5. Объединение локальных сетей

В случае необходимости можно объединить несколько компьютерных сетей, чтобы создать мегасеть, для которой не характерна какая-то специфическая топология (шина, звезда или кольцо) и технология (Ethernet или Token Ring).

Для соединения различных компьютерных сетей используются специальные сетевые устройства: повторители, мосты, маршрутизаторы и шлюзы. При их использовании можно увеличить число подключений внутри локальной сети или создать глобальную сеть.

По мере прохождения по плате в компьютере, по кабелям от соединителя к соединителю, по сети от одного устройства к другому электронные сигналы ослабляются (затухают) и теряют свои характеристики. Для предотвращения этого используются повторители — специальные устройства, усиливающие и восстанавливающие характеристики сигналов, прежде чем передать их дальше. Это позволяет увеличивать расстояние между смежными компьютерами в сети. Длинные сети могут содержать много повторителей.

Для объединения двух сетей используются три различных вида устройств, которые конструктивно выполняются в виде плат, устанавливаемых в компьютеры:

• мост - для объединения сетей, использующих разные топологии (но одинаковую технологию);

• маршрутизатор - для объединения сетей, использующих разные технологии (но одинаковые протоколы передачи данных);

• шлюз - для объединения сетей, использующих разные протоколы передачи данных.

Если необходимо соединить две отдельные компьютерные сети, использующие одинаковую технологию, то можно использовать сетевой мост, который будет поддерживать трафик сети.

Пусть мост соединяет две сети: левую и правую. Когда мост получает пакет из левой сети, он сравнивает адрес получателя пакета с адресом узла на левой стороне. Если адрес получателя пакета находится на той же стороне, что и источник (на левой), то мост отпускает пакет и не позволяет ему попасть в правую сеть. Если адрес получателя пакета и исходный адрес находятся на разных сторонах, мост позволяет пакету перейти в другую сеть.

Использование моста дает три преимущества:

• повышение эффективности сети — разделение всей сети на малые сегменты, соединенные мостом, локализует трафик в каждом сегменте и, соответственно, уменьшает общий трафик сети;

• улучшение надежности сети — дефектный кабель или узел нарушает работу всей сети, построенной по шинной или кольцевой топологии. Разделение всей сети на несколько малых частей уменьшает воздействие неисправного кабеля или узла на всю сеть;

• ограничение несанкционированного доступа — отделение компьютеров руководства (сегмент с закрытым доступом) от остальной части сети ограничит доступ несанкционированных пользователей к конфиденциальным данным, передаваемым между компьютерами руководства компании.

Функции маршрутизатора сходны с задачами моста, но, в отличие от него, маршрутизатор имеет свой сетевой адрес. Поэтому узлы в сети могут посылать маршрутизатору пакеты, предназначенные для другой сети. Таким образом маршрутизаторы управляют сетевым трафиком.

Для маршрутизации данных обычно используются таблицы маршрутизации, сходные с поисковыми таблицами баз данных. Таким образом, маршрутизатор может искать правильный путь (или лучший маршрут) от текущего местоположения пакета до любого адресата в сети. В зависимости от требований сети можно установить статические или динамические таблицы маршрутизации. При использовании статической таблицы администратор сети должен вручную вносить изменения в таблицу. Для динамической таблицы эта процедура выполняется автоматически с помощью специального программного обеспечения. Преимущество динамической таблицы в том, что если часть сети окажется перегруженной из-за сильного трафика, программное обеспечение может скорректировать таблицы маршрутизации, направив пакеты в обход узкого места.

Многие называют маршрутизаторы шлюзами. Но шлюз — это устройство, выполняющее преобразование данных между двумя сетевыми протоколами. С его помощью можно подключить локальную сеть к глобальной.