Как устроен пакетный выключатель


Пакетный выключатель: назначение, устройство, схема подключения

В электрических сетях до 660 В переменного тока и цепях напряжением до 440 В под постоянным током, наряду с другими коммутационными устройствами применяются пакетники. В отличие от автоматического выключателя они управляются только с помощью механизма ручного отключения. Хотя пакетный выключатель по некоторым функциям уступает современным автоматам, он не утратил своей актуальности. В отдельных случаях трудно найти полноценную замену использованию коммутационных пакетов.

Назначение

Коммутационные аппараты с ручным управлением предназначены для включения/отключения незначительных нагрузочных токов.

Они применяются:

  • в сетях переменного и постоянного тока, выполняя функции вводных выключателей;
  • в распределительных устройствах с целью распределения электроэнергии в различных электроустановках;
  • в качестве ручных переключателей для дистанционного управления работой асинхронных электромоторов.
  • Пакетные выключатели незаменимы на подстанциях, где их применяют с целью коммутации измерительных приборов. Они облегчают управление электросиловыми агрегатами в электрических цепях, что упрощает работу машинистам.

Раньше пакетные выключатели стояли в каждом из распределительных щитов многоквартирного дома. Их назначение – ручные отключения электроэнергии на время выполнении ремонтных работ или при обслуживании линий.

Несмотря на вытеснение пакетных выключателей современными автоматами, их довольно часто можно увидеть в квартирном электрическом щите среди более совершенных коммутационных электрических приборов, используемых для защитного отключения проводов нагрузки. Этому способствует низкая цена выключателей и простота их обслуживания.

Различные модели кулачковых переключателей можно встретить на пультах переключения нагрузки. С их помощью удобно совершать дистанционное управление электрическими механизмами.

Преимущества

  • К достоинствам пакетников относятся:
  • компактность;
  • высокая скорость подавления электрической дуги;
  • минимальные требования к уходу;
  • устойчивость к механическим повреждениям.

Недостатки

Устройства не выдерживают частых коммутаций повышенных нагрузок. В случае выхода из строя они не подлежат ремонту. Пакетники не способны защитить электрическую проводку от коротких замыканий, они не чувствительны к дифференциальным токам, что ограничивает их применение в качестве защитных аппаратов.

Устройство и принцип работы

Конструкция пакетного электрического аппарата проста и надёжна. Пакетный выключатель состоит из следующих деталей заключенных в корпусе прибора (см. рис.1):

  • пружинного механизма переключения, обеспечивающего скачкообразный процесс включения/выключения;
  • неподвижных контактов, расположенных по кругу;
  • подвижных контактов в форме ножей;
  • пакета искрогасительных шайб.

Клеммы неподвижной группы контактов находятся с внешней стороны корпуса. К ним подсоединяются провода. Подвижные контакты расположены на изоляционной втулке квадратного сечения, которая приводится в действие пружинным механизмом, накапливающим энергию от усилия, приложенного к рукоятке.

Рис. 1. Устройство пакетника

Рукоятка выключателя может занимать 4 положения. Два из них соответствуют позиции «Включено», а другая пара – положению «Отключено».

Пакетные переключатели по конструкции очень схожи с выключателями, но в отличие от них имеют только одно положение рукоятки в отключённом состоянии. Все остальные положения (их может быть несколько) соответствуют разным способам коммутации.

Клеммы пакетника, соединённые с неподвижными контактами, расположены на корпусе выключателя так, чтобы удобно было подсоединять провода. Достигается это следующим образом: контакты сдвигаются относительно друг друга, а клеммы от каждого контакта располагаются диаметрально противоположно. Таким образом, провода, идущие от сети, подключаются с одной стороны, а нагрузка – с другой.

Промышленность поставляет на рынок однополюсные, двухполюсные, трёх- и четырёхполюсные пакетные выключатели. Их строение отличается количеством контактов в одной контактной группе и, соответственно, числом искрогасительных шайб.

На рисунке 2 показаны схемы разных типов переключателей.

Рис. 2. Схемы распространённых пакетников

Бывают выключатели открытого и закрытого типа. В открытых пакетных выключателях отсутствует защитный корпус. Такие устройства применяются для коммутации безопасных напряжений и обязательно в помещениях.

Защищённые пакетники закрытого типа оборудованы пластиковым либо алюминиевым корпусом. Устройства хорошо защищены от пыли, а их клеммы прикрыты от прикосновений. Их можно устанавливать в помещениях вне щитовой.

Герметичные модели (см. см. рис. 3) находятся в герметичных корпусах из негорючего, противоударного пластика. Этот класс защиты позволяет монтаж устройств даже на открытом пространстве.

Рис. 3.  Внешний вид герметизированного пакетника

Принцип работы

Усилия от рукоятки передаются на пружинный механизм выключателя. Пружина, взаимодействующая с фигурной шайбой, заводится. В определённый момент её энергия высвобождается, резко поворачивая шайбу, увлекающую за собой втулку с подвижными контактами. Сделав четверть оборота, шайба останавливается на одном из упоров, расположенных на верхней крышке. Подвижные контакты, в зависимости от положения рукоятки, замыкают, либо размыкают контакты.

Благодаря тому, что контакты укреплены в фибровых пластинах, испаряющихся при искрообразовании, происходит быстрое гашения дуги продуктами испарения. Кроме того, пластины из фибры также выполняют функции направляющих, обеспечивая точную траекторию движения контактов.

Одно- и двухполюсные пакетные выключатели рассчитаны на напряжения 220 В и нагрузки от 10 до 25 А. Трёхполюсные выключатели выдерживают разницу потенциалов на уровне 380 В, но токовые нагрузки для них снижены – до 6 либо 15 А, в зависимости от модели выключателя.

Срок службы пакетного выключателя зависит от условий его работы. На количество циклов влияют параметры номинальных токов и напряжений. Качественные зарубежные переключатели, работающие в щадящих режимах,  достигают предела 20000 коммутаций, при условии, что частота переключений составляет меньше 300 операций в час.

Структурное обозначение (маркировка)

Общепринятая маркировка пакетных выключателей выполняется в виде структуры: ПХ X XXX XX XX хххх х. Расшифровывается надпись следующим образом:

Таблица 1

№ позиции структура Расшифровка
1 ПХ ПВ – пакетный выключатель; ПП – пакетный переключатель
2 Х Количество полюсов:

 

1 – однополюсный;

2 – двухполюсный;

3 – трёхполюсный;

4 – четырёхполюсный.

3 XXX Условное обозначение параметров номинального тока:

 

16 – 16 А;

40 – 40 А;

63 – 63 А;

100 – 100 А;

160 – 160 А.

4 XX Количество направлений (для переключателей) электрических цепей:

 

h3 – два направления;

h4 – три направления;

h5 – 4 направления;

P – для реверса мотора.

5 XX Шифр климатического исполнения и категории размещения по ГОСТ 16708-84
6 xxxx Шифр степени защиты и материала корпуса:

 

IP00 – открытый;

IP30 – карболитовый корпус;

IP56 пл. – пластиковый;

IP56 сил. – силуминовый.

 

7 x Способ крепления:

 

1 – передней скобой, за 4 мм панелью;

2 – передней скобой за 25 мм панелью;

3 – крепление задней скобой внутри шкафа;

4 – крепление за корпус (для выключателей со степенью защиты IP30, IP56).

Чем заменить?

Если пакетный выключатель (переключатель) вышел из строя его необходимо заменить новым устройством такого же типа с аналогичными (или с более высокими) параметрами. Для замены выключателя можно использовать защитный автомат, который рассчитан на работу с токами и номинальным напряжением, соответствующим нагрузкам данной цепи. Разумеется, количество полюсов необходимо соблюдать.

Для ориентации по параметрам приводим таблицу с параметрами.

Таблица 2.

Название Количество
полюсов
Номинальный ток А Число
коммутаций
Степень защиты
220В 380В
ПВ1-16-М3 1 16 10 1 IP00
ПВ2-16-М3 2 16 10 1 IP00
ПВ3-16-М3 3 16 10 1 IP00
ПВ2-40-М3 2 40 25 1 IP00
ПВ3-40-М3 3 40 25 1 IP00
ПВ4-40-М3 4 40 25 1 IP00
ПВ2-100-М3 2 100 60 1 IP00
ПВ3-100-М3 3 100 60 1 IP00
ПВ4-100-М3 4 100 60 1 IP00
ПВ1-16-М1 IP56 пластик 1 16 10 1 IP56
ПВ2-16-М1 IP56 пластик 2 16 10 1 IP56
ПВ3-16-М1 IP56 пластик 3 16 10 1 IP56
ПВ2-40-М1 IP56 пластик 2 40 25 1 IP56
ПВ3-40-М1 IP56 пластик 3 40 25 1 IP56
ПВ4-40-М1 IP56 пластик 4 40 25 1 IP56
ПВ2-100-М1 IP56 пластик 2 100 60 1 IP56
ПВ3-100-М1 IP56 пластик 3 100 60 1 IP56
ПВ4-100-М1 IP56 пластик 4 100 60 1 IP56
ПП1-16-h3-М3 1 16 10 2 IP00
ПП2-16-h3-М3 2 16 10 2 IP00
ПП3-16-h3-М3 3 16 10 2 IP00
ПП4-16-h3-М3 4 16 10 2 IP00
ПП2-40-h3-М3 2 40 25 2 IP00
ПП3-40-h3-М3 3 40 25 2 IP00
ПП4-40-h3-М3 4 40 25 2 IP00
ПП2-100-h3-М3 2 100 60 2 IP00
ПП3-100-h3-М3 3 100 60 2 IP00
ПП4-100-h3-М3 4 100 60 2 IP00
ПП2-16-h3-М2 IP56 пластик 2 16 10 2 IP56
ПП3-16-h3-М2 IP56 пластик 3 16 10 2 IP56
ПП4-16-h3-М2 IP56 пластик 4 16 10 2 IP56
ПП2-40-h3-М2 IP56 пластик 2 40 25 2 IP56
ПП3-40-h3-М2 IP56 пластик 3 40 25 2 IP56
ПП4-40-h3-М2 IP56 пластик 4 40 25 2 IP56
ПП2-100-h3-М2 IP56 пластик 2 100 60 2 IP56
ПП3-100-h3-М2 IP56 пластик 3 100 60 2 IP56
ПП3-16-h4-М3 3 16 10 3 IP00
ПП3-40-h4-М3 3 40 25 3 IP00
ПП4-40-h4-М3 4 40 25 3 IP00
ПП2-100-h4-М3 2 100 60 3 IP00
ПП3-100-h4-М3 3 100 60 3 IP00
ПП4-100-h4-М3 4 100 60 3 IP00
ПП2-16-h4-М2 IP56 пластик 2 16 10 3 IP56
ПП3-16-h4-М2 IP56 пластик 3 16 10 3 IP56
ПП4-16-h4-М2 IP56 пластик 4 16 10 3 IP56
ПП2-40-h4-М2 IP56 пластик 2 40 25 3 IP56
ПП3-40-h4-М2 IP56 пластик 3 40 25 3 IP56
ПП4-40-h4-М2 IP56 пластик 4 40 25 3 IP56
ПП2-100-h4-М2 IP56 пластик 2 100 60 3 IP56
ПП3-100-h4-М2 IP56 пластик 3 100 60 3 IP56
ПП1-16-h5-М3 1 16 10 4 IP00
ПП2-16-h5-М3 2 16 10 4 IP00
ПП3-16-h5-М3 3 16 10 4 IP00
ПП4-16-h5-М3 4 16 10 4 IP00
ПП2-40-h5-М3 2 40 25 4 IP00
ПП3-40-h5-М3 3 40 25 4 IP00
ПП4-40-h5-М3 4 40 25 4 IP00
ПП2-100-h5-М3 2 100 60 4 IP00
ПП3-100-h5-М3 3 100 60 4 IP00
ПП4-100-h5-М3 4 100 60 4 IP00
ПП2-16-h5-М2 IP56 пластик 2 16 10 4 IP56
ПП3-16-h5-М2 IP56 пластик 3 16 10 4 IP56
ПП4-16-h5-М2 IP56 пластик 4 16 10 4 IP56
ПП2-40-h5-М2 IP56 пластик 2 40 25 4 IP56
ПП3-40-h5-М2 IP56 пластик 3 40 25 4 IP56
ПП4-40-h5-М2 IP56 пластик 4 40 25 4 IP56
ПП2-100-h5-М2 IP56 пластик 2 100 60 4 IP56
ПП3-100-h5-М2 IP56 пластик 3 100 60 4 IP56
ПП3-16-P-М3 3 16 10 Реверсивный IP00
ПП3-40-P-М3 3 40 25 Реверсивный IP00
ПП3-100-P-М3 3 100 60 Реверсивный IP00
ПП3-16-P-М2 IP56 пластик 3 16 10 Реверсивный IP56
ПП3-40-P-М2 IP56 пластик 3 16 10 Реверсивный IP56
ПП3-100-P-М2 IP56 пластик 3 100 60 Реверсивный IP56

Схема подключения

Пакетники разрабатывались для использования их в качестве вводных выключателей. Исходя из этого, их целесообразно устанавливать перед электросчётчиком, чтобы в случае необходимости можно было отключить всю квартирную сеть. Эти устройства не защищают электропроводку и оборудование от КЗ. Для этих целей используют защитные автоматы.

На рисунке 4 показан пример схемы электропроводки в однокомнатной квартире, наглядно демонстрирующий принцип подключения пакетного выключателя.

Рис. 4. Подключение пакетного выключателя

Разумеется, вместо пакетного выключателя можно применять вводный автомат, однако это не целесообразно. Во-первых – он дорогой, во-вторых – такие аппараты быстро изнашиваются при частых отключениях нагрузок, а в-третьих – автомат может сработать в том случае, если в одной из цепей появится КЗ. Тогда весь дом или квартира останется без электричества. Проблема решается путём точных расчётов и регулировок уставок вводного автомата.

Видео по теме

Пакетный выключатель- устройство и немного о ловле "зайчиков".


Watch this video on YouTube

Список использованной литературы

  1. Буль Б.К. «Основы теории электрических аппаратов» 1970
  2. Е.Д. Тельманова «Электрические и электронные аппараты» 2010
  3. Розанов Ю.К. «Основы силовой электроники» 1992
  4. Е.Г. Акимов «Выключатели-переключатели пакетные»

Как работает коммутация пакетов | GetVoIP

Коммутация пакетов - это метод передачи информации в отличие от коммутации каналов.

Следующий пример технически не на 100% точен, но он лучше объясняет принцип.

При коммутации пакетов «пакет» является частью файла. Итак, для нашего примера у вас есть электронная почта. Пакет содержит одну букву этого электронного письма и место в электронном письме. В пакете также содержится информация о происхождении и получателе электронного письма.Рядом также есть крошечная полоска письма на случай, если письмо потеряно.

Затем пакеты отправляются в Интернет. Пакеты могут отскакивать от многих узлов и коммутаторов, перемещаясь по всему миру, если необходимо, и каждый идет своим собственным путем, насколько позволяют условия интернет-трафика. Данные, передаваемые почти со скоростью света, добираются до пункта назначения за миллисекунды.

Письма не достигли места назначения, но все они перемешаны.Информация в пакетах сообщает вашей почтовой программе, в каком порядке идут письма. Если несколько букв потерялись по пути, лишняя информация и проверка орфографии на вашем компьютере восполнят пробелы.

Опять же, продолжая упрощенный пример, мы теперь рассмотрим сеть с коммутацией каналов. Для коммутатора цепи требуется выделенная линия, а это означает, что линия должна быть активна все время передачи. В свое время электрические телеграфы работали, посылая электрический сигнал по длинному проводу.Когда ток был активен, его можно было преобразовать в код, нажав кнопку телеграфа. Когда ток был неактивным, провод был просто проводом.

Если говорить о развитии телефонной связи, то телефонные линии следовали той же модели, что и поезда. В поездах и телефонах были точки ответвления линии, отсюда и слово «магистрали». Телефонные соединительные линии будут направлять телефонный трафик к конечной точке с помощью электронных схем.

Для обзора, коммутация пакетов работает, разбивая данные на пакеты и отправляя их в децентрализованную сеть; коммутация каналов работает, сохраняя данные по выделенной линии.Каждый метод доказал свою надежность и имеет свой набор преимуществ и недостатков.

Дополнительное чтение

Полное руководство по пониманию и устранению потери пакетов
Что такое потеря пакетов?

.

Научите ИКТ Что такое коммутация пакетов?

Это метод разбиения файлов данных на небольшие пакеты или куски для их отправки по сети.

В чем идея?

Телефоны существуют уже более ста лет. Когда вы хотите позвонить кому-то еще, между вами устанавливается специальное соединение. Пока идет этот звонок, вы оба можете использовать только телефонную линию - никто другой не может ее использовать.После завершения вызова соединение разрывается, и линия становится доступной для использования кем-то другим.

Этот метод отлично работает много лет. Однако, как было сказано выше, линия связана на всем протяжении разговора. Это называется «переключение цепей»

.

А теперь представьте, использовался ли этот метод в сетях. Для каждого человека, использующего сеть, потребуется выделенная линия. В крупных компаниях могут работать тысячи сотрудников по всему миру, и все они могут одновременно подключаться к корпоративной сети.Представьте, сколько будет стоить его установка? А что насчет всего этого кабеля?

А как насчет Интернета? Никто не владеет Интернетом, поэтому кто будет нести ответственность за установку и оплату линий? И что еще хуже, вы можете себе представить, сколько линий потребуется, чтобы все могли пользоваться Интернетом одновременно? Невозможно.

Вот где «коммутация пакетов» становится важной.

Как работает коммутация пакетов?

Представьте, что у вас есть файл данных, например электронное письмо или документ размером 2 мегабайта.Вы хотите отправить этот файл кому-нибудь в другую страну.

Когда вы отправляете файл, он не отправляется как один документ (вспомните телефонный звонок), а разбивается на множество небольших «пакетов данных». Наш файл размером 2 МБ будет разбит на куски размером 512 байт.

Перед отправкой каждого пакета ему дается «заголовок», содержащий сетевой IP-адрес, на который он должен прибыть, а также детали IP-адреса, с которого он был отправлен. Заголовок также дает каждому пакету номер и записывает, на сколько пакетов были разделены данные.

Как пакеты проходят через сеть?

А теперь самое интересное. Попробуйте представить Интернет в виде миллиардов компьютеров, объединенных в огромную сеть. Существует не один способ добраться от одного компьютера к другому, существуют буквально миллионы различных маршрутов, по которым можно пройти.

Итак, пакеты покидают ваш компьютер и отправляются по сети, зная, куда они должны попасть. Пакеты начинают уходить в разных направлениях по наименее загруженному пути в этот момент.Машина под названием «Маршрутизатор» определяет, какое соединение является следующим по скорости, и отправляет каждый пакет на своем пути. В ходе своего путешествия пакет проходит через множество маршрутизаторов, возможно, во многих разных странах.

Этот метод работает очень хорошо, потому что если одна ветвь становится слишком загруженной или сломанной, то вместо этого пакеты автоматически маршрутизируются по другому пути.

Что происходит, когда приходят пакеты?

Когда пакеты прибывают в место назначения, они снова собираются вместе в правильном порядке.Помните, ранее мы говорили вам, что каждому пакету был присвоен номер? Это дает возможность правильно их переупорядочить. Заголовок также содержал запись о количестве пакетов, на которые был разбит файл. Таким образом, если какие-либо пакеты не приходят в течение определенного периода времени, на исходный компьютер отправляется сообщение с просьбой о замене пакета.

Что происходит с потерянными пакетами?

Иногда пакеты могут теряться и продолжать пересылаться от маршрутизатора к маршрутизатору, никогда не доходя до места назначения.

Необходимо было разработать систему, чтобы справиться с этим, потому что в конечном итоге сеть захлебнется от этих «потерянных» пакетов. Поэтому для решения этой проблемы в заголовок пакета также добавляется счетчик «прыжков». Каждому пакету разрешено «перескакивать» с одного маршрутизатора на другой не более 100 раз. Каждый раз, когда пакет проходит через маршрутизатор, «номер перехода» уменьшается на единицу. Если пакет не прибыл к месту назначения в пределах разрешенного количества «переходов», он удаляется следующим маршрутизатором.

Преимущества пакетной коммутации

> Это очень эффективное использование сети - никаких связанных линий.
> Он может легко обойти сломанные биты сети.
> По мере увеличения количества клиентов сеть должна расширяться только медленно, по сравнению с
с коммутацией каналов.

Недостатки пакетной коммутации

> Время, необходимое для возврата пакета данных, меняется каждый раз, что может быть проблемой для критичной по времени информации, такой как аварийный сигнал.Замечательное название для этого - «задержка».
> Не очень хорошо для небольших пакетов данных - например, если сам пакет данных имеет длину всего 600 байт, тогда необходимо использовать два пакета по 512 байт плюс информация об адресе.

Каково будущее пакетной коммутации?

Пакетная коммутация оказалась настолько успешной, что BT меняет на нее всю свою телефонную сеть, так что в конечном итоге все телефонные звонки будут использовать эту технологию. На это потребуется много лет и миллиарды фунтов.

Вопросы для размышления о

Все ли пакеты одинаково важны?
Вы бы заплатили больше, если бы ваши пакеты имели приоритет над чужими?
Сколько бы вы заплатили?

Это вопросы, над которыми бьются крупные телекоммуникационные компании. Это немного похоже на старую должность первого и второго класса. Вы платите дополнительно за доставку первым классом, чтобы ваше письмо быстрее дошло до места назначения.

Итак, стали бы люди платить больше за свои широкополосные соединения, если бы они могли гарантировать, что их данные будут отправляться и извлекаться быстрее, чем чьи-то данные?
Эта технология возможна, но это деликатный вопрос, потому что это означает, что Интернет можно разделить на «автомагистрали» или «проселочные дороги с медленным движением», что приведет к еще одной форме «цифрового разрыва».

.

В чем разница между коммутацией каналов и коммутацией пакетов?

    • БЕСПЛАТНАЯ ЗАПИСЬ КЛАСС
    • КОНКУРСНЫЕ ЭКЗАМЕНА
      • BNAT
      • Классы
        • Класс 1-3
        • Класс 4-5
        • Класс 6-10
        • Класс 110003 CBSE
          • Книги NCERT
            • Книги NCERT для класса 5
            • Книги NCERT, класс 6
            • Книги NCERT для класса 7
            • Книги NCERT для класса 8
            • Книги NCERT для класса 9
            • Книги NCERT для класса 10
            • NCERT Книги для класса 11
            • NCERT Книги для класса 12
          • NCERT Exemplar
            • NCERT Exemplar Class 8
            • NCERT Exemplar Class 9
            • NCERT Exemplar Class 10
            • NCERT Exemplar Class 11
            • 9plar
            • RS Aggarwal
              • RS Aggarwal Решения класса 12
              • RS Aggarwal Class 11 Solutions
              • RS Aggarwal Решения класса 10
              • Решения RS Aggarwal класса 9
              • Решения RS Aggarwal класса 8
              • Решения RS Aggarwal класса 7
              • Решения RS Aggarwal класса 6
            • RD Sharma
              • RD Sharma Class 6 Решения
              • RD Sharma Class 7 Решения
              • Решения RD Sharma Class 8
              • Решения RD Sharma Class 9
              • Решения RD Sharma Class 10
              • Решения RD Sharma Class 11
              • Решения RD Sharma Class 12
            • PHYSICS
              • Механика
              • Оптика
              • Термодинамика
              • Электромагнетизм
            • ХИМИЯ
              • Органическая химия
              • Неорганическая химия
              • Периодическая таблица
            • MATHS
              • Статистика
              • Числа
              • Числа Пифагора Тр Игонометрические функции
              • Взаимосвязи и функции
              • Последовательности и серии
              • Таблицы умножения
              • Детерминанты и матрицы
              • Прибыль и убыток
              • Полиномиальные уравнения
              • Разделение фракций
            • Microology
        • FORMULAS
          • Математические формулы
          • Алгебраные формулы
          • Тригонометрические формулы
          • Геометрические формулы
        • КАЛЬКУЛЯТОРЫ
          • Математические калькуляторы
          • 0003000
          • 000
          • 000 Калькуляторы по химии
          • 000
          • 000
          • 000 Образцы документов для класса 6
          • Образцы документов CBSE для класса 7
          • Образцы документов CBSE для класса 8
          • Образцы документов CBSE для класса 9
          • Образцы документов CBSE для класса 10
          • Образцы документов CBSE для класса 1 1
          • Образцы документов CBSE для класса 12
        • Вопросники предыдущего года CBSE
          • Вопросники предыдущего года CBSE, класс 10
          • Вопросники предыдущего года CBSE, класс 12
        • HC Verma Solutions
          • HC Verma Solutions Класс 11 Физика
          • HC Verma Solutions Класс 12 Физика
        • Решения Лакмира Сингха
          • Решения Лакмира Сингха класса 9
          • Решения Лахмира Сингха класса 10
          • Решения Лакмира Сингха класса 8
        • 9000 Класс
        9000BSE 9000 Примечания3 2 6 Примечания CBSE
      • Примечания CBSE класса 7
      • Примечания
      • Примечания CBSE класса 8
      • Примечания CBSE класса 9
      • Примечания CBSE класса 10
      • Примечания CBSE класса 11
      • Примечания 12 CBSE
    • Примечания к редакции 9000 CBSE 9000 Примечания к редакции класса 9
    • CBSE Примечания к редакции класса 10
    • CBSE Примечания к редакции класса 11
    • Примечания к редакции класса 12 CBSE
  • Дополнительные вопросы CBSE
    • Дополнительные вопросы по математике класса 8 CBSE
    • Дополнительные вопросы по науке 8 класса CBSE
    • Дополнительные вопросы по математике класса 9 CBSE
    • Дополнительные вопросы по науке
    • CBSE Вопросы
    • CBSE Class 10 Дополнительные вопросы по математике
    • CBSE Class 10 Science Extra questions
  • CBSE Class
    • Class 3
    • Class 4
    • Class 5
    • Class 6
    • Class 7
    • Class 8 Класс 9
    • Класс 10
    • Класс 11
    • Класс 12
  • Учебные решения
  • Решения NCERT
    • Решения NCERT для класса 11
      • Решения NCERT для класса 11 по физике
      • Решения NCERT для класса 11 Химия
      • Решения NCERT для биологии класса 11
      • Решение NCERT s Для класса 11 по математике
      • NCERT Solutions Class 11 Accountancy
      • NCERT Solutions Class 11 Business Studies
      • NCERT Solutions Class 11 Economics
      • NCERT Solutions Class 11 Statistics
      • NCERT Solutions Class 11 Commerce
    • NCERT Solutions for Class 12
      • Решения NCERT для физики класса 12
      • Решения NCERT для химии класса 12
      • Решения NCERT для биологии класса 12
      • Решения NCERT для математики класса 12
      • Решения NCERT, класс 12, бухгалтерия
      • Решения NCERT, класс 12, бизнес-исследования
      • NCERT Solutions Class 12 Economics
      • NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 1
      • NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 2
      • NCERT Solutions Class 12 Micro-Economics
      • NCERT Solutions Class 12 Commerce
      • NCERT Solutions Class 12 Macro-Economics
    • NCERT Solut Ионы Для класса 4
      • Решения NCERT для математики класса 4
      • Решения NCERT для класса 4 EVS
    • Решения NCERT для класса 5
      • Решения NCERT для математики класса 5
      • Решения NCERT для класса 5 EVS
    • Решения NCERT для класса 6
      • Решения NCERT для математики класса 6
      • Решения NCERT для науки класса 6
      • Решения NCERT для класса 6 по социальным наукам
      • Решения NCERT для класса 6 Английский язык
    • Решения NCERT для класса 7
      • Решения NCERT для математики класса 7
      • Решения NCERT для науки класса 7
      • Решения NCERT для социальных наук класса 7
      • Решения NCERT для класса 7 Английский язык
    • Решения NCERT для класса 8
      • Решения NCERT для математики класса 8
      • Решения NCERT для науки 8 класса
      • Решения NCERT для социальных наук 8 класса ce
      • Решения NCERT для класса 8 Английский
    • Решения NCERT для класса 9
      • Решения NCERT для класса 9 по социальным наукам
    • Решения NCERT для математики класса 9
      • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 1
      • Решения NCERT для математики класса 9, глава 2
      • Решения NCERT
      • для математики класса 9, глава 3
      • Решения NCERT для математики класса 9, глава 4
      • Решения NCERT для математики класса 9, глава 5
      • Решения NCERT
      • для математики класса 9, глава 6
      • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 7
      • Решения NCERT
      • для математики класса 9 Глава 8
      • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 9
      • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 10
      • Решения NCERT
      • для математики класса 9 Глава 11
      • Решения
      • NCERT для математики класса 9 Глава 12
      • Решения NCERT
      • для математики класса 9 Глава 13
      • NCER Решения T для математики класса 9 Глава 14
      • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 15
    • Решения NCERT для науки класса 9
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 1
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 2
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 3
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 4
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 5
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 6
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 7
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 8
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 9
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 10
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 12
  • .

    Как работает коммутатор

    Чтобы объяснить, как работает коммутатор, позвольте мне ввести в тему, объяснив предысторию уровней стека TCP / IP, фрейма и назначения коммутатора. Это поможет вам понять, как именно работает переключатель, который здесь является основной задачей.

    Чтобы обеспечить связь между миллиардами компьютерных устройств, необходимы промежуточные сетевые устройства. Как мы знаем из статьи «Как работает маршрутизатор», маршрутизаторы, такие как перекрестки и дорожные знаки, правильно направляют пакеты от источника к месту назначения.Они просматривают заголовок IP-пакета в поисках IP-адреса назначения (IP-адрес источника и назначения включены в заголовок пакета) и на основе локальной таблицы маршрутизации направляют пакет на следующий переход к месту назначения. Таким образом, маршрутизаторы работают на уровне 3 (IP-пакет - это сетевой уровень - структура связи уровня 3).

    Коммутатор Ethernet

    работает на уровне 2 (уровень канала передачи данных)

    В отличие от маршрутизаторов, коммутаторы Ethernet понимают не IP-пакеты, а фреймы.Поскольку IP-пакет содержит информацию для маршрутизатора, кадр содержит информацию для коммутатора. Для чего нужен каркас? В настоящее время у нас есть два наиболее распространенных типа доступа к сети:

    • Среда беспроводной связи - WiFi
    • Проводная среда Ethernet - мы часто называем ее кабельной / проводной или просто Ethernet

    Кадр - это часть информации, которая позволяет пакету проходить через конкретную среду от одного интерфейса устройства к другому. Ethernet, в качестве примера, описывает множество технических параметров того, как устройства могут получить доступ к сети, как должны выглядеть кабельные разъемы, какие скорости могут быть достигнуты при передаче и, наконец, как организованы биты и адресация.Таким образом, уровень 2 строго связан с типом среды или интерфейсом устройства. Взгляните на модель связи TCP / IP, чтобы локализовать уровень 2 (уровень канала передачи данных). На уровне 2 работает коммутатор (отмечен красным).

    Кадр Ethernet

    Каждое IP-устройство создает пакеты, и они пересылаются по сети независимо от типа доступа к сети . Каждый тип доступа использует свою собственную структуру для пересылки данных в свою среду.Ethernet использует структуру, называемую Ethernet Frame. Рамка «окружает» пакет, как показано на рисунке ниже.

    Для передачи IP-пакета через среду Ethernet, устройство, обращенное к Ethernet, добавляет дополнительные биты к передней и задней части IP-пакета, составляя фрейм. Этот процесс добавления битов называется инкапсуляцией . Заголовок кадра содержит среди прочего MAC-адреса источника и назначения. MAC-адрес источника - это физический адрес отправляющего устройства, MAC-адрес назначения - это адрес Ethernet (физического интерфейса) устройства назначения в том же сегменте Ethernet. Помните , что фрейм специфичен для сегмента Ethernet, поэтому фрейм не в последний раз проходит через многие среды и многие отдельные сегменты Ethernet.

    № цели 2 коммутатора: рассчитаны на плотность портов

    Вы можете спросить: Если есть прямое соединение Ethernet с компьютера, зачем мне коммутатор Ethernet? Верно, но что, если вам нужно подключить третье устройство к группе устройств (сегменту Ethernet)? Тогда вам нужно устройство связи с определенной логикой.А именно такой переключатель предназначен для .

    Теперь нам нужно иметь несколько устройств, которые позволят нам соединять вместе большое количество пользователей и проводных устройств. Это то, для чего маршрутизаторы не предназначены. Поскольку маршрутизаторы в большинстве случаев имеют ограниченное количество портов, работают с более продвинутыми функциями и стоят дороже. Представим, что нам нужно подключить небольшую домашнюю сеть (4 ноутбука) с роутером к Интернет-провайдеру! Невозможно, недостаточно портов!

    Коммутатор

    является необходимой средой для выполнения таких требований.Коммутаторы считаются лучшими сетевыми устройствами для проводного подключения большого количества устройств Ethernet.

    Так как же работает переключатель?

    Если у нас есть компьютеры, подключенные к нашему коммутатору, мы можем сосредоточиться на том, как действительно работает коммутатор. Каждое устройство имеет жестко запрограммированный физический адрес, называемый MAC-адресом. Опять же, если компьютер отправляет IP-пакет другому устройству, он инкапсулирует пакет с фреймом, используя MAC-адрес назначения устройства B и собственный MAC-адрес в качестве источника, а затем отправляет его.Когда фрейм поступает на устройство B, он удаляется и IP-пакет принимается, но прежде чем он попадает туда, он проходит через коммутатор / коммутаторы Ethernet.

    Процесс переключения

    Когда фрейм поступает в коммутатор, коммутатор должен направить его через правый порт, это перенаправление называется переключением . Когда кадр поступает в порт коммутатора, коммутатор проверяет динамическую таблицу в памяти, которая хранит пары физического порта и MAC-адреса . Затем коммутатор знает, какой порт использовать для пересылки кадра.

    Помните: коммутатор не просматривает IP-пакет и пересылает кадр, поскольку он основан на MAC-адресе назначения.

    Как коммутатор строит таблицу? Коммутатор изучает пары Mac и портов в процессе, называемом MAC Learning: Когда кадр впервые поступает в порт коммутатора, коммутатор проверяет исходный MAC-адрес в кадре и сохраняет его рядом с номером порта, на котором он был получен. .

    Этот процесс создает таблицу, известную как CAM (Content Addressable Memory) или TCAM (Ternary Content Addressable Memory).А как насчет MAC-адресов назначения, которые еще не известны коммутатору?

    На нашем рисунке MAC устройства B коммутатору еще не известен. Если кадр, направленный на это устройство B MAC, поступает на порт коммутатора, коммутатор обращается к таблице TCAM, и если он не находит MAC-адрес, он умножает кадр, отправляя его на все порты, кроме того, на котором он был получен. Все устройства, для которых кадр не был предназначен, отбрасывают кадр, и только устройство B будет правильно интерпретировать этот кадр.

    После того, как устройство B отправит кадр обратно устройству A, коммутатор изучит MAC-адрес устройства B и сохранит его в таблице и направит кадр непосредственно на устройство A без необходимости умножения, потому что у него уже есть MAC и порт (1 А).

    Коммутаторы и широковещательный трафик

    Коммутаторы

    специально обрабатывают широковещательный трафик. Кадры с MAC-адресом назначения всех «единиц» или FF: FF: FF: FF: FF: FF в шестнадцатеричной системе счисления безоговорочно отправляются на все порты, кроме того, на котором они были получены.С одной стороны, широковещательный трафик очень важен для таких операций Ethernet, как протокол разрешения адресов (ARP), с другой стороны, широковещательный трафик может быть причиной серьезных сетевых проблем, таких как широковещательные штормы, обработка нежелательного трафика или чрезмерное использование ресурсов. Вот почему правильная сегментация трафика на уровне 2 очень важна для сетевой безопасности, а также для надежности.

    Коммутатор и маршрутизатор на пути

    Зная, как работает коммутатор и как работает маршрутизатор, вы должны уметь четко описывать, что происходит с IP-пакетом, проходящим по сети.IP-пакет, отправленный по сети с компьютера A на компьютер B, скорее всего, должен пройти несколько сегментов сети. Некоторые подключены к Ethernet, а некоторые - к Wi-Fi. Каждый сегмент сети будет использовать свой метод доступа к среде, поэтому разные кадры, но пакеты остаются неизменными.

    • Устройство A, отправляющее IP-пакет, инкапсулирует его с кадром Ethernet
    • Коммутатор переключает фрейм на следующее устройство, которое является маршрутизатором, сохраняя фрейм.
    • Маршрутизатор
    • просматривает IP-заголовок, удаляя (декапсулируя) кадр
    • После выбора правильного интерфейса для маршрутизации пакет инкапсулирует его с фреймом WiFi
    • Фрейм Wifi поступает на устройство B, устройство декапсулирует фрейм и интерпретирует IP-пакет

    • Чтобы увидеть другие сообщения об основах сети и беспроводной связи, см. Наш поясненный раздел.
    • Чтобы подписаться на наш список рассылки для нашей онлайн-платформы, где вы можете узнать обо всем этом, посетите GrandmetricWatch. Мы сообщим вам, когда он выйдет в эфир.

    .

    Смотрите также