Коммуникационное оборудование. Топология сети. Компьютерная сеть.
На этой странице мы поговорим на такие темы, как : Коммуникационное оборудование : switch, repeater, hub, bridge, router, gateway и про все что с этим связано.
К Коммуникационному оборудованию относятся всевозможные аппаратные средства, необходимые для объединения узлов компьютерной сети, ее расширения и выполнения других функций.
Switch (коммутатор).
Switch (свич, коммутатор) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента. В отличие от концентратора, распространяет трафик только к нужному порту, а не ко всем Это не загружает сеть, и препятствует образованию коллизии (сталкивания пакетов файлов).
Switch работает на канальном уровне модели OSI и может соединять сегменты сети по MAC-адресам. Принцип работы коммутатора таков : Коммутатор хранит в памяти таблицу MAC, в которой прописано соответствие MAC-адреса узла и порта компьютера. При первом включении switch, таблица пуста, и он работает в режиме обучения. Свитч отправляет пакеты на все порты, а потом анализирует их, определяя MAC-адрес отправителя, и записывает его в таблицу. И теперь, если на один из портов коммутатора поступит пакет, предназначенный для этого компьютера, этот пакет будет отправлен только на соответствующий порт. В результате трафик локализируется.
Свичи можно разделить на управляемые и неуправляемые. Управляемые сложные свичипозволяют контролировать коммутацию на канальном и сетевом уровне модели OSI. Управление свичем может осуществляться посредством протокола Web-интерфейса, SNMP и RMON.
Repeater (повторитель).
Repeater (повторитель) — устройство для соединения двух сегментов сети, как правило шинных. Основное назначения повторителя, это восстановление исходного уровня информационного сигнала, засчет чего возможно расширения сети. Repeater применяется либо внутри одного сегмента шины либо соединяет два. На сегодняшний день, как правило не распространены, так как топология шина, применяется редко.
Hub (концентратор).
Hub (концентратор) — многопортовое устройство для соединения нескольких сегментов сети, количество которых равно количеству портов на самом концентраторе. Наибольшее распространение получили концентраторы 8, 16 и 32 портовые. Классический концентратор (пассивный), в своем построение не имеет функционального элемента, предназначенного, для определения узла сети и локализации трафика. По этой причине Hub может распознать, только с какого порта поступил сигнал, а отправляет пакеты на все сегменты сети, что приводит к бесполезной загрузки. При большом количестве абонентов сети, в комбинированных топологиях, эффективность работы сети понижается и есть большая вероятность возникновения коллизии.
Примечание
На сегодняшний день, концентраторы заменены коммутаторами…
Bridge (мост).
Bridge (мост) — сетевое оборудование для объединения сегментов локальной сети. Сетевой мост работает на канальном уровне (L2) модели OSI, обеспечивая ограничение домена коллизий (в случае сети Ethernet). Мосты направляют фреймы данных в соответствии с MAC-адресами фреймов. В общем случае коммутатор (свитч) и мостаналогичны по функциональности, разница заключается во внутреннем устройстве: мосты обрабатывают трафик, используя центральный процессор, коммутатор же использует коммутационную матрицу (аппаратную схему для коммутации пакетов). В настоящее время мосты практически не используются (так как для работы требуют производительный процессор), за исключением ситуаций, когда связываются сегменты сети с разной организацией первого уровня, например, между xDSL соединениями, оптикой, Ethernet’ом. В случае SOHO-оборудования, режим прозрачной коммутации часто называют «мостовым режимом» (bridging).
Режим бриджинга присутствует в некоторых видах высокоуровневого сетевого оборудования и операционных систем, где используется для «логического объединения» нескольких портов в единое целое (с точки зрения вышестоящих протоколов), превращая указанные порты в виртуальный коммутатор. В Windows XP/2003 этот режим называется «подключения типа мост». В операционной системе Linux при объединении интерфейсов в мост создаётся новый интерфейс brN (N — порядковый номер, начиная с нуля — br0), при этом исходные интерфейсы находятся в состоянии down (с точки зрения ОС). Для создания мостов используется пакет bridge-utils, входящий в большинство дистрибутивов Linux.
Router (маршрутизатор).
Router (маршрутизатор) — сетевое устройство, на основании информации о топологии сети и определённых правил принимающее решения о пересылке пакетов сетевого уровня (уровень 3 модели OSI) между различными сегментами сети. Работает на более высоком уровне, нежели коммутатор и сетевой мост. Обычно маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в пакетах данных, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается. Существуют и другие способы определения маршрута пересылки пакетов, когда, например, используется адрес отправителя, используемые протоколы верхних уровней и другая информация, содержащаяся в заголовках пакетов сетевого уровня. Нередко маршрутизаторы могут осуществлять трансляцию адресов отправителя и получателя, фильтрацию транзитного потока данных на основе определённых правил с целью ограничения доступа, шифрование/дешифрование передаваемых данных.
Таблица маршрутизации содержит информацию, на основе которой маршрутизатор принимает решение о дальнейшей пересылке пакетов. Таблица состоит из некоторого числа записей — маршрутов, в каждой из которых содержится адрес сети получателя, адрес следующего узла, которому следует передавать пакеты и некоторый вес записи — метрика. Метрики записей в таблице играют роль в вычислении кратчайших маршрутов к различным получателям. В зависимости от модели маршрутизатора и используемых протоколов маршрутизации, в таблице может содержаться некоторая дополнительная служебная информация.
Например
192.168.64.0/16 [110/49] via 192.168.1.2, 00:34:34, FastEthernet0/0.1 где 192.168.64.0/16 — сеть назначения,
110/- административное расстояние
/49 — метрика маршрута,
192.168.1.2 — адрес следующего маршрутизатора, которому следует
передавать пакеты для сети 192.168.64.0/16,
00:34:34 — время, в течение которого был известен этот маршрут,
FastEthernet0/0.1 — интерфейс маршрутизатора, через который можно
достичь «соседа» 192.168.1.2.
Gateway (шлюз).
Gateway (шлюз) — аппаратный маршрутизатор или программное обеспечение для сопряжения компьютерных сетей, использующих разные протоколы (например, локальной и глобальной). Сетевые шлюзы работают почти на всех известных операционных системах. Основная задача сетевого шлюза — конвертировать протокол между сетями. Роутер сам по себе принимает, проводит и отправляет пакеты только среди сетей, использующих одинаковые протоколы. Сетевой шлюз может с одной стороны принять пакет, сформатированный под один протокол (например Apple Talk) и конвертировать в пакет другого протокола (например TCP/IP) перед отправкой в другой сегмент сети. Сетевые шлюзы могут быть аппаратным решением, программным обеспечением или тем и другим вместе, но обычно это программное обеспечение, установленное на роутер или компьютер. Сетевой шлюз должен понимать все протоколы, используемые роутером.
Компоненты вычислительной сети
а также по проделанной некоторое время назад (архивная информация) с помощью создания базы данных.
3. Повышение достоверности информации и надежности ее
хранения путем создания устойчивой к сбоям информационной
4. Обеспечение своевременной обработки документов и пост-
роения на базе этого действующей системы анализа, прогнозиро-
вания и оценки обстановки с целью принятия оптимального ре-
шения и выработки стратегии развития.
Все сети независимо от сложности основываются на принципе
совместного доступа к информации.
В настоящее время в сети используются компьютеры различ-
ных типов и классов с различными характеристиками.
Коммуникационное оборудование: кабельные систе-
мы, повторители, мосты, маршрутизаторы.
Повторитель (англ. repeater) — сетевое оборудование.
Предназначен для увеличения расстояния сетевого соединения путём повторения электрического сигнала «один в один». Бывают однопортовые повторители и многопортовые.
Одной из первых задач, которая стоит перед любой технологией транспортировки данных, является возможность их передачи на максимально большое расстояние. Физическая среда накладывает на этот процесс своё ограничение — рано или поздно мощность сигнала падает, и приём становится невозможным. Но ещё большее значение имеет то, что искажается «форма сигнала» — закономерность, в соответствии с которой мгновенное значение уровня сигнала изменяется во времени. Это происходит в результате того, что провода, по которым передаётся сигнал, имеют собственную ёмкость и индуктивность.
Мост, сетевой мост (англ. bridge) — сетевое устройство, предназначенное для объединения сегментов (подсети) компьютерной сети разных топологий и архитектур.
Для эффективной работы сетей используются специальные ОС,
которые в отличие от персональных ОС предназначены для реше-
ния специальных задач по управлению работой сети и называют-
ся сетевыми. Сетевые ОС устанавливаются на специально выде-
ленные компьютеры, называемые серверами. Признанными ли-
дерами сетевых операционных систем являются Windows Server 2008.
Все устройства, подключаемые к сети, можно разделить на три
функциональные группы: рабочие станции, серверы сети и ком-
Рабочая станция (workstation) — это персональный компью-
тер, подключенный к сети, на котором пользователь выполняет
свою работу. Каждая рабочая станция обрабатывает свои локаль-
ные файлы и использует свою операционную систему, но при
этом ему доступны ресурсы сети.
Сервер сети (server) — это компьютер, подключенный к сети и
предоставляющий пользователям сети определенные услуги, на-
пример хранение данных общего пользования, печать документов.
По выполняемым функциям серверы подразделяются на файло-
вый сервер, сервер баз данных и сервер прикладных программ.
К коммутационным узлам сети относятся следующие устрой-
ства: повторители, коммутаторы (мосты), маршрутизаторы и шлюзы.