Оборудование для локальных сетей

Аппаратура локальных сетей обеспечивает взаимодействие по сети между абонентами. Выбор аппаратуры имеет важнейшее значение на этапе проектирования сети, так как стоимость аппаратуры составляет наиболее существенную часть от стоимости сети в целом, а замена аппаратуры связана не только с дополнительными расходами, но зачастую и с трудоемкими работами. К аппаратуре локальных сетей относятся:
  • кабели для передачи информации;
  • разъемы для присоединения кабелей;
  • согласующие терминаторы;
  • сетевые адаптеры;
  • репитеры;
  • трансиверы;
  • концентраторы;
  • мосты;
  • маршрутизаторы;
  • шлюзы.
О первых трех компонентах сетевой аппаратуры уже говорилось ранее. Остановимся теперь на функциях остальных компонентов.

Сетевые адаптеры

Сетевые адаптеры (они же контроллеры, карты, платы, интерфейсы, NIC -Network Interface Card) - это основная часть аппаратуры локальной сети, без которой сеть невозможна. Назначение сетевого адаптера - сопряжение компьютера (или другого абонента) с сетью, то есть обеспечение обмена информацией между компьютером и каналом связи в соответствии с принятыми правилами обмена. Именно они выполняют функции нижних уровней модели OSI. Как правило, сетевые адаптеры выполняются в виде платы, вставляемой в слоты расширения шины компьютера. Плата сетевого адаптера обычно имеет также один или несколько внешних разъемов для подключения к ней кабеля сети.   Все функции сетевого адаптера делятся на магистральные и сетевые. К магистральным относятся те функции, которые осуществляют обмен адаптера с магистралью (системной шиной) компьютера (то есть опознание своего магистрального адреса, пересылка данных в компьютер и из компьютера, выработка сигнала прерывания компьютера и т.д.). Сетевые функции обеспечивают общение адаптера с сетью.   К основным сетевым функциям адаптеров относятся следующие:
  • гальваническая развязка компьютера и кабеля локальной сети (для этого обычно используется передача сигналов через импульсные трансформаторы);
  • преобразование логических сигналов в сетевые и обратно;
  • кодирование и декодирование сетевых сигналов;
  • опознание принимаемых пакетов (выбор из всех приходящих пакетов тех, которые адресованы данному абоненту);
  • преобразование параллельного кода в последовательный при передаче и обратное преобразование при приеме;
  • буферирование передаваемой и принимаемой информации в буферной памяти адаптера;
  • организация доступа к сети в соответствии с принятым методом управления обменом;
  • подсчет контрольной суммы пакетов при передаче и приеме.
Некоторые адаптеры позволяют реализовать функцию удаленной загрузки, то есть поддерживать работу в сети бездисковых компьютеров, загружающих свою операционную систему прямо из сети. Для этого в состав таких адаптеров включается постоянная память с соответствующей программой загрузки. Правда, не все сетевые программные средства поддерживают данный режим работы.

Трансиверы

Трансиверы, или приемопередатчики (от английского TRANsmitter + reCEIVER), служат для передачи информации между адаптером и кабелем сети или между двумя сегментами (частями) сети. Трансиверы усиливают сигналы, преобразуют их уровни или преобразуют сигналы в другую форму (например, из электрической в световую и обратно). Трансиверами также часто называют встроенные в адаптер приемопередатчики.

Повторители

Репитеры, или повторители (repeater), выполняют более простую функцию, чем трансиверы. Они не преобразуют ни уровни сигналов, ни их вид, а только восстанавливают ослабленные сигналы (их амплитуду и форму), приводя их форму к исходному виду. Цель такой ретрансляции сигналов состоит в увеличении длины сети. Однако часто репитеры выполняют и некоторые другие функции, например гальваническую развязку соединяемых сегментов. В любом случае, как репитеры, так и трансиверы не производят никакой информационной обработки проходящих через них сигналов.  

Концентраторы

Концентраторы (hub), как следует из их названия, служат для объединения в сеть нескольких сегментов. Концентраторы (или репитерные концентраторы) представляют собой несколько собранных в едином конструктиве репитеров, они выполняют те же функции, что и репитеры. Преимущество подобных концентраторов по сравнению с отдельными репитерами в том, что все точки подключения собраны в одном месте, это упрощает реконфигурацию сети, контроль и поиск неисправностей. К тому же все репитеры в данном случае питаются от единого качественного источника питания.   Концентраторы иногда вмешиваются в обмен, помогая устранять некоторые явные ошибки обмена. В любом случае они работают на первом уровне модели OSI, так как имеют дело только с физическими сигналами, с битами пакета и не анализируют содержимое пакета, рассматривая пакет как единое целое. На первом же уровне работают и трансиверы, и репитеры.

Коммутаторы

Коммутаторы (коммутирующие концентраторы, switch), как и концентраторы, служат для соединения сегментов в сеть. Они также выполняют более сложные функции, производя сортировку поступающих на них пакетов.   Коммутаторы передают из одного сегмента сети в другой не все поступающие на них пакеты, а только те, которые адресованы компьютерам из другого сегмента. Пакеты, передаваемые между абонентами одного сегмента, через коммутатор не проходят. При этом сам пакет коммутатором не принимается, а только пересылается. Интенсивность обмена в сети снижается вследствие разделения нагрузки, поскольку каждый сегмент работает не только со своими пакетами, но и с пакетами, пришедшими из других сегментов. Коммутатор работает на втором уровне модели OSI (подуровень MAC), анализируя МАС-адреса внутри пакета. Естественно, он выполняет и функции первого уровня. В настоящее время цена на коммутаторы находится на уровне концентраторов, поэтому выпуск концентраторов прекращен большинством производителей сетевого оборудования.

Маршрутизаторы

Маршрутизаторы, как и коммутаторы, ретранслируют пакеты из одной части сети в другую (из одного сегмента в другой). Но между ними есть принципиальные отличия:
  • Маршрутизаторы работают не с физическими адресами устройств в сети (МАС-адресами), а с логическими сетевыми адресами (IP-адресами).
  • Маршрутизаторы ретранслируют не всю приходящую информацию, а только ту информацию, которая адресована им лично, и отбрасывают широковещательные пакеты. (Все абоненты должны знать о существовании в сети маршрутизатора.)
  • Самое главное — маршрутизаторы поддерживают сети с множеством возможных маршрутов, путей передачи информации. Коммутаторы же требуют, чтобы в сети не было петель, чтобы путь распространения информации между двумя любыми абонентами был единственным.
  • Маршрутизаторы используются для связи локальных сетей с глобальными, в частности с сетью Internet.
  Маршрутизаторы часто применяются для связи локальных сетей разных типов. Преобразование формата пакетов, требуемое в данной ситуации, для маршрутизатора не представляет никакой сложности. Например, большие пакеты сети FDDI могут разбиваться (фрагментироваться) на несколько меньших пакетов Ethernet.   Маршрутизаторы легко преобразуют скорости передачи, связывая, например, между собой сети Ethernet, Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. He пропуская широковещательных пакетов, они лучше справляются с этой задачей, чем коммутаторы, так как защищают медленные сегменты от перегрузок со стороны быстрых сегментов.







Дата добавления: 2015-10-22; просмотров: 1078;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.003 сек.