1.3 Специализированное оборудование для постройки локальной вычислительной сети.
Для создания ЛВС, кроме как выбор способа построения используется еще специализированное оборудование. Сетевое оборудование - устройства, необходимые для работы компьютерной сети, например: маршрутизатор, коммутатор, концентратор, патч-панель и др. Можно выделить активное и пассивное сетевое оборудование. Это оборудование делится на активное и пассивное.
Активное сетевое оборудование - оборудование, которое способно обрабатывать или преобразовывать передаваемую по сети информацию. К такому оборудованию относятся сетевые карты, маршрутизаторы, принт-серверы.
Пассивное сетевое оборудование - оборудование, служащее для простой передачи сигнала на физическом уровне. Это сетевые кабели, коннекторы и сетевые розетки, повторители и усилители сигнала.
К проводникам относятся:
Коаксиальный кабель - это первый кабель, который применялся для создания сетей. От его использования при построении локальных компьютерных сетей уже давно отказались.
Рисунок 1.5 - Коаксиальный кабель Оптоволоконный кабель - наиболее перспективный в плане скоростных показателей, но и более дорогой по сравнению с коаксиальным кабелем или витой парой. К тому же монтаж оптоволоконных сетей требует высокой квалификации, а для оконцовки кабеля необходимо дорогостоящее оборудование. По этим причинам широкого распространения данный вид кабеля пока не получил.
Рисунок 1.6 - Оптический кабель Витая пара - самый распространенный на сегодняшний день вид кабеля, применяемый для построения локальных сетей. Кабель состоит из попарно перевитых медных изолированных проводников. Типичный кабель несет в себе 8 проводников (4 пары), хотя выпускается и кабель с 4 проводниками (2 пары). Цвета внутренней изоляции проводников строго стандартны. Расстояние между устройствами, соединенными витой парой, не должно превышать 100 метров. Существует несколько категорий кабелей типа витая пара, которые маркируются от CAT1 до CAT7. В локальных сетях стандарта Ethernet используется витая пара категории CAT5. Для работы с кабелем витая пара применяются конекторы RJ-45. Существует так же провод патч-корд - обжатый кабель витая пара.
Рисунок 1.7 - Витая пара Сетевые карты - это контроллеры, подключаемые в слоты расширения материнской платы компьютера, предназначенные для передачи сигналов в сеть и приема сигналов из сети. Они бывают встроенные и внешние (USB версия).
Так же есть радиоволны. Они в микроволновом диапазоне используются в качестве передающей среды в беспроводных локальных сетях, либо между мостами или шлюзами для связи между локальными сетями. В первом случае максимальное расстояние между станциями составляет 200 - 300 м, во втором - это расстояние прямой видимости. Скорость передачи данных - до 2 Мбит/с.
Се́рвер - выделенный или специализированныйкомпьютер для выполнения сервисного программного обеспечения (в том числе серверов тех или иных задач)
Принт-сервер, или сервер печати - это устройство, которое позволяет подключить принтер, не имеющий собственного сетевого порта к сети. Проще говоря:
принт-сервер - это коробка, к которой с одной стороны подключается принтер, а с другой стороны - сетевой провод. При этом принтер становится доступным в любое время, поскольку не привязан к какому-либо компьютеру сети. Существуют
принт-серверы с разными портами: USB и LPT; так же встречаются и комбинированные варианты.
Рисунок 1.8 - Принт-сервер Терминаторы - это резисторы номиналом 50 Ом, которые производят затухание сигнала на концах сегмента сети.
Коммутационная панель (кросс-панель, патч-панель) - одна из составных частей структурированной кабельной системы (СКС). Представляет собой панель с множеством соединительных разъёмов, расположенных на лицевой стороне панели. На тыльной стороне панели находятся контакты, предназначенные для фиксированного соединения с кабелями, и соединённые с разъёмами электрически. Коммутационная панель относится к пассивному сетевому оборудованию.
Рисунок 1.9 - Патч-панель Концентраторы (Hub) - это центральные устройства кабельной системы или сети физической топологии «Звезда», которые при получении пакета на один из своих портов пересылает его на все остальные. В результате получается сеть с логической структурой общей шины. Различают концентраторы активные и пассивные. Активные концентраторы усиливают полученные сигналы и передают их. Пассивные концентраторы пропускают через себя сигнал, не усиливая и не восстанавливая его.
Рисунок 1.10 - Хаб Повторители (Repeater) - устройства сети, усиливает и заново формирует форму входящего аналогового сигнала сети на расстояние другого сегмента. Повторитель действует на электрическом уровне для соединения двух сегментов. Повторители ничего распознают сетевые адреса и поэтому не могут использоваться для уменьшения трафика.
Рисунок 1.11 - Репитер Коммутаторы (Switch) - управляемые программным обеспечением центральные устройства кабельной системы, сокращающие сетевой трафик за счет того, что пришедший пакет анализируется для выяснения адреса его получателя и соответственно передается только ему. Использование коммутаторов является более дорогим, но и более производительным решением. Коммутатор обычно значительно более сложное устройство и может обслуживать одновременно несколько запросов. Если по какой-то причине нужный порт в данный момент времени занят, то пакет помещается в буферную память коммутатора, где и дожидается своей очереди. Построенные с помощью коммутаторов сети могут охватывать несколько сотен машин и иметь протяженность в несколько километров.
Рисунок 1.12 - Свич Маршрутизаторы (Router) - стандартные устройства сети, работающие на сетевом уровне и позволяющее переадресовывать и маршрутизировать пакеты из одной сети в другую, а также фильтровать широковещательные сообщения.
Рисунок 1.13 - Роутер Мосты (Bridge) - устройства сети, которое соединяют два отдельных сегмента, ограниченных своей физической длиной, и передают трафик между ними. Мосты также усиливают и конвертируют сигналы для кабеля другого типа. Это позволяет расширить максимальный размер сети, одновременно не нарушая ограничений на максимальную длину кабеля, количество подключенных устройств или количество повторителей на сетевой сегмент.
Шлюзы (Gateway) - программно-аппаратные комплексы, соединяющие разнородные сети или сетевые устройства. Шлюзы позволяет решать проблемы различия протоколов или систем адресации. Они действует на сеансовом, представительском и прикладном уровнях модели OSI.
Мультиплексоры - это устройства центрального офиса, которое поддерживают несколько сотен цифровых абонентских линий. Мультиплексоры посылают и получают абонентские данные по телефонным линиям, концентрируя весь трафик в одном высокоскоростном канале для передачи в Internet или в сеть компании.
Рисунок 1.14 - Мультиплексор Межсетевые экраны (firewall, брандмауэры) - сетевые устройства, реализующие контроль за поступающей в локальную сеть и выходящей из нее информацией и обеспечивающие защиту локальной сети посредством фильтрации информации. Большинство межсетевых экранов построено на классических моделях разграничения доступа, согласно которым субъекту (пользователю, программе, процессу или сетевому пакету) разрешается или запрещается доступ к какому-либо объекту (файлу или узлу сети) при предъявлении некоторого уникального, присущего только этому субъекту, элемента. В большинстве случаев этим элементом является пароль. В других случаях таким уникальным элементом является микропроцессорные карточки, биометрические характеристики пользователя и т. п. Для сетевого пакета таким элементом являются адреса или флаги, находящиеся в заголовке пакета, а также некоторые другие параметры.
Модем - это устройство предназначено для кодировки, передачи, получения и преобразования сигналов. Модем используется для обеспечения клиента непосредственным интернет-соединением. Он не имеет собственного IP-адреса, ему присваивается адрес компьютера, к которому он подключен, не может присваивать IP-адреса другим людям. Модем не может функционировать более чем с одним клиентом. Еще одно отличие модема от маршрутизатора состоит в том, что он не требует производства каких-либо настроек. Условия предоставления интернета и схема работы устройства определяется заранее его производителем, а также провайдером пользователя. Модем также не имеет своего Firewall’а. У модема, как правило, на панели сзади имеет один порт WAN, который используется для подключения проводного интернета, а наряду с ним находится несколько портов LAN, которые используются для подключения принимающих устройств. Это могут быть компьютеры, Smart-TV, игровые приставки - словом, все те девайсы, которые непосредственно используют интернет в своей работе. В основном для организации сети используются роутеры, сами модемы уже изжили себя.