Основные сетевые устройства: принцип действия и отличия
Компьютерная сеть состоит из сетевых устройств — ее основы. Девайсы необходимы для организации и нормального протекания рабочих процессов. Давайте рассмотрим, как действуют основные сетевые приборы и чем они отличаются друг от друга.
Активные и пассивные устройства
Сетевое оборудование бывает активным и пассивным. Первый тип аппаратов нуждается в источнике электропитания. Активные приборы ответственны за преобразование сигнала сети и за управление информационными потоками. Именно к такому варианту относятся коммутаторы и маршрутизаторы, которые еще называют интеллектуальными устройствами.
Для работы пассивного оборудования не нужно питание. Приспособлениями этого типа считаются различные сетевые кабели, розетки, патч-панели, оптические модули. Для них характерна несложная конструкция, отсутствие какой-либо интеллектуальности, простая установка в систему. Основная функция пассивных устройств — регулировка уровня сигнала до необходимого уровня и его распределение.
Подробнее об основных сетевых устройствах
Основные сетевые устройства — маршрутизатор, коммутатор, концентратор, Wi-Fi-адаптер и точка доступа. Все эти слова в быту и на языке IT-специалистов имеют синонимы. На самом деле видов подобного оборудования вдвое меньше, чем непонятных терминов, которыми их называют.
Маршрутизатор, он же роутер
Это сетевое устройство обладает самым высоким «интеллектом» из всех. На него возлагается больше всего задач, главная из которых — переадресация и перенаправление пакетных данных. Большинство роутеров «умеет» создавать сеть Wi-Fi для беспроводного выхода в интернет.
Коммутатор
Типичный представитель основного сетевого оборудования, который на IT-жаргоне называют свитчем (от англ. switch — переключатель). Это центральный узел, соединяющий сегменты сети между собой.
Основа работы прибора — таблица коммутирования, где записываются номера портов и MAC-адреса, им соответствующие. В поступающих на свитч пакетных данных содержатся сведения об отправителе и о получателе. Аппарат параллельно обрабатывает несколько запросов, перенаправляя пакеты на нужный адрес. Такой принцип действия существенно уменьшает сетевой трафик.
В отличие от роутеров, коммутаторы:
- приспособлены для работы только в локальных сетях;
- по конструкции просты и функционируют иначе;
- не способны создавать Wi-Fi-сети;
- не оборудованы WAN-портами;
- LAN-портов, наоборот,имеют гораздо больше.
Многие модели оснащены технологией Power over Ethernet (PoE) — функцией подачи питания по кабелю.
Концентратор (хаб)
Девайс принимает на один из своих портов пакетные данные и передает их на все остальные порты. В отличие от свитча, хаб отправляет информацию на абсолютно все адреса, поэтому сеть на его основе перегружена ненужным трафиком. Кроме того, в коммутаторе скорость передачи данных выставляется отдельно для каждого порта, а скорость концентратора ориентирована на самый слабый подключенный прибор.
Такие устройства сегодня уже практически нигде не используются. Вероятность, что вы когда-либо столкнетесь с хабом, приближается к нулю.
Адаптер и точка доступа
Часто люди считают, что Wi-Fi-роутер, Wi-Fi-адаптер и беспроводная точка доступа — одно и то же. Но это ошибочная точка зрения: устройства нельзя путать.
Wi-Fi-адаптер выполняет вспомогательную функцию. Его просто подсоединяют к ПК для беспроводного подключения к интернету.
Точки доступа внешне очень похожи на Wi-Fi-роутеры. Чтобы эти устройства различить, нужно внимательно изучить их интерфейс. Точки доступа, в отличие от роутеров, не могут создавать новую сеть. Они способны лишь наращивать ту, к которой уже подключены.
Сетевое оборудование: понятие, характеристика, назначение.
Сетевое оборудование — устройства, необходимые для работы компьютерной сети, например: маршрутизатор, коммутатор, концентратор, патч-панель и др. Обычно выделяют активное и пассивное сетевое оборудование.
Маршрутиза́тор или роутер, рутер— сетевое устройство, на основании информации о топологии сети и определённых правил, принимающее решения о пересылке пакетов сетевого уровня (уровень 3 модели OSI) между различными сегментами сети.
Работает на более высоком уровне, нежели коммутатор и сетевой мост.
Сетевая плата, также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet-адаптер, NIC (англ. network interface controller) — периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети.
По конструктивной реализации сетевые платы делятся на:
- внутренние — отдельные платы, вставляющиеся в PCI, ISA или PCI-E слот;
- внешние, подключающиеся через USB или PCMCIA интерфейс, преимущественно использующиеся в ноутбуках;
- встроенные в материнскую плату.
На 10-мегабитных сетевых платах для подключения к локальной сети используются 3 типа разъёмов:
- 8P8C для витой пары;
- BNC-коннектор для тонкого коаксиального кабеля;
- 15-контактный разъём трансивера для толстого коаксиального кабеля.
Эти разъёмы могут присутствовать в разных комбинациях, иногда даже все три сразу, но в любой данный момент работает только один из них.
На 100-мегабитных платах устанавливают только разъём для витой пары (8P8C, ошибочно называемый RJ-45).
Рядом с разъёмом для витой пары устанавливают один или несколько информационных светодиодов, сообщающих о наличии подключения и передаче информации.
Одной из первых массовых сетевых карт стала серия NE1000/NE2000 фирмы Novell, а также немало в конце 1980-х было советских клонов сетевых карт с разъемом BNC, которые выпускались с различными советскими компьютерами и отдельно.
Повторитель (жарг. — репи́тер; англ. repeater) — сетевое оборудование.
Предназначен для увеличения расстояния сетевого соединения путём повторения электрического сигнала «один в один». Бывают однопортовые повторители и многопортовые. В терминах модели OSI работает на физическом уровне. Одной из первых задач, которая стоит перед любой технологией транспортировки данных, является возможность их передачи на максимально большое расстояние.
Сетевой концентратор или Хаб (жарг. от англ. hub — центр деятельности) — сетевое устройство, предназначенное для объединения нескольких устройств Ethernet в общий сегмент сети. Устройства подключаются при помощи витой пары, коаксиального кабеля или оптоволокна. Термин концентратор (хаб) применим также к другим технологиям передачи данных: USB, FireWire и пр.
В настоящее время хабы почти не выпускаются — им на смену пришли сетевые коммутаторы (свитчи), выделяющие каждое подключённое устройство в отдельный сегмент. Сетевые коммутаторы ошибочно называют «интеллектуальными концентраторами».
Мост, сетевой мост, бридж (жарг., калька с англ. bridge) — сетевое оборудование для объединения сегментов локальной сети. Сетевой мост работает на канальном уровне (L2) модели OSI, обеспечивая ограничение домена коллизий (в случае сети Ethernet). Мосты направляют фреймы данных в соответствии с MAC-адресами фреймов. Формальное описание сетевого моста приведено в стандарте IEEE 802.1D
Сетевой коммутатор или свитч (жарг. от англ. switch — переключатель) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю, исключение составляет широковещательный трафик (на MAC-адрес FF:FF:FF:FF:FF:FF) всем узлам сети. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.
Коммутатор работает на канальном уровне модели OSI, и потому в общем случае может только объединять узлы одной сети по их MAC-адресам. Коммутаторы были разработаны с использованием мостовых технологий и часто рассматриваются как многопортовые мосты. Для соединения нескольких сетей на основе сетевого уровня служат маршрутизаторы.
Сетевой шлюз — аппаратный маршрутизатор (англ. gateway) или программное обеспечение для сопряжения компьютерных сетей, использующих разные протоколы (например, локальной и глобальной).
Активное сетевое оборудование
Под этим названием подразумевается оборудование, за которым следует некоторая «интеллектуальная» особенность. То есть Маршрутизатор, коммутатор (свитч) и т.д. являются активным сетевым оборудованием. Напротив — повторитель (репитер) и концентратор (хаб) не являются АСО, так как просто повторяют электрический сигнал для увеличения расстояния соединения или топологического разветвления и ничего «интеллектуального» собой не представляют. Но управляемые свитчи относятся к активному сетевому оборудованию, так как могут быть наделены некоей «интеллектуальной особенностью».
Под пассивным сетевым оборудованием подразумевается оборудование, не наделенное «интеллектуальными» особенностями. Например, кабель (коаксиальный и витая пара (UTP/STP)), вилка/розетка (RG58, RJ45, RJ11, GG45), повторитель (репитер), патч-панель, концентратор (хаб), балун (balun) для коаксиальных кабелей (RG-58) и т.д.