15.9. Концентратори, комутатори, маршрутизатори

Мінімальний набір комунікаційного устаткування, який є достатнім для побудови локальної мережі, це: лінія зв'язку (кабель) і мережні адаптери. Дійсно, за допомогою цих компонент можна вже сконструювати найпростішу мережу Ethernet з конфігурацією «загальна шина». Для з'єднання мережного кабелю використовують конектори BNC. Т-конектор BNC використовують для підключення до мережного адаптера, один кінець якого вставляється в роз'єднання мережного адаптера, два інших використовуються як вхідний і вихідний кабель. І-конектор BNC використовується для з'єднання двох фрагментів кабелю.

Надійність цієї мережі і її продуктивність при великій кількості комп'ютерів буде невисокою.

Істотно поліпшити характеристики мережі при мінімальних витратах дозволяють концентратори. Концентратор (або повторювач) – це пристрій, який забезпечує фізичне з'єднання різних сегментів кабелю з мережею. Концентратор (рис. 15.6) має декілька портів, причому сигнал, що прийшов на один з портів, повторюється на усіх його портах. В англомовній літературі за концентратором закріпилася назва hub (хаб), в перекладі – центр діяльності.

Таким чином, за допомогою концентраторів можна будувати невеликі базові фрагменти мереж. Концентратори застосовуються у всіх основних мережних технологіях (Ethernet, Token Ring, FDDI, ArcNet). Концентратор Ethernet забезпечує з'єднання комп'ютерів у зірку, а концентратор Token Ring – з’єднання в кільце. Завдяки концентраторам можна збільшити відстані між вузлами мережі, а також підвищити її надійність. Концентратори мають роз'єднання типу RJ45 для підключення витої пари і BNC для тонкого коаксіального кабелю.

Оскільки концентратор повторює сигнали на всіх своїх портах, при нарощуванні числа комп'ютерів, які обслуговуються одним концентратором, різко падає пропускна спроможність мережі (кожний комп'ютер повинен аналізувати всі кадри, що циркулюють у мережі). Уникнути цього можна, якщо розділити мережу на фрагменти за допомогою спеціальних пристроїв – комутаторів (прості варіанти цих пристроїв називаються мостами). Окремі фрагменти мережі з'єднуються між собою через комутатори. Комутатор (рис 15.7) аналізує адресу призначення кожного кадру. Якщо комп'ютер-адресат знаходиться в тому ж сегменті мережі, що і відправник, комутатор сполучає між собою порти тільки цього сегмента, а решта сегментів мережі в обміні даними не бере участь. Тобто навантаження кожного сегмента мережі зменшується за рахунок виключення обмінів в інших сегментах. В англомовній літературі за комутатором закріпилася назва switch (cвитч).

Більш ефективно, ніж комутатори, ізолюють обмін окремих сегментів мережі інші пристрої, названі маршрутизаторами. Маршрутизатори (рис. 15.8) дозволяють також зв'язувати в єдину мережу підмережі, які працюють за різними протоколами, наприклад, Ethernet і Token Ring.

Маршрутизатори є інтелектуальними пристроями, вони вибирають раціональний маршрут проходження пакета даних з одного вузла мережі в інший вузол.