Локальная сеть внутри компании или квартиры позволяет объединить несколько устройств в единую систему. При помощи такой сети удобно обмениваться файлами, документами. Локально-вычислительная сеть (ЛВС) также существенно экономит время, если подсоединить к ней принтеры, факсы и другие устройства общего пользования.

Особенности сетевого оборудования локальных вычислительных сетей

Сетевым оборудованием называют все устройства, которые составляют локальную вычислительную сеть.

Сетевое оборудование условно можно разделить на два типа:

1. Активное сетевое оборудование. Оно преобразовывает, обрабатывает получаемую и передаваемую информацию. Сюда относят принт-серверы, сетевые карты и маршрутизаторы.


2. Пассивное сетевое оборудование. Кабели, коннекторы, сетевые розетки, усилители сигналов ничего не делают с информацией, они лишь способствуют физической передаче сигнала.

В зависимости от структуры ЛВС конфигурация оборудования, необходимая для ее создания, будет неодинаковой.

Оборудование для беспроводной локальной сети

Беспроводная локальная сеть - это сеть будущего. Она и сейчас становится все более популярным вариантом оснащения офисов и особенно квартир. Большим ее преимуществом является отсутствие необходимости протягивать провода от устройства к устройству. Минусом до недавнего времени считалась скорость передачи данных. Но сейчас это уже не проблема.

В локальной сети с беспроводным подключением должен быть хотя бы один компьютер или сервер, который раздает сигнал другим устройствам. Сам он может быть подключенным к сети через сетевую карту и шнур или через модем 3G/4G-типа. Дальнейшая передача сигнала от основной точки доступа может осуществляться при помощи ряда устройств.

Wi-Fi-роутеры позволяют подключиться к сети при помощи кабели и при помощи радиосигнала передавать информацию на другие устройства. Обычно они имеют несколько выходов для разводки кабельного сигнала, в некоторых ситуациях это позволяет увеличить число подключаемых устройств. Или же решить вопросы с такими из них, в которых нет датчика для обработки беспроводного сигнала.

UCB-адаптеры. Этот вид устройств подключается к компьютерам или ноутбукам, принтерам, не имеющим встроенного датчика для обработки Wi-Fi-сигнала. Он может служить заменой кабелю и позволяет использовать внутри беспроводной локальной сети даже устаревшие устройства.

Антенны Wi-Fi-точек доступа нужны в большом офисе или помещении, если сигнала от основного роутера или коммутатора не хватает на всю площадь.

От общей структуры сети зависит перечень остального оборудования. Но если ЛВС беспроводного типа делается на основании нового оборудования, то, как правило, можно существенно сэкономить на разного рода переходниках и адаптерах. Ведь в последнее время каждый принтер, факс-аппарат или фотокамера имеют датчики для передачи информации по Bluetooth или при помощи Wi-Fi-соединения.

Оборудование для создания локальной сети

Большинство пользователей все еще отдает предпочтение проводным локальным сетям. В этом есть свой резон. Чаще всего такое решение позволяет выиграть в скорости и производительности. Легко представить себе высокоскоростную беспроводную сеть в квартире, где живут пять человек и где используется несколько устройств одновременно. На предприятии или в офисе необходимо объединить воедино сотни или тысячи компьютеров. И тут без профессионального телекоммуникационного оборудования обойтись сложно.

В общем виде создание ЛВС требует использования нескольких типов оборудования:

1. Сервера. Это самая дорогостоящая часть. Для маленькой сети серверным можно сделать обычный компьютер. Большая сеть потребует использовать профессиональное серверное оборудование, которое можно купить или арендовать.


2. Кабели и провода для соединения отдельных компьютеров в единую систему.


3. Коммутаторы, распределители, шлюзы. Это пассивное и активное сетевое оборудование, которое распределяет или преобразует сигнал.


4. Конечные устройства (компьютеры, ноутбуки, планшеты, принтеры).

Некоторые компании делают собственные серверные комнаты и обслуживают локальную сеть на своих мощностях. Такое решение стоит дорого, зато позволяет быть уверенными в том, что система безопасности сети, ее производительность находится в собственных руках.

Поставщики услуг для создания ЛВС в корпоративных системах предлагают и другие решения:

• аренда серверов или их части (co-location);


• облачный сервис, позволяющий хранить данные на распределенной системе серверов, он стоит дешевле аренды серверов.

Производители оборудования для локальной сети

Среди производителей сетевого оборудования есть несколько крупных имен. К ним можно отнести компании:

• D-Link Systems;
• 3Com Corporation;
• Cisco;
• Sagem.

Кабельную продукцию производят многие телекоммуникационные и компьютерные компании.

Есть производители, которые создают широкий спектр решений, например, Cisco. Есть такие, которые специализируются на отдельных направлениях. Можно привести в пример французское предприятие Nexans, которое выпускает кабель, в том числе сетевой, особенно устойчивый к перепаду температур.

Оптовые поставщики оборудования для локальной сети

Вендоры, занимающиеся поставкой телекоммуникационного оборудования, делятся на три типа.

• поставщики комплексных решений под ключ. К ним относятся компании Cisco и HP;


• компании, специализирующиеся на определенном направлении, на проводных или беспроводных типах ЛВС. К этому типу предприятий относятся Avaya, Dell и Extreme Networks;


• поставщики узкой группы оборудования, отдельных компонентов для сетей. Сюда эксперты относят бренды Allied Telesis, D-Link, Brocade, Juniper Network.

Раньше корпоративные заказчики предпочитали оснащение офисов сетями под ключ, они обращались к первой группе вендоров для решения своих задач. Это существенно экономило время, но не всегда давало им лучшие решения за их деньги.

Вторая группа вендоров заняла свою нишу за счет предложений по оптимизации и снижению издержек на создание и обслуживание сетей. Так, компания Avaya работает над повышением пропускной способности беспроводных сетей, а Dell пытается разрабатывать универсальные коммутаторы, совместимые с различными брендами сетевого оборудования.

Поиск оптимального решения конкретной задачи может привести заказчика в любую из трех типов компании. Всем им находится место на растущем рынке.

Примеры современного сетевого оборудования для локальных вычислительных сетей демонстрируются на ежегодной выставке «Связь».

Читайте другие наши статьи:

В соответствии с ГОСТ Р 51513-99, активное оборудование - это оборудование, содержащее электронные схемы, получающее питание от электрической сети или других источников и выполняющее функции усиления, преобразования сигналов и иные. Это означает способность такого оборудования обрабатывать сигнал по специальным алгоритмам. В сетях происходит пакетная передача данных, каждый пакет данных содержит также техническую информацию: сведения о его источнике, цели, целостности информации и другие, позволяющие доставить пакет по назначению. Активное сетевое оборудование не только улавливает и передает сигнал, но и обрабатывает эту техническую информацию, перенаправляя и распределяя поступающие потоки в соответствии со встроенными в память устройства алгоритмами. Эта «интеллектуальная» особенность, наряду с питанием от сети, является признаком активного оборудования. Например, в состав активного оборудования включаются следующие типы приборов:

сетевой адаптер - плата, которая вставляется в компьютер и обеспечивает его подсоединение к ЛВС

репитер - прибор, как правило, с двумя портами, предназначенный для повторения сигнала с целью увеличения длины сетевого сегмента

концентратор (активный хаб, многопортовый репитер) - прибор с 4-32 портами, применяемый для объединения пользователей в сеть

мост - прибор с 2 портами, обычно используемый для объединения нескольких рабочих групп ЛВС, позволяет осуществлять фильтрацию сетевого трафика, разбирая сетевые (MAC) адреса

коммутатор (свитч) - прибор с несколькими (4-32) портами, обычно используемый для объединения нескольких рабочих групп ЛВС (иначе называется многопортовый мост)

маршрутизатор (роутер) - используется для объединения нескольких рабочих групп ЛВС, позволяет осуществлять фильтрацию сетевого трафика, разбирая сетевые (IP) адреса

медиаконвертер - прибор, как правило, с двумя портами, обычно используемый для преобразования среды передачи данных (коаксиал-витая пара, витая пара-оптоволокно)

сетевой трансивер - прибор, как правило, с двумя портами, обычно используемый для преобразования интерфейса передачи данных (RS232-V35, AUI-UTP).

Отметим, что некоторые специалисты не включают в состав активного оборудования повторитель (репитер) и концентратор (хаб), так как эти устройства просто повторяют сигнал для увеличения расстояния соединения или топологического разветвления и обработки его по каким либо алгоритмам не проводят. Но управляемые хабы и при этом подходе относятся к активному сетевому оборудованию, так как могут быть наделены некой «интеллектуальной особенностью».

Пассивное сетевое оборудование

ГОСТ Р 51513-99 определяет пассивное оборудование, как оборудование, не получающее питание от электрической сети или других источников, и выполняющее функции распределения или снижения уровня сигналов. Например, кабельная система: кабель (коаксиальный и витая пара), вилка/розетка (RG58, RJ45, RJ11, GG45), патч-панель, балун для коаксиальных кабелей (RG-58) и т. д. Также, к пассивному оборудованию иногда относят оборудование трассы для кабелей: кабельные лотки, монтажные шкафы и стойки, телекоммуникационные шкафы.

Рассмотрим подробнее активное сетевое оборудование:

Функции и характеристики сетевых адаптеров

Сетевой адаптер (Network Interface Card (или Controller), NIC) вместе со своим драйвером реализует второй, канальный уровень модели открытых систем (OSI) в конечном узле сети - компьютере. Более точно, в сетевой операционной системе пара адаптер и драйвер выполняет только функции физического и MAC-уровней, в то время как LLC-уровень обычно реализуется модулем операционной системы, единым для всех драйверов и сетевых адаптеров. Собственно так оно и должно быть в соответствии с моделью стека протоколов IEEE 802. Например, в ОСWindows NT уровень LLC реализуется в модуле NDIS, общем для всех драйверов сетевых адаптеров, независимо от того, какую технологию поддерживает драйвер.

Сетевой адаптер совместно с драйвером выполняют две операции: передачу и прием кадра. Передача кадра из компьютера в кабель состоит из перечисленных ниже этапов (некоторые могут отсутствовать, в зависимости от принятых методов кодирования):

Прием кадра данных LLC через межуровневый интерфейс вместе с адресной информацией MAC-уровня. Обычно взаимодействие между протоколами внутри компьютера происходит через буферы, расположенные в оперативной памяти. Данные для передачи в сеть помещаются в эти буферы протоколами верхних уровней, которые извлекают их из дисковой памяти либо из файлового кэша с помощью подсистемы ввода-вывода операционной системы.

Оформление кадра данных MAC-уровня, в который инкапсулируется кадр LLC (с отброшенными флагами 01111110). Заполнение адресов назначения и источника, вычисление контрольной суммы.

Формирование символов кодов при использовании избыточных кодов типа 4В/5В. Скремблирование кодов для получения более равномерного спектра сигналов. Этот этап используется не во всех протоколах - например, технология Ethernet 10 Мбит/с обходится без него.

Выдача сигналов в кабель в соответствии с принятым линейным кодом - манчестерским, NRZI, MLT-3 и т. п.

Прием кадра из кабеля в компьютер включает следующие действия:

Прием из кабеля сигналов, кодирующих битовый поток.

Выделение сигналов на фоне шума. Эту операцию могут выполнять различные специализированные микросхемы или сигнальные процессоры DSP. В результате в приемнике адаптера образуется некоторая битовая последовательность, с большой степенью вероятности совпадающая с той, которая была послана передатчиком.

Если данные перед отправкой в кабель подвергались скремблированию, то они пропускаются через дескремблер, после чего в адаптере восстанавливаются символы кода, посланные передатчиком.

Проверка контрольной суммы кадра. Если она неверна, то кадр отбрасывается, а через межуровневый интерфейс наверх, протоколу LLC передается соответствующий код ошибки. Если контрольная сумма верна, то из MAC-кадра извлекается кадр LLC и передается через межуровневый интерфейс наверх, протоколу LLC. Кадр LLC помещается в буфер оперативной памяти.

Распределение обязанностей между сетевым адаптером и его драйвером стандартами не определяется, поэтому каждый производитель решает этот вопрос самостоятельно. Обычно сетевые адаптеры делятся на адаптеры для клиентских компьютеров и адаптеры для серверов.

В адаптерах для клиентских компьютеров значительная часть работы перекладывается на драйвер, тем самым адаптер оказывается проще и дешевле. Недостатком такого подхода является высокая степень загрузки центрального процессора компьютера рутинными работами по передаче кадров из оперативной памяти компьютера в сеть. Центральный процессор вынужден заниматься этой работой вместо выполнения прикладных задач пользователя.

Поэтому адаптеры, предназначенные для серверов, обычно снабжаются собственными процессорами, которые самостоятельно выполняют большую часть работы по передаче кадров из оперативной памяти в сеть и в обратном направлении. Примером такого адаптера может служить сетевой адаптер SMC EtherPower со встроенным процессором Intel i960.

В зависимости от того, какой протокол реализует адаптер, адаптеры делятся на Ethernet-адаптеры, Token Ring-адаптеры, FDDI-адаптеры и т. д. Так как протокол Fast Ethernet позволяет за счет процедуры автопереговоров автоматически выбрать скорость работы сетевого адаптера в зависимости от возможностей концентратора, то многие адаптеры Ethernet сегодня поддерживают две скорости работы и имеют в своем названии приставку 10/100. Это свойство некоторые производители называют авточувствительностью.

Сетевой адаптер перед установкой в компьютер необходимо конфигурировать. При конфигурировании адаптера обычно задаются номер прерывания IRQ, используемого адаптером, номер канала прямого доступа к памяти DMA (если адаптер поддерживает режим DMA) и базовый адрес портов ввода-вывода.

Если сетевой адаптер, аппаратура компьютера и операционная система поддерживают стандарт Plug-and-Play, то конфигурирование адаптера и его драйвера осуществляется автоматически. В противном случае нужно сначала сконфигурировать сетевой адаптер, а затем повторить параметры его конфигурации для драйвера. В общем случае, детали процедуры конфигурирования сетевого адаптера и его драйвера во многом зависят от производителя адаптера, а также от возможностей шины, для которой разработан адаптер.

Если сетевой адаптер работает некорректно, может происходить флаппинг его порта.

Репитер (повторитель)

Одной из первых задач, которая стоит перед любой технологией транспортировки данных, является возможность их передачи на максимально большое расстояние. Физическая среда накладывает на этот процесс своё ограничение - рано или поздно мощность сигнала падает, и приём становится невозможным. Но ещё большее значение имеет то, что искажается «форма сигнала» - закономерность, в соответствии с которой мгновенное значение уровня сигнала изменяется во времени. Это происходит в результате того, что провода, по которым передаётся сигнал, имеют собственную ёмкость и индуктивность. Электрические и магнитные поля одного проводника наводят ЭДС в других проводниках (длинная линия).

Привычное для аналоговых систем усиление не годится для высокочастотных цифровых сигналов. Разумеется, при его использовании какой-то небольшой эффект может быть достигнут, но с увеличением расстояния искажения быстро нарушат целостность данных.

Проблема не нова, и в таких ситуациях применяют не усиление, а повторение сигнала. При этом устройство на входе должно принимать сигнал, далее распознавать его первоначальный вид, и генерировать на выходе его точную копию. Такая схема в теории может передавать данные на сколь угодно большие расстояния (если не учитывать особенности разделения физической среды в Ethernet).

Первоначально в Ethernet использовался коаксиальный кабель с топологией «шина», и нужно было соединять между собой всего несколько протяжённых сегментов. Для этого обычно использовались повторители (repeater), имевшие два порта. Несколько позже появились многопортовые устройства, называемыеконцентраторами(concentrator). Их физический смысл был точно такой же, но восстановленный сигнал транслировался на все активные порты, кроме того, с которого пришёл сигнал.

С появлением протокола 10baseT (витой пары) для избежания терминологической путаницы многопортовые повторители для витой пары стали называться сетевыми концентраторами(хабами), а коаксиальные - повторителями (репитерами), по крайней мере, в русскоязычной литературе. Эти названия хорошо прижились и используются в настоящее время очень широко.

Сетевой концентратор

Концентратор работает на первом (физическом) уровнесетевой модели OSI, ретранслируя входящий сигнал с одного из портов в сигнал на все остальные (подключённые) порты, реализуя, таким образом, свойственную Ethernet топологиюобщая шина , c разделением пропускной способности сети между всеми устройствами и работой в режиме полудуплекса. Коллизии (то есть попытка двух и более устройств начать передачу одновременно) обрабатываются аналогично сети Ethernet на других носителях - устройства самостоятельно прекращают передачу и возобновляют попытку через случайный промежуток времени, говоря современным языком, концентратор объединяет устройства в одномдомене коллизий.

Сетевой концентратор также обеспечивает бесперебойную работу сети при отключении устройства от одного из портов или повреждении кабеля, в отличие, например, от сети на коаксиальном кабеле, которая в таком случае прекращает работу целиком.

Сетевой коммутатор

Коммутатор хранит в памяти (т.н. ассоциативной памяти) таблицу коммутации, в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует фреймы (кадры) и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу на некоторое время. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя не ассоциирован с каким-либо портом коммутатора, то кадр будет отправлен на все порты, за исключением того порта, с которого он был получен. Со временем коммутатор строит таблицу для всех активных MAC-адресов, в результате трафик локализуется. Стоит отметить малую латентность (задержку) и высокую скорость пересылки на каждом порту интерфейса.

Режимы коммутации:

Существует три способа коммутации. Каждый из них - это комбинация таких параметров, как время ожидания и надёжность передачи.

С промежуточным хранением (Store and Forward). Коммутатор читает всю информацию в кадре, проверяет его на отсутствие ошибок, выбирает порт коммутации и после этого посылает в него кадр.

Сквозной (cut-through). Коммутатор считывает в кадре только адрес назначения и после выполняет коммутацию. Этот режим уменьшает задержки при передаче, но в нём нет метода обнаружения ошибок.

Бесфрагментный (fragment-free) или гибридный . Этот режим является модификацией сквозного режима. Передача осуществляется после фильтрации фрагментов коллизий (первые 64 байта кадра анализируются на наличие ошибки и при её отсутствии кадр обрабатывается в сквозном режиме).

Задержка, связанная с «принятием коммутатором решения», добавляется к времени, которое требуется кадру для входа на порт коммутатора и выхода с него, и вместе с ним определяет общую задержку коммутатора.

Маршрутизатор

Обычно маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в пакетных данных, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается.

Существуют и другие способы определения маршрутапересылки пакетов, когда, например, используется адрес отправителя, используемые протоколы верхнихуровнейи другая информация, содержащаяся в заголовках пакетовсетевого уровня. Нередко маршрутизаторы могут осуществлятьтрансляцию адресовотправителя и получателя, фильтрацию транзитного потока данных на основе определённых правил с целью ограничения доступа, шифрование/расшифрование передаваемых данных и т. д.

Таблица маршрутизации содержит информацию, на основе которой маршрутизатор принимает решение о дальнейшей пересылке пакетов. Таблица состоит из некоторого числа записей - маршрутов, в каждой из которых содержится адрес сети получателя, адрес следующего узла, которому следует передавать пакеты, административное расстояние - степень доверия к источнику маршрута и некоторый вес записи - метрика. Метрики записей в таблице играют роль в вычислении кратчайших маршрутов к различным получателям. В зависимости от модели маршрутизатора и используемыхпротоколов маршрутизации, в таблице может содержаться некоторая дополнительная служебная информация.

Таблица маршрутизации может составляться двумя способами:

статическая маршрутизация - когда записи в таблице вводятся и изменяются вручную. Такой способ требует вмешательства администратора каждый раз, когда происходят изменения в топологии сети. С другой стороны, он является наиболее стабильным и требующим минимума аппаратных ресурсов маршрутизатора для обслуживания таблицы.

динамическая маршрутизация - когда записи в таблице обновляются автоматически при помощи одного или нескольких протоколов маршрутизации - RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, IS-IS,BGP, и др. Кроме того, маршрутизатор строит таблицу оптимальных путей к сетям назначения на основе различных критериев - количества промежуточных узлов, пропускной способности каналов, задержки передачи данных и т. п. Критерии вычисления оптимальных маршрутов чаще всего зависят от протокола маршрутизации, а также задаются конфигурацией маршрутизатора. Такой способ построения таблицы позволяет автоматически держать таблицу маршрутизации в актуальном состоянии и вычислять оптимальные маршруты на основе текущей топологии сети. Однако динамическая маршрутизация оказывает дополнительную нагрузку на устройства, а высокая нестабильность сети может приводить к ситуациям, когда маршрутизаторы не успевают синхронизировать свои таблицы, что приводит к противоречивым сведениям о топологии сети в различных её частях и потере передаваемых данных.

Зачастую для построения таблиц маршрутизации используют теорию графов.

Медиаконвертер

Традиционно, применительно к сетевым технологиям, медиаконвертеры осуществляют свою работу на 1-м уровне Модели OSI. В этом случае невозможно преобразование скорости передачи данных между 2-мя средами, а также невозможна другая интеллектуальная обработка данных. В этом случае медиаконвертеры также могут называть трансиверами. С развитием технологий медиаконвертеры снабдили дополнительными интеллектуальными возможностями, чтобы обеспечить стыковку старых устройств с более новыми. Медиаконвертеры стали работать на 2-м уровне модели OSI и получили возможность преобразовывать не только среду, а также и скорость передачи данных, обладать другими сервисными функциями, как оповещение об обрыве линии связи на противоположной стороне, контроль за потоком передачи данных, другими техническими возможностями.

Сетевой трансивер

Трансивер позволяет станции передавать и получать из общей сетевой среды передачи. Дополнительно, трансиверы Ethernet определяют коллизии в среде и обеспечивают электрическую изоляцию между станциями. 10BASE2и10BASE5трансиверы подключаются напрямую к среде передачи (кабель) общая шина. Хотя первый обычно использует внутренний трансивер, встроенный в схему контроллера иТ-коннектордля подключения к кабелю, а второй (10Base5) использует отдельный внешний трансивер иAUI-кабель или трансиверный кабель для подключения к контроллеру.10BASE-F,10BASE-T,FOIRLтакже обычно используют внутренние трансиверы. Надо сказать, что существуют также внешние трансиверы для 10Base2, 10BaseF, 10baseT и FOIRL, которые могут отдельно подключаться к портуAUIили напрямую, или через AUI-кабель.

Если трансивер является связующим звеном между оптическим и медным кабелями, то его часто называют медиаконвертером.

Управление и настройка коммуникационного оборудования.

Коммутационное оборудование делится науправляемое и не управляемое.

Мы рассмотрим управляемое оборудование.

При конфигурировании оборудования могут быть доступны следующие параметры:

номер линии запроса на аппаратное прерывание IRQ

номер канала прямого доступа к памяти DMA (если поддерживается)

базовый адрес ввода/вывода

базовый адрес памяти ОЗУ (если используется)

поддержка стандартов автосогласования дуплекса/полудуплекса, скорости

поддержка теггрированных пакетов VLAN (801.q) с возможностью фильтрации пакетов заданного VLAN ID

параметры WON (Wakeupon LAN) В зависимости от мощности и сложности сетевой карты она может реализовывать вычислительные функции (преимущественно подсчёт и генерацию контрольных сумм3 кадров) аппаратно либо программно (драйвером сетевой карты с использованием центрального процессора)

Принципы маршрутизации. Методы формирования таблиц маршрутизации. Алгоритмы маршрутизации в сетях IP. Протокол RIP. Протокол OSPF.

Задача маршрутизации включает в себя две подзадачи:

Определение маршрута;

Оповещение сети о выбранном маршруте.

Определить маршрут означает выбрать последовательность транзитных узлов и их интерфейсов, через которые надо передавать данные, чтобы доставить их адресату. Определение маршрута - сложная задача, особенно когда конфигурация сети такова, что между парой взаимодействующих сетевых интерфейсов существует множество путей. Чаще всего выбор останавливают на одном оптимальном по некоторому критерию маршруте. В качестве критериев оптимальности могут выступать, например, номинальная пропускная способность и загруженность каналов связи; задержки, вносимые каналами; количество промежуточных транзитных узлов; надежность каналов и транзитных узлов.

Но даже в том случае, когда между конечными узлами существует только один путь, при сложной топологии сети его нахождение может представлять собой нетривиальную задачу.

Маршрут может определяться эмпирически («вручную») администратором сети на основании различных часто не формализуемых соображений. Среди побудительных мотивов выбора пути могут быть: особые требования к сети со стороны различных типов приложений, решение передавать трафик через сеть определенного поставщика услуг, предположения о пиковых нагрузках на некоторые каналы сети, соображения безопасности.

Однако эмпирический подход к определению маршрутов мало пригоден для большой сети со сложной топологией. В этом случае используются автоматические методы определения маршрутов. Для этого конечные узлы и другие устройства сети оснащаются специальными программными средствами, которые организуют взаимный обмен служебными сообщениями, позволяющий каждому узлу составить свое «представление» о сети. Затем на основе собранных данных программными методами определяются рациональные маршруты.

При выборе маршрута часто ограничиваются только информацией о топологии сети. Этот подход иллюстрирует рис. 11.1. Для передачи трафика между конечными узлами А и С существует два альтернативных маршрута: А-1-2-3-С и А-1-3-С. Если мы учитываем только топологию, то выбор очевиден - маршрут А-1-3-С, который имеет меньше транзитных узлов.

Рис. 11.1. Выбор маршрута

Решение было найдено путем минимизации критерия, в качестве которого в данном примере выступала длина маршрута, измеренная количеством транзитных узлов. Однако, возможно, наш выбор был не самым лучшим. На рисунке показано, что каналы 1-2 и 2-3 обладают пропускной способностью 100 Мбит/с, а канал 1-3 - только 10 Мбит/с. Если мы хотим, чтобы наша информация передавалась по сети с максимально возможной скоростью, то нам следовало бы выбрать маршрут А-1-2-3-С, хотя он и проходит через большее количество промежуточных узлов. То есть можно сказать, что маршрут А- 1-2-3-С в данном случае оказывается «более коротким».

Абстрактный способ измерения степени близости между двумя объектами называется метрикой. Так, для измерения длины маршрута могут быть использованы разные метрики - количество транзитных узлов, как в предыдущем примере, линейная протяженность маршрута и даже его стоимость в денежном выражении. Для построения метрики, учитывающей пропускную способность, часто используют следующий прием: длину каждого канала-участка характеризуют величиной, обратной его пропускной способности. Чтобы оперировать целыми числами, выбирают некоторую константу, заведомо большую, чем пропускные способности каналов в сети. Например, если мы в качестве такой константы выберем 100 Мбит/с, то метрика каждого из канатов 1-2 и 2-3 равна 1, а метрика канала 1-3 составляет 10. Метрика маршрута равна сумме метрик составляющих его каналов, поэтому часть пути 1-2-3 обладает метрикой 2, а альтернативная часть пути 1-3 - метрикой 10. Мы выбираем более «короткий» путь, то есть путь А-1-2-3-С.

Описанные подходы к выбору маршрутов не учитывают текущую степень загруженности каналов трафиком. Используя аналогию с автомобильным трафиком, можно сказать, что мы выбирали маршрут по карте, учитывая количество промежуточных городов и ширину дороги (аналог пропускной способности канала), отдавая предпочтение скоростным магистралям. Но мы не стали слушать радио или телевизионную программу, которая сообщает о текущих заторах на дорогах. Так что наше решение оказывается отнюдь не лучшим, когда по маршруту А-1-2-3-С уже передается большое количество потоков, а маршрут А-1-3-С практически свободен.

После того как маршрут определен (вручную или автоматически), надо оповестить о нем все устройства сети. Сообщение о маршруте должно нести каждому транзитному устройству примерно такую информацию: «каждый раз, когда в устройство поступят данные, относящиеся к потоку п, их следует передать для дальнейшего продвижения на интерфейс F». Каждое подобное сообщение о маршруте обрабатывается устройством, в результате создается новая запись в таблице коммутации. В этой таблице локальному или глобальному признаку (признакам) потока (например, метке, номеру входного интерфейса или адресу назначения) ставится в соответствие номер интерфейса, на который устройство должно передавать данные, относящиеся к этому потоку.

Таблица 2.1 является фрагментом таблицы коммутации, содержащий запись, сделанную на основании сообщения о необходимости передачи потока п на интерфейс F.

Конечно, детальное описание структуры сообщения о маршруте и содержимого таблицы коммутации зависит от конкретной технологии, однако эти особенности не меняют сущности рассматриваемых процессов.

Передача информации транзитным устройствам о выбранных маршрутах, так же как и определение маршрута, может осуществляться вручную или автоматически. Администратор сети может зафиксировать маршрут, выполнив в ручном режиме конфигурирование устройства, например, жестко скоммутировав на длительное время определенные пары входных и выходных интерфейсов (как работали «телефонные барышни» на первых коммутаторах). Он может также по собственной инициативе внести запись о маршруте в таблицу коммутации.

Однако поскольку топология и состав информационных потоков могут меняться (отказы узлов или появление новых промежуточных узлов, изменение адресов или определение новых потоков), гибкое решение задач определения и задания маршрутов предполагает постоянный анализ состояния сети и обновление маршрутов и таблиц коммутации. В таких случаях задачи прокладки маршрутов, как правило, не могут быть решены без достаточно сложных программных и аппаратных средств.

Алгоритмы маршрутизации в сетях IP

Алгоритмы маршрутизации применяются для определения оптимального пути пакетов от источника к получателю и являются основой любого протокола маршрутизации.

Алгоритмы маршрутизации могут быть классифицированы по типам:

Статические или динамические . Статические алгоритмы представляют свод правил работы со статическими таблицами маршрутизации, которые настраиваются администраторами сети. Хорошо работают в случае предсказуемого трафика в сетях стабильной конфигурации. Динамические алгоритмы маршрутизации подстраиваются к изменяющимся обстоятельствам сети в масштабе реального времени. Они выполняют это путем анализа поступающих сообщений об обновлении маршрутизации. Если в сообщении указывается, что имело место изменение сети, программы маршрутизации пересчитывают маршруты и рассылают новые сообщения о корректировке маршрутизации. Такие сообщения пронизывают сеть, стимулируя маршрутизаторы заново прогонять свои алгоритмы и соответствующим образом изменять таблицы маршрутизации. Динамические алгоритмы маршрутизации могут дополнять, где это уместно, статические маршруты.

Одномаршрутные или многомаршрутные алгоритмы. Некоторые сложные протоколы маршрутизации обеспечивают множество маршрутов к одному и тому же пункту назначения. Такие многомаршрутные алгоритмы делают возможной мультиплексную передачу трафика по многочисленным линиям, одномаршрутные алгоритмы не могут делать этого. Многомаршрутные алгоритмы могут обеспечить значительно большую пропускную способность и надежность.

Одноуровневые или иерархические алгоритмы. Отличаются по принципу взаимодействия друг с другом. В одноуровневой системе маршрутизации все рутеры равны по отношению друг к другу. В иерархической системе маршрутизации пакеты данных перемещаются от роутеров нижнего уровня к базовым, которые осуществляют основную маршрутизацию. Как только пакеты достигают общей области пункта назначения, ониперемежаются вниз по иерархии до хоста назначения.

Алгоритмы с маршрутизацией от источника . В системах маршрутизации от источника роутеры действуют просто как устройства хранения и пересылки пакета, без всякий раздумий отсылая его к следующей остановке, они предполагают, что отправитель рассчитывает и определяет весь маршрут сам. Другие алгоритмы предполагают, что хост отправителя ничего не знает о маршрутах. При использовании такого рода алгоритмов роутеры определяют маршрут через сеть, базируясь на своих собственных расчетах.

Внутридоменные или междоменные алгоритмы. Некоторые алгоритмы маршрутизации действуют только в пределах доменов; другие - как в пределах доменов, так и между ними.

Алгоритмы состояния канала и дистанционно-векторные . Алгоритмы состояния канала направляют потоки маршрутной информации во все узлы сети. Каждый роутер отсылает только ту часть известной ему информации, которая описывает состояние его собственных каналов, но всем узлам маршрутизации. Дистанционно-векторные требуют от каждого роутера пересылки всей или части его таблицы но только соседям.

Маршрутизация по вектору расстояния. Внутренний протокол маршрутизации RIP

Этот протокол маршрутизации предназначен для сравнительно небольших и относительно однородных сетей. Маршрут характеризуется вектором расстояния до места назначения. Предполагается, что каждыймаршрутизатор является отправной точкой нескольких маршрутов до сетей, с которыми он связан. Описания этих маршрутов хранится в специальной таблице, называемой маршрутной. Таблица маршрутизации RIP содержит по записи на каждую обслуживаемую машину (на каждый маршрут). Запись должна включать в себя:

IP-адрес места назначения.

Метрика маршрута (от 1 до 15; число шагов до места назначения).

IP-адрес ближайшего маршрутизатора (gateway) по пути к месту назначения.

Таймеры маршрута.

Периодически (раз в 30 сек) каждый маршрутизатор посылает широковещательно копию своей маршрутной таблицы всем соседям-маршрутизаторам, с которыми связан непосредственно. Маршрутизатор-получательпросматривает таблицу. Если в таблице присутствует новый путь или сообщение о более коротком маршруте, или произошли изменения длин пути, эти изменения фиксируются получателем в своей маршрутной таблице. Протокол RIP должен быть способен обрабатывать три типа ошибок:

Циклические маршруты.

Для подавления нестабильностей RIP должен использовать малое значение максимально возможного числа шагов (не более 16).

Медленное распространение маршрутной информации по сети создает проблемы при динамичном изменении маршрутной ситуации (система не поспевает за изменениями). Малое предельное значение метрики улучшает сходимость, но не устраняет проблему.

Несоответствие маршрутной таблицы реальной ситуации типично не только для RIP, но характерно для всех протоколов, базирующихся на векторе расстояния, где информационные сообщения актуализации несут в себе только пары кодов: адрес места назначение и расстояние до него.

Основное преимущество алгоритма вектора расстояний - его простота. Действительно, в процессе работы маршрутизатор общается только с соседями, периодически обмениваясь с ними копиями своих таблиц маршрутизации. Получив информацию о возможных маршрутах от всех соседних узлов, маршрутизатор выбирает путь с наименьшей стоимостью и вносит его в свою таблицу.

Маршрут по умолчанию имеет адрес 0.0.0.0 (это верно и для других протоколов маршрутизации). Каждому маршруту ставится в соответствие таймер тайм-аута и "сборщика мусора". Тайм-аут-таймер сбрасывается каждый раз, когда маршрут инициализируется или корректируется. Если со времени последней коррекции прошло 3 минуты или получено сообщение о том, что вектор расстояния равен 16, маршрут считается закрытым. Но запись о нем не стирается, пока не истечет время "уборки мусора" (2мин). При появлении эквивалентного маршрута переключения на него не происходит, таким образом, блокируется возможность осцилляции между двумя или более равноценными маршрутами.

Формат сообщения протокола RIP имеет вид:

Поле команда определяет выбор согласно следующей таблице

Поле версия для RIP равно 1 (для RIP-2 двум). Поле набор протоколов сети i определяет набор протоколов, которые используются в соответствующей сети (для Интернет это поле имеет значение 2).

Поле расстояние до сети i содержит целое число шагов (от 1 до 15) до данной сети. В одном сообщении может присутствовать информация о 25 маршрутах. При реализации RIP можно выделить следующие режимы:

Инициализация, определение всех "живых" интерфейсов путем посылки запросов, получение таблиц маршрутизации от других маршрутизаторов. Часто используются широковещательные запросы.

Получен запрос. В зависимости от типа запроса высылается адресату полная таблица маршрутизации, или проводится индивидуальная обработка.

Получен отклик. Проводится коррекция таблицы маршрутизации (удаление, исправление, добавление).

Регулярные коррекции. Каждые 30 секунд вся или часть таблицы маршрутизации посылается всем соседним маршрутизаторам. Могут посылаться и специальные запросы при локальном изменении таблицы.

Недостатки RIP:

RIP не работает с адресами субсетей. Если нормальный 16-бит идентификатор ЭВМ класса B не равен 0, RIP не может определить является ли не нулевая часть cубсетевым ID, или полным IP-адресом.

RIP требует много времени для восстановления связи после сбоя в маршрутизаторе (минуты). В процессе установления режима возможны циклы.

Число шагов важный, но не единственный параметр маршрута, да и 15 шагов не предел для современных сетей.

Алгоритмы состояния связей. Протокол OSPF (алгоритм Дейкстры)

Протокол OSPF (Open Shortest Path Firs) является реализацией алгоритма состояния связей (он принят в 1991 году) и обладает многими особенностями, ориентированными на применение в больших гетерогенных сетях.

Протокол OSPF вычисляет маршруты в IP-сетях, сохраняя при этом другие протоколы обмена маршрутной информацией.

Непосредственно связанные маршрутизаторы называются "соседями". Каждый маршрутизатор хранит информацию о том, в каком состоянии по его мнению находится сосед. Маршрутизатор полагается на соседниемаршрутизаторы и передает им пакеты данных только в том случае, если он уверен, что они полностью работоспособны. Для выяснения состояния связей маршрутизаторы-соседи достаточно часто обмениваются короткими сообщениями HELLO.

Для распространения по сети данных о состоянии связей маршрутизаторы обмениваются сообщениями другого типа. Эти сообщения называются router links advertisement - объявление о связях маршрутизатора(точнее, о состоянии связей). OSPF-маршрутизаторы обмениваются не только своими, но и чужими объявлениями о связях, получая в конце-концов информацию о состоянии всех связей сети. Эта информация и образует граф связей сети, который, естественно, один и тот же для всех маршрутизаторов сети.

Кроме информации о соседях, маршрутизатор в своем объявлении перечисляет IP-подсети, с которыми он связан непосредственно, поэтому после получения информации о графе связей сети, вычисление маршрута до каждой сети производится непосредственно по этому графу по алгоритму Дэйкстры. Более точно, маршрутизатор вычисляет путь не до конкретной сети, а до маршрутизатора, к которому эта сеть подключена. Каждый маршрутизатор имеет уникальный идентификатор, который передается в объявлении о состояниях связей. Маршрутизатор вычисляет оптимальный маршрут до каждой адресуемой сети, но запоминает только первый промежуточный маршрутизатор из каждого маршрута. Таким образом, результатом вычислений оптимальных маршрутов является список строк, в которых указывается номер сети и идентификатормаршрутизатора, которому нужно переслать пакет для этой сети. Указанный список маршрутов и является маршрутной таблицей.

Формат пакета OSPF

Существует пять типов OSPF-пакетов. Все OSPF-пакеты начинаются со стандартного 24-баитного заголовка.

Authentication Data

Version (1 байт). Поле означает номер версии OSPF-пакета протокола, использующего данный пакет.

Type (1 байт). В зависимости от типа, пакет выполняет те или иные функции:

Type = 1 - Hello Отправляется через регулярные интервалы времени для установления и поддержания соседских взаимоотношений.

Type =2 - Database Description Пакеты описывают содержимое базы данных. Обмен этими пакетами производится при инициализации смежных маршрутизаторов, т. е. имеющих идентичные топологические базы данных.

Type =3 - Link-State Request Запрос о состоянии канала

Type =4 - Link-State Update Пакеты корректировки состояния канала - ответ на пакеты запроса о состоянии канала.

Type =5 - Link-Sate Acknowledgement Подтверждение состояния канала. Подтверждает пакеты корректировки состояния канала.

Packet Length (16 бит). Поле длины пакета (в байтах) вместе со стандартным заголовком.

RouterlD (32 бита). Поле идентификатора отправителя.

ArealD (32 бита). Поле идентифицирует область, к которой принадлежит данный пакет.

Checksum (16 бит). Поле контрольной суммы пакета.

Authentication (16 бит). Поле типа аутентификации. Например, "простой пароль". Все обмены протокола OSPF проводятся с аутентификацией отправителя и его прав. Тип аутентификации устанавливается по принципу "отдельный для каждой области".

Authentication data (64 бита). Поле содержит информацию аутентификации.

Структуры кадров, пакетов в сетях связи.

Информация в локальных сетях, как правило, передается отдельными порциями, кусками, называемыми в различных источниках пакетами (packets), кадрами (frames) или блоками. Причем предельная длина этих пакетов строго ограничена (обычно величиной в несколько килобайт). Ограничена длина пакета и снизу (как правило, несколькими десятками байт). Выбор пакетной передачи связан с несколькими важными соображениями.

Назначение пакетов и их структура

Информация в локальных сетях, как правило, передается отдельными порциями, кусками, называемыми в различных источниках пакетами (packets), кадрами (frames) или блоками. Причем предельная длина этих пакетов строго ограничена (обычно величиной в несколько килобайт). Ограничена длина пакета и снизу (как правило, несколькими десятками байт). Выбор пакетной передачи связан с несколькими важными соображениями.Локальная сеть, как уже отмечалось, должна обеспечивать качественную, прозрачную связь всем абонентам (компьютерам) сети. Важнейшим параметром является так называемое время доступа к сети (accesstime), которое определяется как временной интервал между моментом готовности абонента к передаче (когда ему есть, что передавать) и моментом начала этой передачи. Это время ожидания абонентом начала своей передачи. Естественно, оно не должно быть слишком большим, иначе величина реальной, интегральной скорости передачи информации между приложениями сильно уменьшится даже при высокоскоростной связи. Ожидание начала передачи связано с тем, что в сети не может происходить несколько передач одновременно (во всяком случае, при топологиях шина и кольцо). Всегда есть только один передатчик и один приемник (реже – несколько приемников). В противном случае информация от разных передатчиков смешивается и искажается. В связи с этим абоненты передают свою информацию по очереди. И каждому абоненту, прежде чем начать передачу, надо дождаться своей очереди. Вот это время ожидания своей очереди и есть время доступа.Если бы вся требуемая информация передавалась каким-то абонентом сразу, непрерывно, без разделения на пакеты, то это привело бы к монопольному захвату сети этим абонентом на довольно продолжительное время. Все остальные абоненты вынуждены были бы ждать окончания передачи всей информации, что в ряде случаев могло бы потребовать десятков секунд и даже минут (например, при копировании содержимого целого жесткого диска). С тем чтобы уравнять в правах всех абонентов, а также сделать примерно одинаковыми для всех них величину времени доступа к сети и интегральную скорость передачи информации, как раз и применяются пакеты (кадры) ограниченной длины. Важно также и то, что при передаче больших массивов информации вероятность ошибки из-за помех и сбоев довольно высока. Например, при характерной для локальных сетей величине вероятности одиночной ошибки в 10-8пакет длиной 10 Кбит будет искажен с вероятностью 10-4, а массив длиной 10 Мбит – уже с вероятностью 10-1. К тому же выявить ошибку в массиве из нескольких мегабайт намного сложнее, чем в пакете из нескольких килобайт. А при обнаружении ошибки придется повторить передачу всего большого массива. Но и при повторной передаче большого массива снова высока вероятность ошибки, и процесс этот при слишком большом массиве может повторяться до бесконечности. С другой стороны, сравнительно большие пакеты имеют преимущества перед очень маленькими пакетами, например, перед побайтовой (8 бит) или пословной (16 бит или 32 бита) передачей информации.Дело в том, что каждый пакет помимо собственно данных, которые требуется передать, должен содержать некоторое количество служебной информации. Прежде всего, это адресная информация, которая определяет, от кого и кому передается данный пакет (как на почтовом конверте – адреса получателя и отправителя). Если порция передаваемых данных будет очень маленькой (например, несколько байт), то доля служебной информации станет непозволительно высокой, что резко снизит интегральную скорость обмена информацией по сети.

Существует некоторая оптимальная длина пакета (или оптимальный диапазон длин пакетов), при которой средняя скорость обмена информацией по сети будет максимальна. Эта длина не является неизменной величиной, она зависит от уровня помех, метода управления обменом, количества абонентов сети, характера передаваемой информации, и от многих других факторов. Имеется диапазон длин, который близок к оптимуму.

Таким образом, процесс информационного обмена в сети представляет собой чередование пакетов, каждый из которых содержит информацию, передаваемую от абонента к абоненту.

Передача пакетов в сети между двумя абонентами

Рисунок. 12.1. Передача пакетов в сети между двумя абонентами .

В частном случае (рис. 12.1) все эти пакеты могут передаваться одним абонентом (когда другие абоненты не хотят передавать). Но обычно в сети чередуются пакеты, посланные разными абонентами (рис. 12.2).

Рисунок 12.2. Передача пакетов в сети между несколькими абонентами

Структура и размеры пакета в каждой сети жестко определены стандартом на данную сеть и связаны, прежде всего, с аппаратурными особенностями данной сети, выбранной топологией и типом среды передачи информации. Кроме того, эти параметры зависят от используемого протокола (порядка обмена информацией).

Но существуют некоторые общие принципы формирования структуры пакета, которые учитывают характерные особенности обмена информацией по любым локальным сетям.

Рисунок 12.3 . Типичная структура пакета

Стартовая комбинация битов или преамбула, которая обеспечивает предварительную настройку аппаратуры адаптера или другого сетевого устройства на прием и обработку пакета. Это поле может полностью отсутствовать или же сводиться к единственному стартовому биту.

Сетевой адрес (идентификатор) принимающего абонента, то есть индивидуальный или групповой номер, присвоенный каждому принимающему абоненту в сети. Этот адрес позволяет приемнику распознать пакет, адресованный ему лично, группе, в которую он входит, или всем абонентам сети одновременно (при широком вещании).

Сетевой адрес (идентификатор) передающего абонента, то есть индивидуальный номер, присвоенный каждому передающему абоненту. Этот адрес информирует принимающего абонента, откуда пришел данный пакет. Включение в пакет адреса передатчика необходимо в том случае, когда одному приемнику могут попеременно приходить пакеты от разных передатчиков.

Служебная информация, которая может указывать на тип пакета, его номер, размер, формат, маршрут его доставки, на то, что с ним надо делать приемнику и т.д.

Данные (поле данных) – это та информация, ради передачи которой используется пакет. В отличие от всех остальных полей пакета поле данных имеет переменную длину, которая, собственно, и определяет полную длину пакета. Существуют специальные управляющие пакеты, которые не имеют поля данных. Их можно рассматривать как сетевые команды. Пакеты, включающие поле данных, называются информационными пакетами. Управляющие пакеты могут выполнять функцию начала и конца сеанса связи, подтверждения приема информационного пакета, запроса информационного пакета и т.д.

Контрольная сумма пакета – это числовой код, формируемый передатчиком по определенным правилам и содержащий в свернутом виде информацию обо всем пакете. Приемник, повторяя вычисления, сделанные передатчиком, с принятым пакетом, сравнивает их результат с контрольной суммой и делает вывод о правильности или ошибочности передачи пакета. Если пакет ошибочен, то приемник запрашивает его повторную передачу. Обычно используется циклическая контрольная сумма (CRC).

Стоповая комбинация служит для информирования аппаратуры принимающего абонента об окончании пакета, обеспечивает выход аппаратуры приемника из состояния приема. Это поле может отсутствовать, если используется самосинхронизирующийся код, позволяющий определять момент окончания передачи пакета.

Рисунок 12.4. Вложение кадра в пакет

Нередко в структуре пакета выделяют всего три поля:

Начальное управляющее поле пакета (или заголовок пакета), то есть поле, включающее в себя стартовую комбинацию, сетевые адреса приемника и передатчика, а также служебную информацию.

Поле данных пакета.

Конечное управляющее поле пакета (заключение, трейлер), куда входят контрольная сумма и стоповая комбинация, а также, возможно, служебная информация.

Как уже упоминалось, помимо термина "пакет" (packet) в литературе также нередко встречается термин "кадр" (frame). Иногда под этими терминами имеется в виду одно и то же. Но иногда подразумевается, что кадр и пакет различаются. Причем единства в объяснении этих различий не наблюдается.В некоторых источниках утверждается, что кадр вложен в пакет. В этом случае все перечисленные поля пакета кроме преамбулы и стоповой комбинации относятся к кадру (рис. 12.4). Например, в описаниях сети Ethernet говорится, что в конце преамбулы передается признак начала кадра.В других, напротив, поддерживается мнение о том, что пакет вложен в кадр. И тогда под пакетом подразумевается только информация, содержащаяся в кадре, который передается по сети и снабжен служебными полями.Во избежание путаницы, в данной книге термин "пакет" будет использоваться как более понятный и универсальный.В процессе сеанса обмена информацией по сети между передающим и принимающим абонентами происходит обмен информационными и управляющими пакетами по установленным правилам, называемым протоколом обмена. Это позволяет обеспечить надежную передачу информации при любой интенсивности обмена по сети.

В «Экспоцентре» можно посетить огромное количество выставок. В том числе и выставка «Связь» , где будет рассказано о самых разнообразных телекоммуникационных технологиях и сетях. Кроме того можно будет найти активное и пассивное сетевое оборудование , разобраться, в чем между ними разница и для чего оно необходимо.

В конце концов, это полезно для каждого из нас, ведь мы живем среди этого и активно пользуемся всеми технологиями, но лишь приблизительно представляем, как все работает.

Что такое сетевое оборудование?

К этому оборудованию относится все, что используется для передачи разнообразных сигналов между устройствами или же для их выброса в сеть.

Все оборудование делится на огромные группы, каждая из которых несет свою определенную цель и стабильно ее выполняет. Детали и определенные модели могут совершенствоваться с каждым годом, но принцип остается долго неизменным.

Сейчас этот список групп выглядит примерно так:

• Системы коммутации. А именно все моменты и детали, которые отвечают за соединение двух абонентов.


• Системы спутниковой связи, каналов через спутник, которые обеспечивают качественную связь по всему миру.


• Абонентское телекоммуникационное оборудование, т. е. личное оборудование каждого пользователя, линия, закрепленная за ним.


• Оборудование для передачи данных.

Все это одновременно используется каждым современным человеком, а иногда даже сразу в нескольких разнообразных видах. Мы не можем представить свою жизнь без подобных особенностей, хотим, чтобы можно было легко общаться, получать информацию и самому передавать ее.

Разнообразие сетевого оборудования

Все разнообразие активного и пассивного сетевого оборудования сводится до трех разнообразных вариантов.

В первую очередь это городские телефоны, которые уже практически отошли в прошлое, но тем не менее телефония продолжает существовать и некоторыми очень активно используется.

Вторым моментом становится мобильная связь. Подобные небольшие телефоны сейчас есть даже у детей, и активное и пассивное сетевое оборудование позволяет каждому мгновенно соединиться с собеседником.

Также активно сейчас используется интернет, который и является самой популярной сетью в настоящий момент для общения, а также получения информации.

Самого оборудования же огромное количество в зависимости от конкретной техники. Однако все оно подразделяется на активное и пассивное сетевое оборудование, и эти две группы отличаются друг от друга.

Активное оборудование

Среди огромного количества техники к активному оборудованию относят коммутаторы, концентраторы, адаптеры, маршрутизаторы, принт-серверы и многое другое. Пассивное же представляет собой розетки, разнообразные кабели, коннекторы и подобные предметы.

Стоит отметить, что именно активное обеспечивает передачу данных, будь то общение или просто просмотр новостей, независимо от канала и техники, которая для этого используется, компьютер или телефон.

Активное сетевое оборудование отвечает за то, чтобы вся информация была сортирована в пакеты, а также все пакеты строго разделялись по нужным каналам. Из-за огромной нагрузки подобные технологии должны уметь самостоятельно при необходимости создавать канал.

Кстати, чтобы защитить технику пользователя от поломок, эти же разнообразные устройства обеспечивают распределение нагрузки при получении и отправки пакетов.

Пассивное сетевое оборудование представляет собой трассу и тракт, а именно это – кабели и розетки соответственно. И то и другое оборудование обеспечивает соединения, но разными способами, однако один вид без другого просто не мог бы существовать.

Современное активное и пассивное сетевое оборудование демонстрируется на ежегодной выставке «СВЯЗЬ».

Оборудование для локальной сети - это солидный список различных взаимосвязанных элементов и устройств, необходимых для функционирования и . Прежде всего это сетевые серверы, рабочие станции, маршрутизаторы, коммуникаторы, кабели, мосты. Все это и многое другое в целом обеспечивает высокопродуктивное и бесперебойное функционирование сети, поэтому нельзя сказать, что то или иное оборудование для локальной сети является наиболее важным, нежели другое.

Основные виды оборудования для локальной сети и его функциональные задачи

В профессиональной среде принято выделять несколько наиболее важных ключевых узлов локальной компьютерной сети:

• Серверы. Это самые мощные компьютеры, «мозг» ЛВС. В их основные задачи входит хранение файлов, обеспечение разделенного доступа к данным, отслеживание безопасности системы, управление сетью и пр.
• Кабели и провода. Это «кровеносная система» ЛВС, по которой электрические компьютерные сигналы передаются к другим «органам» сети. Без проводов не может функционировать ни одна компьютерная сеть. Конечно, существует и беспроводной способ передачи данных, однако это те же проводные пути, только виртуальные. К тому же, ни одному профессионалу не придет в голову строить сеть на основе Wi-Fi, которые изначально являются лишь «прикладным» способом создания связи между рабочими станциями.
• Распределительные шкафы, розетки, патч-панели - это своеобразные «депо» для скопления (коммутации) проводов.
• IP-телефония. Если еще буквально несколько лет назад телефоны классифицировались в телефонную сеть, то теперь это не просто примитивное устройство, но и своего рода компьютер. Вот почему современные телефоны с расширенными функциями, например, видеотелефоны или мини-АТС, заняли свое отдельное место в списке оборудования для локальной сети.
• Активное оборудование - коммутаторы, модемы, шлюз и т. д. - устройства для разделения или усиления сигнала, выхода в Интернет и т. п.
• Оконечное оборудование - это компьютеры пользователей и периферические устройства (принтеры, сканеры, факсы и т. д.) - подключаемые к сети компоненты, нуждающиеся в постоянном обслуживании.
• И, наконец, к оборудованию для локальной сети относятся устройства, обеспечивающие бесперебойное электропитание основных составляющих сети.

Специалисты компании «Флайлинк» разработают и

Оборудование ЛВС может быть активным или пассивным. К пассивным элементам относятся кабель, короб, коммутационные устройства такие как шкафы, Patch-panel, розетки, коммутационные шнуры.

К активному оборудованию ЛВС относятся сетевые адаптеры, выполняющие функцию присоединениея пользователя к ЛВС, поддерживающими обмен данными между ПК и средой передачи данных ЛВС. Кроме этого, сетевой адаптер выполняет роль временного хранилища данных, буферизацию.

Сетевые карты можно разделить на два типа: адаптеры для клиентских компьютеров и адаптеры для серверов. В зависимости от применяемой технологии вычислительных сетей Ethernet, Fast Ethernet или Gigabit Ethernet, сетевые карты обеспечивают скорость передачи данных: 10, 100 или 1000 Мбит/с.

Репитер (REPITER) - прибор повторитель, предназначенный для увеличения длины сетевого сегмента.

Концентратор (ACTIVE HUBE) - это устройство множественного доступа от 4 до 32 портов, используется для объединения пользователей в сеть.

Мост (BRIDGE) - это устройство(например, компьютер), с 2 портами, обычно используемый для объединения нескольких рабочих групп ЛВС, позволяет осуществлять фильтрацию сетевого трафика, разбирая сетевые (MAC) адреса.

Коммутатор (SWITCH) - прибор с 4-32 портами, который делит общую среду передачи данных на логические сегменты. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту коммутатора для объединения нескольких рабочих групп ЛВС.

Маршрутизатор (ROUTER) - обеспечивает выбор маршрута(например, компьютер), для передачи данных между несколькими сетями, а так же для объединения нескольких рабочих групп ЛВС, позволяет осуществлять фильтрацию сетевого трафика, разбирая сетевые (IP) адреса.

Медиаконвертер - прибор, как правило, с двумя портами, обычно используемый для преобразования среды передачи данных (коаксиал-витая пара, витая пара-оптоволокно)

Трансивер - усилитель сигналов, служит для двунаправленной передачи между адаптером и сетевым кабелем или двумя сегментами кабеля. Трансиверы применяются и в качестве конверторов для преобразование электрических сигналов в другие виды сигналов (оптические или радиосигналы) с целью использования других сред передачи информации.

Шлюзы - это коммуникационное оборудование (например, компьютер), служащее для объединения разнородных сетей с различными протоколами обмена. Шлюзы полностью преобразовывают весь поток данных, включая коды, форматы, методы управления и т.д.

Активное оборудование мосты, маршрутизаторы и шлюзы в локальной вычислительной сети используют специализированное программное обеспечение.

Кто осуществляет монтаж активного оборудования?

Монтаж активного оборудования и его настройка в действительности отличаются друг от друга и должны осуществляться узкоспециализированными профессионалами по предварительно разработанному проекту. Только в этом случае Вы сможете обойтись без напрасно купленного и не корректно работающего оборудования. Например, обратившись в Русское Инженерное Общество Вы всегда получите квалифицированный совет, помощь в монтаже и настройке активного оборудования и не останетесь на едине с неработающей техникой.

Как не запутаться в разрастающейся паутине проводов?

В процессе развития любого предприятия постоянно происходит процесс смены численности сотрудников, увеличение или сокращения подразделений, развитие филиалов и удалённых отделов. Предприятие, как живой организм, требует свободной от шлаков «кровеносной системы», развиваясь и расширяясь, опутывает всё больше число сотрудников, растёт количество разнообразного активного и исполнительного оборудования. Настаёт момент, когда руководство компании решается на очередные инвестиции в области ИТ-инфраструктуры и должно получить отличный прогнозируемый результат в построении современной сети.

Реализация проекта "новая ЛВС"

Одним из направлений нашей деятельности является проведение всего комплекса работ по проектированию, модернизации, а так же поставке и монтажу активного, пассивного оборудования для создания ИТ-инфраструктуры на малых и средний предприятиях, построение Центров Обработки Данных (ЦОД), создание систем хранения данных, «серверных помещений», оснащённых слаботочными кабельными системами, системами бесперебойного электропитания, системами мониторинга и поддержания заданных климатических условий. Так же мы оборудуем эти и любые другие помещения надежными системами безопасности, такими как видеонаблюдение, пожарная сигнализация, контроль и управление доступом.

Мы используем готовые, не дорогие решения по интеграции с системами ИТ. Всё это позволяет оптимизировать расходы и расширять возможности существующего оборудования.

Мы используем в работе проверенные технологии, оборудование и материалы сертифицированных производителей. Строительные работы по монтажу ЛВС сводим к минимуму, нацелены на конечный результат, благодарственные письма и рекомендации от Заказчиков главный показатель нашей квалификации.

Преимущества Заказчика при работе с нами

	Проектный отдел . Наш отдел ГИПа является основной всех творческих начинаний, необходимых для создания современного качественного продукта. Проектировщики первыми осуществляют индивидуальный подход к каждому разрабатываемому объекту, выполняют быстрый и качественный расчёт, детальную проработку технической документации, осуществляют «авторский надзор» и сопровождение принятых инженерных решений.
	Свобода выбора . Мы не связаны с поставками какого-то определённого оборудования, у нас собственный склад и множество различных поставщиков. Мы внедряем на объектах оборудование только тех производителей, чье оборудование отвечает всем требованиям клиента по надежности, экономичности, безопасности и цене. Установленные нами инженерные системы, позволяют сокращать Ваши расходы на этапе строительства, в процессе эксплуатации и при наращивании системы в будущем.
	Штатные специалисты . Наши инженера и монтажники, работающие на объектах, трудятся на постоянной основе, все работы от монтажа до наладки, производим самостоятельно без помощи случайных монтажных бригад. Наши инженеры не продавцы попутных услуг и дополнительных работ, а подготовленные профессионалы, нацеленные на результат.
	Легальность . Наша деятельность закреплена юридически, мы всегда готовы предоставить Вам необходимые разрешения, допуски, лицензии и сертификаты. Отсутствие посредников позволяет сократить сроки принятия технических решений и в конечном итоге - сэкономить Ваши средства.
	Сервисный центр . С 2009 года мы оказываем для Вас услуги по техническому обслуживанию и ремонту сложных современных инженерных систем, обладает диагностическим оборудованием, стационарной мастерской, собственным складом для запасных частей и подменного фонда. Квалификация наших сотрудников позволяют в кратчайшие сроки отремонтировать и запустить в работу практически любую систему безопасности, а мобильность бригад и наличие нескольких опорных пунктов позволяют прибыть на место срочного ремонта в течение 2-х часов в Москве.
	Индивидуальный подход для нас это чуткость к ожиданию заказчика, полное взаимопонимание, надежность сотрудничества, эффективность и достижение общей цели. Мы стремимся к длительному и взаимовыгодному сотрудничеству.