1.3. Интернет как объединение компьютерных сетей
Следующим шагом на пути объединения компьютеров в единый вычислительный комплекс, компоненты которого способный обмениваться между собой информацией, стало объединение сетей или межсетевое объединение. Соединенные между собой сети принято назвать термином интернет (internet) – со строчной буквы. Рисунок 1.7. иллюстрирует соотношение сетей и межсетевых объединений.
Рис. 1.7. Несколько сетей, входящих в межсетевое объединение
Так как входящие в объединение сети могут быть построены по различной топологии и на основе различных технологий (Ethernet, Token Ring, ARCnet и т.д), межсетевое объединение не может быть описано в терминах какой-либо одной топологии или технологии. Кроме того, для обеспечения перемещения данных в объединениях разнородных сетей возникает необходимость в применении специальных устройств:
Повторителей;
Мостов;
Маршрутизаторы;
Шлюзы.
Задачей этих устройств – обеспечение гарантированной доставки пакетов как внутри одной сети, так и в пределах межсетевого объединения, т.е. из одной сети в другую.
1.3.1. Повторители
При увеличении протяженности сети аналоговые сигналы, используемые для передачи информации, встречая на пути сопротивление линии и различные шумы, теряет свою мощность. При этом увеличивается риск того, что сигнал не сможет дойти до получателя. Это явление называется затуханием сигнала. Для борьбы с затуханием используют специальные устройства – повторители (repeaters).
Главная задача повторителя – усилить и повторить полученный сигнал. Использование повторителей позволяет увеличить протяженность сети. Кроме того, повторители устанавливаются в местах объединения сетей. Таким образом, повторители могут использоваться как внутри сети, так и для объединения ее с другой сетью.
1.3.2. Мосты
Мост – это устройство, соединяющее две сети, построенные по одной и той же технологии. Задача моста – анализ всех пакетов, передаваемых в объединяемых сетях. Если пакет, пришедший из одной сети, предназначен для адресату, расположенному во второй сети, мост обеспечивает его передачу в другую сеть. Пакеты, циркулирующие в пределах каждой из двух сетей, мост не трогает.
Преимущества использования мостов:
Снижение количества конфликтов в сети за счет разбиения сети с помощью мостов на несколько фрагментов, что снижает вероятность возникновения конфликтов при передаче данных и приводит к увеличению производительности сети;
Рост надеждности сети благодаря разбиению сети на сегменты. Повреждение кабеля в одном из сегментов приводит к останову только этого сегмента;
Повышение защищенности сети от несанкционированного доступа путем выделения в отдельный сегмент части сети, по которой передается важная или секретная информация.
1.3.3. Маршрутизаторы
Маршрутизатор – устройство, регулирующее потоки данных между сетями. Маршрутизатор может соединять как сети, построенные по одной технологии, так и разнородные сети. В отличие от моста, маршрутизатор имеет собственный адрес в сети и зачастую используется как промежуточный пункт назначения пакетов данных. Таким образом, компьютер может отправить пакет данных в другую сеть, используя маршрутизатор как промежуточный пункт. Задача маршрутизатора – определить по какому маршруту отправить полученный пакет дальше. При этом маршрутизатор никогда не анализирует пакет, которые не отправляются непосредственно ему, в то время как мост проверяет каждый пакет, пересылаемый по сети.