Выключатель проходной трехклавишный: купить по цене 2207.00 руб. в Москве

Содержание

Чем отличаются выключатели проходной, обычный и перекрестный

   Помнится, еще за времена Союза выбора выключателей практически не было. Хотя, конечно, к их качеству никаких претензий нельзя выдвинуть. На сегодняшний день дело состоит совершенно по-другому ассортимент просто колоссальный. При этом, как по дизайну, по фирмам-производителям, так и по функциональности. Именно о функциональности пойдет речь в данной статье. В общем, в случаи, если Вам необходимо купить выключатели для квартиры, дома или же офиса, для правильного выбора необходимо немного разобраться с их возможностями. Говоря глобально, все выключатели можно поделить на три вида, а именно:

  • обычные,
  • проходные,
  • перекрестные или же по-другому сказано промежуточные.

На первый взгляд отличить их просто невозможно, однако функциональность данных выключателей сильно разнится.

Обычные выключатели

   С обычными выключателями знаком каждый из нас. И ни для кого не является секретом, что они бывают, как одно- и двух-, так и трехклавишные. Конечно, встречаются и обычные выключатели, у которых количество клавиш больше, но это, как исключение, чем правило. Что же прячется за количеством клавиш? А дело все в том, что каждая отдельная клавиша служит выключателем для одной электрической точки. К примеру, у Вас в квартире висит одна люстра с тремя и больше лампочками, и Вы желаете, что бы была возможность их включать посекционно. Именно в таком случаи необходимо купить обычный выключатель с таким количеством клавиш, на сколько Вы желаете разбить секций освещения. Так же можно предложить такой пример: освещение в частном доме, когданеобходимо сделать с одной точки возможность включать свет в коридоре, на улице, и в гараже. В таком случаи также подойдет обычный треклавишный выключатель. В принципе, на сегодняшний день, в продаже есть специальный рамки, благодаря котором Вы без труда сможете объединить практически любой количество одноклавишных выключателе. Но в таком случаи для каждого выключателя необходимо монтировать электрическую коробку. А это, согласитесь, совсем не удобно.

   Что касается управления обычными выключателями, так оно совершается от одной точки включения или выключения источника света. Как видно на схеме, то обычный выключатель служит простым замыкаемым фазы или наоборот просто разрывает ее. Данный вариант самый простой и распространенный.

Проходные переключатели

   Следующим тип по функциональности идет проходной выключатель. По сути, если правильно его называть так он не выключатель, а скорее всего переключатель. Так, как он не только служит как выключатель света, но и еще можете переключать его. Купить проходной выключатель необходимо в том случаи, если Вам необходимо иметь управление над двумя точками. Например, у Вас в помещении длиный коридор, и в двух его концах Вы желаете управлять светом одной люстры. Также, проходной выключатель, на сегодняшний день, стали ставить в спальнях при входе и возле кровати. Это делают для комфорта, что бы была возможность при входе, например, включать свет в спальне, а уже лежа на кровати его выключать. Согласитесь довольно удобно. Что касается классификации, то проходные выключатели имеют такую же как и у обычных одно-, двух-, треклавишные. Внизу Вы можете ознакомиться со схемой подключения проходных выключателей.

Перекрестные переключатели

   Последним видом переключателя является перекрестный или как его еще называют промежуточный. Данные выключатели смогут дать возможность управлять светом из трех и больше точек. К примеру, возьмем ту же спальню, но возле кровати сделаем ни один выключатель, а два по обеим сторонам. Таким образом, мы делаем управление одной точкой света тремя выключателями.

Данная возможность осуществляется благодаря конструктивной особенности перекрестных выключателей, а именно наличие 5 клемм подключений, из которых:

  • 2 связываются с первым переключателем,
  • 2 связываются со вторым,
  • а 5-ая дает возможность управлять из трёх мест, так сказать, она является транзитом.

В случаи если необходимо в квартире организовать управление точкой света из четырех мест, тогда в таком случаи необходимо устанавливать два перекрестных выключателя. В низу на схеме Вы можете ознакомиться с работой перекрестного выключателя.

принцип работы, схема подключения переключателя

Рост цен на электроэнергию заставил людей задуматься о необходимости экономии. Использовать простые выключатели для освещения лестниц в многоквартирных и в частных домах с несколькими этажами не очень удобно. Это связано с тем, что приходится возвращаться к месту установки устройства. Для повышения комфорта в таких местах часто используется проходной выключатель на 3 точки.

Принцип работы устройства

Внешне это устройство практически не отличается от классического. Однако схема подключения проходных выключателей из 3 мест несколько сложнее. Различие между ними заключается в количестве контактов. Если у обычного прибора их два, то у проходного — три. При этом два из них являются общими. Следует помнить, что во всех схемах подсоединения используется минимум два таких устройства.

Принцип работы переключателя проходного типа довольно прост — после нажатия на клавишу контакт входа замыкается с одним из выходов. Таким образом, выключатель проходного типа имеет сразу два рабочих положения, а промежуточные — отсутствуют. Так как во время работы устройства происходит простое переключение контактов, то его можно отнести к группе переключателей.

Работать с изделиями известных брендов проще, так как на их корпусе есть схема подключения. Дешевые китайские устройства, с этой точки зрения, менее привлекательны и при их подсоединении придется прозвонить клеммы. Некоторые производители во время изготовления могут спутать контакты и при неправильном подключении схема не будет работать.

Чтобы прозвонить проходной переключатель, можно использовать стрелочный либо цифровой прибор. Если применяется цифровой, то его предстоит перевести в соответствующий режим, который используется для определения короткозамкнутых участков электроцепей. При замыкании клемм электронный прибор подаст звуковой сигнал, а указатель стрелочного должен отклониться до упора вправо.

Прибор, с помощью которого можно управлять освещением из трех точек, позволит сделать систему уличного и внутридомового освещения практичной. Также он может стать отличным выбором для владельцев частных многоэтажных домов. Этот вариант управления светильниками вполне может использоваться и в помещениях, имеющих несколько спальных мест, чтобы выключать свет, не вставая с кровати.

Рекомендации по подсоединению

В продаже можно найти переключатели с одной и двумя клавишами. Отличаются они количеством контактов.

Для подключения потребуются следующие устройства и материалы:

  • Переключатели проходного и перекрестного типа.
  • Провода.
  • Светильники.

Соединение двух выключателей

Схема переключателя света с двух мест довольно проста, реализовать ее сможет даже новичок. На выход одного выключателя требуется подать фазу, а входная клемма второго устройства подключается к проводу светильника. Второй контакт люстры должен быть соединен с нулевым проводником. Осталось лишь подключить выводы N 1 и N 2 проходных выключателей.

Следует помнить, что в соответствии с современными требованиями электропроводка должна располагаться на расстоянии в 15 см от потолка. Концы проводов выводятся в монтажные коробки, а между собой проводники соединяются с помощью колодок. Подключение выключателей проходного типа для управления светильниками из двух мест не должно вызвать проблем. А вот схема подключения переключателя из трех мест уже более сложная в реализации, но и с ней можно разобраться начинающим электрикам.

Управление из трех точек

В такой ситуации устройств проходного типа будет уже недостаточно и придется приобрести перекрестный. Он оснащен двумя клеммами входа-выхода и позволяет переключать сразу 2 контакта. Хотя схема проходного выключателя с трех мест и является более сложной, в принципе ее работы можно разобраться довольно быстро.

Для реализации такой схемы необходимо выполнить несколько действий:

  • Нулевой проводник соединяется с одной из клемм светильника.
  • Фазу следует подключить к входному контакту одного из переключателей проходного типа.
  • Свободная клемма люстры соединяется с входом второго проходного переключателя.
  • Два выхода выключателя проходного типа подсоединяются к 2 клеммам перекрестного выключателя. Аналогичным образом выполняется соединение свободных контактов второго проходного переключателя.

При необходимости эту схему можно изменить, добавив новые точки управления. Для решения поставленной задачи предстоит увеличить количество выключателей перекрестного типа, устанавливая их между проходными.

Монтаж двухклавишного устройства

Проходные двухклавишные выключатели используются для управления двумя лампами. Это стало возможным благодаря увеличению количества контактов до 6. При работе с этими устройствами в первую очередь необходимо определить общую клемму. Перезванивается двухклавишный переключатель аналогично одноклавишному.

Фаза должна подключаться на выходные клеммы переключателей, а их вторые выходные контакты соединяются с проводом каждой лампы. Два выхода проходных выключателей соединяются между собой. Эта схема может использоваться для управления освещением из двух мест. Если необходимо добавить третью точку, то придется приобрести перекрестный выключатель. Внимательно изучив каждую из этих схем, можно быстро разобраться в принципе их работы.

Использование двухклавишных переключателей менее практично и при этом требует больших затрат. Чаще всего достаточно подключить устройство с одной клавишей. Такие схемы подсоединения довольно просты, и даже обладая минимальными знаниями в электрике, их можно довольно легко реализовать на практике.

Проходной выключатель — схема подключения. Подробная инструкция подключения двухклавишных и трехклавишных проходных выключателей. Видео

Зачем необходим проходной выключатель?

   Вопрос экономии электроэнергии сегодня стоит остро и в этом помощь может оказать проходной выключатель. Как? Мы заходим в подъезд, включаем свет, а на своем этаже гасим освещение другим выключателем. И наоборот. Выходя из дома на улицу, у себя на площадке свет включается, а внизу убирается. В таких случаях используют проходной выключатель, выполняющий функции переключателя.

Подключение проходного выключателя двухклавишного и трехклавишного — Фото

   Схема подключения проходного выключателя выбирается исходя из числа точек управления. А их может быть несколько:

  • на каждой площадке многоэтажного дома,
  • в длинном коридоре на выходе из нескольких комнат.

Как подключить проходной выключатель, мы и расскажем сегодня в этой статье.

   Простой выключатель содержит всего две контактные клеммы с двумя подводимыми проводами.

   Проходной выключатель — называемый переключателем цепей — имеет три клеммы и к нему подходят три провода. Чтобы включать и выключать свет из большего числа мест, нужны так называемые перекрестные выключатели, имеющие четыре контакта и четыре подходящих провода. Надо сказать, что так подключаются не только лампы (накаливания, люминесцентные, энергосберегающие), но и любые электрические приборы, требующие управления из разных мест.

Немного теории о проходных выключателях

   Назначение проходного выключателя состоит в переключении электрических цепей. Сравним устройство обычного двойного выключателя, используемого в простом подключении и одноклавишного проходного выключателя.

Схема подключения проходного выключателя с двумя точками управления — Фото

   В обоих случаях мы имеем по три контакта и три подходящих провода, и происходит простое переключение контактов. Но в первом случае электрические цепи при нажатии или соединяются, или разъединяются. В проходном же выключателе одновременно размыкается одна и замыкается другая цепь. 

Пример функционирования проходного выключателя

   Возьмем электрическую цепь, состоящую из лампочки и двух одноклавишных проходных выключателей.

   Лампочка не горит, то есть две цепи разорваны. Нажимаем один из выключателей, одна из цепей соединяется и лампочка загорается. Переходя ко второму выключателю, при нажатии мы, разрывая цепь, гасим лампу и одновременно подготавливаем другую линию, для включения с первого выключателя.

   Сущность функционирования такого выключателя состоит в перекидывании контактов — один замыкается, другой размыкается. Проходной выключатель, если не использовать один из контактов, может работать как обычный. Но из финансовых соображений лучше отказаться от этого: обойдется дороже.

Виды проходных выключателей

   Выпускаются выключатели проходные с различным числом клавиш. Одноклавишные мы уже рассмотрели. Проходной выключатель двухклавишный используется для подключения/отключения двух ламп, находящихся в разных точках.

   Такая схема будет состоять из двух выключателей с двумя клавишами и двух осветительных приборов. Лампы могут находиться и в одной люстре, тогда можно менять освещенность помещения.

   Трехклавишный выключатель, по аналогии с двухклавишным, предназначен для включения трех ламп.

Подключение трехклавишного проходного выключателя — схема — Фото

   Схема подключения проходного выключателя позволяет включать лампочки из трех точек. Нужно будет взять два одноклавишных и один перекрестный выключатели, который, в простейшем случае, представляет два переключателя одноклавишных с внутренними перемычками. Применяя два перекрестных выключателя, собирают управление из четырех мест.

   Здесь нужно помнить одно. Чем больше точек управления, тем сильнее усложняется схема подключения проходного выключателя. Загруженность проводами может создать в дальнейшем непреодолимые трудности. При ремонтах обслуживающий электрик может просто не разобраться в схеме, найдя выход в ее упрощении. В результате включать освещение придется всего лишь из одного места.

Схема подключения проходных выключателей — Видео инструкция

Еще Видео материалы

Как подключить проходной выключатель

   Если вы решили создать для себя более комфортные бытовые условия, устанавливая проходные выключатели, то приготовьтесь к большой работе. Сначала необходимо подробно узнать, как подключить проходной выключатель, существующие схемы управления и методы монтажа. Это теоретическая часть. Далее запастись необходимыми инструментами и материалами.

   Из инструментов понадобится перфоратор с коронкой для сверления посадочных мест под выключатели. Этим же перфоратором пробиваются штробы, в которых будут укладываться новые провода. Приобретите плоскогубцы, кусачки, бокорезы, различные отвертки. После прокладки проводов необходимо будет провести штукатурные работы — понадобится алебастр или цемент с песком.

   

   Обратите внимание на то, как правильно штробить стены под проводку.

   В статье подробно описан процесс штробления, а также подбора инструментов и материалов.

  Имеется видео инструкция

   Основные материалы — это, конечно же, провода, выключатели, соединительные коробки.

   В зависимости от вашей схемы управления осветительными приборами, провода могут быть с различным числом жил. В простейшем случае понадобится трехжильный медный провод. Если же схема более сложная, то без пятижильного провода не обойтись. При отсутствии такого — используйте два трехжильных.

Распределительная коробка проходного выключателя, скрутка проводов — Фото

   Сечение жил зависит от электрической нагрузки. Чем больше будет включаться ламп, тем больше требуется нагрузочная способность проводниковых материалов. Сечение жилы в 2,5 квадрата определенно подойдет.

  • Сперва размечаем трассу для прокладки штроб. Линия прохождения должна быть строго параллельна потолку и полу. Отводы вниз делаются под прямым углом.
  • Перфоратором высверливаем гнезда для выключателей и пробиваем штробы для укладки проводов.
  • В соединительных коробках производится скручивание жил в соответствии с разработанной схемой.
  • Далее подключается проходной выключатель.
  • Собрав всю схему, необходимо ее проверить перед подачей напряжения.

   Главная задача — не допустить короткого замыкания. Можно воспользоваться мультиметром и при выкрученных лампочках «прозвонить» цепь. Только после этого можно проверять работоспособность новой системы освещения.

  • При положительных результатах штукатурим и красим необходимые места.

   Конечно, такая работа представляет определенные трудности. Незнакомому с электротехникой человеку ее не выполнить. Здесь необходима помощь специалистов-электриков. Только они смогут сделать эту работу согласно правилам безопасности.

Тройной проходной выключатель в Нижнем Новгороде

8 610 ₽

Ретро выключатель Titanium Медовый жаккард, GC253-2-MBR T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

9 350 ₽

Ретро выключатель Titanium Медовый жаккард, GC203-2-MBR T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 610 ₽

Ретро выключатель Titanium Ледяной шифон, GC253-2-SS T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

9 350 ₽

Ретро выключатель Titanium Ледяной шифон, GC203-2-SS T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

7 980 ₽

Ретро выключатель Colossal Античный муар, CME2513-2-AC T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 500 ₽

Ретро выключатель Colossal Античный муар, CME203-2-AC T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

7 980 ₽

Ретро выключатель Colossal Медовый жаккард, CME2513-2-MBR T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 500 ₽

Ретро выключатель Colossal Медовый жаккард, CME203-2-MBR T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

7 980 ₽

Ретро выключатель Colossal Шоколадный кашемир, CME2513-2-BZ T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 500 ₽

Ретро выключатель Colossal Шоколадный кашемир, CME203-2-BZ T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

7 980 ₽

Ретро выключатель Colossal Янтарная парча, CME2513-2-PB T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 500 ₽

Ретро выключатель Colossal Янтарная парча, CME203-2-PB T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

7 980 ₽

Ретро выключатель Ultimate II Дерзкий шелк, G253-2-86-BN T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 300 ₽

Ретро выключатель Ultimate II Шоколадный кашемир, G203-2-86-BZ T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 300 ₽

Ретро выключатель Ultimate II Дерзкий шелк, G203-2-86-BN T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 300 ₽

Ретро выключатель Ultimate II Жемчужный бархат, G203-2-86-PC T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 300 ₽

Ретро выключатель Ultimate II Янтарная парча, G203-2-86-PB T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 300 ₽

Ретро выключатель Ultimate II Ледяной шифон, G203-2-86-SS T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

7 980 ₽

Ретро выключатель Ultimate II Шоколадный кашемир, G253-2-86-BZ T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

7 980 ₽

Ретро выключатель Ultimate II Жемчужный бархат, G253-2-86-PC T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

7 980 ₽

Ретро выключатель Ultimate II Янтарная парча, G253-2-86-PB T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

9 450 ₽

Ретро выключатель возвратный Titanium Медовый жаккард, GC2563-2-MBR T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

9 450 ₽

Ретро выключатель возвратный Titanium Ледяной шифон, GC2563-2-SS T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

7 980 ₽

Ретро выключатель Ultimate II Ледяной шифон, G253-2-86-SS T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 715 ₽

Ретро выключатель возвратный Colossal Античный муар, CME2563-2-AC T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 715 ₽

Ретро выключатель возвратный Colossal Медовый жаккард, CME2563-2-MBR T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 715 ₽

Ретро выключатель возвратный Colossal Шоколадный кашемир, CME2563-2-BZ T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 715 ₽

Ретро выключатель возвратный Colossal Янтарная парча, CME2563-2-PB T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 100 ₽

Ретро выключатель возвратный Ultimate II Дерзкий шелк, G2563-2-86-BN T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 100 ₽

Ретро выключатель возвратный Ultimate II Шоколадный кашемир, G2563-2-86-BZ T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 100 ₽

Ретро выключатель возвратный Ultimate II Жемчужный бархат, G2563-2-86-PC T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 100 ₽

Ретро выключатель возвратный Ultimate II Янтарная парча, G2563-2-86-PB T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

8 100 ₽

Ретро выключатель возвратный Ultimate II Ледяной шифон, G2563-2-86-SS T&J Electric трехклавишный проходной 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

7 785 ₽

Под заказ

Ретро выключатель, латунь, 12220Р-100/3 ГусевЪ, трехклавишный 8 (800) 70… показать

из Москвы в Нижний Новгород

Купить

Проходной выключатель из обычного своими руками (схема, видео)

Иногда возникают случаи, когда нужно включить свет из 2 разных мест. Эта задача выполнима с помощью изготовления проходного выключателя из обычного. Это по силам каждому, кто может держать в руках отвертку. Обычный выключатель в подобном случае плохой помощник. Нужен специальный проходной прибор. Попробуем его сделать своими руками, используя привычный кнопочный.

Назначение проходного выключателя

Эти устройства предназначены для управления каким-либо осветительным прибором одновременно из нескольких мест. Они очень удобны для установки в длинных переходах, на лестницах, в коридорах квартиры. В последние годы их стали использовать в спальных комнатах. Удобство использования заключается в том, что нет необходимости возвращаться к выключателю, свет можно погасить с другого места. Как подключить проходной выключатель? Чаще всего для управления электрическим светильником используется схема с применением двухклавишного переключателя.

Схема управления освещением с двух мест с помощью проходных выключателей

Как подключить проходной выключатель в других местах? В частном доме, имеющем пристройки, можно поставить его при входе в дом, другой в самом помещении. Тогда при выходе из дома свет можно выключить прямо во дворе, не возвращаясь в помещение. Подобных устройств при необходимости используют несколько для включения светильника.

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. В больших помещениях иногда требуется устройство, имеющее несколько клавиш.

Переделка заключается в добавлении контакта: вместо 2 нужно поставить 3. Как подключить проходной переключатель 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.

Заключение

Проходной выключатель, сделанный своими руками, обеспечивает удобство.

С его помощью происходит управление светом из нескольких мест.

Удобство управления подобным приспособлением в том, что не надо ходить назад для выключения света в длинном коридоре, на лестнице и в других местах. Подобные устройства в наше время совсем нет необходимости делать своими руками. В любом магазине, торгующем электротоварами, можно купить любые устройства за самые минимальные цены. Самый простой из них перекрестный переключатель. Лампы можно использовать любые: накаливания, люминесцентные, энергосберегающие. Главное в подключении этих приборов не запутаться в проводах.

1. Базовая работа коммутатора — коммутаторы Ethernet [Книга]

Коммутаторы

Ethernet связывают устройства Ethernet вместе путем ретрансляции кадров Ethernet между устройствами, подключенными к коммутаторам. Перемещая кадры Ethernet между портами коммутатора , коммутатор связывает трафик, переносимый отдельными сетевыми соединениями, в более крупную сеть Ethernet.

Коммутаторы

Ethernet выполняют свою функцию связывания путем соединения мостом кадров Ethernet между сегментами Ethernet .Для этого они копируют кадры Ethernet с одного порта коммутатора на другой на основе адресов Media Access Control (MAC) в кадрах Ethernet. Мосты Ethernet изначально были определены в стандарте 802.1D IEEE для локальных и городских сетей: мосты управления доступом к среде (MAC). []

Стандартизация операций моста в коммутаторах позволяет покупать коммутаторы у разных поставщиков, которые будут работать вместе при объединении в сеть.Это результат большой напряженной работы со стороны инженеров по стандартизации, чтобы определить набор стандартов, которые поставщики могли бы согласовать и внедрить в свои конструкции коммутаторов.

Первые мосты Ethernet были двухпортовыми устройствами, которые могли связывать вместе два сегмента коаксиального кабеля исходной системы Ethernet. В то время Ethernet поддерживал подключения только к коаксиальным кабелям. Позже, когда была разработана витая пара Ethernet и стали широко доступны коммутаторы с множеством портов, они часто использовались в качестве центральной точки подключения или концентратора кабельных систем Ethernet, что привело к названию «коммутирующий концентратор».«Сегодня на рынке эти устройства называют просто переключателями.

С тех пор, как мосты Ethernet были впервые разработаны в начале 1980-х годов, многое изменилось. С годами компьютеры стали повсеместными, и многие люди используют несколько устройств на своей работе, включая ноутбуки, смартфоны и планшеты. Каждый телефон VoIP и каждый принтер — это компьютер, и даже системы управления зданием и средства контроля доступа (дверные замки) объединены в сеть. В современных зданиях есть несколько точек беспроводного доступа (AP) для обеспечения 802.11 сервисов Wi-Fi для смартфонов и планшетов, и каждая точка доступа также подключена к кабельной системе Ethernet. В результате современные сети Ethernet могут состоять из сотен коммутационных соединений в здании и тысяч коммутационных соединений в сети университетского городка.

Вы должны знать, что для соединения сетей используется другое сетевое устройство, которое называется маршрутизатором . Существуют большие различия в способах работы мостов и маршрутизаторов, и у них обоих есть преимущества и недостатки, как описано в разделе «Маршрутизаторы или мосты?».Вкратце, мосты перемещают кадры между сегментами Ethernet на основе адресов Ethernet с минимальной настройкой моста или без нее. Маршрутизаторы перемещают пакетов между сетями на основе адресов протокола высокого уровня, и каждая связываемая сеть должна быть настроена в маршрутизаторе. Однако и мосты, и маршрутизаторы используются для построения более крупных сетей, и оба устройства на рынке называются коммутаторами.

Tip

Мы будем использовать слова «мост» и «коммутатор» как синонимы для описания мостов Ethernet.Однако обратите внимание, что «коммутатор» — это общий термин для сетевых устройств, которые могут функционировать как мосты, или маршрутизаторы, или даже и то, и другое, в зависимости от их наборов функций и конфигурации. Дело в том, что с точки зрения сетевых экспертов, мост и маршрутизация — это разные виды коммутации пакетов с разными возможностями. Для наших целей мы будем следовать практике поставщиков Ethernet, которые используют слово «коммутатор» или, более конкретно, «коммутатор Ethernet» для описания устройств, соединяющих кадры Ethernet.

В то время как стандарт 802.1D предоставляет спецификации для моста между фреймами локальной сети между портами коммутатора, а также для некоторых других аспектов базовой работы моста, стандарт также осторожен, чтобы не указывать такие проблемы, как производительность моста или коммутатора или то, как коммутаторы должен быть построен. Вместо этого поставщики конкурируют друг с другом, предлагая коммутаторы по разным ценам и с разными уровнями производительности и возможностей.

Результатом стал большой и конкурентный рынок коммутаторов Ethernet, увеличивающий количество вариантов, которые у вас есть как у клиента.Широкий выбор моделей и возможностей коммутаторов может сбивать с толку. В главе 4 мы обсуждаем переключатели специального назначения и их использование.

Сети существуют для передачи данных между компьютерами. Для выполнения этой задачи сетевое программное обеспечение организует перемещаемые данные в кадры Ethernet. Кадры передаются по сетям Ethernet, а поле данных кадра используется для передачи данных между компьютерами. Кадры — это не что иное, как произвольные последовательности информации, формат которой определен в стандарте.

Формат кадра Ethernet включает в себя адрес назначения в начале, содержащий адрес устройства, на которое отправляется кадр. [] Далее идет адрес источника, содержащий адрес устройства, отправляющего фрейм. За адресами следуют различные другие поля, включая поле данных, которое переносит данные, передаваемые между компьютерами, как показано на рисунке 1-1.

Рисунок 1-1. Формат кадра Ethernet

Кадры определены на уровне 2 или уровне канала передачи данных семислойной сетевой модели Open Systems Interconnection (OSI) .Семислойная модель была разработана для организации видов информации, передаваемой между компьютерами. Он используется для определения того, как эта информация будет отправляться, и для структурирования разработки стандартов передачи информации. Поскольку коммутаторы Ethernet работают с фреймами локальной сети на уровне канала передачи данных, вы иногда можете услышать их, называемые устройствами канального уровня, а также устройствами уровня 2 или коммутаторами уровня 2. []

Коммутаторы Ethernet спроектированы таким образом, что их операции невидимы для устройств в сети, что объясняет, почему такой подход к соединению сетей также называется прозрачным мостом .«Прозрачный» означает, что когда вы подключаете коммутатор к системе Ethernet, никакие изменения в кадрах Ethernet, соединенных мостом, не вносятся. Коммутатор автоматически начнет работать, не требуя какой-либо настройки коммутатора или каких-либо изменений со стороны компьютеров, подключенных к сети Ethernet, что делает работу коммутатора прозрачной для них.

Далее мы рассмотрим основные функции, используемые в мосте, чтобы сделать возможным пересылку кадров Ethernet с одного порта на другой.

Коммутатор Ethernet управляет передачей кадров между портами коммутатора, подключенными к кабелям Ethernet, с использованием правил пересылки трафика , описанных в стандарте моста IEEE 802.1D. Перенаправление трафика основано на изучении адресов. Коммутаторы принимают решения о пересылке трафика на основе 48-битных адресов управления доступом к среде (MAC), используемых в стандартах LAN, включая Ethernet.

Для этого коммутатор изучает, какие устройства, называемые в стандарте станциями , в каких сегментах сети, просматривая адреса источников во всех получаемых им кадрах.Когда устройство Ethernet отправляет фрейм, оно помещает в него два адреса. Эти два адреса — это адрес назначения устройства, на которое он отправляет фрейм, и адрес источника , который является адресом устройства, отправляющего фрейм.

Способ «обучения» коммутатора довольно прост. Как и все интерфейсы Ethernet, каждый порт на коммутаторе имеет уникальный заводской MAC-адрес . Однако, в отличие от обычного устройства Ethernet, которое принимает только адресованные ему кадры, интерфейс Ethernet, расположенный в каждом порту коммутатора, работает в беспорядочном режиме .В этом режиме интерфейс запрограммирован на прием всех кадров, которые он видит на этом порту, а не только кадров, отправляемых на MAC-адрес интерфейса Ethernet на этом порту коммутатора.

При получении каждого кадра на каждом порту программное обеспечение коммутации смотрит на адрес источника кадра и добавляет этот адрес источника в таблицу адресов, которую поддерживает коммутатор. Таким образом коммутатор автоматически определяет, какие станции доступны на каких портах.

На Рис. 1-2 показан коммутатор, соединяющий шесть устройств Ethernet.Для удобства мы используем короткие номера для адресов станций вместо фактических 6-байтовых MAC-адресов. Когда станции отправляют трафик, коммутатор принимает каждый отправленный кадр и создает таблицу, более формально называемую базой данных пересылки , которая показывает, какие станции и на каких портах доступны. После того, как каждая станция передала хотя бы один кадр, коммутатор получит базу данных пересылки, такую ​​как показано в Таблице 1-1.

Рисунок 1-2. Изучение адреса в коммутаторе

Таблица 1-1.База данных переадресации, поддерживаемая коммутатором

9107

6 0007

9107

6 7

Порт Станция

1

10

2

9009 3

30

4

Нет станции

5

Нет станции

25

8

35

Эта база данных используется коммутатором для принятия решения о пересылке пакетов в процессе, называемом адаптивная фильтрация .Без базы данных адресов коммутатор должен был бы отправлять трафик, полученный на любом заданном порту, через все другие порты, чтобы гарантировать, что он достиг своего пункта назначения. В базе данных адресов трафик фильтруется в соответствии с его адресатом. Коммутатор является «адаптивным» за счет автоматического изучения новых адресов. Эта способность к обучению позволяет вам добавлять новые станции в вашу сеть без необходимости вручную настраивать коммутатор, чтобы знать о новых станциях, или станциям, чтобы знать о коммутаторе. []

Когда коммутатор получает кадр, предназначенный для адреса станции, который он еще не видел, коммутатор отправляет кадр на все порты, кроме порта, на который он прибыл. [] Этот процесс называется лавинной рассылкой и более подробно поясняется позже в разделе «Массовая рассылка кадров».

После того, как коммутатор создал базу данных адресов, он получает всю информацию, необходимую для выборочной фильтрации и пересылки трафика. Пока коммутатор изучает адреса, он также проверяет каждый кадр, чтобы принять решение о пересылке пакета на основе адреса назначения в кадре.Давайте посмотрим, как решение о переадресации работает в коммутаторе с восемью портами, как показано на рисунке 1-2.

Предположим, что кадр отправляется со станции 15 на станцию ​​20. Поскольку кадр отправляется станцией 15, коммутатор считывает кадр через порт 6 и использует свою базу данных адресов, чтобы определить, какой из его портов связан с адресом назначения. в этом кадре. Здесь адрес назначения соответствует станции 20, а база данных адресов показывает, что для достижения станции 20 кадр должен быть отправлен через порт 2.

Каждый порт коммутатора может сохранять кадры в памяти перед их передачей по кабелю Ethernet, подключенному к порту. Например, если порт уже занят передачей, когда фрейм прибывает для передачи, то фрейм может удерживаться на короткое время, необходимое порту для завершения передачи предыдущего фрейма. Для передачи кадра коммутатор помещает кадр в очередь коммутации пакетов для передачи на порт 2.

Во время этого процесса коммутатор, передающий кадр Ethernet с одного порта на другой, не вносит изменений в данные, адреса или другие поля. базового кадра Ethernet.В нашем примере кадр передается в неизменном виде на порт 2 точно так же, как он был получен на порту 6. Таким образом, работа коммутатора прозрачна для всех станций в сети.

Обратите внимание, что коммутатор не будет пересылать кадр, предназначенный для станции, которая находится в базе данных пересылки, на порт, если этот порт не подключен к целевому назначению. Другими словами, трафик, предназначенный для устройства на данном порту, будет отправляться только на этот порт; другие порты не увидят трафик, предназначенный для этого устройства.Эта логика коммутации сохраняет трафик изолированным только от тех кабелей или сегментов Ethernet, которые необходимы для получения кадра от отправителя и передачи этого кадра на устройство назначения.

Это предотвращает поток ненужного трафика в другие сегменты сетевой системы, что является основным преимуществом коммутатора. Это контрастирует с ранней системой Ethernet, где трафик с любой станции был замечен всеми другими станциями, независимо от того, хотели они данных или нет. Фильтрация трафика коммутатора снижает нагрузку на трафик, переносимую набором кабелей Ethernet, подключенных к коммутатору, тем самым более эффективно используя пропускную способность сети.

Коммутаторы автоматически удаляют записи в базе данных пересылки по истечении определенного периода времени — обычно пяти минут — если они не видят никаких кадров со станции. Следовательно, если станция не отправляет трафик в течение определенного периода времени, коммутатор удаляет запись о переадресации для этой станции. Это предохраняет базу данных пересылки от заполнения устаревшими записями, которые могут не отражать действительность.

Конечно, когда время ввода адреса истекло, коммутатор не будет иметь никакой информации в базе данных для этой станции в следующий раз, когда коммутатор получит предназначенный для него кадр.Это также происходит, когда станция вновь подключается к коммутатору или когда станция была выключена и снова включается более чем через пять минут. Так как же коммутатор обрабатывает пересылку пакетов для неизвестной станции?

Решение простое: коммутатор пересылает кадр, предназначенный для неизвестной станции, на все порты коммутатора, кроме того, на котором он был получен, таким образом лавинно отправляет кадр всем остальным станциям. Флудинг фрейма гарантирует, что фрейм с неизвестным адресом назначения достигнет всех сетевых подключений и будет услышан правильным устройством назначения, предполагая, что он активен и находится в сети.Когда неизвестное устройство отвечает обратным трафиком, коммутатор автоматически узнает, к какому порту подключено устройство, и больше не будет лавинно перенаправлять трафик на это устройство.

Широковещательный и многоадресный трафик

Помимо передачи кадров, направленных на один адрес, локальные сети могут отправлять кадры, направленные на групповой адрес, называемый групповым адресом , который может быть получен группой станций. Они также могут отправлять кадры, направленные на все станции, используя широковещательный адрес .Групповые адреса всегда начинаются с определенной битовой комбинации, определенной в стандарте Ethernet, что позволяет коммутатору определять, какие кадры предназначены для определенного устройства, а не для группы устройств.

Кадр, отправленный на адрес назначения многоадресной рассылки, может быть получен всеми станциями, настроенными для прослушивания этого адреса многоадресной рассылки. Программное обеспечение Ethernet, также называемое программным обеспечением «драйвер интерфейса», программирует интерфейс на прием кадров, отправленных на групповой адрес, так что интерфейс теперь является членом этой группы.Адрес интерфейса Ethernet, назначенный на заводе, называется одноадресным адресом , и любой данный интерфейс Ethernet может принимать одноадресные и многоадресные кадры. Другими словами, интерфейс может быть запрограммирован на прием кадров, отправленных на один или несколько групповых адресов многоадресной рассылки, а также кадров, отправленных на одноадресный MAC-адрес, принадлежащий этому интерфейсу.

Широковещательная и многоадресная пересылка

Широковещательный адрес — это особая многоадресная группа: группа всех станций в сети.Пакет, отправленный на широковещательный адрес (адрес всех единиц), получает каждая станция в локальной сети. Поскольку широковещательные пакеты должны приниматься всеми станциями в сети, коммутатор достигнет этой цели путем лавинной рассылки широковещательных пакетов на все порты, кроме порта, на который он был получен, поскольку нет необходимости отправлять пакет обратно на исходное устройство. Таким образом, широковещательный пакет, отправленный любой станцией, достигнет всех других станций в локальной сети.

Многоадресный трафик может быть более трудным, чем широковещательные кадры.Более сложные (и обычно более дорогие) коммутаторы включают поддержку протоколов обнаружения групп многоадресной рассылки, которые позволяют каждой станции сообщать коммутатору об адресах групп многоадресной рассылки, которые она хочет услышать, поэтому коммутатор будет отправлять многоадресные пакеты только на порты. подключены к станциям, которые заявили о своей заинтересованности в приеме многоадресного трафика. Однако более дешевые коммутаторы, не имеющие возможности обнаруживать, какие порты подключены к станциям, прослушивающим данный многоадресный адрес, должны прибегать к лавинной рассылке многоадресных пакетов на все порты, кроме порта, на котором был получен многоадресный трафик, как и широковещательные пакеты.

Использование широковещательной и многоадресной передачи

Станции отправляют широковещательные и многоадресные пакеты по ряду причин. Сетевые протоколы высокого уровня, такие как TCP / IP, используют широковещательные или многоадресные кадры как часть процесса обнаружения адресов. Широковещательные и многоадресные рассылки также используются для динамического назначения адресов, которое происходит, когда станция впервые включается и ей необходимо найти сетевой адрес высокого уровня. Многоадресная рассылка также используется некоторыми мультимедийными приложениями, которые отправляют аудио- и видеоданные в кадрах многоадресной рассылки для приема группами станций, а также многопользовательскими играми как способ отправки данных группе игроков.

Следовательно, типичная сеть будет иметь некоторый уровень широковещательного и многоадресного трафика. Пока количество таких кадров остается на разумном уровне, проблем не будет. Однако, когда многие станции объединяются коммутаторами в одну большую сеть, широковещательная и многоадресная лавинная рассылка коммутаторов может привести к значительному объему трафика. Большой объем широковещательного или многоадресного трафика может вызвать перегрузку сети, поскольку каждое устройство в сети должно принимать и обрабатывать широковещательные рассылки и определенные типы многоадресных рассылок; при достаточно высоких скоростях передачи пакетов могут возникнуть проблемы с производительностью станций.

Потоковые приложения (видео), отправляющие многоадресную рассылку с высокой скоростью, могут генерировать интенсивный трафик. Системы резервного копирования и дублирования дисков, основанные на многоадресной рассылке, также могут генерировать большой трафик. Если этот трафик в конечном итоге будет перенаправлен на все порты, сеть может перегружаться. Один из способов избежать этой перегрузки — ограничить общее количество станций, подключенных к одной сети, чтобы скорость широковещательной и многоадресной передачи не становилась настолько высокой, чтобы создавать проблемы.

Другой способ ограничить скорость многоадресных и широковещательных пакетов — разделить сеть на несколько виртуальных локальных сетей (VLAN) .Еще один способ — использовать маршрутизатор, также называемый коммутатором уровня 3. Поскольку маршрутизатор не пересылает автоматически широковещательные и многоадресные рассылки, это создает отдельные сетевые системы. [] Эти методы управления распространением многоадресных и широковещательных рассылок обсуждаются в Главе 2 и Главе 3 соответственно.

До сих пор мы видели, как один коммутатор может пересылать трафик на основе динамически создаваемой базы данных переадресации. Основная трудность этой простой модели работы коммутатора заключается в том, что множественные соединения между коммутаторами могут создавать петли, приводящие к перегрузке и перегрузке сети.

Конструкция и работа Ethernet требует, чтобы между любыми двумя станциями мог существовать только один путь передачи пакетов. Ethernet растет за счет расширения ветвей в топологии сети , называемой древовидной структурой, которая состоит из нескольких коммутаторов, ответвляющихся от центрального коммутатора. Опасность заключается в том, что в достаточно сложной сети коммутаторы с несколькими соединениями между коммутаторами могут создавать в сети кольцевые пути.

В сети с коммутаторами, соединенными вместе, чтобы сформировать петлю пересылки пакетов, пакеты будут бесконечно циркулировать по петле, создавая очень высокий уровень трафика и вызывая перегрузку.

Закольцованные пакеты будут циркулировать с максимальной скоростью сетевых каналов, пока скорость трафика не станет настолько высокой, что сеть станет насыщенной. Широковещательные и многоадресные кадры, а также одноадресные кадры неизвестным адресатам обычно лавинно рассылаются на все порты базового коммутатора, и весь этот трафик будет циркулировать в таком цикле. После образования петли этот режим отказа может произойти очень быстро, в результате чего сеть будет полностью занята отправкой широковещательных, многоадресных и неизвестных кадров, и станциям будет очень трудно отправлять фактический трафик.

К сожалению, таких петель, как пунктирный путь, показанный стрелками на рис. 1-3, слишком легко реализовать, несмотря на все ваши попытки их избежать. По мере того, как сети разрастаются и включают в себя все больше коммутаторов и коммутационных шкафов, становится трудно точно знать, как все соединено между собой, и не дать людям по ошибке создать замкнутый контур.

Рисунок 1-3. Петля пересылки между коммутаторами

Хотя петля на чертеже должна быть очевидной, в достаточно сложной сетевой системе любому, кто работает в сети, может быть сложно узнать, подключены ли коммутаторы таким образом, чтобы создать петлевые пути.Стандарт моста IEEE 802.1D предоставляет протокол связующего дерева, чтобы избежать этой проблемы, автоматически подавляя петли пересылки.

Назначение протокола связующего дерева (STP) — позволить коммутаторам автоматически создавать набор путей без петель, даже в сложной сети с несколькими путями, соединяющими несколько коммутаторов. Он предоставляет возможность динамически создавать древовидную топологию в сети, блокируя пересылку любых пакетов на определенных портах, и гарантирует, что набор коммутаторов Ethernet может автоматически настраиваться для создания путей без петель.Стандарт IEEE 802.1D описывает работу связующего дерева, и каждый коммутатор, заявляющий о соответствии стандарту 802.1D, должен включать возможность связующего дерева. []

Работа алгоритма связующего дерева основана на сообщениях конфигурации, отправляемых каждым коммутатором в пакетах, называемых блоками данных протокола моста или BPDU. Каждый пакет BPDU отправляется на многоадресный адрес назначения, назначенный для операции связующего дерева. Все коммутаторы IEEE 802.1D присоединяются к группе многоадресной рассылки BPDU и прослушивают кадры, отправленные на этот адрес, так что каждый коммутатор может отправлять и получать сообщения конфигурации связующего дерева. []

Процесс создания связующего дерева начинается с использования информации в сообщениях конфигурации BPDU для автоматического выбора корневого моста . Выбор основан на идентификаторе моста (BID), который, в свою очередь, основан на комбинации настраиваемого значения приоритета моста (32768 по умолчанию) и уникального MAC-адреса Ethernet, назначенного каждому мосту для использования процессом связующего дерева. называется системный MAC. Мосты отправляют друг другу пакеты BPDU, и мост с наименьшим BID автоматически выбирается в качестве корневого моста.

Если для приоритета моста было оставлено значение по умолчанию 32 768, тогда мост с наименьшим числовым значением Ethernet-адреса будет выбран в качестве корневого моста. [] В примере, показанном на рисунке 1-4, коммутатор 1 имеет самый низкий BID, и конечным результатом процесса выбора связующего дерева является то, что коммутатор 1 стал корневым мостом. Выбор корневого моста создает основу для остальных операций, выполняемых протоколом связующего дерева.

Выбор пути с наименьшей стоимостью

После выбора корневого моста каждый некорневой мост использует эту информацию, чтобы определить, какой из его портов имеет наименее затратный путь к корневому мосту, а затем назначает этот порт корневым. порт (RP).Все остальные мосты определяют, какой из их портов, подключенных к другим каналам, имеет наименее затратный путь к корневому мосту. Мосту с наименее затратным путем назначается роль назначенного моста (DB), а порты в DB назначаются как назначенные порты (DP).

Рисунок 1-4. Операция связующего дерева

Стоимость пути зависит от скорости работы портов, при этом более высокие скорости приводят к снижению затрат. Когда пакеты BPDU проходят через систему, они накапливают информацию о количестве портов, через которые они проходят, и о скорости каждого порта.Пути с более медленными портами будут иметь более высокие затраты. Общая стоимость данного пути через несколько коммутаторов — это сумма затрат всех портов на этом пути.

Подсказка

Если существует несколько путей к корню с одинаковой стоимостью, то будет использоваться путь, подключенный к мосту с наименьшим идентификатором моста.

В конце этого процесса мосты выбрали набор корневых портов и назначенных портов, что позволяет мостам удалять все кольцевые пути и поддерживать дерево пересылки пакетов, которое охватывает весь набор устройств, подключенных к сети. , отсюда и название «протокол связующего дерева».”

После того, как процесс связующего дерева определил состояние порта, комбинация корневых портов и назначенных портов предоставляет алгоритму связующего дерева информацию, необходимую для определения наилучших путей и блокировки всех остальных путей. Пересылка пакетов на любом порту, который не является корневым портом или назначенным портом, отключена , блокирующим пересылку пакетов на этом порту.

Пока заблокированные порты не пересылают пакеты, они продолжают получать BPDU. Заблокированный порт показан на рис. 1-4 буквой «B», указывающей, что порт 10 на коммутаторе 3 находится в режиме блокировки и что канал не пересылает пакеты. Протокол Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) отправляет пакеты BPDU каждые две секунды для отслеживания состояния сети, и заблокированный порт может стать разблокированным при обнаружении изменения пути.

Состояния портов связующего дерева

Когда активное устройство подключено к порту коммутатора, порт проходит через ряд состояний при обработке любых BPDU, которые он может получить, и процесс связующего дерева определяет, в каком состоянии должен находиться порт. в любой момент времени. Два состояния называются прослушивание и обучение , во время которых процесс связующего дерева прослушивает BPDU, а также изучает адреса источника из любых полученных кадров.

На рисунке 1-5 показаны состояния порта связующего дерева, которые включают следующее:

Отключено
Порт в этом состоянии был намеренно отключен администратором или автоматически отключен из-за разрыва соединения. Это также может быть порт, который вышел из строя и больше не работает. В отключенное состояние можно войти или выйти из любого другого состояния.
Блокировка
Порт, который включен, но не является корневым портом или назначенным портом, может вызвать петлю переключения, если он был активен.Чтобы этого избежать, порт переводится в состояние блокировки. Данные станции не отправляются и не принимаются через блокирующий порт. После инициализации порта (соединение устанавливается, включается питание) порт обычно переходит в состояние блокировки. После обнаружения через BPDU или тайм-ауты того, что порту может потребоваться стать активным, порт перейдет в состояние прослушивания на пути к состоянию пересылки. Блокирующий порт также может перейти в состояние пересылки, если другие ссылки не работают. Данные BPDU все еще принимаются, пока порт находится в состоянии блокировки.
Прослушивание
В этом состоянии порт отбрасывает трафик, но продолжает обрабатывать пакеты BPDU, полученные через порт, и воздействует на любую новую информацию, которая может привести к возврату порта в заблокированное состояние. На основе информации, полученной в блоках BPDU, порт может перейти в состояние обучения. Состояние прослушивания позволяет алгоритму связующего дерева решить, будут ли атрибуты этого порта, такие как стоимость порта, заставлять порт стать частью связующего дерева или вернуться в состояние блокировки.
Обучение
В этом состоянии порт еще не пересылает кадры, но он изучает адреса источника из всех полученных кадров и добавляет их в базу данных фильтрации. Коммутатор заполнит таблицу MAC-адресов пакетами, полученными через порт (до истечения таймера), прежде чем перейти в состояние пересылки.
Пересылка
Это рабочее состояние, в котором порт отправляет и принимает данные станции. Входящие BPDU также отслеживаются, чтобы мост мог определить, нужно ли ему перевести порт в состояние блокировки, чтобы предотвратить образование петли.

Рисунок 1-5. Состояния портов связующего дерева

В исходном протоколе связующего дерева состояния прослушивания и обучения длились 30 секунд, в течение которых пакеты не пересылались. В новом протоколе Rapid Spanning Tree Protocol можно назначить тип порта «edge» для порта, что означает, что порт, как известно, подключен к конечной станции (пользовательский компьютер, VoIP-телефон, принтер и т. Д.) И не к другому переключателю. Это позволяет конечному автомату RSTP обходить процессы обучения и прослушивания на этом порту и немедленно переходить в состояние пересылки.Разрешение станции немедленно начать отправку и получение пакетов помогает избежать таких проблем, как тайм-ауты приложений на пользовательских компьютерах при их перезагрузке. [] Хотя это не требуется для работы RSTP, полезно вручную настроить граничные порты RSTP с их типом порта, чтобы избежать проблем на компьютерах пользователей. Установка типа порта на граничный также означает, что RSTP не нужно отправлять пакет BPDU при изменении состояния канала (соединение вверх или вниз) на этом порту, что помогает уменьшить объем трафика связующего дерева в сети.

Подсказка

Изобретатель протокола связующего дерева, Радия Перлман, написала стихотворение, описывающее, как это работает. [] При чтении стихотворения полезно знать, что с точки зрения математики сеть может быть представлена ​​как тип графа, называемого сеткой, и что цель протокола связующего дерева — превратить любую заданную сетевую сетку в дерево. структура без петель, охватывающая весь набор сегментов сети.

Думаю, я никогда не увижу
График красивее дерева.
Дерево, ключевое свойство которого
— это соединение без петель.
Дерево, которое должно обязательно охватывать
Так что пакеты могут достигать любой LAN.
Сначала необходимо выбрать корень.
По ID избран.
Трассируются пути с наименьшей стоимостью от корня.
В дереве размещены эти пути.
Сетка создается такими людьми, как я,
Затем мосты находят остовное дерево.

— Радия Перлман Алгорим

Это краткое описание предназначено только для предоставления основных концепций, лежащих в основе работы системы.Как и следовало ожидать, есть больше деталей и сложностей, которые не описаны. Полная информация о том, как работает конечный автомат связующего дерева, описана в стандартах IEEE 802.1, с которыми можно ознакомиться для более полного понимания протокола и того, как он функционирует. Подробные сведения об улучшениях связующего дерева для конкретных поставщиков можно найти в документации поставщика. См. Приложение A для ссылок на дополнительную информацию.

Исходный протокол связующего дерева, стандартизованный в IEEE 802.1D определил единый процесс связующего дерева, работающий на коммутаторе, управляющий всеми портами и виртуальными локальными сетями с помощью одного конечного автомата связующего дерева. Ничто в стандарте не запрещает поставщику разрабатывать собственные улучшения в развертывании связующего дерева. Некоторые поставщики создали свои собственные реализации, в одном случае предоставляя отдельный процесс связующего дерева для каждой VLAN. Этот подход был использован Cisco Systems для версии, которую они называют связующим деревом для каждой VLAN (PVST).

Стандартный протокол связующего дерева IEEE развивался на протяжении многих лет.Обновленная версия, получившая название Rapid Spanning Tree Protocol, была определена в 2004 году. Как следует из названия, Rapid Spanning Tree увеличила скорость работы протокола. RSTP был разработан для обеспечения обратной совместимости с исходной версией связующего дерева. Стандарт 802.1Q включает как RSTP, так и новую версию связующего дерева под названием Multiple Spanning Tree (MST), которое также разработано для обеспечения обратной совместимости с предыдущими версиями. [] MST дополнительно обсуждается в разделе «Виртуальные локальные сети».

При построении сети с несколькими коммутаторами вам необходимо обратить особое внимание на то, как поставщик ваших коммутаторов развернул связующее дерево, а также на версию связующего дерева, которую используют ваши коммутаторы. Наиболее часто используемые версии, классический STP и более новый RSTP, совместимы и не требуют настройки, что приводит к операции «подключи и работай».

Прежде чем вводить новый коммутатор в работу в сети, внимательно прочтите документацию поставщика и убедитесь, что вы понимаете, как все работает.Некоторые поставщики могут не включать связующее дерево по умолчанию для всех портов. Другие поставщики могут реализовывать специальные функции или версии связующего дерева для конкретных поставщиков. Как правило, поставщик будет упорно трудиться, чтобы убедиться, что его реализация связующего дерева «просто работает» со всеми другими коммутаторами, но существует достаточно вариаций в функциях и конфигурации связующего дерева, при которых вы можете столкнуться с проблемами. Чтение документации и тестирование новых коммутаторов перед их развертыванием в сети может помочь избежать любых проблем.

Одиночное полнодуплексное соединение Ethernet предназначено для перемещения кадров Ethernet между интерфейсами Ethernet на каждом конце соединения. Он работает с известной скоростью передачи данных и известной максимальной частотой кадров. [] Все соединения Ethernet с заданной скоростью будут иметь одинаковые характеристики скорости передачи данных и частоты кадров. Однако добавление коммутаторов в сеть создает более сложную систему. Теперь ограничения производительности вашей сети становятся комбинацией производительности соединений Ethernet и производительности коммутаторов, а также любых перегрузок, которые могут возникнуть в системе, в зависимости от топологии.Вы должны убедиться, что приобретаемые вами коммутаторы обладают достаточной производительностью для выполнения своей работы.

Производительность внутренней коммутирующей электроники может не поддерживать полную частоту кадров, поступающую со всех портов. Другими словами, если все порты одновременно представляют коммутатору высокие нагрузки трафика, которые также являются непрерывными, а не только короткими пакетами, коммутатор может не справиться с объединенной скоростью трафика и может начать отбрасывать кадры. Это известно как , блокировка , состояние в системе коммутации, в которой недостаточно ресурсов для обеспечения потока данных через коммутатор.Неблокирующий коммутатор — это коммутатор, который обеспечивает достаточную внутреннюю коммутационную способность для обработки полной нагрузки, даже когда все порты одновременно активны в течение длительных периодов времени. Однако даже неблокирующий коммутатор будет отбрасывать кадры, когда порт становится перегруженным, в зависимости от шаблонов трафика.

Производительность пересылки пакетов

Типичное оборудование коммутатора имеет выделенные вспомогательные схемы, которые предназначены для повышения скорости, с которой коммутатор может пересылать кадры и выполнять такие важные функции, как поиск адресов кадров в базе данных фильтрации адресов.Поскольку вспомогательные схемы и высокоскоростная буферная память являются более дорогими компонентами, общая производительность коммутатора представляет собой компромисс между стоимостью этих высокопроизводительных компонентов и ценой, которую готовы платить большинство клиентов. Таким образом, вы обнаружите, что не все переключатели работают одинаково.

Некоторые менее дорогие устройства могут иметь более низкую производительность пересылки пакетов, меньшие таблицы фильтрации адресов и меньшие размеры буферной памяти. Коммутаторы большего размера с большим количеством портов обычно имеют компоненты с более высокой производительностью и более высокую цену.Коммутаторы, способные обрабатывать максимальную частоту кадров на всех своих портах, также называемые неблокирующими коммутаторами, могут работать на скорости канала . В наши дни широко распространены полностью неблокирующие коммутаторы, которые могут обрабатывать максимальную скорость передачи данных одновременно на всех портах, но всегда полезно проверить спецификации на коммутатор, который вы рассматриваете.

Требуемая производительность и стоимость приобретаемых коммутаторов могут варьироваться в зависимости от их расположения в сети.Коммутаторы, которые вы используете в ядре сети, должны иметь достаточно ресурсов для обработки высоких нагрузок трафика. Это связано с тем, что в ядре сети сходится трафик от всех станций сети. Базовые коммутаторы должны иметь ресурсы для обработки нескольких разговоров, высокой нагрузки трафика и длительного трафика. С другой стороны, коммутаторы, используемые на границах сети, могут иметь более низкую производительность, поскольку они требуются только для обработки нагрузки трафика непосредственно подключенных станций.

Все коммутаторы содержат некоторую высокоскоростную буферную память, в которой фрейм сохраняется, хотя и ненадолго, перед переадресацией на другой порт или порты коммутатора. Этот механизм известен как коммутация с промежуточным хранением . Все коммутаторы, совместимые с IEEE 802.1D, работают в режиме промежуточного хранения, в котором пакет полностью принимается портом и помещается в буферную память высокоскоростного порта (сохраняется) перед пересылкой. Больший объем буферной памяти позволяет мосту обрабатывать более длинные потоки последовательных кадров, повышая производительность коммутатора при наличии всплесков трафика в локальной сети.Обычная конструкция коммутатора включает пул высокоскоростной буферной памяти, которую можно динамически распределять по отдельным портам коммутатора по мере необходимости.

Учитывая, что коммутатор является компьютером специального назначения, центральный ЦП и оперативная память коммутатора важны для таких функций, как операции связующего дерева, предоставление управляющей информации , управление потоками многоадресных пакетов, а также управление портом коммутатора и конфигурацией функций.

Как обычно в компьютерной индустрии, чем выше производительность процессора и оперативной памяти, тем лучше, но вы также заплатите больше.Продавцы часто не упрощают клиентам поиск спецификаций ЦП и ОЗУ коммутатора. Как правило, более дорогие коммутаторы предоставляют эту информацию, но вы не сможете заказать более быстрый процессор или больше оперативной памяти для данного коммутатора. Вместо этого это информация, полезная для сравнения моделей от поставщика или среди поставщиков, чтобы увидеть, какие коммутаторы имеют лучшие характеристики.

Производительность коммутатора включает ряд показателей, включая максимальную полосу пропускания или коммутационную способность электронных компонентов коммутатора пакетов внутри коммутатора.Вы также должны увидеть максимальное количество MAC-адресов, которое может содержать база данных адресов, а также максимальную скорость в пакетах в секунду, которую коммутатор может пересылать на объединенный набор портов.

Здесь показан набор спецификаций коммутатора, скопированный из типовой таблицы данных поставщика. Спецификации поставщика выделены жирным шрифтом. Для простоты в нашем примере мы показываем спецификации небольшого недорогого коммутатора с пятью портами. Это предназначено, чтобы показать вам некоторые типичные значения переключателей, а также помочь вам понять, что означают значения и что происходит, когда маркетинг и спецификации встречаются на одной странице.

Экспедирование
С промежуточным хранением
Относится к стандартному мосту 802.1D, при котором пакет полностью принимается через порт и в буфер порта («хранилище») перед пересылкой.
Буферизация пакетов 128 КБ на кристалле
Общий объем буферизации пакетов, доступный для всех портов. Буферизация распределяется между портами по запросу. Это типичный уровень буферизации для небольшого, легкого, пятипортового коммутатора, предназначенного для поддержки клиентских подключений в домашнем офисе.

Tip

Некоторые коммутаторы, предназначенные для использования в центрах обработки данных и других специализированных сетях, поддерживают режим работы, называемый сквозной коммутацией , в котором процесс пересылки пакетов начинается до того, как весь пакет будет считан в буферную память. Цель состоит в том, чтобы сократить время, необходимое для пересылки пакета через коммутатор. Этот метод также пересылает пакеты с ошибками, поскольку он начинает пересылку пакета до того, как будет получено поле проверки ошибок.

Производительность
Пропускная способность: 10 Гбит / с (без блокировки)
Поскольку этот коммутатор может обрабатывать полную нагрузку трафика на всех портах, работающих с максимальной скоростью трафика на каждом порту, это неблокирующий коммутатор. Пять портов могут работать со скоростью до 1 Гбит / с каждый. В полнодуплексном режиме максимальная скорость через коммутатор со всеми активными портами составляет 5 Гбит / с в исходящем направлении (также называемом «исходящим») и 5 ​​Гбит / с во входящем направлении (также называемом «входящим». »).Производители любят указывать в своих спецификациях совокупную пропускную способность 10 Гбит / с, хотя входящие данные 5 Гбит / с на пяти портах отправляются как 5 Гбит / с исходящих данных. Если бы вы считали максимальную совокупную передачу данных через коммутатор равной 5 Гбит / с, вы были бы технически правы, но не преуспели бы в маркетинге. []
Стоимость пересылки
Порт 10 Мбит / с: 14800 пакетов / сек
Порт 100 Мбит / с: 148 800 пакетов / с
Порт 1000 Мбит / с: 1 480 000 пакетов / с
Эти спецификации показывают, что порты могут обрабатывать полную скорость коммутации пакетов, состоящую из кадров Ethernet минимального размера (64 байта), что соответствует максимальной скорости передачи пакетов при минимальном размере кадра.Фреймы большего размера будут иметь более низкую скорость передачи пакетов в секунду, поэтому это максимальная производительность коммутатора Ethernet. Это показывает, что коммутатор может поддерживать максимальную скорость передачи пакетов на всех портах на всех поддерживаемых скоростях.
Задержка (с использованием пакетов размером 1500 байт)
10 Мбит / с: 30 микросекунд (макс.)
100 Мбит / с: 6 микросекунд (макс.)
1000 Мбит / с: 4 микросекунды (макс.)
Это время, необходимое для перемещения кадра Ethernet с принимающего порта на передающий порт, при условии, что передающий порт доступен и не занят передачей какого-либо другого кадра.Это мера внутренней задержки переключения, создаваемой электроникой переключателя. Это измерение также отображается как 30 мкс с использованием греческого символа «мю» для обозначения «микро». Микросекунда — это одна миллионная секунды, а задержка в 30 миллионных секунды на портах 10 Мбит / с — разумное значение для недорогого коммутатора. При сравнении переключателей меньшее значение лучше. Более дорогие коммутаторы обычно обеспечивают меньшую задержку.
База данных MAC-адресов: 4,000
Этот коммутатор может поддерживать до 4000 уникальных адресов станций в своей базе данных адресов.Этого более чем достаточно для пятипортового коммутатора, предназначенного для домашнего и небольшого офисов.
Средняя наработка на отказ
(Среднее время безотказной работы):> 1 миллион часов (~ 114 лет) Среднее время безотказной работы велико, потому что этот коммутатор мал, не имеет вентилятора, который может изнашиваться, и имеет небольшое количество компонентов; не так много элементов, которые могут потерпеть неудачу. Это не означает, что коммутатор не может выйти из строя, но в этой электронике мало отказов, что приводит к большой средней наработке на отказ для данной конструкции переключателя.
Соответствие стандартам
IEEE 802.3i 10BASE-T Ethernet
IEEE 802.3u 100BASE-TX Fast Ethernet
IEEE 802.3ab 1000BASE-T Gigabit Ethernet
Отмечает теги приоритета IEEE 802.1p и DSCP
Jumbo-фрейм: до 9720 байт
Под заголовком «Соответствие стандартам» поставщик предоставил подробный список стандартов, соответствие которым этот коммутатор может претендовать.Первые три пункта означают, что порты коммутатора поддерживают стандарты Ethernet для витой пары для скоростей 10/100/1000 Мбит / с. Эти скорости выбираются автоматически при взаимодействии с клиентским соединением с использованием протокола автосогласования Ethernet. Затем поставщик заявляет, что этот коммутатор будет учитывать теги приоритета Class of Service в кадре Ethernet, сначала отбрасывая трафик с тегами с более низким приоритетом в случае перегрузки порта. Последний пункт в этом подробном списке отмечает, что коммутатор может обрабатывать нестандартные размеры кадров Ethernet, часто называемые «jumbo-кадрами», которые иногда настраиваются на интерфейсах Ethernet для определенной группы клиентов и их серверов в попытке для повышения производительности. []

Этот набор спецификаций поставщика показывает, какие скорости портов поддерживает коммутатор, и дает представление о том, насколько хорошо коммутатор будет работать в вашей системе. При покупке более крупных и высокопроизводительных коммутаторов, предназначенных для использования в ядре сети, вам следует учитывать другие характеристики коммутатора. К ним относятся поддержка дополнительных функций, таких как протоколы управления многоадресной рассылкой, доступ к командной строке, позволяющий настраивать коммутатор, и простой протокол сетевого управления, позволяющий контролировать работу и производительность коммутатора.

При использовании коммутаторов необходимо учитывать требования к сетевому трафику. Например, если ваша сеть включает высокопроизводительных клиентов, которые предъявляют требования к одному серверу или набору серверов, то любой используемый вами коммутатор должен иметь достаточную внутреннюю коммутационную производительность, достаточно высокую скорость портов и скорость восходящего канала, а также достаточное количество буферов портов для обработки задача. В общем, более дорогие коммутаторы с высокопроизводительными коммутационными матрицами также имеют хорошие уровни буферизации, но вам необходимо внимательно прочитать спецификации и сравнить различных поставщиков, чтобы убедиться, что вы получаете лучший коммутатор для работы.

Power over Ethernet — все, что вам нужно знать

PoE, PoE + и Ultra PoE

По мере развития технологии PoE количество энергии, которое может передаваться по кабелю Ethernet, увеличивалось. Коммутаторы и инжекторы PoE, соответствующие стандарту IEEE, могут выдавать мощность от 12 до 70 Вт на порт. Вот названия и выходы мощности, которые предлагает PoE.

Стандарт PoE Общее название PoE Выходная мощность Год Комментарий
IEEE 802.3af PoE 15,40 Вт 2003 Мощность 12,95 Вт, доступная для подключенного устройства (PD)
IEEE 802.3at PoE + 30 Вт 2009 мощность 25,50 Вт для подключенного устройства PD)
IEEE 802.3bt, тип 3 4PPoE, Ultra PoE, UPoE 60 Вт 2018 Мощность 51 Вт, доступная для подключенного устройства (PD)
IEEE 802.3bt16 Ultra PoE, UPoE 100 Вт 2018 Мощность 71 Вт, доступная для подключенного устройства (PD)


Устройство с питанием (PD)

Любое сетевое устройство, которое питается от PoE, называется устройством с питанием , или PD.Типичные примеры — точки беспроводного доступа, IP-камеры безопасности и VoIP-телефоны. Появление более мощного стандарта IEEE 802.3bt проложило путь для более энергоемких приложений, таких как светодиодное освещение PoE и сетевые камеры High-Speed ​​HD Outdoor PoE с климат-контролем.


Оборудование источника питания (PSE)

Устройства PSE отправляют питание и данные по кабелю Ethernet на подключенное устройство PD. Устройства PSE классифицируются как «промежуточные» и «конечные».


ENDSPAN

Также называемый конечной точкой, типичный конечный диапазон — это сетевой коммутатор PoE.Поскольку сам коммутатор может питать подключенные устройства, нет необходимости в дополнительном источнике питания между коммутатором PoE (PSE) и подключенным периферийным устройством PoE (PD).


MIDSPAN

Если сетевой коммутатор без поддержки PoE должен использоваться с устройством PoE, требуется источник питания, который увеличивает мощность соединения. Это устройство размещается между («посередине») сетевым коммутатором без PoE и устройством PoE. Очень распространенный тип переходника PoE — инжектор PoE.

(вверху)

Лучшие механические клавиатуры на 2021 год

Если вы пользователь компьютера, скажем так, «определенного возраста», вы помните время, когда какофония щелчка, заполняющая комнату, была синонимом набора текста как появились слова…э, на листе бумаги. Пишущие машинки были в некотором смысле оригинальной механической клавиатурой, и поколения офисных работников 20-го века и начинающих писателей оттачивали свои навыки набора текста на них. Но когда на смену выносливым ленточным машинам пришли компьютеры, на передний план вышла механическая клавиатура другого типа: клавиатура-победитель первых дней компьютерных технологий. И они были звери. Они использовали клавиши, которые щелкали и гремели, и многим из них казалось, что они прослужат вечно. (Действительно, некоторые из них до сих пор в строю.)

В этом и заключается привлекательность сегодняшних механических компьютерных клавиатур: они кажутся изделиями, созданными на века в наши дни одноразовой техники. Даже на протяжении 1980-х и начала 1990-х механические клавиатуры были такой же обычной частью компьютерных установок, как и дисководы для гибких дисков, потому что люди, которые создавали и использовали их, знали, какой набор текста может и должен быть. К сожалению, с бурным ростом рынка домашних ПК в 1990-х и в начале 2000-х прочные механические платы вышли из моды, поскольку производители искали дешевые массовые способы привлечь десятки миллионов людей к своим компьютерам и в Интернете.Печатание, это самая основная компьютерная деятельность, стало тем, что вам и вашим пальцам приходилось терпеть, а не получать удовольствие на некачественном оборудовании.

К счастью, маятник качества клавиатуры качнулся в обратном направлении за последнее десятилетие. Механические клавиатуры снова стали жизнеспособной и даже популярной альтернативой дешевым комплектным. Они стоят дороже, но они намного прочнее обычных моделей. И производители клавиатур теперь делают их во многих вариантах для обслуживания большинства основных подклассов покупателей: пользователей, ориентированных на продуктивность (с простыми моделями), геймеров (с клавиатурами, изобилующими светодиодными вспышками и функциями макросов), людей с эргономичным мышлением и т. Д.

Лучшие предложения механической клавиатуры на этой неделе *

* Сделки отбирает наш партнер TechBargains

Однако механическая клавиатура требует определенных вложений, поэтому вот что вам нужно знать, чтобы сделать правильный выбор.

В основе механики: клавишный переключатель

В первую очередь механическая клавиатура определяется клавишным переключателем, который она использует. В большинстве бюджетных клавиатур сегодня используется технология купольного переключателя, которая регистрирует нажатие клавиши, когда вы печатаете и нажимаете на силиконовый купол и соединяете две дорожки на печатной плате.(Эту технологию также иногда называют «мембранным переключателем» или «резиновым куполом» с небольшими вариациями в основной конструкции.) Хотя этот стиль прост и недорог в производстве, нажатие на клавиши требует относительно большого усилия, которое может привести к ощущению тяжести в пальцах и отсутствию тактильной или слуховой обратной связи при вводе текста. Кроме того, по прошествии довольно «короткого» времени (пять миллионов нажатий клавиш, плюс-минус) купола могут потерять свою упругость и либо работать хуже, либо вообще перестать работать.Таким образом, вам, вероятно, придется заменить клавиатуру хотя бы один или два раза в течение срока службы компьютера, с которым вы ее используете.

Механические переключатели, напротив, полностью избавляются от силикона. Нажатие на клавишу активирует настоящий физический переключатель, обычно использующий пружину в качестве механизма отталкивания, который регистрирует то, что вы вводите. Поскольку используемые детали намного более прочные, чем в клавиатурах с купольным переключателем, механические клавиатуры обычно имеют гораздо более длительный срок службы. (Многие могут похвастаться 50 миллионами нажатий клавиш и более на переключатель, и вполне могут пережить первый или пятый! — компьютер, с которым вы их используете.) Обратная связь при печати также создает более прямую связь между вашими пальцами и тем, что отображается на экране. Из-за используемого оборудования механические клавиатуры, как правило, толще, тяжелее и дороже, чем их аналоги с купольным переключателем. Это скорее вложение, но оно окупится, если вам действительно важно качество набора текста.

При покупке механической клавиатуры вы захотите обратить внимание, прежде всего, на тип используемого переключателя и на то, предлагает ли он слуховую обратную связь (другими словами, щелчок, который вы можете услышать) или тактильную обратную связь (» шишка «вы можете почувствовать), или и то, и другое.Также важна величина давления, которое требуется переключателям для активации («сила срабатывания»). Это сильно повлияет на его функциональность и возможность утомления пальцев.

Классика: переключатели Cherry MX

Самые известные и наиболее часто встречающиеся механические переключатели с клавишами производятся компанией Cherry Industrial. Эти переключатели Cherry MX бывают разных стилей, которые предлагают различное управление и обратную связь, чтобы лучше соответствовать вашим личным предпочтениям и работе или игре, которые вы планируете делать с ними больше всего.(Обратите внимание, что у большинства из них точка срабатывания составляет 2 мм.)

Различные типы клавиш Cherry MX названы по цвету. Это краткое изложение наиболее распространенных переключателей Cherry поможет вам лучше сочетать то, что вам нужно, с механическими клавиатурами, которые вы можете купить. Имейте в виду, что некоторые производители клавиатур используют переключатели аналогичного стиля, произведенные не Cherry, а другими компаниями. Но почти каждый производитель поддерживает одну и ту же базовую «цветовую» схему и связанные характеристики, чтобы избежать путаницы. (Так, например, переключатели Cherry MX Blue и переключатели в стиле Blue от других производителей, как правило, щелкают.)

Cherry MX Blue

Близкое приближение к переключателю изогнутой пружины старой школы (см. Ниже), но с механизмом нового стиля, переключатели Cherry MX Blue одновременно тактильны и щелкают. С синими переключателями вы чувствуете и слышите завершение нажатия клавиши (через удар при активации и отчетливый щелчок). Эти переключатели идеально подходят для серьезных машинисток (многие из которых настаивают на том, что переключатели обеспечивают отскок турбонаддува, которого вы больше нигде не получите), но они не подходят для игровых приложений, так как имеют гораздо более высокое усилие срабатывания (50 санти-ньютонов). , или cN), чем вы могли бы предпочесть для быстрой перестрелки.

Еще один потенциальный недостаток Blues: некоторые люди находят слышимый щелчок клавиш довольно громким (и, возможно, раздражающим), что может вызвать проблемы в непосредственной близости, будь то в офисе или дома. Офис, полный клавиатур Cherry MX Blue, будет подозрительно походить на редакцию большого города примерно в 1935 году.

Cherry MX Black

Переключатель Cherry MX Black с максимальной силой срабатывания среди стандартных разновидностей Cherry (60 сН) может встретить как жесткое. Таким образом, этот тип менее подходит для той быстрой работы с клавишами, от которой зависит большая скорость и скорость набора текста, а быстрые геймеры, как правило, избегают этого.Но это делает Black отличным переключателем для случаев, когда точность имеет первостепенное значение: ввод критически важных данных (например, для бухгалтера или в кассовом терминале) или для определенных видов более осознанных игр, поскольку вам редко придется беспокойтесь о том, что случайно не нажмете клавишу дважды. Переключатели Cherry MX Black также не тактильны и не щелкают.

Cherry MX Red

Как и MX Black, переключатели Cherry MX Red не имеют тактильной и слуховой обратной связи. Но у них меньшее усилие срабатывания (45 сН), поэтому по ним можно бить быстрее и чаще, что дает вам преимущество в любой игре, требующей сверхбыстрого ввода.Клавиатуры MX Red нравятся геймерам, играющим в игры, требующие быстрых действий. Однако эти же качества не позволяют им быть хорошим выбором, если набор текста является вашим основным видом деятельности, поскольку они позволяют регистрировать большее количество нажатий клавиш, чем вы предполагали, или вызывать опечатки при слегка случайном ударе. Однако некоторые высокоточные машинистки оценят их легкое прикосновение.

Cherry MX Brown

Если вы тратите примерно столько же времени на переписывание электронных писем и документов Word, сколько на то, чтобы косить заряженных зомби в шутерах от первого лица, переключатель Cherry MX Brown может быть для вас.Его сила срабатывания 45 сН идентична тому, что вы получаете от красного переключателя, и, как и он, переключатель не щелкает, но дает вам тот же тактильный удар при печати, который вы получаете от синего. Его часто называют хорошим балансом для игр и набора текста между щелкающими MX Blues и «быстрыми» MX Reds.

Cherry MX Speed ​​Silver

Как и MX Red, Cherry MX Speed ​​Silvers требует той же силы срабатывания 45 сН, хотя и с более короткой точкой срабатывания — всего 1,2 мм. (Красные имеют точку срабатывания 2 мм.Общее расстояние хода также меньше — 3,4 мм по сравнению с 4 мм у Cherry MX Reds. Необходимость нажимать на меньшее расстояние способствует одноименной особенности этих переключателей: скорости. В результате задержка между нажатием клавиши и выполнением действия сводится к минимуму, что делает Speed ​​Silvers обновленным фаворитом для геймеров.

Другие переключатели Cherry MX

Перечисленные выше переключатели — это те типы переключателей, которые вы, скорее всего, найдете в клавиатуре, которую вы покупаете сегодня, но радуга Cherry распространяется немного дальше, на несколько гораздо менее распространенных типов.Переключатели Cherry Clear тактильны, как и переключатели Brown, но обладают большей силой срабатывания; Зеленые переключатели можно считать жесткими, синими, как тактильными, так и щелчковыми; и белые переключатели более тихие зеленые. Некоторые другие типы имеют специальное использование (например, просто для пробелов), но они редко идентифицируются как таковые на какой-либо упаковке или маркетинговых материалах.

The Non-Cherry Brigade

Ряд компаний производят переключатели, которые либо имитируют, либо пытаются улучшить функциональность переключателей Cherry MX.Например, некоторые переключатели игровой клавиатуры имеют более короткие точки срабатывания, чтобы быстрее регистрировать нажатие клавиш. Например, компания Razer недавно разработала гибридную разновидность «Mecha-Membrane», в которой для активации силиконового купольного переключателя используются механические средства. Мы видели, как это используется в подобных Ornata Chroma, а также в Cynosa Chroma и его двойнике Cynosa Chroma Pro. Но мы бы рассматривали эти побочные продукты, а не настоящие механики. (Cooler Master и SteelSeries предложили аналогичные «гибридные» переключатели.)

Razer также предлагает настоящие механические переключатели, известные как Razer Green (тактильные и щелкающие), Razer Orange (тактильные и бесшумные) и Razer Yellow (линейные и бесшумные). Вот где один поставщик отказывается от цветовых решений: Razer Greens больше всего похожи на переключатели Cherry MX Blue, Razer Oranges ближе всего к Cherry MX Browns, а Razer Yellows конгруэнтны Cherry MX Reds. Переключатели клавиш Razer демонстрируют уникальные расстояния перемещения и точки срабатывания: зеленые и оранжевые цвета имеют глубину 4 мм и срабатывают на 1.9 мм, а желтые имеют глубину 3,5 мм и срабатывают при 1,2 мм. Вы захотите попробовать их перед покупкой, поскольку они представляют собой отдельный мир.

Рекомендовано нашими редакторами

С другой стороны, механические клавиатуры

Logitech становятся все более популярными благодаря своим доморощенным коммутаторам Romer-G. Они бывают как в тактильном, так и в линейном вариантах и ​​рассчитаны на колоссальные 70 миллионов нажатий клавиш. Переключатели Romer-G имеют такое же расстояние срабатывания, как у Cherry MX Reds и Silvers, и для их срабатывания требуется такое же усилие в 45 сН.Кроме того, Logitech теперь предлагает переключатели GX Blue в качестве альтернативы Cherry MX Blues.

Однако ни один из них не стал настолько популярным и распространенным, как переключатели Cherry MX, поэтому по большей части их не стоит подробно обсуждать. Если вы столкнулись с маркой клавиатуры, использующей незнакомый тип переключателя, попробуйте определить как его силу срабатывания (объяснено выше), так и точку срабатывания (на какой глубине нажатия клавиши регистрируется то, что вы вводите). Сравните эти значения со значениями переключателей Cherry, и вы поймете, что вас ждет.Также рекомендуется попробовать их лично; мы пробовали имитировать синий, коричневый и другие переключатели и отметили некоторые тонкие и не очень тонкие отличия ощущений от стандарта Cherry. Одним из основных производителей клавишных переключателей типа Cherry является компания Kaihua Electronics, более известная под своим дочерним брендом Kailh. Переключатели Kailh часто используются в более дешевых механических моделях, и действительно, если вы снимаете колпачок с механической клавиатуры последней модели и не видите слова «Cherry» на переключателе, то «Kailh» является следующим наиболее вероятным брендом. вы могли бы видеть.

Один из самых необычных переключателей, который вы можете найти, на самом деле является типичным механическим примером. Переключатель изгибающейся пружины использовался в теперь уже легендарных клавиатурах IBM Model M, которые оказали такое влияние в 1980-х годах — некоторые из них используются до сих пор. Его до сих пор можно найти в клавиатурах Unicomp, компании, которая приобрела права на его производство. (Unicomp Ultra Classic определенно оправдывает свое название.) Клавиатуры с пряжкой и пружиной используют настоящую пружину для активации переключателя; когда он изгибается посередине при нажатии, это вызывает тактильную и звуковую обратную связь (последняя — от пружины, ударяющейся о боковую стенку корпуса переключателя).Клавиатуры с таким переключателем в наши дни встречаются редко, но их ценят за беспрецедентные возможности набора текста и психологическое удовлетворение.

Дополнительные функции

Их переключатели в стороне, механические клавиатуры имеют те же характеристики, что и другие типы клавиатур. Вам может понадобиться подсветка клавиш, будь то один цвет или весь спектр, который вы можете запрограммировать по своему усмотрению. (Подсветка RGB «для каждой клавиши», при которой вы можете запрограммировать каждую клавишу по всему спектру RGB, это одно из преимуществ подсветки клавиш, но это увеличивает стоимость.Посмотрите наши любимые клавиатуры с RGB-подсветкой.) Мультимедийные элементы управления, независимо от того, активируются ли они нажатием отдельных кнопок или с помощью функциональной клавиши для доступа к дополнительным функциям на одной из стандартных клавиш, могут упростить регулировку громкости или перемещение вперед и назад в вашем список треков во время воспроизведения музыки.

Обратите внимание на удобные функции, такие как регулятор громкости или ролик. (Corsair хорошо известна своими изящными объемными роликами на некоторых из своих высокопроизводительных механических плат, но и другие производители тоже приняли их.) А специальные макрокнопки могут стать настоящим подарком для геймеров, избавляя вас от необходимости выполнять сложные комбинации клавиш или манипулировать меню каждый раз, когда вы хотите выполнить обычное действие.

Большинство обычных и игровых моделей предлагают 10-клавишную цифровую клавиатуру, которой в ноутбуках часто не хватает и которая необходима всем, кому нужно подсчитывать числа или вводить данные в электронную таблицу. Так называемые модели «без клавиш» отрезают цифровую клавиатуру, чтобы сэкономить место и держать ваши руки при наборе текста и наведении мыши ближе друг к другу.Имейте это в виду, если вы смотрите на игровые клавиатуры, поскольку бесклавиатурные модели — это недавняя тенденция, особенно в этом подклассе. Если вы хотите сделать еще меньше, 60-процентные клавиатуры устраняют даже дополнительных клавиш. Ознакомьтесь с нашим руководством по 60-процентной клавиатуре, чтобы узнать все, что вам нужно знать о категории.

Итак, какую механическую клавиатуру мне купить?

В любом случае, что бы вы ни хотели от клавиатуры, вы можете найти механическую клавиатуру, способную воплотить ее в жизнь — с большим весом, долговечностью и стилем, чем вы могли подумать.Механические клавиатуры вернулись и никуда не денутся, и они, вероятно, станут только лучше, поскольку все больше и больше покупателей осознают преимущества, которые они предлагают машинистам, ориентированным на лазер, заядлым игрокам и всем остальным.

Если вы не привязаны к механическим клавишным переключателям, ознакомьтесь с нашим общим обзором лучших универсальных клавиатур, которые мы тестировали, а также лучших игровых клавиатур. А если вы ищете указывающее устройство, которое будет сочетаться с клавиатурой, ознакомьтесь с нашими взглядами на лучшие компьютерные мыши и лучшие игровые мыши.

Механические переключатели

: как выбрать

Когда это важно

Современные клавиатуры оснащены дополнительными функциями, такими как макропрограммируемые клавиши, RGB-подсветка и переход через USB. Однако одна вещь, которая не сильно изменилась за эти годы и остается неотъемлемой частью пользовательского опыта, — это используемые механические переключатели. Механические переключатели — это эволюция механизма изгибающейся пружины, использовавшегося в IBM Model M в 1980-х и 1990-х годах. Каждый механический переключатель имеет пластиковый корпус, стержень, на котором держатся колпачки клавиш, и пружина, которая является одной из наиболее важных частей, поскольку она придает клавишам определенное ощущение.Когда вы нажимаете на клавишу, она активирует физический переключатель в корпусе, который затем отправляет сигнал на клавиатуру, чтобы сказать, что была нажата определенная клавиша. Затем с помощью пружины ключ возвращается в исходное положение.

Существует три основных типа переключателей: тактильные, щелчковые и линейные. Большинство крупных компаний маркируют их как коричневые (тактильные), синие (щелкающие) и красные (линейные), но это зависит от марки. Каждый из них дает уникальное ощущение и дает свой собственный звуковой отклик.Каждый тип переключателя имеет свой уникальный предварительный ход и общее расстояние хода, а также рабочее усилие. Расстояние до начала движения — это расстояние, которое требуется для прохождения, когда вы нажимаете на него до того, как он сработает, а общий ход — это то, насколько далеко он может пройти, прежде чем он достигнет дна. Большинство людей будут больше заботиться о расстоянии перед перемещением, потому что большинство переключателей имеют примерно одинаковое общее расстояние перемещения. Меньшее расстояние перед перемещением обычно лучше для игр, поскольку оно позволяет быстрее срабатывать, в то время как более высокое предварительное расстояние обычно лучше для набора текста, поскольку оно помогает уменьшить количество опечаток.Однако это зависит от личного вкуса и от того, нравится ли вам предварительная поездка или нет.

Кроме того, рабочее усилие и усилие срабатывания представляют собой величину силы, необходимой для приведения в действие ключа. Для тактильных и щелкающих переключателей перед срабатыванием есть тактильный «удар», известный как тактильная обратная связь. Такое ощущение, что клавиша сопротивляется, прежде чем вы нажмете ее до конца. Действующая сила — это величина силы, необходимая на пике этого тактильного удара, в то время как сила срабатывания — это сила, необходимая для приведения в действие клавиши.Важное число — это рабочая сила, потому что она показывает, насколько тяжелой или легкой на ощупь является клавиша. Некоторые переключатели также помечены как «RGB», но это не влияет на их работу, поскольку просто позволяет освещению RGB проходить через переключатель.

Типы переключателей

Переключатель OmniPoint в SteelSeries Apex Pro

Тактильные

Тактильные переключатели, вероятно, являются самым популярным типом переключателей на рынке. Известно, что у них хороший баланс между набором текста и играми, потому что они предлагают хорошую тактильную обратную связь и, в зависимости от бренда, не очень сложны для нажатия.Это идеально подходит для набора текста, поскольку вы узнаете, когда собираетесь зарегистрировать нажатие клавиши, и помогает уменьшить количество опечаток. Если вы ищете свою первую механическую клавиатуру, вы можете начать с нее. Они также тихие по сравнению с другими типами переключателей, но могут производить много шума, если вы склонны нажимать клавиши снизу.

Мы перечислили некоторые из самых популярных тактильных переключателей. Мы предоставляем рекламируемые измерения, потому что мы не тестировали их все, и даже для коммутаторов, которые мы тестировали, результаты различаются из-за производственных допусков.Однако некоторые компании указывают либо рабочую силу, либо силу срабатывания, но не то и другое вместе, поэтому в этом случае мы указываем все, что рекламируется. Вы можете увидеть, какие клавиатуры мы протестировали для каждого переключателя, по ссылкам ниже. Мы также индивидуально протестировали некоторые переключатели из нашего набора для тестирования переключателей, которые мы не тестировали с отдельными клавиатурами. Вы можете увидеть график срабатывания, щелкнув миниатюры.

Есть много других видов тактильных переключателей, которые мы не перечислили, например Outemu Brown, Greetch Brown, KBT Brown, MOD M Tactile, MOD SH Tactile, Black Alps и Topre, среди многих других.Кроме того, мы измеряем рабочую силу в граммах силы (гс), в то время как некоторые компании рекламируют ее в сантиньютонах (сН). Мы используем единицы измерения, которые рекламирует каждый бренд, но эти две единицы идентичны.

Примечание: Мы находимся в процессе повторного тестирования клавиатур в рамках обновления нашего тестового стенда. Если по ссылке «Индивидуальные результаты» нет результатов, это означает, что мы не тестировали повторно клавиатуру (и) с этим переключателем. Как только мы это сделаем, таблица обновится автоматически. Кроме того, графики из нашего набора для тестирования переключателей взяты со старого испытательного стенда, поэтому рабочая сила обозначена как «Пиковая сила».

Clicky

Щелкающие переключатели очень похожи на тактильные переключатели. Они обеспечивают такую ​​же тактильную обратную связь, что делает их очень популярными для набора текста, и они производят слышимый щелчок. Это может быть особенно проблематично, если вы работаете в открытом офисе, поскольку громкий шум может беспокоить окружающих. Вы можете послушать пример шума, который издают щелкающие переключатели здесь.

Ниже приведены наиболее популярные доступные щелкающие переключатели с указанными размерами, и мы предоставили таблицы, в которых показаны отдельные результаты протестированных клавиатур, а также некоторых отдельных переключателей, которые мы тестировали.Это небольшой список бесчисленных доступных щелкающих переключателей, поэтому, если мы пропустили какие-то популярные, дайте нам знать.

линейный

Линейные переключатели полностью отличаются от тактильных и щелкающих переключателей. Они считаются отличными для игр, потому что на них легко нажимать, и они не предлагают никакой тактильной обратной связи, но, опять же, это зависит от личных предпочтений. Перед точкой срабатывания нет толчков. Основным недостатком линейных переключателей является то, что если вы собираетесь использовать их для набора текста, они настолько чувствительны, что вы можете не знать, когда вы нажали клавишу, но есть некоторые линейные типы с высокой рабочей силой, поэтому они не такие чувствительные.Линейные переключатели также работают тихо, поэтому они не будут мешать окружающим.

Ниже приведены наиболее популярные линейные переключатели с их заявленными размерами. Наши результаты могут отличаться от указанных в списке из-за производственных допусков. Есть много типов линейных переключателей, которые мы не перечислили, например Greetech Red, Greetech Black, Hall Effect Linear и Outemu Black, а также многие другие. Сообщите нам, если мы пропустили какие-либо другие популярные бренды.

Другие типы

Производители ускорили внедрение инноваций и на протяжении многих лет выпускали различные типы переключателей, помимо традиционных.Эти новые переключатели по-прежнему считаются механическими, но ведут себя иначе, чем линейные, тактильные и щелкающие переключатели, перечисленные выше. Каждый из них представляет свои уникальные характеристики и опыт набора текста.

Оптический

Оптические переключатели становятся все более популярными, и их обычно можно найти на клавиатурах более высокого уровня. Они похожи на типичные механические переключатели в том, что в них используется пружина для обеспечения некоторого сопротивления и отдачи вверх при нажатии. Однако оптический переключатель не запускает какой-либо физический переключатель, а инфракрасный свет определяет, когда клавиша нажата.Это помогает сделать клавиши более отзывчивыми, что отлично подходит для игр. Большинство из них имеют линейное ощущение, хотя есть и с тактильной обратной связью. Кроме того, некоторые оптические переключатели имеют настраиваемое расстояние перед перемещением, например OmniPoint SteelSeries или оптические переключатели Flaretech.

Ниже перечислены несколько оптических переключателей. Мы не перечислили их все, поэтому дайте нам знать, если мы что-то пропустили.

Марка Тип Feel Объявленный предварительный ход (мм) Объявленный общий ход (мм) Объявленная рабочая сила Индивидуальные результаты
A4Tech LK Оптический синий Clicky 1.8 4,0 50 gf
A4Tech LK Коричневый оптический Тактильные 1,8 4,0 50 gf Стол
A4Tech LK Оптический красный Линейный 1,8 4,0 40 gf
Flaretech Clicky 55 ‘Синий Clicky 1.5-3,6 4,0 55 сн
Flaretech Linear 80 ‘Черный’ Линейный 1,5–3,6 4,0 80 cN
Flaretech Linear 55 ‘Красный’ Линейный 1,6–3,5 4,0 55 сн Стол
Gateron Черный оптический Линейный 2.0 4,0 60 gf
Gateron Синий оптический Clicky 2,3 4,0 55 gf
Gateron Коричневый оптический Тактильные 2,0 4,0 55 gf Стол
Gateron Красный оптический Линейный 2.0 4,0 45 gf
Gateron Серебристый оптический Линейный 1,1 4,0 45 gf
Gateron Желтый оптический Линейный 1,1 4,0 35 gf
Razer Clicky Optical Clicky 1.5 4,0 45 gf Стол
Razer Линейно-оптический Линейный 1,0 4,0 40 gf Стол
ROCCAT Линейно-оптический Линейный Неизвестно Неизвестно Неизвестно Стол
SteelSeries OmniPoint Линейный 0.4-3,6 4,0 45 cN Стол

Низкопрофильный

Низкопрофильные переключатели используют тот же механизм, что и стандартные механические переключатели, но, как следует из названия, они короче и имеют более низкий профиль. Это означает, что общее расстояние хода намного меньше, чем у стандартных переключателей, поэтому они быстрее выходят на нижнюю границу. Однако не всем нравится ощущение низкопрофильных переключателей, и выбор низкого профиля вместо стандартного действительно сводится к личным предпочтениям.Низкопрофильные переключатели могут быть линейными, тактильными или щелчковыми, и мы перечислили несколько примеров ниже.

Марка Тип Feel Объявленный предварительный ход (мм) Объявленный общий ход (мм) Объявленная рабочая сила Индивидуальные результаты
Вишня MX Низкопрофильный красный Линейный 1,2 3.2 45 cN
Вишня MX Низкопрофильная скорость Линейный 1,0 3,2 45 cN Стол
Gateron Низкопрофильный синий Clicky 1,5 2,5 50 gf
Gateron Коричневый низкопрофильный Тактильные 1.5 2,5 55 gf Стол
Gateron Низкопрофильный красный Линейный 1,5 2,5 45 gf Стол
Кайхуа Kailh Choc Синий Clicky 1,3 3,2 55 gf
Кайхуа Kailh Choc Коричневый Тактильные 1.3 3,2 50 gf
Кайхуа Kailh Choc Красный Линейный 1,3 3,2 50 gf
Logitech GL Clicky Clicky 1,5 2,7 60 gf
Logitech GL Линейный Линейный 1.5 2,7 50 gf
Logitech GL Тактильный Тактильные 1,5 2,7 60 gf Стол

Гибрид Механический

Лишь несколько производителей погрузились в мир гибридных механических переключателей. Многие немеханические клавиатуры имеют переключатели с резиновым куполом, которые имеют мембрану под клавишей, которая при нажатии замыкает электрическую цепь и сообщает компьютеру, что клавиша была нажата.В отличие от механических переключателей, гибридный переключатель не имеет пружины. SteelSeries создала гибридный переключатель, который использует пружину, как в механическом переключателе, и включил мембрану внизу, которая замыкает электрическую цепь для отправки сигналов на компьютер. Он не использует физический переключатель, как стандартные механические переключатели. Подробнее об этом можно прочитать в обзоре гибридной механической игровой клавиатуры SteelSeries Apex 5.

Наши тесты

Способы измерения характеристик коммутатора очень просты.Мы используем один тест, называемый тестом нажатия клавиш, чтобы измерить расстояние перед перемещением, общее расстояние перемещения, рабочее усилие и усилие срабатывания. Мы используем испытательный стенд системы Mecmesin MultiTest-i и помещаем его на буквенно-цифровую клавишу для измерения этих аспектов. Мы измеряем восемь разных ключей и генерируем среднее значение результатов, но график строится по одному ключу. Глядя на график, вы можете увидеть рабочую силу, обозначенную как «Тактильная точка», и усилие срабатывания, обозначенную как «точка срабатывания».«Точка сброса» — это когда клавиатура обнаруживает, что клавиша отпущена; если он удерживается после точки сброса, клавиатура будет постоянно печатать клавишу.

Мы также проверяем качество набора текста, которое учитывает форму клавиш, расстояние между ними, качество и эргономику, поэтому тип переключателя — не единственный решающий фактор при вводе текста, но, очевидно, он влияет на качество набора текста. Это субъективный тест, и вам может не понравиться печатать на одной клавиатуре, в то время как на других это нравится.Мы также измеряем шум при печати, и обычно щелкающие переключатели являются самыми громкими, а линейные переключатели — самыми тихими.

Заключение

Поначалу вход в мир механических переключателей может показаться пугающим, и вы можете выбирать из множества различных переключателей. Каждый производитель создает свои уникальные характеристики в переключателе, и хотя Gateron Brown и Cherry MX Brown являются тактильными переключателями, они работают и ощущаются по-разному. Перед покупкой механической клавиатуры легко погрузиться в детали, но вы не узнаете наверняка, как вам нравится определенный тип переключателя, пока не попробуете его сами.Некоторые переключатели предназначены для игр, а другие — для офисного использования, поэтому важно заранее знать, для чего вы собираетесь использовать клавиатуру. В целом переключатели могут быть небольшими, но они оказывают огромное влияние на пользователя, и в конечном итоге вы можете найти те, которые соответствуют вашим потребностям.

Что такое сетевой коммутатор и как он работает?

Сегодня сети

необходимы для поддержки предприятий, обеспечения связи и развлечений — этот список можно продолжать и продолжать.Основным общим элементом сетей является сетевой коммутатор, который помогает подключать устройства с целью совместного использования ресурсов.

Что такое сетевой коммутатор?

Сетевой коммутатор — это устройство, которое работает на уровне канала передачи данных модели OSI — уровне 2. Он принимает пакеты, отправляемые устройствами, подключенными к его физическим портам, и отправляет их снова, но только через порты, которые ведут к устройствам, для которых предназначены пакеты. Они также могут работать на сетевом уровне — уровне 3, где происходит маршрутизация.

Коммутаторы являются обычным компонентом сетей, основанных, среди прочего, на Ethernet, Fibre Channel, асинхронном режиме передачи (ATM) и InfiniBand. В целом, однако, сегодня большинство коммутаторов используют Ethernet.

Как работает сетевой коммутатор?

Как только устройство подключено к коммутатору, коммутатор записывает свой MAC-адрес управления доступом к среде передачи данных, код, который записан в карту сетевого интерфейса (NIC) устройства, которая подключается к кабелю Ethernet, который подключается к коммутатору. Коммутатор использует MAC-адрес, чтобы определить, с какого подключенного устройства отправляются исходящие пакеты и куда доставлять входящие пакеты.

Таким образом, MAC-адрес идентифицирует физическое устройство в отличие от IP-адреса сетевого уровня (уровень 3), который может быть назначен устройству динамически и изменяться с течением времени.

Когда устройство отправляет пакет другому устройству, оно входит в коммутатор, и коммутатор считывает его заголовок, чтобы определить, что с ним делать. Он сопоставляет адрес или адреса назначения и отправляет пакет через соответствующие порты, ведущие к устройствам назначения.

Чтобы уменьшить вероятность коллизий между сетевым трафиком, идущим к коммутатору и подключенному устройству и от него одновременно, большинство коммутаторов предлагают полнодуплексную функциональность, при которой пакеты, исходящие от устройства и отправляемые на него, имеют доступ к полной полосе пропускания соединение переключателя.(Представьте, как два человека разговаривают по мобильному телефону, а не по рации).

Хотя это правда, что коммутаторы работают на уровне 2, они также могут работать на уровне 3, который необходим им для поддержки виртуальных локальных сетей (VLAN), логических сегментов сети, которые могут охватывать подсети. Чтобы трафик попадал из одной подсети в другую, он должен проходить между коммутаторами, и этому способствуют возможности маршрутизации, встроенные в коммутаторы.

Коммутаторы и концентраторы

Концентратор также может соединять несколько устройств вместе с целью совместного использования ресурсов, а набор устройств, подключенных к концентратору, известен как сегмент LAN.

Концентратор отличается от коммутатора тем, что пакеты, отправленные с одного из подключенных устройств, транслируются на все устройства, подключенные к концентратору. В коммутаторе пакеты направляются только на порт, ведущий к устройству, которому они адресованы.

Коммутаторы обычно подключают сегменты LAN, поэтому к ним подключаются концентраторы. Коммутаторы фильтруют трафик, предназначенный для устройств в том же сегменте LAN. Благодаря этому интеллекту коммутаторы более эффективно используют свои собственные ресурсы обработки, а также пропускную способность сети.

Коммутаторы и маршрутизаторы

Коммутаторы иногда путают с маршрутизаторами, которые также предлагают пересылку и маршрутизацию сетевого трафика, отсюда и их название. Но они делают это с другой целью и в другом месте.

Маршрутизаторы работают на уровне 3 — сетевом уровне — и используются для подключения сетей к другим сетям.

Самый простой способ понять разницу между коммутаторами и маршрутизаторами — это подумать о локальных и глобальных сетях. Устройства подключаются локально через коммутаторы, а сети подключаются к другим сетям через маршрутизаторы.Если вы думаете об общем пути, по которому пакет может попасть в Интернет, например: устройство> концентратор> коммутатор> маршрутизатор> Интернет, это тоже должно помочь.

Конечно, бывают случаи, когда функции коммутации встроены в оборудование маршрутизатора, и маршрутизатор также выполняет роль коммутатора.

Самый простой случай — это подумать о домашнем беспроводном маршрутизаторе. Он направляет к широкополосному соединению через свой порт WAN, но обычно он также имеет дополнительные порты Ethernet, которые можно использовать для подключения кабеля Ethernet к компьютеру, телевизору, принтеру или даже игровой консоли.В то время как другие устройства в сети, такие как другие ноутбуки и телефоны, подключаются через маршрутизатор Wi-Fi, он по-прежнему предлагает функции переключения через локальную сеть. Таким образом, маршрутизатор, по сути, также является коммутатором. И вы даже можете подключить к маршрутизатору отдельный коммутатор, чтобы обеспечить доступ к Интернету и локальной сети для дополнительных устройств.

Типы коммутаторов

Коммутаторы различаются по размеру в зависимости от того, сколько устройств вам нужно подключить в определенной области, а также от типа скорости / пропускной способности сети, необходимой для этих устройств.В небольшом офисе или домашнем офисе обычно достаточно четырех- или восьмипортового коммутатора, но для более крупных развертываний вы обычно видите коммутаторы до 128 портов. Форм-фактор меньшего коммутатора — это устройство, которое можно разместить на рабочем столе, но коммутаторы также можно монтировать в стойку для размещения в коммутационном шкафу, центре обработки данных или серверной ферме. Размеры монтируемых в стойку коммутаторов варьируются от 1U до 4U, но также доступны коммутаторы большей площади. Коммутаторы

также различаются по скорости сети, которую они предлагают, в диапазоне от Fast Ethernet (10/100 Мбит / с), Gigabit Ethernet (10/100/1000 Мбит / с), 10 Gigabit (10/100/1000/10000 Мбит / с) и даже 40 /. Скорость 100 Гбит / с.Выбор скорости зависит от пропускной способности, необходимой для поддерживаемых задач.

Коммутаторы также различаются по своим возможностям. Вот три типа.

Неуправляемые

Неуправляемые коммутаторы — это самые простые коммутаторы с фиксированной конфигурацией. Как правило, они работают по принципу plug-and-play, что означает, что у них есть несколько вариантов, из которых пользователь может выбирать. У них могут быть настройки по умолчанию для таких функций, как качество обслуживания, но их нельзя изменить. Плюс в том, что неуправляемые коммутаторы относительно недороги, но отсутствие у них функций делает их непригодными для большинства корпоративных применений.

Управляемые

Управляемые коммутаторы предлагают больше функций и возможностей для ИТ-специалистов и чаще всего используются в бизнес-среде или на предприятии. Управляемые коммутаторы имеют интерфейсы командной строки (CLI) для их настройки. Они поддерживают агентов простого протокола управления сетью (SNMP), которые предоставляют информацию, которая может использоваться для устранения сетевых проблем.

Они также могут поддерживать виртуальные локальные сети, настройки качества обслуживания и IP-маршрутизацию. Безопасность также лучше, защищая все типы трафика, с которым они работают.

Из-за своих расширенных функций управляемые коммутаторы стоят намного дороже, чем неуправляемые коммутаторы.

Интеллектуальные или интеллектуальные коммутаторы

Интеллектуальные или интеллектуальные коммутаторы — это управляемые коммутаторы, которые обладают некоторыми функциями, выходящими за рамки того, что предлагает неуправляемый коммутатор, но меньше, чем управляемый коммутатор. Таким образом, они более сложны, чем неуправляемые коммутаторы, но при этом дешевле, чем полностью управляемый коммутатор. Как правило, они не поддерживают доступ по telnet и имеют веб-интерфейс, а не интерфейс командной строки.Другие варианты, такие как VLAN, могут не иметь такого количества функций, как те, которые поддерживаются полностью управляемыми коммутаторами. Но поскольку они менее дорогие, они могут хорошо подходить для небольших сетей с меньшими финансовыми ресурсами и с меньшими потребностями в функциях.

Функции управления

Полный список функций и возможностей сетевого коммутатора будет зависеть от производителя коммутатора и любого дополнительного программного обеспечения, но в целом коммутатор предлагает профессионалам возможность:

  • Включение и отключение определенных портов на переключателе.
  • Настройте параметры дуплекса (половинный или полный), а также пропускную способность.
  • Установить уровни качества обслуживания (QoS) для определенного порта.
  • Включите фильтрацию MAC-адресов и другие функции контроля доступа.
  • Настройте SNMP-мониторинг устройств, включая состояние канала.
  • Настройте зеркалирование портов для мониторинга сетевого трафика.

Другое использование

В больших сетях коммутаторы часто используются как способ разгрузки трафика в аналитических целях.Это может быть важно для безопасности, поскольку коммутатор можно разместить перед маршрутизатором WAN, прежде чем трафик попадет в локальную сеть. Он может облегчить обнаружение вторжений, аналитику производительности и брандмауэр. Во многих случаях зеркальное отображение портов используется для создания зеркального отображения данных, проходящих через коммутатор, прежде чем они будут отправлены, например, в систему обнаружения вторжений или анализатор пакетов.

Однако в самом простом виде для сетевого коммутатора это простая задача — быстро и эффективно доставлять пакеты с компьютера A на компьютер B, независимо от того, расположены ли компьютеры в коридоре или на другом конце света.Несколько других устройств вносят свой вклад в эту доставку по пути, но коммутатор является неотъемлемой частью сетевой архитектуры.

Присоединяйтесь к сообществам Network World на Facebook и LinkedIn, чтобы комментировать самые важные темы.

Copyright © 2020 IDG Communications, Inc.

Типы коммутаторов | Механические, электронные, Характеристики

В этом руководстве мы узнаем, что такое переключатель, какие бывают переключатели, механические переключатели, электронные переключатели, их символы и многое другое о переключателях.

Что такое коммутатор?

Переключатель — это устройство, которое предназначено для прерывания тока в цепи. Проще говоря, выключатель может включать или отключать электрическую цепь.Каждое электрическое и электронное приложение использует по крайней мере один переключатель для включения и выключения устройства.

Итак, переключатели являются частью системы управления, и без нее управление невозможно. Переключатель может выполнять две функции, а именно полностью ВКЛ (замыкание контактов) или полностью ВЫКЛ (размыкание контактов).

Когда контакты переключателя замкнуты, переключатель создает замкнутый путь для прохождения тока и, следовательно, нагрузка потребляет энергию от источника.Когда контакты переключателя разомкнуты, нагрузка не будет потреблять мощность, как показано на рисунке ниже.

Еще одна важная функция переключателя — отводить электрический ток в цепи. Рассмотрим следующую схему. Когда переключатель находится в положении A, лампа 1 включается, а пока он находится в положении B, лампа 2 включается.

Переключатели находят множество применений в самых разных областях, таких как дома, автомобили, промышленность, военная промышленность, аэрокосмическая промышленность и так далее.В домашних и офисных приложениях мы используем простые кулисные переключатели для включения и выключения таких приборов, как освещение, компьютеры, вентиляторы и т.д. электрическая нагрузка из более чем одного места, например, двухсторонний переключатель.

Характеристики коммутатора

Прежде чем продолжить и рассмотреть различные типы переключателей, давайте рассмотрим некоторые важные моменты, касающиеся характеристик переключателя.

  • Двумя важными характеристиками переключателя являются его полюса и броски. Столб представляет собой контакт, а бросок представляет собой соединение между контактами. Количество полюсов и ходов используется для описания переключателя.
  • Некоторые стандартные количества полюсов и ходов — одинарные (1 полюс или 1 ход) и двойные (2 полюса или 2 переключателя).
  • Если количество шестов или бросков больше 2, то это число часто используется напрямую. Например, трехполюсный шестицилиндровый переключатель часто обозначается как 3P6T.
  • Другой важной характеристикой переключателя является его действие, то есть, является ли он мгновенным или фиксированным. Мгновенные переключатели (например, кнопки) используются для мгновенного контакта (на короткое время или пока кнопка нажата).
  • Переключатели с фиксацией на руке, удерживают контакт до тех пор, пока он не будет принудительно переведен в другое положение.

Типы переключателей

В основном переключатели бывают двух типов. Их:

Механические переключатели

— это физические переключатели, которые необходимо активировать физически, перемещая, нажимая, отпуская или касаясь их контактов.

Электронные переключатели

, с другой стороны, не требуют физического контакта для управления цепью. Они активируются действием полупроводника.

Механические переключатели

Механические переключатели

можно разделить на различные типы в зависимости от нескольких факторов, таких как метод срабатывания (ручные, концевые и технологические переключатели), количество контактов (одноконтактные и многоконтактные переключатели), количество полюсов и ходов (SPST, DPDT, SPDT). и т. д.), принцип действия и конструкция (кнопочный, тумблерный, поворотный, джойстик и т. д.)), в зависимости от состояния (мгновенные и заблокированные переключатели) и т. д.

По количеству полюсов и ходов выключатели подразделяются на следующие типы. Полюс представляет собой количество отдельных силовых цепей, которые можно переключить. Большинство переключателей имеют один, два или три полюса и обозначаются как однополюсные, двухполюсные и трехполюсные.

Число переходов представляет собой число состояний, в которые ток может проходить через переключатель. Большинство переключателей имеют одно- или двухходовые переключатели, которые обозначаются как одно- и двухходовые переключатели.

Однополюсный однопозиционный переключатель (SPST)

  • Это основной выключатель, состоящий из одного входного контакта и одного выходного контакта.
  • Он переключает одну цепь и может включать (ВКЛ) или отключать (ВЫКЛ) нагрузку.
  • Контакты SPST могут быть нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми.

Однополюсный двухпозиционный переключатель (SPDT)

  • Этот переключатель имеет три клеммы: одна — входной контакт, а две оставшиеся — выходные контакты.
  • Это означает, что он состоит из двух положений ВКЛ и одного положения ВЫКЛ.
  • В большинстве схем эти переключатели используются как переключатели для подключения входа между двумя вариантами выходов.
  • Контакт, который подключен к входу по умолчанию, называется нормально замкнутым контактом, а контакт, который будет подключен во время работы ВКЛ, является нормально разомкнутым контактом.

Двухполюсный однопозиционный переключатель (DPST)

  • Этот переключатель состоит из четырех клемм: двух входных контактов и двух выходных контактов.
  • Он ведет себя как две отдельные конфигурации SPST, работающие одновременно.
  • Он имеет только одно положение ВКЛ, но он может активировать два контакта одновременно, так что каждый входной контакт будет подключен к своему соответствующему выходному контакту.
  • В положении ВЫКЛ оба переключателя находятся в разомкнутом состоянии.
  • Этот тип переключателей используется для одновременного управления двумя разными цепями.
  • Также контакты этого переключателя могут быть нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми.

Двухполюсный двухпозиционный переключатель (DPDT)

  • Это двойной переключатель ВКЛ / ВЫКЛ, состоящий из двух положений ВКЛ.
  • Он имеет шесть клемм, две из которых являются входными контактами, а остальные четыре являются выходными контактами.
  • Он ведет себя как две отдельные конфигурации SPDT, работающие одновременно.
  • Два входных контакта подключены к одному набору выходных контактов в одном положении и в другом положении, входные контакты подключены к другому набору выходных контактов.

Кнопочный переключатель

  • Это контактный выключатель мгновенного действия, который замыкает или разрывает соединение, пока приложено давление (или когда кнопка нажата).
  • Обычно это давление обеспечивается кнопкой, нажатой чьим-то пальцем.
  • Эта кнопка возвращается в нормальное положение после снятия давления.
  • Внутренний пружинный механизм управляет этими двумя состояниями (нажатым и отпущенным) кнопки.
  • Он состоит из неподвижных и подвижных контактов, из которых неподвижные контакты подключаются последовательно со схемой, подлежащей переключению, а подвижные контакты прикрепляются с помощью кнопки.
  • Кнопки
  • в основном подразделяются на нормально открытые, нормально закрытые и кнопки двойного действия, как показано на рисунке выше.
  • Кнопки двойного действия обычно используются для управления двумя электрическими цепями.

Тумблер

  • Тумблер приводится в действие вручную (или толкается вверх или вниз) механической ручкой, рычагом или качающимся механизмом. Они обычно используются в качестве переключателей управления освещением.
  • Большинство этих переключателей имеют два или более положения рычага, которые находятся в версиях переключателей SPDT, SPST, DPST и DPDT.Они используются для коммутации больших токов (до 10 А), а также могут использоваться для коммутации малых токов.
  • Они доступны в различных номиналах, размерах и стилях и используются для различных типов приложений. Состояние ON может быть любым из их горизонтальных положений, однако, по соглашению, нижнее положение является закрытым или включенным положением.

Концевой выключатель

  • Схемы управления концевым выключателем показаны на рисунке выше, на котором представлены четыре разновидности концевых выключателей.
  • Некоторые переключатели приводятся в действие присутствием объекта или отсутствием объектов, или движением машины, а не рукой человека. Эти выключатели называются концевыми выключателями.
  • Эти переключатели состоят из бампера с рычагом, приводимым в действие каким-либо предметом. Когда этот рычаг бампера приводится в действие, это приводит к изменению положения контактов переключателя.

Поплавковые выключатели

  • Поплавковые выключатели в основном используются для управления насосами двигателей постоянного и переменного тока в зависимости от жидкости или воды в резервуаре или отстойнике.
  • Этот переключатель срабатывает, когда поплавок (или плавающий объект) движется вниз или вверх в зависимости от уровня воды в резервуаре.
  • Это плавающее движение узла тяги или цепи и противовеса вызывает размыкание или замыкание электрических контактов. Другой вид поплавкового выключателя — это выключатель с ртутной лампой, который не состоит из поплавкового стержня или цепной конструкции.
  • Эта лампа состоит из ртутных контактов, поэтому при повышении или понижении уровня жидкости состояние контактов также изменяется.
  • Обозначение шарового поплавкового выключателя показано на рисунке выше. Эти поплавковые выключатели могут быть нормально открытого или нормально закрытого типа.

Реле потока

  • Они в основном используются для обнаружения движения потока жидкости или воздуха по трубе или воздуховоду. Переключатель воздушного потока (или микровыключатель) сконструирован с защелкиванием.
  • Этот микровыключатель прикреплен к металлическому рычагу. К этому металлическому рычагу присоединяется тонкий пластиковый или металлический элемент.
  • Когда большое количество воздуха проходит через металлическую или пластмассовую деталь, это вызывает движение металлического рычага и, таким образом, приводит в действие контакты переключателя.
  • Реле потока жидкости сконструированы с лопастью, которая вставляется поперек потока жидкости в трубе. Когда жидкость течет по трубе, сила, приложенная к лопасти, изменяет положение контактов.
  • На приведенном выше рисунке показан символ переключателя, используемый как для потока воздуха, так и для потока жидкости. Символ флажка на переключателе указывает на лопасть, которая определяет поток или движение жидкости.
  • Эти переключатели снова нормально разомкнутые или нормально замкнутые конфигурации.

Реле давления

  • Эти переключатели обычно используются в промышленных приложениях для определения давления в гидравлических системах и пневматических устройствах.
  • В зависимости от диапазона измеряемого давления эти реле давления подразделяются на реле давления с мембранным приводом, реле давления с металлическим сильфоном и реле давления поршневого типа.
  • Во всех этих типах датчик давления управляет набором контактов (которые могут быть как двухполюсными, так и однополюсными).
  • Этот символ переключателя состоит из полукруга, соединенного с линией, плоская часть которой указывает на диафрагму. Эти переключатели могут быть нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми.

Реле температуры

  • Самым распространенным термочувствительным элементом является биметаллическая полоса, работающая по принципу теплового расширения.
  • Биметаллические ленты изготовлены из двух разнородных металлов (которые имеют разную степень теплового расширения) и соединены друг с другом.
  • Контакты переключателя срабатывают, когда из-за температуры полоса изгибается или наматывается. Другой метод управления температурным переключателем — использование ртутной стеклянной трубки.
  • Когда колба нагревается, ртуть в трубке расширяется, а затем создает давление для срабатывания контактов.

Джойстик-переключатель

  • Джойстик-переключатели — это управляющие устройства с ручным управлением, используемые в основном в переносном управляющем оборудовании.
  • Он состоит из рычага, который свободно перемещается по более чем одной оси движения.
  • В зависимости от движения нажатого рычага срабатывают один или несколько переключающих контактов.
  • Они идеально подходят для опускания, подъема и срабатывания спускового механизма влево и вправо.
  • Применяются для строительной техники, тросиков и кранов. Символ джойстика показан ниже.

Поворотные переключатели

  • Они используются для подключения одной линии к одной из многих линий.
  • Примерами этих переключателей являются переключатели диапазонов в измерительном оборудовании для электрических измерений, переключатели каналов в устройствах связи и переключатели диапазонов в многодиапазонных радиоприемниках.
  • Состоит из одного или нескольких подвижных контактов (ручки) и нескольких неподвижных контактов.
  • Эти переключатели бывают с различным расположением контактов, такими как однополюсный 12-контактный, 3-полюсный 4-контактный, 2-полюсный 6-контактный и 4-контактный 3-контактный.

Электронные переключатели

Электронные переключатели обычно называются твердотельными переключателями, потому что в них нет физических движущихся частей и, следовательно, нет физических контактов. Большинство устройств управляется полупроводниковыми переключателями, такими как моторные приводы и оборудование HVAC.

На сегодняшний день на потребительском, промышленном и автомобильном рынке доступны различные типы твердотельных переключателей различных размеров и номиналов.Некоторые из этих твердотельных переключателей включают транзисторы, тиристоры, полевые МОП-транзисторы, симметричные транзисторы и IGBT.

Биполярные транзисторы

Транзистор либо пропускает ток, либо блокирует его, как и нормальный переключатель.

В коммутационных схемах транзистор работает в режиме отсечки для состояния выключения или блокировки по току и в режиме насыщения для состояния включения. Активная область транзистора не используется для коммутации.

Как NPN, так и PNP транзисторы работают или включаются, когда на них подается достаточный базовый ток.Когда небольшой ток протекает через клемму базы, питаемую цепью управления (подключенной между базой и эмиттером), это заставляет транзистор включать путь коллектор-эмиттер.

И он выключается, когда базовый ток снимается, а базовое напряжение снижается до небольшого отрицательного значения. Несмотря на то, что он использует небольшой базовый ток, он способен пропускать гораздо более высокие токи по пути коллектор-эмиттер.

Силовой диод

Диод может выполнять операции переключения между своим высоким и низким состояниями импеданса.Полупроводниковые материалы, такие как кремний и германий, используются для изготовления диодов.

Обычно силовые диоды конструируются из кремния для работы устройства при более высоких токах и более высоких температурах перехода. Они созданы путем соединения полупроводниковых материалов p- и n-типа вместе с образованием PN-перехода. Он имеет два вывода: анод и катод.

Когда анод становится положительным по отношению к катоду и приложением напряжения, превышающего пороговый уровень, PN-переход смещается в прямом направлении и начинает проводить (как переключатель ON).Когда катодный вывод становится положительным по отношению к аноду, PN-переход смещается в обратном направлении и блокирует прохождение тока (как выключатель).

МОП-транзистор

Пожалуй, самым популярным и наиболее часто используемым полупроводниковым коммутационным устройством является MOSFET. Полевой транзистор на основе оксида металла и полупроводника (MOSFET) — это униполярное высокочастотное переключающее устройство. Наиболее часто используемым коммутационным устройством является силовая электроника. Он имеет три клеммы, а именно сток (выход), исток (общий) и затвор (вход).

Это устройство, управляемое напряжением, т.е. путем управления входным напряжением (от затвора к истоку) регулируется сопротивление между стоком и истоком, которое дополнительно определяет состояние включения и выключения устройства.

МОП-транзисторы могут быть P-канальными или N-канальными устройствами. N-канальный полевой МОП-транзистор включается путем подачи положительного напряжения V GS по отношению к источнику (при условии, что напряжение V GS должно быть больше порогового напряжения).

P-канальный MOSFET работает аналогично N-канальному MOSFET, но использует обратную полярность напряжений.И V GS , и V DD отрицательны по отношению к источнику включения P-канального MOSFET.

БТИЗ

IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) сочетает в себе несколько преимуществ силового транзистора с биполярным переходом и силового полевого МОП-транзистора. Как и полевой МОП-транзистор, это устройство, управляемое напряжением, и имеет меньшее падение напряжения во включенном состоянии (меньше, чем у полевого МОП-транзистора и ближе к силовому транзистору).

Это трехконтактное полупроводниковое высокоскоростное коммутационное устройство.Эти терминалы являются эмиттером, коллектором и затвором.

Подобно MOSFET, IGBT можно включить, приложив положительное напряжение (превышающее пороговое напряжение) между затвором и эмиттером. IGBT можно выключить, снизив напряжение на затвор-эмиттер до нуля. В большинстве случаев для снижения потерь при выключении и безопасного выключения IGBT требуется отрицательное напряжение.

SCR

Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) — одно из наиболее широко используемых высокоскоростных коммутационных устройств для приложений управления мощностью.Это однонаправленное устройство в виде диода, состоящее из трех выводов, а именно анода, катода и затвора.

SCR включается и выключается путем управления входом затвора и условиями смещения анодных и катодных выводов. SCR состоит из четырех слоев чередующихся слоев P и N, так что границы каждого слоя образуют переходы J1, J2 и J3.

TRIAC

Коммутатор

Triac (или TRI ode AC ) — это двунаправленное коммутационное устройство, которое представляет собой эквивалентную схему соединения двух тиристоров с одним контактом затвора.

Его способность управлять мощностью переменного тока как с положительными, так и с отрицательными пиками формы волны напряжения часто позволяет использовать эти устройства в контроллерах скорости электродвигателей, регуляторах освещенности, системах контроля давления, приводах электродвигателей и другом оборудовании управления переменным током.

DIAC

A DIAC (или DI ode AC Switch) является устройством двунаправленной коммутации и состоит из двух выводов, которые не называются анодом и катодом, поскольку это двунаправленное устройство i.е., DIAC может работать в любом направлении независимо от идентификации терминала. Это указывает на то, что DIAC можно использовать в любом направлении.

Когда напряжение подается на DIAC, он работает либо в режиме прямой блокировки, либо в режиме обратной блокировки, если приложенное напряжение не меньше напряжения отключения. Как только напряжение увеличивается больше, чем напряжение отключения, происходит лавинное отключение, и устройство начинает проводить ток.

Тиристор выключения затвора

GTO (Тиристор выключения затвора) представляет собой биполярное полупроводниковое переключающее устройство.Он имеет три вывода: анод, катод и затвор. Как следует из названия, это коммутационное устройство может отключаться через терминал ворот.

GTO включается подачей небольшого положительного тока затвора, который запускает режим проводимости. Его можно выключить отрицательным импульсом на затвор. Символ GTO состоит из двойных стрелок на выводе затвора, который представляет двунаправленный поток тока через вывод затвора.

Заключение

Простое руководство по переключателям, различным типам переключателей, характеристикам переключателя, механическим переключателям, электронным переключателям, обозначениям схем всех переключателей, а также примерам цепей (или соединений) для важных переключателей.

Топология

«звезда» — обзор

Коммутатор ToR

Серверы в стойке подключаются к коммутатору ToR с использованием топологии «звезда», как показано на рисунке 4.3. Здесь каждый сервер имеет выделенный канал связи с коммутатором ToR, а коммутатор ToR может пересылать данные на другие серверы в стойке или из стойки через порты восходящей связи с высокой пропускной способностью. Из-за таких факторов, как несколько виртуальных машин, использующих одно и то же сетевое соединение, 10Gb Ethernet широко используется в качестве связующего звена между серверной полкой и коммутатором ToR в сетях облачных центров обработки данных.Типичная стойка может содержать порядка 40 или более серверов, поэтому многие коммутаторы ToR содержат до 48 портов 10GbE и четыре порта восходящей связи 40GbE, которые подключены к коммутаторам агрегации. Хотя это несоответствие между пропускной способностью сервера (480 Гбит / с) и пропускной способностью восходящего канала (160 Гбит / с) 3: 1, трафик центра обработки данных является очень нестабильным по своей природе, и все серверы редко используют полностью выделенную полосу пропускания 10 Гбит / с одновременно.

Рисунок 4.3. Коммутатор в верхней части стойки, питающий коммутатор агрегации.

Как мы обсуждали в предыдущей главе, технология микросхемы коммутатора может накладывать ограничения на максимальное количество портов на микросхему коммутатора. В случае коммутатора ToR одна микросхема коммутатора может поддерживать все описанные выше порты (48 портов 10GbE плюс четыре 40GbE) с использованием современных технологий. В случае портов 10GbE можно использовать более дешевую медную проводку с прямым подключением для небольшого расстояния между серверами и коммутаторами ToR, которое составляет менее нескольких метров. Оптические модули используются для портов восходящей связи коммутатора ToR, поскольку они должны обеспечивать более длинные расстояния и более высокую пропускную способность для других коммутаторов, соединяющих несколько серверных стоек.Восходящие каналы могут быть подключены к коммутаторам агрегации, которые объединяют трафик от нескольких коммутаторов ToR в базовый коммутатор.

Каждый коммутатор ToR содержит процессор уровня управления, который, помимо прочего, настраивает таблицы переадресации коммутатора и контролирует состояние коммутатора. Этот процессор может запускать протоколы пересылки уровня 2 или уровня 3 или просто обрабатывать команды обновления таблиц от внешнего централизованного программно определяемого сетевого контроллера (SDN). Используя традиционные сетевые протоколы уровня 2 или 3, каждый коммутатор узнает о своей среде посредством обмена информацией с другими коммутаторами и серверами в сети.Сегодня можно использовать более прямые подходы, когда сетевой администратор настраивает и контролирует все переключатели ToR в сети. В ближайшем будущем эта работа по оркестровке сети будет выполняться в более автоматическом режиме с использованием программно определяемых сетей.

ToR может также выступать в качестве шлюза между серверами и остальной частью сети, обеспечивая такие функции, как туннелирование, фильтрация, мониторинг и балансировка нагрузки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.