Оборудование лвс
Среди активного оборудования ЛВС можно выделить следующие основные типы устройств:
Сетевая интерфейсная карта (NIC – network interface card)
Повторитель (Repeater)
Мост (Bridge)
Концентратор или Хаб (Hub)
Коммутатор или переключатель (Switch)
Маршрутизатор (Router)
Сетевая интерфейсная карта
Сетевые интерфейсные карты, которые иногда называют сетевыми картами (network board) или адаптерами (adapter), представляют собой устройства, устанавливаемые в компьютер для организации сетевого интерфейса. Они являются обязательной частью любой ЛВС, поскольку без них реализация сети не возможна. Физически NIC может представлять собой как карту, вставляемую внутрь компьютера или ноутбука, так и внешнее устройство, подключаемое к компьютеру через LPT. В последнее время получили распространение USB-адаптеры, позволяющие подключать компьютер в сеть на большой скорости без длительной настройки.
МАС-адрес – это идентификационный номер сетевой карты. Каждая карта имеет свой уникальный МАС-адрес. При входе в сеть Интернет, номер МАС-адреса проверяется сервером авторизации и, в случае соответствия с номером, который занесен в базу данных, доступ в Интернет разрешается. Это накладывает определенные ограничения – при выходе с нового компьютера или при замене сетевой карты (например, в случае ее неисправности) требуется зарегистрировать в базе новый уникальный МАС-адрес.
Повторители
Привычное для аналоговых систем усиление не годится для высокочастотных цифровых сигналов. Разумеется, при его использовании какой-то небольшой эффект может быть достигнут, но с увеличением расстояния искажения быстро нарушат целостность данных.
Проблема не нова, и в таких ситуациях применяют не усиление, а повторение сигнала. При этом устройство на входе должно принимать сигнал, далее распознавать его первоначальный вид, и генерировать на выходе его точную копию. Такая схема в теории может передавать данные на сколь угодно большие расстояния (если не учитывать особенности разделения физической среды в Ethernet) (рисунок 7).
Рисунок 7 – Повторитель
Достоинства:
Повторители – самый дешёвый способ расширить сеть.
Повторители могут передавать пакеты из одного типа физического носителя в другой. Например, из витой пары в оптоволокно.
Недостатки:
Отсутствие изоляции трафика.
Повторители передают из сегмента в сегмент каждый бит данных, даже если данные состоят из искаженных пакетов или из пакетов, не предназначенных для этого сегмента. В результате проблемы одного сегмента могут повредить всем остальным сегментам.
Повторители не имеют функции преобразования и фильтрации. Другими словами они не могут транслировать пакеты Ethernet в пакеты Token Ring.
Повторители, кроме того, будут передавать из сегмента в сегмент и лавину широковещательных пакетов, распространяя их по всей сети, что сильно снижает производительность сети.
Мост
Мост используется в тех случаях, когда требуется разделить ЛВС на две независимые логически части. Основной функцией моста является ограничение распространения данных, передающихся по сети. Мост производит анализ пакета данных, решая, какой части сети он предназначен. Таким образом, мост не пропускает пакеты из одной части сети в другую, если они другой части не предназначены. Это позволяет уменьшить нагрузку на сеть. Другой функцией моста является объединение сетей с различной скоростью передачи данных.
Мосты работают на канальном уровне модели OSI. Мосты допускают использование в сети всех протоколов.
Мост подуровня управления доступом к среде выполняет следующие действия:
«слушает» весь трафик;
проверяет адреса источника и получателя каждого пакета;
строит таблицу маршрутизации;
передает пакеты.
Таблица маршрутизации хранит список адресов узлов сети. В начале работы таблица маршрутизации моста пуста.
Создание таблицы маршрутизации:
Мосты строят таблицы маршрутизации на основе адресов компьютеров, которые передавали данные в сеть. Точнее, мосты используют адреса ПК – источников сообщений.
Принимая пакет, мост ищет адрес источника в таблице маршрутизации. Если адрес источника не найден, он добавляет его в таблицу. Затем мост сравнивает адреса назначения с базой данных таблицы маршрутизации.
Если адрес получателя есть в таблице маршрутизации и адресат находится в одном сегменте с источником, пакет отбрасывается. Эта фильтрация уменьшает сетевой трафик и изолирует сегменты сети.
Если адрес получателя есть в таблице маршрутизации, а адресат и источник находятся в разных сегментах, мост передает пакет адресату через соответствующий порт.
Если адреса получателя нет в таблице маршрутизации, мост передает пакет во все свои порты, исключая тот, через который пакет был принят (рисунок 8).
Рисунок 8 – Схема моста
Достоинства:
Мосты обладают всеми возможностями повторителей.
C помощью таблицы маршрутизации, управляя передачей пакетов в сегменты, мосты способны уменьшить сетевой трафик. Этот процесс называется сегментацией сетевого трафика.
Мосты соединяют сегменты с разными методами доступа.
Недостатки:
Мосты не могут одновременно поддерживать несколько маршрутов.
Мосты пропускают все широковещательные сообщения, которые приводят к перегрузке сети.
Мосты пропускают пакеты с неизвестным адресом получателя.