Конфигурация и настройка сетевых компонентов, моста, маршрутизатора, модема и т.д.

Обновлено: 21.11.2024

Сетевые устройства или сетевое оборудование — это физические устройства, которые используются для установления соединений и облегчения взаимодействия между различными устройствами в компьютерной сети.

Концентраторы работают на физическом уровне модели OSI. Концентратор — это устройство для соединения нескольких устройств Ethernet, позволяющее им работать как единый сегмент сети. Он имеет несколько входных и выходных портов, в которых сигнал, поступающий на вход любого порта, появляется на выходе каждого порта, кроме исходного входящего порта.

Концентратор можно использовать как с цифровыми, так и с аналоговыми данными. Концентраторы не выполняют функции фильтрации или адресации пакетов, они отправляют пакеты данных на все подключенные устройства.

Типы узлов —

Активный центр
Пассивный концентратор
Интеллектуальный центр

Повторитель

Повторитель работает на физическом уровне модели OSI.

Повторитель соединяет два сегмента сетевого кабеля.
Иногда он восстанавливает сигналы до нужной амплитуды и отправляет их в другой сегмент.
Если сигнал становится слабым, он может копировать сигнал по крупицам и восстанавливать его с исходной силой.
Это двухпортовое устройство.

Мост

Мост работает на канальном уровне модели OSI. Он может прочитать только внешний аппаратный адрес пакета, но не может прочитать IP-адрес. Он считывает крайнюю часть пакета данных, чтобы определить, куда идет сообщение. Это уменьшает трафик в других сегментах сети. Он не отправляет все пакеты. Таким образом, мост можно запрограммировать на отклонение пакетов из определенной сети.

Переключить

Коммутаторы могут работать на одном или нескольких уровнях модели OSI. Они могут работать на канальном уровне и сетевом уровне; устройство, которое работает одновременно более чем на одном из этих уровней, называется многоуровневым коммутатором.

Коммутатор может проверять ошибки перед пересылкой данных, что повышает его эффективность и производительность. Коммутатор — лучшая версия концентратора. Это многопортовое мостовое устройство.

Маршрутизатор

Маршрутизаторы – это небольшие физические устройства, которые работают на сетевом уровне для объединения нескольких сетей.

Маршрутизатор – это устройство, похожее на коммутатор, которое направляет пакеты данных на основе их IP-адресов.
Маршрутизаторы обычно соединяют локальные и глобальные сети и имеют динамически обновляемую таблицу маршрутизации, на основе которой они принимают решения о маршрутизации пакетов данных.
Маршрутизатор разделяет широковещательные домены хостов, подключенных через него.
Маршрутизаторы выполняют функции направления трафика в Интернете. Пакет данных обычно пересылается от одного маршрутизатора к другому через сети, составляющие объединенную сеть, пока не достигнет кода назначения.
Маршрутизаторы также можно использовать для соединения двух или более логических групп компьютерных устройств, известных как подсети, каждая из которых имеет свой адрес подсети. Адреса подсетей, записанные в маршрутизаторе, не обязательно напрямую связаны с подключениями физического интерфейса.

Два типа маршрутизаторов —

Статические маршрутизаторы. Статические маршрутизаторы настраиваются вручную и направляют пакеты данных на основе информации в таблице маршрутизаторов.
Динамические маршрутизаторы. Динамические маршрутизаторы используют адаптивную маршрутизацию, т. е. процесс, при котором маршрутизатор может пересылать данные по другому маршруту.

Шлюз

Шлюз – это межсетевое соединение, способное объединять две сети, использующие разные базовые протоколы.

Сетевой шлюз может быть полностью реализован программно, аппаратно или в комбинации того и другого, в зависимости от типов поддерживаемых протоколов.

Сетевой шлюз может работать на любом уровне модели OSI. Широкополосный маршрутизатор обычно служит сетевым шлюзом, хотя обычные компьютеры также могут выполнять аналогичные функции.

Шлюз – это маршрутизатор или прокси-сервер, осуществляющий маршрутизацию между сетями.
Шлюз принадлежит к той же подсети, к которой принадлежит ПК.

Браутер

Браутер — это комбинация моста и маршрутизатора. Он выполняет функции моста и маршрутизатора, поэтому может работать на канальном и сетевом уровнях модели OSI.

Браутер может соединять сети, использующие разные протоколы.
Его можно запрограммировать на работу только в качестве моста или только в качестве маршрутизатора.
Когда он настроен как мост, он пересылает пакеты данных в соответствующий сегмент, используя определенный протокол.
Когда он настроен как маршрутизатор, он направляет пакеты данных в соответствующую сеть, используя маршрутизируемый протокол, такой как IP.

Большинство маршрутизаторов — это просто настроенные маршрутизаторы. Основная функция моста заключается в соединении двух разных сегментов локальной сети с использованием одного и того же протокола.С другой стороны, маршрутизатор используется для маршрутизации пакетов в сети.

Концентратор — это один из основных значков сетевых устройств, который работает на физическом уровне и, следовательно, физически соединяет сетевые устройства вместе. Концентраторы в основном используются в сетях, в которых для подключения устройств используется витая пара. Они предназначены для передачи пакетов на другие присоединенные устройства без изменения каких-либо полученных переданных пакетов. Они действуют как пути для направления электрических сигналов. Они передают информацию независимо от того, адресован ли пакет данных подключенному устройству или нет.

Hub делится на две категории:

Активный концентратор: они умнее, чем пассивные концентраторы. Они не только обеспечивают путь для сигналов данных, они регенерируют, концентрируют и усиливают сигналы перед их отправкой по назначению. Активные концентраторы также называются «повторителями».

Пассивный концентратор: они больше похожи на точечный контакт проводов, встроенных в физическую сеть. Они не имеют ничего общего с изменением сигналов.

Концентраторы Ethernet

Это устройство, соединяющее несколько устройств Ethernet вместе и заставляющее их выполнять функции как единое целое. Они различаются по скорости с точки зрения скорости передачи данных. Эфир использует множественный доступ с контролем несущей и обнаружением столкновений (CSMA/CD) для управления доступом к среде. Концентратор Ethernet обменивается данными в полудуплексном режиме, в котором вероятность конфликта данных в большинстве случаев неизбежна.

Переключатели

Коммутаторы — это точки соединения сети Ethernet. Как и в хабе, устройства в коммутаторах подключаются к ним по витой паре. Но разница проявляется в том, как работают оба устройства; концентратор и коммутатор обрабатывают данные, которые они получают. Концентратор работает, отправляя данные на все порты на устройстве, тогда как коммутатор передает их только на тот порт, который подключен к целевому устройству. Коммутатор делает это благодаря встроенному запоминанию MAC-адресов подключенных к нему устройств. Поскольку передача сигналов данных хорошо определена в коммутаторе, следовательно, производительность сети повышается. Коммутаторы работают в полнодуплексном режиме, когда устройства могут отправлять и получать данные от коммутатора одновременно, в отличие от полудуплексного режима. Скорость передачи в коммутаторах в два раза выше, чем в концентраторе Ethernet: соединение со скоростью 20 Мбит/с преобразуется в скорость 30 Мбит/с, а соединение со скоростью 200 Мбит/с становится 300 Мбит/с. Повышение производительности наблюдается в сетях с широким использованием коммутаторов в наши дни.

Следующий метод пояснит, как происходит передача данных через коммутаторы:

Сквозная передача: позволяет пересылать пакеты сразу после их получения. Метод оперативный и быстрый, но возможность проверки ошибок при такой пакетной передаче данных упускается из виду.
Сохранить и переслать: в этой среде коммутации весь пакет принимается и «проверяется» перед отправкой вперед. Таким образом, ошибки устраняются перед дальнейшим распространением. Недостатком этого процесса является то, что проверка ошибок занимает относительно больше времени, что делает его обработку и доставку немного медленнее.
Без фрагментов: в среде коммутации без фрагментов проверяется большая часть пакета, чтобы коммутатор мог определить, был ли пакет захвачен коллизией. После определения статуса коллизии пакет пересылается.

Мосты

Мост – это сетевое компьютерное устройство, которое устанавливает соединение с другими мостовыми сетями, использующими тот же протокол. Он работает на канальном уровне модели OSI и соединяет разные сети вместе и развивает связь между ними. Он соединяет две локальные сети; две физические локальные сети в большую логическую локальную сеть или два сегмента одной и той же локальной сети, использующие один и тот же протокол.

Помимо создания более крупных сетей, мосты также используются для разделения более крупных сетей на меньшие части. Мост делает это, помещая себя между двумя частями двух физических сетей и контролируя поток данных между ними. Мосты назначают пересылать данные после проверки MAC-адресов устройств, подключенных к каждому сегменту.Пересылка данных зависит от подтверждения того факта, что адрес назначения находится на каком-то другом интерфейсе. Он также имеет возможность блокировать входящий поток данных. Сегодня были введены обучающие мосты, которые создают список MAC-адресов на интерфейсе, наблюдая за трафиком в сети. Это прорыв в области развития ручной записи MAC-адресов.

Типы мостов:

В основном мосты можно охарактеризовать тремя типами:

Прозрачный мост: как следует из названия, он кажется прозрачным для других устройств в сети. Другие устройства не знают о его существовании. Он только блокирует или пересылает данные в соответствии с MAC-адресом.
Source Route Bridge: название этого моста связано с тем, что путь, по которому пакет проходит через сеть, встроен в пакет. Он в основном используется в сетях Token Ring.
Translational Bridge: процесс преобразования происходит через Translational Bridge. Он преобразует формат данных одной сети в другую. Например, Token Ring в Ethernet и наоборот.

Переключатели вместо мостов:

По сравнению с мостами Ethernet-коммутаторы становятся все более популярными. Они преуспевают за счет обеспечения логических подразделений и сегментов в сетевом поле. На самом деле коммутаторы называются многопортовыми мостами из-за их расширенной функциональности

Маршрутизаторы

Маршрутизаторы — это устройства сетевого уровня, которые в частности идентифицируются как устройства уровня 3 модели OSI. Они обрабатывают логическую информацию об адресации в сетевом заголовке пакета, такую как IP-адреса. Маршрутизатор используется для создания более крупных сложных сетей путем сложной маршрутизации трафика. Он имеет возможность подключать разнородные локальные сети по одному и тому же протоколу. Он также имеет возможность ограничить поток трансляций. Маршрутизатор в основном состоит из аппаратного устройства или компьютерной системы с более чем одним сетевым интерфейсом и программным обеспечением для маршрутизации.

Функциональность:

Когда маршрутизатор получает данные, он определяет адрес назначения, считывая заголовок пакета. Как только адрес определен, он выполняет поиск в своей таблице маршрутизации, чтобы узнать, как добраться до пункта назначения, а затем пересылает пакет на более высокий прыжок на маршруте. Прыжок может быть конечным пунктом назначения или другим маршрутизатором.

Статическая маршрутизация. При статической маршрутизации информация о маршруте заносится в таблицы маршрутизации вручную. Это не только становится трудоемкой задачей, но и подвержено ошибкам. Ручное обновление также требуется в случае статически настроенных маршрутизаторов, когда происходит изменение топологии сети или схемы. Таким образом, статическая маршрутизация возможна для самых маленьких сред с минимум одним или двумя маршрутизаторами.

Динамическая маршрутизация. Для больших сред динамическая маршрутизация оказывается практичным решением. Этот процесс включает использование особых протоколов маршрутизации для поддержания связи. Назначение этих протоколов – позволить другим маршрутизаторам передавать информацию другим маршрутизаторам, чтобы другие маршрутизаторы могли создавать свои собственные таблицы маршрутизации.

Браутер

Браутеры — это комбинация моста и маршрутизаторов. Они выполняют функции обоих сетевых устройств, выступая в качестве моста при пересылке данных между сетями и выступая в качестве маршрутизатора при маршрутизации данных в отдельные системы. Броутер действует как фильтр, который пропускает некоторые данные в локальную сеть и перенаправляет неизвестные данные в другую сеть.

Браутеры встречаются редко, и их функциональность встроена в маршрутизаторы, которые также выполняют функцию моста.

Шлюзы

Шлюз — это устройство, которое используется для соединения нескольких сетей и передачи пакетов из одной сети в другую. Действуя как «шлюз» между различными сетевыми системами или компьютерными программами, шлюз представляет собой устройство, которое образует связь между ними. Это позволяет компьютерным программам, как на одном компьютере, так и на разных компьютерах, обмениваться информацией по сети через протоколы. Маршрутизатор также является шлюзом, поскольку он интерпретирует данные из одного сетевого протокола в другой.

Другие, такие как мост, преобразуют данные в разные формы между двумя сетевыми системами. Затем программное приложение преобразует данные из одного формата в другой. Шлюз является жизнеспособным инструментом для преобразования формата данных, хотя сами данные остаются неизменными. Шлюз может быть установлен на каком-то другом устройстве, чтобы добавить его функциональные возможности на другое.

Сетевая карта

Сетевые карты, также известные как карты сетевого интерфейса (NIC), представляют собой аппаратные устройства, которые соединяют компьютер с сетью. Они установлены на материнской плате. Они отвечают за развитие физического соединения между сетью и компьютером. Компьютерные данные преобразуются в электрические сигналы, которые передаются в сеть через карты сетевого интерфейса.

Они также могут управлять некоторыми важными функциями преобразования данных. В наши дни сетевые карты настраиваются программно, в отличие от прежних дней, когда для их настройки требовались драйверы. Даже если сетевая карта не поставляется с программным обеспечением, последние версии драйверов или связанное с ними программное обеспечение также можно загрузить из Интернета.

Сетевые протоколы

Системные требования:

Совместимость с шиной должна быть проверена при установке сетевого адаптера в систему. Обычно используемая шинная система — это межсоединение периферийных компонентов (PCI).
Необходимы адреса ввода/вывода памяти и IRQ.
Необходимы драйверы, если они еще не установлены.

ISDN (цифровая сеть с интеграцией служб)

ISDN используются для передачи файлов графических или аудиоданных. Это технология WAN, которую можно использовать вместо коммутируемого соединения. Доступность ISDN зависит от предоставления услуги поставщиком услуг, качества линии, установленной в вашем регионе. Он, безусловно, обеспечивает более высокую скорость, чем модем, и может принимать и сбрасывать линию значительно быстрее.

ISDN может создавать множество маршрутов связи на одной линии. В настоящее время даже более быстрые и дешевые технологии, чем ISDN, нашли свое применение в сфере технологий.

Модемы

Модем – это устройство, которое преобразует генерируемые компьютером цифровые сигналы компьютера в аналоговые сигналы, чтобы обеспечить их передачу по телефонным линиям. «Модулятор-демодулятор» или модем можно использовать для подключения к локальной сети или для подключения к интернет-провайдеру. Модемы могут быть как внешними, как в устройствах, подключаемых к USB или последовательному порту компьютера, так и фирменными устройствами для карманных гаджетов и других устройств, а также внутренними; в виде дополнительных карт расширения для компьютеров и карт PCMCIA для ноутбуков.

Конфигурация модема различается как для внешнего, так и для внутреннего модема. Для внутренних модемов IRQ — запрос прерывания используется для настройки модема вместе с вводом-выводом, который представляет собой адрес памяти. Обычно перед установкой встроенного модема встроенные последовательные интерфейсы отключаются, одновременно назначая им ресурсы COM2.

При внешнем подключении модема модем сам назначает и использует ресурсы. Это особенно полезно для пользователей USB-порта и ноутбуков, поскольку несложный и простой характер процесса делает его гораздо более полезным для повседневного использования.

Вторым шагом после установки для обеспечения правильной работы модема является установка драйверов. Скорость работы модема и обработка зависят от двух факторов:

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). 802.11 беспроводных сетей 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 как можно скорее изменить эти настройки по умолчанию, 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.

В этом руководстве объясняются функции наиболее распространенных и важных сетевых устройств, таких как концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы, мосты, модемы, сетевые карты, прокси-серверы и шлюзы.

Сетевая интерфейсная карта (NIC)

Сетевая карта находится в верхней части списка сетевых устройств. Работа в сети без этого устройства невозможна. Она также известна как карта сетевого адаптера, карта Ethernet или карта LAN. Сетевая карта позволяет сетевому устройству взаимодействовать с другими сетевыми устройствами.

Сетевая карта преобразует пакеты данных между двумя разными технологиями передачи данных. ПК использует технологию параллельной передачи данных для передачи данных между его внутренними частями, тогда как среда, обеспечивающая связь между различными ПК, использует технологию последовательной передачи данных. Сетевая карта преобразует параллельный поток данных в последовательный поток данных, а последовательный поток данных — в параллельный поток данных.

На следующем изображении показано, как работает сетевая карта.

Как правило, все современные ПК имеют встроенные сетевые карты. Если требуются дополнительные сетевые адаптеры, их можно установить как дополнительные устройства.

Для настольных или серверных систем они доступны в виде адаптеров, которые можно вставить в свободный слот на материнской плате. Для ноутбуков или других устройств меньшего размера они доступны в форме карты PCMCIA (Международная ассоциация карт памяти для персональных компьютеров), которую можно вставить в разъем PCMCIA.

Типы сетевых карт

Существует два типа сетевых адаптеров: для конкретных носителей и для конкретных сетей

Специфический для носителя. Сетевой адаптер для конкретного носителя поддерживает определенный тип носителя. Например, для подключения коаксиального кабеля вам потребуется сетевая карта с портом BNC, а для подключения кабеля Ethernet вам потребуется сетевая карта с портом RJ-45.

Специфический сетевой дизайн: - Конкретный сетевой адаптер поддерживает определенную сетевую топологию. Например, FDDI, Token Ring и Ethernet имеют свои отличительные типы карт NIC. Они не могут использовать другие типы сетевых карт.

На следующем изображении показаны некоторые распространенные типы сетевых карт.

Концентратор — это централизованное устройство, соединяющее несколько устройств в одной локальной сети. Когда концентратор получает сигнал данных от подключенного устройства на один из своих портов, кроме этого порта, он перенаправляет эти сигналы с остальных портов на все остальные подключенные устройства. Как правило, концентратор имеет один или несколько восходящих портов, которые используются для подключения к другому концентратору.

Существует два типа концентратора.

Пассивный концентратор. Пассивный концентратор пересылает сигналы данных по мере их получения. Он никоим образом не изменяет сигналы данных.

Активный концентратор. Активный концентратор также пересылает сигналы данных. Но, прежде чем пересылать их, он их усиливает. Из-за этой дополнительной функции активный концентратор также называется повторителем.

На следующем изображении показаны активный концентратор и пассивный концентратор.

Концентраторы больше не используются в компьютерных сетях.

MAU и патч-панель

MAU и патч-панель выглядят как концентратор, но они разные. MAU (устройство множественного доступа) заменяет концентратор в сети Token Ring.

Различия между Hub и MAU заключаются в следующем.

Hub используется для сети Ethernet, а MAU — для сети Token Ring.
Концентратор логически формирует топологию звезды, а MAU логически формирует топологию кольца.

На следующем изображении показан MAU.

Коммутационная панель используется для систематической организации кабелей UTP. Это не мешает сигналам данных.

На следующем изображении показана патч-панель.

Мост

Мост используется для разделения большой сети на более мелкие сегменты. Основные функции моста следующие: -

Разбиение большой сети на более мелкие сегменты.
Подключение различных типов носителей, таких как UTP и оптоволокно.
Подключение различных сетевых архитектур, таких как Ethernet и Token Ring.

На следующем изображении показан пример моста.

Мост может соединять два разных типа среды или сетевой архитектуры, но не может соединять два разных типа протоколов сетевого уровня, таких как TCP/IP или IPX. Для этого требуются одни и те же протоколы сетевого уровня во всех сегментах.

Существует три типа мостов:-

Локальный мост: - Мост напрямую соединяет два сегмента локальной сети. В реализациях Ethernet это известно как прозрачный мост. В сети Token Ring это называется мостом с маршрутизацией от источника.

Удаленный мост: этот мост соединяется с другим мостом по каналу WAN.

Беспроводной мост. Этот мост соединяется с другим мостом без использования проводов. Он использует радиосигналы для связи.

В сетевых моделях, таких как модель уровней OSI и модель TCP/IP, функциональные возможности мостов определяются на физическом уровне и уровне канала передачи данных.

Как и концентратор, мост больше не используется в компьютерной сети. Мосты были заменены коммутаторами.

Переключить

Точно так же, как концентратор и мост, коммутатор также используется для подключения нескольких устройств в сегменте локальной сети. Коммутатор — это модернизированная версия моста. Помимо предоставления всех функций моста, он также предлагает несколько дополнительных функций.

Самое большое преимущество коммутатора заключается в том, что он принимает решения о переключении на аппаратном уровне с помощью специализированных интегральных схем (ASIC).

В отличие от обычных процессоров, которые мы используем на наших ПК, ASIC — это специализированные процессоры, предназначенные только для выполнения определенных задач. Обычно ASIC в коммутаторах выполняют одну задачу — переключать кадры как можно быстрее.

Занятый коммутатор ASIC выполняет эту задачу невероятно быстро. Например, коммутатор Catalyst 2960 начального уровня может обрабатывать 2,7 миллиона кадров в секунду.

Модем

Проще говоря, модем – это устройство, которое используется для подключения к Интернету. Технически это устройство, которое позволяет передавать цифровые данные по линиям связи.

Телекоммуникационная компания использует совершенно другую технологию передачи данных, отличную от технологии, используемой для передачи данных ПК. Модем понимает обе технологии. Когда он получает сигналы от ПК, он преобразует их в формат, понятный телекоммуникационной компании. Когда он получает сигналы от телекоммуникационной компании, он преобразует их в формат, понятный ПК.

Он обеспечивает связь между ПК (известным как устройство DTE) и офисом телекоммуникационной компании (известным как устройство DCE).

На следующем изображении показаны некоторые распространенные типы модемов.

Шлюз

Шлюз используется для пересылки пакетов, исходящих с локального хоста или локальной сети и предназначенных для удаленных сетей. Если пакет данных не получает адрес назначения в локальной сети, то для нахождения адреса назначения в удаленной сети требуется помощь шлюза. Устройство шлюза знает путь к удаленному адресу назначения. При необходимости он также инкапсулирует пакет, чтобы он мог пройти через другие сети и достичь адреса назначения.

На следующем изображении показано шлюзовое устройство.

Примеры шлюза

Шлюз электронной почты: - Шлюз электронной почты переводит электронные письма SMTP в стандартный формат X.400 перед пересылкой.

Шлюз GSNW: - Шлюз GSNW позволяет клиентам Windows получать доступ к ресурсам с сервера NetWare.

Шлюз PAD: - Шлюз PAD обеспечивает связь между сетью LAN и сетью X.25.

Маршрутизатор

Маршрутизатор соединяет разные сегменты сети. Он переключает пакеты данных между сетями, которые либо расположены в разных логических сегментах, либо созданы с использованием разных протоколов сетевого уровня.

Когда маршрутизатор получает пакет данных на любом из своих интерфейсов, он проверяет адрес назначения этого пакета и на основе этого адреса назначения пересылает этот пакет данных на интерфейс, связанный с адресом назначения.

Чтобы пересылать пакеты данных к месту назначения, маршрутизатор ведет учет подключенной сети. Эти записи хранятся в таблице базы данных, известной как таблица маршрутизации. Таблицы маршрутизации можно создавать статически или динамически.

На следующем изображении показаны два маршрутизатора.

Основные функции маршрутизаторов следующие: -

Чтобы соединить разные сегменты сети.
Для подключения различных сетевых протоколов, таких как IP и IPX.
Чтобы соединить несколько небольших сетей в большую сеть.
Разбить большую сеть на более мелкие.
Для подключения двух разных типов носителей, таких как UTP и оптоволокно.
Для подключения двух разных сетевых архитектур, таких как Token Ring и Ethernet.
Для подключения сети LAN к офису телекоммуникационной компании.
Для доступа к услугам DSL.

Прокси

Прокси-сервер используется для сокрытия внутренней сети от внешнего мира. Это может быть специальное устройство или прикладное программное обеспечение. После настройки все коммуникации проходят через него. Поскольку внешние устройства не могут получить прямой доступ к внутреннему оборудованию, они не могут вмешиваться в работу внутреннего оборудования.

На следующем изображении показан пример прокси-сервера.

Приемопередатчик

Приемопередатчик – это небольшое устройство, которое может отправлять и получать сигналы обоих типов: аналоговые и цифровые. Обычно он встроен в сетевую карту. Но он также доступен как отдельное устройство. Он определяет тип сигнала сетевого провода и соответствующим образом преобразует сигнал.

Давайте рассмотрим пример. К устройству присоединяется приемопередатчик, передающий сигналы в цифровом виде. Теперь предположим, что это устройство подключено к сетевому проводу, который использует аналоговую форму для передачи данных. В этом случае приемопередатчик преобразует цифровые сигналы в аналоговые перед передачей их в сетевой провод.

На следующем изображении показаны некоторые приемопередатчики.

На этом уроке все. Если вам понравился этот урок, не забудьте поделиться им с друзьями через ваши любимые сайты социальных сетей.

От ComputerNetworkingNotes Обновлено 15 сентября 2021 г., 08:07:53 IST

ComputerNetworkingNotes Учебные пособия по работе в сети Компьютерные сетевые устройства с объяснением их функций

Читайте также: