Локальные компьютерные сети и хабы

Хаб

Хаб, или как его еще называют концентратор, самое простое устройство для соединения нескольких девайсов в одну сеть. В хабе есть несколько портов, в которые подключаются устройства и, хаб — это максимально примитивное устройство, без мозгов. Его задача заключается в том, что когда на вход одного порта приходят данные, он их копирует и рассылает их по всем своим портам. Единственное, что он знает — к каким портам подключены устройства. В итоге все в сети получают эти данные и смотрят на адрес получателя, кому они предназначены. Если ему — то принимают, если не ему, то уничтожают данные. Это как если бы почту вашего соседа получали все жильцы дома, открывали письмо, а если оно не для них, выкидывали бы. Не самый продуктивный и безопасный способ передачи информации. В современных сетях хабы уже не используются.

Коммутатор

Коммутатор, или как в профессиональной среде его называют свитч, это устройство уже поумнее. К нему также подключаются сетевые устройства в порты для того чтобы образовать сеть, однако, он отличается от хаба тем, что пришедший к нему траффик он высылает уже не на все порты, а непосредственно получателю. Исключения — бродкаст или мультикаст сообщения, которые рассылаются на все порты. Если кратко, бродкаст — широковещательное сообщение. Его получают все устройства в текущей подсети. Пример из жизни — массовая почтовая рассылка всем клиентам компании или надпись баллончиком на входной двери квартиры «Верни долг». Во втором примере кажется, что, она предназначается только одному человеку, но мы то с вами понимаем. Мультикаст — отправляется на специальный адрес, который получат те, кто его слушают. Это как настроить свой приемник на определенную радиоволну и слушать только ее. Откуда он знает куда пересылать данные? У него есть специальная таблица, в которой есть соответствие физического адреса устройства или, как говорят MAC — адреса, (выглядит примерно вот так: 50-46-5D-6E-8C-20) и к какому порту оно подключено. Ориентируясь на эту информацию коммутатор принимает решения о том, куда направить данные. Хабы и коммутаторы используются для построения своей локальной сети, например, дома или в офисе, а вот для того, чтобы соединять сети и передавать данные наружу из этой сети, как, например, в интернет, нам уже понадобятся маршрутизаторы.

Маршрутизаторы

Маршрутизаторы или роутеры, в отличии от коммутаторов и хабов умеют работать с IP — адресами. Как понятно из названия, машрутизатор занимается тем, что машрутизирует данные из одной сети в другую, основываясь на IP — адресе приходящих к нему данных. Когда к нему приходит пакет с данными, он смотрит на адрес назначения и затем в свою таблицу маршрутизации и после этого принимает решение, что сделать с данными — перенаправить данные в свою сеть или отправить дальше в другую сеть. Это самый умный девайс из нашего сегодняшнего списка, так сказать, сын маминой подруги среди активных сетевых устройств, и он знает топологию сети и куда нужно слать данные, чтобы они достигли цели. Ну и помимо этих основных задач, маршрутизатор также может выступать в качестве DHCP и DNS сервера, иметь настройки безопасности и кучу разных дополнительных функций.

Источник

Что такое сетевой концентратор – хаб и в чем его отличие от свитча?

Построение локальной сети между компьютерами и серверами предприятия требует специализированного оборудования. Одним из таких устройств, используемых для организации сетки, является хаб. Из этой статьи Вы узнаете, что это такое и чем он отличается от сетевого коммутатора switch.

В переводе с английского хаб (hub) означает центр, развилка, разветвление или узел. Другое название этого устройства — сетевой концентратор. Он служит для объединения компьютеров и серверов предприятия в единую локальную сеть. Причем количество подключаемых к сети устройств напрямую зависит от количества портов/разъемов хаба.

Принцип работы сетевого концентратора

Принцип работы HUB заключается в дублировании входящего сигнала и его передаче подключенным к сети устройствам. При этом информация поступает не на конкретный компьютер, а становится доступной для всех пользователей. Чтобы было проще разобраться, рассмотрим принцип работы сетевого концентратора на конкретном примере.

На предприятии есть шесть компьютеров и сервер, объединенные в локальную сеть с помощью хаба. Необходимо передать информацию (пакет данных) с компьютера № 6 на компьютер № 3. Компьютер № 6 посылает хабу сигнал, после чего он дублируется и одновременно передается на все подключенные к сети устройства. Как только адресат (компьютер № 3) получил отправленную информацию, ответ отправляется на сетевой концентратор, откуда он снова передается на все устройства, с целью отыскать компьютер № 6.

Особенности HUB

Из приведенного выше примера становится ясно, что в процессе обмена информацией она дважды поступает на все подключенное к локальной сети оборудование, независимо от того, кому адресован пакет данных. Первый раз в момент опроса, второй — при передаче ответного сигнала. В результате нагрузка на сеть растет прямо пропорционально количеству подключенных к ней устройств. На фоне изложенной информации несложно обозначить особенности локальной сети, организованной с помощью HUB.

• увеличение количества портов/разъемов снижает пропускную способность сетевого концентратора;
• передача данных проходит со скоростью наиболее медленного узла и осуществляется на все устройства, а не только на те, для которых предназначены
• данные передаются абсолютно на все порты, а не только на подключенные.

Важно! Эти свойства существенно снижают уровень безопасности локальной сети и позволяют сторонним программам получить доступ к используемым в сетке логинам и паролям.

Преимущества сетевого коммутатора (switch)

В отличие от хаба, сетевой коммутатор свитч отправляет данные непосредственно адресату. Эффективность данного процесса обеспечивают присвоенные производителем уникальные MAC-адреса. Благодаря ним свитч определяет в локальной сети конкретное устройство и целенаправленно передает ему информацию. Читайте что такое свитч, маршрутизатор и как это работает в соответствующих статьях нашего сайта.

Основные отличия между сетевым концентратором и свитчем

• HUB разветвляет сигнал и передает его всем устройствам, входящим в локальную сеть, а свитч — направляет его непосредственно адресату;
• Так как сигнал передается всем устройствам, а не только тем, кому оно предназначено, то локальная сеть, построенная на сетевом концентраторе, работает намного медленнее, чем на свитче;
• Данные, передаваемые по локальной сети, созданной с помощью хаба особенно уязвимы перед вредоносным программным обеспечением;
• Организованная через сетевой концентратор сетка не нуждается в тонкой настройке сетевых карт, а построенная на свитч — нуждается;
• Передача данных через HUB идет на физическом уровне, а через свитч — на уровне канала;
• Стоимость сетевого концентратора немного меньше чем цена свитч;

Важно! С помощью хаба нельзя построить полноценную локальную сеть даже в небольшом офисе. Оптимальным вариантом использования данного оборудования является организация домашней сетки.

Нужна локальная сеть, но Вы не можете определиться с оборудованием? Закажите бесплатную консультацию и наши специалисты помогут подобрать оптимальный вариант для решения именно Ваших задач.

Источник

2.23. Как соединяются между собой устройства сети?

Рис. 2.30. Сетевой интерфейсный адаптер

• Сетевые кабели (коаксиальные, состоящие из двух изолированных между собой концентрических проводников, из которых внешний имеет вид трубки; оптоволоконные; кабели на витых парах, образованные двумя переплетёнными друг с другом проводами, и др.).

• Коннекторы (соединители) для подключения кабелей к компьютеру; разъёмы для соединения отрезков кабеля.

• Сетевые интерфейсные адаптеры для приёма и передачи данных. В соответствии с определённым протоколом управляют доступом к среде передачи данных. Размещаются в системных блоках компьютеров, подключенных к сети. К разъёмам адаптеров подключается сетевой кабель.

• 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.

2.24. Как классифицируют компьютерные сети по степени географического распространения?

По степени географического распространения сети делятся на локальные, городские, корпоративные, глобальные и др.

Небольшая офисная локальная сеть

Глобальная сеть

2.25. Как соединяются между собой локальные сети?

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. Соединение локальных сетей посредством мостов 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.

Источник