Какие аппаратные компоненты компьютерных сетей вам известны

Обновлено: 15.01.2025

9. АППАРАТНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

9.1. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

Технические средства локальных сетей включают в себя следующие функциональные группы оборудования:

1) Средства линий передачи данных (кабель, витая пара, оптоволокно) – реализуют собственно перенос сигналов;

2) Средства увеличения дистанции передачи данных (репитер, усилитель, модемы) – осуществляют усиление сигнала или преобразование в форму, удобную для дальнейшей передачи;

3) Средства повышения ёмкости линий передачи (мульплексоры) – позволяют реализовывать несколько логических каналов в рамках одного физического соединения путём разделения частот передачи, чередования пакетов во времени и т.д.

5) Средства соединения линий передачи с сетевым оборудованием узлов (сетевые платы, адаптеры) – реализуют ввод/вывод данных с оконечного оборудования в сеть.

9.2. СЕТЕВЫЕ ПЛАТЫ, АДАПТЕРЫ

Сетевые интерфейсные платы ( NIC – Network Interface Card) устанавливаются на настольных и портативных персональных компьютерах.

Сетевые платы предназначены для:

1) взаимодействия с другими устройствами в локальной сети;

2) повышения производительности, назначают приоритеты для ответственного трафика, поддерживают удалённую активизацию связи с центральной рабочей станцией, поддерживают удалённое изменение конфигурации, что значительно экономит время и силы администраторов постоянно растущих сетей.

Концентраторы (многопортовые повторители, hub) осуществляют функции повторителей сигналов на всех участках передачи данных. Обнаруживают коллизии в сегменте и посылают джам-последовательности на все свои выходы.

В зависимости от числа рабочих станций применяют пассивные и активные концентраторы. Активные hub содержат усилитель для подключения от 4 до 32 рабочих станций, пассивный являются исключительно разветвительным устройством (максимум на три рабочие станции).

Повторитель (репитер) принимает сигналы от одного из компьютеров, а передаёт их синхронно на все остальные порты, кроме того, с которого поступил сигнал. Если длина сети превышает максимальную длину сегмента сети, необходимо разбить сеть на несколько (до 5) сегментов), соединив их через репитер.

Функции репитера заключаются в физическом разделении сегментов сети и обеспечении восстановления пакетов, передаваемых из одного сегмента сети в другой

Коммутатор ( Switch) – многопортовое устройство, обеспечивающее высокочастотную коммутацию пакетов между портами.

По мере того, как подключённые к портам коммутаторы узлы начинают передачу, он начинает анализировать содержимое адресов отправителя, что позволяет делать выводы о принадлежности того или иного узла к тому или иному порту коммутатора.

Маршрутизатор имеет несколько портов, к которым подсоединяются подсети. Каждый порт маршрутизатора можно рассматривать как отдельный узел сети. Он имеет собственный сетевой и локальный адреса к той подсети, которая к нему подключена. Маршрутизатор можно рассматривать как совокупность нескольких узлов, каждый из которых входит в свою подсеть.

Но его нельзя рассматривать как единое устройство, так как оно не имеет отдельного сетевого и локального адресов.

Маршрут – последовательность маршрутизаторов, которые должен пройти от отправителя до пункта назначения. Задачу выбора маршрута из нескольких возможных маршрутов решают маршрутизаторы.

Чтобы маршрут был рациональным, каждый конечный предел и маршрутизатор составной сети анализируют специальную структуру, таблицу маршрутов

Основные функции маршрутизаторов:

1) Чтение заголовков пакетов, сетевых протоколов, которые принимаются в буфер по каждому порту маршрутизатора;

В данном туториале по компьютерной сети содержатся все необходимые темы компьютерной сети, такие функции, типы компьютерной сети, архитектура, оборудование, программное обеспечение, интернет, веб-сайты, локальная сеть, глобальная сеть и т. Д.

Что такое компьютерная сеть?

Компьютерная сеть - это набор устройств, соединенных ссылками. Узлом может быть компьютер, принтер или любое другое устройство, способное отправлять или получать данные. Связи, соединяющие узлы, называются каналами связи.

Компьютерная сеть использует распределенную обработку, в которой задача распределяется между несколькими компьютерами

Ниже приведены преимущества распределенной обработки:

Безопасность: обеспечивает ограниченное взаимодействие, которое пользователь может иметь со всей системой. Например, банк позволяет пользователям получать доступ к своим собственным счетам через приложение, не предоставляя им доступ ко всей базе данных банка.

Более быстрое решение проблем: несколько компьютеров могут решить проблему быстрее, чем одна машина, работающая в одиночку.

Безопасность за счет избыточности: несколько компьютеров, на которых работает одна и та же программа одновременно, могут обеспечить безопасность за счет избыточности. Например, если на четырех компьютерах запущена одна и та же программная ошибку на любом компьютере, другие компьютеры могут переопределить

Компьютерных сетей существует несколько типов, которые варьируются от простого до сложного уровня.

Компоненты компьютерной сети

Основными компонентами компьютерной сети являются:

NIC (Национальная интерфейсная карта)

NIC - это устройство, которое помогает компьютеру взаимодействовать с другим устройством. Карта сетевого интерфейса содержит аппаратные адреса, протокол уровня канала передачи данных использует этот адрес для идентификации системы в сети, чтобы она передавала данные в правильное место назначения.

Существует два типа сетевых карт: беспроводной сетевой и проводной сетевой.

Беспроводная сетевая карта: все современные ноутбуки, телефоны, планшеты и т.д. используют беспроводную сетевую карту. В беспроводной сетевой плате соединение осуществляется с помощью антенны, в которой используется технология радиоволн.

Проводной сетевой адаптер. Кабели используют проводной сетевой адаптер для передачи данных через носитель.

хаб (или Концентратор)

Хаб - это центральное устройство, которое разделяет сетевое соединение на несколько устройств. Когда компьютер запрашивает информацию с сети, он отправляет запрос в хаб. хаб распространяет этот запрос на все подключенные компьютеры.

Свитчи (или комутаторы)

Маршрутизатор - это устройство, которое подключает локальную сеть к Интернету. Маршрутизатор в основном используется для подключения отдельных сетей или подключения интернета к нескольким компьютерам.

Модем подключает компьютер к интернету по существующей телефонной линии. Модем не интегрирован с материнской платой компьютера. Модем - это отдельная часть слота для ПК на материнской плате.

Кабели и разъемы

Кабель является средством передачи, которое передает сигналы связи. Есть три типа кабелей:

Кабель витой пары:

это высокоскоростной кабель, который передает данные со скоростью 1 Гбит / с или более.

Коаксиальный кабель напоминает установочный кабель телевизора. Коаксиальный кабель дороже, чем витая пара, но обеспечивает высокую скорость передачи данных.

Оптоволоконный кабель - это высокоскоростной кабель, который передает данные с помощью световых лучей. Это обеспечивает высокую скорость передачи данных по сравнению с другими кабелями. Это дороже по сравнению с другими кабелями, поэтому относительно недавно начали использовать для комерческих задач.

Использование компьютерной сети

Совместное использование ресурсов.

Совместное использование ресурсов - это совместное использование ресурсов, таких как программы, принтеры и данные, между пользователями в сети без необходимости физического местоположения ресурса и пользователя.

В модели сервер-клиент используется компьютерная сеть . Сервер - это центральный компьютер, используемый для хранения информации и поддерживаемый системным администратором. Клиенты - это машины, используемые для удаленного доступа к информации, хранящейся на сервере.

Компьютерная сеть ведет себя как коммуникационная среда среди пользователей. Например, компания содержит более одного компьютера, имеет систему электронной почты, которую сотрудники используют для повседневного общения.

Для связи компьютеров в сети нужна физическая среда передачи данных с этой целью, в частности, используются:

аналоговые телефонные каналы общего назначения;

радиоканалы и спутниковые каналы связи;

Аналоговые телефонные каналы связи первыми начали применяться в компьютерных сетях; это было удобно, поскольку позволяло использовать традиционные телефонные сети. Передача данных в этом случае может выполняться двояко. При первом способе телефонные каналы (одна или две пары проводов) через телефонную станцию физически соединяют два коммуникационных устройства (обычно это модемы) с подключенными к ним компьютерами. Такое соединение называют выделенной линией или непосредственным соединением. Второй способ предполагает установку соединения с помощью набора телефонного номера (по коммутируемой линии).

Качество передачи данных по выделенным каналам гораздо выше и соединение устанавливается быстрее. Вместе с тем на каждый выделенный канал необходимо иметь отдельное коммуникационное устройство (хотя существуют и многоканальные устройства), а при коммутируемой связи для соединения с разными узлами можно использовать одно такое устройство.

Параллельно с аналоговыми телефонными сетями для межкомпьютерного взаимодействия стали использовать методы передачи данных в дискретной (цифровой) форме по ненагруженным телефонным каналам (то есть каналам, к которым не подведено электрическое напряжение, используемое в телефонной сети) - так называемым цифровым каналам. Наряду с дискретными данными по ним можно передавать и аналоговую информацию (голосовую, видео, факсимильную и т.д.), преобразованную в цифровую форму.

Наиболее высокие скорости передачи на небольших расстояниях в ЛС могут быть получены при использовании особым образом скрученной пары проводников (это делается, чтобы избежать электромагнитных помех) - так называемой витой пары (ТР, Twisted Pair).

Коаксиальные кабельные каналы представляют собой два цилиндрических соосных проводника, разделенные диэлектрическим покрытием. Один тип коаксиального кабеля (с сопротивлением 50 Ом) используется главным образом для передачи узкополосных цифровых сигналов, другой (с сопротивлением 75 Ом) - для передачи широкополосных аналоговых и цифровых сигналов. Узко- и широкополосные кабели, непосредственно связывающие взаимодействующие устройства, позволяют обмениваться данными на высоких скоростях (до нескольких мегабит в секунду) в аналоговой или цифровой форме. Следует отметить, что на небольших расстояниях (особенно в локальных сетях) кабельные каналы все больше вытесняются витой парой, а на больших расстояниях - оптововолоконными каналами.

Использование в компьютерных сетях в качестве передающей среды радиоволн различной частоты является экономически эффективным либо для связи на больших и сверхбольших расстояниях (с использованием спутников), либо для связи с труднодоступными, подвижными или временно используемыми объектами. Частоты, на которых функционируют радиосети, обычно используют диапазон 2-40 ГГц (чаще всего 4-6 ГГц). Узлы в радиосети могут быть расположены (в зависимости от используемой аппаратуры) на расстоянии до 100 км друг от друга.

Обмен данными на радиоканалах может вестись с помощью как аналоговых, так и цифровых методов передачи. Последние используются чаще, так как позволяют объединять наземные участки цифровых сетей и спутниковых каналов или радиоканалов в единую сеть. Новый импульс к развитию радиосетей дало массовое распространение мобильной телефонной связи и соответствующей инфраструктуры.

Для передачи данных на небольшие расстояния (обычно в пределах комнаты) последнее время все чаще используется инфракрасное излучение.

В оптоволоконных каналах находит применение известный физический феномен полного внутреннего отражения света; внутри оптоволоконного кабеля световые импульсы передаются на большие расстояния практически без потерь.

В качестве источников используются светоиспускающие диоды (LED - light-emitting diode) или лазерные диоды, а в качестве приемников - фотоэлементы. Такие каналы связи, несмотря на относительно высокую стоимость, получают все большее распространение, причем не только на небольших расстояниях, но и на внутригородских и междугородных участках.

Существуют беспроводные сети - сети, работающие без кабеля. Сначала беспроводные сети стоили очень дорого и практически были неизвестными. Вскоре появляются образцы оборудования, которое позволяет организовывать беспроводную связь между компьютерами дома или в небольшой организации.

В настоящее время существует беспроводная локальная сеть WLAN - Wireless Lokal Area Network. Она также называется Wi-Fi (Wireless Fidelity - "беспроводная точность"). Этот стандарт является самым распространенным. Он имеет максимальную пропускную способность 11 бит/с. Цены для оборудования таких сетей являются также оптимальными.

Коммутация каналов (обеспечиваемая, в частности, телефонной сетью общего пользования) позволяет с помощью коммутаторов установить прямое соединение между узлами сети.

При пакетной коммутации данные пользователя разбиваются на мелкие порции - пакеты, каждый из которых содержит служебные поля и поле данных. Далее применяют два основных способа передачи данных: виртуальный канал, когда между узлами устанавливается и поддерживается соединение как бы по выделенному каналу (хотя на самом деле физический канал передачи все время разделен между несколькими пользователями) и режим дейтаграмм, когда каждый пакет из набора, содержащего данные пользователя, передается между узлами независимо друг от друга. Первый способ соединения называют также контактным режимом (connection mode), второй - бесконтактным (connectionless mode).

Сетевое оборудование

К техническим средствам коммуникации в компьютерных сетях относятся кабели (экранированная и неэкранированная витая пара, коаксиальный, оптоволоконный), сетевые адаптеры, повторители, разветвители, мосты, маршрутизаторы, шлюзы, а также модемы, позволяющие использовать различные протоколы передачи данных и топологии в единой неоднородной системе.

Сетевой адаптер (контроллер, карта) - это устройство, расположенное в компьютере, подключаемое к сетевому кабелю, и позволяющее вести прием-передачу данных по сети. Обычно размещается на плате расширения (хотя в последнее время все чаще сетевые адаптеры монтируют непосредственно на материнской плате). В сущности, это главный компонент сетевой аппаратуры. Минимальный набор аппаратных средств, необходимый для объединения компьютеров в сеть - это адаптеры (по одному на каждую машину) и соединительный кабель (с соответствующими разъемами и терминаторами). Все остальное оборудование сети служит для улучшения ее характеристик, а также для повышения удобства ее использования.

Функции сетевого адаптера можно разделить на две большие группы. Первая связана с его взаимодействием с компьютером (магистральные функции), вторая - с организацией обмена данными в сети (сетевые функции). Если функции первой группы определяются устройством компьютера и сравнительно однотипны, то функции второй группы зависят от типа сети и могут быть самыми различными в зависимости от вида кабеля, протокола управления, топологии сети и т.д.

Для решения проблемы межсетевого взаимодействия изготовителями оборудования предлагаются различные устройства. Основное различие между этими устройствами состоит в том, что повторители действуют на 1-м (физическом) уровне модели OSI, мосты - на 2-м, маршрутизаторы - на 3-м, а шлюзы - на 4-7 уровнях.

1) Повторитель (репитер) соединяет последовательно участки кабеля и усиливает сигналы с целью компенсации их естественного затухания в среде передачи данных. Тем самым увеличивается расстояние их распространения.

2) Мост - устройство для соединения сегментов сети. Сегменты сети, соединенные мостом, могут использовать как одинаковые, так и разные канальные протоколы (в последнем случае мост переводит кадры одного формата в другой). К сожалению, эти устройства не могут оптимизировать трафик, используя альтернативные пути, что иногда приводит к перегрузке линий связи. Они могут соединять сети с разными схемами доступа к носителю, например, сеть Ethernet и сеть Token Ring. Примером таких устройств являются мосты-трансляторы (translating bridge), осуществляющие преобразование между различными методами доступа к носителю, позволяя связывать сети разных типов. Другой специальный тип моста - прозрачный (transparent bridge) или интеллектуальный мост (learning bridge) - периодически «изучает», куда направлять получаемые им пакеты, делая это путём непрерывного построения специальных таблиц, добавляя в них по мере необходимости новые элементы.

Возможным недостатком мостов является то, что они передают данные дольше, чем повторители, так как проверяют адрес сетевой карты получателя для каждого пакета. Они сложнее в управлении и дороже, чем повторители.

Сейчас мосты, практически не используются. Их функции выполняют компьютеры-шлюзы, коммутаторы, или маршрутизаторы.

3) Маршрутизатор (router) представляет собой сетевое коммуникационное устройство, связывающее два и более сетевых сегмента (или подсетей).

Маршрутизатор - это сетевое коммуникационное устройство, которое может связывать два и более сетевых сегмента (или подсетей).

Существуют два типа маршрутизирующих устройств: статические и динамические.

Статические маршрутизаторы (static router) используют таблицы маршрутизации, создаваемые и вручную обновляемые сетевым администратором.

Динамические маршрутизаторы (dynamic router) создают и обновляют свои собственные таблицы маршрутизации. Они используют информацию, как найденную на своих собственных сегментах, так и полученную от других динамических маршрутизаторов. Динамические маршрутизаторы всегда содержат свежую информацию о возможных маршрутах по сети, а также информацию об узких местах и задержках в прохождении пакетов. Эта информация позволяет им определить наиболее эффективный путь, доступный и данный момент, для перенаправления пакетов данных к их получателям.

Поскольку маршрутизаторы могут осуществлять интеллектуальный выбор пути и отфильтровывать пакеты, которые им не нужно получать, они помогают уменьшить загрузку сети, сохранить ресурсы и увеличить пропускную способность сети. Они также повышают надёжность доставки данных, так как могут выбрать для пакетов альтернативный путь, если маршрут по умолчанию недоступен.

Термин «маршрутизатор» может обозначать элемент электронной аппаратуры, специально сконструированной для маршрутизации, а также компьютер (обеспеченный таблицей маршрутизации), подключённый к другим сегментам сети с помощью нескольких сетевых карт и, следовательно, способный выполнять функции маршрутизации между связанными сегментами.

Другое важное преимущество маршрутизатора как соединительного устройства заключается в том, что, поскольку он работает на сетевом уровне, то он может соединять сети с различными сетевой архитектурой, методами доступа к устройствам или протоколами. Например, маршрутизатор может соединить подсеть Ethernet и сегмент Token Ring, связать несколько небольших сетей, использующих различные протоколы, если последние поддерживают маршрутизацию.

Статических маршрутизаторов в настоящее время практически нет. Точнее говоря, их не используют.

Современный маршрутизатор - это обычно специализированный компьютер, оптимизированный для выполнения функций маршрутизатора. На нём работает специализированная операционная система, в рамках настройки параметров которой можно осуществить и статическую маршрутизацию.

Английский термин «Brouter» (мост-маршрутизатор) представляет комбинацию слов «bridge» (мост) и «router» (маршрутизатор). Следовательно, мост-маршрутизатор сочетает функции моста и маршрутизатора. Когда такое устройство получает пакет данных, оно проверяет, послан пакет с использованием маршрутизируемого протокола или нет. Если это пакет маршрутизируемого протокола, мост-маршрутизатор выполняет функции маршрутизатора, посылая при необходимости пакет получателю вне локального сегмента. Если пакет содержит немаршрутизируемый протокол, мост-маршрутизатор выполняет функции моста, используя адрес сетевой карты для поиска получателя на локальном сегменте. Для выполнения этих двух функций мост-маршрутизатор может поддерживать как таблицы маршрутизации, так и таблицы мостов.

4) Шлюз (gateway) представляет собой метод осуществления связи между двумя или несколькими сетевыми сегментами. В качестве шлюза обычно используют выделенный компьютер с ПО шлюза, на котором производятся преобразования, позволяющие взаимодействовать нескольким системам в сети. Например, при использовании шлюза персональные компьютеры на базе Intel-совместимых процессоров на одном сегменте могут связываться и разделять ресурсы с компьютерами Macintosh.

Шлюзы имеют много преимуществ, но при принятии решения об их использовании в сети следует учитывать ряд факторов. Шлюзы сложны в установке и настройке, дороже других коммуникационных устройств. Вследствие лишнего этапа обработки, связанного с процессом преобразования, они работают медленнее, чем маршрутизаторы и подобные устройства.

Шлюз - это метод осуществления связи между двумя или несколькими сетевыми сегментами.

5) Концентратор (hub) - повторитель, соединяющий более двух сегментов. Основная его функция - повторение кадра на всех портах.

Существуют три основных типа концентраторов: пассивные (passive), активные (active) и интеллектуальные (intelligent). Пассивные концентраторы, не требующие электроэнергии, действуют как физическая точка соединения, ничего не добавляя к проходящему сигналу. Активные концентраторы требуют энергии, используемой ими для восстановления и усиления проходящего через них сигнала. Интеллектуальные концентраторы могут предоставлять сервисы переключения пакетов (packet switching) и перенаправления трафика (traffic routing).

Концентратор - это сетевое устройство, служащее в качестве центральной точки соединения в сетевой конфигурации «звезда».

Концентратор не обязан обеспечивать логическую топологию сети типа «звезда». Большинство концентраторов поддерживают логическую топологию «Шина», например, Ethernet-концентраторы.

6) Коммутатор (коммутирующий концентратор) распознает адрес пакета и при необходимости пересылает его в другой сегмент. Сам пакет коммутатором не принимается.

7) Мультиплексор - устройство сопряжения ЭВМ с несколькими каналами связи.

8) Усилители (amplifier), имеют сходное назначение, но обычно применяются в сетях с аналоговыми сигналами для увеличения дальности их передачи. Аналоговые сигналы могут переносить голос и данные одновременно. При этом носитель делится на несколько каналов, и разные частоты передаются параллельно.

Усилители, хотя и имеют сходное назначение, используются для увеличения дальности передачи в сетях, использующих аналоговый сигнал.

Для подключения компьютеров к стандартным линиям связи используют модемы; большинство из них предназначено для работы на коммутируемых телефонных линиях. Соответственно, они осуществляют преобразование компьютерных данных в звуковой аналоговый сигнал для их передачи в линию (модуляция), а также обратное преобразование (демодуляция) при получении информации. Модемы бывают внутренние и внешние. Внутренние выглядят так же, как и другие карты, устанавливаемые на платах расширения; внешние представляют собой отдельное устройство, соединяемое кабелем с последовательным портом компьютера. Они имеют собственный блок питания, отдельный корпус и поэтому при тех же качественных параметрах стоят дороже.

Многие модемы оснащаются дополнительными функциями, позволяющими передавать по телефонной линии оцифрованную графическую информацию аналогично факс-машинам. Такие модемы называют факсмодемами, хотя в них отсутствует сканер и печатающая головка, и по ним невозможно передать в линию подписанный бумажный документ как по обычному факсу. Тем не менее, они позволяют принимать факсы (с последующей распечаткой на принтере) и отправлять любую страницу с текстовой и графической информацией, скомпонованную на компьютере, на обычную факс-машину наконец-то озаботились проблемой уменьшения тепловыделения, внедрение форм-фактора ВТХ оказалось не столь актуально, как это было необходимо для последних версий процессоров Intel Pentium 4 Prescott и для ряда четырехъядерных процессоров Intel и AMD.

Любая компьютерная сеть представляет собой довольно сложный комплекс программных и аппаратных средств, осуществляющих связь компьютеров и других устройств между собой.

В основе аппаратной части локальной сети лежат стандартизованные компьютерные платформы различных классов — от персональных компьютеров до мэйнфреймов и суперЭВМ. Использование тех или иных компьютерных платформ, а также прочих аппаратных средств обосновывается набором задач, на решение которых ориентирована создаваемая сеть.

Кроме того, к аппаратной составляющей компьютерной сети относятся кабельные системы линий связи и коммуникационное оборудование, позволяющее объединять отдельные сегменты сети и организовывать информационные потоки.

Содержимое разработки

Аппаратные компоненты локальных компьютерных сетей

КАСК – филиал ФГБОУ ВПО РАНХ и ГС

Красноармейск 2011 г.

Компьютерная сеть

Сложный комплекс программных и аппаратных средств, осуществляющих связь компьютеров и других устройств между собой.

Структурированная кабельная

система

Кабельная система

Структурированная кабельная система (СКС)

Набор коммутационных элементов, совместное использование которых закреплено определенной методикой.

Строится из стандартных элементов, модулей, позволяющих достаточно просто менять конфигурацию связей и подключений кабеля.

СКС подразумевает

Единую среду и единую структуру для передачи практически любых видов данных.

Сетевые

адаптеры

Сетевой адаптер (Network Interface Card — NIC)

Периферийное устройство компьютера, взаимодействующее со средой передачи данных, которая прямо или через коммуникационное оборудование связывает его с другими компьютерами.

Виды адаптеров

Ethernet-адаптеры,
Token Ring-адаптеры,
FDDI-адаптеры и т. д.

Функции сетевых адаптеров

гальваническая развязка компьютера и кабеля локальной сети;
кодирование и декодирование данных;
опознавание принимаемых кадров;
буферизация передаваемой и принимаемой информации в буферной памяти адаптера;
организация доступа к сети в соответствии с принятым методом доступа к среде передачи данных.

Главная задача сетевых адаптеров

Поколения сетевых адаптеров

Адаптеры первого поколения

Были выполнены на дискретных логических микросхемах.
Имели буферную память только на один кадр.
Конфигурирование адаптера происходило вручную.
Для каждого типа адаптеров использовался свой драйвер.

Адаптеры второго поколения

Строились на основе микросхем с высокой степенью интеграции.
Драйверы были основаны на стандартных спецификациях.
Обладали более высокой производительностью.

Адаптеры третьего поколения

Адаптеры четвертого поколения

В них входит специализированная интегральная схема, выполняющая большое количество дополнительных функций по обработке и пересылке данных.

Концентраторы

Концентратор или хаб (от англ, hub)

Специальное многопортовое устройство, основная функция которого — повторение кадра с одного из портов на другие.

Дополнительные функции концентраторов

Отключение неработающих портов или усиление передаваемых сигналов.

Виды концентраторов

с фиксированным количеством портов;
модульные устройства на основе шасси;
со стековой конструкцией.

Концентратор с фиксированным количеством портов

Представляет собой отдельный корпус с расположенными на нем портами, элементами индикации и управления.

Модульный концентратор

Имеет общее шасси с внутренней шиной, к которой подключаются модули, имеющее фиксированное количество портов.

Стековый концентратор

Выполнен в виде отдельного корпуса без возможности замены отдельных его модулей.

«Правило 4 хабов»

Объединение стековых концентраторов воспринимается как один концентратор.

Мосты

Мост (bridge)

Специальное устройство, ретранслирующее получаемые из одного сегмента сети кадры в другой сегмент.

Сети с прозрачным мостом

Адаптеры не предпринимают дополнительных действий для продвижения кадра через мост.
Обработка кадров происходит последовательно по мере их поступления.
В ходе работы мост самообучается.
После самообучения мост передает кадры только в сегмент назначения.

Метод «маршрутизация по источнику»

Станция-отправитель помещает в пересылаемый в другое кольцо-кадр адресную информацию о промежуточных мостах и кольцах, которые должен пройти кадр перед тем, как попасть в кольцо, к которому подключена станция-адресат.

Коммутаторы

Коммутатор (switch [свич], коммутирующий концентратор)

Многопортовое устройство, позволяющее объединить несколько отдельных сегментов в одну сеть.

Отличие коммутаторов от мостов

Коммутаторы позволяют осуществлять параллельную обработку кадров, продвигая кадры сразу между всеми парами своих портов.

Работа коммутатора основана на использовании:

коммутационной матрицы;
общей шины;
разделяемой памяти.

Коммутационная матрица

Обеспечивает передачу кадров между портами и работает по принципу коммутации каналов.

Коммутатор с общей шиной

Порты связывает высокоскоростная шина, по которой передаются кадры.
Передача происходит небольшими порциями.

Коммутаторы разделяемой памяти

Память поочередно соединяется с буферами портов для записи или чтения.
Поступающие кадры записываются в буфер порта, откуда попадают в разделяемую память.

-75%

Читайте также: