НОУ ИНТУИТ | Лекция | Оборудование для локальных сетей

Активное и пассивное сетевое оборудование: описание и классификация

Начнём с дефиниций. Сетевым оборудованием называют технические средства и приспособления, поддерживающие нормальное функционирование компьютерной сети.

НОУ ИНТУИТ | Лекция | Оборудование для локальных сетей

Современной IT-отрасли известны следующие категории сетевого оборудования:

  1. Активное. Это «интеллектуальные» устройства – маршрутизатор (роутер), коммутатор (свитч), концентратор (хаб), сетевой адаптер, повторитель (репитер), принт-сервер.
  2. Пассивное. Это вспомогательная оснастка – кабельные каналы с кабельной системой (коаксиальный кабель, «витая пара»), разъём, коннектор, патч корд, патч-панель, балун, стойка, телекоммуникационный и монтажный шкаф.

Березкин Евгений НиколаевичМнение эксперта — специалист компании LANart Березкин Евгений Николаевич

Определённая часть знатоков электроники не относят репитер и хаб к числу активных элементов, ибо они лишь повторяют сигнал для покрытия расстояния, преодоления разветвления, а обработки сигнала не производят. Но т.н. управляемые хабы являются стопроцентным активным оборудованием, ибо способны наделяться интеллектуальными свойствами.

Активное оборудование – сердцевина интернет-системы

Передача контента осуществляется пакетно, причём любой пакет обеспечивается данными о локации, безопасности, назначении. Образно говоря, упомянутые пакеты – пища активного оборудования, которое кроме трансляции сигнала находит оптимальный маршрут с наименьшей сетевой нагрузкой, создает каналы передачи и решает множество иных задач.

НОУ ИНТУИТ | Лекция | Оборудование для локальных сетей

В указанной категории расположились маршрутизаторы всех типов, а также ретрансляторы, медиаконвертеры, трансиверы, шлюзы, мосты, серверы, источники бесперебойного питания («бесперебойники»), прочая «умная» техника.

У каждого устройства – своя функция. Так, адаптер предназначен для подключения к локальной сети, свитч и хаб обеспечивают объединение ПК в одну группу, а маршрутизатор командует передачей пакетов между сетевыми сегментами.

В настоящее время самая актуальная оргтехника – маршрутизаторы. Интеграция сетей с неодинаковыми протоколами позволяет им успешно налаживать связь между:

  • участками локальной вычислительной сети (Local Area Network – LAN) одного объекта;
  • разнородными LAN нескольких объектов, расположенных на одной территории обслуживания;
  • LAN и Internet, обеспечивая свободный доступ к внешним источникам информации.

Скажем, масштабная сеть единого субъекта хозяйствования представляет собой комплекс обособленных сегментов, связанных посредством маршрутизаторов. Это мини-вычислительные центры, параллельно реализующие ряд процессорных операций: буферизацию, фрагментацию, фильтрацию.

Свитч обеспечивает передачу информации между веб-узлами, считывая данные об адресах, обеспечивая корректную доставку; бывает управляемым и неуправляемым. В последнем упрощено меню настройки, поскольку алгоритм основного рабочего режима изначально устанавливается заводом-изготовителем. Управляемый свитч имеет интерфейс для регулировки потоков и управления ими.

Особняком здесь стоит POE коммутатор Ethernet, одновременно объединяющий оборудование в сети и снабжающий его электроэнергией.

Чтобы обезопасить сеть, надлежит верно определить, какой именно «бесперебойник» требуется при скачках напряжения или исчезновении питания для конкретной единицы оргтехники

Миссия и особенности пассивного оборудования

Открыть оригинал изображения (1899x458, 391.76 Кб)

Пассивное оборудование отличается от активного достаточно легко и однозначно. Если руководствоваться формулировкой, содержащейся в ГОСТ Р 51513-99, то это «…сетевое оборудование, не получающее питание от электросети…». Оно пересылает не усиленный сигнал и классифицируется по двум критериям. Первый предполагает хозяйство по прокладке, содержанию, обслуживанию кабельной магистрали – кронштейн, гофрированный шланг, закладная труба, лоток, крепёж, аксессуары, а также шкаф. Второй подразумевает технику, формирующую путь передачи информации – розетку (телефонную либо компьютерную), проводник, коммутационную панель (обеспечивающую соединение между портом активного оборудования и кабелем).

Гофрошланг фиксируется на опорной поверхности с помощью клипсов, стягивание кабельного пучка производится стяжками. Аксессуары – внутренний, внешний углы, заглушка, Т-образный отвод, соединительная скоба – это своеобразный декор.

Открыть оригинал изображения (1092x723, 316.89 Кб)

Концентратор вполне годится для домашней LAN, соединяющей, скажем, два-три ПК, ноутбук и TV-приёмник. Данный гаджет – типичный представитель нерегулируемых устройств, что позволяет применять его без услуг квалифицированных кадров.

Пассивные хабы в структуре LAN постепенно становятся редкостью, не выдерживая конкуренции с активными. Они актуальны для примитивной системы, посредством которой удобно создать LAN для нескольких ПК, расположенных в одном помещении, либо в смежных. Там, где имеются департаменты, пассивное оборудование привлекается для создания временных схем по проведению селекторов. Или задействуется с последующим перепрофилированием на активное.

Специфика использования

LAN со сравнительно небольшой нагрузкой собираются на базе той или иной категории оборудования с применением простейших моделей хабов, которые способны быстро наладить небольшую локальную сеть. В этот малобюджетный вариант нельзя включать более десятка единиц компьютерной техники.

При этом выгоды пассивного оборудования заключаются в:

  1. Простоте наладки и эксплуатации.
  2. Малой ресурсоёмкости продукта.
  3. Большом запасе прочности, а также универсальности.

Пассивное оборудование абсолютно беззащитно перед хакерами, поэтому схему подключения с ним использовать в сети (где осуществляется, например, передача служебной информации) категорически воспрещается.

В общем, «пассивка» всё реже замещает функции «активки» и постепенно выходит из употребления, а конструирование LAN на основе хабов встречается главным образом как чрезвычайно крайняя мера, когда требуется оперативно наладить контакт «малой кровью».

Активному оборудованию присущи такие плюсы:

  1. Масштабирование. Схемы могут быть абстрактной величины, рассчитанные на любое число абонентов и с достаточной степенью безопасности.
  2. Блочность. Добавление или изъятие модулей делает систему комфортной в обслуживании, а её отдельные элементы – легко заменяемыми.
  3. Гибкость функционирования с подбором режима под произвольные параметры.
  4. Богатая товарная номенклатура.
  5. Опция дистанционного сервиса.

Минус – большая ресурсоёмкость, хотя по причине технологического совершенствования в последнее время многие виды устройств становятся доступны массовому покупателю.

***

Итак, у активного и пассивного оборудования разные задачи, зато цель общая – поддерживать нормальную работу LAN.

Пассивные устройства отвечают за беспрепятственную доставку информационного массива с наименьшими потерями мощности, объединяя терминалы, обрабатывающие сигналы. Это физическая составляющую инфраструктуры.

Интеллектуальная же часть содержится в активном оборудовании, которое обеспечивает штатное сохранение сведений во время пересылки, доставку их по оптимальному маршруту, способствует ускорению обмена информацией и осуществляет защиту от негативных факторов, таких как перегруз сети либо несанкционированное подключение. Это даёт шанс создавать многоступенчатые коммуникационные структуры.

Ip-адресация

При построении локальной сети на основе протокола TCP/IP каждый компьютер получает уникальный IP-адрес, который может назначаться либо DHCP-сервером — специальной программой, установленной на одном из компьютеров сети, либо средствами Windows, либо вручную.

DHCP-сервер позволяет гибко раздавать IP-адреса компьютерам и закрепить за некоторыми компьютерами постоянные, статические IP-адреса. Встроенное средство Windows не имеет таких возможностей. Поэтому если в сети имеется DHCP-сервер, то средствами Windows лучше не пользоваться, установив в настройках сети операционной системы автоматическое (динамическое) назначение IP-адреса. Установка и настройка DHCP-сервера выходит за рамки этой книги.

Следует, однако, отметить, что при использовании для назначения IP-адреса DHCP-сервера или средств Windows загрузка компьютеров сети и операции назначения IP-адресов требует длительного времени, тем большего, чем больше сеть. Кроме того, компьютер с DHCP-сервером должен включаться первым.

Если же вручную назначить компьютерам сети статические (постоянные, не изменяющиеся) IP-адреса, то компьютеры будут загружаться быстрее и сразу же появляться в сетевом окружении. Для небольших сетей этот вариант является наиболее предпочтительным, и именно его мы будем рассматривать в данной главе.

Для связки протоколов TCP/IP базовым является протокол IP, так как именно он занимается перемещением пакетов данных между компьютерами через сети, использующие различные сетевые технологии. Именно благодаря универсальным характеристикам протокола IP стало возможным само существование Интернета, состоящего из огромного количества разнородных сетей.

Витая пара

В настоящее время это наиболее распространённый сетевой проводник, состоящий из 8 медных проводников, перевитых друг с другом для уменьшения электромагнитных помех. Длина сегмента из такого провода – до 100 метров (
рис.
1.1).

Средняя скорость информации в витой паре – 100 мегабит/сек, волновое сопротивление – 100 ом. На более высоких скоростях передачи информации резко возрастает затухание сигнала (чем больше скорость, тем больше затухание).

Так, на скорости 100 мбит/сек (100 мгц) амплитуда падает в 1000 раз, что эквивалентно затуханию сигнала в 67 дб. Задержка сигнала на метр кабеля обычно 4-5 наносек. Сравнивая витую пару с другими кабелями, можно отметить, что он отличается простым монтажом, но подвержен помехам. Кабель относительно дешевый, но с низкой секретностью информации.

Передача в нем по методу точка-точка (один приемник и один передатчик), для монтажа витой пары обычно используется топологиязвезда. Витая пара выпускается в нескольких категориях.

Ещё про Yota:  Роутер Йота 4G - характеристики, цена. Где выгоднее купить роутер Ета?

1 категория – телефонный кабель (лапша). Применяют для передачи речи. 2 категория имеет скорость до 1 мгц (1 мегабит сек). В кабеле категории 3 – 9 витков на метр, затухание до 40 дб и скорость информации до 10 мегабит сек. Кабель 4-й категории пропускает сигнал до 20 мгц. 5 категория самая ходовая. В ней скорость информации до 100 Мгб сек и используется скрутка в 27 витков на метр. Категория

6 может передавать сигнал частотой до 500 мгц. Кабель 7 категории очень дорогой – в нем применяется экран как для отдельных проводников, так и общий. Что касается изоляции кабеля, то чаще всего используется ПВХ (non-plenum) изоляция серого цвета.

Диапазоны адресов частных сетей

Каждый компьютер, подключенный к сети, имеет свой уникальный IP-адрес. Для некоторых машин, например, серверов, этот адрес не изменяется. Такой постоянный адрес называется статическим (Static). Для других, например, клиентов, IP-адрес может быть постоянным (статическим) или назначаться динамически, при каждом подключении к сети.

Чтобы получить уникальный статический, то есть постоянный адрес IP в сети Интернет, нужно обратиться в специальную организацию InterNIC — Internet Network Information Center (Сетевой информационный центр Интернета). InterNIC назначает только номер сети, а дальнейшей работой по созданию подсетей и нумерации хостов сетевой администратор должен заниматься самостоятельно.

Но официальная регистрация в InterNIC с целью получения статического IP-адреса обычно требуется для сетей, имеющих постоянную связь с Интернетом. Для частных сетей, не входящих в состав Интернета, специально зарезервировано несколько блоков адресного пространства, которые можно свободно, без регистрации в InterNIC, использовать для присвоения IP-адресов:

Класссети

Количестводоступныхномеровсетей

ДиапазоныIPадресов,используемыедлянумерациихостов

А

1

10.0.0.0 — 10.255.255.255

В

16

172.16.0.0-172.31.255.255

С

255

192.168.0.О-192.168.255.255

LINKLOCAL

1

169.254.0.0-169.254.255.255

Однако эти адреса используются только для внутренней адресации сетей и не предназначены для хостов, которые напрямую соединяются с Интернетом.

Диапазон адресов LINKLOCAL не является классом сети в обычном понимании. Он используется Windows при автоматическом назначении личных адресов IP компьютерам в локальной сети.

Надеюсь Вы теперь имеете представление о локальной сети!

Исследование: чем является модем и в чём отличие от адаптера.

Итак, проведем небольшое исследование и выясним что такое модем, что такое адаптер, и чем они отличаются.

Разберем, что обозначают сами слова модем (modem) и адаптер (adapter).

Модем (modem). Это слово является акронимом, т.е. аббревиатурой (сокращенным написанием) образованной от начальных букв английских слов mo(dulator) и dem(odulator). Модулятор (лат. modulator — соблюдающий ритм) — устройство, изменяющее параметры несущего сигнала в соответствии с изменениями передаваемого (информационного) сигнала.

Проще говоря, модем преобразовывает биты данных в сигнал (соответствующий среде передачи данных) и наоборот, сигнал – в данные.

Адаптер (adapter или adaptor). В переводе на русский получается: переходник, переходное устройство, приспособление, переходная муфта, соединительное устройство, звукосниматель, тот, кто переделывает литературное произведение (адаптирует его). Так как слово Адаптер происходит от Адаптировать, рассмотрим и его. Адаптировать – это значит приспособить, облегчить, настроить.

Так же, как и с модемом, говоря простыми словами, адаптер принимает сигнал из кабеля (или любой другой передающий среды) и преобразовывает его в биты данных и наоборот.


Теперь Я рассмотрю, где и в качестве чего используются эти два слова.

Слово «модем» используется только как устройство модуляции/демодуляции: модем, софт-модем, беспроводной модем, голосовой модем, спутниковый модем, факс-модем.

А вот со словом «адаптер» дела обстоят интереснее: блок питания, адаптер сети, DOF-адаптер, Адаптер-переходник (переходное кольцо для фото-оптики), сетевая карта (плата), интерфейс между устройствами, видеоадаптер, графический адаптер (преобразует графический образ в иную форму).

И еще несколько вырезок из предложений, где встречается это слово: «Адаптер, Adapter или Wrapper/Обёртка — структурный шаблон проектирования», «пластиковый адаптер для рта разработан специально для дозированного аэрозоля», «на адаптер для флакона и проткните острием адаптера пробку флакона в центре», «Для узнавания аминокислот в клетке имеются специальные «адаптеры», молекулы транспортной РНК (тРНК).», «стандартные теги итераторов, обратные итераторные адаптеры и итераторы вставки», «Для воспроизведения в видеомагнитофоне ее помещают в специальный адаптер, имеющий внешние размеры стандартной видеокассеты VHS.

», «Основная часть современных мышей имеет интерфейс USB, иногда — с адаптером для PS/2.», «”электроскрипка” — С. с адаптером для усиления звука», «электрогитары, на которых колебания струны с помощью адаптера преобразуются в электрические», «Накамерный видеомагнитофон через специальный адаптер жёстко крепился к телевизионной камере, образуя единый блок».

Подведем итоги нашего исследования. Повторюсь, что слово «модем» используется только как устройство модуляции/демодуляции. «Адаптер» же намного более универсальное слово, хоть и имеет общий смысл. Везде, где требуется что-то конвертировать, преобразовать, изменить и приспособить, можно использовать слова «адаптер».

Собственно и функции модема подходят под определение адаптера, поэтому мы можем считать эти слова (в пределах сетевых технологий) одинаковыми по значению и при необходимости заменять одно другим. Причем, так как «модем» более ‘узкое’ и специализированное слово, им заменять слово «адаптер» следует с осторожностью. «Адаптером» же наоборот, можно заменить любой «модем».

Сейчас, в век высоких технологий, никого не удивишь сетевой картой, все уже используют 3G-модемы, USB-модемы, GSM-модемы и т.п. Это всё одно и то же. Как показано на рисунке ниже 3G-модем является устройством, которое вставляется в USB порт вашего компьютера, ноутбука или планшета (Помимо USB можно встретить и другие интерфейсы, например PCIMCI).

Есть еще очень похожие устройства: 4G-модемы, WiMAX-модемы – это устройства, работающие по технологии называемой Wireless MAN (стандарт IEEE802.16). Предоставляют доступ к интернету и локальной сети в пределах зоны покрытия. Некоторые коммуникаторы и ноутбуки имеют встроенные WiMAX-адаптеры.

Пришло время упомянуть о технологии Wi-Fi, точнее об устройствах, работающих по ней: Wi-Fi-модемы, Wi-Fi-адаптеры, Wi-Fi-карты и тому подобные Wi-Fi. Эти устройства, как и сетевые карты, по способу установки (реализации) можно подразделить на три группы: встроенные, внутренние и внешние.

Встроенные адаптеры Wi-Fi наблюдаются в тех же устройствах, что и сетевые карты, плюс почти во всех мобильных устройствах.

Внутренние – с виду похожи на обычную сетевую карту с антенной. Не редкость сейчас найти сетевую карту одновременно с модулем Wi-Fi.

Внешние – очень похожи на перечисленные выше 3G-модемы и 4G-модемы, только получили распространение намного больше, в связи с этим и устройств в продаже намного больше. При желании можно найти модем с внешней антенной, а это значит, что можно будет подключить более хорошую антенну, которая обеспечит бОльшей дальностью приёма и лучшим качеством (но не забывайте про размеры, они тоже увеличатся).

Где антенны не видно, но Wi-Fi присутствует, там она спрятана в корпусе, из-за этого могут ухудшиться мощностные характеристики – антенна ведь становится очень маленькой. Но как заверяют нас производители устройств – мощность либо не уменьшается, либо уменьшается не значительно.

На этом Я, пожалуй, закончу говорить о пользовательских устройствах.

В дальнейшем давайте все эти пользовательские адаптеры объединим в слово NIC – Network Interface Card, что в переводе обозначает Карта Сетевого Интерфейса или Карта Сетевого Взаимодействия (впрочем, одно и то же). Этому определению, как не крути, соответствуют все вышеперечисленные пользовательские устройства, поэтому мы остановимся на нём.


Далее будем двигаться от сетевой карты (или NIC) по направлению в сеть.

При передаче данных в какой-либо физической среде происходит постепенное затухание сигнала.

Длина физической среды варьируется в зависимости от используемой технологии. Например, для коаксиального кабеля соответствующего технологии «Толстый Ethernet» максимальная длина сегмента 500 метров, для коаксиального кабеля «Тонкий Ethernet» – 185 метров, для кабеля витой пары – 100 метров, многомодовое оптоволокно – до 500 – 2000 метров (в зависимости от технологии), одномодовое оптоволокно – до 50 километров, Bluetooth или блютуc – до 200 метров, Wi-Fi – до 300 метров, с 29 июля 2021 года IEEE выпустил стандарт IEEE 802.22 (Super Wi-Fi) – в радиусе до 100 км, WiMAX – до 80 км, GSM – от 400 м до 50 км.

Ещё про Yota:  Выгодные тарифы мобильного интернета 3G/4G LTE для модема, роутера купить в Краснодаре

Само собой напрашивается вопрос – а что если требуется соединить устройства, которые находятся на расстоянии, превышающее возможности физической среды (например, максимальная длина сегмента реализованного на витой паре 100 метров, а нам требуется 200)?

Классификация сетей

Существует три основных класса сетей: А, В, С. Они отличаются друг от друга максимально возможным количеством хостов, которые могут быть подключены к сети данного класса.

Общепринятая классификация сетей приведена в следующей таблице, где указано наибольшее количество сетевых интерфейсов, доступных для подключения, какие октеты IP-адреса используются для сетевых интерфейсов (*), а какие — остаются неизменяемыми (N).

Класссети

Наибольшее количествохостов

ИзменяемыеоктетыIPадреса,используемыедлянумерациихостов

А

16777214

N *.*.*

В

65534

N.N.*.*

С

254

N.N.N.*

Например, в сетях наиболее распространенного класса С не может быть более 254 компьютеров, поэтому для нумерации сетевых интерфейсов используется только один, самый младший байт IP-адреса. Этому байту соответствует крайний правый октет в точечно-десятичной нотации.

Возникает законный вопрос: почему к сети класса С можно подключить только 254 компьютера, а не 256? Дело в том, что некоторые внутрисетевые адреса IP предназначены для специального использования, а именно:

О — идентифицирует саму сеть;255 — широковещательный.

Концентратор (хаб) и коммутатор (свитч)

Концентратор (хаб) используется, если в сети участвует больше 2 компьютеров. К нему сходятся все сетевые кабели витой пары в топологии звезда. Сигнал хаба получают все ПК сети, а не только та сетевая карта, которой адресован пакет данных.

В настоящее время концентраторы сняты с производства и встречаются редко. Внешне свитч или коммутатор (Switch) практически не отличается от Hub, но коммутатор (Switch) – более интеллектуальное устройство, где есть свой процессор, внутренняя шина и буферная память.

Если концентратор просто передает пакеты от одного порта ко всем остальным, то Switch анализирует Mac адреса, откуда и куда отправлен пакет информации и соединяет только эти компьютеры, в то время как остальные каналы остаются свободными.

Это позволяет намного увеличить производительность сети, так как уменьшает количество паразитного трафика и обеспечивает большую фактическую скорость передачи данных, особенно в сетях с большим количеством пользователей –
рис.
1.9.

Итак, концентратор обозначается значком НОУ ИНТУИТ | Лекция | Оборудование для локальных сетейфункция – это повторение сигналов, поступающих на один из его портов, на всех остальных портах (Ethernet).Сетевой коммутатор, или свитч, обозначается значком НОУ ИНТУИТ | Лекция | Оборудование для локальных сетейкоммутатор передает данные только непосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Давайте рассмотрим принцип работы коммутатора более детально. Коммутатор хранит в памяти таблицу, 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 кадры и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу.

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 еще не известен, то кадр будет продублирован на все интерфейсы. Со временем коммутатор строит полную таблицу для всех своих портов, и в результате трафик локализуется.

Маршрутизатор (роутер)

Маршрутизатор – сетевое устройство, которое на основании информации о топологии сети и определённых правил принимает решения о пересылке пакетов между различными сегментами сети. Обозначается значком НОУ ИНТУИТ | Лекция | Оборудование для локальных сетей
рис.
1.10
.

Принцип работы маршрутизатора таков: он использует адрес получателя, указанный в пакетах данных, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Маршрутизатор может выбрать один из нескольких маршрутов доставки пакета адресату.

Маршрут – последовательность прохождения пакетом информации узлов сети.

В отличии от коммутатора, маршрутизатор видит все связи подсетей друг с другом, поэтому он может выбрать наилучший маршрут и при наличии нескольких альтернативных маршрутов. Решение о выборе маршрута принимается каждым маршрутизатором, через который проходит сообщение. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается.

Оптоволоконный кабель

Кабель содержит несколько стеклянных световодов, защищенных изоляцией. Он обладает скоростью передачи данных в несколько Гбит в сек, не подвержен электропомехам. Передача сигналов без затухания идет на расстояние, измеряемое километрами –
рис.
1.5. В многомодовом кабеле сегмент имеет длину до 2 км, а в одномодовом – до 40 км.

Биты информации кодируются такими сущностями, как сильный свет, слабый свет, нет света. Источниками сигнала в кабеле служит инфракрасный светодиод или лазер. Оптический провод самый негибкий из всех кабельных сред передачи сигнала, зато он самый помехоустойчивый, с высокой секретностью информации.

Монтаж такого кабеля сложный и дорогой, обычно, сваркой на специальном оборудовании. Кабель иногда бронируют, т.е. защищают металлической оболочкой (для прочности). Оптический кабель бывает одномодовый и многомодовый.

В одномодовом кабеле сигнал передает инфракрасный лазер с одной волной 1,3 мкм, что годится для очень дальней передачи сигнала. Помимо того, что мощный лазер дорог, он также и недолговечен. Многомодовый оптический кабель чаще применим на практике.

В нем используется много волн длиной 0,85 мкм и инфракрасный диод. Поскольку у каждой волны свое затухание и преломление, то происходит частичное искажение формы сигнала и такой кабель используют на меньших расстояниях, чем одномодовый.

Среди других особенностей оптического кабеля можно отметить, что стекло может треснуть от механических воздействий и мутнеет от радиации, что, в свою очередь, ведет к росту затухания сигнала в кабеле. Для изоляции оптоволокна обычно применяют тефлон (пленум).

Это дорогая (в сравнении с ПВХ) изоляция оранжевого цвета, но она практически не горит в огне. Разъем кабеля обычно байонетного типа (
рис.
1.6). На рисунке показан оптический коннектор типа ST, который соединяется с кабелем клеевым способом, т. е. путем вклейки оптического волокна в наконечник с последующей сушкой и шлифовкой.

Коннекторы для монтажных и соединительных шнуров различаются диаметром хвостовика (соответственно 0,9 и 3,0 мм) и отсутствием у первых элементов крепления кабеля. Одномодовые и многомодовые коннекторы различаются требованиями к допускам на параметры капилляра керамического наконечника.

Для преобразования светового сигнала в электрический используют оптоволоконный трансивер (приемо-передатчик), он довольно дорогой. На
рис.
1.7 показан трансивер Trycom TRP-C39 для многомодового кабеля.

Трансивер TRP-C39 осуществляет двунаправленное преобразование сигналов RS-232/422/485 в световые импульсы для передачи по оптическому волокну. Особенности:

Понятие локальной сети

Сеть — группа компьютеров, соединенных друг с другом, с помощью специального оборудования, обеспечивающего обмен информацией между ними. Соединение между двумя компьютерами может быть непосредственным (двухточечное соединение) или с использованием дополнительных узлов связи.

Существует несколько типов сетей, и локальная сеть — лишь одна из них. Локальная сеть представляет собой, по сути, сеть, используемую в одном здании или отдельном помещении, таком как квартира, для обеспечения взаимодействия используемых в них компьютеров и программ.

Интернет является еще одним примером сети, которая уже давно стала всемирной и всеобъемлющей, включающей в себя сотни тысяч различных сетей и сотни миллионов компьютеров. Независимо от того, как вы получаете доступ к Интернету, с помощью модема, локального или глобального соединения, каждый пользователь Интернета является фактически сетевым пользователем.

Компьютер, который подключен к сети, называется рабочей станцией (Workstation). Как правило, с этим компьютером работает человек. В сети присутствуют и такие компьютеры, на которых никто не работает. Они используются в качестве управляющих центров в сети и как накопители информации.

Такие компьютеры называют серверами,Если компьютеры расположены сравнительно недалеко друг от друга и соединены с помощью высокоскоростных сетевых адаптеров то такие сети называются локальными. При использовании локальной сети компьютеры, как правило, расположены в пределах одной комнаты, здания или в нескольких близко расположенных домах.

Для объединения компьютеров или целых локальных сетей, которые расположены на значительном расстоянии друг от друга, используются модемы, а также выделенные, или спутниковые каналы связи. Такие сети носят название глобальные. Обычно скорость передачи данных в таких сетях значительно ниже, чем в локальных.

Ещё про Yota:  Тарифы Yota Ярославль | это тарифы,покрытие,помощь,настройки и программы

Сегментирование сетей

Адресное пространство внутри каждой сети допускает разбиение на более мелкие по количеству хостов подсети (Subnets). Процесс разбиения на подсети называется также сегментированием.

Например, если сеть  192.168.1.0 класса С разбить на четыре подсети, то их адресные диапазоны будут следующими:

  • 192.168.1.0-192.168.1.63;
  • 192.168.1.64-192.168.1.127;
  • 192.168.1.128-192.168.1.191;
  • 192.168.1.192-192.168.1.255.

В данном случае для нумерации хостов используется не весь правый октет из восьми бит, а только 6 младших из них. А два оставшихся старших бита определяют номер подсети, который может принимать значения от нуля до трех.

Как обычный, так и расширенный сетевые префиксы можно идентифицировать с помощью маски подсети (Subnet Mask), которая позволяет также отделить в IP-адресе идентификатор подсети от идентификатора хоста, маскируя с помощью числа ту часть IP-адреса, которая идентифицирует подсеть.

Маска представляет собой комбинацию чисел, по внешнему виду напоминающую IP-адрес. Двоичная запись маски подсети содержит нули в разрядах, интерпретируемых как номер хоста. Остальные биты, установленные в единицу, указывают на то, что эта часть адреса является префиксом. Маска подсети всегда применяется в паре с IP-адресом.

При отсутствии дополнительного разбиения на подсети, маски стандартных классов сетей имеют следующие значения:

Класс сети

Маска

 

двоичная

точечно-десятичная

А

11111111.00000000.00000000.00000000

255.0.0.0

В

11111111.11111111.00000000.00000000

255.255.0.0

С

11111111.11111111.11111111.00000000

255.255.255.0

Когда используется механизм разбиения на подсети, маска соответствующим образом изменяется. Поясним это, используя уже упомянутый пример с разбиением сети класса С на четыре подсети.

В данном случае два старших бита в четвертом октете IP-адреса используются для нумерации подсетей. Тогда маска в двоичной форме будет выглядеть следующим образом: 11111111.11111111.11111111.11000000, а в точечно-десятичной -255.255.255.192.

Сетевая карта


Вы можете встретить такие имена: NIC, Network Interface Card, Сетевой адаптер, Ethernet-адаптер, сетевая карта – это всё одно и тоже.

Сетевая карта нужна вашему компьютеру для взаимодействия (обмена данными) с другими сетевыми устройствами.

По способу реализации сетевой карты в Ваш компьютер можно разделить их на 3 типа: встроенные, внутренние и внешние.

Встроенная карта – это когда часть сетевой плата встроена в материнскую плату, т.е. в материнскую плату встроен разъем для подключения кабеля и чип для обработки информации (дополнительные функции, которые должны обрабатываться на сетевой плате обрабатываются центральным процессором с помощью специального драйвера).

Сейчас все ноутбуки имеют такую реализацию, да и для нормальной платы нет места внутри корпуса. Домашние компьютеры в настоящее время не лишены решения встроенной сетевой карты. Производители материнских плат позаботились о том, чтобы при покупке у Вас сразу была и сетевая карта, и звуковая карта, и видео карта, и еще какая-нибудь карта (прогресс не стоит на месте).

Внутренняя – это когда сетевая карта устанавливается внутрь компьютера (системного блока). Это значит, что имеется отдельная сетевая карта, с сетевым разъёмом, вставленная через специальный разъем (PCI, PCI-E, ISA) в материнскую плату. Она может быть вытащена из одного компьютера и вставлена в другой.

Внешняя – сейчас такую реализацию можно встретить когда подключают планшет или коммуникатор через сетевой интерфейс к локальной сети, также на ноутбуках без сетевого разъёма или с устаревшим (или не работающим) сетевым разъёмом. Чаще всего это сетевая карта в пластиковом корпусе с USB кабелем для подключения к компьютеру.

Система ip-адресации

Одними из важнейших полей заголовка пакета данных IP являются адреса отправителя и получателя пакета. Каждый IP-адрес должен быть уникальным в том межсетевом объединении, где он используется, чтобы пакет попал по назначению. Даже во всей глобальной сети Интернет невозможно встретить два одинаковых адреса.

IP-адрес, в отличие от обычного почтового адреса, состоит исключительно из цифр. Он занимает четыре стандартные ячейки памяти компьютера — 4 байта. Так как один байт (Byte) равен 8 бит (Bit), то длина IP-адреса составляет 4 х 8 = 32 бита.

Бит представляет собой минимально возможную единицу хранения информации. В нем может содержаться только 0 (бит сброшен) или 1 (бит установлен).

Несмотря на то, что IP-адрес всегда имеет одинаковую длину, записывать его можно по-разному. Формат записи IP-адреса зависит от используемой системы счисления. При этом один и тот же адрес может выглядеть совершенно по-разному:

Двоичное число 10000110 преобразовывается в десятичное следующим образом: 128 0 0 0 0 4 2 0 =134.Наиболее предпочтительным вариантом, с точки зрения удобства чтения человеком, является формат написания IP-адреса в точечно-десятичной нотации.

Данный формат состоит из четырех десятичных чисел, разделенных точками. Каждое число, называемое октетом (Octet), представляет собой десятичное значение соответствующего байта в IP-адресе. Октет называется так потому, что один байт в двоичном виде состоит из восьми бит.

При использовании точечно-десятичной нотации записи октетов в адресе IP следует иметь в виду следующие правила:

  • Допустимыми являются только целые числа;
  • Числа должны находиться в диапазоне от 0 до 255.

Старшие биты в IP-адресе, расположенные слева, определяют класс и номер сети. Их совокупность называется идентификатором подсети или сетевым префиксом. При назначении адресов внутри одной сети префикс всегда остается неизменным. Он идентифицирует принадлежность IP-адреса данной сети.

Например, если IP-адреса компьютеров подсети 192.168.0.1 — 192.168.0.30, то первые два октета определяют идентификатор подсети — 192.168.0.0, а следующие два — идентификаторы хостов.

Сколько именно бит используется в тех или иных целях, зависит от класса сети. Если номер хоста равен нулю, то адрес указывает не на какой-то один конкретный компьютер, а на всю сеть в целом.

Устройство локальной сети

Существуют два вида архитектуры сети: одноранговая (Peer-to-peer) и клиент/ сервер (Client/Server), На данный момент архитектура клиент/сервер практически вытеснила одноранговую.

Если используется одноранговая сеть, то все компьютеры, входящие в нее, имеют одинаковые права. Соответственно, любой компьютер может выступать в роли сервера, предоставляющего доступ к своим ресурсам, или клиента, использующего ресурсы других серверов.

В сети, построенной на архитектуре клиент/сервер, существует несколько основных компьютеров — серверов. Остальные компьютеры, которые входят в сеть, носят название клиентов, или рабочих станций.

Сервер — это компьютер, который обслуживает другие компьютеры в сети. Существуют разнообразные виды серверов, отличающиеся друг от друга услугами, которые они предоставляют; серверы баз данных, файловые серверы, принт-серверы, почтовые серверы, веб-серверы и т. д.

Одноранговая архитектура получила распространение в небольших офисах или в домашних локальных сетях, В большинстве случаев, чтобы создать такую сеть, вам понадобится пара компьютеров, которые снабжены сетевыми картами, и кабель. В качестве кабеля используют витую пару четвертой или пятой категории.

Витая пара получила такое название потому, что пары проводов внутри кабеля перекручены (это позволяет избежать помех и внешнего влияния). Все еще можно встретить достаточно старые сети, которые используют коаксиальный кабель. Такие сети морально устарели, а скорость передачи информации в них не превышает 10 Мбит/с.

После того как сеть будет создана, а компьютеры соединены между собой, нужно настроить все необходимые параметры программно. Прежде всего убедитесь, что на соединяемых компьютерах были установлены операционные системы с поддержкой работы в сети (Linux, FreeBSD, Windows)

Все компьютеры в одноранговой сети объединяются в рабочие группы, которые имеют свои имена (идентификаторы).В случае использования архитектуры сети клиент/сервер управление доступом осуществляется на уровне пользователей. У администратора появляется возможность разрешить доступ к ресурсу только некоторым пользователям.

Предположим, что вы делаете свой принтер доступным для пользователей сети. Если вы не хотите, чтобы кто угодно печатал на вашем принтере, то следует установить пароль для работы с этим ресурсом. При одноранговой сети любой пользователь, который узнает ваш пароль, сможет получить доступ к вашему принтеру.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector