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
9. Активное и пассивное сетевое оборудование.
Построение любой сети требует укладки кабеля, соединения различных узлов и единиц техники, создание грамотной и эффективной топологии сети. Важную роль в этом процессе играет сетевое оборудование. Огромное кол-во разнообразных устройств, техники и прочих элементов входит в это понятие. Сегодня принято разделять все это на пассивное и активное оборудование.
Активное оборудование (коммутатор, маршрутизатор и пр.) – это электронные и электронно-оптические устройства, обрабатывающие, формирующие, преобразующие и коммутирующие электрические и/или оптические сигналы, передавая и получая эти сигналы с использованием дополнительных источников энергии.
Пассивное оборудование (кабели-кабель ftp, кабель utp, витая пара; концентраторы, розетки, короб, или кабельный канал, лоток, патч-панели и пр.) представляет собой сетевое оборудование, не потребляющее электричества и не вносящее изменений в сигнал на информационном уровне. Все это оборудование является частью структурированных кабельных систем.
Активное и пассивное сетевое оборудование позволяет логически разделить сеть на сегменты и наладить взаимосвязь между ними. Так, для объединения нескольких элементов сети в сегмент используют концентраторы или коммутаторы. Концентратор, или хаб (в англ. hub), пересылает получаемый сигнал на все активные элементы сети, создавая между ними и передающим сигнал оборудованием необоснованный трафик. Концентраторы являются пассивным сетевым оборудованием, так как сигнал никаким образом они не преобразуют.
10. Технология Ethernet, метод доступа csma/cd
Ethernet (эзернет, от лат. ether – эфир) – пакетная технология компьютерных сетей, преимущественно локальных.
Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат кадров и протоколы управления доступом к среде – на канальном уровне модели OSI. Ethernet в основном описывается стандартами IEEE группы 802.3. Ethernet стал самой распространённой технологией ЛВС в середине 90-х годов прошлого века, вытеснив такие устаревшие технологии, как Arcnet, FDDI и Token Ring.
В сетях Ethernet используется метод доступа к среде передачи данных, называемый методом коллективного доступа с опознаваением несущей и обнаружением коллизий (carrier-sense-multiply-access with collision detection,
CSMA/CD).
Этот метод используется исключительно в сетях с общей шиной (к которым относятся и радиосети, породившие этот метод). Все компьютеры такой сети имеют непосредственный доступ к общей шине, поэтому она может быть использована для передачи данных между любыми двумя узлами сети.
Простота схемы подключения – это один из факторов, определивших успех стандарта Ethernet. Говорят, что кабель, к которому подключены все станции, работает в режиме коллективного доступа (multiply-access, MA).
Метод заключается в том, что все рабочие станции постоянно находятся в режиме прослушивания канала на предмет обнаружения передаваемого кадра данных. Соответственно, когда одна из станций обнаруживает, что передаваемый кадр содержит в заголовке ее адрес как адрес получателя, то она продолжит чтение кадра и по окончании приема проинформирует отправителя о его успешной доставке. Адрес станции-источника также включен в исходный кадр, поэтому станция-получатель знает, кому нужно послать ответ.
Пассивное сетевое оборудование. Типы сетевых носителей
К пассивному оборудованию сетей относятся кабели, разнообразные соединители и средства преобразования характеристик (переходники), включаемые между разнотипными кабелями и/или соединителями. Пассивное оборудование в основном определяется средой передачи данных. Традиционной и наиболее широко распространенной физической средой передачи информации в сетях являются кабели. Альтернативой кабелю являются беспроводная (wireless) связь с помощью инфракрасного излучения и радиосвязь, но эти виды связи по ряду причин пока что используются весьма ограниченно.
Коаксиа́льный ка́бель — вид электрического кабеля. Состоит из двух цилиндрических проводников, вставленных один в другой. Чаще всего используется центральный медный проводник, покрытый пластиковым изолирующим материалом, поверх которого идёт второй проводник — медная оплётка или алюминиевая фольга с оплёткой из медных лужёных проволок.
Вита́я па́ра (twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой. Свивание проводников производится с целью повышения связи проводников одной пары (электромагнитная помеха одинаково влияет на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве сетевого носителя во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token Ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для построения локальных сетей. Причинами перехода от коаксиального кабеля на витую пару были:
- возможность работы в дуплексном режиме; (то есть узел не может одновременно передавать и принимать информацию);
- низкая стоимость кабеля «витой пары»;
- более высокая надёжность сетей при неисправности в кабеле;