dimitory
Сетевой адаптер. Сетевой адаптер выполняет множество заданий, самые главные из которых — кодирование информации и получение доступа к информационной среде с использованием уникального идентификатора (МАС-адреса).
Сетевые платы различаются по трем основным параметрам:
Скорость передачи данных. Поскольку существуют сети с различными скоростями приема и передачи информации, естественно, существуют аналогичные сетевые адаптеры. Наибольшее распространение в странах СНГ получили сети Ethernet и Fast Ethernet, построенные на витой паре или коаксиальном кабеле (встречаются реже), имеющие пропускную способность 100 и 10 Мбит/с соответственно. Также в последнее время все чаще встречаются локальные сети, работающие со скоростью 1 Гбит/с. Как правило, сетевой адаптер с более высокой скоростью передачи данных также умеет работать и на более низких скоростях.
Тип коннектора. Тип коннектора сетевой карты зависит от выбора сетевой топологии и кабеля, по которому происходит передача данных. Существует несколько типов коннекторов: RJ-45 для витой пары, BNC для коаксиального кабеля и ST, SC или FC для оптоволокна. Они существенно различаются по конструкции, поэтому использовать коннектор не по назначению невозможно. Хотя существуют комбинированные сетевые адаптеры, которые содержат, например, RJ-45- и BNC-коннекторы. Но поскольку сети на коаксиальном кабеле встречаются все реже, то и адаптеры такие попадаются нечасто.
Тип подключения к компьютеру. Сетевая карта может устанавливаться в PCI-слот или в USB-порт. Кроме этого практически любая современная материнская плата имеет интегрированный сетевой контроллер.
Концентратор. Концентратор (также используются названия «хаб», «повторитель», «репитер») — сетевое устройство, имеющее два и более разъема (порта), которое, кроме коммутации подключенных к нему компьютеров, выполняет и другие функции, например усиление сигнала. Концентратор служит для расширения сети, и основное его предназначение — передача поступившей на вход информации остальным подключенным к нему устройствам сети.
Существует два основных типа концентраторов:
Концентраторы с фиксированным количеством портов — концентратор, снабженный определенным количеством портов и работающий на выбранной скорости.
Модульные концентраторы — состоят из блоков, которые устанавливаются в специальное шасси и объединяются общей шиной.
Мост (также используются названия «свич«, «переключатель») представляет собой довольно простое устройство, основное предназначение которого — разделение двух сегментов сети с целью увеличения ее общей длины (соответственно количеству подключенных повторителей) и преодоления при этом ограничения сетевой топологии. Как правило, мост имеет два или больше портов, к которым подключают сегменты сети. Анализируя адрес получателя пакета, он может фильтровать сообщения, предназначенные другому сегменту.
Для построения сети используют три типа мостов:
локальный — работает только с сегментами одного типа, то есть имеющими одинаковую скорость передачи данных;
преобразующий — предназначен для того же, что и локальный мост, также работает с разнородными сегментами, например Token Ring и 100Base;
удаленный — соединяет сегменты, расположенные на значительном расстоянии друг от друга, при этом могут использоваться любые средства соединения, например модем.
Мост может использоваться как в проводных, так и в беспроводных сетях.
Коммутатор объединяет в себе возможности концентратора и моста, а также выполняет еще некоторые полезные функции.
Коммутатор — более интеллектуальное устройство, которое не только фильтрует поступающие пакеты, но, имея таблицу адресов всех сетевых устройств, точно определяет, какому эти пакеты предназначены. Это позволяет ему передавать информацию сразу нескольким устройствам. Поэтому для организации разветвленной сети концентраторы и коммутаторы используют совместно. Первые — для объединения компьютеров в одну группу, вторые — для организации эффективного обмена информацией между ними.
Коммутаторы работают на канальном уровне, что позволяет использовать их не только в разных типах сетей, но и объединять различные сети в одну.
Коммутатор может использоваться как в проводных, так и в беспроводных сетях.
Маршрутизатор. Главная задача маршрутизатора (роутера) — разделение большой сети на подсети. Он выполняет множество полезных функций и обладает большими возможностями. В нем сочетаются концентратор, мост и коммутатор. Кроме того, добавляется возможность маршрутизации пакетов. В связи с этим маршрутизатор работает на более высоком уровне — сетевом.
Одной из ответственных задач является связь разнородных сетевых сегментов локальной сети. С помощью маршрутизатора также можно организовывать виртуальные сети, каждая из которых будет иметь доступ к тем или иным ресурсам, в частности к Интернету.
Маршрутизатор может использоваться в проводных и беспроводных сетях. Часто функции маршрутизации ложатся на беспроводные точки доступа.
Модем представляет собой устройство, которое имеет цифровой интерфейс связи с компьютером и аналоговый интерфейс для связи с телефонной линией (цифро-аналоговые и аналогово-цифровые преобразования).
Модем состоит из процессора, памяти, аналоговой части, ответственной за сопряжение с телефонной сетью, и контролера, который всем управляет.
Модемы бывают двух типов: внешние и внутренние.
Внутренние представляют собой плату расширения, которую обычно устанавливают в PCI-слот. Внешний же модем может подключаться к компьютеру через LPT-, СОМ-, U SB-порт или вход сетевой карты.
Модем может использоваться как в проводных, так и в беспроводных сетях.
Точка доступа — устройство, необходимое для организации беспроводной сети в инфраструктурном режиме. Она играет роль концентратора и позволяет компьютерам обмениваться нужной информацией, используя для этого таблицы маршрутизации, средства безопасности, встроенный аппаратный DNS- и DHCP-сервер и многое другое.
От точки доступа зависит не только качество и устойчивость связи, но и стандарт беспроводной сети. Однако на сегодняшний день наиболее оптимальными можно считать устройства, работающие со стандартом IEEE 802.1 lg, поскольку он совместим со стандартами IEEE 802.11a и IEEE 802.11b и позволяет работать на скорости до 108 Мбит/с.
Антенна. В беспроводной сети антенна имеет огромное значение, особенно если к ней подключено активное сетевое оборудование: точка доступа, концентратор, маршрутизатор и т. д.
Антенны бывают внутренние (встроенные) и внешние и отличаются в основном своей направленностью и мощностью. Так, узконаправленная антенна позволяет достичь более дальней связи, что и используют, когда необходимо соединить два удаленных сегмента беспроводной сети. Широконаправленная антенна распространяет сигнал вокруг себя, что позволяет другим рядом установленным устройствам взаимодействовать друг с другом. Однако достичь каких-либо выдающихся результатов при этом не удается.
Как работают сетевые устройства согласно сетевой модели OSI
Для облегчения понимания работы всех сетевых устройств, перечисленных в статье Сетевые устройства, касательно уровней сетевой эталонной модели OSI, Я сделал схематичные рисунки с небольшими комментариями.
Посмотрите, как происходит передача данных между двумя соединенными компьютерами. Заодно Я выделю работу сетевой карты на компьютерах, т.к. именно она является сетевым устройством, а компьютер – в принципе нет. (Все картинки кликабельны — для увеличения картинки кликните по ней.)
Приложение на компьютере PC1 отправляет данные другому приложению находящемуся на другом компьютере PC2. Начиная с верхнего уровня (уровень приложений) данные направляются к сетевой карте на канальный уровень. На нём сетевая карта преобразует фреймы в биты и отправляет в физическую среду (например, кабель витую пару). На другой стороне кабеля поступает сигнал, и сетевая карта компьютера PC2 принимает эти сигнала, распознавая их в биты и формируя из них фреймы. Данные (содержащиеся в фреймах) декапсулируются к верхнему уровню, и когда доходят до уровня приложений, соответствующая программа на компьютере PC2 получает их.
Повторитель. Концентратор.
Репитер и концентратор работают на одном и том же уровне, поэтому касательно сетевой модели OSI они изображаются одинаково. Для удобства представлений сетевых устройств будем их отображать между нашими компьютерами.
Репитер и концентратор устройства первого (физического) уровня. Они принимают сигнал, распознают его, и пересылают сигнал далее во все активные порты.
Сетевой мост. Коммутатор.
Сетевой мост и коммутатор тоже работают на одном уровне (канальном) и изображаются они соответственно одинаково.
Оба устройства уже второго уровня, поэтому помимо распознавания сигнала (подобно концентраторам на первом уровне) они декапсулируют его (сигнал) в фреймы. На втором уровне сравнивается контрольная сумма трейлера (прицепа) фрейма. Затем из заголовка фрейма узнаётся MAC-адрес получателя, и проверяется его наличие в коммутируемой таблице. Если адрес присутствует, то фрейм обратно инкапсулируется в биты и отправляется (уже в виде сигнала) на соответствующий порт. Если адрес не найден, происходит процесс поиска этого адреса в подключенных сетях.
Маршрутизатор.
Как Вы видите, маршрутизатор (или роутер) – это устройство третьего уровня. Вот как примерно роутер функционирует: На порт поступает сигнал, и роутер распознаёт его. Распознанный сигнал (биты) формируют фреймы (кадры). Сверяется контрольная сумма в трейлере и MAC-адрес получателя. Если все проверки прошли успешно, фреймы формируют пакет. На третьем уровне маршрутизатор исследует заголовок пакета. В нем присутствует IP адрес пункта назначения (получателя). На основе IP-адреса и собственной таблицы маршрутизации роутер выбирает наилучший путь следования пакеты к получателю. Выбрав путь, роутер инкапсулирует пакет в фреймы, а затем в биты и отправляет их в виде сигналов на соответствующий порт (выбранный в таблице маршрутизации).
Заключение
Теперь у Вас достаточно знаний, чтобы определить какие устройства и как работают. Если у Вас остались вопросы, задавайте их мне и в ближайшее время Вам или Я или другие пользователи непременно помогут.