Сетевое оборудование

Минимальный набор оборудования, необходимый для организации сети между двумя компьютерами, включает в себя адаптеры (сетевые карты, контроллеры) и соединительный кабель (линию передачи данных). С увеличением числа компьютеров, расстояний между ними, в зависимости от применяемой топологии и типа сети расширяется и номенклатура необходимого оборудования.

Сетевой контроллер или карта, адаптер (Network Interface Card – NIC) – устройство сопряжения компьютера со средой передачи данных. В современных моделях компьютеров адаптер обычно интегрирован на материнской плате.

В качестве физической среды передачи данных в ЛВС используют коаксиальный кабель, витую (скрученную) пару проводов, волоконно-оптический кабель. Альтернативой кабелю в беспроводных сетях является связь с помощью инфракрасного излучения и радиосвязь.

Концентраторы предназначены для объединения в сеть многих узлов. Такие концентраторы создают общую среду передачи данных без разделения трафика. Другое название концентратора – многопортовый повторитель.

Коммутаторы в отличие от концентраторов предназначены для объединения в сеть многих узлов или подсетей с возможностью создания одновременно нескольких соединений. Они называются также переключателями (свитчами – switch). Коммутаторы используются также для связи нескольких ЛВС с территориальной сетью. Коммутатор может объединять несколько как однотипных, так и разнотипных ЛВС.

Использование коммутаторов вместо маршрутизаторов (там, где это возможно) позволяет существенно повысить пропускную способность сети. Коммутатор работает с локальными MAC-адресами, в нем имеется таблица соответствия MAC-адресов и портов. Корме того, между разными портами коммутатора образуется несколько соединений, по которым пакеты могут передаваться одновременно. MAC-адрес – уникальный серийный номер, присваиваемый каждому сетевому устройству Ethernet для идентификации его в сети. MAC-адрес присваивается адаптеру его производителем.

Сети соединяются между собой специальными устройствами, называемыми маршрутизаторами и шлюзами. Маршрутизатор – это устройство, которое собирает информацию о топологии межсетевых соединений и на ее основании пересылает пакеты сетевого уровня в сеть назначения. Маршрутизатор оперирует IР-адресами и таблицами маршрутизации и выполняет сложные алгоритмы маршрутизации.

Проблема выбора наилучшего пути называется маршрутизацией и ее решение является главной задачей сетевого уровня. Эта проблема осложняется тем, что самый короткий путь не всегда самый лучший. Часто критерием при выборе маршрута является время передачи данных по этому маршруту, оно зависит от пропускной способности каналов связи и интенсивности трафика, которая может изменяться с течением времени. Некоторые алгоритмы маршрутизации пытаются приспособиться к изменению нагрузки, в то время как другие принимают решения на основе средних показателей за длительное время. Выбор маршрута может осуществляться и по другим критериям, например, надежности передачи.

Шлюзы – устройства, оперирующие на верхних уровнях модели OSI (сеансовом, представления и приложений). Это компьютеры, объединяющие несколько сетей. Необходимость в применении шлюзов появляется, когда объединяют две системы с совершенно различной архитектурой, работающих по разным протоколам для преобразования потока данных, проходящих между этими системами