Маршрутизаторы и коммутирующие устройства
Основным назначением узлов коммутации является прием, анализ, а в сетях с маршрутизацией еще и выбор маршрута, и отправка данных по выбранному направлению. В общем случае узлы коммутации включают в себя и устройства межсетевого интерфейса.
Коммутаторами (switch) могут служить:
- повторитель (repiter) – устройство, которое передает электрические сигналы от одного участка кабеля к другому, предварительно усиливая эти сигналы и восстанавливая их форму. Обычно повторитель используется в локальных сетях для увеличения длины сегмента;
- мост (bridge) – ретрансляционная система, соединяющая каналы передачи данных;
- концентратор (hab) – устройство, у которого суммарная пропускная способность входных каналов выше пропускной способности выходного канала;
- маршрутизатор (router) устройство, обеспечивающее трафик между локальными сетями, построенными по иерархическому принципу.
- коммутацию каналов;
- коммутацию сообщений;
- коммутацию пакетов.
- аппаратные адреса предназначены для сетей небольшого размера, поэтому они имеют простую неиерархическую структуру. Адреса могут быть закодированы в двоичной или в шестнадцатеричной системах счисления. Разрядность адреса может быть любой – это внутреннее дело конкретной сети или подсети. Присвоение аппаратных адресов происходит автоматически: либо они встраиваются в аппаратуру (модемы, сетевые адаптеры), либо генерируются при каждом новом запуске оборудования;
- символьные адреса или имена предназначены для пользователей и поэтому должны нести смысловую нагрузку. В больших сетях такие адреса имеют иерархическую систему и состоят из отдельных доменов, идентифицируемых буквенными сокращенными наименованиями объектов, часто понятных пользователю (подобие доменных адресов в сети Интернет). Они могут иметь очень большую длину;
- числовые составные адреса фиксированного компактного формата. В качестве примера можно сослаться на IP-адреса.
- максимальную пропускную способность сети;
- минимальное время прохождения пакета от отправителя к получателю;
- надежность доставки и безопасность передаваемой информации.
- Простая маршрутизация при выборе дальнейшего пути для сообщения (пакета) учитывает лишь статическое априорное состояние сети, ее текущее состояние – загрузка и изменение топологии из-за отказов – не учитывается Одно из направлений простой маршрутизации – лавинное отправление сообщения сразу по всем свободным каналам. О достоинствах такой маршрутизации говорить не приходится.
- Фиксированная маршрутизация учитывает только изменение топологии сети. Для каждого узла назначения канал передачи выбирается по электронной таблице маршрутов (route table), определяющей кратчайшие пути и время доставки информации до пункта назначения. Эта маршрутизация используется в сетях с установившейся топологией.
- Адаптивная маршрутизация учитывает и изменение загрузки, и изменение топологии сети. При выборе маршрута информация из таблицы маршрутов дополняется данными о работоспособности и занятости каналов связи, оперативной информацией о существующей очереди пакетов на каждом канале. В локальном варианте этой маршрутизации учитываются данные только о каналах, исходящих из текущего узла, а при распределенной адаптивной маршрутизации и данные, получаемые от соседних узлов коммутации.
- пассивными, просто соединяющими сегменты сети одного типа, ничего нового не добавляя;
- активными, которые кроме соединения сегментов выполняют и усиление (регенерирование) сигналов (они, как и повторители, позволяют увеличить расстояние между соединяемыми устройствами);
- интеллектуальными, дополнительно к функциям активных хабов выполняющими маршрутизацию сигналов по сегментам (посылают данные только в те сегменты, для которых они предназначена) и обеспечивающими некоторые сервисные технологии, например, защиту информации от несанкционированного доступа, самодиагностику и автоматическое отключение плохо работающих портов и т. д.