Сетевые технологии, протоколы сети

В этой главе…

• Сетевые устройства
  
• Узлы
• Повторители

• Сигналы
  
• Концентраторы
  
• Фильтры
  
• Порты
• Домены
• Мосты
• Маршрутизаторы

Также говорилось, что если одно устройство хочет отправить данные другому устройству, то оно может установить связь этим устройством, используя его адрес доступа к среде передачи данных (МАС-адрес). Перед отправкой в сеть источник прикреп-Кляет к отправляемым данным МАС-адрес требуемого получателя. По мере движения данных по носителю сетевые адаптеры (NIC) каждого устройства в сети сравнивают Шсвой МАС-адрес с физическим адресом, Содержащимся в пакете данных. Если эти адреса не совпадают, сетевой адаптер игнорирует пакет данных и пакет продолжает движение по сети следующему узлу.; Если же адреса совпадают, сетевой адаптер делает копию пакета данных и размещает ее на канальном уровне компьютера. После этого исходный пакет данных продолжает движение по сети, и каждый следующий сетевой адаптер проводит аналогичную процедуру сравнения. Читать далее »

Подобно средам передачи данных, повторители относятся к уровню 1 (физическому) эталонной модели OSI. Чтобы понять, как работает повторитель, необходимо учесть, что данные перед отправкой в сеть преобразуются в последовательность электрических или световых импульсов, которые и перемещающихся в среде передачи данных. Эти импульсы называются сигналами. Когда сигналы покидают передающую станцию, они четкие и легко распознаются. Однако чем длиннее кабель, тем сильнее затухает и ухудшается сигнал. В конце концов, это приводит к тому, что сигнал уже не может быть правильно распознан. Например, спецификации для витой пары категории 5 кабеля Ethernet устанавливают расстояние 100 метров как максимально допустимое для прохождения сигнала. Если сигнал проходит по сети больше указанного расстояния, то нет гарантии, что сетевой адаптер правильно распознает сигнал. Если такая проблема возникает, ее можно легко решить с помощью повторителя.

Использование повторителей для увеличения протяженности сети

Повторители позволяют увеличить протяженность сети, гарантируя при этом, что сигнал будет распознан принимающими устройствами. Повторители принимают ослабленный сигнал, очищают его от помех, усиливают и отправляют дальше в сеть, тем самым увеличивая расстояния, на которых сеть может функционировать.

Для примера представим болельщика, находящегося на стадионе во время футбольного матча. Он голоден. В соседнем секторе он видит продавца арахиса и пытается выяснить цену. Однако продавец находится слишком далеко и не может разобрать слов. Болельщик снова повторяет свой вопрос. В этот момент человек, сидящий на полпути между болельщиком и продавцом, слышит вопрос и передает его продавцу. Поскольку человек находится недалеко от продавца и повторяет сообщение достаточно громко, продавец без труда может расслышать вопрос. В этой аналогии человек, сидящий между болельщиком и продавцом арахиса, играет роль повторителя, а сообщение болельщика — роль сигнала, движущегося по носителю.

Использование повторителей для увеличения числа узлов сети

При организации сетей общей проблемой является слишком большое количество устройств, подключаемых к сети. Сигналы ухудшаются и становятся более слабыми, поскольку каждое устройство, подключенное к сети, становится причиной небольшого ослабления сигнала. Более того, так как сигнал проходит через слишком большое количество рабочих станций или узлов, он может оказаться настолько ослабленным, что принимающее устройство не сможет его распознать. Как было сказано в предыдущем разделе, решить эту проблему можно с помощью повторителя. Повторители принимают ослабленный сигнал, очищают его от помех, усиливают и отправляют дальше в сеть. Благодаря этому появляется возможность увеличить число узлов в сети. Читать далее »

В локальных сетях каждая станция подключается с помощью некоей передающей среды. Как правило, у каждого файл-сервера имеется только один сетевой адаптер. Как результат, непосредственное подключение всех рабочих станций к файл-серверу невозможно. Чтобы решить эту проблему, в сетях используются концентраторы, которые являются наиболее распространенными сетевыми устройствами.

Вообще говоря, термин концентратор используется вместо термина повторитель, когда речь идет об устройстве, которое служит центром сети (рис. 3.2). Ниже перечислены наиболее важные особенности концентраторов:

• усиливают сигналы; распространяют сигналы в сети;
  

• не выполняют фильтрацию;
  

• не занимаются маршрутизацией и коммутацией;
  
• используются как точки концентрации в сети.
  

  Рис. 3.2. Концентратор — наиболее распространенное сетевое устройство, которое служит центром сети

  Концентратор можно представить себе в виде устройства, которое содержит множество независимых, но связанных между собой модулей сетевого оборудования.
  

  В локальных сетях концентраторы ведут себя как мультипортовые повторители. В таких случаях концентраторы используются, чтобы разделить сетевые носители и обеспечить множественное подключение.
  

  Недостатком использования концентратора является то, что он не может фильтровать сетевой трафик. Фильтрацией называется процесс, в ходе которого в сетевом трафике контролируются определенные характеристики, например, адрес источника, адрес получателя или протокол, и на основании установленных критериев принимается решение — пропускать трафик дальше или игнорировать его. В концентраторе данные, поступившие на один порт, передаются дальше на все порты. Следовательно, концентратор передает данные во все участки или сегментам сети, независимо от того, должны они туда направляться или нет. Читать далее »

Мосты работают на уровне 2 (канальном) эталонной модели OSI и не занимаются исследованием информации от верхних уровней. Назначение мостов состоит в том, чтобы устранить ненужный трафик и уменьшить вероятность возникновения конфликтов.

Это достигается путем разделения сети на сегменты и за счет фильтрации трафика по пункту назначения или МАС-адресу.

Мосты фильтруют трафик только по МАС-адресу, поэтому они могут быстро пропускать трафик, представляющий любой протокол сетевого уровня. Так как мосты проверяют только МАС-адрес, протоколы не имеют для них значения. Как следствие, мосты отвечают только за то, чтобы пропускать или не пропускать пакеты дальше, основываясь при этом на содержащихся в них МАС-адресах. Можно выделить следующие наиболее важные особенности мостов.

Они более интеллектуальны, чем концентраторы, т.е. могут анализировать приходящие пакеты и пропускать (или не пропускать) их дальше на основании адресной информации.

Принимают и пропускают пакеты данных между двумя сетевыми сегментами.

Управляют широковещательными пакетами в сети.

Имеют и ведут внутренние таблицы адресов.

Пример использования моста показан на рис. 3.3. Читать далее »

Другим типом устройств межсетевого взаимодействия являются маршрутизаторы. Как было сказано выше, мосты прежде всего используются для соединения сегментов сети. Маршрутизаторы же используются для объединения отдельных сетей и для доступа к Internet.

Они обеспечивают сквозную маршрутизацию при прохождении пакетов данных и маршрутизацию трафика между различными сетями на основании информации сетевого протокола или уровня 3 и способны принимать решение о выборе оптимального маршрута движения данных в сети (рис. 3.6). С помощью маршрутизаторов также может быть решена проблема чрезмерного широковещательного трафика, так как они не переадресовывают дальше широковещательные кадры, если им это не предписано.

Рис. 3.5. Мосты пропускают данные в другие сегменты сети, если МАС-адреса отправителя и получателя относятся к различным сегментам сети. В этом примере пакет данных передается компьютером V и
имеет пунктом назначения компьютер Вh Читать далее »

1.    Для чего используются межсетевые устройства?

A.    Позволяют увеличивать число узлов, протяженность сети и объединять отдельные сети.

B.    Повышают скорость передачи данных и уменьшают уровень электромагнитных помех в зданиях.

C.    Обеспечивают для сигнала резервные пути доставки, тем самым предотвращая его потерю и повреждение.

D.    Позволяют объединять устройства во всем здании.

2.    Какое из описаний узла является наилучшим?

А Устройство, определяющее оптимальный маршрут движения трафика по сети.

B.    Устройство, которое устанавливает, поддерживает и завершает сеансы между приложениями и управляет обменом данными между объектами уровня
представлений.

C.    Устройство, которое синхронизирует взаимодействующие приложения и согласует процедуры восстановления после ошибок и проверки целостности данных.

D.    Конечная точка сетевого соединения или общий стык двух или более линий, который служит в качестве контрольной точки.

3.    Какая из проблем может быть легко устранена с помощью повторителя?

A.    Слишком много типов несовместимого оборудования в сети.

B.    Слишком большой трафик в сети.

C.    Слишком низкая скорость передачи данных.

D.    Слишком много узлов и/или недостаточно кабеля.

4.    Какое из описаний сигнала является наилучшим?

A.    Электрические импульсы, представляющие данные.

B.    Усиление данных.

C.    Преобразование данных.

D.    Официально установленные правила и процедуры.

5.    Какой недостаток имеет использование концентратора?

A. Не может увеличить рабочие расстояния в сети.

B. Не может фильтровать сетевой трафик.

C. Не может посылать ослабленный сигнал через сеть.

D.    Не может усиливать ослабленные сигналы.

6.    Какое из описаний конфликта в сети является наилучшим? Читать далее »