logo
Готові мережі

Приклад

Нехай, на підприємстві була проста односегментна мережа. До одного кабелю було під’єднано всі комп'ютери підприємства за топологією «загальна шина» (рис.12.4). З часом, кількість комп’ютерів збільшилася, мережа все частіше виявлялася зайнятою, користувачам доводилося довше чекати відповіді від мережних застосувань. Окрім того, почали позначатися обмеження на довжину зв'язків між комп'ютерами і виявилося неможливим розміщення комп'ютерів в приміщенні, що виділено для нової робочої групи.

Рис. 12.4. Односегментна мережа підприємства.

Було прийнято рішення структуризувати мережу і застосувати концентратори. На рис.12.5 показано мережу, що утворилася після фізичної структуризації. З'явилася можливість рознести комп'ютери користувачів на великі відстані і фізична структура мережі стала відповідати адміністративному устрою підприємства. Проте, проблеми, що пов'язані з продуктивністю, залишилися невирішеними. Наприклад, щораз, коли користувач комп'ютера A надсилав дані до комп'ютера B, вся мережа для інших комп’ютерів була заблокованою.

Рис. 12.5. Фізична структуризація мережі підприємства.

Відповідно до логіки роботи концентратора кадр, що надсилається комп'ютером A до комп'ютера B, повторюється на всіх інтерфейсах всіх вузлів мережі. Доки комп'ютер B не отримає адресований до нього кадр, жоден з комп'ютерів мережі не може мати доступ до роздільного середовища передачі. Отже, використання концентраторів змінило лише фізичну структуру мережі, а логічна структура залишилася без змін.

Вирішення наведеної у прикладі проблеми полягає у відмові від використання одного загального для всіх вузлів роздільного середовища.

Наприклад, в даному випадку бажано, щоб кадри, які передають комп'ютери відділу 1, виходили б за межі цієї частини мережі лише у випадку, якщо вони прямують до комп'ютерів інших відділів. З іншого боку, в мережу кожного з відділів повинні потрапляти лише ті кадри, що адресовані до вузлів саме цієї мережі. Таким чином, в межах кожного відділу варто використовувати окреме «власне» роздільне середовище.

Логічна структуризація мережі – це процес розділення загального роздільного середовища (мережа) на логічні сегменти, які представляють самостійні роздільні середовища (сегменти мережі) з меншою кількістю вузлів.

За правильної логічної структуризації мережі її продуктивність суттєво підвищується, оскільки комп’ютери одного відділу не очікують в той час, як комп’ютери іншого відділу передають дані. Також, логічна структуризація допускає наявність різної пропускної здатності в різних сегментах мережі.

Поширення трафіку, що призначений для комп’ютерів певного сегменту мережі лише у межах цього сегменту називається локалізацією трафіку.

Для логічної структуризації використовують:

Мережне комунікаційне обладнання

Повторювач (repeater)

Основною функцією повторювача є повторення сигналів, що надходять до його порту. Повторювач відновлює і підсилює електричні характеристики сигналів та їх синхронність, і за рахунок цього з'являється можливість збільшувати загальну довжину кабелю між віддаленими вузлами в мережі (рис. 12.6).

Рис. 12.6. Об’єднання фізичних сегментів за допомогою повторювача.

Концентратор (concentrator), хаб (hub)

Концентратором або хабом називають багатопортовий повторювач. Він виконує не лише функцію повторення сигналів, але і виконує функції об'єднання комп'ютерів мережі. Практично у всіх сучасних мережних стандартах концентратор є необхідним елементом мережі, що сполучає окремі комп'ютери у мережу.

Рис. 12.7. Мультиплексування потоків у концентраторі.

Функції, що виконує концентратор наближені до функцій мультиплексора (рис. 12.7). Ядром концентратора є процесор.

В концентраторі сумарна пропускна здатність вхідних каналів є вищою за пропускну здатність вихідного каналу. Оскільки потоки вхідних даних в концентраторі є більшими за вихідний потік, то головним його завданням є концентрація даних. У разі, коли число блоків даних, що поступають на входи концентратора, перевищують його можливості, тоді концентратор ліквідовує частину цих блоків.

Яку б складну структуру не утворювали концентратори, всі комп'ютери, що під’єднані до них утворюють єдиний логічний сегмент, в якому люба пара взаємодіючих комп'ютерів повністю блокує можливість обміну даними для інших комп'ютерів цього сегменту.

Виробники концентраторів реалізовують в своїх пристроях різні набори додаткових функцій, але найчастіше зустрічаються наступні:

Концентратори та повторювачі є мережними пристроями, що діють на фізичному рівні мережної моделі OSI. Відрізки кабелю, що об’єднують два комп'ютери або два інших мережних пристрої, називаються фізичними сегментами, тому концентратори і повторювачі, які використовуються для долучення нових фізичних сегментів є засобами фізичної структуризації мережі.

  1. Логічна структуризація локальної мережі. Основні засоби. Міст. Комутатор. Маршрутизатор. Шлюз. Основні функції, реалізація, особливості.

Міст (bridge)

Перші пристрої, що дозволяли об'єднувати кілька мереж, були двохпортовими і отримали назву мостів. З розвитком даного типу обладнання, вони стали багатопортовими і отримали назву комутаторів. Певний час обидва поняття існували одночасно, а пізніше замість терміну «міст» стали застосовувати «комутатор».

Міст, а також його швидший аналог – комутатор, поділяє загальне середовище передачі даних на логічні сегменти. Логічний сегмент утворюється шляхом об'єднання кількох фізичних сегментів (відрізків кабелю) за допомогою одного чи кількох концентраторів (рис. 12.7).

Кожен логічний сегмент підключається до окремого порту моста. Після надходження кадру на певний порт, міст повторює цей кадр, але не на всіх портах, як це робить концентратор, а лише на тому порту, до якого під’єднано сегмент, що містить комп'ютер-одержувач.

мости мають абсолютно певне призначення. По-перше, вони призначені для з'єднання мережних сегментів, що мають різні фізичні середовища, наприклад для з'єднання сегменту з оптоволоконним кабелем і сегменту з коаксіальним кабелем. По-друге, мости можуть бути використані для зв'язку сегментів, що мають різні протоколи нижніх рівнів (фізичного і канального).