Dispozitive de rețea: tipuri de dispozitive de rețea și funcțiile acestora. Eficacitatea unui astfel de dispozitiv este opinia experților. Ce să căutați atunci când alegeți un multiplexor

Fără capacitatea de a face schimb de informații cu lumea exterioară, orice sistem de calcul va fi un „lucru în sine” - un fel de cutie neagră, a cărei utilitate va fi pusă sub semnul întrebării. Pentru a oferi unui computer capacitatea de a scoate rezultatele muncii într-un fel sau altul și de a permite introducerea datelor de intrare în el, sunt furnizate dispozitive de ieșire și de intrare, adesea numite colectiv periferice. Fiecare dintre ele poate fi în una dintre cele două stări - rezolvând o anumită sarcină sau așteptând sosirea unui nou bloc de date. În ciuda faptului că dispozitivele de ieșire pot fi considerate parte integrantă a computerului, viteza lor este foarte rar legată de performanța procesorului central. Adică, un monitor cu un timp de răspuns al ecranului de 10 ms va actualiza imaginea cu această viteză pe orice sistem – atât cel mai modern, cât și acum douăzeci de ani.

Două grupuri

Toate componentele periferice existente, în funcție de sarcinile care se rezolvă, pot fi împărțite în două grupuri mari - dispozitive de ieșire a informațiilor și dispozitive de intrare. Primele sunt concepute pentru a converti codurile mașinilor într-o formă pe înțelesul oamenilor. Aceasta ar putea fi o imagine pe ecranul unui monitor, o imagine sau un text pe o foaie de hârtie, sunet de pe o placă audio, răspunsul la vibrații al unui controler de joc etc. Astfel, un dispozitiv de ieșire este o componentă fără de care o persoană nu are cum. pentru a afla rezultatele calculelor efectuate. Merită să subliniem o mică caracteristică care necesită clarificare. De exemplu, deși rezultatele pot fi trimise către porturile de interfață de rețea, o placă de rețea nu poate fi considerată un dispozitiv de ieșire în sensul tradițional al termenului.


Motivul constă în faptul că retragerea se efectuează în formă digitală, de neînțeles pentru oameni. În consecință, dispozitivele de ieșire a informațiilor nu includ porturi interne de magistrală, deși datele de calcul, printre altele, sunt transmise prin acestea. Al doilea grup include un număr mult mai mare de componente. Pe un computer mediu sunt prezentate:

O tastatură care convertește apăsările butoanelor în codurile de mașină corespunzătoare;

Un mouse, atunci când se mișcă coordonatele sale relative sunt transmise sistemului;

Un scanner care creează o copie digitală a unui obiect plat sau tridimensional.

Echipament de ieșire a datelor

Unul dintre cele mai comune dispozitive pentru afișarea rezultatelor muncii în sistemele digitale este un monitor. Principiul funcționării acestuia este simplu: procesorul central adresează datele plăcii video, care generează un semnal care controlează circuitele monitorului în așa fel încât să se creeze o imagine completă pe ecran. O persoană percepe informația prin imagini familiare. Mulți oameni sunt, de asemenea, familiarizați cu imprimarea prin imprimantă, în care o imagine este creată pe un mediu (de obicei hârtie) folosind cerneală sau pulbere folosind un dispozitiv special. Uneori, un plotter este inclus în acest grup de dispozitive, deoarece principala sa diferență față de o imprimantă simplă este capacitatea de a scoate imagini pe medii. diferite dimensiuni, care este solicitat, în special, în proiectarea inginerească. Placa de sunet, prezentă în aproape orice sistem de calcul modern, este și un dispozitiv de ieșire.

acum 11 luni

Thunderbolt este o nouă tehnologie creată de Intel cu suport de la Apple. Este necesar să conectați dispozitivele periferice. Acesta este un cablu de conectare care combină atât transmisia de date, cât și alimentarea cu energie a dispozitivelor conectate.

Tehnologie nouă construit pe arhitectura PCI Express și DisplayPort. Vă permite să stabiliți o conexiune de mare viteză pentru funcționarea dispozitivelor periferice. Acest grup de dispozitive periferice include hard disk-uri, matrice RAID, dispozitive de captură video și interfețe de rețea.

Dar asta nu este tot ce poate face Thunderbolt. Poate fi folosit pentru a transmite videoclipuri de înaltă definiție utilizând protocolul DisplayPort.

Rețineți că fiecare port Thunderbolt este capabil să furnizeze periferice cu un consum de energie de până la 10 W. De asemenea, observăm că utilizatorul are capacitatea de a conecta până la 6 dispozitive periferice la un port Thunderbold, adică să facă un fel de lanț din ele. Pentru a face acest lucru, trebuie să conectați primul dispozitiv direct la port, iar celelalte unul la celălalt. Este clar că această metodă de conectare necesită două porturi Thunderbolt pe un dispozitiv.

O altă opțiune este posibilă: alte 2 porturi care pot transmite date împreună cu un adaptor special. Subliniem că Thunderbolt folosește un conector care este pe deplin compatibil cu Mini DisplayPort standard. Acest design este utilizat pe toate Macintosh-urile de ultimă generație. De fapt, cele mai noi Macbook-uri includ doar Thunderbolt și nu au un Mini DisplayPort separat.

Thunderbolt are anumite avantaje față de interfețe precum FireWire, USB, eSATA și altele. În primul rând - în ceea ce privește indicatorii de viteză. Dar este, de asemenea, important ca interfața să accepte transmisia de date, semnale video, audio și, de asemenea, să furnizeze energie dispozitivelor conectate.

Acest lucru este bun pentru utilizator deoarece acesta trebuie doar să aibă un singur cablu cu care să poată conecta orice dispozitiv periferic la portul Thunderbolt.

Fiecare Thunderbolt include o conexiune DisplayPort și PCI Express. Adică are capacitatea de a transmite video și audio de exact aceeași calitate ca și DisplayPort. Vorbim despre o imagine cu o rezoluție de peste 1080 p și sunet high-definition pe 8 canale.

Dacă ceva limitează calitatea video, acesta este de obicei adaptorul video. De exemplu, noile MacBook-uri acceptă ieșire video către ecrane externe cu o rezoluție maximă de 2560 x 1600 pixeli în plus față de afișajul încorporat.

Astăzi, achiziționarea de echipamente suplimentare sau dispozitive speciale este destul de costisitoare. Pentru a economisi costurile financiare, aceștia folosesc adesea dispozitive precum multiplexoare și demultiplexoare, care sunt selectoare de date unice.

În cazul unui multiplexor, este posibilă trecerea informațiilor de la mai multe intrări printr-o singură ieșire. Un demultiplexor acționează exact invers - distribuie datele primite de la o intrare la diferite ieșiri.

Un multiplexor este un echipament care conține mai multe intrări de semnal, una sau mai multe intrări de control și o singură ieșire comună. Acest aparat face posibilă transmiterea unui anumit canal de la una dintre intrările disponibile către o ieșire specială și unică.

În acest caz, intrarea este selectată prin aplicarea unei anumite combinații de semnale de control. Cel mai adesea, este nevoie de un multiplexor acolo unde este necesar să se echipeze un număr mare de canale (semnale) pentru transmiterea semnalelor, dar nu există bani sau echipament tehnic pentru aceasta.

Performanţă de acest tip Dispozitivul se bazează pe faptul că semnalul de comunicare, chiar dacă există unul singur, de foarte multe ori nu este aplicat la puterea sa maximă. Din acest motiv, există spațiu suplimentar pentru a rula alte fluxuri de informații pe aceeași linie.

Desigur, dacă toate aceste fluxuri sunt lansate în forma lor originală și în același timp, atunci rezultatul va fi un amestec obișnuit de date de informații, care va fi aproape imposibil de descifrat. Din acest motiv, un multiplexor este produs prin împărțirea fluxurilor de informații folosind diverse metode.

Banda de frecvență este atunci când toate fluxurile de date au loc în același timp, dar la frecvențe diferite. În acest caz, nu are loc amestecarea fluxurilor. În plus, este posibil să lansați fluxuri în diferite linii de timp. Metoda de codificare este, de asemenea, deosebit de populară. În acest caz, toate fluxurile sunt desemnate cu caractere speciale, codificate și trimise simultan.

Multiplexoarele sunt clasificate în funcție de mai multe criterii: după locul de utilizare sau după scopurile lor, etc.

Linie de comunicație multiplexor și demultiplexor

Principala diferență dintre multiplexoare este modul în care semnalele sunt comprimate într-un flux continuu.

Multiplexarea poate fi de următoarele tipuri:

• temporar;
• tipul spațial;
• cod;

De regulă, dacă canalele sunt prin cablu, atunci primele două metode sunt relevante, iar pentru canalele fără fir sunt utilizate toate cele patru opțiuni. De obicei dacă despre care vorbim despre un multiplexor, înseamnă un dispozitiv cu fir.

Din acest motiv, merită să vă familiarizați cu metodele de frecvență și timp mai detaliat:

Metode de multiplexare

Pentru a efectua multiplexarea în frecvență, este necesar să se determine o anumită perioadă de frecvență pentru toate fluxurile. Înainte de procesul în sine, trebuie să mutați spectrul tuturor canalelor care sunt incluse într-o perioadă cu o frecvență diferită, care nu se va intersecta în niciun fel cu alte semnale. În plus, pentru a asigura fiabilitatea, se fac anumite intervale între frecvențe pentru protecție suplimentară. Această metodă este utilizată atât în ​​liniile de comunicații electrice, cât și optice.

Opțiune temporară

Multiplexare și demultiplexare în timp

Există o anumită perioadă de timp pentru a transmite fiecare semnal în fluxul continuu care intră.În acest caz, dispozitivul are o sarcină specială - să garanteze accesul buclelor la un mediu comun de redirecționare pentru firele care intră pentru o perioadă scurtă de timp.

În acest caz, este necesar să vă asigurați că nu există o suprapunere nedorită a canalelor unul peste altul, ceea ce amestecă informațiile. În acest scop se folosesc intervale speciale de protecție, care sunt plasate între aceleași canale.

Această metodă este utilizată, de regulă, pentru canalele de comunicații digitale.

Clasificarea multiplexoarelor

Există următoarele tipuri de multiplexoare:

1. Terminal. Ele sunt plasate la capetele liniilor conectate.
2. Intrare și ieșire. Astfel de dispozitive sunt încorporate în întreruperi în liniile de comunicație pentru a emite anumite semnale dintr-un flux continuu. Cu ajutorul lor, vă puteți descurca fără multiplexoare scumpe de tip terminal.

Multiplexoarele sunt, de asemenea, clasificate în acest fel:

Multiplexoare analogice

Comutatoarele de tip analogic sunt elemente speciale analog-discrete. O cheie analogică poate fi prezentată ca un dispozitiv separat. Un set de acest tip de taste, care operează pe o singură ieșire cu circuite de eșantionare ale unei anumite chei, sunt un multiplexor analog special. Echipamentul analogic selectează un anumit canal de intrare la fiecare perioadă de timp și îl trimite către un dispozitiv special

Multiplexoare digitale

Echipamentul digital este împărțit în multiplexoare de al doilea, primul și alte niveluri înalte. Multiplexoarele digitale fac posibilă recepția de semnale digitale de la dispozitive de nivel scăzut. În acest caz, ele pot fi înregistrate și se poate forma un flux digital de nivel înalt. Astfel, fluxurile de intrare sunt sincronizate. De asemenea, se poate observa că au aceleași viteze.

Domenii de utilizare

Multiplexoarele video sunt utilizate în echipamentele de televiziune și diverse afișaje, în sistemele de supraveghere video de securitate. Comunicațiile GSM și diverse modemuri de intrare ale furnizorilor de Internet se bazează pe multiplexare. Aceste dispozitive sunt, de asemenea, utilizate în receptoarele GPS și liniile de comunicație cu fibră optică în bandă largă.

Multiplexoarele sunt utilizate în diferite divizoare de frecvență, elemente speciale de declanșare, dispozitive speciale de schimbare și așa mai departe. Ele pot fi folosite pentru a converti un anumit cod binar paralel în cod serial.

Diagrama de aplicare a unui multiplexor optic

Structura multiplexorului

Multiplexorul constă dintr-un decodor special de adrese de linie de intrare a canalului, diverse circuite, inclusiv un circuit combinat.

Structura unui multiplexor poate fi luată în considerare folosind exemplul circuitului său general. Datele de intrare de tip logic sunt primite la ieșirile comutatorului și apoi trimise prin ele la ieșire. Cuvintele canalelor de adresă sunt furnizate la intrarea de control. Dispozitivul în sine poate avea, de asemenea, o intrare de control specială, care permite canalului de intrare să treacă sau să nu treacă la ieșire.

Există tipuri de multiplexoare care au ieșire cu trei stări. Toate nuanțele funcționării multiplexorului depind de modelul acestuia.

Demultiplexor

Un demultiplexor este un dispozitiv logic care este proiectat să comute liber un semnal de la o intrare de informații la una dintre ieșirile de informații disponibile. De fapt, un demultiplexor este opusul unui multiplexor.

La transmiterea datelor printr-un semnal comun cu divizare în timp, este necesar să se utilizeze atât multiplexoare, cât și demultiplexoare, adică un dispozitiv funcțional invers. Acest dispozitiv distribuie date de informații dintr-un singur semnal între mai multe receptoare de date.

O diferență specială între acest tip de dispozitiv și multiplexoare este că este posibil să combinați un anumit număr de intrări într-una singură fără a utiliza circuite suplimentare. Dar pentru a crește sarcina microcircuitului, se recomandă instalarea unui invertor special la ieșirea dispozitivului pentru a crește canalul de intrare.

Circuitul celui mai simplu astfel de dispozitiv folosește un decodor binar pentru o ieșire specifică. Este de remarcat faptul că, printr-un studiu detaliat al decodorului, puteți face demultiplexorul mult mai simplu. Pentru a face acest lucru, este necesar să adăugați o altă intrare la toate elementele logice care sunt incluse în structura decodorului. Această structură Destul de des numit decodor, care are o intrare pentru permisiunea de operare.

La ce ar trebui să acordați atenție atunci când alegeți un multiplexor?

1. Ce camere sunt folosite - alb-negru, color?
2. Numărul total de camere care pot fi conectate la dispozitiv.
3. Tip multiplexor.
4. Rezoluția dispozitivului.
5. Prezența unui detector care detectează mișcarea.
6. Este posibil să conectați un al doilea ecran de monitor?

Atunci când alegeți un multiplexor sau un demultiplexor, este necesar să luați în considerare toate nuanțele și specificații dispozitive.

În acest tutorial video vom realiza un generator bule de săpun. Acesta este un bricolaj foarte distractiv, mai ales dacă aveți copii mici acasă.
Mai întâi, să luăm ei înșiși sticlele cu baloane de săpun. Din ele avem nevoie doar de inele prin care se umfla bulele. Opt astfel de mostre vor fi suficiente pentru noi.
Într-una dintre capace trebuie să faceți 8 găuri în jurul întregii circumferințe. Acum trecem inelele în aceste găuri. Următorul pas este că vom avea nevoie de absolut orice motor care va învârti această structură. Să tăiem o bandă de o anumită lungime și să facem o gaură în partea superioară. Vom fixa motorul în el.
Următorul pas este să luați un fir de oțel, să îl îndoiți așa cum se arată în videoclip și să îl fixați pe suport folosind șuruburi autofiletante.

Să facem un evantai de casă.

Acum avem nevoie de un ventilator care va sufla continuu pe inele și va lansa bule de săpun. În acest scop, ai putea lua o răcitoare obișnuită, dar sinceră să fiu, se învârte încet, așa că este mai bine să faci un ventilator de casă. Pentru a face acest lucru, tăiați conturul paletei ventilatorului pe hârtie. Să-l încercuim sticlă de plasticÎnclinați-l ușor și tăiați-l. Desigur, vom avea nevoie de două astfel de spații libere.

Apoi, tăiem un mic gol dintr-un card de plastic, facem o gaură în centru și lipim lamele de-a lungul marginilor. Acum punem această structură pe arborele motorului și apoi folosim lipici fierbinte pentru a o atașa la baza firului.

Asamblarea finala.

În etapa următoare, trebuie să luăm un container, în centrul căruia vom fixa suportul.

Acum, folosind lipici fierbinte, vom plasa acest carusel pe arborele principal al motorului.

Următorul pas este conectarea întregii structuri la sursa de alimentare. De exemplu, puteți avea două vechi încărcătoare telefon și conectați-vă la un motor, iar al doilea la celălalt.

Reteta pentru o solutie pentru bule de sapun acasa.

Acum nu mai rămâne decât să faceți soluția conform rețetei și să o turnați într-un recipient, apoi conectați structura la putere. Să vedem acum ce avem. Pentru 1 litru de apă, 70 de grame de orice detergent care se folosește pentru vase și 2 linguri de glicerină. Pentru cel mai bun efect, trebuie să lăsați soluția să stea o zi. Dacă copiii vor avea acces la soluție acasă și în alte condiții, este mai bine să luați șampon decât detergent.

După cum puteți vedea, generatorul de bule de săpun funcționează foarte bine. Această jucărie poate fi folosită pentru a distra trecătorii, iar dacă aveți copii mici acasă, aceștia vor fi foarte încântați de un astfel de produs de casă. Vor fi deosebit de fericiți că este făcut cu propriile mâini.

Rețelele moderne folosesc o varietate de dispozitive de rețea. Fiecare dispozitiv de rețea îndeplinește funcții specifice. În continuare, mă uit la principalele tipuri de dispozitive și la funcțiile acestora. Articolul conține multe ilustrații (pe fotografii se pot face clic).

Dispozitive de rețea

Dispozitivele conectate la orice segment de rețea se numesc dispozitive de rețea. Ele sunt de obicei împărțite în 2 grupe:

1. Dispozitivele utilizatorului. Acest grup include computere, imprimante, scanere și alte dispozitive care îndeplinesc funcții solicitate direct de utilizatorul rețelei;
2. Dispozitive de rețea. Aceste dispozitive permit comunicarea cu alte dispozitive de rețea sau de utilizator final. Ei îndeplinesc funcții specifice în rețea.

Tipurile de dispozitive și funcțiile acestora sunt descrise mai detaliat mai jos.

Tipuri de dispozitive de rețea

Plăci de rețea

Sunt numite și dispozitivele care conectează utilizatorul final la rețea noduri sau stații finale (gazdă). Un exemplu de astfel de dispozitive este un computer personal obișnuit sau stație de lucru(un computer puternic care îndeplinește anumite funcții care necesită multă putere de calcul. De exemplu, procesarea video, modelarea proceselor fizice etc.). Pentru conectarea în rețea tuturor gazdă echipat placă de interfață de rețea (NIC), numit si adaptor de retea. De regulă, astfel de dispozitive pot funcționa fără o rețea de calculatoare.

Adaptorul de rețea este placă de circuit imprimat, care este introdus în slot pe placa de baza computer sau dispozitiv extern. Fiecare adaptor NIC are un cod unic numit adresă MAC. Această adresă este folosită pentru a organiza funcționarea acestor dispozitive în rețea. Dispozitivele de rețea asigură transportul datelor care trebuie transferate între dispozitivele utilizatorului final. Acestea extind și consolidează conexiunile prin cablu, convertesc datele dintr-un format în altul și gestionează transmisia de date. Exemple de dispozitive care îndeplinesc aceste funcții sunt repetoare, hub-uri, poduri, comutatoare și routere.

Repetoare

Repetoare sunt dispozitive de rețea care funcționează la primul nivel (fizic). Pentru a înțelege cum funcționează un repetor, trebuie să știți că, pe măsură ce datele părăsesc dispozitivul de trimitere și intră în rețea, acestea sunt convertite în impulsuri electrice sau luminoase care sunt apoi transmise prin mediul de transmisie al rețelei. Astfel de impulsuri sunt numite semnale. Când semnalele părăsesc stația de transmisie, ele sunt clare și ușor de identificat. Cu toate acestea, cu cât cablul este mai lung, cu atât semnalul devine mai slab și mai puțin distins pe măsură ce trece prin mediul de transmisie al rețelei. Scopul utilizării unui repetor este de a regenera și resincroniza semnalele de rețea la nivel de biți, permițându-le să fie transmise pe o distanță mai mare pe mediu. Termenul repetitor însemna inițial un port de „intrare” separat al unui dispozitiv și un port de „ieșire” separat. Repetoarele cu mai multe porturi sunt, de asemenea, folosite în zilele noastre. Repetoarele sunt clasificate ca dispozitive de nivel 1 deoarece funcționează doar la nivel de biți și nu se uită la alte informații conținute în pachet.

Huburi

Hub este unul dintre tipurile de dispozitive de rețea care pot fi instalate la nivelul de acces al unei rețele Ethernet. Hub-urile au mai multe porturi pentru a conecta nodurile la rețea. Huburi- Sunt dispozitive simple care nu sunt echipate cu componentele electronice necesare pentru a transmite mesaje între nodurile din rețea. Hub-ul nu poate determina ce nod este destinat unui anumit mesaj. Pur și simplu primește semnale electronice de la un port și redă (sau transmite) același mesaj către toate celelalte porturi.

Hub-urile și repetitoarele au caracteristici similare, motiv pentru care hub-urile sunt adesea numite repetoare multiport. Diferența dintre un repetitor și un hub este doar numărul de cabluri conectate la dispozitiv. În timp ce un repetor are doar două porturi, un hub are de obicei între 4 și 20 sau mai multe porturi.

Hub Cisco Fasthub 108T

Proprietăți hub

Mai jos sunt cele mai importante proprietăți ale dispozitivelor de acest tip:

• hub-urile amplifica semnalele;
• hub-urile distribuie semnale în întreaga rețea;
• concentratoarele nu necesită filtrare;
• hub-urile nu necesită definirea rutei și comutarea de pachete;
• hub-urile sunt folosite ca puncte de agregare a traficului într-o rețea.

Caracteristici hub

Hub-urile sunt considerate dispozitive de nivel 1 deoarece pur și simplu regenerează semnalul și îl repetă pe toate porturile lor (la ieșire conexiuni de retea). Adaptorul de rețea gazdă acceptă numai mesaje adresate la adresa MAC corectă. Nodurile ignoră mesajele care nu le sunt adresate. Numai nodul căruia îi este adresat mesajul îl prelucrează și răspunde expeditorului.

Pentru a trimite și a primi mesaje, toate porturile de pe un hub Ethernet sunt conectate la același canal. Un hub se numește dispozitiv cu lățime de bandă partajată deoarece toate nodurile din el operează pe aceeași lățime de bandă a unui singur canal.

Un singur mesaj poate fi trimis la un moment dat printr-un hub Ethernet. Este posibil ca două sau mai multe noduri conectate la același hub să încerce să trimită un mesaj în același timp. În acest caz, are loc o coliziune între semnalele electronice care alcătuiesc mesajul.

Mesajele care se ciocnesc sunt distorsionate. Nodurile nu le vor putea citi. Deoarece hub-ul nu decodifică mesajul, nu detectează că este deranjat și îl repetă pe toate porturile. Zona rețelei în care un nod poate primi un mesaj corupt de o coliziune se numește domeniu de coliziune.

În acest domeniu, un nod care primește un mesaj incorect detectează că a avut loc o coliziune. Fiecare nod de trimitere așteaptă un timp și apoi încearcă să trimită sau să redirecționeze mesajul din nou. Pe măsură ce numărul de noduri conectate la un hub crește, la fel crește și probabilitatea unei coliziuni. Cu cât mai multe ciocniri, cu atât vor fi mai multe repetări. În acest caz, rețeaua este supraîncărcată și viteza de transmisie a traficului din rețea scade. Prin urmare, dimensiunea domeniului de coliziune trebuie să fie limitată.

————————————

Poduri

Pod este un dispozitiv de nivel al doilea conceput pentru a crea două sau mai multe segmente LAN, fiecare dintre acestea fiind un domeniu de coliziune separat. Cu alte cuvinte, podurile sunt concepute pentru a face o utilizare mai eficientă a lățimii de bandă. Scopul punții este de a filtra fluxurile de date într-o rețea LAN pentru a localiza transmisia de date intra-segment și, în același timp, pentru a menține capacitatea de a comunica cu alte
părți (segmente) ale unei rețele LAN pentru a redirecționa fluxurile de date acolo. Fiecare dispozitiv de rețea are o adresă MAC unică asociată cu placa sa NIC. Pod
colectează informații despre partea (portul) pe care se află o anumită adresă MAC și ia o decizie cu privire la transmiterea datelor pe baza listei corespunzătoare de adrese MAC. Bridge-urile filtrează fluxurile de date pe baza numai adreselor MAC ale gazdei. Din acest motiv, pot transfera rapid datele oricăror protocoale stratul de rețea. Decizia de redirecționare nu este afectată de tipul de protocol al stratului de rețea utilizat, astfel încât punțile decid doar dacă redirecționează sau nu un cadru, iar această decizie se bazează doar pe adresa MAC a destinatarului. Mai jos sunt cele mai importante proprietăți ale podurilor.

Proprietăți pod

• Podurile sunt dispozitive mai inteligente decât hub-urile. „Mai inteligent” în acest caz înseamnă că pot analiza cadrele primite și le pot redirecționa (sau le arunca) pe baza informațiilor despre adresă.
• Podurile colectează și transmit pachete între două sau mai multe segmente LAN.
• Podurile măresc numărul de domenii de coliziune (și reduc dimensiunea acestora prin segmentarea rețelei locale), permițând mai multor dispozitive să transmită date simultan fără a provoca coliziuni.
• Podurile mențin tabelele de adrese MAC.

Funcții de punte

Funcțiile distinctive ale podului sunt filtrarea cadrelor la al doilea nivel și metoda de procesare a traficului utilizată în acest caz. Pentru a filtra sau a furniza selectiv date, puntea creează un tabel cu toate adresele MAC situate pe un anumit segment de rețea și pe alte rețele cunoscute de acesta și le traduce în numerele de porturi corespunzătoare. Acest proces este descris în detaliu mai jos.

Etapa 1.	Când un dispozitiv redirecționează un cadru de date pentru prima dată, puntea caută adresa MAC a dispozitivului care trimite și o scrie în tabelul de adrese.
Etapa 2.	Pe măsură ce datele circulă prin rețea și ajung la un port bridge, compară adresa MAC de destinație pe care o conține cu adresele MAC găsite în tabelele de adrese.
Etapa 3.	Dacă bridge-ul detectează că adresa MAC a destinatarului aparține aceluiași segment de rețea ca și expeditorul, atunci nu transmite aceste date către alte segmente de rețea. Acest proces se numește filtrare. Folosind această filtrare, punțile pot reduce semnificativ cantitatea de date transferate între segmente, eliminând redirecționarea inutilă a traficului.
Etapa 4.	Dacă bridge-ul determină că adresa MAC a destinatarului se află într-un segment diferit de cel al expeditorului, transmite datele numai către segmentul corespunzător.
Etapa 5.	Dacă adresa MAC a destinatarului este necunoscută de bridge, acesta transmite date către toate porturile, cu excepția celui de la care au fost primite datele. Acest proces se numește inundare. Inundarea cadru este, de asemenea, utilizată în comutatoare.
Etapa 6.	Un bridge își construiește tabelul de adrese (numit adesea tabel bridge sau tabel de comutare) prin învățarea adreselor MAC ale expeditorului în cadre. Dacă adresa MAC a expeditorului blocului de date, cadrul, nu se află în tabelul bridge, atunci aceasta, împreună cu numărul interfeței, este introdusă în tabelul cu adrese. În switch-uri, dacă luăm în considerare (în cea mai simplă aproximare) un switch ca o punte multiport, atunci când dispozitivul detectează că adresa MAC a expeditorului, pe care o cunoaște și, împreună cu numărul portului, este introdusă în tabelul de adrese al dispozitivului, apare pe alt port al comutatorului, își actualizează tabelul de comutare. Comutatorul presupune că dispozitivul de rețea a fost mutat fizic de la un segment de rețea la altul.

Comutatoare

Comutatoarele folosesc aceleași concepte și pași de operare ca și podurile. În cel mai simplu caz, un comutator poate fi numit un pod multiport, dar în unele cazuri o astfel de simplificare este nejustificată.

Un comutator Ethernet este utilizat la nivelul de acces. Ca un hub, un comutator conectează mai multe noduri la o rețea. Spre deosebire de un hub, un comutator este capabil să transmită un mesaj specific nodul. Când un nod trimite un mesaj către un alt nod printr-un comutator, comutatorul primește și decodifică cadrele și citește adresa fizică (MAC) a mesajului.

Tabelul de comutare, numit tabel de adrese MAC, conține o listă de porturi active și adresele MAC ale gazdelor conectate la acestea. Când nodurile fac schimb de mesaje, comutatorul verifică dacă adresa MAC este în tabel. Dacă da, comutatorul stabilește o conexiune temporară, numită legătură, între porturile sursă și destinație. Acest nou canal este un canal desemnat prin care două noduri comunică. Alte noduri conectate la comutator operează pe lățimi de bandă diferite ale canalelor și nu acceptă mesaje care nu le sunt adresate. Pentru fiecare nouă conexiune între noduri, este creat un nou canal. Aceste canale separate permit stabilirea simultană a mai multor conexiuni fără a provoca coliziuni.

Deoarece comutarea se face în hardware, este mult mai rapidă decât functie similara, realizat de bridge folosind software (De remarcat că un bridge este considerat un dispozitiv cu software, un comutator cu comutare hardware.). Fiecare port de comutare poate fi considerat ca un microbridge separat. În acest caz, fiecare port de comutare oferă fiecărei stații de lucru întreaga lățime de bandă a mediului de transmisie. Acest proces se numește microsegmentare.

Microsegmentarea vă permite să creați segmente private sau dedicate în care există o singură stație de lucru. Fiecare astfel de stație are acces instantaneu la întreaga lățime de bandă și nu trebuie să concureze cu alte stații pentru accesul la mediul de transmisie. În comutatoarele full-duplex, coliziunile nu apar deoarece la fiecare port de comutare este conectat un singur dispozitiv.

Cu toate acestea, ca un bridge, un comutator redirecționează pachetele de difuzare către toate segmentele de rețea. Prin urmare, într-o rețea care utilizează comutatoare, toate segmentele trebuie tratate ca un singur domeniu de difuzare.

Unele comutatoare, în principal aparate de ultimă generație și comutatoare de întreprindere, sunt capabile de operațiuni pe mai multe straturi. De exemplu, dispozitivele din seria Cisco 6500 și 8500 oferă unele funcționalități de nivel 3.

Uneori, un alt dispozitiv de rețea, cum ar fi un hub, este conectat la portul de comutare. Acest lucru crește numărul de noduri care pot fi conectate la rețea. Dacă un hub este conectat la un port de comutare, adresele MAC ale tuturor gazdelor conectate la hub sunt asociate cu un singur port. Se întâmplă ca un nod al unui hub conectat să trimită mesaje către un alt nod al aceluiași dispozitiv. În acest caz, comutatorul primește cadrul și verifică locația nodului de destinație pe tabel. Dacă nodurile sursă și destinație sunt conectate la același port, comutatorul respinge mesajul.

Dacă un hub este conectat la un port de comutare, pot apărea coliziuni. Hub-ul transmite mesajele deteriorate de coliziune către toate porturile. Comutatorul primește mesajul corupt, dar, spre deosebire de hub, nu îl transmite. Ca rezultat, un domeniu de coliziune separat este creat pentru fiecare port de comutare. Asta e bine. Cu cât sunt mai puține noduri într-un domeniu de coliziune, cu atât este mai puțin probabil să apară o coliziune.

Routere

Routere sunt dispozitive de interconectare care transmit pachete între rețele pe baza adreselor de nivel 3. Routerele sunt capabile să aleagă cea mai bună cale prin rețea pentru datele care urmează să fie transmise. Operând la nivelul 3, routerul poate lua decizii pe baza adreselor de rețea în loc să utilizeze adrese MAC individuale de nivel 2. Routerele sunt, de asemenea, capabile să interconecteze rețele cu diverse tehnologii de nivel al doilea, cum ar fi Ethernet, Token Ring și Fibre Distributed Data Interface (FDDI). De obicei, routerele conectează și rețelele folosind modul de transfer asincron (ATM) și conexiuni seriale. Datorită capacității lor de a redirecționa pachete pe baza informațiilor de nivel 3, routerele au devenit coloana vertebrală a Internetului și folosesc Internet Protocol (IP).

Funcții router

Sarcina routerului este să inspecteze pachetele primite (și anume, datele de nivel 3), să selecteze cea mai bună cale pentru ele prin rețea și să le comute la portul de ieșire corespunzător. În rețelele mari, routerele sunt principalele dispozitive care reglementează modul în care datele circulă prin rețea. În principiu, routerele permit oricărui tip de computer să facă schimb de informații.

Cum stabilește un router dacă trebuie să trimită date către o altă rețea? Pachetul conține adresele IP sursă și destinație și datele mesajului redirecționat. Routerul citește partea de rețea a adresei IP de destinație și o folosește pentru a determina care dintre rețelele conectate este cea mai bună pentru a redirecționa mesajul către destinatar.

Dacă porțiunea de rețea a adreselor IP sursă și destinație nu se potrivește, trebuie să utilizați un router pentru a redirecționa mesajul. Dacă o gazdă din rețeaua 1.1.1.0 trebuie să trimită un mesaj către o gazdă din rețeaua 5.5.5.0, acesta este redirecționat către router. Primește mesajul, decomprimă și citește adresa IP de destinație. Apoi determină unde să redirecționeze mesajul. Routerul reîncapsulează apoi pachetul într-un cadru și îl transmite la destinație.

——————————————

Firewall-uri

Termen firewall folosit fie pentru a se referi la software care rulează pe un router sau server, fie la o componentă hardware individuală a unei rețele.

Un firewall protejează resursele rețelei private de accesul neautorizat al utilizatorilor din alte rețele. Lucrând îndeaproape cu software router, firewall-ul examinează fiecare pachet de rețea pentru a determina dacă ar trebui să fie redirecționat către destinație. Utilizarea unui firewall poate fi comparată cu munca unui angajat care
este responsabil să se asigure că numai datele autorizate intră și ies din rețea.

Dispozitive de voce, dispozitive DSL, modemuri prin cablu și dispozitive optice

Cererea recentă pentru integrarea vocii și a datelor și transferul rapid de date de la utilizatorii finali la coloana vertebrală a rețelei a condus la apariția următoarelor noi dispozitive de rețea:

• gateway-uri de voce utilizate pentru procesarea traficului vocal integrat și a datelor obișnuite;
• Multiplexoarele DSLAM utilizate la sediul furnizorului de servicii pentru a concentra conexiunile modemului DSL de la sute de utilizatori individuali casnici;
• Sistem de terminare prin modem de cablu (CMTS), utilizat la operatorul de cablu sau la sediul central pentru a concentra conexiunile de la mulți abonați de cablu;
• platforme optice pentru transmiterea și recepția de date prin cablu de fibră optică, oferind conexiuni de mare viteză.

Adaptoare de rețea fără fir

Fiecare utilizator de rețea fără fir necesită o NIC fără fir, numită și adaptor client. Aceste adaptoare sunt disponibile ca plăci sau plăci PCMCIA
Bus standard PCI și oferă conexiuni wireless atât pentru laptopuri compacte, cât și pentru stațiile de lucru desktop. PC-urile portabile sau compacte cu NIC-uri wireless pot circula liber printr-o rețea extinsă, menținând în același timp conexiunea continuă la rețea. Adaptoare wireless
pentru magistralele PCI (Peripheral Component Interconnect - o magistrală de sistem pe 32 de biți pentru conectarea dispozitivelor periferice) și ISA (Industry-Standard Architecture - o structură care respectă standardul industrial) pentru stațiile de lucru desktop vă permit să adăugați stații finale la o rețea locală LAN ușor, rapid și fără material special
cheltuieli. Acest lucru nu necesită așezarea cablurilor suplimentare. Toate adaptoarele au o antenă: cardurile PCMCIA vin de obicei cu o antenă încorporată, în timp ce plăcile PCI vin cu o antenă externă. Aceste antene asigură zona de recepție necesară transmiterii și recepționării datelor.

Puncte de acces wireless

Punct de acces (AP), numită și stație de bază, este un transceiver LAN fără fir care acționează ca un hub, de ex. punctul central al unei rețele fără fir separate sau funcție de punte - punctul de conectare între rețelele cu fir și fără fir. Utilizarea mai multor puncte de acces permite funcționalitatea de roaming, care oferă utilizatorilor fără fir acces gratuit într-o anumită zonă, menținând în același timp conectivitatea continuă la rețea.

Poduri fără fir

Wireless Bridge oferă conexiuni wireless de mare viteză, cu rază lungă de acțiune, în linia de vedere5 (până la 25 de mile) între rețelele Ethernet.
În rețelele fără fir Cisco, orice punct de acces poate fi utilizat ca repetitor (punct de extensie).

concluzii

Astăzi este dificil să găsești dispozitive care îndeplinesc o singură funcție. Din ce în ce mai mult, producătorii integrează mai multe funcții într-un singur dispozitiv care au fost efectuate anterior de dispozitive separate dintr-o rețea. Prin urmare, împărțirea în tipuri de dispozitive devine condiționată. Este necesar doar să distingem clar funcțiile acestor dispozitive componente și domeniul lor de aplicare. Un exemplu izbitor de astfel de integrare sunt routerele cu servere DCHP încorporate etc.

P.S. Pe cât posibil, voi încerca să actualizez acest articol cu ​​materiale și fapte noi.