Які ви знаєте мережеві пристрої?
Пристрої, які зв’язують користувача з мережею, називають станціями або «хостами» (англ. host). Прикладом таких пристроїв є звичайний персональний комп’ютер. Для роботи в мережі кожен «хост» оснащений мережевою картою (Network Interface Card — NIC) (мережевим адаптером, платою мережевого інтерфейсу). Кожна карта має унікальний код, який називають MAC-адресою. (від англ. Media Access Control — управління доступом до середовища, також Hardware Address).
MAC-адреса — унікальний ідентифікатор, який присвоюється більшості мережевого обладнання.
Унікальність MAC-адреси забезпечується тим, що кожен виробник отримує в координуючому комітеті IEEE Registration Authority свій діапазон із шістнадцяти мільйонів (224) адрес. За трьома старшими байтами MAC-адреси можна визначити виробника.
Мережеві пристрої забезпечують транспортування даних між пристроями користувача. Вони подовжують і об’єднують кабельні з’єднання, перетворюють дані з одного формату в інший і керують передаванням даних.
До мережевих пристроїв належать повторювачі, концентратори, мости, комутатори і маршрутизатори. Розглянемо їхні особливості.
Повторювач (англ. repeater) — це пристрій (рис. 1), призначений для підсилення мережевих сигналів, що дозволяє передавати їх середовищем на більшу відстань. Причому повторю-вач не переглядає іншу інформацію, яка міститься в пакеті.
Концентратор (англ. hub — центр уваги) — це один із видів мережевих пристроїв (рис. 2), які можна встановлювати на рівні доступу мережі Ethernet. На ньому є кілька портів для під’єднання вузлів до мережі.
Концентратор не визначає, якому вузлу призначено конкретне повідомлення. Він просто приймає електронні сигнали одного порту й відтворює їх для всіх інших портів. Для передавання та отримання повідомлень всі порти концентратора Ethernet під’єднуються до одного і того самого каналу.
Повторювачі й концентратори мають схожі характеристики, тому концентратори часто називають бага-топортовими повторювачами (англ. multiport repeater). Різниця між ними полягає лише в кількості кабелів, приєднаних до пристрою. Якщо повторювач має тільки два порти, концентратор зазвичай має від 4 до 24 і більше портів.
За даними аналітичних агентств (ЮС), лідером продаж мережевого устаткування у 2016 році традиційно є компанія Cisco Systems (56%), друге місце посідає Huawei (7%), на третьому місці Hewlett Packard (5%). До п'ятірки лідерів також входять Arista Networks та Juniper.
Міст (англ. bridge — міст) — це пристрій (рис. 3), призначений для фільтрування потоків даних у локальній мережі для того, щоб локалізувати передавання даних і разом із тим зберегти можливість зв’язку з іншими частинами мережі для перенаправлення туди потоків даних. Міст збирає інформацію про те, на якому порті знаходиться конкретна MAC-адреса, і приймає рішення про пересилку даних на підставі відповідного списку MAC-адрес. Мости здійснюють фільтрацію потоків даних, базуючись лише на MAC-адресі вузлів, тому можуть швидко пересилати дані.
Комутатор (англ. switch — перемикач) — це пристрій, який можна назвати «розумним» концентратором (рис. 4), тому що він передає дані тільки безпосередньо отримувачу.
У таблиці комутатора, яка називається таблицею MAC-адрес, міститься список активних портів і MAC-адреси під’єднаних до них вузлів. Коли вузли обмінюються повідомленнями, комутатор перевіряє, чи є в таблиці ця MAC-адреса. Якщо так, комутатор установлює між портом джерела й портом приймача тимчасове з’єднання — канал. Цей новий канал є каналом, по якому два вузли обмінюються даними.
Інші вузли, під’єднані до комутатора, працюють на інших смугах пропускання каналу і не приймають чужі повідомлення. Для кожного нового з’єднання між вузлами створюється новий канал.
Маршрутизатори (англ. router) — це пристрої об’єднаних мереж, які пересилають пакети між мережами на основі адрес. Маршрутизатор (рис. 5) здатний вибирати найкращий шлях у мережі для переданих даних.
Маршрутизатор може приймати рішення на основі мережевих адрес замість використання індивідуальних MAC-адрес другого рівня. Завдяки цій здатності маршрутизатори стали основною магістраллю глобальної мережі Internet.
Мережева карта (мережевий інтерфейс) — пристрій, яким оснащують комп’ютер для під’єднання до мережі за допомогою мережевого кабелю чи радіоканалу (рис. 6). Для під’єднання до бездротової мережі можуть використовуватися не тільки мережеві карти, а й спеціальні пристрої.
Мережеві інтерфейси виготовляють у вигляді плат або окремих пристроїв — для бездротових мереж (рис. 7). Тип мережевого інтерфейсу має відповідати типу середовища передавання.
Запитання для перевірки знань
Що таке МАС-адреса?
Хто надає МАС-адресу? Чи можна її змінити?
Поясніть різницю між повторювачем та концентратором.
Коли є потреба у повторювачі?
Чи можна використовувати замість маршру-тизатора комутатор? Якщо так, то в якому випадку?
У вас вдома налаштовано персональну локальну мережу, в яку під'єднано ноутбук, планшет, смартфон і стаціонарний персональний комп'ютер. Які мережеві пристрої для цього потрібні?
Це матеріал з підручника Інформатика 9 клас Руденко (поглиблений рівень)