Сетевое оборудование
Сетевое оборудование — устройства, необходимые для работы компьютерной сети, например: маршрутизатор, коммутатор, концентратор, патч-панель и др. Можно выделить активное и пассивное сетевое оборудование.
Различают два вида сетевого оборудования:
Активное сетевое оборудование
Под этим названием подразумевается оборудование, за которым следует некоторая «интеллектуальная» особенность. То есть маршрутизатор, коммутатор (свитч), гибкий мультиплексор и т.д. являются активным сетевым оборудованием. Напротив — повторитель (репитер) и концентратор (хаб) не являются АСО, так как просто повторяют электрический сигнал для увеличения расстояния соединения или топологического разветвления и ничего «интеллектуального» собой не представляют. Но управляемые хабы относятся к активному сетевому оборудованию, так как могут быть наделены некой «интеллектуальной особенностью»
Пассивное сетевое оборудование
Под пассивным сетевым оборудованием подразумевается оборудование, не наделенное «интеллектуальными» особенностями. Например, кабельная система: кабель (коаксиальный и витая пара), вилка/розетка (RG58, RJ45, RJ11, GG45), патч-панель, балун для коаксиальных кабелей (RG-58) и т. д. Также, к пассивному оборудованию можно отнести монтажные шкафы и стойки, телекоммуникационные шкафы. Монтажные шкафы разделяют на типовые, специализированные и антивандальные. По типу монтажа: настенные, напольные и другие.
Не только пользователи, но даже и начинающими сисадмины испытывают трудность в классификации сетевого оборудования, путая функции хабов, мостов, роутеров и свитчей. Тем более, что у них есть и русифицированные названия, которые еще больше запутывают понимание – особенно у разных авторов. Таким образом, требуется некоторое понятное разъяснение по этому поводу.
Надо сказать, что все эти устройства очень похожи друг на друга, отличаясь только «начинкой». К сожалению, производителей таких устройств очень много, и каждый старается облагородить свои модели, что приводит к появлению гибридных устройств, различить которые можно только по цене – «чистое» оно или «эмулирующее». В этом случае единственным выходом может стать только фирменная документация, терять которую крайне не рекомендуется. Тем более, что роутеры – как самые интеллектуальные устройства – требуют довольно скрупулезных настроек, существенно влияющих на производительность и безопасность локальных подсетей.
Самые простые устройства – хабы. Это просто повторители. К примеру, в хаб включено 4 компьютера. На один порт поступают данные, скажем, из Сети. Хаб просто копирует их и рассылает всем компьютерам – а там каждый для себя решит, его ли это данные или нет.
Недостатки Хаба:
Лишняя работа;
Снижение производительности;
Существенный нагрев устройства;
К счастью, хабы в чистом виде давно уже не выпускаются, но в офисах еще встречаются.
Основное сетевое оборудование
Одним из основных компонентом сети являются серверы, рабочие станции, сетевое оборудование, кабели(передающие среды).
Локальные сети разрешено создавать такими типами кабелей:
Витая пара;
Коаксильный кабель;
Оптоволоконный кабель;
Радиоволны.
Витая пара это электрический кабель, состоящий из пар проводников, скрученых друг с другом. Они покрыты пластиком. Свивание необходимо для повышения скорости передачи по проводу.
Оптоволоконный кабель состоит из стеклянной или пластиковой нити, которая переносит свет внутри себя за счёт высокого коэффициента отражения. Позволяет передавать данные на очень большое расстояние без потери данных. Единственный его недостаток – сложность монтажа и хрупкость.
Коаксиальный кабель Данный кабель состоит из двух цилиндров, вставленных друг в друга. Обычно внутри идёт медная жила, а снаружи алюминиевая фольга. Данный кабель обеспечивает передачу информации на довольно большие расстояния.
Мост - объединяет различные типы сетей, причем для идентификации устройств используются их MAC-адреса сетевых карт. Мост не фильтрует информацию по IP, не умеет проверять данные, зато правильно сформированные пакеты передает на нужные машины без проблем. Часто реализуется программно, в обход обычных сетевых протоколов.
Свитч – переключатель, имеющий те же функции, что и у моста. Обычно имеет большое количество физически независимых портов. К примеру, два компьютера могут работать с ним со скоростью 10 мбит/с, а два других – 100 мбит/с. При этом низкоскоростной поток не тормозит более быстрые.
Роутер – самое совершенное из них устройство, оно еще называется маршрутиризатором. Работает с IP адресами, использует правила работы с подсетями или отдельными IP адресами. Может проводить фильтрацию, контроль трафика и другие интеллектуальные функции. Управляется через веб-интерфейс браузера, требует профессиональной настройки для выявления узких мест в работе сети.
Сетевые адаптеры
Для подключения ПК к сети требуется устройство сопряжения, которое называют сетевым адаптером, интерфейсом, модулем, или картой. Оно вставляется в гнездо материнской платы. Карты сетевых адаптеров устанавливаются на каждой рабочей станции и на файловом сервере. Рабочая станция отправляет запрос через сетевой адаптер к файловому серверу и получает ответ через сетевой адаптер, когда файловый сервер готов.
Сетевые адаптеры вместе с сетевым программным обеспечением способны распознавать и обрабатывать ошибки, которые могут возникнуть из-за электрических помех, коллизий или плохой работы оборудования.
Различные типы сетевых адаптеров отличаются не только методами доступа к каналу связи и протоколами, но еще и следующими параметрами:
скорость передачи;
объем буфера для пакета;
тип шины;
быстродействие шины;
совместимость с различными микропроцессорами;
использованием прямого доступа к памяти (DMA);
адресация портов ввода/вывода и запросов прерывания;
конструкция разъема.
Сетевые операционные системы
Сетевые операционные системы NOS (Network Operating System) – это комплекс программ, обеспечивающих в сети обработку, хранение и передачу данных.
Для организации сети кроме аппаратных средств, необходима также сетевая операционная система. Операционные системы сами по себе не могут поддерживать сеть. Для дополнения какой-нибудь ОС сетевыми средствами необходима процедура инсталляции сети.
NOS необходима для управления потоками сообщений между рабочими станциями и файловым сервером. Она является прикладной платформой, предоставляет разнообразные виды сетевых служб и поддерживает работу прикладных процессов, реализуемых в сетях. NOS используют архитектуру клиент-сервер или одноранговую архитектуру.
NOS определяет группу протоколов, обеспечивающих основные функции сети. К ним относятся:
адресация объектов сети;
функционирование сетевых служб;
обеспечение безопасности данных;
управление сетью.
Типовой состав оборудования локальной сети
В соответствии с рисунком 4 приведен фрагмент вычислительной сети. Фрагмент вычислительной сети включает основные типы коммуникационного оборудования, применяемого сегодня для образования локальных сетей и соединения их через глобальные связи друг с другом.
Рисунок-3 Фрагмент сети
Для подключения локальных сетей к глобальным связям используются:
специальные выходы (WAN–порты) мостов и маршрутизаторов;
аппаратура передачи данных по длинным линиям – модемы (при работе по аналоговым линиям);
устройства подключения к цифровым каналам (TA – терминальные адаптеры сетей ISDN, устройства обслуживания цифровых выделенных каналов типа CSU/DSU и т.п.).