Пристрої Ethernet





Пристрої Ethernet



Пристрої для організації мереж Ethernet
В найпростішому випадку мережа Ethernet може складатись з двох комп’ютерів в котрих мережні плати з’єднано одна з одною за допомогою з’єднувального кабелю, однак для організації розгалуженої та територіально розподіленої мережі Ethernet потрібні додаткові пристрої, котрими є:

Ретранслятор (repeater; extender):
Ретранслятори призначені для з’єднання сегментів мережі, як подовжувачі фізичного середовища передавання. Як правило за допомогою ретрансляторів будують однорангові мережі з використанням коаксіального кабелю.
Використання ретранслятора дозволяє збільшити довжину лінії, наприклад при використанні інтерфейсу 10BASE5 з коаксіальним кабелем згідно стандарту ІЕЕЕ 802.3 довжина лінії передавання з застосуванням ретрансляторів збільшується з 500 м до 2500 м.
Ретранслятор є рівнодоступним для всіх ПОД. Ретранслятор є неадресуємим елементом мережі та не зберігає отримані пакети інформації. Для зіркової топології мережі ретранслятори забезпечують функцію розподілення даних.
Ретранслятор приймає дані, відновлює форму сигналу та тактові інтервали і одночасно передає дані на всі інші порти. За умови появи на ретрансляторі колізії він ретранслює стан колізії в мережі всім підключеним до портів пристроям.
Ретранслятор здатний перервати приймання потоків з невірною (занадто довгою) довжиною.
Оскільки ретранслятор передає отриману інформацію всім під’єднаним до нього ПОД це збільшує навантаження на всі сегменти, мережі, що підключені до нього.
Ретранслятори використовуються лише в напівдуплексному режимі роботи мережі.
Ретранслятори працюють лише з однією (фіксованою) швидкістю під’єднаних до нього пристроїв
Повні функції ретранслятора та рекомендації, щодо його застосування описані в пунктах 9 та 27 стандарту ІЕЕЕ 802.3.
Ретранслятори є пристроями, що працюють на першому рівні OSI.

Концентратор (Hub):
Призначений для з’єднання сегментів мережі, створенням багаторангової мережі, а також для створення однорангових сегментів мережі на витих парах та оптичному волокні.
Концентратор як і ретранслятор приймає дані, відновлює форму сигналу та тактові інтервали і одночасно передає дані на всі інші порти. За умови появи на концентраторі колізії він ретранслює стан колізії в мережі всім підключеним до портів концентраторам нижчого рівня (тим концентраторам, що підключені до нього) та ПОД, що прямо підключені до нього.
Концентратор (як і ретранслятор) передає отриману інформацію всім під’єднаним до нього ПОД, що збільшує навантаження на всі сегменти, мережі, що підключені до нього.
Концентратор (як і ретранслятор) працює лише з однією (фіксованою) швидкістю під’єднаних до нього пристроїв (ПОД).
Повні функції концентратора та рекомендації, що до його застосування описані в пункті 12 стандарту ІЕЕЕ 802.3.
Концентратори є пристроями, що працюють на першому рівні OSI.

Міст (Bridge):
Використання мосту зменшує навантаження на сегменти мережі, що підключені до нього, оскільки міст передає отриману інформацію (аналізуючи адресу пакету) лише тому ПОД котрому вона призначалась, це також збільшує конфіденційність інформації. Навідміну від ретранслятора та концентратора, частини мережі з’єднані за допомогою мосту є різними доменами виявлення колізії. Таким чином міст є пристроєм, що розділяє домени виявлення колізій (за рівнями структурованості мережі). Кожна система що з’єднана з мостом є окремим доменом виявлення колізій, як показано на рисунку
Мост

Отже стан колізії виявлений в одному колізійному домені не передається в інший сегмент мережі. Міст згідно IEEE 802.1D повинен (на відміну від ретранслятора та концентратора) повинен отримати пакет цілком і лише після цього починає його передавання. Таким чином міст збільшує (порівняно з ретранслятором та концентратором) затримку при передаванні інформації від ПОД до ПОД Мости здатні працювати з різними швидкостями під’єднаних до них пристроїв (ПОД) як показано на рисунку
Мост2

Це дає змогу обмінюватись даними в одному сегменті мережі з однією швидкістю, та обмінюватись з іншими сегментами мережі з іншою швидкістю. Повні функції мосту та рекомендації, щодо його застосування описані в стандарті IEEE 802.1D та IEEE 802.1Q. Мости є пристроями, що працюють на другому рівні OSI.

Комутатор (Switch):
Згідно термінології стандарту IEEE 802.3 комутатор є синонімом терміну міст.
Комутатори є пристроями, що працюють на другому рівні OSI.
Існує велика кількість різних типів комутаторів від різних виробників. Комутатори розрізняють за розміром таблиці МАС-адрес, сферою застосування та алгоритмом комутації пакетів:
• Магістральні з таблицею від 30000 МАС-адрес та більше 8000 МАС-адрес на один порт (використовують для об’єднання великих мереж і підключення до магістрального кабелю)
• Базові з таблицею від 8000 МАС-адрес та більше 512 МАС-адрес на один порт (використовують для об’єднання концентраторів та комутаторів всередині мережі)
• Комутатор робочих груп з таблицею від 256 МАС-адрес і зазвичай з одним МАС-адресом на порт (використовують замість звичайних концентраторів для розвантаження мережі)
Широко застосовуються два типи комутації:
• Store-And-Forward (запам’ятати та передати) — Комутатор приймає весь пакет даних до кінця, перевіряє пакет на неушкодженість і неушкоджені пакети пересилає адресату, а ушкодження відкидає. При такому варіанті комутації затримка в передаванні дорівнюватиме тривалості пакету.
• Cut-Trough (наскрізне передавання) — Приймає лише заголовок пакету котрий містить МАС-адресу і одраз починає передавання пакету за МАС-адресою, при цьому пакет не перевіряється не правильність. Зазвичай такий метод використовується в магістральних комутаторах.
Наскрізне передавання неможливо організувати при передаванні інформації від менш швидкісного комутатора до більш швидкісного, оскільки в цьому разі виникнуть помилки, щоб уникнути котрі потрібна буферізація кадрів пакету.

Маршрутизатор (Router):
Маршрутизатор дає змогу з’єднувати сегменти мережі з різними мережними протоколами (на відміну від мостів та комутаторів) та виконує всі функції, що притаманні мостам та комутаторам.
Маршрутизатори є пристроями, що працюють на третьому рівні OSI.

Шлюз (gateway):
Переводить інформацію з мережі з одним мережним протоколом в мережу з іншим мережним протоколом.
Шлюз є пристроєм, що працює на сьомому рівні OSI (власне сама технологія Ethernet охоплює лише три перши рівні моделі OSI).

Об’єднувач (сombiner):
Об’єднує кілька потоків Ethernet, маршрутизує їх, вносить кодування інформації для забезпечення певного рівня достовірності передавання інформації в мережі та переводить об’єднаний потік у формат даних прийнятий в мережах OTN.
Об’єднувач є пристроєм, що працюють на третьому рівні OSI.
За допомогою об’єднувача локальні мережі (LAN (Local Area Network)) можуть під’єднуватись до первинної мереж зв’язку загального користування.

Для Ethernet мереж побудованих на оптичному волокні можуть знадобитись також інші пристрої наприклад хвильові конвертори, розголужувачі.


Перейти на головну сторінку
Повернутись до списку Літератури