Аппаратное обеспечение локальных сетей
Для передачи информации по каналам связи необходимо преобразовывать компьютерные сигналы в сигналы физических сред.
Например, при передаче информации по оптоволоконному кабелю представленные в компьютере данные будут преобразованы в оптические сигналы, для чего используют специальные технические устройства — сетевые адаптеры.
Сетевые адаптеры (сетевые карты) — технические устройства, выполняющие функции сопряжения компьютеров с каналами связи.
Сетевые адаптеры должны соответствовать каналам связи. Для каждого вида канала нужен свой тип сетевого адаптера. Адаптер вставляют в свободное гнездо материнской платы компьютера и соединяют кабелем с сетевым адаптером другого компьютера. На сетевых картах выставляют адреса компьютеров в сети, без которых невозможна передача. Когда информация циркулирует по сети, любой сетевой компьютер отбирает из нее лишь ту, что предназначена именно для него. Определяется она в соответствии с адресом компьютера.
Коннекторы (соединители) для подключения кабелей к компьютеру; разъёмы для соединения отрезков кабеля.
Трансиверы повышают уровень качества передачи данных по кабелю, отвечают за приём сигналов из сети и обнаружение конфликтов.
Хабы (концентраторы) и коммутирующие хабы (коммутаторы) расширяют топологические, функциональные и скоростные возможности компьютерных сетей. Хаб с набором разнотипных портов позволяет объединять сегменты сетей с различными кабельными системами. К порту хаба можно подключать как отдельный узел сети, так и другой хаб или сегмент кабеля.
Повторители (репитеры) усиливают сигналы, передаваемые по кабелю при его большой длине.
Для соединения локальных сетей используются следующие устройства, которые различаются между собой по назначению и возможностям:
Мост (англ. Bridge) — связывает две локальные сети. Передаёт данные между сетями в пакетном виде, не производя в них никаких изменений. Ниже на рисунке показаны три локальные сети, соединённые двумя мостами.
Здесь мосты создали расширенную сеть, которая обеспечивает своим пользователям доступ к прежде недоступным ресурсам. Кроме этого, мосты могут фильтровать пакеты, охраняя всю сеть от локальных потоков данных и пропуская наружу только те данные, которые предназначены для других сегментов сети.
Маршрутизатор (англ. Router) объединяет сети с общим протоколом более эффективно, чем мост. Он позволяет, например, расщеплять большие сообщения на более мелкие куски, обеспечивая тем самым взаимодействие локальных сетей с разным размером пакета.
Маршрутизатор может пересылать пакеты на конкретный адрес (мосты только отфильтровывают ненужные пакеты), выбирать лучший путь для прохождения пакета и многое другое. Чем сложней и больше сеть, тем больше выгода от использования маршрутизаторов.
Мостовой маршрутизатор (англ. Brouter) — это гибрид моста и маршрутизатора, который сначала пытается выполнить маршрутизацию, где это только возможно, а затем, в случае неудачи, переходит в режим моста.
Шлюз (англ. GateWay), в отличие от моста, применяется в случаях, когда соединяемые сети имеют различные сетевые протоколы. Поступившее в шлюз сообщение от одной сети преобразуется в другое сообщение, соответствующее требованиям следующей сети. Таким образом, шлюзы не просто соединяют сети, а позволяют им работать как единая сеть. C помощью шлюзов также локальные сети подсоединяются к мэйнфреймам — универсальным мощным компьютерам.
Активное и пассивное сетевое оборудование на примерах
Сетевая инфраструктура представляет собой совокупность аппаратных средств и программного обеспечения для нормальной работы компьютерной сети. При этом у сетевого оборудования также имеется внутренняя классификация, одним из видов которого является деление на активное и пассивное. В чем заключается смысл такого деления, и какое оборудование в какую категорию относится, об этом и поговорим в нашей статье.
- активное — интеллектуальное, с собственными «мозгами» в виде процессоров и контроллеров. К таким относят маршрутизаторы, коммутаторы, концентраторы, репитеры, принт-серверы, сетевые адаптеры;
- пассивное — вспомогательное железо и кабельные линии. Основные представители — кабель-каналы, витая пара, оптика. Различные разъемы (RJ-11, RJ-45), коннекторы, патч-корды, стойки, балуны, монтажные и телекоммуникационные шкафы.
Контент передается пакетно, при этом каждый пакет независим. Он может нести информацию о безопасности, назначении, локации и не только. Таким образом общается между собой активной оборудование. Задача сетевой инфраструктуры — обеспечить кратчайший маршрут передачи сигнала с наименьшей нагрузкой. И за этим тщательно следит команда администраторов.
Активное сетевое оборудование в лицах
В эту категорию мы поместим всевозможные маршрутизаторы, медиаконвертеры, трансиверы, мосты, шлюзы, ретрансляторы, бесперебойники и прочую технику с зачатками интеллекта. Процессоры и контроллеры внутри устройств как раз и отвечают за все аспекты сетевого странствия гипотетической информации.
Функционал у каждого разный, как и сфера использования:
- адаптеры используют для подключения к локальной сети;
- свитчи и хабы необходимы для объединения нескольких машин в единую инфраструктуру с возможностью внутреннего курсирования информации между ПК;
- маршрутизаторы командуют движением пакетов между несколькими сегментами сети в попытках найти кратчайший путь странствия нулей и единиц.
Маршрутизатор — самая востребованная аппаратная техника. Она объединяет внутри себя сразу несколько протоколов и отвечает за следующие действия:
- соединяет воедино всех участников локальной сети (LAN);
- объединяет в единый массив несколько разрозненных объектов, которые необходимо обслуживать в удаленном режиме;
- обеспечивает всем подключенным устройствам свободный доступ к внешнему каналу связи — Internet.
Если объяснять на пальцах, то маршрутизатор — центральный узел для несколько единиц, а то и десятков техники, которым необходимо общаться друг с другом. При грамотном подключении маршрутизаторы соединяют разрозненные сегменты сети и берут на себя часть вычислений, разгружая процессор и оперативную память. Параллельно они выполняют ряд других задач:
Свитч берет на себя обязанность транспортировки данных между веб-узлами. Параллельно он просчитывает информацию о конечных адресатах, чтобы не отправить пакет не на тот IP. Такой тип оборудования может быть двух типов:
- управляемый — прост в настройке, использует веб-интерфейс для регулировки и управления потоками;
- неуправляемый — аппаратный посредник между отправителем и получателем без возможности настройки.
Отдельно выделим POE-коммутаторы Ethernet, которые не только транслируют через себя сетевой трафик, но и запитывают подключаемое оборудование электроэнергией по витой паре. Главное, чтобы эта техника поддерживаете подобную возможность.
Чтобы обезопасить сеть от внешних и внутренних ошибок, необходимо внимательно подумать над бесперебойником, т.е. источником внешнего питания. Но в этом случае лучше перестраховаться и использовать бесперебойник+выпрямитель тока. В корпоративном сегменте без этого никуда.
Пассивное сетевое оборудование по направлениям
Чтобы не утомлять вас длительными формулировками, изложенными еще в бородатом ГОСТ Р 51513-99, для работы пассивного оборудования не требуется питание от электросети. Иными словами, оно должно работать сразу же при внедрении в инфраструктуру. Если этого не происходит — продукт бракованный и нуждается в замене.
Такие гаджеты классифицируют по двум направлениям:
Первый вариант предполагает инфраструктуру по прокладке и обслуживанию кабельной линии (кабель-каналы, гофра, закладные трубы, крепежи, лотки, шкафы). Именно с ними системные и сетевые администраторы проводят 90% времени, чтобы все красиво провести, подвести и уложить;
Второй вариант — техническое оснащение, которое формирует путь для передачи данных внутри сети (розетки, коммутационные панели, щитовые, проводники). Иными словами — сетевая проводка, без которое соединение невозможно.
Пассивное сетевое оборудование также требует к себе внимания и квалифицированного подхода. Например, гофрированные шланги для укладки сетевого кабеля необходимо закрепить на опорной поверхности посредством клипс, а внутрь продеть пучок кабелей, соединенных стяжками. Только не забудьте при этом пометить каждый провод, иначе потом замучаетесь прозванивать каждый. И дай бог, если их окажется не более десятка.
В группу аксессуаров входят внешние и внутренние заглушки, соединительные скобы, Т-коннекторы и прочая сетевая вакханалия для наведения визуальной эстетики.
Пассивная техника
Пассивное оборудование практически не используется в современных коммерческих структурах. Концентраторы все еще можно встретить дома, как связующее звено между несколькими машинами, телевизором, консолью и роутером. Но для бизнеса они практически бесполезны, поскольку их невозможно настроить под определенные задачи. И трафик никак не отрегулировать.
Если говорить о примитивной LAN-структуре в одном помещении или о временных решениях, пока не появится возможность заказать активное оснащение — выбор оправдан.
Специфика использования сетевого оборудования
Здесь все зависит от инфраструктуры, масштабов и количества подключаемой техники. Ну и стабильность само собой, на этом строится общий принцип построения. На дешевой технике можно без проблем наладить сеть из 5-8 компьютеров или ноутбуков, подключить принтер и еще пару гаджетов. Для начального офиса подойдет.
Выгода от подобного решения следующая:
- простая настройка и подключение;
- низкая ресурсоемкость и околонулевое энергопотребление;
- высокий запас прочности;
- универсальность в целом.
Но учтите, что пассивное и дешевое активное оборудование совершенно беззащитно перед хакерами, поэтому о коммерческом использовании лучше не думать — только для своих.
Хотите обезопасить данные — только активный свитч, никаких хабов. Пассивную технику можно оставить для объединения терминалов по обработке сигналов. Стоят дешево, функции выполняют. Если не выпускать их в глобальную паутину — никаких проблем не будет.
Для интеллектуальной части сетевой инфраструктуры всегда используйте только активную технику с «мозгами». Она не только быстрее, но и безопаснее. Сохранит корпоративную переписку в безопасности, обеспечит быстрое распределение трафика по необходимому маршруту, нивелирует перегрузку сети, а также отрубит несанкционированное подключение с «левых» IP-адресов. А в качестве бонуса вы получите возможность разворачивать многоступенчатую инфраструктуру. И это удобно.
В целом вопросы монтажа и эксплуатации как активного, так и пассивного сетевого оборудования — это обширная тема, и не для одного обзора. Если у вас есть вопросы по какому-то типу оборудования, лучше задайте их нашим специалистам по любому из каналов связи. Мы поможем и с консультацией, и с настройкой, и с выбором.