Аппаратные средства сетей

Основными аппаратными компонентами ЛВС являются:

Рабочие станции (PC) — это, как правило, персональные ЭВМ, которые явля­ются рабочими местами пользователей сети.

Серверы в ЛВС выполняют функции распределения сетевых ресурсов. Обычно его функции возлагают на достаточно мощный ПК, мини-ЭВМ, большую ЭВМ или специальную ЭВМ-сервер. В одной сети может быть один или несколько серверов.

При наличии в ЛВС нескольких серверов, каждый из них управляет работой под­ключенных к нему PC. Совокупность компьютеров сервера и относящихся к нему PC часто называют доменом.

Локальные сети могут строиться как проводные и беспроводные. PC и серверы в районе размещения проводной сети соединяются друг с другом посредством линий передачи данных, в роли которых могут выступать кабели: витая пара (экранирован­ная или неэкранированная) , коаксиальный кабель и оптоволокно.

Подключение компьютеров к кабелю осуществляется с помощью интерфейс­ных плат — сетевых адаптеров (сетевых карт).

Используемые сетевые адаптеры имеют три основные характеристики: тип шины компьютера, к которому они подключаются (PCI либо ISA), разрядность (8,16, 32, 64) и топология образуемой сети (Ethernet, Arcnet, Token-Ring).

В беспроводных сетях средой передачи данных является радиоканал. В таких сетях компьютеры устанавливаются на небольших расстояниях друг от друга.

Выбор коаксиального сетевого кабеля (бывает тонкий и толстый) определяется спецификацией на сетевой адаптер. Кабель, применяемый в локальных сетях, имеет волновое сопротивление 50 Ом, в отличие от телевизионного кабеля, где оно состав­ляет 75 Ом. Тонкий кабель имеет диаметр 0,2 дюйма (5 мм), в то время как толстый — 0,4 дюйма (10 мм). Тонкий кабель в монтаже и прокладке более удобен, чем толстый.

К дополнительному сетевому оборудованию относятся источники бесперебойно­го питания, коммутаторы, репитеры, концентраторы, мосты, трансиверы, разъе­мы (коннекторы, терминаторы), модемы, маршрутизаторы, шлюзы.

Источники бесперебойного питания (ИБП) служат для повышения устойчи­вости работы сети и обеспечения сохранности данных на сервере.

Концентратор (hub) — согласующее устройство, предназначенное для объе­динения компьютеров в пределах сегмента сети. Устройство может иметь два либо более портов. Концентратор с двумя портами называют «повторитель» (repeater, репитер). Повторители чаще всего применялись в коаксиальных сетях для увели­чения длины сети. Основная функция устройства — усиление сигнала, получен­ного на одном порту, и передача его на все порты устройства. Повторители обеспечивают усиление сигнала при передаче его из одного сегмента в другой сегмент такого же типа. Хаб с набором разнотипных портов позволяет объединять сегменты сетей с различными кабельными системами.

Трансивер — это устройство подключения PC к толстому коаксиальному ка­белю.

Коннекторы (соединители) необходимы для соединения сетевых адапте­ров компьютеров с тонким кабелем, а также для соединения кабелей друг с дру­гом. Концы кабеля типа «витая пара» обычно имеют пластиковые коннекторы RJ-45, которые присоеди­няются к кабелю с помощью специального обжимного инструмента, напоминаю­щего плоскогубцы.

Терминаторы служат для подключения к открытым кабелям сети, а также для заземления (так называемые терминаторы с заземлением).

Любые два компьютера локальной сети могут соединяться витой парой непосред­ственно между собой с помощью одного кабеля (так называемое «кросс-оверное» со­единение, или соединение с помощью кросс-провода) либо посредством специальных устройств: коммутаторов (switch) и концентраторов (hub). Кабель типа «кросс-овер» имеет обычные RJ-45 коннекторы, которые обжимаются нестандартным образом.

Модем используется в качестве устройства подключения ЛВС или отдельного ком­пьютера к глобальной сети через телефонную связь.

Под телекоммуникационными средствами понимают технические устройства, обеспечивающие прием и передачу информации на большие расстояния. Важней­шими такими средствами глобальных сетей являются коммутаторы пакетов (packet switches) или маршрутизаторы (routers), а также соединяющие их высо­коскоростные линии связи (от 45 Мбит/с до нескольких Гбит/сек). Для организа­ции связи между сегментами глобальных сетей могут использоваться также по­вторители, мосты и шлюзы.

Коммутатор (switch) — устройство, служащее для объединения сегментов сети, которые могут содержать концентраторы и сетевые адаптеры. Комму­татор может иметь два либо более портов. Коммутатор с двумя пор­тами называется мостом (bridge), при этом порты могут иметь разные сетевые стан­дарты. Кроме того, они работают с содержимым сетевых пакетов (физическими адресами назначения пакетов) и в соответствии с таблицей маршру­тов могут направлять пакеты с одного порта на другой.

Мост (англ. Bridge) — связывает две локальные сети. Мосты могут фильтровать пакеты, охраняя всю сеть от локальных потоков данных и пропуская наружу только те данные, которые предназначены для других сегментов сети. Мосты объединяют сегменты сети, имеющие воз­можно различную физическую среду и различные протоколы.

Маршрутизаторы — это коммуникационные компьютеры, которые хранят вхо­дящие пакеты, анализируют их заголовки, используют таблицы маршрутизации для принятия решения, на какой маршрутизатор послать пакет дальше по его пути к пункту назначения, и помещают пакет в исходящую очередь на выбранную выходную линию.

Маршрутизатор может пересылать пакеты на конкретный адрес (мосты только отфильтровывают ненужные пакеты), выбирать лучший путь для прохождения пакета и многое другое. Чем сложней и больше сеть, тем больше выгода от использования маршрутизаторов.

Шлюзы обеспечивают связь между системами, использующими следующие различные элементы: коммуни­кационные протоколы, структуры и форматы данных, языки, сетевые технологии. Поступившее в шлюз сообщение от одной сети преобразуется в другое сообщение, соответствующее требованиям следующей сети. Таким образом, шлюзы не просто соединяют сети, а позволяют им работать как единая сеть. C помощью шлюзов также локальные сети подсоединяются к мэйнфреймам — универсальным мощным компьютерам.