Типы сетевых устройств: Сетевые устройства: типы сетевых устройств и их функции

Содержание

сетевые устройства компьютера - Сайт site-2a!

Устройства, подключенные к какому-либо сегменту сети, называют сетевыми устройствами. Их принято подразделять на 2 группы:

  • Устройства пользователя. В эту группу входят компьютеры, принтеры, сканеры и другие устройства, которые выполняют функции, необходимые непосредственно пользователю сети;
  • Сетевые устройства. Эти устройства позволяют осуществлять связь с другими сетевыми устройствами или устройствами конечного пользователя. В сети они выполняют специфические функции.

Сетевые карты

Устройства, которые связывают конечного пользователя с сетью, называются также оконечными узлами или станциями (host). Для работы в сети каждый 

хост оснащен платой сетевого интерфейса (Network Interface Card — NIC), также называемой сетевым адаптером. Как правило, такие устройства могут функционировать и без компьютерной сети.

Сетевой адаптер представляет собой печатную плату, которая вставляется в слот на материнской плате компьютера, или внешнее устройство. Каждый адаптер NIC имеет уникальный код, называемый MAC-адресом. Этот адрес используется для организации работы этих устройств в сети. Сетевые устройства обеспечивают транспортировку данных, которые необходимо передавать между устройствами конечного пользователя. Они удлиняют и объединяют кабельные соединения, преобразуют данные из одного формата в другой и управляют передачей данных. Примерами устройств, выполняющих перечисленные функции, являются повторители, концентраторы, мосты, коммутаторы и маршрутизаторы.

Сетевой адаптер (NIC)
Сетевой адаптер (NIC)

Повторители

Повторители (repeater) представляют собой сетевые устройства, функционирующие на первом (физическом) уровне эталонной модели OSI. Термин повторитель (repeater) первоначально означал отдельный порт ‘‘на входе’’ некоторого устройства и отдельный порт на его ‘‘выходе’’. В настоящее время используются также повторители с несколькими портами. В эталонной модели OSI повторители классифицируются как устройства первого уровня, поскольку они функционируют только на битовом уровне и не просматривают другую содержащуюся в пакете информацию.

Повторитель (Repeater)

Концентраторы

Концентратор — это один из видов сетевых устройств, которые можно устанавливать на уровне доступа сети Ethernet. На концентраторах есть несколько портов для подключения узлов к сети. Концентраторы — это простые устройства, не оборудованные необходимыми электронными компонентами для передачи сообщений между узлами в сети. Концентратор не в состоянии определить, какому узлу предназначено конкретное сообщение. Он просто принимает электронные сигналы одного порта и воспроизводит (или ретранслирует) то же сообщение для всех остальных портов.

Повторитель (Repeater)
Свойства концентраторов:
  • концентраторы усиливают сигналы;
  • концентраторы распространяют сигналы по сети;
  • концентраторам не требуется фильтрация;
  • концентраторам не требуется определение маршрутов и коммутации пакетов;
  • концентраторы используются как точки объединения трафика в сети.

Мосты

Мост (bridge) представляет собой устройство второго уровня, предназначенное для создания двух или более сегментов локальной сети LAN, каждый из которых является отдельным коллизионным доменом. Иными словами, мосты предназначены для более рационального использования полосы пропускания. Целью моста является фильтрация потоков данных в LAN-сети с тем, чтобы локализовать внутрисегментную передачу данных и вместе с тем сохранить возможность связи с другими
частями (сегментами) LAN-сети для перенаправления туда потоков данных. Каждое сетевое устройство имеет связанный с NIC-картой уникальный MAC-адрес.


Свойства мостов:
  • Мосты являются более «интеллектуальными» устройствами, чем концентраторы. «Более интеллектуальные» в данном случае означает, что они могут анализировать входящие фреймы и пересылать их (или отбросить) на основе адресной информации.
  • Мосты собирают и передают пакеты между двумя или более сегментами LAN-сети.
  • Мосты увеличивают количество доменов коллизий (и уменьшают их размер за счет сегментации локальной сети), что позволяет нескольким устройствам передавать данные одновременно, не вызывая коллизий.
  • Мосты поддерживают таблицы MAC-адресов.
Повторитель (Repeater)

Коммутаторы

Коммутаторы используют те же концепции и этапы работы, которые характерны для мостов. В самом простом случае коммутатор можно назвать многопортовым мостом, но в некоторых случаях такое упрощение неправомерно.

Коммутатор Ethernet используется на уровне доступа. Как и концентратор, коммутатор соединяет несколько узлов с сетью. В отличие от концентратора, коммутатор в состоянии передать сообщение конкретному узлу. Когда узел отправляет сообщение другому узлу через коммутатор, тот принимает и декодирует кадры и считывает физический (MAC) адрес сообщения.

Однако, как и мост, коммутатор пересылает широковещательные пакеты всем сегментам сети. Поэтому в сети, использующей коммутаторы, все сегменты должны рассматриваться как один широковещательный домен.

Некоторые коммутаторы, главным образом самые современные устройства и коммутаторы уровня предприятия, способны выполнять операции на нескольких уровнях. Например, устройства серий Cisco 6500 и 8500 выполняют некоторые функции третьего уровня.

Повторитель (Repeater)

Маршрутизаторы

Маршрутизаторы (router) представляют собой устройства объединенных сетей, которые пересылают пакеты между сетями на основе адресов третьего уровня. Маршрутизаторы способны выбирать наилучший путь в сети для передаваемых данных. Функционируя на третьем уровне, маршрутизатор может принимать решения на основе сетевых адресов вместо использования индивидуальных MAC-адресов второго уровня. Маршрутизаторы также способны соединять между собой сети с различными технологиями второго уровня, такими, как Ethernet, Token Ring и Fiber Distributed Data Interface (FDDI — распределенный интерфейс передачи данных по волоконно»оптическим каналам). Обычно маршрутизаторы также соединяют между собой сети, использующие технологию асинхронной передачи данных ATM (Asynchronous Transfer Mode — ATM) и последовательные соединения. Вследствие своей способности пересылать пакеты на основе информации третьего уровня, маршрутизаторы стали основной магистралью глобальной сети Internet и используют протокол IP.


Повторитель (Repeater)

Брандмауэры

Термин брандмауэр (firewall) используется либо по отношению к программному обеспечению, работающему на маршрутизаторе или сервере, либо к отдельному аппаратному компоненту сети.

Брандмауэр защищает ресурсы частной сети от несанкционированного доступа пользователей из других сетей. Работая в тесной связи с программным обеспечением маршрутизатора, брандмауэр исследует каждый сетевой пакет, чтобы определить, следует ли направлять его получателю. Использование брандмауэра можно сравнить с работой сотрудника, который
отвечает за то, чтобы только разрешенные данные поступали в сеть и выходили из нее.

Повторитель (Repeater)

Беспроводные сетевые адаптеры

Каждому пользователю беспроводной сети требуется беспроводной сетевой адаптер NIC, называемый также адаптером клиента. Эти адаптеры доступны в виде плат PCMCIA или карт

стандарта шины PCI и обеспечивают беспроводные соединения как для компактных переносных компьютеров, так и для настольных рабочих станций. Переносные или компактные компьютеры PC с беспроводными адаптерами NIC могут свободно перемещаться в территориальной сети, поддерживая при этом непрерывную связь с сетью.

Повторитель (Repeater)

Точки беспроводного доступа

Точка доступа (Access Point — AP), называемая также базовой станцией, представляет собой беспроводной приемопередатчик локальной сети LAN, который выполняет функции концентратора, т.е. центральной точки отдельной беспроводной сети, или функции моста — точки соединения проводной и беспроводной сетей. Использование нескольких точек AP позволяет обеспечить выполнение функций роуминга (roaming), что предоставляет пользователям беспроводного доступа свободный доступ в пределах некоторой области, поддерживая при этом непрерывную связь с сетью.


Повторитель (Repeater)
Сетевые устройства: типы сетевых устройств и их функции

В современных сетях используются различные сетевые устройства. Каждое сетевое устройство выполняет специфические функции. Далее я рассматриваю основные виды устройств и их функции. В статье много иллюстраций (картинки кликабельны).

Сетевые устройства

Устройства, подключенные к какому-либо сегменту сети, называют сетевыми устройствами. Их принято подразделять на 2 группы:

  1. Устройства пользователя. В эту группу входят компьютеры, принтеры, сканеры и другие устройства, которые выполняют функции, необходимые непосредственно пользователю сети;
  2. Сетевые устройства. Эти устройства позволяют осуществлять связь с другими сетевыми устройствами или устройствами конечного пользователя. В сети они выполняют специфические функции.

Ниже более подробно описаны типы устройств и их функции.

Типы сетевых устройств

Сетевые карты

Устройства, которые связывают конечного пользователя с сетью, называются также оконечными узлами или станциями (host). Примером таких устройств является обычный персональный компьютер или рабочая станция (мощный компьютер, выполняющий определенные функции, требующие большой вычислительной мощности. Например, обработка видео, моделирование физических процессов и т.д.). Для работы в сети каждый хост оснащен платой сетевого интерфейса (Network Interface Card — NIC), также называемой сетевым адаптером. Как правило, такие устройства могут функционировать и без компьютерной сети.

Сетевой адаптер представляет собой печатную плату, которая вставляется в слот на материнской плате компьютера, или внешнее устройство. Каждый адаптер NIC имеет уникальный код, называемый MAC-адресом. Этот адрес используется для организации работы этих устройств в сети. Сетевые устройства обеспечивают транспортировку данных, которые необходимо передавать между устройствами конечного пользователя. Они удлиняют и объединяют кабельные соединения, преобразуют данные из одного формата в другой и управляют передачей данных. Примерами устройств, выполняющих перечисленные функции, являются повторители, концентраторы, мосты, коммутаторы и маршрутизаторы.

Сетевой адаптер (NIC)

Повторители

Повторители (repeater) представляют собой сетевые устройства, функционирующие на первом (физическом) уровне эталонной модели OSI. Для того чтобы понять работу повторителя, необходимо знать, что по мере того, как данные покидают устройство отправителя и выходят в сеть, они преобразуются в электрические или световые импульсы, которые после этого передаются по сетевой передающей среде. Такие импульсы называются сигналами (signals). Когда сигналы покидают передающую станцию, они являются четкими и легко распознаваемыми. Однако чем больше длина кабеля, тем более слабым и менее различимым становится сигнал по мере прохождения по сетевой передающей среде. Целью использования повторителя является регенерация и ресинхронизация сетевых сигналов на битовом уровне, что позволяет передавать их по среде на большее расстояние. Термин повторитель (repeater) первоначально означал отдельный порт ‘‘на входе’’ некоторого устройства и отдельный порт на его ‘‘выходе’’. В настоящее время используются также повторители с несколькими портами. В эталонной модели OSI повторители классифицируются как устройства первого уровня, поскольку они функционируют только на битовом уровне и не просматривают другую содержащуюся в пакете информацию.

Повторитель (Repeater)

Концентраторы

Концентратор — это один из видов сетевых устройств, которые можно устанавливать на уровне доступа сети Ethernet. На концентраторах есть несколько портов для подключения узлов к сети. Концентраторы — это простые устройства, не оборудованные необходимыми электронными компонентами для передачи сообщений между узлами в сети. Концентратор не в состоянии определить, какому узлу предназначено конкретное сообщение. Он просто принимает электронные сигналы одного порта и воспроизводит (или ретранслирует) то же сообщение для всех остальных портов.

Для отправки и получения сообщений все порты концентратора Ethernet подключаются к одному и тому же каналу. Концентратор называется устройством с общей полосой пропускания, поскольку все узлы в нем работают на одной полосе одного канала.

Концентраторы и повторители имеют похожие характеристики, поэтому концентраторы  часто называют многопортовыми повторителями (multiport repeater). Разница между повторителем и концентратором состоит лишь в количестве кабелей, подсоединенных к устройству. В то время как повторитель имеет только два порта, концентратор обычно имеет от 4 до 20 и более портов.

Концентратор Cisco Fasthub 108T

Свойства концентраторов

Ниже приведены наиболее важные свойства устройств данного типа:

  • концентраторы усиливают сигналы;
  • концентраторы распространяют сигналы по сети;
  • концентраторам не требуется фильтрация;
  • концентраторам не требуется определение маршрутов и коммутации пакетов;
  • концентраторы используются как точки объединения трафика в сети.
Функции концентраторов

Концентраторы считаются устройствами первого уровня, поскольку они всего лишь регенерируют сигнал и повторяют его на всех своих портах (на выходных сетевых соединениях). Сетевой адаптер узла принимает только сообщения, адресованные на правильный MAC-адрес. Узлы игнорируют сообщения, которые адресованы не им. Только узел, которому адресовано данное сообщение, обрабатывает его и отвечает отправителю.

Для отправки и получения сообщений все порты концентратора Ethernet подключаются к одному и тому же каналу. Концентратор называется устройством с общей полосой пропускания, поскольку все узлы в нем работают на одной полосе одного канала.

Через концентратор Ethernet можно одновременно отправлять только одно сообщение. Возможно, два или более узла, подключенные к одному концентратору, попытаются одновременно отправить сообщение. При этом происходит столкновение электронных сигналов, из которых состоит сообщение.

Столкнувшиеся сообщения искажаются. Узлы не смогут их прочесть. Поскольку концентратор не декодирует сообщение, он не обнаруживает, что оно искажено, и повторяет его всем портам. Область сети, в которой узел может получить искаженное при столкновении сообщение, называется доменом коллизий.

Внутри этого домена узел, получивший искаженное сообщение, обнаруживает, что произошла коллизия. Каждый отправляющий узел какое-то время ждет и затем пытается снова отправить или переправить сообщение. По мере того, как количество подключенных к концентратору узлов растет, растет и вероятность столкновения. Чем больше столкновений, тем больше будет повторов. При этом сеть перегружается, и скорость передачи сетевого трафика падает. Поэтому размер домена коллизий необходимо ограничить.

————————————

Мосты

Мост (bridge) представляет собой устройство второго уровня, предназначенное для создания двух или более сегментов локальной сети LAN, каждый из которых является отдельным коллизионным доменом. Иными словами, мосты предназначены для более рационального использования полосы пропускания. Целью моста является фильтрация потоков данных в LAN-сети с тем, чтобы локализовать внутрисегментную передачу данных и вместе с тем сохранить возможность связи с другими
частями (сегментами) LAN-сети для перенаправления туда потоков данных. Каждое сетевое устройство имеет связанный с NIC-картой уникальный MAC-адрес. Мост
собирает информацию о том, на какой его стороне (порте) находится конкретный MAC-адрес, и принимает решение о пересылке данных на основании соответствующего списка MAC-адресов. Мосты осуществляют фильтрацию потоков данных на основе только MAC-адресов узлов. По этой причине они могут быстро пересылать данные любых протоколов сетевого уровня. На решение о пересылке не влияет тип используемого протокола сетевого уровня, вследствие этого мосты принимают решение только о том, пересылать или не пересылать фрейм, и это решение основывается лишь на MAC-адресе получателя. Ниже приведены наиболее важные свойства мостов.

Свойства мостов
  • Мосты являются более «интеллектуальными» устройствами, чем концентраторы. «Более интеллектуальные» в данном случае означает, что они могут анализировать входящие фреймы и пересылать их (или отбросить) на основе адресной информации.
  • Мосты собирают и передают пакеты между двумя или более сегментами LAN-сети.
  • Мосты увеличивают количество доменов коллизий (и уменьшают их размер за счет сегментации локальной сети), что позволяет нескольким устройствам передавать данные одновременно, не вызывая коллизий.
  • Мосты поддерживают таблицы MAC-адресов.

Сетевой мост

Функции мостов

Отличительными функциями моста являются фильтрация фреймов на втором уровне и используемый при этом способ обработки трафика. Для фильтрации или выборочной доставки данных мост создает таблицу всех MAC-адресов, расположенных в данном сетевом сегменте и в других известных ему сетях, и преобразует их в соответствующие номера портов. Этот процесс подробно описан ниже.

Этап 1. Если устройство пересылает фрейм данных впервые, мост ищет в нем MAC-адрес устройства отправителя и записывает его в свою таблицу адресов.
Этап 2. Когда данные проходят по сетевой среде и поступают на порт моста, он сравнивает содержащийся в них MAC-адрес пункта назначения с MAC-адресами, находящимися в его адресных таблицах.
Этап 3. Если мост обнаруживает, что MAC-адрес получателя принадлежит тому же сетевому сегменту, в котором находится отправитель, то он не пересылает эти данные в другие сегменты сети. Этот процесс называется фильтрацией (filtering). За счет такой фильтрации мосты могут значительно уменьшить объем передаваемых между сегментами данных, поскольку при этом исключается ненужная пересылка трафика.
Этап 4. Если мост определяет, что MAC-адрес получателя находится в сегменте, отличном от сегмента отправителя, он направляет данные только в соответствующий сегмент.
Этап 5. Если MAC-адрес получателя мосту неизвестен, он рассылает данные во все порты, за исключением того, из которого эти данные были получены. Такой процесс называется лавинной рассылкой (flooding). Лавинная рассылка фреймов также используется в коммутаторах.
Этап 6. Мост строит свою таблицу адресов (зачастую ее называют мостовой таблицей или таблицей коммутации), изучая MAC-адреса отправителей во фреймах. Если MAC-адрес отправителя блока данных, фрейма, отсутствует в таблице моста, то он вместе с номером интерфейса заносится в адресную таблицу. В коммутаторах, если рассматривать (в самом простейшем приближении) коммутатор как многопортовый мост, когда устройство обнаруживает, что MAC-адрес отправителя, который ему известен и вместе с номером порта занесен в адресную таблицу устройства, появляется на другом порту коммутатора, то он обновляет свою таблицу коммутации. Коммутатор предполагает, что сетевое устройство было физически перемещено из одного сегмента сети в другой.

Коммутаторы

Коммутаторы используют те же концепции и этапы работы, которые характерны для мостов. В самом простом случае коммутатор можно назвать многопортовым мостом, но в некоторых случаях такое упрощение неправомерно.

Коммутатор Ethernet используется на уровне доступа. Как и концентратор, коммутатор соединяет несколько узлов с сетью. В отличие от концентратора, коммутатор в состоянии передать сообщение конкретному узлу. Когда узел отправляет сообщение другому узлу через коммутатор, тот принимает и декодирует кадры и считывает физический (MAC) адрес сообщения.

В таблице коммутатора, которая называется таблицей MAC-адресов, находится список активных портов и MAC-адресов подключенных к ним узлов. Когда узлы обмениваются сообщениями, коммутатор проверяет, есть ли в таблице MAC-адрес. Если да, коммутатор устанавливает между портом источника и назначения временное соединение, которое называется канал. Этот новый канал представляет собой назначенный канал, по которому два узла обмениваются данными. Другие узлы, подключенные к коммутатору, работают на разных полосах пропускания канала и не принимают сообщения, адресованные не им. Для каждого нового соединения между узлами создается новый канал. Такие отдельные каналы позволяют устанавливать несколько соединений одновременно без возникновения коллизий.

Поскольку коммутация осуществляется на аппаратном уровне, это происходит значительно быстрее, чем аналогичная функция, выполняемая мостом с помощью программного обеспечения (Следует обратить внимание, что мост считается устройством с программной, коммутатор с аппаратной коммутацией.). Каждый порт коммутатора можно рассматривать как отдельный микромост. При этом каждый порт коммутатора предоставляет каждой рабочей станции всю полосу пропускания передающей среды. Такой процесс называется микросегментацией.

Микросегментация (microsegmentation) позволяет создавать частные, или выделенные сегменты, в которых имеется только одна рабочая станция. Каждая такая станция получает мгновенный доступ ко всей полосе пропускания, и ей не приходится конкурировать с другими станциями за право доступа к передающей среде. В дуплексных коммутаторах не происходит коллизий, поскольку к каждому порту коммутатора подсоединено только одно устройство.

Однако, как и мост, коммутатор пересылает широковещательные пакеты всем сегментам сети. Поэтому в сети, использующей коммутаторы, все сегменты должны рассматриваться как один широковещательный домен.

Некоторые коммутаторы, главным образом самые современные устройства и коммутаторы уровня предприятия, способны выполнять операции на нескольких уровнях. Например, устройства серий Cisco 6500 и 8500 выполняют некоторые функции третьего уровня.

Коммутаторы Cisco серии Catalyst 6500

Иногда к порту коммутатора подключают другое сетевое устройство, например, концентратор. Это увеличивает количество узлов, которые можно подключить к сети. Если к порту коммутатора подключен концентратор, MAC-адреса всех узлов, подключенных к концентратору, связываются с одним портом. Бывает, что один узел подключенного концентратора отправляет сообщения другому узлу того же устройства. В этом случае коммутатор принимает кадр и проверяет местонахождение узла назначения по таблице. Если узлы источника и назначения подключены к одному порту, коммутатор отклоняет сообщение.

Если концентратор подключен к порту коммутатора, возможны коллизии. Концентратор передает поврежденные при столкновении сообщения всем портам. Коммутатор принимает поврежденное сообщение, но, в отличие от концентратора, не переправляет его. В итоге у каждого порта коммутатора создается отдельный домен коллизий. Это хорошо. Чем меньше узлов в домене коллизий, тем менее вероятно возникновение коллизии.

Маршрутизаторы

Маршрутизаторы (router) представляют собой устройства объединенных сетей, которые пересылают пакеты между сетями на основе адресов третьего уровня. Маршрутизаторы способны выбирать наилучший путь в сети для передаваемых данных. Функционируя на третьем уровне, маршрутизатор может принимать решения на основе сетевых адресов вместо использования индивидуальных MAC-адресов второго уровня. Маршрутизаторы также способны соединять между собой сети с различными технологиями второго уровня, такими, как Ethernet, Token Ring и Fiber Distributed Data Interface (FDDI — распределенный интерфейс передачи данных по волоконно»оптическим каналам). Обычно маршрутизаторы также соединяют между собой сети, использующие технологию асинхронной передачи данных ATM (Asynchronous Transfer Mode — ATM) и последовательные соединения. Вследствие своей способности пересылать пакеты на основе информации третьего уровня, маршрутизаторы стали основной магистралью глобальной сети Internet и используют протокол IP.

Маршрутизатор Cisco 1841

Функции маршрутизаторов

Задачей маршрутизатора является инспектирование входящих пакетов (а именно, данных третьего уровня), выбор для них наилучшего пути по сети и их коммутация на соответствующий выходной порт. В крупных сетях маршрутизаторы являются главными устройствами, регулирующими перемещение по сети потоков данных. В принципе маршрутизаторы позволяют обмениваться информацией любым типам компьютеров.

Как маршрутизатор определяет нужно ли пересылать данные в другую сеть? В пакете содержатся IP-адреса источника и назначения и данные пересылаемого сообщения. Маршрутизатор считывает сетевую часть IP-адреса назначения и с ее помощью определяет, по какой из подключенных сетей лучше всего переслать сообщение адресату.

Если сетевая часть IP-адресов источника и назначения не совпадает, для пересылки сообщения необходимо использовать маршрутизатор. Если узел, находящийся в сети 1.1.1.0, должен отправить сообщение узлу в сети 5.5.5.0, оно переправляется маршрутизатору. Он получает сообщение, распаковывает и считывает IP-адрес назначения. Затем он определяет, куда переправить сообщение. Затем маршрутизатор снова инкапсулирует пакет в кадр и переправляет его по назначению.

——————————————

Брандмауэры

Термин брандмауэр (firewall) используется либо по отношению к программному обеспечению, работающему на маршрутизаторе или сервере, либо к отдельному аппаратному компоненту сети.

Брандмауэр защищает ресурсы частной сети от несанкционированного доступа пользователей из других сетей. Работая в тесной связи с программным обеспечением маршрутизатора, брандмауэр исследует каждый сетевой пакет, чтобы определить, следует ли направлять его получателю. Использование брандмауэра можно сравнить с работой сотрудника, который
отвечает за то, чтобы только разрешенные данные поступали в сеть и выходили из нее.

Аппаратный брандмауэр Cisco PIX серии 535

Голосовые устройства, DSL-устройства, кабельные модемы и оптические устройства

Возникший в последнее время спрос на интеграцию голосовых и обычных данных и быструю передачу данных от конечных пользователей в сетевую магистраль привел к появлению следующих новых сетевых устройств:

  • голосовых шлюзов, используемых для обработки интегрированного голосового трафика и обычных данных;
  • мультиплексоров DSLAM, используемых в главных офисах провайдеров служб для концентрации соединений DSL»модемов от сотен индивидуальных домашних пользователей;
  • терминальных систем кабельных модемов (Cable Modem Termination System — CMTS), используемых на стороне оператора кабельной связи или в головном офисе для концентрации соединений от многих подписчиков кабельных служб;
  • оптических платформ для передачи и получения данных по оптоволоконному кабелю, обеспечивающих высокоскоростные соединения.

Беспроводные сетевые адаптеры

Каждому пользователю беспроводной сети требуется беспроводной сетевой адаптер NIC, называемый также адаптером клиента. Эти адаптеры доступны в виде плат PCMCIA или карт
стандарта шины PCI и обеспечивают беспроводные соединения как для компактных переносных компьютеров, так и для настольных рабочих станций. Переносные или компактные компьютеры PC с беспроводными адаптерами NIC могут свободно перемещаться в территориальной сети, поддерживая при этом непрерывную связь с сетью. Беспроводные адаптеры
для шин PCI (Peripheral Component Interconnect — 32-разрядная системная шина для подключения периферийных устройств) и ISA (Industry-Standard Architecture — структура, соответствующая промышленному стандарту) для настольных рабочих станций позволяют добавлять к локальной сети LAN конечные станции легко, быстро и без особых материальных
затрат. При этом не требуется прокладки дополнительных кабелей. Все адаптеры имеют антенну: карты PCMCIA обычно выпускаются со встроенной антенной, а PCI-карты комплектуются внешней антенной. Эти антенны обеспечивают зону приема, необходимую для передачи и приема данных.

Беспроводной сетевой адаптер

Точки беспроводного доступа

Точка доступа (Access Point — AP), называемая также базовой станцией, представляет собой беспроводной приемопередатчик локальной сети LAN, который выполняет функции концентратора, т.е. центральной точки отдельной беспроводной сети, или функции моста — точки соединения проводной и беспроводной сетей. Использование нескольких точек AP позволяет обеспечить выполнение функций роуминга (roaming), что предоставляет пользователям беспроводного доступа свободный доступ в пределах некоторой области, поддерживая при этом непрерывную связь с сетью.

Точка беспроводного доступа Cisco AP 541N

Беспроводные мосты

Беспроводной мост обеспечивает высокоскоростные  беспроводные соединения большой дальности в пределах видимости5 (до 25 миль) между сетями Ethernet.
В беспроводных сетях Cisco любая точка доступа может быть использована в качестве повторителя (точки расширения).

Беспроводной мост Cisco WET200-G5 с интегрированным 5-ти портовым коммутатором

Выводы

Сегодня сложно найти устройства выполняющие только одну функцию. Все чаще производители интегрируют в одно устройство несколько функций, которые раньше выполнялись отдельными устройствами в сети. Поэтому деление на типы устройств становится условным. Нужно только ясно отличать функции этих составных устройств и область их применения. Ярким примером такой интеграции, являются маршрутизаторы со встроенными DCHP-серверами и т.д.

P.S. По мере возможности я постараюсь пополнять эту статью новыми материалами и фактами.

Сетевые устройства: типы сетевых устройств и их функции

Основное сетевое оборудование

1234Следующая ⇒

Введение

Глава I Теоретические основы построения сетей

Топология компьютерных сетей

Кольцо́ — это топология, в которой каждый компьютер соединён линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передаёт. Топология кольцо представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 — Топология кольцо

На каждой линии связи, как и в случае звезды, работает только один передатчик и один приёмник. Это позволяет отказаться от применения внешних терминаторов. Работа в сети кольца заключается в том, что каждый компьютер ретранслирует (возобновляет) сигнал, то есть выступает в роли повторителя, потому затухание сигнала во всём кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами кольца. Чётко выделенного центра в этом случае нет, все компьютеры могут быть одинаковыми. Однако достаточно часто в кольце выделяется специальный абонент, который управляет обменом или контролирует обмен. Понятно, что наличие такого управляющего абонента снижает надёжность сети, потому что выход его из строя сразу же парализует весь обмен.

Звезда — базовая топология компьютерной сети (рисунок 2), в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно коммутатор), образуя физический сегмент сети.

Рисунок 2 — Топология звезда

Подобный сегмент сети может функционировать как отдельно, так и в составе сложной сетевой топологии (как правило, «дерево»). Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который таким способом возлагается очень большая нагрузка, поэтому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может. Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным, и именно на него возлагаются все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с топологией звезда в принципе невозможны, потому что управление полностью централизовано.

Шина — представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала. Топология шина представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 — Топология шина

Сетевое оборудовании

Сетевое оборудование — устройства, необходимые для работы компьютерной сети, например: маршрутизатор, коммутатор, концентратор, патч-панель и др. Можно выделить активное и пассивное сетевое оборудование.

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

Пассивное оборудование отличается от активного в первую очередь тем, что не питается непосредственно от электросети и передает сигнал без его усиления. Под пассивным сетевым оборудованием подразумевается оборудование, не наделенное «интеллектуальными» особенностями. Например, кабельная система: кабель (коаксиальный и витая пара), вилка/розетка (RG58, RJ45, RJ11, GG45), повторитель, патч-панель, концентратор, 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.

Основное сетевое оборудование

К основному сетевому оборудованию относиться:

Сервер — выделенный компьютер. Сервером называется компьютер, выделенный из группы персональных компьютеров (или рабочих станций) для выполнения какой-либо сервисной задачи без непосредственного участия человека. Сервер и рабочая станция могут иметь одинаковую аппаратную конфигурацию, так как различаются лишь по участию в своей работе человека за консолью.

Некоторые сервисные задачи могут выполняться на рабочей станции параллельно с работой пользователя. Такую рабочую станцию условно называют невыделенным сервером.

Консоль (обычно — монитор/клавиатура/мышь) и участие человека необходимы серверам только на стадии первичной настройки, при аппаратно-техническом обслуживании и управлении в нештатных ситуациях (штатно, большинство серверов управляются удаленно). Для нештатных ситуаций серверы обычно обеспечиваются одним консольным комплектом на группу серверов (с коммутатором, например KVM-переключателем, или без такового).

В результате специализации (см. ниже), серверное решение может получить консоль в упрощенном виде (например, коммуникационный порт), или потерять её вовсе (в этом случае первичная настройка и нештатное управление могут выполняться только через сеть, а сетевые настройки могут быть сброшены в состояние по умолчанию). Сервер представлен на рисунке 4.

Рисунок 4 — Сервер

Моде́м (акроним, составленный из слов модулятор и демодулятор) — устройство, применяющееся в системах связи для физического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения, где он не может существовать без адаптации.

Модулятор в модеме осуществляет модуляцию несущего сигнала при передаче данных, то есть изменяет его характеристики в соответствии с изменениями входного информационного сигнала, демодулятор осуществляет обратный процесс при приёме данных из канала связи. Модем выполняет функцию оконечного оборудования линии связи. Само формирование данных для передачи и обработки принимаемых данных осуществляет т. н. терминальное оборудование (в его роли может выступать и персональный компьютер).

Модемы широко применяются для связи компьютеров через телефонную сеть (телефонный модем), кабельную сеть (кабельный модем), радиоволны (en:Packet_radio, радиорелейная связь). Ранее модемы применялись также в сотовых телефонах (пока не были вытеснены цифровыми способами передачи данных). Модем представлен на рисунке 5.

 

Рисунок 5 — Модем

Вита́я па́ра (англ. twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.

Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов.

Твой Сетевичок

Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей.

Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи разъёма 8P8C (который ошибочно называют RJ45). Витая пара представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 – Витая пара

Коаксиа́льный ка́бель (от лат. co — совместно и axis — ось, то есть «соосный»), также известный как коаксиал (от англ. coaxial), — электрический кабель, состоящий из расположенных соосно центрального проводника и экрана. Обычно служит для передачи высокочастотных сигналов. Изобретён и запатентован в 1880 году британским физиком Оливером Хевисайдом. Коаксиа́льный ка́бель представлен на рисунке 7.

Рисунок 7 – Коаксиа́льный ка́бель

Опти́ческое волокно́ — нить из оптически прозрачного материала (стекло, пластик), используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения.

Волоконная оптика — раздел прикладной науки и машиностроения, описывающий такие волокна. Кабели на базе оптических волокон используются в волоконно-оптической связи, позволяющей передавать информацию на бо́льшие расстояния с более высокой скоростью передачи данных, чем в электронных средствах связи. В ряде случаев они также используются при создании датчиков. Оптическое волокно представлено на рисунке 8.

Рисунок 8 – Опти́ческое волокно́

Сетевая плата, также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet-адаптер, NIC (англ. network interface controller) — периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. В настоящее время, особенно в персональных компьютерах, сетевые платы довольно часто интегрированы в материнские платы для удобства и удешевления всего компьютера в целом. Сетевая плата представлена на рисунке 9.

Рисунок 9 – Сетевая плата


1234Следующая ⇒


Дата добавления: 2016-03-26; просмотров: 986 | Нарушение авторских прав


Похожая информация:


Поиск на сайте:


Урок 7. Сетевые устройства

 

В сети работают множество устройств. Каждое устройство выполняет определенное действие и работает на определенном уровне модели OSI.

Концентратор/Хаб

 

      


Работает на физическом уровне, служит только в качестве усилителя сигнала. Никакой анализ заголовков не проводится. Хаб состоит из нескольких портов, обычно не более 8.

Хабы используются только в локальной сети и соединят в одну сеть несколько компьютеров.
Принцип работы основан на том, что при поступлении кадра на один из портов происходит усиление сигнала кадра и последующая передача данного кадра на все оставшиеся порты

 

 

То есть хабы не анализируют принятые и передаваемые данные, а просто копируют принятый кадр и передают данные копии на всех имеющиеся порты.

Благодаря данному принципу работы хаб осуществляет передачу данных в полудуплексном режиме (half-duplex).

Что это означает полудуплексный режим?

Это значит, что 2 и более узлов не могут одновременно передавать данные. Только один узел передает в определенный момент времени, в то время как остальные только слушают и принимают данные.

В настоящее время хабы практически не используются.

Мост/Коммутатор

  
      

Работает на канальном уровне, однако существуют модели, которые работают и на сетевом уровне, то есть работают в качестве маршрутизатора. Такие коммутаторы называются L3 Switch.
Помимо усиления сигнала коммутатор анализирует заголовок кадра и перенаправляет кадры определенным хостам на основе адреса канального уровня, то есть устройство знает к какому порту подключено то или иное устройство и не отправляет кадры на все порты, как это делает хаб. 

Ниже представленные рисунки иллюстрируют принцип работы коммутаторов. 

 

 

Но как коммутатор может знать какое устройство подключено к его портам?

Коммутатор содержит таблицу адресов и периодически ее обновляет. Вот как выглядит таблица коммутации (Cam table)

Могут ли хосты, подключенные к коммутатору одновременно передавать и принимать данные?

Конечно, коммутаторы практически предоставляют выделенный канал для каждого хоста, то есть они работают в полнодуплексном режиме (full-duplex).

 

В чем отличие моста от коммутатора?

Мост имеет только 2 порта, в то время как коммутатор - более 2-х. В настоящее время мосты практически не используются. Коммутаторы полностью заменили хабы и мосты.

 

Коммутаторы обладают и другими полезными особенностями. Они способны проверить поступивший кадр на наличие ошибок, обеспечивают безопасность сети на уровне порта. То есть, если к нему подключить не авторизованное устройство, например, ноутбук, злоумышленника, то коммутатор сможет это определить и отключить порт. 


Коммутаторы используются в локальной сети и объединяют в одну сеть компьютеры, принтеры, серверы и другие устройства.

 

 

Маршрутизатор


      


Маршрутизатор работает на сетевом уровне и оперирует IP адресами. Он способен перенаправлять пакеты через сотни сетевых устройств, находящиеся в разных частях света.


То есть маршрутизаторы знают где в сети может находится определенный хост?

Нет, маршрутизаторы этого знать не могут. Они используют IP адреса самой сети для маршрутизации, потому что с ними легче работать, чем с адресами хостов.

Маршрутизаторы используются как в локальных, так и в глобальных сетях.

Принцип работы заключается в следующем. Каждый маршрутизатор содержит таблицу маршрутизации, в которой хранятся записи об адресах сетей (не хостов) и локальных портах, через которые нужно перенаправить пакеты, чтобы они достигли своего адресата. После того, как пакет передан через локальный порт другому маршрутизатору, текущего маршрутизатора больше не заботит судьба переданного пакета. Маршрут пакетов может проходить через десятки маршрутизаторов и каждый маршрутизатор выполняет одни и те же действия, то есть проверяет таблицу маршрутизации и если адрес получателя присутствует в таблице, то передает пакеты через определенный локальный порт. И так до тех пор, пока пакет не достигнет конечного маршрутизатора.

А что произойдет, если в маршрутизаторе нет записи об адресе получателя, то есть он не знает куда отправить пакет?

Тогда пакет будет уничтожен, а маршрутизатор cгенерирует ICMP сообщение Сеть недостижима (Destination net unreachable) и отправит его отправителю пакета.
Вот как выглядит упрощенный алгоритм работы маршрутизатора

 

А откуда берется сама таблица маршрутизации?

Таблицу можно создать вручную - данный процесс называется статическая маршрутизация.
Также таблицу можно создать автоматически с помощью специальных протоколов - данный процесс называется динамической маршрутизацией. Вот как выглядит таблица маршрутизации

 

 

 

Фаервол

 

      


Работает на сетевом, транспортном и прикладном уровнях. Основные его функции разрешить или заблокировать входящий/исходящий трафик на основе адресов получателя/отправителя и портов TCP/UDP, то есть фильтрация трафика.

Фаерволы (иначе сетевые экраны или пакетные фильтры) работают в локальных сетях и устанавливаются сразу после граничного маршрутизатора, который напрямую подключен к провайдеру/интернету. Такой тип фаервола называется сетевым (Network-based Firewall).
Однако сетевые экраны можно установить и на компьютере. В данном случае имеет место программная разработка. Такие фильтры называются хостовые экраны или брандмауэры (Host-based Firewall).

Фаерволы по сути являются заслоном между локальной и глобальной сетями, препятствуя проникновению в локальную сеть нежелательного трафика

 


Межсетевые фильтры блокируют/пропускают трафик на основе явно задаваемых правил:

   - accept - пропустить пакет 

   - deny - отбросить пакет без уведомления ICMP

   - reject - заблокировать пакет с уведомлением “Destination unreachable”.

 

Например, рассмотрим 2 правила.

  1) заблокировать входящий Telnet трафик с сервера 20.134.35.90
  2) разрешить любой входящий HTTP трафик с любого сервера

 

Вот как будет выглядеть первое правило:

deny tcp host 20.134.35.90 any eq telnet

 

А так выглядит второе правило

accept tcp any any eq http

То есть за основу блокирования или разрешения трафика берутся следующие данные с IP и TCP/UDP заголовков:

  - IP адрес получателя
  - IP адрес отправителя
  - порт получателя
  - порт отправителя

Таких правил можно написать десятки и сотни.

Существуют 3 типа фаерволов:

  - с сохранением состояния (stateful firewall)
  - без сохранения состояния (stateless firewall)
  - с инспекцией передаваемой полезной нагрузки

Рассмотрим сначала фаервол с сохранением состояния. Представим себе фаервол, который блокирует весь входящий трафик.


Как же пользователи смогут работать в интернете, если фаервол блокирует весь входящий трафик?

Исходящий трафик не блокируется, поэтому пользователь инициирует соединение. Фаервол запоминает, что это внутренний пользователь инициировал соединение, а не удаленный сайт в интернете. Он также знает адрес удаленного сайта, порт и протокол, на котором и осуществляется сеанс связи. Поэтому когда от удаленного сайта поступает ответ на запрос соединения, то фаервол пропускает входящие трафик. Фаервол следит за всем процессом сессии, включая и завершение сеанса связи. После завершения соединения удаленный сайт уже не сможет “пробиться” через фаервол.

Подобные фаерволы анализируют и контрольные биты TCP, которые используются при установлении и завершении соединений.

Рассмотрим небольшой пример. Компьютер Х решил установить HTTP соединение с сервером www.mysite.com. Для этого он сначала отправит пакет с установленным битом SYN.


Фаервол заносит информацию о запросе, а именно:

  - адрес отправителя
  - адрес получателя
  - порт получателя
  - порт отправителя
  - время отправки пакета
  - состояние соединения, в данном случае по биту SYN делает вывод, что это начало 3-х этапного квитирования.

Исходя из этого фаервол ожидает от сервера www.mysite.com пакет с установленными битами SYN/ACK. Пакеты с любыми другими комбинациями битов (кроме RST) фаервол будет блокировать. 

После получения этих пакетов фаервол обновит свою таблицу. Работает такой фаервол на сетевом и транспортном уровнях.

Фаервол без сохранения состояния не запоминает кто (внутренний или внешний узлы) устанавливает соединение и вообще не следит за всем процессом сеанса связи. Поэтому, если весь входящий трафик блокируется, то пользователи не смогут получить доступ в интернет и вообще нормально работать.

Поэтому в данном случае лучше явно задавать необходимые правила, чтобы все пользователи имели доступ в интернет.

Работает такой фаервол также на сетевом и транспортном уровнях.

Фаервол на прикладном уровне анализирует тип трафика и передаваемых данных. Поэтому такой тип является наиболее гибким.

 


Прокси-сервер

 

      


Работает на прикладном уровне и используется для фильтрации веб-трафика. Помимо фильтрации веб-трафика поддерживает функции фаервола и преобразования сетевых адресов NAT (Network Address Translation). Фаервол в данном случае называется WAF (Web Application Firewall).

Принцип работы заключается в следующем

Пользователь желает войти на сайт www.mysite.com. Компьютер устанавливает соединение с прокси-сервером, а прокси в свою очередь устанавливает от своего имени соединение с сервером www.mysite.com. Причем сервер www.mysite.com ничего не знает о компьютере пользователя, так как в качестве отправителя используется адрес прокси-сервера.

Кроме того, прокси способен блокировать запросы на подозрительные сайты, которые могут навредить компьютеру пользователя.

Прокси-серверы могут устанавливаться как в локальной, так и в глобальной сетях. Глобальные прокси-серверы нередко используют, когда хотят скрыть свой адрес при посещении закрытого ресурса. Часто их используют офисные работники для обхода корпоративного фаервола, когда хотят посетить заблокированный системным администратором сайт, например Facebook, ВКонтакте или Youtube.

 


IDS/IPS


      


IDS (Intrusion Detection System) - Система обнаружения вторжений.
IPS (Intrusion Prevention System) - Система предотвращения вторжений.

Оба устройства являются сетевым фильтром и работают на прикладном уровне. Устройства способны заглянуть внутрь передаваемых данных и на основе шаблонов сетевых атак (сигнатур) смогут информировать об атаке и даже заблокировать ее.

То есть по сути, данное устройство ищет аномалии в принимаемом и передающем трафике по заранее заданным критериям и условиям. Без явного указания шаблонов или сигнатур аномального трафика IDS/IPS не способно фильтровать трафик.


В чем же отличие фаерволов от IDS/IPS?

Чтобы понять различия, проведем некоторую аналогию с face control на входе в роскошный клуб.

Фаервол - это охранник, который впускает гостей по списку или по знакомствам. То есть список - это те самые правила, которыми руководствуется фаервол, а гости - пакеты данных, их имена - атрибуты пакетов (адреса, порты).

Среди гостей могут быть люди с неадекватным поведением, например, пьяные, буйные. Второй охранник следит за поведением людей и если ему покажется, что их поведение не соответствует нормам клуба, то он может предупредить полицию или выставит их за дверь. Здесь прослеживается аналогия с сигнатурами IDS/IPS.

IDS/IPS устанавливаются сразу после фаервола. Для всех сетевых устройств IDS/IPS являются невидимыми, так как не маршрутизирует и не коммутирует трафик, не уменьшает TTL.

Большой популярностью служат SNORT IDS/IPS. SNORT является специальным языком, с помощью которого пишут сигнатуры. Он является абсолютно бесплатным и поэтому любой сможет настроить свою IDS/IPS на основе SNORT.

В настоящее время граница между фаерволами и системами обнаружения вторжений постепенно стирается, так как появляются фаерволы с функциями IDS/IPS.

Итак, подведем итоги по основным устройствам сети:

 

Устройство Уровень OSI Описание
Хаб Физический

 Усилитель сигнала

Мост/Коммутатор Канальный

Усиливает сигнал, передает кадры конкретному хосту, предоставляет функции безопасности на уровни порта 

Маршрутизатор Сетевой

Поиск оптимального маршрута до сети назначения

Фаервол без сохранения состояния Сетевой и Транспортный

Бокировка и разрешение трафика на основе IP адресов и портов

Фаервол с сохранением состояния Сетевой, Транспортный и Прикладной

Блокировка и разрешение трафика на основе IP адресов, портов, протоколов прикладного уровня, отслеживание состояния соединения на всех этапах сеанса связи

Прокси-сервер Прикладной

Фильтрация веб трафика, отслеживание состояния соединения на всех этапах сеанса связи

IDS/IPS Прикладной 

Фильтрация всех типов трафика на основе определенных сигнатур

 

В данном уроке приведены лишь краткие сведения о сетевых устройствах. Более подробно мы рассмотрим их в  одних из следующих уроках.

 

Комментарии для сайта Cackle Разработка расширений Joomla

Типы сетевых устройств — Мегаобучалка

Сетевые карты

Устройства, которые связывают конечного пользователя с сетью, называются такжеоконечными узлами или станциями (host). Примером таких устройств является обычный персональный компьютер или рабочая станция (мощный компьютер, выполняющий определенные функции, требующие большой вычислительной мощности. Например, обработка видео, моделирование физических процессов и т.д.). Для работы в сети каждый хост оснащен платой сетевого интерфейса (Network Interface Card — NIC), также называемой сетевым адаптером. Как правило, такие устройства могут функционировать и без компьютерной сети.

Сетевой адаптер представляет собой печатную плату, которая вставляется в слот на материнской плате компьютера, или внешнее устройство. Каждый адаптер NIC имеет уникальный код, называемый MAC-адресом. Этот адрес используется для организации работы этих устройств в сети. Сетевые устройства обеспечивают транспортировку данных, которые необходимо передавать между устройствами конечного пользователя. Они удлиняют и объединяют кабельные соединения, преобразуют данные из одного формата в другой и управляют передачей данных. Примерами устройств, выполняющих перечисленные функции, являются повторители, концентраторы, мосты,коммутаторы и маршрутизаторы.

Повторители (repeater) представляют собой сетевые устройства, функционирующие на первом (физическом) уровне эталонной модели OSI. Для того чтобы понять работу повторителя, необходимо знать, что по мере того, как данные покидают устройство отправителя и выходят в сеть, они преобразуются в электрические или световые импульсы, которые после этого передаются по сетевой передающей среде. Такие импульсы называются сигналами (signals). Когда сигналы покидают передающую станцию, они являются четкими и легко распознаваемыми. Однако чем больше длина кабеля, тем более слабым и менее различимым становится сигнал по мере прохождения по сетевой передающей среде. Целью использования повторителя является регенерация и ресинхронизация сетевых сигналов на битовом уровне, что позволяет передавать их по среде на большее расстояние.



Концентратор — это один из видов сетевых устройств, которые можно устанавливать на уровне доступа сети Ethernet. На концентраторах есть несколько портов для подключения узлов к сети. Концентраторы — это простые устройства, не оборудованные необходимыми электронными компонентами для передачи сообщений между узлами в сети. Концентратор не в состоянии определить, какому узлу предназначено конкретное сообщение. Он просто принимает электронные сигналы одного порта и воспроизводит (или ретранслирует) то же сообщение для всех остальных портов.

http://itandlife.ru/technology/computer-networks/setevye-ustrojstva-tipy-setevyx-ustrojstv-i-ix-funkcii/

Маски подсети и шлюзы

 

Сервер - это служба (программа, если хотите), которая запущена на компьютере.

 

Репитер (повторитель) - это устройство, которое предназначено для усиления сигнала. Используется для увеличения дальности соединения.

 

Хаб (концентратор) - это устройство, которое содержит несколько портов. При подаче сигнала на один порт - он усиливается и передается на остальные порты. Хаб - это по сути многопортовый репитер. И хаб, и репитер работают на первом (физическом) уровне модели OSI.

 

Бридж (мост) - это устройство, которое служит для фильтрации трафика по MAC-адресам. Он разделяет домены коллизий.

 

Свич (коммутатор) - это по сути многопортовый мост. Основной задачей коммутатора служит создание "виртуальных" каналов между устройствами на основе MAC-адресов.

http://acerfans.ru/faq/146-kompjuternye-seti.-vvedenie.html

Сетевые принтеры - выгодная альтернатива принтерам персональным. Один большой и производительный аппарат способен гораздо быстрее справляться с заданиями печати, чем несколько мелких. Кроме того, каждый отпечатанный на таком принтере лист будет обходиться заметно дешевле, чем тот же лист, сделанный на персональном маленьком аппарате, что даст возможность значительно сокращать затраты офиса на печать. Чтобы всем этим пользоваться, принтер должен быть доступен всем пользователям сети, другими словами - быть сетевым.

Существует несколько способов "превращения" обычного принтера в сетевой: через общий доступ, через внешний принт-сервер или через внутренюю сетевую карту принтера.

1. Разделённый (расшаренный) принтер для общего доступа

Это самый простой в исполнении, но самый ограниченный по возможностям вариант сетевого использования принтера. Он подразумевает, что принтер, который должен быть доступен нескольким пользователям сети, подключен к одному из компьютеров и сделан общедоступным сетевым ресурсом (на жаргоне - "расшарен" от англ. share - разделение). После этого пользоваться этим принтером могут все пользователи данной сети.

2. Подключение через внешний принт-сервер стороннего производителя. Существует множество производителей, которые предлагают различные реализации внешних принт-серверов, позволяющих подключать обычные принтеры к сети. Представлять из себя эти принт-серверы могут либо простейшую "коробочку", в которой с одной стороны есть разъём RJ-45 для подключения сетевого кабеля, а с другой разъём параллельного порта, либо разъём для подключения USB-кабеля. Либо это может быть более

современное, комбинированное решение, представляющее из себя, к примеру, точку доступа к беспроводной сети, сетевой концентратор, клиента VPN и принт-сервер, подключаемый к принтеру через USB-порт.

 

3. Подключение через "родную" сетевую карту/принт-сервер.

Многие принтеры подразумевают установку в них внутренней сетевой платы, сделанной специально для этой модели (или для нескольких моделей этого производителя). В этом случае плата устанавливается на внутреннюю системную шину принтера и потому данные передаются на принтер на максимально возможной для сети скорости. Кроме того, внутренняя сетевая плата позволяет осуществлять управление принтером через сеть и с другой стороны, через панель управления принтером можно изменять настройки сетевой платы. Как несложно догадаться, "родная" сетевая плата является атрибутом не самых дешёвых моделей принтеров и, являясь не универсальным устройством, производимым в сравнительно небольших количествах, имеет достаточно высокую стоимость.

Если наш принтер оснащён сетевой платой (штатно или добавленной в него в качестве опции), то производитель, скорее всего, предлагает вариант автоматической установки сетевого принтера с диска, поставляемого вместе с принтером. В этом случае достаточно указать, что принтер является сетевым и программа-установщик настроит всё автоматически. Возможно придётся лишь указать IP-адрес принтера.

http://www.immperium.ru/new_page_234.htm

Файлообменник, файлхостинг или файловый хостинг — сервис, предоставляющий пользователю место под его файлы и круглосуточный доступ к ним через web, как правило по протоколу http. Такой сервис позволяет удобно «обмениваться» файлами. На специальной странице файлообменника (чаще всего на главной) пользователь загружает файл на сервер файлообменника, а файлообменник отдает пользователю постоянную ссылку, которую он может рассылать по e-mail, публиковать в блогах, на форумах или пересылать через системы IM. Перейдя по такой ссылке любой другой пользователь может скачать изначальный файл.

 

 

Основы компьютерных сетей. Тема №1. Основные сетевые термины и сетевые модели
Всем привет. На днях возникла идея написать статьи про основы компьютерных сетей, разобрать работу самых важных протоколов и как строятся сети простым языком. Заинтересовавшихся приглашаю под кат.

Немного оффтопа: Приблизительно месяц назад сдал экзамен CCNA (на 980/1000 баллов) и осталось много материала за год моей подготовки и обучения. Учился я сначала в академии Cisco около 7 месяцев, а оставшееся время вел конспекты по всем темам, которые были мною изучены. Также консультировал многих ребят в области сетевых технологий и заметил, что многие наступают на одни и те же грабли, в виде пробелов по каким-то ключевым темам. На днях пару ребят попросили меня объяснить, что такое сети и как с ними работать. В связи с этим решил максимально подробно и простым языком описать самые ключевые и важные вещи. Статьи будут полезны новичкам, которые только встали на путь изучения. Но, возможно, и бывалые сисадмины подчеркнут из этого что-то полезное. Так как я буду идти по программе CCNA, это будет очень полезно тем людям, которые готовятся к сдаче. Можете держать статьи в виде шпаргалок и периодически их просматривать. Я во время обучения делал конспекты по книгам и периодически читал их, чтобы освежать знания.

Вообще хочу дать всем начинающим совет. Моей первой серьезной книгой, была книга Олиферов «Компьютерные сети». И мне было очень тяжело читать ее. Не скажу, что все было тяжело. Но моменты, где детально разбиралось, как работает MPLS или Ethernet операторского класса, вводило в ступор. Я читал одну главу по несколько часов и все равно многое оставалось загадкой. Если вы понимаете, что какие то термины никак не хотят лезть в голову, пропустите их и читайте дальше, но ни в коем случае не отбрасывайте книгу полностью. Это не роман или эпос, где важно читать по главам, чтобы понять сюжет. Пройдет время и то, что раньше было непонятным, в итоге станет ясно. Здесь прокачивается «книжный скилл». Каждая следующая книга, читается легче предыдущей книги. К примеру, после прочтения Олиферов «Компьютерные сети», читать Таненбаума «Компьютерные сети» легче в несколько раз и наоборот. Потому что новых понятий встречается меньше. Поэтому мой совет: не бойтесь читать книги. Ваши усилия в будущем принесут плоды. Заканчиваю разглагольствование и приступаю к написанию статьи.


Итак, начнем с основных сетевых терминов.

Что такое сеть? Это совокупность устройств и систем, которые подключены друг к другу (логически или физически) и общающихся между собой. Сюда можно отнести сервера, компьютеры, телефоны, маршрутизаторы и так далее. Размер этой сети может достигать размера Интернета, а может состоять всего из двух устройств, соединенных между собой кабелем. Чтобы не было каши, разделим компоненты сети на группы:

1) Оконечные узлы: Устройства, которые передают и/или принимают какие-либо данные. Это могут быть компьютеры, телефоны, сервера, какие-то терминалы или тонкие клиенты, телевизоры.

2) Промежуточные устройства: Это устройства, которые соединяют оконечные узлы между собой. Сюда можно отнести коммутаторы, концентраторы, модемы, маршрутизаторы, точки доступа Wi-Fi.

3) Сетевые среды: Это те среды, в которых происходит непосредственная передача данных. Сюда относятся кабели, сетевые карточки, различного рода коннекторы, воздушная среда передачи. Если это медный кабель, то передача данных осуществляется при помощи электрических сигналов. У оптоволоконных кабелей, при помощи световых импульсов. Ну и у беспроводных устройств, при помощи радиоволн.

Посмотрим все это на картинке:

На данный момент надо просто понимать отличие. Детальные отличия будут разобраны позже.

Теперь, на мой взгляд, главный вопрос: Для чего мы используем сети? Ответов на этот вопрос много, но я освещу самые популярные, которые используются в повседневной жизни:

1) Приложения: При помощи приложений отправляем разные данные между устройствами, открываем доступ к общим ресурсам. Это могут быть как консольные приложения, так и приложения с графическим интерфейсом.

2) Сетевые ресурсы: Это сетевые принтеры, которыми, к примеру, пользуются в офисе или сетевые камеры, которые просматривает охрана, находясь в удаленной местности.

3) Хранилище: Используя сервер или рабочую станцию, подключенную к сети, создается хранилище доступное для других. Многие люди выкладывают туда свои файлы, видео, картинки и открывают общий доступ к ним для других пользователей. Пример, который на ходу приходит в голову, — это google диск, яндекс диск и тому подобные сервисы.

4) Резервное копирование: Часто, в крупных компаниях, используют центральный сервер, куда все компьютеры копируют важные файлы для резервной копии. Это нужно для последующего восстановления данных, если оригинал удалился или повредился. Методов копирования огромное количество: с предварительным сжатием, кодированием и так далее.

5) VoIP: Телефония, работающая по протоколу IP. Применяется она сейчас повсеместно, так как проще, дешевле традиционной телефонии и с каждым годом вытесняет ее.

Из всего списка, чаще всего многие работали именно с приложениями. Поэтому разберем их более подробно. Я старательно буду выбирать только те приложения, которые как-то связаны с сетью. Поэтому приложения типа калькулятора или блокнота, во внимание не беру.

1) Загрузчики. Это файловые менеджеры, работающие по протоколу FTP, TFTP. Банальный пример — это скачивание фильма, музыки, картинок с файлообменников или иных источников. К этой категории еще можно отнести резервное копирование, которое автоматически делает сервер каждую ночь. То есть это встроенные или сторонние программы и утилиты, которые выполняют копирование и скачивание. Данный вид приложений не требует прямого человеческого вмешательства. Достаточно указать место, куда сохранить и скачивание само начнется и закончится.

Скорость скачивания зависит от пропускной способности. Для данного типа приложений это не совсем критично. Если, например, файл будет скачиваться не минуту, а 10, то тут только вопрос времени, и на целостности файла это никак не скажется. Сложности могут возникнуть только когда нам надо за пару часов сделать резервную копию системы, а из-за плохого канала и, соответственно, низкой пропускной способности, это занимает несколько дней. Ниже приведены описания самых популярных протоколов данной группы:

FTP- это стандартный протокол передачи данных с установлением соединения. Работает по протоколу TCP (этот протокол в дальнейшем будет подробно рассмотрен). Стандартный номер порта 21. Чаще всего используется для загрузки сайта на веб-хостинг и выгрузки его. Самым популярным приложением, работающим по этому протоколу — это Filezilla. Вот так выглядит само приложение:


TFTP- это упрощенная версия протокола FTP, которая работает без установления соединения, по протоколу UDP. Применяется для загрузки образа бездисковыми рабочими станциями. Особенно широко используется устройствами Cisco для той же загрузки образа и резервных копий.

Интерактивные приложения. Приложения, позволяющие осуществить интерактивный обмен. Например, модель «человек-человек». Когда два человека, при помощи интерактивных приложений, общаются между собой или ведут общую работу. Сюда относится: ICQ, электронная почта, форум, на котором несколько экспертов помогают людям в решении вопросов. Или модель «человек-машина». Когда человек общается непосредственно с компьютером. Это может быть удаленная настройка базы, конфигурация сетевого устройства. Здесь, в отличие от загрузчиков, важно постоянное вмешательство человека. То есть, как минимум, один человек выступает инициатором. Пропускная способность уже более чувствительна к задержкам, чем приложения-загрузчики. Например, при удаленной конфигурации сетевого устройства, будет тяжело его настраивать, если отклик от команды будет в 30 секунд.

Приложения в реальном времени. Приложения, позволяющие передавать информацию в реальном времени. Как раз к этой группе относится IP-телефония, системы потокового вещания, видеоконференции. Самые чувствительные к задержкам и пропускной способности приложения. Представьте, что вы разговариваете по телефону и то, что вы говорите, собеседник услышит через 2 секунды и наоборот, вы от собеседника с таким же интервалом. Такое общение еще и приведет к тому, что голоса будут пропадать и разговор будет трудноразличимым, а в видеоконференция превратится в кашу. В среднем, задержка не должна превышать 300 мс. К данной категории можно отнести Skype, Lync, Viber (когда совершаем звонок).

Теперь поговорим о такой важной вещи, как топология. Она делится на 2 большие категории: физическая и логическая. Очень важно понимать их разницу. Итак, физическая топология — это как наша сеть выглядит. Где находятся узлы, какие сетевые промежуточные устройства используются и где они стоят, какие сетевые кабели используются, как они протянуты и в какой порт воткнуты. Логическая топология — это каким путем будут идти пакеты в нашей физической топологии. То есть физическая — это как мы расположили устройства, а логическая — это через какие устройства будут проходить пакеты.

Теперь посмотрим и разберем виды топологии:

1) Топология с общей шиной (англ. Bus Topology)


Одна из первых физических топологий. Суть состояла в том, что к одному длинному кабелю подсоединяли все устройства и организовывали локальную сеть. На концах кабеля требовались терминаторы. Как правило — это было сопротивление на 50 Ом, которое использовалось для того, чтобы сигнал не отражался в кабеле. Преимущество ее было только в простоте установки. С точки зрения работоспособности была крайне не устойчивой. Если где-то в кабеле происходил разрыв, то вся сеть оставалась парализованной, до замены кабеля.

2) Кольцевая топология (англ. Ring Topology)


В данной топологии каждое устройство подключается к 2-ум соседним. Создавая, таким образом, кольцо. Здесь логика такова, что с одного конца компьютер только принимает, а с другого только отправляет. То есть, получается передача по кольцу и следующий компьютер играет роль ретранслятора сигнала. За счет этого нужда в терминаторах отпала. Соответственно, если где-то кабель повреждался, кольцо размыкалось и сеть становилась не работоспособной. Для повышения отказоустойчивости, применяют двойное кольцо, то есть в каждое устройство приходит два кабеля, а не один. Соответственно, при отказе одного кабеля, остается работать резервный.

3) Топология звезда (англ. Star Topology)


Все устройства подключаются к центральному узлу, который уже является ретранслятором. В наше время данная модель используется в локальных сетях, когда к одному коммутатору подключаются несколько устройств, и он является посредником в передаче. Здесь отказоустойчивость значительно выше, чем в предыдущих двух. При обрыве, какого либо кабеля, выпадает из сети только одно устройство. Все остальные продолжают спокойно работать. Однако если откажет центральное звено, сеть станет неработоспособной.

4)Полносвязная топология (англ. Full-Mesh Topology)


Все устройства связаны напрямую друг с другом. То есть с каждого на каждый. Данная модель является, пожалуй, самой отказоустойчивой, так как не зависит от других. Но строить сети на такой модели сложно и дорого. Так как в сети, в которой минимум 1000 компьютеров, придется подключать 1000 кабелей на каждый компьютер.

5)Неполносвязная топология (англ. Partial-Mesh Topology)


Как правило, вариантов ее несколько. Она похожа по строению на полносвязную топологию. Однако соединение построено не с каждого на каждый, а через дополнительные узлы. То есть узел A, связан напрямую только с узлом B, а узел B связан и с узлом A, и с узлом C. Так вот, чтобы узлу A отправить сообщение узлу C, ему надо отправить сначала узлу B, а узел B в свою очередь отправит это сообщение узлу C. В принципе по этой топологии работают маршрутизаторы. Приведу пример из домашней сети. Когда вы из дома выходите в Интернет, у вас нет прямого кабеля до всех узлов, и вы отправляете данные своему провайдеру, а он уже знает куда эти данные нужно отправить.

6) Смешанная топология (англ. Hybrid Topology)


Самая популярная топология, которая объединила все топологии выше в себя. Представляет собой древовидную структуру, которая объединяет все топологии. Одна из самых отказоустойчивых топологий, так как если у двух площадок произойдет обрыв, то парализована будет связь только между ними, а все остальные объединенные площадки будут работать безотказно. На сегодняшний день, данная топология используется во всех средних и крупных компаниях.

И последнее, что осталось разобрать — это сетевые модели. На этапе зарождения компьютеров, у сетей не было единых стандартов. Каждый вендор использовал свои проприетарные решения, которые не работали с технологиями других вендоров. Конечно, оставлять так было нельзя и нужно было придумывать общее решение. Эту задачу взвалила на себя международная организация по стандартизации (ISO — International Organization for Standartization). Они изучали многие, применяемые на то время, модели и в результате придумали модель OSI, релиз которой состоялся в 1984 году. Проблема ее была только в том, что ее разрабатывали около 7 лет. Пока специалисты спорили, как ее лучше сделать, другие модели модернизировались и набирали обороты. В настоящее время модель OSI не используют. Она применяется только в качестве обучения сетям. Мое личное мнение, что модель OSI должен знать каждый уважающий себя админ как таблицу умножения. Хоть ее и не применяют в том виде, в каком она есть, принципы работы у всех моделей схожи с ней.

Состоит она из 7 уровней и каждый уровень выполняет определенную ему роль и задачи. Разберем, что делает каждый уровень снизу вверх:

1) Физический уровень (Physical Layer): определяет метод передачи данных, какая среда используется (передача электрических сигналов, световых импульсов или радиоэфир), уровень напряжения, метод кодирования двоичных сигналов.

2) Канальный уровень (Data Link Layer): он берет на себя задачу адресации в пределах локальной сети, обнаруживает ошибки, проверяет целостность данных. Если слышали про MAC-адреса и протокол «Ethernet», то они располагаются на этом уровне.

3) Сетевой уровень (Network Layer): этот уровень берет на себя объединения участков сети и выбор оптимального пути (т.е. маршрутизация). Каждое сетевое устройство должно иметь уникальный сетевой адрес в сети. Думаю, многие слышали про протоколы IPv4 и IPv6. Эти протоколы работают на данном уровне.

4) Транспортный уровень (Transport Layer): Этот уровень берет на себя функцию транспорта. К примеру, когда вы скачиваете файл с Интернета, файл в виде сегментов отправляется на Ваш компьютер. Также здесь вводятся понятия портов, которые нужны для указания назначения к конкретной службе. На этом уровне работают протоколы TCP (с установлением соединения) и UDP (без установления соединения).

5) Сеансовый уровень (Session Layer): Роль этого уровня в установлении, управлении и разрыве соединения между двумя хостами. К примеру, когда открываете страницу на веб-сервере, то Вы не единственный посетитель на нем. И вот для того, чтобы поддерживать сеансы со всеми пользователями, нужен сеансовый уровень.

6) Уровень представления (Presentation Layer): Он структурирует информацию в читабельный вид для прикладного уровня. Например, многие компьютеры используют таблицу кодировки ASCII для вывода текстовой информации или формат jpeg для вывода графического изображения.

7) Прикладной уровень (Application Layer): Наверное, это самый понятный для всех уровень. Как раз на этом уроне работают привычные для нас приложения — e-mail, браузеры по протоколу HTTP, FTP и остальное.

Самое главное помнить, что нельзя перескакивать с уровня на уровень (Например, с прикладного на канальный, или с физического на транспортный). Весь путь должен проходить строго с верхнего на нижний и с нижнего на верхний. Такие процессы получили название инкапсуляция (с верхнего на нижний) и деинкапсуляция (с нижнего на верхний). Также стоит упомянуть, что на каждом уровне передаваемая информация называется по-разному.

На прикладном, представления и сеансовым уровнях, передаваемая информация обозначается как PDU (Protocol Data Units). На русском еще называют блоки данных, хотя в моем круге их называют просто данные).

Информацию транспортного уровня называют сегментами. Хотя понятие сегменты, применимо только для протокола TCP. Для протокола UDP используется понятие — датаграмма. Но, как правило, на это различие закрывают глаза.
На сетевом уровне называют IP пакеты или просто пакеты.

И на канальном уровне — кадры. С одной стороны это все терминология и она не играет важной роли в том, как вы будете называть передаваемые данные, но для экзамена эти понятия лучше знать. Итак, приведу свой любимый пример, который помог мне, в мое время, разобраться с процессом инкапсуляции и деинкапусуляции:

1) Представим ситуацию, что вы сидите у себя дома за компьютером, а в соседней комнате у вас свой локальный веб-сервер. И вот вам понадобилось скачать файл с него. Вы набираете адрес страницы вашего сайта. Сейчас вы используете протокол HTTP, которые работает на прикладном уровне. Данные упаковываются и спускаются на уровень ниже.

2) Полученные данные прибегают на уровень представления. Здесь эти данные структурируются и приводятся в формат, который сможет быть прочитан на сервере. Запаковывается и спускается ниже.

3) На этом уровне создается сессия между компьютером и сервером.

4) Так как это веб сервер и требуется надежное установление соединения и контроль за принятыми данными, используется протокол TCP. Здесь мы указываем порт, на который будем стучаться и порт источника, чтобы сервер знал, куда отправлять ответ. Это нужно для того, чтобы сервер понял, что мы хотим попасть на веб-сервер (стандартно — это 80 порт), а не на почтовый сервер. Упаковываем и спускаем дальше.

5) Здесь мы должны указать, на какой адрес отправлять пакет. Соответственно, указываем адрес назначения (пусть адрес сервера будет 192.168.1.2) и адрес источника (адрес компьютера 192.168.1.1). Заворачиваем и спускаем дальше.

6) IP пакет спускается вниз и тут вступает в работу канальный уровень. Он добавляет физические адреса источника и назначения, о которых подробно будет расписано в последующей статье. Так как у нас компьютер и сервер в локальной среде, то адресом источника будет являться MAC-адрес компьютера, а адресом назначения MAC-адрес сервера (если бы компьютер и сервер находились в разных сетях, то адресация работала по-другому). Если на верхних уровнях каждый раз добавлялся заголовок, то здесь еще добавляется концевик, который указывает на конец кадра и готовность всех собранных данных к отправке.

7) И уже физический уровень конвертирует полученное в биты и при помощи электрических сигналов (если это витая пара), отправляет на сервер.

Процесс деинкапсуляции аналогичен, но с обратной последовательностью:

1) На физическом уровне принимаются электрические сигналы и конвертируются в понятную битовую последовательность для канального уровня.

2) На канальном уровне проверяется MAC-адрес назначения (ему ли это адресовано). Если да, то проверяется кадр на целостность и отсутствие ошибок, если все прекрасно и данные целы, он передает их вышестоящему уровню.

3) На сетевом уровне проверяется IP адрес назначения. И если он верен, данные поднимаются выше. Не стоит сейчас вдаваться в подробности, почему у нас адресация на канальном и сетевом уровне. Это тема требует особого внимания, и я подробно объясню их различие позже. Главное сейчас понять, как данные упаковываются и распаковываются.

4) На транспортном уровне проверяется порт назначения (не адрес). И по номеру порта, выясняется какому приложению или сервису адресованы данные. У нас это веб-сервер и номер порта — 80.

5) На этом уровне происходит установление сеанса между компьютером и сервером.

6) Уровень представления видит, как все должно быть структурировано и приводит информацию в читабельный вид.

7) И на этом уровне приложения или сервисы понимают, что надо выполнить.

Много было написано про модель OSI. Хотя я постарался быть максимально краток и осветить самое важное. На самом деле про эту модель в Интернете и в книгах написано очень много и подробно, но для новичков и готовящихся к CCNA, этого достаточно. Из вопросов на экзамене по данной модели может быть 2 вопроса. Это правильно расположить уровни и на каком уровне работает определенный протокол.

Как было написано выше, модель OSI в наше время не используется. Пока разрабатывалась эта модель, все большую популярность получал стек протоколов TCP/IP. Он был значительно проще и завоевал быструю популярность.
Вот так этот стек выглядит:


Как видно, он отличается от OSI и даже сменил название некоторых уровней. По сути, принцип у него тот же, что и у OSI. Но только три верхних уровня OSI: прикладной, представления и сеансовый объединены у TCP/IP в один, под названием прикладной. Сетевой уровень сменил название и называется — Интернет. Транспортный остался таким же и с тем же названием. А два нижних уровня OSI: канальный и физический объединены у TCP/IP в один с названием — уровень сетевого доступа. Стек TCP/IP в некоторых источниках обозначают еще как модель DoD (Department of Defence). Как говорит википедия, была разработана Министерством обороны США. Этот вопрос встретился мне на экзамене и до этого я про нее ничего не слышал. Соответственно вопрос: «Как называется сетевой уровень в модели DoD?», ввел меня в ступор. Поэтому знать это полезно.

Было еще несколько сетевых моделей, которые, какое то время держались. Это был стек протоколов IPX/SPX. Использовался с середины 80-х годов и продержался до конца 90-х, где его вытеснила TCP/IP. Был реализован компанией Novell и являлся модернизированной версией стека протоколов Xerox Network Services компании Xerox. Использовался в локальных сетях долгое время. Впервые IPX/SPX я увидел в игре «Казаки». При выборе сетевой игры, там предлагалось несколько стеков на выбор. И хоть выпуск этой игры был, где то в 2001 году, это говорило о том, что IPX/SPX еще встречался в локальных сетях.

Еще один стек, который стоит упомянуть — это AppleTalk. Как ясно из названия, был придуман компанией Apple. Создан был в том же году, в котором состоялся релиз модели OSI, то есть в 1984 году. Продержался он совсем недолго и Apple решила использовать вместо него TCP/IP.

Также хочу подчеркнуть одну важную вещь. Token Ring и FDDI — не сетевые модели! Token Ring — это протокол канального уровня, а FDDI это стандарт передачи данных, который как раз основывается на протоколе Token Ring. Это не самая важная информация, так как эти понятия сейчас не встретишь. Но главное помнить о том, что это не сетевые модели.

Вот и подошла к концу статья по первой теме. Хоть и поверхностно, но было рассмотрено много понятий. Самые ключевые будут разобраны подробнее в следующих статьях. Надеюсь теперь сети перестанут казаться чем то невозможным и страшным, а читать умные книги будет легче). Если я что-то забыл упомянуть, возникли дополнительные вопросы или у кого есть, что дополнить к этой статье, оставляйте комментарии, либо спрашивайте лично. Спасибо за прочтение. Буду готовить следующую тему.

Сетевые Устройства

Здравствуйте, уважаемые посетители сайта okITgo.ru! На рисунке показаны элементы и устройства сети, включая оборудование, проводники и службы, связанные между собой посредством правил, которые работают сообща для передачи сообщений. Здесь слово сообщения используется в качестве термина, заключающего в себе веб страницы, электронную почту, мгновенные сообщения, телефонные звонки и другие формы коммуникации, предоставляемые Интернетом.

В этой статье Вы узнаете о разнообразии сообщений, устройств, проводников и служб, которые позволяют нам обмениваться такими сообщениями. Также я расскажу о правилах и протоколах, которые связывают эти сетевые элементы вместе.


Обозначения Сетевых Устройств, Соединений и Других Элементов Сети

Существует множество сетевых устройств. Сети удобно изображать графически и на рисунке ниже показаны стандартные обозначения, которые обычно используются для представления сетевых устройств. Слева показаны некоторые общие устройства, которые являются источниками (отправителями) сообщений, составляющих наше общение. Сюда входят различные типы компьютеров (показаны обозначения персональных компьютеров (PC) и лэптопов), серверы и IP телефоны. В локальных сетях (LAN) эти устройства обычно соединяются с помощью LAN соединений (проводных или безпроводных).

Справа изображены некоторые из наиболее общих промежуточных устройств, используемых для передачи и управления сообщениями по сети, а также другие сетевые обозначения. На рисунке показаны общие символы для:

  • Коммутатор (Switch) – самое распространенное устройство для соединения в локальных сетях
  • Брандмауэр (Firewall) – обеспечивает сетевую безопаность
  • Маршрутизатор (Router) – помогает направлять сообщения, когда они путешествуют по сети
  • Беспроводной Маршрутизатор (Wireless Router) – специальный тип маршрутизатора, часто используемый в домашних сетях
  • Облако – используется для обозначения группы сетевых устройств, детальное изображение которых не является важным для конкретной сетевой схемы
  • Последовательное Соединение (Serial Link) – одна из форм WAN соединения, отображаемая в виде молнии

Соединения Сетевых Устройств

Для работы сети, устройства должны быть соединены между собой. Сетевые соединения могут быть проводными или беспроводными. В проводных соединениях используется либо медный проводник, который передает электрические сигналы, либо оптическое волокно, передающие световые импульсы. В беспроводных соединениях передающей средой является атмосфера Земли или космос, а сигналами являются сверхвысокочастотные волны. В качестве примеров медного проводника можно привести кабели, такие как витая телефонная пара, коаксиальный кабель, или наиболее распространенный кабель – Неэкранированная Витая Пара Категории 5 или (UTP) кабель. Оптические волокна, тонкие трубки из стекла или пластмассы, проводящие световые импульсы, – это еще один тип проводного соединения. Примеры беспроводных соединений включают беспроводное домашнее соединение между беспроводным маршрутизатором и компьютером с беспроводной сетевой картой, беспроводное соединение между двумя станциями на земле или связь между устройствами на земле и спутниками. Как правило, путешествуя по Интернету, сообщение проходит через различные типы соединений.


Сетевые Службы и Протоколы

Люди часто пытаются отыскать способы, позволяющие посылать и получать разнообразные сообщения, используя компьютерные приложения; эти приложения требуют наличие служб, предоставляемых сетью. Некоторые из этих служб включают WWW (World Wide Web – Всемирная Паутина), электронную почту, мгновенные сообщения и IP Телефонию. Устройства, соединенные между собой проводными или беспроводными соединениями для обеспечения этих служб должны управляться определенными правилами, или протоколами. В таблице приведены некоторые распространенные службы и протоколы, с ними связанные.

СлужбаПротокол (“Правило”)
World Wide Web (www)HTTP
(Hypertext Transfer Protocol –
Протокол Передачи Гипертекста)
e-mailSMTP
(Simple Mail Transport Protocol – Простой Протокол Передачи Почты)
POP
(Post Office Protocol – Почтовый Протокол)
Мгновенные сообщения (Jabber; AIM)XMPP
(Extensible Messaging and Presence Protocol – Расширяемый Протокол Обмена Сообщениями и Информацией о Присутствии)
OSCAR
(Open System for Communication in Realtime – Открытая Система для Общения в Реальном времени)
IP ТелефонияSIP
(Session Initiation Protocol – Протокол Создания Сеанса)

Протоколы – это правила, которые используют сетевые устройства для коммуникации друг с другом. Промышленным стандартом в сетях сегодня является стек (набор) протоколов, называемый TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol – Протокол Управления Передачей/Интернет Протокол). TCP/IP используется в домашних и корпоративных сетях, а также является основным протоколом Интернета. Именно TCP/IP протоколы детально описывают механизмы форматирования, адресации и маршрутизации, которые гарантируют, что наши сообщения доставляются нужному получателю.


Сетевые Устройства и другие Элементы Сети

Итак, элементы сети – устройства, соединения и службы – связаны между собой и управляются правилами, необходимыми для доставки сообщений. Люди часто только представляют сети как некое абстрактное понятие. Мы создаем и посылаем текстовое сообщение и оно почти тут же появляется на устройстве назначения. Хотя мы и знаем, что между нашим устройством-отправителем и принимающим устройством существует нечто, называемое сетью, через которую путешествуют наши сообщения, мы редко задумываемся о всех частях и компонентах, которые составляют инфраструктуру сети.

Сообщения

В самом начале своего путешествия с нашего компьютера к пункту назначения, наше мгновенное сообщение конвертируется в формат, который может быть передан по сети. Все типы сообщений должны быть превращены в биты, двоичные закодированные сигналы, прежде чем сообщения будут посланы к адресатам. Не имеет значения, какой был формат исходного сообщения: текст, видео, голос или компьютерные данные. Как только наше мгновенное сообщение превращается в биты, оно готово к отправке в сеть для передачи к месту назначения.

Устройства

Чтобы понять всю сложность устройства взаимосвязанных сетей, составляющих Интернет, необходимо начать с азов. Возьмем к примеру отправку текстового сообщения с использованием программы обмена мгновенными сообщениями на компьютере. Когда мы думаем об использовании сетевых служб, мы обычно думаем об использовании компьютера для доступа к ним. Но компьютер представляет только один из типов устройств, которые могут посылать и принимать сообщения по сети. Многие другие типы устройств также могут быть подключены к сети и использовать сетевые службы. Среди этих устройств можно назвать телефоны, камеры, музыкальные системы, принтеры и игровые консоли.

В дополнение к компьютеру, существует множество других компонентов, делающих возможным передачу нашего мгновенного сообщения через километры проводников, подземных кабелей, радиоволны и спутниковые станции, которые могут встретиться на пути между источником и устройством назначения. Одним из ключевых компонентов в сети любого размера является маршрутизатор. Маршрутизатор соединяет две или более сетей, таких как домашняя сеть и Интернет, и переправляет информацию из одной сети в другую. Маршрутизаторы в сети работают для того, чтобы гарантировать, что сообщение идет к своему пункту назначения самым эффективным и быстрым способом.

Соединения

Чтобы послать наше мгновенное сообщение к месту назначения, компьютер должен быть подключен к проводной или беспроводной сети. Локальные сети могут быть установлены дома или на предприятии, где они позволяют компьютерам и другим устройствам обмениваться информацией друг с другом и использовать общее соединение к Интернету.

Беспроводные сети позволяют использовать сетевые устройства где угодно в офисе или дома, даже на улице. Вне офиса или дома беспроводные сети доступны в активных общественных местах, таких как кофе-лавки, предприятия, гостиницы, отели и аэропорты.

Многие установленные сети используют проводные соединения. Стандарт Ethernet является самой распространенной технологией создания проводных сетей на сегодняшний день. Проводники, называемые кабелями, соединяют компьютеры и другие устройства, составляющие сети. Проводные сети лучше всего подходят для перемещения большого количества данных на высоких скоростях, которые, например, требуются для поддержки мультимедиа профессионального качества.

Службы

Сетевые службы – это компьютерные программы, которые поддерживают человеческую сеть. Распределенные по устройствам в сети, эти службы позволяют работать онлайн инструментам общения, таким как e-mail, доски объявлений/обсуждений, чаты и мгновенные сообщения. В случае мгновенных сообщений, например, служба обмена мгновенными сообщениями предоставляется устройствами облака, которые должны быть доступны как отправителю, так и получателю.

Правила

Важным аспектом сетей, помимо устройств и средств соединений, являются правила, или протоколы. Эти правила представляют собой стандарты и протоколы, которые указывают, как сообщения посылаются, как они направляются через сеть, и как они интерпретируются устройствами назначения. Например, в случае программы обмена мгновенными сообщениями Jabber коммуникацией управляют протоколы XMPP, TCP и IP.

В следующий раз в рубрике по сетям я расскажу о развитии сетей и общемировых трендах этого развития. Спасибо за внимание! До новых встреч на страницах сайта okITgo.ru.

сетевых устройств Объяснение

Чтобы построить сильную сеть и защитить ее, вам необходимо понимать устройства, которые ее составляют.

Что такое сетевые устройства?

Сетевые устройства или сетевое оборудование - это физические устройства, которые необходимы для связи и взаимодействия между аппаратными средствами в компьютерной сети.

Типы сетевых устройств

Вот общий список сетевых устройств:

  • Концентратор
  • Коммутатор
  • Маршрутизатор
  • Мост
  • Шлюз
  • Модем
  • Повторитель
  • Точка доступа

Концентратор

Концентраторы подключения несколько компьютерных сетевых устройств вместе.Концентратор также действует как повторитель, поскольку он усиливает сигналы, которые ухудшаются после прохождения больших расстояний по соединительным кабелям. Концентратор является самым простым в семействе сетевых соединительных устройств, поскольку он соединяет компоненты локальной сети по идентичным протоколам.

Концентратор может использоваться как с цифровыми, так и с аналоговыми данными, при условии, что его настройки были настроены для подготовки к форматированию входящих данных. Например, если входящие данные представлены в цифровом формате, концентратор должен передавать их как пакеты; однако, если входящие данные являются аналоговыми, то концентратор передает их в виде сигнала.

Концентраторы не выполняют функции фильтрации пакетов или адресации; они просто отправляют пакеты данных на все подключенные устройства. Концентраторы работают на физическом уровне модели взаимодействия открытых систем (OSI). Существует два типа концентраторов: простые и многопортовые.

Коммутатор

Коммутаторы обычно играют более интеллектуальную роль, чем концентраторы. Коммутатор - это многопортовое устройство, которое повышает эффективность сети. Коммутатор поддерживает ограниченную информацию о маршрутизации узлов во внутренней сети и позволяет подключаться к таким системам, как концентраторы или маршрутизаторы.Нити локальных сетей обычно подключаются с помощью коммутаторов. Как правило, коммутаторы могут считывать аппаратные адреса входящих пакетов и передавать их в соответствующий пункт назначения.

Использование коммутаторов повышает эффективность сети через концентраторы или маршрутизаторы благодаря возможности виртуальных каналов. Коммутаторы также улучшают сетевую безопасность, потому что виртуальные каналы труднее исследовать с помощью сетевых мониторов. Вы можете думать о коммутаторе как о устройстве, которое обладает одними из лучших возможностей маршрутизаторов и концентраторов вместе взятых.Коммутатор может работать либо на канальном уровне, либо на сетевом уровне модели OSI. Многослойный коммутатор - это коммутатор, который может работать на обоих уровнях, что означает, что он может работать как коммутатор и маршрутизатор. Многоуровневый коммутатор - это высокопроизводительное устройство, поддерживающее те же протоколы маршрутизации, что и маршрутизаторы.

Коммутаторы могут подвергаться атакам распределенного отказа в обслуживании (DDoS); защита от наводнений используется для предотвращения остановки вредоносного трафика. Безопасность порта коммутатора важна, поэтому обязательно защитите коммутаторы: отключите все неиспользуемые порты и используйте отслеживание DHCP, проверку ARP и фильтрацию MAC-адресов.Маршрутизатор

Маршрутизатор

Маршрутизаторы

помогают передавать пакеты по назначению, прокладывая маршрут через море взаимосвязанных сетевых устройств с использованием различных сетевых топологий. Маршрутизаторы являются интеллектуальными устройствами и хранят информацию о сетях, к которым они подключены. Большинство маршрутизаторов можно настроить для работы в качестве межсетевых экранов с фильтрацией пакетов и использования списков контроля доступа (ACL). Маршрутизаторы в сочетании с канальным сервисным блоком / сервисным блоком данных (CSU / DSU) также используются для перевода из фреймов локальной сети в фрейм глобальной сети.Это необходимо, потому что локальные и глобальные сети используют разные сетевые протоколы. Такие маршрутизаторы известны как пограничные маршрутизаторы. Они служат внешним подключением локальной сети к глобальной сети и работают на границе вашей сети.

Маршрутизатор

также используется для разделения внутренних сетей на две или более подсетей. Маршрутизаторы также могут быть подключены внутри к другим маршрутизаторам, создавая зоны, которые работают независимо. Маршрутизаторы устанавливают связь, поддерживая таблицы о местах назначения и локальных соединениях.Маршрутизатор содержит информацию о подключенных к нему системах и о том, куда отправлять запросы, если место назначения неизвестно. Маршрутизаторы обычно передают информацию о маршрутизации и другую информацию, используя один из трех стандартных протоколов: протокол информации о маршрутизации (RIP), протокол пограничных шлюзов (BGP) или открытый кратчайший путь первым (OSPF).

Маршрутизаторы

- ваша первая линия защиты, и они должны быть настроены на пропуск только трафика, разрешенного сетевыми администраторами. Сами маршруты могут быть настроены как статические или динамические.Если они статичны, их можно настроить только вручную и оставить до тех пор, пока они не будут изменены. Если они динамичны, они узнают о других маршрутизаторах вокруг себя и используют информацию об этих маршрутизаторах для построения своих таблиц маршрутизации.

Маршрутизаторы

- это устройства общего назначения, которые соединяют две или более гетерогенные сети. Они обычно предназначены для компьютеров специального назначения, с отдельными сетевыми интерфейсами ввода и вывода для каждой подключенной сети. Поскольку маршрутизаторы и шлюзы являются основой больших компьютерных сетей, таких как Интернет, они обладают специальными функциями, которые дают им гибкость и возможность справляться с различными схемами сетевой адресации и размерами кадров за счет сегментации больших пакетов на меньшие размеры, которые соответствуют новой сети. составные части.Каждый интерфейс маршрутизатора имеет свой собственный модуль протокола разрешения адресов (ARP), свой собственный адрес локальной сети (адрес сетевой карты) и свой собственный адрес интернет-протокола (IP). Маршрутизатор с помощью таблицы маршрутизации знает, какие маршруты может пройти пакет от источника к месту назначения. Таблица маршрутизации, как в мосте и коммутаторе, растет динамически. После получения пакета маршрутизатор удаляет заголовки пакетов и трейлеры и анализирует заголовок IP, определяя адреса источника и назначения, а также тип данных и отмечая время прибытия.Он также обновляет таблицу маршрутизаторов новыми адресами, которых еще нет в таблице. Заголовок IP и информация о времени прибытия заносятся в таблицу маршрутизации. Маршрутизаторы обычно работают на сетевом уровне модели OSI.

Мост

Мосты используются для соединения двух или более хостов или сегментов сети. Основная роль мостов в сетевой архитектуре - хранение и пересылка кадров между различными сегментами, которые соединяет мост. Они используют аппаратные адреса управления доступом к среде (MAC) для передачи кадров.Просматривая MAC-адрес устройств, подключенных к каждому сегменту, мосты могут пересылать данные или блокировать их пересечение. Мосты также можно использовать для соединения двух физических локальных сетей в большую логическую локальную сеть.

Мосты работают только на физическом уровне и канальном уровне модели OSI. Мосты используются для разделения больших сетей на более мелкие секции, располагаясь между двумя физическими сегментами сети и управляя потоком данных между ними.

Мосты во многом похожи на концентраторы, включая тот факт, что они соединяют компоненты локальной сети с идентичными протоколами.Однако мосты фильтруют входящие пакеты данных, известные как кадры, по адресам перед их пересылкой. Поскольку он фильтрует пакеты данных, мост не вносит изменений в формат или содержимое входящих данных. Мост фильтрует и передает кадры в сети с помощью динамической таблицы мостов. Таблица мостов, которая изначально пуста, содержит адреса LAN для каждого компьютера в LAN и адреса каждого интерфейса моста, который соединяет LAN с другими LAN. Мосты, как и концентраторы, могут быть простыми или несколькими.

Мосты в основном потеряли популярность в последние годы и были заменены коммутаторами, которые предлагают больше функциональности. Фактически, коммутаторы иногда называют «многопортовыми мостами» из-за того, как они работают.

Шлюз

Шлюзы

обычно работают на уровнях транспорта и сеанса модели OSI. На транспортном уровне и выше существует множество протоколов и стандартов от разных поставщиков; шлюзы используются для борьбы с ними. Шлюзы обеспечивают трансляцию между сетевыми технологиями, такими как взаимодействие открытых систем (OSI) и протокол управления передачей / Интернет-протокол (TCP / IP).Из-за этого шлюзы соединяют две или более автономных сетей, каждая из которых имеет свои собственные алгоритмы маршрутизации, протоколы, топологию, службу доменных имен, а также процедуры и политики сетевого администрирования.

Шлюзы

выполняют все функции маршрутизаторов и многое другое. Фактически, маршрутизатор с дополнительными функциями трансляции является шлюзом. Функция, которая выполняет преобразование между различными сетевыми технологиями, называется конвертером протокола.

Модем

Модемы (модуляторы-демодуляторы) используются для передачи цифровых сигналов по аналоговым телефонным линиям.Таким образом, цифровые сигналы преобразуются модемом в аналоговые сигналы разных частот и передаются на модем в месте приема. Принимающий модем выполняет обратное преобразование и обеспечивает цифровой вывод на устройство, подключенное к модему, обычно к компьютеру. Цифровые данные обычно передаются на модем или с него по последовательной линии через интерфейс промышленного стандарта RS-232. Многие телефонные компании предлагают услуги DSL, и многие кабельные операторы используют модемы в качестве оконечных терминалов для идентификации и распознавания домашних и личных пользователей.Модемы работают как на физическом, так и на канальном уровнях.

Ретранслятор

Ретранслятор - это электронное устройство, которое усиливает принимаемый им сигнал. Вы можете думать о ретрансляторе как о устройстве, которое принимает сигнал и ретранслирует его с более высоким уровнем или большей мощностью, чтобы сигнал мог охватывать большие расстояния, более 100 метров для стандартных кабелей ЛВС. Репитеры работают на физическом уровне.

Точка доступа

Хотя технически точка доступа (AP) может использовать проводное или беспроводное соединение, обычно это беспроводное устройство.Точка доступа работает на втором уровне OSI, уровне канала передачи данных, и может работать как мост, соединяющий стандартную проводную сеть с беспроводными устройствами, или как маршрутизатор, передающий передачи данных от одной точки доступа к другой.

Точки беспроводного доступа (WAP) состоят из устройства передатчика и приемника (приемопередатчика), используемого для создания беспроводной локальной сети (WLAN). Точки доступа обычно представляют собой отдельные сетевые устройства со встроенной антенной, передатчиком и адаптером. Точки доступа используют режим сети беспроводной инфраструктуры для обеспечения точки соединения между беспроводными локальными сетями и проводной локальной сетью Ethernet.У них также есть несколько портов, что дает вам возможность расширить сеть для поддержки дополнительных клиентов. В зависимости от размера сети для обеспечения полного покрытия может потребоваться одна или несколько точек доступа. Дополнительные точки доступа используются для предоставления доступа большему количеству беспроводных клиентов и расширения диапазона беспроводной сети. Каждая точка доступа ограничена диапазоном передачи - расстояние, на которое клиент может попасть от точки доступа и все же получить полезную скорость обработки сигналов и данных. Фактическое расстояние зависит от стандарта беспроводной связи, препятствий и условий окружающей среды между клиентом и точкой доступа.Точки доступа более высокого уровня имеют мощные антенны, что позволяет им расширять дальность действия беспроводного сигнала.

Точки доступа

также могут предоставлять множество портов, которые можно использовать для увеличения размера сети, возможностей брандмауэра и службы протокола динамической конфигурации хоста (DHCP). Таким образом, мы получаем AP, являющиеся коммутатором, DHCP-сервером, маршрутизатором и брандмауэром.

Для подключения к беспроводной точке доступа необходимо имя идентификатора набора служб (SSID). Беспроводные сети 802.11 используют SSID для идентификации всех систем, принадлежащих к одной сети, и клиентские станции должны быть настроены с SSID для аутентификации на AP.AP может транслировать SSID, позволяя всем беспроводным клиентам в области видеть SSID AP. Однако по соображениям безопасности точки доступа можно настроить так, чтобы они не передавали SSID, а это означает, что администратору необходимо предоставить клиентским системам SSID, а не разрешать его автоматическое обнаружение. Беспроводные устройства поставляются с SSID по умолчанию, настройками безопасности, каналами, паролями и именами пользователей. В целях безопасности настоятельно рекомендуется изменить эти настройки по умолчанию как можно скорее, поскольку на многих интернет-сайтах перечислены стандартные настройки, используемые производителями.

Точки доступа могут быть толстыми или тонкими. Жирные точки доступа, которые иногда называют автономными точками доступа, необходимо настроить вручную с настройками сети и безопасности; тогда они, по сути, остаются одни, чтобы обслуживать клиентов, пока они больше не могут функционировать. Тонкие точки доступа позволяют удаленную настройку с использованием контроллера. Поскольку тонкие клиенты не нуждаются в ручной настройке, их можно легко перенастроить и контролировать. Точки доступа также могут быть на базе контроллера или автономными.

Заключение

Твердое понимание типов доступных сетевых устройств может помочь вам спроектировать и построить безопасную сеть, которая хорошо послужит вашей организации.Однако, чтобы обеспечить постоянную безопасность и доступность вашей сети, вы должны тщательно отслеживать сетевые устройства и активность вокруг них, чтобы вы могли быстро выявлять проблемы с оборудованием, проблемы конфигурации и атаки.

.

Что такое сетевые устройства и что они делают?

Когда вы садитесь, чтобы что-то сделать на своем компьютере, вы, возможно, этого не понимаете, но вы полагаетесь на информацию, интернет-браузер, чтобы получать информацию, делать покупки или отправлять электронные письма.

Вы также полагаетесь на наличие IP-адреса, который распознает ваш компьютер, а также на надежную сеть, к которой вы подключены, и которая может соединяться со всеми остальными. И это то, что делает возможным «подключение».

Сети - это больше, чем компьютеры и проводка.Также должны быть специальные устройства - специализированные аппаратные средства - которые обрабатывают электрические / цифровые соединения и эффективно выполняют свои уникальные функции.

Небольшой сетевой фон.

Большинство сетей являются небольшими (например, небольшой офис или дом), и даже большие сети часто делятся на более мелкие сегменты. Этот меньший сегмент отделен от большой сети устройством, которое может фильтровать данные и помогает сети быть более эффективной.

Эти устройства, которые фильтруют трафик, называются устройствами подключения, и есть несколько различных типов:

Вот за что эти устройства связи, работая вместе, несут основную ответственность:

  • Контроль трафика.Большие сети нуждаются в способе фильтрации и изоляции трафика данных.
  • Связь. Эти устройства могут подключаться к различным типам сетей с использованием различных типов сетевых протоколов.
  • Иерархическая адресация. Сегментация сети с помощью устройств связи предоставляет реальный (физический) пример доставки фактических данных в нужное место назначения с помощью идентификатора сети IP-адреса и идентификатора хоста.

Вот краткое описание этих различных устройств:

Мост

Определение: устройство связи, которое пересылает данные на основе физического адреса.

С точки зрения сети, мост фильтрует и пересылает пакеты по физическому адресу. Мосты работают на уровне доступа к сети в стеке протоколов TCP / IP.

Hub

Определение: устройство подключения, к которому подключены сетевые кабели для формирования сегмента сети. Концентраторы обычно не фильтруют данные, а вместо этого повторно передают входящие пакеты данных или кадры всем частям.

Сегодня почти все сети используют центральный концентратор или коммутатор, к которому подключаются компьютеры в сети.В сети-концентраторе каждый компьютер подключен к концентратору через одну линию. Это делает добавление хоста в сеть или удаление его простой задачей.

Switch

Определение: Коммутатор знает адреса, связанные с каждым из его портов, и перенаправляет каждый входящий кадр данных на правильный порт. Коммутаторы могут основывать решения о пересылке на рекомендациях, которые приведены в заголовках протоколов TCP / IP.

Упрощенный коммутатор - более разумная версия концентратора.На коммутаторе, как и в концентраторе, каждый компьютер подключен через одну линию. Тем не менее, коммутатор более сообразителен, когда отправляет данные, поступающие через один из его портов.

Маршрутизатор

Определено: устройство связи, которое фильтрует и пересылает данные на основе логического адреса. В случае сетей TCP / IP это будет IP-адрес.

Маршрутизаторы

являются неотъемлемой частью любой крупной сети TCP / IP. Фактически, без развития сетевых маршрутизаторов и протоколов маршрутизации TCP / IP, Интернет (самая большая сеть в мире) не стал бы таким обширным.Маршрутизаторы играют важную роль в управлении трафиком и поддержании эффективности сети.

Безупречная, невероятная эффективность.

Работая независимо друг от друга и работая вместе, устройства связи выполняют замечательную работу по обработке ваших конкретных интернет-запросов ... одновременно с миллионами других, обрабатываемых каждую секунду во всем мире.

Таким образом, где бы вы ни находились и какой бы компьютер вы ни использовали, вы можете положиться на сетевое оборудование, которое поможет вам справиться с миром.

Статьи по теме

,
10 различных типов компьютерных сетей в современном мире

Компьютерные сети постоянно меняют наш образ жизни и работают в 21 веке. Это связано с тем, что практически все вычислительные операции или обмен информацией, которые мы делаем сегодня, зависят от той или иной формы сети.

Интернет является очень хорошим примером компьютерной сети, которая позволяет пользователям получать информацию из любой части мира с помощью устройства с доступом в Интернет.

В зависимости от типа связи, которую вы хотите установить, сетевое устройство, такое как маршрутизатор или коммутатор, часто используется при проектировании компьютерной сети.

Существует несколько типов компьютерных сетей, которые можно использовать для передачи данных и обмена информацией. Давайте взглянем на наиболее популярные типы сетей, доступные сегодня.

1) Персональная сеть (PAN)

Персональная сеть или PAN существует довольно давно, и этот тип сети ориентирован на рабочее пространство человека. Персональная сеть обеспечивает передачу данных внутри устройств, таких как планшеты, персональные цифровые помощники, смартфоны и компьютеры.Обратите внимание, что одиночные пользователи в большинстве случаев используют этот тип сети. Люди часто используют эти типы сетей в ситуациях, когда им необходимо подключить носимый или мобильный девич

.
компьютерных сетевых устройств, объясненных с помощью функции

В этом руководстве подробно объясняются функции наиболее распространенных и основных сетевых устройств (таких как концентратор, коммутатор, маршрутизатор, мост, модем, сетевая карта, прокси-сервер и шлюз).

Сетевая интерфейсная карта (NIC)

В списке сетевых устройств NIC стоит на первом месте. Без этого устройства невозможно установить сеть. Это также известно как карта сетевого адаптера, карта Ethernet и карта LAN.Сетевая карта позволяет сетевому устройству связываться с другим сетевым устройством.

NIC преобразует пакеты данных между двумя разными технологиями передачи данных. ПК использует технологию параллельной передачи данных для передачи данных между его внутренними частями, а носитель, обеспечивающий связь между различными ПК, использует технологию последовательной передачи данных.

NIC преобразует параллельный поток данных в поток последовательных данных, а поток последовательных данных в параллельный поток данных.

Обычно все современные ПК имеют встроенные сетевые платы в материнские платы. Если требуются дополнительные сетевые карты, они также доступны отдельно как дополнительные устройства.

Для настольных или серверных систем они доступны в виде адаптера, который можно подключить к доступным слотам материнской платы. Для ноутбуков или других небольших устройств они доступны в форме карты PCMCIA (Международная ассоциация карт памяти персональных компьютеров), которую можно вставить в слот PCMCIA.

Типы сетевых карт

Существуют два типа сетевых карт.

Специфичные для носителей : - Сетевая карта используется в соответствии с типом носителя. Различные типы сетевых карт используются для подключения различных типов носителей. Чтобы подключить определенный тип носителя, мы должны использовать сетевую карту, специально предназначенную для этого типа носителя.

Специфическая схема сети : - Для конкретной конструкции сети требуется определенная карта локальной сети. Например, FDDI, Token Ring и Ethernet имеют свой собственный тип плат NIC.Они не могут использовать другие типы сетевых карт.

На следующем рисунке показаны некоторые распространенные типы сетевых карт.

Hub

Hub - это централизованное устройство, которое соединяет несколько устройств в одной локальной сети. Когда концентратор получает сигналы данных от подключенного устройства на любом из своих портов, кроме этого порта, он направляет эти сигналы на все остальные подключенные устройства с оставшихся портов. Обычно концентратор имеет один или несколько портов восходящей линии связи, которые используются для подключения его к другому концентратору.

Существует два типа хабов.

Passive Hub : - Он пересылает сигналы данных в том же формате, в котором он их получает. Это никак не меняет сигнал данных.

Active Hub : - Он также работает как пассивный Hub. Но прежде чем пересылать сигналы данных, он усиливает их. Благодаря этой добавленной функции активный концентратор также известен как ретранслятор.

Концентраторы

больше не используются в компьютерных сетях.

MAU и патч-панель

MAU и Patch Panel выглядят как Hub, но они разные. MAU (Multi Access Unit) является родственным узлом для сети Token Ring. Различия между Hub и MAU следующие: -

    Концентратор
  • используется для сети Ethernet, а MAU - для сети Token Ring.
  • Hub создает логически звездную топологию, в то время как MAU создает логически кольцевую топологию.

Патч-панель используется для систематической организации кабелей UTP.Это не вмешивается в сигналы данных.

Мост

Мост

используется для разделения большой сети на более мелкие сегменты. Основные функции моста следующие: -

  • Разбиение большой сети на более мелкие сегменты.
  • Подключение разных типов носителей. Например, соединяет UTP с оптоволоконным кабелем.
  • Подключение разных сетевых архитектур. Например, соединяет Ethernet с Token Ring.

Мост может соединять два разных типа среды или сетевую архитектуру, но он не может соединять два разных типа протокола сетевого уровня, таких как TCP / IP или IPX.Мост требует одинакового протокола сетевого уровня во всех сегментах.

Существует три типа моста: -

Локальный мост : - Этот мост напрямую соединяет два сегмента локальной сети. В реализации Ethernet он известен как прозрачный мост. В сети Token Ring он называется мостом с маршрутизацией от источника.

Удаленный мост : - Этот мост соединяется с другим мостом через канал глобальной сети.

Беспроводной мост : - Этот мост соединяется с другим мостом без использования проводов.Он использует радиосигналы для подключения.

В сетевых моделях уровней OSI / TCP-IP функциональные возможности мостов определяются на физическом уровне и канальном уровне.

Как и Hubs, Bridge больше не используется в компьютерной сети. Мосты были заменены коммутаторами.

Switch

Как и концентратор и мост, коммутатор также используется для соединения нескольких устройств в сегменте локальной сети. По сути, Switch - это обновленная версия Bridge.Помимо обеспечения всех функций Bridge, он также предлагает несколько дополнительных функций.

Самым большим преимуществом коммутатора является то, что он принимает решения о коммутации на аппаратном уровне, используя специализированные интегральные схемы (ASIC).

В отличие от универсальных процессоров, которые мы используем в нашем ПК, ASIC - это специализированные процессоры, созданные только для выполнения очень небольшого числа конкретных задач. Обычно ASIC в коммутаторах имеют единственную задачу - переключение кадров как можно быстрее.

ASIC оккупированный коммутатор выполняет эту задачу невероятно быстро. Например, коммутатор Catalyst 2960 начального уровня может обрабатывать 2,7 миллиона кадров в секунду.

Модем

Проще говоря, модем - это устройство, которое используется для подключения к Интернету. Технически, это устройство, которое позволяет передавать цифровые данные по телекоммуникационным линиям.

Компания Telco использует технологию передачи данных, совершенно отличную от технологии, которую ПК использует для передачи данных.Модем понимает обе технологии. Это меняет технологию, которую использует ПК, на технологию, которую понимает компания Telco.

Обеспечивает связь между ПК (известным как устройство DTE) и офисом телекоммуникационной компании (известным как устройство DCE).

На следующем рисунке показаны некоторые распространенные типы модемов.

Шлюз

Шлюз

используется для пересылки пакетов, которые генерируются из локального хоста или сети и предназначены для удаленной сети.Если пакет данных не находит свой адрес назначения в локальной сети, то ему требуется помощь шлюзового устройства для поиска адреса назначения в удаленной сети. Устройство шлюза знает путь к удаленному адресу назначения. Если требуется, он также изменяет инкапсуляцию пакета, чтобы он мог путешествовать по другим сетям, чтобы получить адрес назначения.

Примеры ворот

Email Gateway : - Переводит электронную почту SMTP в стандарт X.400 формат перед пересылкой.

GSNW Gateway : - Позволяет клиентам Windows получать доступ к ресурсам с сервера NetWare.

PAD Gateway : - Обеспечивает связь между сетью LAN и сетью X.25.

Маршрутизатор

Маршрутизатор соединяет различные сегменты сети. Он переключает пакеты данных между теми сетями, которые либо расположены в разных логических сегментах, либо построены с использованием разных протоколов сетевого уровня.

Когда маршрутизатор получает пакет данных на любом из его интерфейсов, он проверяет адрес назначения этого пакета и на основе этого адреса назначения пересылает этот пакет данных с интерфейса, который связан с адресом назначения.

Для пересылки пакета данных к месту назначения маршрутизатор ведет учет подключенных сетей. Эти записи хранятся в таблице базы данных, известной как таблица маршрутизации. Таблица маршрутизации может быть построена статически или динамически.

В основном используются маршрутизаторы: -

  • Для подключения разных сегментов сети.
  • Для подключения различных сетевых протоколов, таких как IP и IPX.
  • Для соединения нескольких небольших сетей в большую сеть (известную как Internetwork)
  • Чтобы разбить большую сеть на более мелкие сети (известные как подсети.Обычно создается для улучшения производительности или управляемости.)
  • Для подключения двух разных типов носителей, таких как UTP и оптоволокно.
  • Для подключения двух разных сетевых архитектур, таких как Token Ring и Ethernet.
  • Для подключения локальной сети к офису компании Telco (известной как устройство DTE).
  • Для доступа к службам DSL (известным как DSL Router).

Прокси

Прокси-сервер

используется для скрытия внутренней сети от внешнего мира.Это может быть специальное устройство или прикладное программное обеспечение. Как только он настроен, все коммуникации проходят через него. Поскольку внешние устройства не могут получить доступ к внутренним устройствам напрямую, они не могут вмешиваться во внутренние устройства.

Приемопередатчик

Приемопередатчик - это небольшое устройство, которое может принимать и отправлять сигналы обоих типов; аналоговый и цифровой. Обычно он встроен в сетевую карту. Но это также доступно как отдельное устройство.Он определяет тип сигнала от сетевого провода и соответствующим образом преобразует проходящий сигнал.

Например, к приемопередатчику прикреплено устройство, которое передает сигнал в цифровом виде. Теперь предположим, что это устройство связано с сетевым проводом, который использует аналоговую форму для передачи данных. В этом случае трансивер преобразует цифровые сигналы в аналоговые сигналы перед размещением их в сетевом проводе.

Вот и все для этого урока. Если вам нравится этот урок, не забудьте поделиться им с друзьями через вашу любимую социальную сеть.

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *