На другом полюсе находятся полностью управляемые коммутаторы, реализующие разнообразные функции, применяемые для обслуживания настройки конфигурации и мониторинга работы сети, включая механизмы управления трафиком. У них есть возможность создавать внутри одной локальной сети виртуальные локальные сети VLAN и организовывать маршрутизацию между этими сегментами. Реализована функция качества сервиса QoS для предоставления наибольшего приоритета трафику, чувствительному к задержкам (например, голосовому трафику VoIP). Поддерживается агрегирование портов для увеличения пропускной способности, функции безопасности (например, списки контроля доступа ACL и аутентификация 802.1x), а также стекирование (объединение нескольких коммутаторов в одну систему) и зеркалирование портов для анализа трафика, проходящего через один из портов коммутатора. Основные средства мониторинга и управления полностью управляемыми коммутаторами – это коммерческие пакеты программ сетевого администрирования на базе протокола SNMP, хотя они поддерживают и CLI, и утилиты удаленного управления telnet.

Несмотря на дешевизну неуправляемых коммутаторов, накладные расходы на их эксплуатацию достаточно велики, поскольку в них не предусмотрены инструменты удаленного конфигурирования, мониторинга и диагностики проблем, а также настройки параметров безопасности. В результате сеть, построенную на их основе, трудно обслуживать и контролировать. В то же время при внедрении полностью управляемых коммутаторов требуются большие первоначальные расходы на покупку оборудования и ПО сетевого администрирования, а также высокая квалификация сетевых администраторов. Кроме того, значительная часть функционала полностью управляемых коммутаторов (например, динамическая маршрутизация Level 3) рассчитана на большие корпоративные сети и в секторе SMB не будет востребована.

Таким образом, для компаний SMB (а к ним обычно относят предприятия, в локальной сети которых работает не более 200 устройств) неуправляемые коммутаторы плохо подходят из-за их неинтеллектуальности, а полностью управляемые – из-за высокой цены и избыточного функционала, а также затрат на дополнительное обучение ИТ-специалистов компании.

В начале прошлого десятилетия на рынок вышли смарт-коммутаторы (иногда их называют «интеллектуальными коммутаторами» или «коммутаторами с Web-управлением). В этих продуктах применяется функционал управления, контроля производительности и безопасности, который может использоваться в сетях небольшой компании, но они значительно дешевле полностью управляемых моделей. В этих коммутаторах есть встроенный Web-сервер, благодаря чему для управления ими достаточно обычного браузера на компьютере (либо планшете или смартфоне), который может находиться в той же локальной сети или удаленно подключен к ней через Интернет по защищенному соединению. Web-клиенты смарт-коммутаторов разработаны в расчете на обычного системного администратора небольшой компании, который обслуживает всю ее ИТ-инфраструктуру (так называемый generalist), поэтому для управления этими устройствами не требуется специального обучения (правда, многие модели поддерживают и управление с помощью командной строки, а некоторые – и инструменты SNMP).

Производители сетевого оборудования позиционируют смарт-коммутаторы как основное решение для сетей малых и средних компаний. В их линейке эти продукты занимают промежуточное положение между неуправляемыми и полностью управляемыми коммутаторами как по функционалу, так и по цене. Смарт-коммутаторы могут использоваться и в небольших филиалах крупных корпораций как устройства уровня границы корпоративной сети.

Большинство смарт-коммутаторов поддерживают базовые функции управления качеством сервиса QoS (например, направление приоритетного трафика на определенный порт), агрегирование портов, включение/отключение отдельных портов и настройка их скорости, организация VLAN. Стремясь сделать свои продукты более привлекательными для SMB, производители постепенно расширяют функционал таких устройств, перенося в них возможности, которые ранее были реализованы только в полностью управляемых моделях. Это поддержка стекирования, централизованное управление всеми коммутаторами локальной сети, IGMP (Internet Group Management Protocol) snooping (применяется для мультикастинга), приоритетная передача трафика аудио или видео (для IP-телефонии и видеоконференций), статическая маршрутизация Level 3 и централизованная система аутентификации 802.1x с использованием механизмов RADIUS. В результате на рынке можно найти «продвинутые» смарт-коммутаторы (например, Cisco 220 Series, HP 1920, D-Link SmartPro), которые отличаются расширенными возможностями по сравнению с обычными смарт-коммутаторами того же вендора и ориентированы на компании среднего размера. В то же время для снижения цены выпускаются «упрощенные» смарт-коммутаторы, рассчитанные на сети малых компаний (к ним можно отнести, например, Cisco 200E Series и D-Link EasySmart). Некоторые вендоры называют их unmanaged plus, т. е. продвигают как улучшенную версию неуправляемых моделей.

Основные характеристики смарт-коммутаторов

Эти коммутаторы выпускаются обычно в фиксированных конфигурациях на 8, 16, 24 и 48 портов, хотя есть и младшие модели на 5 и 10 портов. Коммутаторы на 16, 24 и 48 портов обычно предназначены для установки в 19-дюйм стойке, часть из них опционально могут поддерживать объединение в стек.

Модели с меньшим числом портов – это настольные устройства. Как правило, они работают бесшумно, так как не имеют встроенного вентилятора, и потому их можно устанавливать непосредственно в офисном помещении.

Хотя сейчас сетевая индустрия постепенно переходит на 10-гигабитный Ethernet, остается достаточно много небольших компаний, где сеть построена на базе Fast Ethernet. Поэтому в линейке смарт-коммутаторов большинства производителей можно найти модели, где все порты или их основная часть работают на скорости не выше 100 Мбит/с. В то же время уже появились устройства, полностью построенные на 10 Gigabit Ethernet, например, Netgear XS712T или только что объявленный Zyxel XS1920-12.

Помимо портов для подключения к смарт-коммутатору кабелей локальной сети многие модели (прежде всего 24- и 48-портовые) оборудуются двумя либо четырьмя специальными портами uplink в форм-факторе SFP или GBIC, через которые он может по оптическому или медному кабелю подсоединяться к магистральной сети. Такие порты применяются, например, для соединения смарт-комммутатора, обслуживающего локальную сеть филиала, с корпоративной сетью компании. Чаще всего эти порты uplink работают на скорости 1 Гбит/с, хотя растет число моделей с 10-гигабитными uplink-портами.

Широко применяется в смарт-коммутаторах технология Power over Ethernet (PoE), позволяющая передавать по одному и тому же кабелю Ethernet Cat5 на подключенное к коммутатору устройство не только трафик локальной сети, но и питание. Чаще всего питание PoE от коммутатора используется при развертывании IP-камер наблюдения, точек доступа беспроводной сети и IP-телефонов, что позволяет размещать эти устройства в тех местах, где поблизости нет электрической розетки. С помощью PoE можно также удаленно отключать или перезагружать эти периферийные устройства (например, для выключения точек доступа беспроводной сети в офисе после окончания рабочего дня). Кроме того, настольные смарт-коммутаторы сами могут запитываться по PoE от коммутатора более высокого уровня, на портах которого поддерживается эта технология.

Первая версия стандарта PoE IEEE 802.3af предусматривала максимальную мощность 15,4 Вт, однако уже во второй версии IEEE 802.3at PoE+ этот показатель увеличен до 30 Вт, что позволяет обеспечить питание и для поворотных IP-камер и двухдиапазонных точек доступа 802.11N (правда, из-за потерь энергии в кабеле максимальная мощность устройства составляет 12,95 и 25,5 Вт соответственно).

Для сокращения энергопотребления смарт-коммутаторов в них используется технология Energy Efficient Ethernet (EEE), переводящая в «спящий» режим порты, к которым нет подключения или через которые не передается трафик, и регулировка силы сигнала в зависимости от длины подключенного к порту кабеля. Например, как показывают тесты 24-портового смарт-коммутатора Huawei, применение EEE уменьшает энергопотребление этого устройства от 5 до 30% в зависимости от степени загруженности портов.