Концентратори Основні функції концентраторів

Практично у всіх сучасних технологіях локальних мереж є пристрій, що має кілька рівноправних назв — концентратор (concentrator), хаб (hub), повторювач (repeator). Залежно від області застосування цього пристрою в значній мірі змінюється склад його функцій і конструктивне виконання. Незмінною залишається тільки основна функція — це повторення кадру або на всіх портах (як визначено в стандарті Ethernet), або тільки на деяких портах, відповідно до алгоритму певного стандарту.

Концентратор звичайно має кілька портів, до яких за допомогою окремих фізичних сегментів кабелю підключаються кінцеві вузли мережі — комп'ютери. Концентратор поєднує окремі фізичні сегменти мережі в єдине поділюване середовище, доступ до якої здійснюється відповідно до одного з розглянутих протоколів локальних мереж — Ethernet, Token Rіng і т.п. В зв’язку з різною логікою доступу до поділюваного середовища для кожного типу технології випускаються свої концентратори — Ethernet, Token Rіng, FDDІ й 100VG-AnyLAN.

Кожний концентратор виконує деяку основну функцію, певну у відповідному протоколі тієї технології, що він підтримує. Хоча ця функція досить детально визначена в стандарті технології, при її реалізації концентратори різних виробників можуть відрізнятися такими деталями, як кількість портів, підтримка декількох типів кабелів і т.п.

Крім основної функції концентратор може виконувати деякі додаткові функції, які в стандарті або взагалі не визначені, або є факультативними. Наприклад, концентратор Token Rіng може виконувати функцію відключення некоректно працюючих портів і переходу на резервне кільце, хоча в стандарті такі його можливості не описані. Концентратор виявився зручним пристроєм для виконання додаткових функцій, що полегшують контроль і експлуатацію мережі.

Розглянемо особливості реалізації основної функції концентратора на прикладі концентраторів Ethernet.

У технології Ethernet пристрої, що поєднують кілька фізичних сегментів коаксіального кабелю в єдине поділюване середовище, використовулися давно й одержали назву "повторювачів" по своїй основній функції — повторенню на всіх своїх портах сигналів, отриманих на вході одного з портів. У мережах на основі коаксіального кабелю звичайними були двохпортові повторювачі, що з'єднують тільки два сегменти кабелю, тому термін концентратор до них звичайно не застосовувався.

З появою специфікації 10Base-T для крученої пари повторювач став невід'ємною частиною мережі Ethernet, тому що без нього зв'язок можна було організувати тільки між двома вузлами мережі. Багатопортові повторювачі Ethernet на кручений парі сталі називати концентраторами або хабами, тому що в одному пристрої дійсно концентрувалися зв'язки між великою кількістю вузлів мережі. Концентратор Ethernet звичайно має від 8 до 72 портів, причому основна частина портів призначена для підключення кабелів на кручений парі. На рис.7.1 показаний типовий концентратор Ethernet, розрахований на утворення невеликих сегментів поділюваного середовища. Він має 16 портів стандарту 10Base-T з роз’ємами RJ-45, а також один порт AUІ для підключення зовнішнього трансивера. Звичайно до цього порту підключається трансивер, що працює на коаксиал або оптоволокно. За допомогою цього трансивера концентратор підключається до магістрального кабелю, що з'єднує кілька концентраторів між собою, або в такий спосіб забезпечується підключення станції, віддаленої від концентратора більш ніж на 100 м.

Рис.7.1. Концентратор Ethernet

Для з'єднання концентраторів технології 10Base-T між собою в ієрархічну систему коаксіальний або оптоволоконний кабель не обов'язковий, можна застосовувати ті ж порти, що й для підключення кінцевих станцій, з урахуванням однієї обставини. Справа в тому, що звичайний порт RJ-45, призначений для підключення мережного адаптера й називаний MDІ-X (кросований MDІ), має інвертоване розведення контактів роз’єму, щоб мережний адаптер можна було підключити до концентратора за допомогою стандартного кабелю, не кросуючого контакти (рис.7.2). У випадку з'єднання концентраторів через стандартний порт MDІ-X доводиться використати нестандартний кабель із перехресним з'єднанням пар. Тому деякі виготовлювачі постачають концентратор виділеним портом MDІ, у якому немає кросування пар. Таким чином, два концентратори можна з'єднати звичайним некросованим кабелем, якщо це робити через порт MDІ-X одного концентратора й порт MDІ другого. Частіше один порт концентратора може працювати і як порт MDІ-X, і як порт MDІ, залежно від положення кнопкового перемикача, як це показано в нижній частині рис.7.2.

Рис.7.2. З'єднання типу "станція-концентратор" і "концентратор-концентратор" на кручений парі

Однак якщо існуючі розходження при виконанні основної функції концентраторів не настільки великі, — їх набагато перевершує розкид у можливостях реалізації концентраторами додаткових функцій.