- Устройства для объединения и структурирования сетей
- Физическое разделение
- Логическое разделение
- Концентратор (hub, хаб)
- Коммутатор (switch, свич, свитч)
- Маршрутизатор (router, рутер, роутер)
- Межсетевые интерфейсы (gateways, шлюз, шлюзы)
- Маршрутизатор или коммутатор? Разбираемся в сетевом оборудовании
- Что такое маршрутизация
- Коммутатор
- Маршрутизатор
- Роутер
- Разница между коммутатором и маршрутизатором
- НАС ВЫБРАЛИ БОЛЕЕ 22 000 КЛИЕНТОВ!
Устройства для объединения и структурирования сетей
В данной статье будут рассмотрены устройства при помощи которых становится возможным функционирование локальных вычислительных сетей. Сеть может быть разбита на сегменты. Сегмент сети представляет собой часть компьютерной сети. Характер и степень сегментации сети зависит от природы сети и устройства или устройств, используемых для соединения конечных станций. Сегмент сети — логически либо физически обособленная часть сети. Разбиение сети на сегменты в основном используется с целью оптимизации сетевого потока и/либо увеличения уровня защищенности сети в целом.
Физическое разделение
- Мосты или коммутаторы (2-й уровень в модели OSI);
- Маршрутизаторы (3-й уровень в модели OSI).
- Физический сегмент сети является домен коллизии. Устройства, работающие на первом уровне модели OSI (повторители или концентраторы), домен коллизий не ограничивают.
Логическое разделение
Широко практикуется разделение сети, основанной на протоколе IP, на логические сегменты, или логические подсети. Для этого каждому сегменту выделяется диапазон адресов, который задается адресом сети и сетевой маской. Например (в CIDR записи):
- 10.100.1.0/24, 10.100.2.0/24, 10.100.3.0/24 и т. д. — в каждом сегменте до 254 узлов;
- 10.10.0.0/25, 10.10.10.0/26, 10.10.10.0/27 — в сегментах до 126, 62, 30 узлов соответственно.
Логические подсети соединяются с помощью маршрутизаторов.
Устройства объединения сетей обеспечивают связь между сегментами локальных сетей, отдельными ЛВС и подсетями любого уровня. Существуют следующие классы устройств для объединения и сегментации сетей:
Концентратор (hub, хаб)
Концентратор — работает на первом (физическом) уровне модели OSI. Объединяет сеть в сегмент на физическом уровне (домен коллизии). Также концентратором называют сетевое устройство первого уровня модели OSI. Суть работы концентратора проста: любой пакет приходящий на произвольный порт концентратора, передается на все порты, кроме порта, откуда пакет пришел. Использование концентраторов в современных сетях нежелательно, поскольку устройство забивает сеть излишними широковещательными пакетами. По этой причине, рекомендуется использовать коммутаторы.
Коммутатор (switch, свич, свитч)
Коммутатор — работает на втором (канальном) уровне модели OSI. Соединяет несколько узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких физических сегментов сети. Также коммутатором называют сетевое устройство второго уровня модели OSI. Коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю, в отличии от концентратора. Это повышает производительность (уменьшает количество широковещательных запросов) и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.
Маршрутизатор (router, рутер, роутер)
Работает на третьем (сетевом) уровне модели OSI. Пересылает пакеты данных между различными сегментами сети (физическими или логическими). Также маршрутизатором называют сетевое устройство третьего уровня модели OSI. Обычно маршрутизатор использует адрес получателя (IP-адрес), указанный в пакетных данных, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные, тем самым организуется перенаправление и оптимизация потока данных. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается. В роли маршрутизатора может использоваться как отдельное сетевое устройство, так и обычный компьютер, у которого в наличии как минимум две сетевые карты и он настроен на выполнение функций маршрутизации.
Межсетевые интерфейсы (gateways, шлюз, шлюзы)
Объединяют сети на прикладном уровне и используют функциональные возможности всех нижележащих уровней. Сетевой шлюз конвертирует протоколы одного типа физической среды в протоколы другой физической среды (сети). Например, при соединении локального компьютера с сетью Интернет вы используете сетевой шлюз.
Соответствие сетевых устройств уровням модели OSI
Маршрутизатор или коммутатор? Разбираемся в сетевом оборудовании
Маршрутизаторы и коммутаторы — сетевые устройства, позволяющие одному или нескольким девайсам подключаться к другим компьютерам, сетевым устройствам или другим сетям. Они схожи, но у них разный функционал.
Что такое маршрутизация
Сетевая маршрутизация — это процесс выбора пути в одной или нескольких сетях. Принципы маршрутизации могут применяться к любому типу сети, от телефонных сетей до общественного транспорта. В сетях коммутации пакетов, маршрутизация выбирает пути для пакетов интернет-протокола (IP), которые будут перемещаться из их происхождения в пункт назначения. Эти решения о маршрутизации принимаются специализированным оборудованием.
Маршрутизаторы ссылаются на внутренние таблицы маршрутизации для принятия решений о том, как маршрутизировать пакеты по сетевым путям. Таблица маршрутизации записывает пути, по которым должны идти пакеты, чтобы добраться до каждого пункта назначения, за который отвечает маршрутизатор. Работают эти устройства следующим образом: когда маршрутизатор получает пакет, он читает заголовки, чтобы увидеть его предполагаемое место назначения. Затем он определяет, куда маршрутизировать пакет на основе информации в таблицах маршрутизации. Эта процедура выполняется миллионы раз в секунду с огромным количеством пакетов. Когда пакет отправляется в пункт назначения, он может обрабатываться несколько раз другими маршрутизаторами.
Динамическая маршрутизация требует большей вычислительной мощности сервера, поэтому небольшие сети могут полагаться на статическую маршрутизацию. Но для средних и крупных динамическая маршрутизация гораздо эффективнее.
Протоколы маршрутизации используют метрику для определения наилучшего пути для доставки пакетов. Метрика — это стандарт измерения, такой как пропускная способность, задержка, текущая нагрузка на путь. Используемый алгоритмом маршрутизации для определения оптимального пути к месту назначения.
Коммутатор
Коммутатор соединяет устройства внутри сети (часто локальной или LAN) и пересылает пакеты данных между ними. Задача коммутатора состоит в подключении всех девайсов и оборудования к локальной сети. Коммутатор — небольшая прямоугольная коробка с вариативным количеством разъемов для подключения кабелей. Количество портов составляет от 5 до 54. Обычно используется витая пара, реже — оптоволоконные кабели. Основной разъем — RJ45, иногда SFP и его варианты.
Почти везде есть маршрутизатор, который раздает интернет по воздуху. Иногда этого достаточно, и все потребности дома покрываются стандартным WI-Fi. Однако это соединение не всегда стабильно и может работать с перебоями. В таком случае нужно перезагружать устройство, что не совсем удобно. Проводные соединения более надежны и обеспечивают высокую скорость передачи данных.
Роутер имеет много интерфейсов LAN, но это создает еще одну проблему. Часто его размещают в центре дома или квартиры, чтобы обеспечить максимальный радиус действия, что является препятствием к аккуратному и грамотному прокладыванию кабелей.
Работая с коммутатором, можно избежать всех хлопот по настройке сетевого подключения — компьютеров, ноутбуков, телевизоров, кодеков, игровых приставок. Проводные роутеры обеспечивают безопасную передачу данных на коммутатор. Затем отправляется информация на устройства на основе списка MAC-адресов.
Основные типы коммутаторов:
• Управляемые
• Неуправляемые.
Неуправляемая модель работает только как узел. Этот вид хорошо подходит для жилых сетей или небольших офисов. Подключение выполняется в любом формате, так как все порты одинаковы.
Управляемые модели отличаются широкой функциональностью и гибкостью установки. Эти модели используются для создания крупных сетей с различными видами оборудования. Для домашнего применения они не подходят – переплата за лишний функционал.
С функциональной точки зрения управляемый коммутатор уровня 3 — это то же самое, что и маршрутизатор без Wi-Fi, но с более сложными правилами.
Маршрутизатор
Маршрутизатор — это часть сетевого оборудования, отвечающая за пересылку пакетов в пункты назначения. Он подключаются к двум или более IP-сетям или подсетям и передают между ними пакеты данных. Маршрутизаторы используются в домах и офисах для настройки подключений к локальной сети. Маршрутизатор работает на сетевом уровне в модели OSI и на интернет-уровне в TCP/IP. Более мощные модели работают по всему Интернету, помогая пакетам данных добраться до места назначения.
Функции:
• Управление трафиком путем пересылки пакетов.
• Позволяет нескольким гаджетам подключаться к одной и той же сети.
• Применяется для пересылки пакета между сетями.
Маршрутизация — это процесс выбора пути в одной или нескольких сетях.
Роутер
Роутер — это устройство, которое распределяет Интернет (Wi-Fi) от провайдера на множество проводных и беспроводных устройств. Он создает новую, независимую локальную сеть в доме. Все устройства, такие как смартфоны, телевизоры, компьютеры и ноутбуки, подключаются к роутеру, который пересылает все данные.
Сегодня услуги интернет-провайдеров предоставляются сетями, разбросанными по всему городу. Однако для пользователей эта сеть является внешней (глобальной), поскольку не находится в их квартирах или домах. Конечно, можно подключить кабель, проложенный поставщиком услуг подключения, непосредственно к компьютеру или ноутбуку. Но как же остальные члены семьи, которые тоже хотят пользоваться интернетом? Здесь на помощь приходят роутеры. Один из них, обычно называемый WAN-коннектором, подключает интернет-линию к порту. Этот порт обычно имеет голубой или синий цвет.
А порты LAN используются для подключения нескольких компьютеров или ноутбуков по проводу. Через тот же интерфейс можно подключить множество других устройств, например, принтеры, телевизоры SMART и камеры наблюдения.
Задача роутера — принимать сигналы из внешней сети, создавать внутреннюю сеть между подключенными устройствами и предоставлять этим устройствам доступ в Интернет. Однако все подключенные устройства могут также обмениваться информацией внутри сети. Допустим, можно загрузить фильм на свой компьютер и посмотреть его на телевизоре.
Маршрутизаторы и роутеры — это одно и то же в глобальном смысле. Разница в том, что «роутер» — это иностранное название, а «маршрутизатор» — русское. В России под маршрутизатором понимается устройство, установленное в доме пользователя для создания беспроводной сети. У многих людей может сложиться впечатление, что маршрутизатор — это устройство, которое может подключаться только к проводной сети, или что это специальное и дорогое устройство. Если возникли проблемы с подключением, сотрудники технической поддержки посоветует пользователю перезагрузить роутер. В любом случае маленькая коробочка с антенной, излучающая Wi-FI, подпадает под оба определения.
Разница между коммутатором и маршрутизатором
В отличие от маршрутизатора, коммутатор отправляет данные только на одно устройство, для которого он предназначен, а не в сети из нескольких устройств.
Маршрутизаторы выбирают пути для пакетов данных для кросс-сетей и достигают своих пунктов назначения. Они делают это, подключаясь к различным сетям и пересылая данные из сети в сеть. Учитываются также локальные, глобальные сети (WAN) или автономные системы. Последние являются крупными сетями, составляющими Интернет.
Это означает, что маршрутизаторы необходимы для подключения к Интернету, а коммутаторы требуются только для соединения устройств. Зачастую не нужен коммутатор, если только не нужно много портов Ethernet*. Коммутаторы нужны в крупных офисах, сетях и центрах обработки данных с десятками или сотнями компьютеров.
НАС ВЫБРАЛИ БОЛЕЕ 22 000 КЛИЕНТОВ!
Нам доверяют свои проекты более 100 человек ежедневно!