3.2.3 Сетевые устройства

iDevice ikoon 3.2.3 Сетевые устройства

При объединении большого числа рабочих станций наиболее целесообразным является создание в отдельных местах локальных сетей, которые затем объединять между собой.

Для соединения между собой различных локальных сетей требуются устройства, которые управляют потоками информации:

  • Концентратор (Hub)
  • Коммутатор (Switch)
  • Маршрутизатор (Router)
  • Мост (Bridge)
  • Повторитель (Repeater)
  • Точка доступа (Access Point)
  • Брандмауэр (Firewall).

Самый простой способ построения локальных сетей - это использование повторителей, которые  реализуют сетевоге соединение путём повторения электрического сигнала «один в один». Бывают однопортовые повторители и многопортовые. К портам присоединяются кабели. При этом повторитель должен принимать сигнал, далее распознавать его первоначальный вид, и генерировать на выходе его точную копию. При этом может возникнуть проблема, при которой по двум и более портам приходят пакеты в одно и то же время. Другая проблема - безопасность - все пакеты доходят до всех компьютеров сети, поэтому существует возможность несанкционированного доступа к информации. И, наконец, ещё одной проблемой является то, что копирование пакетов повышает нагрузку на сеть, причём весьма существенно (весь трафик сегмента сети поступает к каждому из компьютеров и тем самым загружает сеть).

Коммутаторы умеют конфигурировать персонально каждый сегмент сети и устанавливать соотвнтствующий режим работы. При приёме/передачи пакетов данных они не отправляют его сразу во все выходные порты, а лишь в те, которые подсоединены к устройствам готовым его принять. Коммутатор хранит в памяти таблицу коммутации, в которой указывается соответствие MAC-адреса (уникальный идентификатор, присваиваемый каждой единице оборудования компьютерных сетей) узла порту коммутатора.  Коммутаторы производят передачу на основании MAC-адресов устройств по таблицам поиска интерфейсов связанных с соответствующим MAC-адресом.  Обычно коммутаторы используют в сетях с простой топологией в виде звезды, при которой рабочая станция связана  напрямую в дуплексном режиме со всеми другими рабочими станциями. Такое решение в настоящее время является наиболее распространённым в локальных сетях (при определённых ограничениях на число рабочих станций).

Маршрутизаторы сетевое устройство, пересылающее пакеты данных между различными сегментами сети и принимающее решения на основании информации о топологии сети. Обычно маршрутизатор использует IP адрес получателя, указанный в пакетах данных, и определяет по таблице маршрутизации наиболее подходящий путь, по которому следует передать данные. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается. Маршрутизатор объединяет по крайней мере две различные сети.  

Мост - сетевое оборудование, предназначенное для объединения сегментов (подсети) компьютерной сети разных топологий и архитектур. В общем случае коммутатор (свитч) и мост аналогичны по функциональности; разница заключается во внутреннем устройстве: мосты обрабатывают трафик, используя центральный процессор, коммутатор же использует коммутационную матрицу (аппаратную схему для коммутации пакетов). Мост работает в OSI модели на 2 уровне (MAC-уровень) и прозрачен для сетевых устройств более высокого уровня.

Точка доступа - устройство для объединения компьютеров в единую беспроводную сеть.  

Брандмауэр (сетевой экран) есть устройство, препятствующее несанкционированному перемещению данных между сетями. Также сетевые экраны часто называют фильтрами, так как их основная задача - не пропускать (фильтровать) пакеты, не подходящие под критерии, определённые в конфигурации. Современные брандмауэры позволяют настраивать сеть. Например, они могут закрывать порты , которые реально не используются. Брандмауэр может быть как устойством, так и программой, защищающей вход отдельного устройства сети.