Каналы связи, топология и сетевое оборудование

Каналы связи

Существует два основных класса кабелей для соединения компьютеров в сеть. Это медные провода (copper) и оптоволокно (fiber). В свою очередь медные проводные линии подразделяются на коаксиальный кабель и витую пару (TP), которая в свою очередь может быть как экранированной (STP), так и неэкранированной (UTP).

Для беспроводного подключения компьютеров к сети используются радиоканалы (наземные или спутниковые). В качестве наземных беспроводных технологий в настоящее время наиболее часто используются технологии Bluetooth (связь на дистанциях до 10 метров), Wi-Fi (связь на дистанциях до 100 метров).и Wi-Мах (связь на дистанциях до 10 км).

Базовые сетевые топологии

Топология сети – это конфигурация графа, вершинам которого соответствуют узлы сети (компьютеры, или коммуникационное оборудование), а ребрам – физические или информационные связи между ними.

Принято выделять следующие три базовые топологии компьютерных сетей.

· “Звезда” (Star) - топология, в которой все компьютеры сети присоединены к ее центральному узлу.

· “Кольцо” (Ring) - топология компьютерной сети, в которой ее узлы подключены последовательно друг к другу, образуя замкнутый круг.

· “Общая шина” (Bus) - топология, которую можно рассматривать как частный случай разорванной в одном месте топологии ”Кольцо”.

Отметим, что на практике компьютерная сеть состоит из множества сетевых сегментов, которые могут сочетать все перечисленные ранее базовые топологии.

Физическая и логическая топологии

Следует иметь в виду, что физическую топологию сети определяет всего лишь схема соединения ее узлов каналами связи. Причем принципы организации и алгоритмы сетевого взаимодействия узлов в этой схеме не учитываются. При рассмотрении этих аспектов сетевого взаимодействия принято говорить о логической топологии сети.

Естественно, что логическая топология сети не всегда совпадает с ее физической топологией. Например, сеть с физической топологией “Звезда” может функционировать по принципу эстафетной передачи от узла к узлу особого маркера, разрешающего посылку данных. Таким образом логически данная сеть является сетью с топологией “Кольцо”, в которой, несмотря на то, что физическая передача маркера всегда идет через центр, логически разрешение на посылку данных передается “по кругу”.

Сетевое оборудование

Устройства, необходимые для построения и работы компьютерной сети, называются сетевым оборудованием. Это оборудование подразделяется на активное, которое обрабатывает передаваемый сигнал, и пассивное, которое его не обрабатывает. Примерами пассивного сетевого оборудования являются кабели, разъемы, повторители и концентраторы, а активного - сетевые карты, мосты, коммутаторы и маршрутизаторы.

Пассивное сетевое оборудование

Повторитель (Repeater) – это устройство имеет один входной сигнальный порт и один выходной. Он принимает слабый сигнал из одного канала связи, усиливает его, улучшает его форму и передает дальше в сеть по другому каналу.

Используют повторитель для увеличения длины линии между соседними компьютерами, объединяя при этом два физических сегмента сети в один. Очевидно, что с обеих его сторон (вход/ выход) должны применяться одинаковые соглашения и методы доступа. Но повторитель может быть использован и для перемещения сигнала из одной среды в другую, например, из кабеля – в радиоканал и наоборот.

Сетевой концентратор (Hub) - практически это многопортовый повторитель. Данное устройство должно передавать сигнал с любого из входных портов на все выходные порты.

Активное сетевое оборудование

Сетевая карта (плата или адаптер), NIC (Network Interface Card) – это устройство, которое устанавливается в компьютер для его сопряжения с сетью.

Коммутатор (Switch) – устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов локальной сети в пределах одного сегмента. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передает пакет только непосредственно узлу-получателю.

Мост (Bridge) – это устройство, предназначенное не только для объединения сегментов одной сети, но и для локализации передаваемого трафика. Т.е. мост должен передать данные из одного сегмента сети в другой, только если это необходимо. Для выполнения этой дополнительной функции мост должен анализировать адреса отправителей и получателей пакетов и накапливать эту информацию в специальной таблице маршрутов.

Маршрутизатор (Router) используется для объединения нескольких локальных сетей и имеет дополнительные функции. Термин brouter (bridge-router) обозначает устройство, объединяющее функции моста и маршрутизатора.

Шлюз (Gateway) выполняет все перечисленные функции и кроме этого – выполняет преобразование протоколов и полос пропускания сигналов. Это мощный преобразователь для создания связей между совершенно разными сетями, с разными архитектурами и протоколами, способами сжатия и передачи данных.

Дата добавления: 2015-11-13