Оборудование для создания сети интернет

Активное и пассивное сетевое оборудование в быту и в промышленности

Для функционирования информационной сети необходимы устройства, определяющие порядок и характер передачи сигнала, обеспечивающие бесперебойный обмен данными, устанавливающие внутрисетевые правила и контролирующие их выполнение. Они составляют основу коммуникационной системы и объединены общим названием – сетевое оборудование.

Сетевое оборудование: виды и типы

Естественные ограничения при передаче информационных сигналов заставляют применять специальные устройства, которые обеспечивают повышение качества и скорости обмена данными, увеличение дальности распространения сигнала, дают возможность реализовывать сложные коммуникационные проекты. Создавать сети с уникальными характеристиками позволяет большое разнообразие видов сетевого оборудования:

1. Репитеры (повторители, repeater). Необходимы для усиления сигнала, так как при его передаче происходит естественное затухание. Степень изменения зависит от расстояния. Использование коаксиального кабеля обеспечивает обмен информацией без существенных потерь при длине магистрали до 500 метров. Применение других типов кабелей, худшего качества, позволяет отправлять данные не более чем на 180-200 метров. Репитеры широко применяются в протяженных сетях. Они способны усиливать сигнал и восстанавливать его форму;
2. Концентраторы. Напрямую кабелем можно соединить только два терминала. Концентраторы позволяют связать несколько рабочих станций в единую систему, где с одного компьютера данные передаются на любой другой из тех, которые подключены к сети. Активные концентраторы могут обладать дополнительными возможностями:

• Функция репитера;
• Выключение портов;
• Применение резервных связей;
• Защита от нежелательного проникновения;
• Поддержка работы в нескольких сегментах.

Также существуют пассивные концентраторы, которые не обладают функцией усиления сигнала;

1. Мосты (network brige). Количество репитеров в сети ограничено из-за задержки сигнала между приемом и передачей его устройством. Поэтому применяются сетевые мосты, которые способны существенно увеличить протяженность коммуникаций. Данное оборудование относится к виду активного;
2. Коммутаторы (switch) позволяют повысить дальность передачи сигнала и обойти ограничение на количество повторителей в сети. Алгоритм работы схож с алгоритмом функционирования сетевого моста, но коммутаторы обладают более высокой скоростью передачи за счет возможности отправления неполных пакетов данных, а также способности организовывать сразу несколько параллельных соединений между разными портами;
3. Маршрутизаторы (router) – устройства предназначенные для объединения крупных сетевых сегментов, построенных с помощью репитеров, мостов и коммутаторов, в единое целое. Считается, что использование маршрутизаторов, позволяет увеличить надежность сети за счет лучшего ее структурирования. Оснащены программным обеспечением, дающим возможность точно настраивать параметры передачи данных;
4. Шлюз (gateway) – устройства имеющие два и более интерфейса, что позволяет им связывать разнородные сети. Маршрутизаторы являются разновидностью шлюзов;
5. Сетевые экраны. Обеспечивают защиту за счет фильтрации входящих и исходящих информационных потоков. Это позволяет контролировать сеть, реализовывать разграничение доступа и предотвращать несанкционированное проникновение.

Также к средствам обеспечения коммуникационных систем можно добавить: сетевые карты, терминаторы, мультиплексоры. Кроме репитеров и коммутаторов, к пассивному сетевому оборудованию принято относить соединительные элементы: разъемы, розетки; распределительные средства: патч-панели, кросс-панели, кроссовые коробки и другие аналогичные устройства.

Активное сетевое оборудование

Передача информации в компьютерной сети организована пакетами данных, каждый пакет снабжен дополнительными сведениями о его местоположении, сохранности, адресе и другими, позволяющими гарантированно доставить его по месту назначения.

Все перечисленные сведения предназначены для активного сетевого оборудования, которое, с помощью вшитых алгоритмов, не просто передает сигнал, но и определяет наилучший маршрут, перенаправляет пакеты таким образом, чтобы нагрузка на сеть была наименьшей, создает каналы передачи, а также решает множество дополнительных задач в сфере безопасности и повышения эффективности работы системы.

К данному типу устройств относятся все виды маршрутизаторов, мосты, шлюзы, коммутаторы, многие виды концентраторов. Наиболее востребованным оборудованием на сегодня являются маршрутизаторы. Их способность объединять сети с разными протоколами, позволяет организовывать связь между:

• сегментами ЛВС одного предприятия;
• разнородными ЛВС различных компаний, расположенных на одной территории;
• локальной сетью и Internet, давая пользователям доступ к ресурсам глобальной сети.

Крупные сети промышленных предприятий создают в виде отдельных сегментов. Части объединяются в целое с помощью маршрутизаторов. Данный принцип организации позволяет сделать коммуникационную систему более надежной, упростить проведение политики безопасности, локализовывать неполадки, сохраняя работоспособность сети в целом при местных сбоях любой сложности. В современных сетях маршрутизатор является мощным вычислительным устройством, которое одновременно выполняет несколько сложных задач таких как буферизация, фрагментация, фильтрация пакетов данных.

Пассивное сетевое оборудование

Основным определением пассивного сетевого оборудования является записанная в ГОСТ Р 51513-99 формулировка: «…сетевое оборудование, не получающее питание от электрической сети…». Поэтому, говоря о пассивных устройствах, подразумевают не только аппаратуру выполняющую распределение сигнала, снижение его уровня, а также инфраструктуру ЛВС: кабели, коннекторы, разъемы, патч-панели и прочие средства создания физических носителей для прохождения информационных сигналов.

Применение пассивных концентраторов (хабов) для создания ЛВС становится редкостью, так как они не выдерживают конкуренции с активными устройствами. Они превосходят хабы по основному функционалу, набору дополнительных возможностей, во многих случаях стоимость оборудования перестает иметь решающее значение.

Тем не менее, концентраторы остаются востребованы для создания простых сетей, в том числе домашних. С их помощью легко организовать ЛВС для нескольких компьютеров находящихся в одном или соседних помещениях. Такая сеть обойдется не дорого, не потребует большого количества специальных знаний для установки и настройки, может быть налажена в короткие сроки.

На промышленных предприятиях, где существуют специальные технические отделы, пассивное оборудование широко применяется при создании временных коммуникационных систем, необходимых для проведения краткосрочных мероприятий, либо с перспективой замены устройств на активные.

Сравнение применения пассивного и активного сетевого оборудования

Локальные вычислительные сети с относительно небольшой нагрузкой могут быть выполнены на основе как активного оборудования, так и используя пассивные сетевые устройства – простейшие виды концентраторов.

Хабы позволяют быстро, не тратя огромных усилий наладить небольшую локальную сеть. Специалисты советуют не включать в нее более десятка ПК. Главными достоинствами пассивных устройств в данном случае будут:

• Низкая стоимость обустройства сети;
• Легкость настройки;
• Не сложная эксплуатация;
• Высокая надежность за счет простоты системы.

Концентраторы хорошо подходят для создания домашних локальных сетей, когда необходимо быстро обеспечить обмен информацией между двумя-тремя ПК, телевизором, ноутбуком. Хаб является ненастраиваемым устройством, за счет этого сети на его основе достаточно просты в создании и эксплуатации, что дает возможность пользоваться ими без постоянного обслуживания опытными техническими специалистами.

Пассивное оборудование совершенно неустойчиво к взлому, несанкционированному проникновению. Любой может подсоединиться к сети, а хаб продолжит отправлять данные без ограничений. Поэтому схема подключения с помощью пассивного оборудования ни в коем случае не используется в сетях, где происходит передача конфиденциальных сведений.

Пассивное оборудование применяется всё меньше, а создание ЛВС с помощью концентраторов чаще используется профессионалами как временное решение, когда требуется организовать коммуникацию оперативно, без существенных трудозатрат и финансовых вливаний.

Разветвленные сети с большим количеством пользователей рекомендуется создавать на основе активного оборудования. Оно обладает следующими преимуществами:

• Гибкость настройки. Возможность подобрать параметры сети практически под любые задачи;
• Возможность удаленного обслуживания сетей;
• Универсальность оборудования. На одних и тех же типах оборудования можно организовать сети с различными параметрами. Добавление или исключение устройств делает системы более вариативными;
• Возможность создавать системы с высокой степенью безопасности;
• Большой ассортимент оборудования;
• Возможность создания сетей любого размера, рассчитанных на любое количество пользователей.

Вводя в эксплуатацию активные устройства, пользователь зачастую получает доступ к уникальным технологиям. Например, «умные» коммутаторы Cisco способны, без применения дополнительного оборудования или ПО, имеют заложенные производителем возможности для создания собственного VPN соединения с однотипными устройствами находящимися на большом удалении, даже в других городах и странах.

Существенным минусом активного сетевого оборудования долго считалась высокая стоимость, но развитие технологий позволило удешевить многие виды устройств и сделать их доступными всем группам потребителей.

В составе сети активное и пассивное оборудование выполняют различные функции, но имеют сходное назначение – обеспечивать работоспособность коммуникационных систем. Пассивные устройства отвечают за транспортировку, связывая терминалы, создавая возможность прохождения сигнала, образуя физическую составляющую инфраструктуры сети.

Активное оборудование обеспечивает сохранение данных при передаче, доставку их по верному адресу, способствует ускорению обмена информацией и осуществляет защиту от негативных внутренних и внешних факторов, таких как, например, перегрузка из-за некорректной работы оборудования или несанкционированное подключение. Использование активных устройств позволяет создавать сложные, разветвленные коммуникационные структуры.

Источник

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

Источник