Репитер (повторитель)

При передаче данных в кабельных локальных сетях возникает проблема искажения сигнала. Дело в том, что кабельная линия передачи, вследствие наличия погонного затухания и погонной собственной емкости, уменьшает амплитуду и видоизменяет форму сигнала, которая изначально является прямоугольной. Это приводит к сбоям в работе сети. Особенно это явление проявляет себя при больших протяженностях сетей. Для его устранения сеть разбивается на сегменты. Сегмент – это группа близкорасположенных между собой ПК. Можно делать до 5 сегментов в сети (для коаксиального кабеля).

Рисунок 5.1. Соединение повторителем двух сегментов

REPITER (повторитель) – это устройство, применяемое в сети на коаксиальном кабеле с топологией "Общая шина" для связи отдельных сегментов между собой. Повторитель принимает сигналы из одного сегмента кабеля и побитно синхронно повторяет их в другом сегменте, улучшая форму и мощность импульсов.

Репитер выполняет также роль развязки между сегментами, т. е. отказ в работе одного из сегментов не приводит к отказу в работе других сегментов сети.

Репитер предназначен также для согласования между волновым сопротивление кабеля и нагрузкой.

Конструктивно репитер может быть двух видов:

q внешний (это отдельный блок от ПК со своим блоком питания);

q внутренний (это плата, вставляемая в материнскую плату).

В сети количество репитеров должно быть ограничено, т. к. чрезмерно большое их количество приводит к недопустимо большой временной задержке сигнала в сети.

Концентратор (HUB)

HUB (или разветвитель)– это устройство связи между ПК в топологической схеме "Звезда".

Конструктивно концентратор HUB представляет собой электронный блок с автономным электропитанием и является, по сути, многопортовым повторителем.

Повторители Ethernet, в контексте сетей 10Base-T часто называемые концентраторами или хабами, работают в соответствии со стандартом IEEE 802.3. Повторитель просто передает полученные пакеты во все свои порты независимо от адресата.

В сетях FDDI применяетсяинтеллектуальный HUB, который выполняет перенаправление трафиков (т. е. изменение направления передачи данных), чтобы в случае повреждения оптоволокна перенаправить трафик по другому кольцу.

Хотя все устройства, подключенные к повторителю Ethernet (включая другие повторители) "видят" весь сетевой трафик, получить пакет должен только тот узел, которому он адресован. Все остальные узлы должны игнорировать этот пакет. Некоторые сетевые устройства (например, анализаторы протоколов) работают на основе того, что сетевая среда (типа Ethernet) является общедоступной и анализируют весь сетевой трафик. Для некоторых сред, однако, способность каждого узла видеть все пакеты неприемлема по соображениям безопасности.

С точки зрения производительности повторители просто передают пакеты с использованием всей полосы канала. Задержка, вносимая повторителем весьма мала (в соответствии с IEEE 802.3 - менее 3 микросекунд). Сети, содержащие повторители имеют полосу 10 Mbps подобно сегменту на основе коаксиального кабеля и прозрачны для большинства сетевых протоколов, таких как TCP/IP и IPX.

Кабель, витая пара в сетях 10 Base-T состоит из двух пар неэкранированных проводов. Одна пара проводов применяется для передачи данных от РС к HUB (выход Тх на сетевой плате), другая – для передачи данных от HUB к РС (вход Rх на сетевой плате).

Пример трех портового HUB (рис.5.2.)/

Концентраторы 10 Base-T можно соединять друг с другом с помощью тех же портов, которые используются для подключения РС. При этом необходимо, чтобы Rx и Tx одного порта соединялись бы с Rx и Tx другого порта. Петлевидное соединение HUB в сети 10 Base-T недопустимо.

Рисунок 5.2.

Обычно HUB содержит только порты для разъемов витой пары (RJ-45). Другой тип этого устройства содержит порты для RJ-45, а также коаксиальный разъем для стыковки топологии "Звезда" с сегментом "Общая шина" (рис.5.3.).

Пример:

Рисунок 5.3. Топология «Звезда» с сегментом «Общая шина»

Сегодняшние модульные концентраторы (повторители) часто позволяют организовать несколько сегментов, каждый из которых предоставляет пользователям отдельную разделяемую полосу 10 Mbps. Некоторые концентраторы позволяют программным путем разделять порты устройства на независимые сегменты. Такая возможность называется переключением портов. Концентратор, к примеру, может содержать три различных сегмента Ethernet, организуемые внутренними средствами хаба. Переключение портов обеспечивает администратору сети высокую гибкость организации сегментов, позволяя переносить порты из одного сегмента в другой программными средствами. Эта возможность особенно полезна для распределения нагрузки между сегментами Ethernet и снижения расходов, связанных с подобными операциями.

Кроме основной функции концентратор может выполнять некоторое количество дополнительных функций, которые являются факультативными.

Очень полезной при эксплуатации сети является способность концентратора отключать некорректно работающие порты, изолируя тем самым остальную часть сети от возникших в узле проблем. Эту функцию называют автосегментацией (autopartitioning). Для концентратора FDDI эта функция для многих ошибочных ситуаций является основной. Если между станциями произошел разрыв кабеля, то передача может произойти через станцию в обратном направлении. Рабочая станция использует ту часть потока, которая исправна и концентратор осуществляет замыкание кольца и передает всю информацию по одному каналу в обход неисправного пути сети.