озадачены тем, почему коммутаторы могут иметь радикальные различия в цене. Возможно, вы видели сетевые коммутаторы с одинаковым количеством портов со значительным разрывом в цене или даже с тем, что 8-портовый коммутатор дороже, чем 16-портовый.

Помимо того, что обсуждалось ранее, еще одним важным фактором, влияющим на цену, является скорость порта. Кабели RJ45 (кабели Ethernet), маршрутизаторы, модемы и скорость вашего интернета по подписке имеют разные возможности пропускной способности. Таким образом, чтобы не создавать узких мест в сети, вам необходимо использовать правильные кабели, разъемы и порты в вашей домашней сети.

Вот таблица скоростей общих портов, используемых сегодня:

Наиболее распространенными скоростями портов, используемых сегодня, являются порты Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, в то время как 10 Gigabit Ethernet быстро набирает популярность. Возможно, вы даже начнете видеть несколько гигабитных портов 2,5G.

Если у вас ограниченный бюджет, наличие коммутатора с портом(ами) восходящей связи должно сэкономить вам деньги. Все порты коммутатора не обязательно должны иметь одинаковую скорость; некоторые могут быть быстрее, а другие медленнее. Важно, чтобы порт, подключающийся к вашему маршрутизатору и серверу, был самым быстрым.

Какой сетевой коммутатор вам подходит?

Сетевой коммутатор является одним из основных сетевых устройств, обычно используемых в различных сетевых конфигурациях. Если вы планируете настроить локальную сеть с безопасностью и надежностью кабельного соединения, вам следует подумать о поиске подходящего сетевого коммутатора.

Часто в первую очередь вы думаете о том, сколько портов вам нужно. Вам может понадобиться всего несколько прямо сейчас, но что, если вам понадобится больше в ближайшем будущем? Всегда покупайте коммутатор с большим количеством портов, чем вам нужно.

После выбора номера порта вам также может понадобиться подумать о том, насколько быстрым должен быть каждый порт коммутатора. Коммутатор, полный гигабитных портов Ethernet, может быть привлекательным, но и дорогим. Подумайте о покупке коммутатора с одним или парой гигабитных восходящих портов, если вам действительно нужна более высокая пропускная способность. Наличие коммутатора только с несколькими портами Fast Ethernet обычно подходит для домашних настроек.

Затем вы можете решить, нужен ли вам управляемый или неуправляемый коммутатор. Если вы строите бюджетную домашнюю сеть и технически не разбираетесь в сетях, то одного или двух неуправляемых коммутаторов должно хватить. Для более крупных корпоративных сетей вам всегда потребуется комбинация управляемых и неуправляемых коммутаторов.

Наконец, подумайте, должны ли ваши коммутаторы поддерживать PoE. Если вы строите умный дом, оснащенный домашними датчиками, камерами наблюдения и целым рядом устройств IoT, вам необходим коммутатор с поддержкой PoE. Обычный коммутатор подойдет, если вы создаете простую сеть с ограниченным бюджетом.

Что такое сетевой коммутатор?

Сетевой коммутатор определяется как аппаратный компонент, отвечающий за ретрансляцию данных из компьютерной сети в конечную точку назначения посредством коммутации пакетов, идентификации MAC-адреса и системы многопортового моста. В этой статье объясняется, как работает сетевой коммутатор, его типы и способы применения.

Содержание

• Что такое сетевой коммутатор?
• Как работает сетевой коммутатор?
• Типы сетевых коммутаторов
• 5 основных способов использования сетевого коммутатора

Что такое сетевой коммутатор?

Сетевой коммутатор — это аппаратный компонент, отвечающий за ретрансляцию данных из сетей в конечную точку назначения посредством коммутации пакетов, идентификации MAC-адресов и системы многопортового моста.

Стандартный сетевой коммутатор Cisco | Источник

Сетевой коммутатор подключает и передает пакеты данных к устройствам в локальной сети (LAN) и от них. В отличие от маршрутизатора коммутатор распределяет информацию только на одно устройство, для которого он был разработан, включая какой-либо другой коммутатор, маршрутизатор или компьютер пользователя, а не на несколько устройств в сети.

В настоящее время сети имеют решающее значение для поддержки компаний, предоставления подключенных услуг и обеспечения совместной работы, среди прочего. Поскольку они связывают устройства, которые совместно используют ресурсы, сетевые коммутаторы являются жизненно важным компонентом всех сетей.

Сетевой коммутатор работает на уровне канала передачи данных 2 архитектуры Open Systems Interconnection (OSI). Он принимает пакеты от точек доступа, подключенных к физическим портам, а затем отправляет их только через порты, идущие к целевому устройству.

Они также могут функционировать там, где маршрутизация происходит на сетевом уровне 3. Коммутаторы являются стандартными компонентами в сетях Ethernet, оптоволоконных каналах, InfiniBand и сетях с асинхронным режимом передачи (ATM), и это лишь некоторые из них. Однако в настоящее время большинство коммутаторов используют Ethernet.

Сетевой коммутатор соединяет сетевые устройства (принтеры, компьютеры и беспроводные устройства/точки доступа) и позволяет пользователям обмениваться пакетами данных. Коммутаторы могут быть как аппаратными, так и программными виртуальными устройствами, управляющими физическими системами. В современных сетевых системах коммутаторы составляют основную часть сетевого оборудования.

Они соединяют настольные ПК, промышленное оборудование, точки беспроводного доступа и специальные устройства Интернета вещей (IoT), включая системы ввода карт для Интернета.

Они соединяют машины в центрах обработки данных, на которых работают виртуальные машины (ВМ), и большинство серверов и устройств хранения. В сетях поставщиков телекоммуникационных услуг они передают огромные объемы данных.

Подробнее: Что такое сетевое оборудование? Определение, архитектура, проблемы и передовой опыт

Как работает сетевой коммутатор?

Сетевой коммутатор может работать тремя способами:

• Пограничные коммутаторы, также известные как коммутаторы доступа: Они обрабатывают входящий и исходящий трафик в сети. Пограничные коммутаторы связывают различные устройства, включая персональные компьютеры и точки доступа.
• Коммутаторы агрегации: Коммутаторы для агрегации или распространения расположены на дополнительном промежуточном уровне. Они подключаются к граничным коммутаторам, которые могут передавать трафик от одного коммутатора к другому или до основных коммутаторов.
• Базовые коммутаторы: Магистральная сеть состоит из этих коммутаторов. Базовые коммутаторы связывают пограничные коммутаторы или коммутаторы агрегации, пограничные сети устройств или потребителей с сетями в центрах обработки данных, а маршрутизаторы — с локальными сетями организаций.

Как показано ниже, сетевой коммутатор представляет собой многопортовый мост для сетей, работающих на уровне подключения к данным модели OSI 2. Он отвечает за передачу данных с использованием адресов управления доступом к среде (MAC). Некоторые коммутаторы могут пересылать данные на сетевой уровень (т. е. уровень 3), поскольку они оснащены функциями маршрутизации. Коммутаторы уровня 3, часто называемые многоуровневыми коммутаторами, являются примерами таких коммутаторов.

Сетевой коммутатор является частью уровня 2 модели OSI

Когда кадры отправляются на MAC-адрес, не распознаваемый инфраструктурой коммутатора, они рассылаются на все порты коммутационного домена для доставки назначенному получателю. . Насыщение также происходит в кадрах, используемых для широковещательной и многоадресной рассылки. В рамках архитектуры OSI функция лавинной рассылки BUM преобразует коммутатор в канальный уровень или устройство уровня 2. Затопление BUM относится к лавинной рассылке неизвестного одноадресного, широковещательного и многоадресного трафика.

Коммутаторы являются важными компонентами любой сети. Они связывают несколько устройств в одной и той же сети в помещении, таких как ПК, принтеры, точки беспроводного доступа и серверы.

Коммутатор позволяет связанным устройствам передавать данные и взаимодействовать друг с другом. Когда устройства подключены к коммутаторам, они отмечают информацию об управлении доступом к среде (MAC) устройства. Этот адрес представляет собой код, хранящийся в сетевой карте устройства (NIC), которая является частью устройства, которая подключается к коммутатору через кабель Ethernet.

MAC-адрес определяет, какое связанное устройство отправляет исходящие пакеты и адреса, по которым должны быть доставлены входящие пакеты. В отличие от IP-адреса сетевого уровня 3, который может назначаться устройству спорадически и меняться со временем, MAC-адрес используется для постоянной идентификации физического конечного устройства. Когда устройство передает пакет другому устройству, он достигает коммутатора, который сканирует заголовок пакета, чтобы выяснить, что делать дальше.

Проверяет адрес получателя и передает пакет устройствам через соответствующие порты. Многие коммутаторы оснащены полнодуплексными функциями, чтобы свести к минимуму вероятность коллизий сетевого трафика. Это дает пакетам всю полосу пропускания соединения между устройством и коммутатором.

Несмотря на то, что коммутаторы обычно выполняют функции на уровне 2, они могут работать и на уровне 3. Это необходимо для создания виртуальных локальных сетей (VLAN), т. е. логических сетевых сегментов, выходящих за пределы подсетей. Трафик должен проходить между коммутаторами для перемещения из одной подсети в другую, что упрощается благодаря их встроенным возможностям маршрутизации.

Подробнее: Что такое управление сетью? Определение, ключевые компоненты и рекомендации

Типы сетевых коммутаторов

Доступны сетевые коммутаторы различных типов и категорий для различных вариантов использования. К ним относятся: 

Типы сетевых коммутаторов

1. Управляемые коммутаторы

Управляемые коммутаторы, которые чаще всего используются в коммерческих и корпоративных условиях, обеспечивают большую емкость и возможности для ИТ-специалистов. Для настройки управляемых коммутаторов используются интерфейсы командной строки. Они позволяют использовать простые агенты протокола управления сетью, которые предоставляют информацию для устранения неполадок в сети.

Администраторы также могут использовать их для создания виртуальных локальных сетей, чтобы разделить локальную сеть на более мелкие части. Управляемые коммутаторы значительно дороже неуправляемых из-за их дополнительных функций.

2. Неуправляемые коммутаторы

Самые простые коммутаторы — это неуправляемые коммутаторы с установленной конфигурацией. Неуправляемый коммутатор просто расширяет Ethernet-соединения локальной сети, обеспечивая дополнительные интернет-соединения с локальными устройствами. Неуправляемые коммутаторы используют MAC-адреса устройств для передачи данных туда и обратно. Обычно они работают по принципу plug-and-play, что означает, что у пользователя есть несколько альтернатив на выбор.

Эти коммутаторы могут иметь настройки по умолчанию для таких аспектов, как качество обслуживания, но их нельзя изменить. Неуправляемые коммутаторы относительно дешевы, но плохие возможности делают их непригодными для многих корпоративных приложений.

3. Коммутаторы Power over Ethernet (POE)

Возможности PoE теперь доступны на некоторых сетевых коммутаторах, что делает установку устройств IoT и другого оборудования быстрее, проще и безопаснее. PoE — это метод подачи постоянного тока на маломощные устройства по проводу локальной сети. Для устройств с низким энергопотреблением, подключенных к сетевому коммутатору с поддержкой PoE, больше не требуется источник питания. Когда скрыть соединения невозможно, это позволяет избежать необходимости в дополнительных розетках и делает установку более эффективной. Коммутатор с поддержкой PoE также более безопасен, поскольку выходная мощность невелика и управляется разумно.

4. Коммутаторы локальной вычислительной сети (LAN)

Коммутаторы локальной вычислительной сети или коммутаторы локальной вычислительной сети обычно используются для связи мест во внутренней локальной сети компании. Его также называют коммутатором Ethernet или коммутатором данных. Эффективное распределение полосы пропускания предотвращает перекрытие пакетов данных при их перемещении по сети. Прежде чем направить доставленный пакет данных по назначению, коммутатор LAN доставляет его. Эти коммутаторы уменьшают перегрузку сети или узкие места, отправляя пакет данных исключительно тому получателю, которому он предназначен.

5. Интеллектуальные коммутаторы

Управляемые коммутаторы называются интеллектуальными или интеллектуальными коммутаторами, если они имеют характеристики, выходящие за рамки неуправляемого коммутатора, но меньшие, чем у обычного управляемого коммутатора. Поэтому они более совершенны, чем неуправляемые коммутаторы, но дешевле, чем полностью управляемые.

Другие альтернативы, такие как VLAN, могут не предлагать столько функций, сколько полностью управляемые коммутаторы. Однако, поскольку они менее затратны, они могут подойти для небольших сетей с ограниченным бюджетом и меньшими требованиями к функциям.

6. Модульные коммутаторы

Модульные коммутаторы позволяют добавлять модули расширения по мере необходимости, обеспечивая большую гибкость по мере роста сети. Модули расширения для беспроводного подключения, брандмауэры и сетевой анализ — вот некоторые примеры опций расширения для конкретных приложений.

Возможны дополнительные соединения, источники питания и охлаждающие вентиляторы. Однако эти коммутаторы значительно дороже стационарных и часто используются в крупных сетях. В большинстве случаев они также включают возможности уровня 3 (в дополнение к уровню 2), что позволяет им работать в качестве сетевых маршрутизаторов.

Подробнее: Что такое ячеистая сеть? Значение, рабочие типы и приложения в 2022 году

7. Коммутаторы с фиксированной конфигурацией

Коммутаторы с фиксированной конфигурацией имеют фиксированное количество портов и часто не расширяются, что делает их доступными с течением времени. Это самые распространенные переключатели на рынке. Они имеют предопределенное количество портов Ethernet, например, 8 гигабитных портов, 16 портов, 24 порта и 48 портов, среди прочих. Они могут иметь самые разные порты (по скорости и подключению). Однако скорость порта обычно составляет 1 Гбит/с (как минимум), а варианты подключения — либо проводные электрические порты (RJ45), либо оптоволоконные порты.

8. Стекируемые коммутаторы

Стекируемые коммутаторы позволяют оптимизировать вашу сеть, а также повысить ее надежность. С настоящим стекируемым коммутатором эти кластеры коммутаторов функционируют как единый коммутатор, управляемый одним агентом SNMP/RMON, одним доменом, только одним интерфейсом командной строки (CLI) или веб-интерфейсом.

Возможность создавать группы агрегации каналов, охватывающие несколько устройств в стеке, передавать зеркальный трафик от одного компонента к другому в стеке и настраивать качество обслуживания (QoS), охватывающее все устройства, — все это преимущества использования этих типов коммутаторов для подключения. .

9. Коммутаторы третьего уровня

Коммутаторы являются частью уровня 2 модели OSI. Они функционируют на уровне сети передачи данных, и их основная задача заключается в максимально быстрой пересылке кадров Ethernet с одного порта на другой. Поскольку они работают на сетевом уровне модели OSI, эти коммутаторы называются коммутаторами уровня 3. Коммутатор уровня 3 представляет собой гибрид устройств уровней 2 и 3. Их программное обеспечение более сложное, чем традиционные коммутаторы уровня 2, и они могут запускать протоколы динамической маршрутизации.

10. Коммутаторы для центров обработки данных

Популярность центров обработки данных в последние годы резко возросла. Почти все крупные организации объединяют свои ИТ-активы и сети в несколько крупных центров обработки данных для упрощения администрирования, управления и по другим причинам. В результате коммутаторы центров обработки данных должны обладать такими функциями, как высокая скорость, огромная емкость портов, низкая задержка, поддержка виртуализации, безопасность и QoS, среди прочего.

Линейка устройств Cisco Nexus — отличный пример коммутаторов для центров обработки данных. Эти коммутаторы идеально подходят для реализации концепции программно-определяемой сети (SDN) и обеспечения виртуализации и программируемости.

11. Коммутаторы с оптоволоконными портами

Разъем RJ45 подключается к стандартному кабелю Ethernet и является наиболее распространенным интерфейсом коммутатора. Во многих случаях вам потребуется использовать оптоволоконное соединение, чтобы расширить возможности подключения за пределы 100-метрового предела стандартных кабелей Ethernet. Коммутаторы с оптоволоконными портами часто имеют порты RJ45 и дополнительные оптоволоконные порты для подключения к оптоволоконным соединениям.

Съемные волоконно-оптические порты малого форм-фактора — так они называются. В большинстве случаев оптоволоконные порты используются для подключения к другим удаленным коммутаторам, расположенным либо внутри одного здания, либо на объектах, расположенных на расстоянии нескольких километров друг от друга.

12. Переключатель клавиатуры, видео и мыши (KVM)

Этот переключатель позволяет подключить несколько компьютеров к клавиатуре, мыши или монитору. Эти переключатели часто используются для управления группами серверов при отключении кабелей от рабочего стола. KVM-переключатель — отличный интерфейс для пользователя, который хочет управлять многими машинами с одной консоли. Горячие клавиши клавиатуры обычно могут быть настроены на эти устройства, что позволяет быстро переключаться между ПК. Удлинитель KVM может увеличить радиус действия коммутатора на несколько сотен футов для передачи видеосигналов DVI, VGA или HDMI.

Подробнее: Как подготовить сети к облачной эре с помощью SD-WAN

5 основных вариантов использования сетевого коммутатора

При развертывании сетевых коммутаторов ИТ-менеджеры должны помнить о следующих вариантах использования и приложениях:

Использование сетевого коммутатора

1. Установите соединение с несколькими различными хостами

Сетевой коммутатор может иметь бесконечное количество портов для подключения кабелей, что полезно в звездообразной топологии. Кроме того, коммутаторы подключают множество компьютеров к сетевой системе. Независимо от того, расположены ли компьютеры в другом конце комнаты или в другом конце света, основная функция сетевого коммутатора — эффективно перемещать пакеты данных с одного компьютера на другой. Это верно независимо от физического расстояния между устройствами. Несколько других устройств помогают передавать данные по маршруту, но коммутатор является важнейшим компонентом сетевой архитектуры.

Каждый порт сетевого коммутатора имеет один и тот же механизм пересылки или фильтрации. Пользователи могут иметь несколько портов, связывающих каждый коммутатор путем каскадного соединения нескольких коммутаторов вместе, каждый из которых может быть настроен и управляться индивидуально в группе.

2. Разгрузка сетевого трафика

Использование коммутаторов для разгрузки трафика в аналитических целях является обычным явлением. Коммутаторы в сети могут помочь регулировать различные типы сетевого трафика, например трафик, входящий и исходящий из сети, а также подключение многих сетевых устройств, таких как персональные компьютеры и точки беспроводного доступа. Ключевым понятием в этом отношении является «переадресация».

Переадресация — это процесс маршрутизации сетевого трафика от одного устройства, подключенного к одному порту сетевого коммутатора, на другое устройство, подключенное к другому порту коммутатора. Этот процесс начинается, когда одно устройство подключается к одному порту, и заканчивается, когда другое устройство подключается к другому порту коммутатора.

Это полезно для сетевой безопасности, поскольку позволяет расположить коммутатор перед маршрутизатором глобальной сети (WAN) перед отправкой трафика в LAN. Также похоже, что использование сетевых коммутаторов упростит обнаружение вторжений, анализ производительности и настройку брандмауэров. Перед отправкой данных в анализатор пакетов или систему обнаружения вторжений, например, зеркалирование портов может помочь создать зеркальную копию информации, проходящей через коммутатор. Это происходит до того, как информация будет отправлена ​​адресату. Это поможет в дальнейшем анализе.

3. Оптимизация полосы пропускания LAN

Сетевые коммутаторы делят сеть LAN на множество доменов коллизий, каждый со своим широкополосным соединением, что приводит к увеличению полосы частот LAN. При передаче кадров сетевые коммутаторы могут генерировать неизменный прямоугольный электрический сигнал.

Коммутаторы — это устройства, функционирующие одновременно на нескольких уровнях модели OSI, таких как каналы передачи данных, сети или транспортные уровни. Многоуровневые коммутаторы — это устройства, которые работают на многих уровнях одновременно. Эффективное переключение требуется для обработки возросшего сетевого трафика от видео и других приложений, интенсивно использующих полосу пропускания, большего количества пользовательских устройств и большего количества пакетов, предназначенных для серверов и облачных хранилищ. Любая малая или средняя фирма может использовать коммутацию LAN для поддержания скорости и надежности, которые нужны пользователям.

4. Заполните таблицу MAC-адресов

Будучи устройством уровня 2, коммутатор будет основывать все свои решения на данных, содержащихся в заголовке L2. В зависимости от источников и пунктов назначения MAC-адресов коммутаторы будут определять путь пересылки. Создание базы данных MAC-адресов, которая сопоставляет каждый из портов коммутатора с MAC-адресами подключенных устройств, является одной из задач коммутатора.

База данных MAC-адресов изначально пуста, и когда коммутатор получает данные, он проверяет поле исходного MAC-адреса входящего кадра. Он заполняет базу данных MAC-адресов исходными MAC-адресами и портом коммутатора, собирающим пакет. Коммутатор в конечном итоге будет иметь полностью заполненную таблицу MAC-адресов, поскольку каждое подключенное устройство что-то доставляет. Затем можно использовать эту таблицу для разумного продвижения кадров в желаемое место.

5. Включите фильтрацию MAC-адресов и другие функции управления доступом

Наконец, давайте обсудим сценарий использования сетевых коммутаторов для фильтрации. Эта функция указывает, что коммутатор никогда не будет пересылать кадр обратно из того же порта, через который он был получен. Можно использовать фильтр MAC-адресов, чтобы предотвратить подключение определенных узлов. Этого можно добиться путем фильтрации MAC-адресов Ethernet-уровня источника и получателя на исходном (входящем) порту коммутатора.

В зависимости от ваших потребностей в управлении доступом к сети фильтрующий MAC-адрес может быть одноадресным, многоадресным или широковещательным. Когда коммутатору необходимо передать фрейм, он копируется и отправляется на все порты коммутатора, кроме того, который его получил. Хост редко отправляет кадр с пунктом назначения в качестве своего собственного MAC-адреса. Это часто происходит из-за неправильной ситуации или злонамеренности хоста. Когда это происходит, коммутатор в любом случае просто отбрасывает кадр.

Подробнее: Как работает пограничная сеть и что ее ждет в будущем? Тереза ​​Лановиц из AT&T отвечает

Вывод

Глобальный спрос на сетевые коммутаторы постоянно растет, чтобы поддерживать эру удаленного подключения и развития Интернета вещей. Глобальные трекеры IDC обнаружили, что мировой рынок коммутаторов увеличился на 7,5% в третьем квартале 2021 года. Это также связано с более широким внедрением облачных вычислений, поскольку сетевые коммутаторы помогают организовывать, поддерживать и стабилизировать распределение ресурсов в крупномасштабном облаке. вычислительные среды. В ближайшие несколько лет этот спрос еще больше возрастет, поэтому важно знать, как работают сетевые коммутаторы.