59. Сетевое оборудование Виды активного оборудования сетей

К активному оборудованию сетей относятся все виды оборудования, используемые для поддержки формы сигнала, ретрансляции, выбора или изменения маршрута продвижения пакета, преобразование формата, передаваемых данных, а также специализированное оборудование объединения и обслуживания сетей.

К активному оборудованию сетей относят различные устройства, например:

Сетевой адаптер или сетевая карта (NETCARD) – это интерфейсная карта ввода-вывода информации, которая обеспечивает преобразование информационных сигналов, поступающих от системной шины компьютера в форму, пригодную для ретрансляции в соответствующей среде передачи. Внутреннее строение сетевого адаптера и его физические интерфейсы зависят от типа топологии, среды передачи и сетевого стандарта, для работы с которыми предназначен данный сетевой адаптер.

Модем (MODEM) – (модулятор-демодулятор) – служит для передачи информации на большие расстояния, недоступные локальным сетям. Модемы используют выделенные и коммутируемые телефонные линии.

DSL-модемы (Digital Subscriber Line – цифровая линия подписки), разработаны телефонными компаниями для предоставления услуг кабельного телевидения. Популярность завоевал асимметричный подвид стандарта – ADSL.

ADSL-модем передаёт данные одновременно с голосом, используя обычную пару медных телефонных проводов. Для этого создаются три раздельных частотных канала. Первый набор частот передаёт обычный телефонный сигнал. Второй канал передаёт (upstream) данные на скорости от 64 Кбит/с до 640 Кбит/с, в зависимости от качества линии, расстояния и диаметра провода. Третий канал – высокоскоростной принимающий (downstream) канал, работающий на скоростях от 1,5 Мбит/с до 6,3 Мбит/с. Каждый канал работает только в одном направлении.

Конструктивно модемы для PC выпускаются в двух вариантах исполнения: внутренние – Internal и внешние – External.

Повторитель (REPEATER) – соединяет два или несколько кабельных сегментов и ретранслирует любой входящий сигнал на все другие сегменты.

Сегмент кабеля – это один отрезок кабеля, удовлетворяющий спецификациям IEEE.

Основная функция повторителей – восстановление формы сигнала, транслируемого по сети до исходных параметров, как правило, восстанавливается амплитуда сигнала и форма фронтов.

Повторитель – устройство физического уровня. Чаще всего упоминаемое при описании топологии «шина», но и другие топологии применяют схожие устройства. При этом стоит сказать, для каждой кабельной системы разрабатывается свой тип повторителя.

Концентратор (HUB, MAU) – это также многопортовый повторитель, с функцией автосегментации.

Концентраторы можно использовать как автономные устройства. Но, в отличие от повторителей их можно каскадировать, т.е. соединять друг с другом, увеличивая тем самым размер сети и создавая сложные топологии.

Недостатком такой технологии является то, что трафик получаемой системы будет общим, т.е. увеличивается вероятность возникновения ошибок. Ограничение на число подключенных узлов может распространяться на всю объединенную систему.

Коммутаторы (SWITCH) – устройства канального и физического уровня.

В коммутаторе выполняется функция трансляции сигнала конкретному порту назначения (виртуальный канал или коммутируемая линия), а при наличии более одной коммутируемой линии – организовывать несколько одновременных сеансов обмена.

Ключевым звеном коммутатора является архитектура без блокирования (non-blocking), которая позволяет установить множественные связи Ethernet между разными парами портов одновременно, причем кадры не теряются в процессе коммутации.

Технология коммутации позволила увеличить скорость передачи данных в современных сетях до стабильной скорости в 10 000 Мбит/с.

– Мост (bridge) – это сетевое устройство, соединяющее между собой сегменты локальной сети или, в некоторых случаях, целые сети. Мосты являются устройствами канального уровня.

Мосты принято разделять на:

Прозрачные мосты – это простые устройства. Они считывают исходный и целевой физические адреса фрейма, определяя, следует ли пересылать данный фрейм в следующую сеть.

Транслирующие мосты могут дополнительно преобразовывать фреймы, относящиеся к одному методу доступа и передающей среде, во фреймы другого стандарта (например, из стандарта Ethernet в стандарт Token Ring) и наоборот.

К достоинству мостов относится то, что они могут использоваться еще и как брандмауэры (сетевые экраны), ограничивая доступ к сети.

Маршрутизатор (ROUTER) – устройство, предназначенное для определения и назначения наиболее оптимального маршрута продвижения пакетов при их перемещении по сети с несколькими вариантами маршрутов доставки.

Маршрутизаторы подразделяются на два основных типа:

• статические (static), здесь необходимо, чтобы администратор вручную создал и сконфигурировал таблицу маршрутизации, а также указал каждый маршрут для передачи данных через сеть;

• динамические (dynamic) – автоматически определяют маршруты и поэтому требуют минимальной настройки. Они сложнее статических, так как анализируют информацию от других маршрутизаторов и для каждого пакета принимают отдельное решение о маршруте передачи данных через сеть.

– Шлюз (GATEWAY, BRANDMAUER) – обеспечивает связь между различными архитектурами и сетевыми средами.

Шлюзы – это самые сложные устройства, они включают в себя функции прикладного уровня модели ISO и поэтому являются самыми медленными, зато позволяют реализовать любую обработку и преобразование передаваемой информации.