Устройства, необходимые для подключения компьютера к Интернету, и их типы

Обновлено: 04.07.2024

Выпускник Массачусетского технологического института, который привнес многолетний технический опыт в статьи о поисковой оптимизации, компьютерах и беспроводных сетях.

Райан Периан — сертифицированный ИТ-специалист, обладатель множества сертификатов в области ИТ и более 12 лет опыта работы на должностях поддержки и управления в сфере ИТ.

В этой статье

Перейти к разделу

Эта статья представляет собой общее обсуждение методов и оборудования, используемых для подключения компьютера, ноутбука, планшета, телефона или другого устройства к Интернету.

Конфигурация устройства

Параметры конфигурации на вашем устройстве должны соответствовать типу сетевого шлюза и используемого интернет-сервиса. Как правило, эти настройки включают:

Имя пользователя и пароль.
Имя сети (SSID). Для домашних сетей Wi-Fi и точек доступа. (или пароль). Для сетей Wi-Fi. , MTU и другие настройки службы. В соответствии с требованиями интернет-провайдера (ISP).

Прежде чем вы сможете подключиться в первый раз, вам потребуется подписка на услугу, для активации и настройки которой требуется интернет-провайдер. Для этого часто требуется визит в сервисную службу, во время которого специалист настраивает все, что вам нужно для подключения к Интернету.

Подключение на ходу

Помимо стационарной сети в вашем доме, вы также можете подключиться к Интернету практически в любом месте, используя:

Мобильный широкополосный доступ. Услуга мобильного широкополосного доступа работает через те же сотовые сети, что и беспроводная телефонная связь.
Точки доступа Wi-Fi. Точки доступа Wi-Fi – это точки доступа, установленные в общественных местах, например в кафе и ресторанах. При подключении к их сети Wi-Fi ваше устройство подключается к Интернету.
Режим модема. Режим модема предполагает подключение вашего компьютера к телефону, чтобы он мог совместно использовать подключение для передачи данных вашего телефона, по сути превращая ваш телефон в точку доступа. Некоторые поставщики услуг беспроводной связи включают это в свои планы. Вы также можете превратить свой компьютер в точку доступа.
Выделенная точка доступа (Mi-Fi). Mi-Fi – это автономный модем, который подключается к сотовой сети и позволяет нескольким устройствам подключаться к Интернету через свою сеть Wi-Fi.
Спутниковый и космический Интернет. Новейшая новинка в этой области. Эти сервисы полагаются на спутники, вращающиеся вокруг Земли, для обеспечения доступа в Интернет. Как правило, он ориентирован на районы, где отсутствует обычная широкополосная связь.

Настройка интернет-шлюза (если применимо)

Сетевой шлюз соединяет локальную сеть с Интернетом. В стационарной сети модем подключается к шлюзу. В домашней сети в качестве шлюза обычно используется широкополосный маршрутизатор, который обычно настраивается и обслуживается поставщиком услуг Интернета.

Однако некоторые пользователи предпочитают добавлять в свою конфигурацию портативный сетевой маршрутизатор. Портативный сетевой маршрутизатор, также известный как туристический маршрутизатор, служит дополнительным уровнем интернет-шлюза. Он подключает группу устройств к одной и той же интернет-службе и обменивается данными между подключенными устройствами. Администраторы настраивают маршрутизаторы для путешествий аналогично потребительским маршрутизаторам других типов.

Устранение неполадок с подключением

Ошибки конфигурации обычно лежат в основе проблем с подключением к Интернету. В беспроводных сетях ввод неправильных ключей безопасности является распространенной ошибкой. Ослабленные кабели или кабели, подключенные в неправильном месте, также вызывают проблемы. Например, широкополосный модем должен быть подключен к восходящему порту домашнего маршрутизатора, а не к порту другого маршрутизатора.

После того как вы исключили ошибки конфигурации, последующие проблемы, как правило, связаны с неожиданными отключениями из-за погодных условий или технических проблем с оборудованием поставщика (при условии, что домашняя сеть работает нормально). В некоторых случаях для решения проблем с подключением может потребоваться обратиться к поставщику услуг Интернета.

Оборудование

Большинство способов доступа в Интернет основаны на модеме. Модем подключается к физической среде, поддерживающей кабельную линию Интернета (CATV), оптоволоконный кабель, телефонную линию (для DSL) или беспроводную антенну (для спутниковых и беспроводных широкополосных услуг).

Расширенные темы подключения к Интернету

В некоторых случаях можно настроить две или более интернет-служб на одном устройстве или в одной домашней сети. Например, смартфон может подключаться через Wi-Fi к домашнему беспроводному маршрутизатору и вместо этого может обмениваться данными через сотовую сеть, когда Wi-Fi недоступен. Эти многодомные конфигурации поддерживают подключение устройств к Интернету с минимальными перерывами: если один метод подключения не работает, устройство использует другой.

Может быть установлено подключение к Интернету. Однако компьютеры могут не иметь доступа к веб-сайтам в обычном режиме, если локальная сеть имеет неправильную конфигурацию DNS (или у провайдера DNS произошел сбой в обслуживании).

Домашняя/домашняя офисная сеть, подключенная к Интернету, состоит из множества аппаратных и программных компонентов.

В этом руководстве мы рассмотрим различные компоненты, необходимые для создания компьютерной сети и ее подключения к Интернету.

В конце руководства вы должны понять, какие устройства необходимы для создания домашней сети и какие функции они выполняют.

Вы также должны понимать службы Интернета, необходимые для подключения и использования домашней сети и Интернета.

Компоненты и функции подключения к Интернету

На приведенной ниже схеме показана типичная схема домашней или небольшой офисной сети.

DSL-модем–

Это преобразует цифровые сигналы в аналоговые сигналы, пригодные для передачи по телефонной линии. Обычно он встроен в Интернет/широкополосный маршрутизатор и обычно не приобретается как отдельный компонент.

Фильтр DSL/широкополосного доступа

Используется для фильтрации сигналов DSL из телефонных сигналов, чтобы вы могли одновременно подключаться к Интернету и пользоваться телефоном.

Брандмауэр и маршрутизатор NAT

Брандмауэр работает как маршрутизатор, за исключением того, что он блокирует трафик из внешней сети в соответствии с правилами, настроенными пользователем.

Брандмауэр защищает компьютеры и устройства вашей домашней сети или сети малого бизнеса от злоумышленников в Интернете.

Он действует как односторонний цифровой шлюз, блокирующий доступ к вашей сети с устройств в Интернете, но в то же время позволяя устройствам в вашей сети подключаться к устройствам в Интернете. (схема ниже)

В небольших сетях используется комбинация брандмауэра и NAT-маршрутизатора, в которой одно устройство действует как NAT-маршрутизатор и брандмауэр.

NAT эффективно изолирует вашу домашнюю сеть от Интернета.

Компьютерные брандмауэры —

Если вы используете Windows XP (или более позднюю версию), на вашем компьютере также будет установлен брандмауэр.

Этот брандмауэр менее безопасен, чем тот, который встроен в ваш маршрутизатор/концентратор, но нормально оставлять его включенным на ваших компьютерах.

При установке приложений, например. Skype вы обнаружите, что они меняют настройки брандмауэра.

Вот короткое видео, объясняющее, как работает компьютерный брандмауэр.

ICS (совместное использование подключения к Интернету)-

Совместное использование подключения к Интернету позволяет вам совместно использовать подключение к Интернету с другими компьютерами в локальной/домашней сети.

Требуется, чтобы один компьютер был назначен компьютером для совместного использования (компьютер с подключением к Интернету).

Этот компьютер эффективно работает как NAT-маршрутизатор, и его необходимо оставить включенным, чтобы другие компьютеры могли получить доступ к Интернету.

Эта конфигурация обычно больше не используется.

Общие сетевые физические компоненты и функции

Концентраторы, мосты и коммутаторы — это устройства, используемые для соединения компьютеров и других устройств в сети Ethernet.

Сетевой концентратор

Концентратор соединяет два или более компьютеров вместе (например, коммутатор на схеме выше).

Концентраторы фактически являются повторителями с несколькими портами и работают на физическом уровне (уровень один). Они не исследуют сетевой трафик. Сегодня их заменяют переключателями. Наименьший, как правило, 4 порта.

Сетевой мост

Мост соединяет два сегмента сети вместе и является селективным повторителем. Он проверяет MAC-адреса трафика, который он видит, и узнает, какие сегменты сети содержат различные MAC-адреса.

Эта информация используется для принятия решения о том, следует ли повторять трафик в сегменте сети.

Мост работает на уровне 2 (уровень канала передачи данных) и будет передавать широковещательные сообщения.

Мосты также заменяются переключателями

Сетевой коммутатор

Коммутатор соединяет два или более компьютеров вместе и в настоящее время используется вместо концентратора или моста.

Как и мост, коммутатор узнает о MAC-адресе, подключенном к каждому порту, и будет отправлять данные только на тот порт, который адресован этим MAC-адресам.

Коммутатор фактически представляет собой мост с большим количеством портов.

Использование коммутаторов обычно ускоряет работу сети, но это зависит от конфигурации сети. См. базовый курс по работе с сетями

Существуют различные типы, которые продаются как неуправляемые, управляемые и интеллектуальные.

Базовый неуправляемый коммутатор не требует настройки. Вы просто вставляете его в сеть.

Управляемый коммутатор дает вам полный контроль над коммутатором и обычно ведет себя как неуправляемый коммутатор. Однако вы можете управлять коммутатором, настраивать порты и т. д. Эти типы обычно не используются в домашних сетях из-за сложности и необходимости в них.

Интеллектуальный коммутатор находится где-то посередине между управляемым и неуправляемым и используется в домашних сетях, для которых требуются виртуальные локальные сети.

Переключатель POE

Многие современные коммутаторы оснащены портами POE. Это позволяет питать устройства. как камеры. непосредственно от коммутатора без необходимости внешнего источника питания на камере. См. объяснение POE для начинающих

Беспроводная точка доступа

Точка беспроводного доступа соединяет беспроводные устройства с сетью Ethernet и друг с другом. Она фактически выполняет ту же работу, что и концентратор/коммутатор, но для беспроводных устройств.

Многие точки доступа могут питаться с помощью POE (Power over Ethernet), что означает, что их можно размещать в местах, где нет подключения к сети, что делает их очень гибкими. См. объяснение POE для начинающих

Инжектор PoE

Они используются для подключения конечного устройства PoE к устройству без PoE, например к устаревшему коммутатору. Устаревший коммутатор не может обеспечить питание, в отличие от инжектора.

Разделитель PoE — отделяет данные от питания и используется для подключения конечного устройства без PoE к источнику PoE.

Энергия, извлекаемая сплиттером, часто используется для питания устройства с помощью отдельного источника питания.

Показан активный сплиттер PoE DSLRKIT, используемый для питания Raspberry Pi.

Домашние маршрутизаторы

Маршрутизатор соединяет сети. Маршрутизаторы работают на сетевом уровне стека протоколов TCP/IP.
В домашних сетях маршрутизатор отвечает за подключение домашней сети к Интернету и предоставляет несколько важных сетевых услуг, таких как:

Большинство домашних маршрутизаторов обеспечивают подключение как по Wi-Fi, так и по Ethernet.

Домашние маршрутизаторы также предоставляют услуги NAT (трансляции сетевых адресов).

Они также широко известны как концентраторы, но на самом деле это не описывает их сетевую роль.

Типы интернет-подключения домашнего маршрутизатора

Маршрутизатор соединяет две сети вместе.

В случае домашнего маршрутизатора сетями являются Интернет и домашняя сеть, как показано на схеме ниже.

Используется четыре основных типа подключения к Интернету

ADSL – старый
VDSL — используется с подключением оптоволокна к шкафу (FTTC).
Fibre — используется с FTTP
Кабель — Кабельные сети

Если вы покупаете собственный маршрутизатор, убедитесь, что он подходит для вашего подключения к Интернету.

Маршрутизаторы, модемы и фильтры

Если вы посмотрите на схему подключения к Интернету выше, вы увидите широкополосный фильтр.

Этот фильтр необходим для подключений ADSL и VDSL, но теперь он обычно включается в сокет интернет-провайдера.

Однако вам нужно будет проверить тип вашего сокета, чтобы определить это.

Не показан модем.

Модем, если требуется, размещается между маршрутизатором и интернет-соединением.

Внешние модемы обычно используются в сетях с оптоволоконным подключением и необходимы для преобразования электрических сигналов от маршрутизатора в световые сигналы для отправки по оптоволоконному кабелю.

VDSL и ADSL

Подключения к Интернету, использующие телефонные кабели для подключения к Интернету, используют эти протоколы или технологии связи.

ADSL (аналоговая цифровая абонентская линия) — более старая технология, и сейчас ее заменяет VDSL (очень высокоскоростная цифровая абонентская линия), которая работает быстрее.

VDSL – это не оптоволокно, но оно используется в сочетании с оптоволоконным кабелем в так называемых соединениях "оптоволокно – бордюр".

В этих соединениях оптоволокно доводится до распределительной точки рядом с домом, а стандартные телефонные линии обеспечивают подключение к дому с помощью VDSL.

Домашние маршрутизаторы без наземной линии связи

Традиционно для подключения к Интернету требовалось подключение к стационарной линии связи.

Однако все больше и больше людей пользуются не традиционными стационарными телефонами, а мобильными телефонами.

На рынке представлено множество домашних маршрутизаторов, поддерживающих мобильные сети 3G и 4G.

Изначально они были предназначены для мобильных сотрудников или отдыхающих, которым требовалось совместное мобильное подключение к Интернету.

Обычно они предоставляют точку доступа Wi-Fi и Ethernet-соединения, как и традиционный домашний маршрутизатор, но подключение к интернет-провайдеру осуществляется через мобильную сеть, как показано ниже.

Прежде чем купить устройство для домашнего использования, проверьте доступность сети в вашем регионе.

Скорость загрузки и выгрузки, как правило, ниже, чем у наземной линии связи, поскольку 3G обеспечивает скорость от 200 кбит/с до 7,2 Мбит/с.

Вот снимок экрана от оператора мобильной связи ee.

Двойной маршрутизатор (VDSL/ADSL/оптоволокно) + мобильная связь

Многие маршрутизаторы в настоящее время поддерживают два метода доступа в Интернет в целях резервирования и становятся все более популярными в связи с текущей тенденцией работы на дому.

Основным соединением обычно является VDSL/ADSL или оптоволокно, но при сбое оно автоматически переключается на мобильное соединение.

Предоставление двух способов подключения к Интернету в доме также возможно с использованием стандартного домашнего маршрутизатора и автономного маршрутизатора 3G/4G, но в этом случае вам нужно будет внести изменения в свой клиент, чтобы использовать соединение 3G/4G, поскольку это не будет быть автоматическим.

Расширитель/ретранслятор Wi-Fi

Поместите в зону действия существующей беспроводной сети, и она будет принимать сигнал из сети и ретранслировать его, тем самым увеличивая зону действия сети.

Современные подключаются непосредственно к сетевой розетке и не требуют дополнительных подключений.

Примечание. См. ниже домашние адаптеры Wi-Fi.

Mi-Fi — широкополосный Wi-Fi-концентратор

Концентратор Mi-Fi — это относительно новое устройство, которое можно использовать для подключения нескольких устройств к Интернету через мобильную сеть (3G и 4G).

Ваши устройства подключаются к концентратору с помощью Wi-Fi, а концентратор подключается к мобильной сети с помощью 3G/4G .

Концентраторы Mi-Fi недороги (от 20 до 40 фунтов стерлингов), и многие из них могут работать несколько часов без подключения к сети.

Вам понадобится сим и мобильный тарифный план.

Адаптер Homeplug

Это карты Ethernet, которые подключаются непосредственно к сетевой розетке и используют сетевую проводку для передачи сигнала Ethernet вместо использования кабеля UTP.

Они поставляются парами, и вам потребуется как минимум 2 адаптера.

Они подключаются к сети и имеют разъем Ethernet, который можно использовать для подключения к компьютеру, коммутатору, маршрутизатору и т. д.

Вы также можете приобрести устройства, которые функционируют как точки беспроводного доступа, которые используются для расширения сети, чтобы преодолеть ограничения диапазона Wi-Fi.

Они выглядят как обычные домашние адаптеры, но имеют встроенную точку беспроводного доступа.

Расширитель/ретранслятор Wi-Fi и Wi-Fi Homeplug

Для работы расширитель диапазона Wi-Fi должен находиться в зоне действия существующей сети Wi-Fi.

Домашний адаптер Wi-Fi необходимо подключить к другому домашнему адаптеру с помощью электросети.

Домашние адаптеры Wi-Fi обеспечивают гораздо большую производительность, чем расширители диапазона.

Кабели UTP (неэкранированная витая пара)

Общий кабель для соединения Ethernet-устройств. Диапазоны от CAT5 до CAT6.

Старые установки будут использовать CAT5, а более новые CAT6, предназначенные для более высоких скоростей.

Вот хорошее видео, в котором рассказывается о различиях между UTP и STP, прямых и перекрестных соединениях, а также о различных категориях.

Перекрестный кабель Ethernet

Используется для соединения двух компьютеров без концентратора/коммутатора.

Он также используется для каскадного подключения старых концентраторов/коммутаторов. Сегодня это обычно не требуется, так как новые концентраторы/коммутаторы используют автоматическое определение и могут переключать режимы.

Кабельный соединитель/удлинитель и разветвитель

Недорогой и очень удобный для соединения кабелей Ethernet.

Просто подключите кабель Ethernet к каждой розетке.

Вы также можете использовать разветвитель Ethernet, чтобы удлинить кабель и предоставить больше разъемов Ethernet,

Полезные ресурсы:

Как подключить собственную домашнюю сеть. Руководство PCworld и это видео .

Сетевые и интернет-службы

Первым шагом будет просто соединение компьютеров через WI-FI или Ethernet. Для обмена информацией им необходимо иметь и использовать несколько сетевых служб и протоколов.

IP-протокол

Все современные сети используют сетевой протокол IP, а для работы в сети всем устройствам требуется IP-адрес.

В настоящее время используются две версии IP-протокола.

Исходная версия IPv4 используется во всех домашних и офисных сетях, а также в Интернете.

IPv6 внедряется, и многие новые сети и сетевые устройства поддерживают его, но он не используется в качестве протокола по умолчанию.

DHCP (протокол динамической конфигурации хоста)

DHCP – это служба и протокол, который автоматически запрашивает и назначает IP-адреса компьютерам.

Все современные компьютеры, планшеты и смартфоны могут использовать DHCP и настроены на его использование по умолчанию.

Для домашних и небольших офисных сетей служба DHCP встроена в маршрутизатор, который подключается к Интернету.

Для больших офисных сетей эта служба настраивается на сетевом сервере.

Если служба DHCP недоступна, клиенты будут автоматически назначать свои собственные IP-адреса (известные как локальные адреса), или вы можете назначить их вручную (называемые статическими адресами).

DNS (служба доменных имен)

Система доменных имен — это сердце Интернета. Он отвечает за преобразование доменных имен в IP-адреса.

Без DNS вам пришлось бы запоминать IP-адрес каждого веб-сайта, который вы посещали.

Все сетевые клиенты (ПК, планшеты, телефоны) функционируют как DNS-клиенты и имеют встроенное необходимое программное обеспечение, позволяющее использовать DNS.

DNS-серверы хранят данные и в основном расположены в Интернете, т.е. вашего интернет-провайдера (интернет-провайдера, Google и т. д.).

Крупные компании будут использовать свои собственные DNS-серверы локально.

Для использования DNS клиенту необходимо знать адрес DNS-сервера. Обычно это назначается сервером DHCP.

Поисковые системы

DNS имеет решающее значение для Интернета, а поисковые системы имеют решающее значение для Интернета.

Для большинства людей процесс выглядит следующим образом

Используйте поисковую систему, например Google.
Нажмите на нужную ссылку.
Веб-браузер использует DNS для определения IP-адреса веб-сайта. (не видно пользователю)
В браузере отображается контент с веб-сайта.

Общие сетевые термины и сокращения

MAC-адрес — 64-битный физический адрес устройства, назначенный адаптеру Wi_fi или сетевой карте. Обычно изменить нельзя.

NIC– карта сетевого интерфейса. Карта Ethernet обнаружена в компьютерах

UTP- (неэкранированная витая пара)- общий кабель для подключения сетевых устройств.

RJ45 – разъем, используемый для подключения устройств Ethernet.

RJ11 — разъем, используемый для подключения телефонов, модемов и т. д. в США и принятый в других странах.

Шлюз. Шлюз работает на уровне приложений стека протоколов TCP/IP и выполняет преобразование. Примеры: электронная почта на шлюзы FAX.

В более ранних сетях и на более ранних сетевых курсах маршрутизаторы назывались шлюзами, и этот термин до сих пор используется при настройке сетевых клиентов.

В этом контексте термин шлюз относится к шлюзу во внешнюю сеть, т. е. в Интернет.

Одноадресное сообщение — сообщение, отправленное с одного устройства на другое.

Многоадресное сообщение — сообщение, отправленное с одного устройства на несколько других.

Широковещательное сообщение. Сообщение отправляется всем узлам в сети.

Чтобы построить надежную сеть и защитить ее, вам необходимо понимать устройства, входящие в ее состав.

Что такое сетевые устройства?

Сетевые устройства или сетевое оборудование — это физические устройства, необходимые для связи и взаимодействия между оборудованием в компьютерной сети.

Типы сетевых устройств

Вот общий список сетевых устройств:

Центр
Переключиться
Маршрутизатор
Мост
Шлюз
Модем
Повторитель
Точка доступа

Концентраторы соединяют несколько компьютерных сетевых устройств вместе. Концентратор также действует как повторитель, поскольку он усиливает сигналы, которые ухудшаются после прохождения больших расстояний по соединительным кабелям.Концентратор является самым простым в семействе сетевых устройств, поскольку он соединяет компоненты локальной сети с одинаковыми протоколами.

Концентратор можно использовать как с цифровыми, так и с аналоговыми данными, при условии, что его настройки настроены для подготовки к форматированию входящих данных. Например, если входящие данные имеют цифровой формат, концентратор должен передавать их в виде пакетов; однако, если входящие данные являются аналоговыми, то концентратор передает их в форме сигнала.

Концентраторы не выполняют функции фильтрации или адресации пакетов; они просто отправляют пакеты данных на все подключенные устройства. Концентраторы работают на физическом уровне модели взаимодействия открытых систем (OSI). Существует два типа концентраторов: простые и многопортовые.

Переключить

Коммутаторы обычно играют более интеллектуальную роль, чем концентраторы. Коммутатор — это многопортовое устройство, повышающее эффективность сети. Коммутатор поддерживает ограниченную маршрутную информацию об узлах внутренней сети и позволяет подключаться к таким системам, как концентраторы или маршрутизаторы. Нити локальных сетей обычно подключаются с помощью коммутаторов. Как правило, коммутаторы могут считывать аппаратные адреса входящих пакетов, чтобы передавать их соответствующему адресату.

Использование коммутаторов повышает эффективность сети по сравнению с концентраторами или маршрутизаторами благодаря возможности виртуальных каналов. Коммутаторы также улучшают сетевую безопасность, поскольку виртуальные каналы труднее исследовать с помощью сетевых мониторов. Вы можете думать о коммутаторе как об устройстве, которое сочетает в себе лучшие возможности маршрутизаторов и концентраторов. Коммутатор может работать либо на канальном уровне, либо на сетевом уровне модели OSI. Многоуровневый коммутатор может работать на обоих уровнях, что означает, что он может работать и как коммутатор, и как маршрутизатор. Многоуровневый коммутатор — это высокопроизводительное устройство, поддерживающее те же протоколы маршрутизации, что и маршрутизаторы.

Коммутаторы могут подвергаться распределенным атакам типа "отказ в обслуживании" (DDoS); защита от наводнений используется для предотвращения остановки коммутатора вредоносным трафиком. Безопасность портов коммутатора важна, поэтому обязательно защитите коммутаторы: отключите все неиспользуемые порты и используйте отслеживание DHCP, проверку ARP и фильтрацию MAC-адресов.

Маршрутизатор

Маршрутизаторы помогают передавать пакеты к месту назначения, прокладывая путь через море взаимосвязанных сетевых устройств, использующих различные сетевые топологии. Маршрутизаторы — это интеллектуальные устройства, и они хранят информацию о сетях, к которым они подключены. Большинство маршрутизаторов можно настроить для работы в качестве брандмауэров с фильтрацией пакетов и использования списков контроля доступа (ACL). Маршрутизаторы в сочетании с блоком обслуживания канала/блоком обслуживания данных (CSU/DSU) также используются для перевода из кадрирования LAN в кадрирование WAN. Это необходимо, поскольку локальные и глобальные сети используют разные сетевые протоколы. Такие маршрутизаторы называются граничными маршрутизаторами. Они служат внешним соединением локальной сети с глобальной сетью и работают на границе вашей сети.

Маршрутизатор также используется для разделения внутренних сетей на две или более подсети. Маршрутизаторы также можно внутренне подключать к другим маршрутизаторам, создавая зоны, работающие независимо. Маршрутизаторы устанавливают связь, поддерживая таблицы о пунктах назначения и локальных соединениях. Маршрутизатор содержит информацию о подключенных к нему системах и о том, куда отправлять запросы, если пункт назначения неизвестен. Маршрутизаторы обычно передают маршрутную и другую информацию, используя один из трех стандартных протоколов: протокол маршрутной информации (RIP), протокол пограничного шлюза (BGP) или протокол открытия кратчайшего пути (OSPF).

Маршрутизаторы — это ваша первая линия защиты, и они должны быть настроены так, чтобы пропускать только тот трафик, который разрешен сетевыми администраторами. Сами маршруты могут быть настроены как статические или динамические. Если они статичны, их можно настроить только вручную, и они останутся такими до тех пор, пока не будут изменены. Если они динамические, они узнают о других маршрутизаторах вокруг них и используют информацию об этих маршрутизаторах для построения своих таблиц маршрутизации.

Маршрутизаторы – это устройства общего назначения, которые соединяют две или более разнородных сетей. Обычно они предназначены для компьютеров специального назначения с отдельными входными и выходными сетевыми интерфейсами для каждой подключенной сети. Поскольку маршрутизаторы и шлюзы являются основой больших компьютерных сетей, таких как Интернет, у них есть специальные функции, которые обеспечивают им гибкость и способность справляться с различными схемами сетевой адресации и размерами кадров посредством сегментации больших пакетов на более мелкие пакеты, соответствующие новой сети. компоненты. Каждый интерфейс маршрутизатора имеет собственный модуль протокола разрешения адресов (ARP), собственный адрес локальной сети (адрес сетевой карты) и собственный адрес интернет-протокола (IP). Маршрутизатор с помощью таблицы маршрутизации знает маршруты, по которым пакет может пройти от источника к месту назначения. Таблица маршрутизации, как и в мосте и коммутаторе, динамично растет.При получении пакета маршрутизатор удаляет заголовки и трейлеры пакета и анализирует заголовок IP, определяя адреса источника и получателя и тип данных, а также отмечая время прибытия. Он также обновляет таблицу маршрутизаторов новыми адресами, которых еще нет в таблице. Информация о заголовке IP и времени прибытия вводится в таблицу маршрутизации. Маршрутизаторы обычно работают на сетевом уровне модели OSI.

Мост

Мосты используются для соединения двух или более хостов или сегментов сети вместе. Основная роль мостов в сетевой архитектуре заключается в хранении и пересылке кадров между различными сегментами, которые соединяет мост. Они используют адреса аппаратного управления доступом к среде (MAC) для передачи кадров. Просматривая MAC-адреса устройств, подключенных к каждому сегменту, мосты могут пересылать данные или блокировать их передачу. Мосты также можно использовать для соединения двух физических локальных сетей в более крупную логическую локальную сеть.

Мосты работают только на физическом уровне и уровне канала данных модели OSI. Мосты используются для разделения больших сетей на более мелкие участки, располагаясь между двумя физическими сегментами сети и управляя потоком данных между ними.

Мосты во многом похожи на концентраторы, включая тот факт, что они соединяют компоненты локальной сети с одинаковыми протоколами. Однако мосты фильтруют входящие пакеты данных, известные как кадры, по адресам перед их пересылкой. Поскольку он фильтрует пакеты данных, мост не вносит изменений в формат или содержимое входящих данных. Мост фильтрует и пересылает кадры по сети с помощью таблицы динамического моста. Таблица мостов, которая изначально пуста, содержит адреса LAN для каждого компьютера в LAN и адреса каждого интерфейса моста, который соединяет LAN с другими LAN. Мосты, как и концентраторы, могут быть простыми или многопортовыми.

В последние годы мосты в основном потеряли популярность и были заменены коммутаторами, которые предлагают больше функций. На самом деле коммутаторы иногда называют «многопортовыми мостами» из-за того, как они работают.

Шлюз

Шлюзы обычно работают на транспортном и сеансовом уровнях модели OSI. На транспортном уровне и выше существует множество протоколов и стандартов от разных поставщиков; шлюзы используются для борьбы с ними. Шлюзы обеспечивают преобразование между сетевыми технологиями, такими как Open System Interconnection (OSI) и протокол управления передачей/Интернет-протокол (TCP/IP). По этой причине шлюзы соединяют две или более автономные сети, каждая со своими алгоритмами маршрутизации, протоколами, топологией, службой доменных имен, а также процедурами и политиками сетевого администрирования.

Шлюзы выполняют все функции маршрутизаторов и даже больше. По сути, маршрутизатор с добавленным функционалом трансляции является шлюзом. Функция, выполняющая преобразование между различными сетевыми технологиями, называется преобразователем протоколов.

Модем

Модемы (модуляторы-демодуляторы) используются для передачи цифровых сигналов по аналоговым телефонным линиям. Таким образом, цифровые сигналы преобразуются модемом в аналоговые сигналы различных частот и передаются на модем в месте приема. Принимающий модем выполняет обратное преобразование и предоставляет цифровой выход устройству, подключенному к модему, обычно компьютеру. Цифровые данные обычно передаются на модем или с него по последовательной линии через стандартный промышленный интерфейс RS-232. Многие телефонные компании предлагают услуги DSL, а многие кабельные операторы используют модемы в качестве оконечных терминалов для идентификации и распознавания домашних и личных пользователей. Модемы работают как на физическом уровне, так и на канальном уровне.

Повторитель

Ретранслятор – это электронное устройство, усиливающее принимаемый сигнал. Вы можете думать о повторителе как об устройстве, которое принимает сигнал и ретранслирует его на более высоком уровне или с большей мощностью, так что сигнал может покрывать большие расстояния, более 100 метров для стандартных кабелей LAN. Повторители работают на физическом уровне.

Точка доступа

Хотя точка доступа (AP) технически может включать проводное или беспроводное соединение, обычно это беспроводное устройство. Точка доступа работает на втором уровне OSI, уровне канала передачи данных, и может работать либо как мост, соединяющий стандартную проводную сеть с беспроводными устройствами, либо как маршрутизатор, передающий данные от одной точки доступа к другой.

Точки беспроводного доступа (WAP) состоят из передатчика и приемника (приемопередатчика), используемых для создания беспроводной локальной сети (WLAN). Точки доступа обычно представляют собой отдельные сетевые устройства со встроенной антенной, передатчиком и адаптером. Точки доступа используют сетевой режим беспроводной инфраструктуры для обеспечения точки соединения между WLAN и проводной локальной сетью Ethernet. У них также есть несколько портов, что дает вам возможность расширить сеть для поддержки дополнительных клиентов. В зависимости от размера сети для обеспечения полного покрытия может потребоваться одна или несколько точек доступа.Дополнительные точки доступа используются для обеспечения доступа к большему количеству беспроводных клиентов и расширения диапазона беспроводной сети. Каждая точка доступа ограничена своим диапазоном передачи — расстоянием, на котором клиент может находиться от точки доступа, при этом получая пригодную для использования скорость обработки сигнала и данных. Фактическое расстояние зависит от стандарта беспроводной связи, препятствий и условий окружающей среды между клиентом и точкой доступа. Точки доступа более высокого класса оснащены мощными антеннами, что позволяет им увеличить дальность распространения беспроводного сигнала.

Точки доступа также могут предоставлять множество портов, которые можно использовать для увеличения размера сети, возможностей брандмауэра и службы протокола динамической конфигурации хоста (DHCP). Таким образом, мы получаем точки доступа, которые являются коммутатором, DHCP-сервером, маршрутизатором и брандмауэром.

Для подключения к беспроводной точке доступа вам потребуется имя идентификатора набора услуг (SSID). Беспроводные сети 802.11 используют SSID для идентификации всех систем, принадлежащих к одной сети, и клиентские станции должны быть настроены с использованием SSID для аутентификации в точке доступа. Точка доступа может транслировать SSID, позволяя всем беспроводным клиентам в зоне видеть SSID точки доступа. Однако из соображений безопасности точки доступа можно настроить так, чтобы они не транслировали SSID, а это означает, что администратору необходимо предоставить клиентским системам SSID, а не разрешить его автоматическое обнаружение. Беспроводные устройства поставляются с SSID по умолчанию, настройками безопасности, каналами, паролями и именами пользователей. Из соображений безопасности настоятельно рекомендуется изменить эти настройки по умолчанию как можно скорее, поскольку на многих интернет-сайтах указаны настройки по умолчанию, используемые производителями.

Точки доступа могут быть толстыми или тонкими. Толстые точки доступа, иногда еще называемые автономными точками доступа, необходимо вручную настраивать сетевыми параметрами и параметрами безопасности; затем их, по сути, оставляют в покое для обслуживания клиентов до тех пор, пока они не перестанут функционировать. Тонкие точки доступа допускают удаленную настройку с помощью контроллера. Поскольку тонкие клиенты не нужно настраивать вручную, их можно легко перенастроить и контролировать. Точки доступа также могут быть на основе контроллера или автономными.

Заключение

Понимание типов доступных сетевых устройств может помочь вам спроектировать и построить безопасную сеть, которая будет хорошо служить вашей организации. Однако, чтобы обеспечить постоянную безопасность и доступность вашей сети, вам следует внимательно следить за своими сетевыми устройствами и активностью вокруг них, чтобы вы могли быстро обнаруживать проблемы с оборудованием, проблемы с конфигурацией и атаки.

Джефф — бывший директор по разработке глобальных решений в Netwrix. Он давний блогер Netwrix, спикер и ведущий. В блоге Netwrix Джефф делится лайфхаками, советами и рекомендациями, которые могут значительно улучшить ваш опыт системного администрирования.

Ваша ИТ-сеть объединяет все ваши устройства, позволяя вам обмениваться информацией, общаться и сотрудничать. Ваша сеть включает в себя ваши компьютеры, а также все другое оборудование, которое может получить к ней доступ, включая мобильные телефоны, планшеты и периферийные устройства, такие как принтеры. Ваша сеть — это источник жизненной силы вашего бизнеса, поэтому важно понимать, как она работает

Для построения ИТ-сети вам потребуется ряд оборудования, в том числе следующее:

Подключение к Интернету. Скорее всего, это будет быстрое оптоволоконное соединение или выделенная выделенная линия.
Кабели и разъемы. Кабели и разъемы соединяют компьютеры, принтеры, серверы и другое оборудование в вашей сети. Хотя вы можете использовать беспроводную сеть, проводное подключение к Интернету через кабель Ethernet надежнее, стабильнее и быстрее.
Маршрутизатор. Ваш маршрутизатор управляет сетевым трафиком, обеспечивая связь устройств друг с другом как по проводным, так и по беспроводным (Wi-Fi) соединениям, а также обеспечивает подключение к Интернету.
Точка беспроводного доступа (необязательно). Беспроводной разъем (Wi-Fi) позволяет людям подключаться к вашей сети без проводов. Это расширит вашу беспроводную сеть, если маршрутизатор не может обеспечить покрытие в определенных частях здания.
Аппаратный брандмауэр. Это создает безопасный барьер между вашей сетью и Интернетом, блокируя угрозы безопасности. Сети иногда включают локальный сетевой сервер, на котором выполняются центральные приложения, который действует как сервер электронной почты и обеспечивает хранилище файлов.

Основные блоки сетевого оборудования

Некоторые компании строят свою сеть на кабелях, потому что они надежны и быстры. Наиболее распространенным типом является кабель Ethernet, рассчитанный на скорость. Кабели Cat 6 могут передавать данные достаточно быстро для любых бизнес-целей, включая ресурсоемкие задачи обработки.

При построении сети большинство компаний устанавливают сетевые розетки в удобных местах по всей своей территории, чтобы пользователи компьютеров могли подключаться друг к другу.Обязательно убедитесь, что ваши компьютеры могут принимать соединение Ethernet, поскольку многие ноутбуки (включая MacBook) этого не делают.

Маршрутизатор: жизненно важный сетевой компонент

Маршрутизатор действует как указатель, указывающий, куда должны передаваться данные в вашей сети, и позволяющий устройствам взаимодействовать друг с другом.

Маршрутизаторы также подключаются к Интернету напрямую и совместно используют подключение по кабелю или Wi-Fi с устройствами в сети.

Обычный маршрутизатор с четырьмя проводными подключениями будет стоить от 70 фунтов стерлингов. Более продвинутая модель с 24 разъемами может стоить до 300 фунтов стерлингов.

При покупке маршрутизатора проверьте, какой стандарт безопасности он использует, сколько проводных подключений он может поддерживать и насколько он быстр. Вы можете ознакомиться с отзывами пользователей или поговорить со специалистом, который поможет вам выбрать подходящий маршрутизатор.

Беспроводная связь

Маршрутизаторы также поддерживают Wi-Fi, что позволяет людям подключать ноутбуки, смартфоны, планшеты и другие устройства к вашей сети по беспроводной сети.

Wi-Fi идеально подходит для предоставления доступа к сети сотрудникам с мобильными устройствами, а также в конференц-залах или местах общего пользования. Это также полезно для предоставления доступа в Интернет посетителям, поскольку многие маршрутизаторы включают для этой цели отдельную «гостевую» сеть.

Беспроводные маршрутизаторы стоят от 70 фунтов стерлингов.

Wi-Fi необходим для большинства современных предприятий, особенно в связи с тем, что все больше людей переходят на гибридную модель, когда многие из нас работают с ноутбуков и планшетов. Инвестируйте в маршрутизатор хорошего качества, который может обрабатывать значительные объемы данных на высоких скоростях, обеспечивая при этом высокий уровень защиты.

Скорость сетевого оборудования

Большинство сетевого оборудования использует общие стандарты, поэтому вы можете без проблем комбинировать маршрутизаторы, кабели и брандмауэры разных производителей. Однако скорость вашей сети может зависеть от самого медленного элемента. Например, если все ваши кабели и компьютеры относятся к категории 6, ваш маршрутизатор должен иметь категорию 6 для обеспечения высокой скорости.

Существует несколько широко используемых стандартов беспроводной сети, хотя большинство современных устройств поддерживают последние версии. Максимальная скорость сети Wi-Fi определяется ее стандартом Wi-Fi 802.11. При покупке приобретите беспроводной маршрутизатор или точку доступа, соответствующие последнему стандарту Wi-Fi 6 (обычное название 802.11ax). Это самый быстрый из доступных вариантов, обеспечивающий скорость до 2 Гбит/с.

Читайте также: