Принцип работы коммутатора. где находится коммутатор. что такое коммутатор в автомобиле

Особенности функционирования коммутатора зажигания

Еще первые автомобили оборудовались розжигом горючей смеси, в основе которого лежала система батарейного зажигания, а особенность работы заключалась в использовании принципа самоиндукции. Надо отметить, что, несмотря на все свои достоинства и недостатки, подобная схема достаточно длительное время применялась, пока не появилась совершенно новая элементная база.

В основу наименее сложного решения легла простая транзисторная схема, осуществляющая управление токами, которые протекают через катушку зажигания. В результате возникло устройство, названное электронным коммутатором напряжения. Если сравнивать с первоисточником, то главный принцип остался прежним, основанным на явлении электромагнитной индукции.

Однако в качестве электронных ключей стали использоваться транзисторы, уменьшающие нагрузку на контактах прерывателя напряжения с одновременным увеличением силы тока, которая протекает через катушечную обмотку.

• Возросла надежность функционирования системы зажигания в целом;

• Возникли гарантии ее работоспособности при значительных оборотах мотора и соответственно при высоких скоростях;

• Появилась возможность увеличения степени сжатия у двигателей.

ЧТО ТАКОЕ КОММУТАТОР ЗАЖИГАНИЯ

Это умное слово, на самом деле, обозначает до примитивности простое устройство. Оно отвечает за искрообразование в системе зажигания. Момент искрообразования осуществляется в блоке зажигания. А коммутатор – то небольшое электронное устройство, управляющее блоком.

Для большего понимания, любая система зажигания делится на две основные части – это система управления и система исполнения искрового разряда. Система управления формирует момент появления искры, а система исполнения – непосредственно формирует эту искру. В данной статье речь пойдет именно об управлении искрой в системе зажигания. Но чтоб немного разобраться в его функциях, следует вспомнить некоторые моменты из автомобильной истории.

Видео что такое коммутатор:

Что такое коммутатор системы зажигания

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

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

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

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

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

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

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

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

Лучший сетевой коммутатор с питанием через Ethernet (PoE): Ubiquiti Unifi USW-Flex

• Порты: 5.
• Размеры: 122,5 × 107,1 × 28 мм.
• Индикаторы состояния: 2 на порт: PoE, система связи / скорости / активности: состояние.
• Источник питания: PoE.
• Охлаждение: пассивное.
• Гарантия: 2 года (при покупке в Ubiquiti), 1 год у авторизованного продавца.

Плюсы

• Питание 802.3af PoE.
• Небольшой размер.
• Погодоустойчивый.
• Гигабитные скорости.

Минусы

• При работе может нагреваться.
• Отсутствие SSH.
• Некоторые малопонятные возможности.
• Трудные настройки USW-Flex в программном обеспечении UniFi Controller.

Unifi USW-Flex лучшим сетевым коммутатором для тех, кто хочет обеспечивать питание через порт Ethernet. Этот коммутатор с пятью портами способен выдавать до 15,4 Вт на каждый из четырёх выходных портов. Слово «до» здесь играет роль: когда все порты заняты, невозможно выдавать такую мощность. В результате 4-й порт получает сниженный приоритет и мощность. Функции PeE применяются только в том случае, если запитать Unifi USW-Flex от подходящего инжектора PoE.

Хотя это управляемый коммутатор, Unifi USW-Flex не обладает некоторыми важными функциональными возможностями, вроде протокола Spanning Tree Protocol для предотвращения циклов переключения или возможности применять SSH для расширенного управления командной строкой. При этом можно использовать SSH для некоторых других базовых функций, вроде обновления прошивки.

USW-Flex подходит для работы на открытом воздухе и поэтому у него есть несколько вариантов крепления. Среди них магнитное и возможность установки на столбе и на стене, а также кожух с возможностью закрепления на портах Ethernet, чтобы не попадала влага во время дождя. Частью дизайна коммутатора являются его углубленные порты, из которых может быть трудно достать разъёмы RJ45, потому что не хватает места для нажатия на фиксатор разъёма.

В тестах было установлено, что если использовать Flex без настройки, он действует как любой другой коммутатор в нашем списке. Скорость передачи данных стабильная и превосходит другие гигабитные коммутаторы под нагрузкой. При этом Ubiquiti заметно нагревается: температура без нагрузки способна превысить 38°, а при нагрузке на каждом порту до 48° в прохладной хорошо проветриваемой комнате. Коммутатор рассчитан на работу при температуре до 65° при мощности 25 Вт и 55 градусов при мощности 46 Вт. Будет неплохой идеей размещать его в тени, поскольку от солнца производительность и срок службы устройства могут пострадать.

USW-Flex имеет и другие недостатки. Коммутатор управляется в графическом интерфейсе браузера, как и всё другое оборудование UniFi. Это удобно, если у вас несколько таких устройств, но может раздражать, если у вас только этот коммутатор. Он может работать и без изменения настроек, но для получения некоторых функциональных возможностей в настройки всё же придётся зайти. В частности, по умолчанию не применяется протокол 802.3bt, который выдаёт полную мощность 46 Вт, поэтому необходимо поменять источник питания в настройках PoE.

Нужно убедиться, что питающее устройство поддерживает протокол 802.3bt, иначе 46 Вт получить не удастся. Это относится ко всем управляемым коммутаторам. При настройке и работе с виртуальными локальными сетями сначала нужно проверить, что маршрутизатор поддерживает эти сети. Несмотря на такие недостатки, удобство питания 802.3af PoE и Gigabit Ethernet в четырёх портах в любом месте вашего дома или за его пределами за небольшую цену является заметным плюсом.

Ubiquiti Unifi USW-Flex

Параметры

Свитчи имеют достаточно много параметров, на которые нужно обратить внимание. Количество портов коммутатора определяет, сколько единиц оборудования можно подключить

Дома используются гаджеты, имеющие от 5 до 15 портов

Количество портов коммутатора определяет, сколько единиц оборудования можно подключить. Дома используются гаджеты, имеющие от 5 до 15 портов.

Оборудование, у которого от 15 до 52 портов, предназначено для офиса

Кроме количества портов, следует также обратить внимание на их скорость. Современные гаджеты могут работать на скорости 100 или 1000 Мбит/с

Скорость обслуживания пакетов – это характеристика, определяющая производительность свитча. Стандартный размер пакета равен 64 байта. Данная величина измеряется в миллионах пакетов за секунду (Mpps).

РоЕ (Power over Ethernet), данная функция позволяет подавать электричество к устройству через сетевой кабель. При этом качество передаваемой информации не снижается. С помощью данной опции можно подключать гаджеты, к которым электричество подвести проблематично, например, WEB камеры.

SFP порты используются для подключения к устройствам высшего уровня или к другим коммутаторам. Этот порт является слотом, к которому подключается специальный SFP-модуль. После этого уже можно подключать другое устройство, например, оптоволоконный кабель.

Кроме технических характеристик, следует также обратить внимание на то, какие функции еще поддерживает свитч. Энергосберегающие коммутаторы способны следить за активностью подключенных устройств

Когда они выявляют неактивный сетевой порт, то переводят его в спящий режим. По заявлению производителей, данная функция способна сохранить до 80% электрической энергии

Энергосберегающие коммутаторы способны следить за активностью подключенных устройств. Когда они выявляют неактивный сетевой порт, то переводят его в спящий режим. По заявлению производителей, данная функция способна сохранить до 80% электрической энергии.

VLAN требуется для разграничения сегментов локальной сети. С помощью этой функции можно создать отдельные участки для отделов или филиалов фирмы.

Функция защиты от широковещательного шторма позволяет бороться с DDoS атаками. Модели, имеющие эту функцию, своевременно выявляют флуд и отсекают его.

Функция сегментации трафика позволяет так настраивать порты, чтобы они были логически отделены друг от друга, но могли подключаться к серверу.

Функция стекирования позволяет объединить несколько коммутаторов в стек. Эта возможность востребована в сетях больших разветвленных компаний.

Как подключить коммутатор

Подключение неуправляемого коммутатора — задача, с которой очень легко справиться. Для этого нужно соединить устройство с роутером по Ethernet-кабелю, затем присоединить компьютеры к переключателю. Готово, дополнительных настроек не требуется.

Настройка управляемого свитча гораздо сложнее, лучше доверить это дело профессионалам. Подключение состоит из четырёх пунктов:

1. Перепрошивка устройства. Сначала требуется подключить коммутатор к розетке питания и подключить кабелем через WAN-порт сетевую карту компьютера. Затем необходимо произвести настройку подключения: прописать IP адрес, маску подсети, шлюз.
2. Сброс настроек на заводские. Нужно нажать кнопку «Reset» и держать её пять-десять секунд, дождаться загрузки. Далее в интернет-браузере надо выбрать «Обзор» в разделе «Firmware upgrade», в появившемся окне нажать на «OK».
3. Настройка конфигурации. Здесь надо запустить файл, дождаться завершения работы.
4. Переход в инженерный режим. Необходимо отключить все Ethernet-кабели, зажать кнопку «Reset» на пять секунд. Затем произвести настройку, прописав IP адрес, маску подсети, шлюз. Далее нужно запустить браузер, там можно увидеть инженерный веб-интерфейс. Указав в строке «File» путь, следует нажать «Upload», затем «Back» и «ENTER».

Что такое коммутатор уровня доступа и зачем он нужен вашей сети?

У интернет-сетей есть своя иерархия: трёхуровненвая модель, которая часто используется в промышленности. Она разделяет сети на три уровня: уровень доступа, агрегации и ядра. Каждый из них выполняет свою функцию. Мы расскажем о коммутаторах уровня доступа.

Если говорить о сети провайдера, то получается следующее:

• Дата центр, или центр обработки данных – коммутатор ядра, к которому подключаются отдельные микрорайоны;
• Микрорайон – коммутатор агрегации, к которому подключаются жилые дома;
• Дом – коммутатор уровня доступа.

Коммутатор уровня доступа – единственный, который напрямую взаимодействует с устройствами конечного пользователя. Именно от него тянутся кабели в наши квартиры, а, значит, он имеет самую высокую плотность портов среди всех типов коммутаторов. Но при этом – у него самая низкая пропускная способность на порт. Если коммутатор ядра и агрегации используют оптоволокно и передают от 10 до 100 Гбит/с, то устройства уровня доступа имеют медное покрытие и скорость от 10 до 1000 Мбит/с.

Особенности коммутатора уровня доступа

Коммутатор уровня доступа облегчает подключение устройств конечных узлов (ПК, модемы, принтеры и IP-телефоны) к сети. У них есть некоторые функции, которые не нужны устройствам верхнего уровня. К примеру, многие современные коммутаторы уровня доступа поддерживают Power over Ethernet. Эта технология позволяет питать электричеством некоторые удалённые устройства с помощью интернет-кабеля. Так работают камеры безопасности, IP-телефония и точки доступа беспроводных сетей.

Также коммутаторы уровня доступа лучше взаимодействуют с конечными устройствами с точки зрения безопасности. Коммутатор Hp 5130 48g имеет технологию проверки подлинности на основе 802.1X и MAC, встроенные непосредственно в его программное обеспечение. 802.1X – позволяет проверять не устройство, но пользователя (т.е. если ваш компьютер украдут, вор не сможет использовать сеть).

Пригодится ли коммутатор уровня доступа в быту?

Теперь мы знаем об иерархии сетей и для чего нужен коммутатор доступа, но можем ли мы использовать его дома?

Если у вас есть сеть VLAN (виртуальная локальная сеть) или вы собираетесь ее подключить; если к сети подключено более двухсот устройств; если у вас есть подсети, подключенные через роутер – да, вам идеально подойдёт коммутатор уровня доступа. В проблемных ситуациях лучше обратиться за помощью к специалистам, чтобы получить исчерпывающую консультацию по проблеме. Реклама на Компьютерре

Как выбрать коммутатор

Чтобы купить правильный коммутатор, необходимо точно знать, сколько и каких устройств будете к нему подключать. От них зависит количество нужных портов. Брать желательно с запасом для дальнейшего расширения сети. В зависимости от клиентов, им может понадобиться электропитание. Для IP-камер и телефонов нужна поддержка технологии PoE+ – подача питания по витой паре. От характеристик устройств зависит общая максимальная мощность и каждой линии (порта). Также учитывайте:

Скорость и количество портов – Ethernet и 1000Base-X SFP для подключения оптоволоконной линии связи.
Гарантия – не менее 2-3 лет. Желательна пожизненная гарантия, но такую дают немногие производители.
Тип: управляемый или неуправляемый

Для домашнего использования и офисов, где нет соответствующих специалистов, берите неуправляемую модель.
Метод коммутации: дуплексный – приёмник и передатчик работают одновременно и полудуплексный – поочерёдно.
Тип монтажа – обращайте внимание. Встречаются модели для установки в шкаф, на стол и с креплением на стену.
Поддержка PoE и характеристики питания: мощность общая и каждого порта.
Поддерживаемые сетевые стандарты и протоколы.
Тип охлаждения: активное или пассивное, уровень шума вентилятора.
Наличие и возможности программного обеспечения.

Что такое коммутатор в машине?

Этим термином называют устройство, отвечающее за появление искры. Искра возникает в блоке зажигания, а коммутатор в автомобиле — блок, координирующий этот процесс. Система зажигания делится на две составляющие — контрольный блок и блок, где происходит искровой разряд. Управляющая система контролирует момент появления искры, а исполняющий блок занимается ее образованием.

Прежде на автомобилях была система розжига горючего с батарейным зажиганием. В ее основе лежал принцип самоиндукции. Такая система работала долго — до появления принципиально иной элементной базы. У неё несложная транзисторная схема. Регулирование производится при помощи тока, проходящего по бобине. Основной принцип остался неизменным — коммутаторы по-прежнему работают на электромагнитной индукции.

Принцип работы коммутатора [ править | править код ]

Коммутатор хранит в памяти (т.н. ассоциативной памяти) таблицу коммутации, в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует фреймы (кадры) и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу на некоторое время. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя не ассоциирован с каким-либо портом коммутатора, то кадр будет отправлен на все порты, за исключением того порта, с которого он был получен. Со временем коммутатор строит таблицу для всех активных MAC-адресов, в результате трафик локализуется.

Стоит отметить малую латентность (задержку) и высокую скорость пересылки на каждом порту интерфейса.

В чем отличие Коммутатора (Switch) от Концентратора (Hub)

Концентратор (Hub) – это сетевое устройство, которое позволяет нескольким компьютерам подключаться к одной сети. Концентраторы могут быть основаны на соединениях Ethernet, Firewire или USB.

Выключатель (выключатель) – управляющее устройство, которое включает или выключает подачу электроэнергии в цепи. Его также можно использовать для маршрутизации информационных шаблонов при потоковой передаче электронных данных по сетям. В контексте сети коммутатор – это компьютерное сетевое устройство, которое соединяет сегменты сети.

Различия в производительности концентраторов и коммутаторов

Коммутатор – эффективная альтернатива концентратору. Люди, как правило, выигрывают от использования коммутатора, если в домашней сети четыре или более компьютеров. Кроме того, невооруженным глазом вы заметите разницу, когда используете в своей сети приложения, которые генерируют значительный объем сетевого трафика:

• как многопользовательские игры
• обмен тяжелыми музыкальными файлами.

С технической точки зрения концентраторы работают с использованием модели широковещательной передачи, а коммутаторы – с использованием модели виртуальной цепи. Например, когда четыре компьютера подключены к концентратору и два из этих компьютеров обмениваются данными друг с другом, концентраторы просто перенаправляют весь сетевой трафик на каждый из четырех компьютеров. Коммутаторы, с другой стороны, могут определять место назначения каждого отдельного фрагмента трафика (например, кадра Ethernet) и выборочно пересылать данные только на один компьютер, который действительно в них нуждается. Создавая меньше сетевого трафика во время доставки сообщений, коммутатор работает лучше концентратора в загруженных сетях.

В следующем видео сравниваются концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы.

Параметры

Основные параметры оценки:

• Скорость продвижения (forwarding). Определяет количество кадров в секунду, обработанные по списку: приём кадра в буфер обмена, просмотр адреса с целью нахождения порта для адреса, передача кадра в соответствующий порт.
• Скорость фильтрации (filtering). Определяет количество кадров за единицу времени, с которыми устройство проделывает: приём кадра в буфер, поиск порта в MAC-таблице, уничтожение кадра.

Второстепенными параметрами считаются:

• Поддерживание определённых портов. SFP-разьёмы разработаны для небольшого объема работ с высокой скоростью и компактностью. Позволяют использовать оптическое подключение отдалённых устройств. PoE порт — особенный вход, позволяющий питать устройство по сетевому кабелю. Это значит, что можно подключить камеру без доступа к розетке.
• Пропускная способность. Измеряется в количестве данных, переданных за единицу времени. С помощью протокола Ethernet происходят ограничения на передачу информации.
• Размер MAC-таблицы. Локальная сеть может останавливаться, если она будет непростой, а таблица маленькая по размеру. В таких случаях программисту нужно заранее рассчитывать размер.
• Задержка передачи кадра. Это время, прошедшее с момента начала записи кадра в буфер обмена, до его появления в порту. Если switch сильно загружен, то бо́льшая часть кадров необходимо редактируется.
• Скорость обслуживания данных. Измеряется в Mpps (миллион пакетов в секунду). Для небольших сетей используются устройства 2,0 — 10,0 Mpps, в крупных организациях — до 71,4.
• Метод крепления. Настольный вариант устанавливается в шкафы для серверов, а настенный крепится на любое место.

Как работает коммутатор локальной сети Ethernet?

Коммутатор локальной сети анализирует заголовок 2 уровня входящего кадра. Каждый ethernet кадр содержит 2 адреса: MAC-адрес источника и MAC-адрес назначения.

Коммутатор вместе с кадром получает MAC-адрес источника и записывает в свою таблицу коммутации напротив номера порта. Эта таблица — волшебный секрет того, как коммутатор обеспечивает полдуплексную связь.

Затем в таблице коммутации ищется MAC-адрес получателя, и принимается решение о пересылке кадров на определенный порт. Благодаря данному механизму другие сетевые устройства докальной сети не знают о кадрах соседей. Таким образом мы добиваемся работы в полнодуплексном режиме (full duplex).

Процесс пересылки кадра между компьютерами:

1. Получение коммутатором на 1 порту сообщения от компьютера А с адресом назначения bbbb.bbbb.bbbb
2. Проверка таблицы коммутации с целью найти порт, к которому подключен адресат с mac-адресом bbbb.bbbb.bbbb
3. Такой адрес не обнаружен, рассылка запроса на все порты, кроме того, с которого пришло первоначальное сообщение
4. Ответ от компьютера В компьютеру с адресом aaaa.aaaa.aaaa, так как mac-адрес сетевой карты компьютера В совпадает с заголовком кадра
5. Заполнение коммутатором свой таблицы ответом от компьютера В
6. Пересылка ответа от компьютера В компьютеру А

Анимация ниже более наглядно описывает процесс обмена данными между участниками сети:

Вопрос: что произойдет, когда MAC-адрес назначения отсутствует в таблице коммутации свитча, в какой порт следует пересылать он пересылает?

Ответ: в этом случае коммутатор пересылает кадр во все порты кроме, того с которого получил первоначальное сообщение; ожидая, что станция ответит на сообщение, и коммутатор обновит свою коммутационную таблицу.

Принципы работы коммутаторов сети ethernet раскрыты и теперь необходимо сосредоточиться на выборе класса свитчей для ваших задач.