Основные типы коммуникационного оборудования, применяемого для образования сетей.

Для построения связи между компьютерами используются различные типы кабельных систем[кэп?]. Также, сетквые адаптеры, концентраторы, повторители, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы.

Сетевой адаптер вместе со своим драйвером реализует второй, канальный уровень модели OSI. Сетевой адаптер вместе с драйвером выполняет следующие операции:

- передача кадра из компьютера в кабель

- приём кадра данных. Обычно взаимодействие между протоколами внутри компьютера происходит через буферы.

- оформление кадра данных, заполнение адресов, вычисление контрольной суммы.

- формирование символов, выдача сигналов в кабель

Сетевой адаптер распределяет обязанности не при помощи стандартов. Каждый производитель решает этот вопрос самостоятельно. В адаптерах для клиентских компьютеров значительная часть работы перекладывается на драйвер. Тем самым адаптер оказывается проще и дешевле. Недостатком этого подхода является высокая степень загрузки ЦП, т.е. центральный процессор вынужден заниматься этой работой вместо выполнения прикладных задач пользователя. Для того, чтобы этого избежать, сетевой адаптер для сервера снабжается собственным процессором. Процессор адаптера выполняет большую часть работы. Он ипередаёт кадры из оперативной памяти в сеть и обратно. Сетевой адаптер пеед установкой на компьютер необходимо конфигурировать. При конфигурации адаптера обычно задаётся номер прерывания, номер канала прямого доступа к памяти и базовый адрес портов ввода-вывода. Если сетевой адаптер, аппаратура компьютера и ОС поддерживают стандарт Plug-and-Play, то конфигурирование адаптера и его драйвера осуществляется автоматически.

Репитер принимает ослабленный сигнал из одного сегмента, восстанавливает его и передаёт в следующий сегмент. Сигнал при распрастранении по кабелю искажается, поскольку ументшается его амплитуда. Причина этого - затухание. Если кабель имеет достаточную длину, затухание может исказить сигнал до неузнаваемости. Репитер работает на физическом уровне модели OSI. Чтобы данные через репитер поступали из одного сегмента в другой, каждый сегмент должен использовать одинаковые пакеты и протоколы. Репитеры не выполняют ункции преобразрвания и фильтрации. Репитеры могут передавать пакеты из одного типа физического носителя в другой. Многие многопортовые репитеры работают как многопортовые концентраторы. Репитер - это дешёвый способ расширить сеть, но они остаются низкоуровневыми компонентами расширения сети. Основные функции рипитера:

- соединяет сегменты, использующие одинаковый или разыный типы носителя.

- восстанавливает сигнал и увеличивает дальность передачи.

- функционирует на физическом уровне OSI.

- передаёт весь трафик в обоих направлениях.

Не использовать репитеры (!), если:

- сетевой трафик интенсивный

- в сегментах применяются разные методы доступа

- необходимо реализовать какой-нибуть метод фильтрации данных

Концентратор (хаб) - многопортовый повторитель с автосегментацией. Все порты концентратора равноправны. Получив сигнал от одной подключённой станции, концентратор транслирует его на все остальные активные порты. Если на к-л из портов обнаружена неисправность, этот порт автоматически отключается. Концентраторы работают на физическом уровне модели OSI. Хабы оснащены светодиодными индикаторами, указывающими состояние портов. При включении электропитания хаб выполняет самотестирование, а в процессе работы - самодиагностику. Так же он обеспечивает автосегментацию портов для изоляции неисправных портов и улучшения сохранности сети. Концентратор, обнаружив ошибку полярности при использовании кабеля на витой паре, автоматически переключает полярность для устранения ошибки монтажа. Поддерживает конфигурации с применении нескольких концентраторов. Так же поддерживает речевую связь и передачу данных через один и тот же кабельный жгут.

Концентраторы начального уровня могут иметь 5-8-12-16 портов. Концентраторы среднего класса - 12-16-24 порта. Управляемые концентраторы имеют 12-16-24-48 портов. Хаб не умеет буферизовать пакеты и согласовывать разные скорости.

Коммутатор. С посощью коммутаторов соединяют несколько доменов коллизий ЛВС между собой. В качестве доменов коллизий выступают к.п. этажи зданий, в которых создаётся сеть. Благодаря тому, что коммутаторы управляют трафиком на основе канального протокола он может контролировать MAC-адреса подключённых к нему устройств и обеспечивать трансляцию пакетов из стандарта в стандарт. Важным параметром коммутатора является производительность. Она складывается из следующих характеристик: скорость передачи между портами, общая пропускная способность, задержка. Полоса пропускания среды является так же важным параметром. Задержка - это время между получением пакета от отправителя и передачей его получателю.

Мосты. Подобно коммутаторам мосты не зависят от протокола и передают пакеты порту, к которому подключён адресат. Отличия моста от коммутатора: мосты не передают фрагменты пакетов при возникновении коллизий, не передают пакеты с ошибками, т.к. все пакеты буферизуются перед их пересылкой в порт адресата; буферизация приводит к возникновению задержки по сравнению с коммутацией на лету; мосты могут обеспечивать производительность, равную пропускной способности среды, но внутренняя блокировка снижает скорость их работы. Мосты решают следующие задачи: увеличивают размер сети, максимальное количество компьютеров, устраняют узкие места при подключении большого числа компьютеров, соединяют разнородные физические носители, разнородные сегменты сети и переносят между ними пакеты.

Мост-маршрутизатор. Для одних протоколов действует как мост, для других - как роутер. К среде, объединющей несколько сетевых сегментов, с различными протоколами и архитектурами. Мосты не всегда гарантируют быструю связь между всеми сегментами. Для такой сложной сети необходимо устройство, которое знает адрес каждого сегмента и определяет наилучший маршрут следования пакетов - маршрутизатор. Маршрутизатор работает на сетевом уровне модели OSI. Они могут переадресовывать и маршрутизировать пакеты через множество сетей. Маршрутизаторы считывают в пакете адресную информацию сложной сети, и в это же время имеют доступ к дополнительным данным. Маршрутизаторы выполняют следующие функции мостов:

- фильтруют и изолируют трафик

- соединяют сегменты сети

Таблица маршрутизации, которая находится в маршрутизаторах, солержит сетевые адреса. Для каждого протокола, используемого в сети строится своя таблица. Таблица помогает маршрутизатору определить адреса назначения для поступающих данных. Она включает следующую информацию:

- известные сетевые адреса

- способы связи с другими сетями

- возможные пути между маршрутизаторами

- стоимость передачи данных по этим сетям