Персональный компьютер Рабочая станция Мобильный компьютер Файловый сервер Веб - сервер Мейнфрейм
Рис.1.2. Частные случаи хостов и их
схематичное изображение
Сетевой концентратор, или хаб (от англ. hub- центр) - устройство для объединения компьютеров в сеть c применением кабельной инфраструктуры типа витая пара (рис.1.3.). В настоящее время вытеснены сетевыми коммутаторами.
Рис. 1.3. Схематичное изображение сетевого концентратора
Сетевой коммутатор, или свитч (от англ. switch - переключатель) - устройство, предназначенное для соединения хостов компьютерной сети в пределах одного или нескольких соседних сегментов сети (рис.1.4).
+
Коммутатор Коммутатор atm Коммутатор многоуровневый
Рис. 1.4. Внешний вид и схематичное
изображение сетевого коммутатора
Сетевой мост (от англ. bridge) - сетевое устройство второго уровня модели OSI, предназначенное для объединения сегментов (подсети) компьютерной сети в единую сеть (Рис.1.5).
Рис. 1.5. Схематичное изображение моста
Точка доступа - это связующее звено между сегментами (элементами) компьютерной сети. В зависимости от физического принципа передачи информации могут быть проводные и беспроводные точки доступа.
Модель OSI.
Модель межсетевого взаимодействия OSI (англ. open systems interconnection basic reference model - базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем) - сетевая модель стека сетевых протоколов OSI/ISO. Представляет собой семиуровневую модель сетевого взаимодействия, описанную в ряде нормативных документов, например в стандарте ГОСТ Р ИСО/МЭК 7498-1-99. Информационная технология. Взаимосвязь открытых систем. Базовая эталонная модель. Часть 1. Базовая модель.
Структура семиуровневой модели OSI и ее соответствие стеку протоколов TCP/IP представлена на рис.1.6.
Рис. 1.6. Структура семиуровневой модели OSI и ее соответствие стеку протоколов TCP/IP [1]
Инкапсуляция.
Инкапсуляция в компьютерных сетях - это метод построения модульных сетевых протоколов, при котором логически независимые функции сети абстрагируются от нижележащих механизмов путём включения или инкапсулирования этих механизмов в более высокоуровневые объекты. Таким образом, инкапсуляция – это процесс упаковки пакетов (возможно, разных протоколов) в пакеты одного протокола, включая адрес, а деинкапсуляция – обратный процесс.
На ранних этапах развития компьютерных сетей в них не использовали коммутацию, и данные передавались «от каждого к каждому», при этом использовались сетевые концентраторы, которые ретранслировали входящий сигнал с одного из портов в сигнал на все остальные подключённые порты, реализуя, таким образом, свойственную Ethernet топологию общая шина, c разделением пропускной способности сети между всеми устройствами и работой в режиме т.н. полудуплекса.
Коммутатор «строит» таблицы MAC-адресов при помощи протокола ARP и опрашивает все подключенные к нему устройства, которые в ответ возвращают ему свой физический адрес.
Примечание: MAC-адрес – это записанный в шестнадцатеричном виде буквенно-цифровой код, который присваивается любой единице сетевого оборудования производителем. Поскольку каждый МАС-адрес уникален, его удобно использовать для идентификации компьютера в сети. Хранится этот шифр в микросхеме ПЗУ, встроенной в сетевое устройство.
Таблица MAC-адресов – это, в сущности, таблица соответствия физического адреса устройства адресу того порта, к которому это устройство подключено.
Примечание: Порт - натуральное число, записываемое в заголовках протоколов транспортного уровня модели OSI (TCP, UDP, SCTP, DCCP) рис.1.3. Используется для определения процесса-получателя пакета в пределах одного хоста. На каждом ПК закодировано строго определенное количество портов – 65536 (от 0 до 65535).
Если MAC-адреса получателя пакета данных нет в таблице, то используется Broadcast, т.е. широковещательная рассылка пакета по всем портам, кроме порта-отправителя. Таким образом, устройство, которое только что подключилось в сеть и ещё не успело ответить на ARP-запрос, тоже может получить данные.
Современные коммутаторы могут работать как в полудуплексном, так и дуплексном режиме, что решает проблему коллизий.
Примечание: Дуплекс – режим связи устройство может в любой момент времени и передавать, и принимать информацию. Передача и приём ведутся устройством одновременно по двум физически разделённым каналам связи (по отдельным проводникам, на двух различных частотах и др.) за исключением разделения во времени, т.е. осуществляется поочерёдная передача).
Пример таблицы МАС-адресов коммутатора Cisco представлен на рис. 1.7.
Рис.1.7. Пример таблицы МАС-адресов коммутатора Cisco
Внешний вид и порты коммутатора.
На передней панели устройства расположены: LED-индикаторы, контролирующие работу портов коммутатора; операционные порты (10-, 100- и 1000-мегабитные, т.е. передающие данные со скоростью 10-, 100- и 1000 MBit/s).
На задней панели коммутатора расположены: порт для консольного подключения, воздухоотвод, коннектор для подключения свитча, разъем питания.
На рис. 1.8 представлен общий вид коммутатора типа Cisco Catalyst 2960.
Рис. 1.8. Внешний вид коммутатора типа Cisco Catalyst 2960