29. Основные типы сетевого оборудования: обзор, краткая характеристика.
Сетевое оборудование — устройства, необходимые для работы компьютерной сети, например: маршрутизатор, коммутатор, концентратор, патч-панель и др. Можно выделить активное и пассивное сетевое оборудование.
Среди сетевого оборудования можно выделить следующие виды:
- Сетевые карты – контроллеры, которые предназначены для приема сигналов из сети и передачи сигналов в сеть.
- Терминаторы – специальные резисторы, производящие затухание сигналов на концах сети.
- Концентраторы – центральные устройства сети или кабельной системы, пересылающие пакеты из своего порта на все порты системы. Их разделяют на пассивные и активные. Пассивные – пропускают сигнал без усиления, а активные – усиливают и передают полученные сигналы.
- Повторители – устройства, которые усиливают входящий сигнал на расстояние одного сегмента сети.
- Коммутаторы – это центральные устройства сети, которые управляются программным обеспечением и позволяют сократить трафик за счет передачи приходящего пакета только конечному адресату.
- Маршрутизаторы – устройства, которые позволяют фильтровать широковещательные сообщения и маршрутизировать и переадресовывать пакеты из одной сети в другую.
- Мосты – это устройства, соединяющие два сегмента и передающие трафик между ними. Они также конвертируют и усиливают сигналы для кабелей различного типа, что позволяет расширить размеры сети без нарушений ограничений длинны кабеля.
- Шлюзы – аппаратно-программные комплексы, которые соединяют разнородные сетевые устройства или сети. Они решают проблемы самых разных систем администрации и протоколов.
- Мультиплексоры – специальные офисные устройства, которые поддерживают множество цифровых абонентских линий.
- Межсетевые экраны – некие сетевые устройства, которые контролируют поступающую и исходящую информацию сети, тем самым обеспечивая ее защиту.
30. Локальные вычислительные сети: основные особенности, классификация по различным признакам.
Локальная вычислительная сеть (ЛВС) — компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт). Также существуют локальные сети, узлы которых разнесены географически на расстояния более 12 500 км (космические станции и орбитальные центры). Несмотря на такие расстояния, подобные сети всё равно относят к локальным.
Система ЛВС выполняет ряд функций:
- обеспечивает обмен данными между основными узлами системы Умного дома (Центральным контроллером, панелями и пультами управления).
- обеспечивает обмен медиа данными между Медиа сервером и клиентами, а также их связь с Ценральным контроллером.
- обеспечивает связь системы Умного дома, а также любых устройств Пользователя (ноутбук, компьютер, КПК, мобильный телефон и проч.), с сетью Интернет.
- обеспечивает обмен данными между устройствами Пользователя (ноутбук, компьютер, КПК и проч.) и подсистемами «Умного дома» (центральный контроллер, видеонаблюдение, медиасервер).
Базовые структуры ЛВС подразделяется на несколько видов:
- «Звезда». Этот тип структуры ЛВС подразумевает подключение всех составляющих системы к единому узлу (центральному).
- «Кольцо». Согласно этому типу структуры элементы сети объединены между собой по замкнутой цепи последовательно.
- «Шина». При использовании этого типа структуры вся информация передается по коммуникационному каналу, который доступен для всех устройств.
Еще один тип структуры локально-вычислительных сетей, применяемый в крупных сетях называется – «древовидная структура ЛВС». Такая структура представляет собой чаще всего комбинацию базовых структур. Строение данного вида структуры ЛВС имеет несколько уровней. Высший уровень – это основной транспортный канал сети, посредством которого осуществляется сообщение элементов ЛВС. Более низкий уровень (распределения) – подразумевает расположение коммутаторов, относящихся к определенным группам (ЛВС этажа, ЛВС здания и т. п.). Далее идет уровень доступа – здесь располагаются коммутаторы, ответственные за доступ серверов к ресурсам ЛВС.
31. Сетевые технологии Ethernet, Token Ring (краткая характеристика).
Ethernet — пакетная технология передачи данных преимущественно локальных компьютерных сетей.
Ранние модификации Ethernet:
- Xerox Ethernet — оригинальная технология, скорость 3 Мбит/с, существовала в двух вариантах Version 1 и Version 2, формат кадра последней версии до сих пор имеет широкое применение.
- 1BROAD36 — широкого распространения не получил. Один из первых стандартов, позволяющий работать на больших расстояниях. Использовал технологию широкополосной модуляции, похожей на ту, что используется в кабельных модемах. В качестве среды передачи данных использовался коаксиальный кабель.
- 1BASE5 — также известный, как StarLAN, стал первой модификацией Ethernet-технологии, использующей витую пару. Работал на скорости 1 Мбит/с, но не нашёл коммерческого применения.
Token Ring — технология локальной вычислительной сети (LAN) кольца с «маркёрным доступом» — протокол локальной сети, который находится на канальном уровне (DLL) модели OSI. Он использует специальный трёхбайтовый фрейм, названный маркёром, который перемещается вокруг кольца. Владение маркёром предоставляет право обладателю передавать информацию на носителе. Кадры кольцевой сети с маркёрным доступом перемещаются в цикле.
Станции на локальной вычислительной сети (LAN) Token ring логически организованы в кольцевую топологию с данными, передаваемыми последовательно от одной кольцевой станции до другой с управляющим маркером, циркулирующим вокруг кольцевого доступа управления. Этот механизм передачи маркёра совместно использован ARCNET, маркёрной шиной, и FDDI, и имеет теоретические преимущества перед стохастическим CSMA/CD Ethernet.
Сетевое оборудование
Сетевое оборудование – устройства, необходимые для функционирования компьютерной сети.
Сетевое оборудование разделяют на активное и пассивное оборудование.
Активное сетевое оборудование
Активное оборудование содержит электронные схемы, которые питаются от электрической сети или других источников и выполняют функции усиления, преобразования сигналов и др. Активное оборудование обрабатывает сигнал по специальным алгоритмам. Передача данных в сетях происходит пакетами данных, каждый из которых содержит также дополнительную техническую информацию (сведения о его источнике, цели, целостности информации и др.), которая позволяет доставить пакет по назначению. В задачи активного сетевого оборудования входит не только уловить и передать сигнал, но и обработать эту техническую информацию, вследствие чего перенаправить и распределить поступающие потоки в соответствии со встроенными в память устройства алгоритмами. Именно эта особенность и питание от сети является признаком активного оборудования.
К активному оборудованию относятся следующие типы устройств:
Сетевая плата, сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet-адаптер – дополнительное устройство, которое устанавливается в ПК и обеспечивает его взаимодействие с другими устройствами сети.
В современных ПК и ноутбуках контроллер и компоненты, которые выполняют функции сетевой карты, в основном уже интегрированы в системные платы. Также существуют:
- внутренние сетевые платы – отдельные платы, которые подключаются через $ISA$, $PCI$ или $PCI-E$ слот;
- внешние сетевые платы, которые подключаются через $LPT$, $USB$ или $PCMCIA$ интерфейс (в основном используются в ноутбуках).
Рисунок 1. Внутренняя сетевая плата