Александр Ватаманюк - Создание и обслуживание локальных сетей

Что касается сетевых плат, которые подключают через USB-порт, они встречаются достаточно часто, особенно это касается беспроводных вариантов.

Часто на сетевой карте присутствует микросхема BIOS, с помощью которой можно даже производить загрузку компьютера или выводить его из спящего режима (функция WOL, wake up on LAN). В последнем случае сетевая карта должна быть подсоединена к материнской плате специальным кабелем.

Когда сеть содержит более двух компьютеров, для их объединения приходится использовать специальное устройство – концентратор. Свое применение он находит, как правило, в сетях на основе витой пары.

Концентратор (также используются названия «хаб», «повторитель», «репитер») – сетевое устройство, имеющее два и более разъема (порта), которое, кроме коммутации подключенных к нему компьютеров, выполняет и другие функции, например усиление сигнала.

Концентратор служит для расширения сети, и основное его предназначение – передача поступившей на вход информации остальным подключенным к нему устройствам сети.

Все подключенные к концентратору устройства получают абсолютно одинаковую информацию, что одновременно является и недостатком устройства – наличие нескольких концентраторов в сети засоряет эфир, поскольку концентратор не видит реального адреса, по которому нужно отослать сообщение, и вынужден передавать его всем.

В любом случае концентратор выполняет свою задачу – соединяет компьютеры, находящиеся в одной рабочей группе. Кроме того, он производит анализ ошибок, в частности, возникающих коллизий. Если одна из сетевых карт приводит к возникновению частых коллизий, порт на концентраторе, к которому она подключена, может временно отключаться.

Концентратор реализует физический уровень модели ISO/OSI, на котором работают стандартные протоколы, поэтому использовать его можно в сети любого стандарта.

Существует два основных типа концентраторов.

• Концентраторы с фиксированным количеством портов (рис. 4.5) – самые простые. Выглядит такой концентратор как отдельный корпус, снабженный определенным количеством портов и работающий на выбранной скорости. Как правило, один из портов служит для связи с другим концентратором или коммутатором.

Рис. 4.5. Концентратор с фиксированным количеством портов

• Модульные концентраторы (рис. 4.6) состоят из блоков, которые устанавливаются в специальное шасси и объединяются общей шиной. Возможна также установка концентраторов, которые не связаны между собой общей шиной, например, когда существуют разные локальные сети, связь между которыми не принципиальна.

Рис. 4.6. Модульный концентратор

Модульный концентратор выглядит практически так же, как концентратор с фиксированным количеством портов. Единственное возможное отличие – пластмассовый корпус. Количество портов в таких конструкциях не обязательно должно быть одинаковым. Кроме того, каждый концентратор может работать со своей топологией сети.

Преимуществом модульного концентратора является сосредоточение всех устройств в едином центре управления. Это позволяет быстро делать соответствующие настройки в случае любых изменений в сети.

Поскольку для создания сети в основном используют коаксиальный кабель и кабель на основе витой пары, соответственно существуют и концентраторы с BNC– и RJ-45-портами.

В зависимости от сложности концентратора на нем может присутствовать консольный порт (рис. 4.7), с помощью которого, используя специальное программное обеспечение, можно изменять некоторые параметры, конфигурировать порты или считывать их статистику.

Рис. 4.7. Концентратор с консольным портом (в левой части)

Концентраторы могут содержать разное количество портов – от 5 до 48. Чем их больше, тем дороже и функциональнее устройство. В частности, существуют конструкции, позволяющие управлять концентратором напрямую (то есть не используя консольный порт) или поддерживающие резервную линию соединения с другими устройствами.

Часто на концентраторе есть дополнительный порт, через который можно соединять другие сегменты сети, в частности сеть на коаксиальном кабеле, на основе витой пары или радиосеть.

Мост (также используются названия «свич», «переключатель») представляет собой довольно простое устройство (рис. 4.8), основное предназначение которого – разделение двух сегментов сети с целью увеличения ее общей длины (соответственно количеству подключенных повторителей) и преодоления при этом ограничения сетевой топологии.

Рис. 4.8. Беспроводной мост

В отличие от концентраторов, мост умеет передавать отдельные (отфильтрованные) пакеты, что позволяет уменьшить трафик информации.

Как правило, мост имеет два или больше портов, к которым подключают сегменты сети. Анализируя адрес получателя пакета, он может фильтровать сообщения, предназначенные другому сегменту. Пакеты, предназначенные для родного сегмента, устройство попросту игнорирует, что также уменьшает трафик.

Для построения сети используют три типа мостов:

• локальный – работает только с сегментами одного типа, то есть имеющими одинаковую скорость передачи данных;

• преобразующий – предназначен для того же, что и локальный мост, также работает с разнородными сегментами, например Token Ring и 100Base;

• удаленный – соединяет сегменты, расположенные на значительном расстоянии друг от друга, при этом могут использоваться любые средства соединения, например модем.

Мост может использоваться как в проводных, так и в беспроводных сетях.

Коммутатор (рис. 4.9) объединяет в себе возможности концентратора и моста, а также выполняет еще некоторые полезные функции.

Рис. 4.9. Коммутатор

Например концентратор, получив от какой-либо сетевой карты пакет данных, не зная о том, кому он адресован, рассылает его по всем подключенным к нему сетевым устройствам. Не сложно представить, какой создается трафик, если в сети существует не один, а несколько концентраторов.