Изучение возможностей сетевого оборудования, применяемого при построении современных ЛВС

Интегрированный адаптер. Данный вариант сетевого адаптера получил, пожалуй, наибольшее распространение. Причиной тому стал ATX-стандарт материнских плат, который предусматривает использование интегрированных решений. Однако этот стандарт подразумевает присутствие только сетевого адаптера стандарта 100Base-TX или ему подобного. Правда, иногда встречаются материнские платы, которые содержат интегрированный беспроводный контроллер стандарта IEEE 802.11b или IEEE 802.11g. Как уже было упомянуто выше, внешний вид адаптера, а именно присутствие того или иного вида порта, зависит от сетевого стандарта. Так, сетевой стандарт 10Base-2, 10Base-5 или 10Base-T подразумевает использование порта с BNC-коннектором. В свое время, когда наступил переломный момент, появились сетевые адаптеры, содержащие как BNC-, так иRJ-45-разъем.

Сетевой стандарт 100Base-TX или 1000Base-T подразумевает использование адаптера с портом RJ-45.

Сетевой беспроводной адаптер.

Несмотря на то, что беспроводная сеть в качестве среды передачи данных использует радиоволны, принцип работы беспроводного адаптера похож на принцип работы проводного аналога. Единственное, что их может различать, - наличие антенны. Количество антенн беспроводного оборудования, в том числе и сетевого адаптера, зависит от сетевого стандарта. Так, для адаптеров сетевых стандартов IEEE 802.11a, IEEE802.11b и IEEE 802.11g нормальным считается наличие одной антенны.

Что касается беспроводных адаптеров стандарта IEEE 802.11n, то особенности его использования подразумевают наличие двух, иногда трех антенн.

Большая часть беспроводных адаптеров позволяет использовать антенны с разным уровнем усиления, поэтому стандартные антенны, идущие в комплекте с сетевым адаптером, можно заменять антеннами с большим коэффициентом усиления. В этом случае антенна имеет специальное крепление, позволяющее ее открутить и установить на ее место другую.

2.2 Концентраторы

Концентратор(hub) представляет собой центральное сетевое устройство, к которому в звездообразной топологии подключаются сетевые узлы (например, рабочие станции и серверы). Несколько входов и выходов концентратора могут быть активными одновременно.

Концентраторы выполняют следующие функции:

- являются центральным устройством, через которое соединяется множество узлов сети;

- позволяют большое количество компьютеров соединять в одну или несколько локальных сетей;

- обеспечивают связь различных протоколов (например, преобразование протокола Ethernet в протокол FDDI и обратно);

- соединяют вместе сегменты сетевой магистрали;

- обеспечивают соединение между различными типами передающей среды

- позволяют централизовать сетевое управление и структуру.

Существуют различные типы сетевых концентраторов. Простейшие из них представляют собой единую точку подключения к сети, позволяющую физически реализовать в виде звезды логическую шинную сеть Ethernet или маркерное кольцо. Такие концентраторы называются неуправляемыми и предназначены они для очень маленьких сетей, содержащих до 12 узлов (иногда немного больше). Как следует из названия, неуправляемые концентраторы не поддерживают программ или протоколов, обеспечивающая функции управления сетью или собирающих информацию для этих целей. Такие концентраторы могут быть активными и пассивными, хотя активный концентраторы используются чаще всего. Оба типа концентраторов работают на Физическом уровне модели OSI. Активный концентратор выполняет функции многопортового повторителя, поскольку он регенерирует, синхронизирует и усиливает передаваемые сигналы.

Некоторые концентраторы позволяют работать на двух скоростях (например, со скоростью 10 Мбит/с или 100 Мбит/с). Обычно порты таких концентраторов могут автоматически распознавать скорость, на которой работают подключенные к ним устройства. Кроме того, для повышения эффективности работы сети некоторые подобные концентраторы могут размещав в разные области коллизий порты, работающие с различными скоростями.

Концентраторы, непосредственно подключенные к рабочим станциям, часто называют концентраторами рабочей группы, поскольку они собирают подключенных пользователей в сетевую рабочую группу. Такие концентраторы могут соединяться с другими сетевыми устройствами (например, с коммутаторами или маршрутизаторами).

Концентраторы могут также иметь функции коммутатора, при этом данные ретранслируются только в тот сегмент, в котором располагается целевой узел. Такие концентраторы работают на подуровне MAC (Уровень 2), что позволяет им читать адрес назначения каждого фрейма.

Концентраторы поддерживают следующие технологии локальных сетей:

- Ethernet;

- Fast Ethernet;

- Gigabit Ethernet;

-10 Gigabit Ethernet;

- FDDI;

- Token Ring;

- FastTokenRing.

Подобно повторителям, концентраторы могут изолировать сегменты сети, в которых возникли проблемы. У большинства концентраторов имеются светодиодные индикаторы, которые загораются, если сегмент изолирован (блокирован). Обычно также имеется кнопка или тумблер, который следует нажать после устранения неисправности с целью инициализации сегмента и восстановления его рабочего состояния. Перед тем как нажать кнопку сброса, нужно узнать, как она влияет на работу пользователей в исправных сегментах, поскольку в некоторых простых концентраторах инициализируются все сегменты, вне зависимости от того, были они изолированы или нет.

2.3 Мосты и маршрутизаторы

Мосты.

Мост(bridge) - это сетевое устройство, соединяющее между собой сегменты локальной сети.

Мосты позволяют решать следующие задачи:

- расширить локальную сеть в случае, когда достигнут лимит на максимальное количество соединений (например, если сегмент Ethernet имеет 30 узлов);

- расширить локальную сеть и обойти ограничения на длину сегментов (например, если нужно нарастить сегмент Ethernet на тонком кабеле, который уже имеет длину 185 м);

- сегментировать локальную сеть для ликвидации узких мест в сетевом трафике;

- предотвратить неавторизованный доступ к сети.

Мосты весьма распространены в сетях EthernetII/IEEE 802.3, хотя устройства, выполняющие только функции мостов, быстро были заменены устройствами, обладающими функциями и мостов, и маршрутизаторов. Поскольку Работа мостов незаметна для пользователей, то широко используется термин прозрачный мост. Мосты функционируют в так называемом беспорядочном режиме(promiscuousmode), что подразумевает просмотр физического целевого адреса каждого фрейма перед его пересылкой. Этим мосты отличаются от повторителей, которые не имеют возможности анализа адресов фреймов.

Мосты работают на подуровне MAC Канального уровня OSI, поскольку они считывают исходный и целевой физические адреса фрейма. Мост перехватывает весь сетевой трафик и анализирует целевой адрес каждого фрейма определяя, следует ли пересылать данный фрейм в следующую сеть. В процессе своей работы мост просматривает МАС-адреса передаваемых через него фреймов и строит таблицу известных целевых адресов. Если мост знает, что фрейм предназначен для узла, который находится в том же сегменте что и отправитель фрейма, он отбрасывает сегмент, поскольку тот не нуждается в дальнейшей пересылке. Если мост знает, что целевой адрес располагается в другом сегменте, он транслирует фрейм только в нужный сегмент. Если мосту не известен целевой сегмент, он передает фрейм во все сегменты, за исключением исходного сегмента, и этот процесс называется лавинной маршрутизацией (адресацией) (flooding). Главным достоинством мостов является то, что они сосредотачивают трафик в конкретных сетевых сегментах. Мост может выполнять фильтрацию и пересылку с довольно высокой скоростью, поскольку он просматривает информацию только на Канальном уровне и игнорирует информацию на более высоких уровнях.

Мосты «прозрачны» для любого протокола или комбинации протоколов, поскольку от них не зависят. Мосты просматривают только МАС-адреса. Один мост может транслировать в одной и той же сети различные протоколы, такие как TCP/IP, IPX, NetBEUI, AppleTalk и Х.25, безотносительно к тому, какие структуры фреймов передаются через него.

Мосты не конвертируют фреймы из формата одного протокола в формат другого, исключение составляют только транслирующие мосты. Транслирующие мосты преобразуют фреймы, относящиеся к одному методу доступа и передающей среде, во фреймы другого стандарта (например, из стандарта Ethernet в стандарт TokenRing) и наоборот. Такие мосты переформатируют адреса, например, отбрасывая адресную информацию стандарта TokenRing, которая не используется стандартом Ethernet. Далее перечислены базовые элементы, которые транслирующие мосты преобразуют во фреймах TokenRing и Ethernet:

- очередность битов в адресах;

- формат МАС-адреса;

- элементы маршрутной информации;

- функции, имеющиеся во фреймах TokenRing, не имеющие эквивалентов во фреймах Ethernet;

- зондирующие (explorer) пакеты TokenRing, которые не используются в сетях Ethernet.

Мосты выполняют три важных функции - анализ, фильтрация и пересылка. После включения мост анализирует топологию сети и адреса устройств во всех подключенных сетях. Для этого мост просматривает исходный и целевой адреса во всех передаваемых ему фреймах и на основе этой информации строит свою таблицу, содержащую адреса всех узлов сети. Большинство мостов может хранить в таких таблицах значительное количество адресов. Затем таблица адресов используется для принятия решений о пересылки трафика.

Существуют два типа мостов: локальные и удаленные. Локальный мост(localbridge) используется для непосредственного соединения двух близко расположенных локальных сетей (например, двух сетей Ethernet). Он также применяется для сегментации сетевого трафика с целью ликвидации узких мест. Локальный мост может связать два подразделения одной компании, позволяя всем пользователям обращаться к некоторым файлам и электронной почте. Пусть в одном (головном) подразделении сетевой трафик большой, что обусловлено большим количеством отчетов, генерируемых сервером базы данных в клиент-серверной прикладной программе. После того как мост проанализирует трафик, связанный с обращениями к этому серверу, он начнет фильтровать фреймы и не будет ретранслировать их в сеть другого подразделения, где внутренний трафик невелик.

Беспроводные мосты представляют собой точки доступа, которые являются Подклассом локальных мостов и взаимодействуют с компьютерами, снабженными беспроводными сетевыми адаптерами. Беспроводной мост (например, мост 802.11b) может выбирать скорость обмена с каждым беспроводным адаптером и поэтому в зависимости от условий передачи он может одному адаптеру передавать данные со скоростью 11 Мбит/с, а другому - со скоростью 2 Мбит/с.

Удаленные мосты(remotebridge) используются для связи сетей, находящихся на расстоянии. Для уменьшения затрат на эксплуатацию мосты могут быть связаны линией последовательной передачи. Это один из способов соединить сети, расположенные в разных городах или государствах, и объединить их в большую единую сеть. Однако, как вы узнаете чуть позже, для решения этой задачи чаще всего следует использовать маршрутизатор.

Маршрутизаторы.

Маршрутизатор (router) выполняет некоторые функции моста, такие анализ топологии, фильтрация и пересылка пакетов. Однако, в отличие от мостов, маршрутизаторы могут направлять пакеты в конкретные сети, анализировать сетевой трафик и быстро адаптироваться к изменениям сети. Маршрутизаторы соединяют локальные сети на Сетевом уровне эталонной модели OSI, что позволяет им анализировать в пакетах больше информации, чем это возможно для мостов.

Главные задачи, которые могут решать маршрутизаторы:

- эффективно перенаправлять пакеты из одной сети в другую, устраняя ненужный трафик;

- соединять соседние или удаленные сети;

- связывать разнородные сети;

- устранять узкие места сети, изолируя ее отдельные части;

- защищать фрагменты сети от несанкционированного доступа.

В отличие от мостов, маршрутизаторы могут связывать сети, имеющие различные каналы данных. Например, сеть Ethernet на базе протокола TCP/IP можно подключить к коммутирующей сети с ретрансляцией кадров, в которой также используется протокол IP. Некоторые маршрутизаторы поддерживают только один протокол, например, TCP/IP или IPX. Многопротокольные маршрутизаторы могут выполнять преобразование протоколов разнородных сетей, т.е. осуществлять конвертацию протокола TCP/IP сети Ethernet в протокол AppleTalk сети с маркерным доступом, и наоборот. При наличии соответствующего аппаратного и программного обеспечения маршрутизаторы могут соединять различные сети, в том числе:

- Ethernet;

- Fast Ethernet;

- Gigabit Ethernet;

-10 Gigabit Ethernet;

- Token Ring;

- Fast Token Ring;

- FrameRelay (сети с ретрансляцией кадров);

- ATM;

- ISDN;

- Х.25.

Также в отличие от мостов, «прозрачных» для других сетевых узлов (например, рабочих станций или серверов), маршрутизаторы получают от Узлов регулярные сообщения, подтверждающие адреса узлов и их присутствие в сети. Маршрутизаторы пересылают пакеты по маршрутам, где трафик самый маленький и для которых минимальна стоимость использования сетевых ресурсов. Маршрут с наименьшей стоимостью определяется следующими факторами: расстоянием или длиной пути, нагрузкой в следующем пункте ретрансляции, имеющейся пропускной способностью и надежностью маршрута. Программные средства маршрутизатора представляют один или несколько перечисленных факторов в виде единого параметра, называемого метрикой (metric). Метрики применяются для определения наилучшего маршрута в сети. Для вычисления метрики могут использоваться дующие величины в любых комбинациях:

- количество входящих пакетов, ожидающих обработки, на определенном порту (подключении) маршрутизатора;

- количество ретрансляций между сегментом, к которому подключен передающий узел, и сегментом, к которому подключен принимающий узел;

- количество пакетов, которые маршрутизатор может обработать в течение определенного интервала времени;

- размер пакета (если пакет слишком большой, маршрутизатор может разделить его на несколько пакетов меньшего размера);

- пропускная способность (скорость) между двумя взаимодействующими узлами;

- доступность (работоспособность) некоторого сегмента сети.

Маршрутизаторы могут изолировать часть сети с высоким трафиком и распространять его на остальные участки сети. Эта способность маршрутизаров позволяет предотвратить потерю производительности сети и возникновение широковещательного шторма. Рассмотрим для примера более загруженную лабораторную сеть, в которой студенты учатся сетевому администрированию. При этом учащиеся часто перенастраивают различные протоколы, серверы и сетевые устройства, создавая тем самым очень большой трафик. Кроме этого, в сети работают два преподавателя, которым нужен доступ к главной университетской сети.

По мере усложнения структуры сети растет необходимость передачи пакетов по самому короткому и наиболее эффективному маршруту. Чтобы обеспечить полный контроль над растущим сетевым трафиком и избежать падение производительности сети, вместо мостов часто используют маршрутизаторы. Кроме того, маршрутизаторы намного эффективнее мостов в случае объединения больших сетей. Однако при модернизации следует учитывать скорость обработки пакетов в маршрутизаторе в сравнении со скоростью обработки фреймов мостом. В принципе мост работает быстрее маршрутизатора, поскольку он не анализирует и не обрабатывает данные о маршрутизации. Чтобы компенсировать эти издержки, некоторые маршрутизаторы оснащаются специализированными процессорами, позволяющими сделать соразмерными эти скорости.

Статическая и динамическая маршрутизация.

Маршрутизация бывает статическая и динамическая. Для статической маршрутизации необходимы таблицы маршрутизации, которые создает сетевой администратор; в них указываются фиксированные (статические) маршруты между любыми двумя маршрутизаторами. Эту информацию администратор вводит в таблицы вручную. Администратор сети также отвечает за ручное обновление таблиц в случае отказа каких-либо сетевых устройств. Маршрутизатор, работающий со статическими таблицами, может определить факт неработоспособности какого-либо сетевого канала, однако он не может автоматически изменить пути передачи пакетов без вмешательства со стороны администратора.

Динамическая маршрутизация выполняется независимо от сетевого администратора. Протоколы динамической маршрутизации позволяют маршрутизаторам автоматически выполнять следующие операции:

- находить другие доступные маршрутизаторы в остальных сетевых сегментах;

- определять с помощью метрик кратчайшие маршруты к другим сетям;

- определять моменты, когда сетевой путь к некоторому маршрутизатору недоступен или не может использоваться;

- применять метрики для перестройки наилучших маршрутов, когда некоторый сетевой путь становится недоступным;

- повторно находить маршрутизатор и сетевой путь после устранения сетевой проблемы в этом пути.

Базы данных используются маршрутизаторами для хранения информации об адресах узлов и состоянии сети. Базы данных таблиц маршрутизации содержат адреса других маршрутизаторов. Маршрутизаторы, настроенные на динамическую маршрутизацию, автоматически обновляют эти таблицы, регулярно обмениваясь адресами с другими маршрутизаторами.

Также маршрутизаторы обмениваются сведениями о сетевом трафике, топологии сети и состоянии сетевых каналов. Каждый маршрутизатор хранить эту информацию в базе данных состояния сети.

При получении пакета маршрутизатор анализирует протокольный адрес на значения, например, IP-адрес в пакете протокола TCP/IP. Направление пересылки определяется на основании используемой метрики, т.е. с учетом информации о состоянии сети и количестве ретрансляций, необходимых для передачи пакета целевому узлу.

Маршрутизаторы, работающие только с одним протоколом (например, с TCP/IP), поддерживают лишь одну базу данных адресов. Многопротокольный маршрутизатор имеет базу адресов для каждого поддерживаемого протокола (к примеру, базы данных для сетей TCP/IP и IPX/SPX). Маршрутизаторы обмениваются информацией с помощью одного или нескольких протоколов маршрутизации. Для осуществления взаимодействия многопротокольных маршрутизаторов требуются специальные протоколы.

Для взаимодействия между маршрутизаторами, находящимися в локальной системе, например, внутри одной организации и в одной локальной сети обычно применяются два протокола: RIP и OSPF. Маршрутизаторы используют Routing Information Protocol (RIP) для определения минимального количества ретрансляций между ними и другими маршрутизаторами, после чего эта информация добавляется в таблицу каждого маршрутизатора. После этого сведения о количестве ретрансляций используются для нахождения наилучшего маршрута для пересылки пакета подобно тому, как мосты используют аналогичную информацию. Протокол RIP применяется реже, поскольку каждый RIP-маршрутизатор дважды в минуту посылает сообщение об обновлении маршрутов, и это сообщение содержит всю таблицу маршрутизации. В сети с несколькими маршрутизаторами это может создать заметный излишний трафик. Проблема еще больше обостряется, когда помимо этого специально выделяются серверы, хранящие информацию о маршрутизации и регулярно посылающие ее с помощью протокола RIP.

Протокол Open Shortest Path First (OSPF) применяется чаще всего, он имеет несколько преимуществ по сравнению с протоколом RIP. Одним из достоинств является то, что при его использовании маршрутизатор пересылает только ту часть таблицы маршрутизации, которая относится к его ближайшим каналам; такая посылка называется «сообщением маршрутизатора о состоянии каналов». Ближайшие каналы маршрутизатора определяются путем установки граничных маршрутизаторов, или маршрутизаторов границы области, на концах сети. Все маршрутизаторы, находящиеся между ними, обращаются к общей таблице маршрутизации по протоколу OSPF.

Протокол OSPF имеет еще два преимущества:

- для упаковки информации о маршрутизации он использует пакеты меньшего размера, чем у протокола RIP;

- между маршрутизаторами распространяется не вся таблица маршрутизации, а только ее обновленная часть.

Маршрутизаторы, соединяющие локальные сети в пределах одного здания или связывающие смежные сети внутри кампуса, называются локальными маршрутизаторами. Например, локальный маршрутизатор может соединять две сети Ethernet, расположенные на одном этаже здания, или две сети, находящиеся в разных зданиях. Один локальный маршрутизатор может поддерживать 15 различных сетевых протоколов, включая TCP/IP, IPX/SPX и AppleTalk. Эти маршрутизаторы постоянно следят за подключенными к ним сетям и обновляют таблицы маршрутизации при изменениях в сетях. Они анализируют скорости каналов, нагрузку сети, сетевую адресацию и топологию сети.

2.4 Коммутаторы и шлюзы

Коммутаторы.

Коммутаторы (switch) обеспечивают функции моста, а также позволяют повысить пропускную способность существующих сетей. Коммутаторы используемые в локальных сетях, напоминают мосты в том смысле, что они работают на подуровне MAC Канального уровня (Уровня 2) и анализируют адреса устройств во всех входящих фреймах. Как и мосты, коммутаторы хранят таблицу адресов и используют эту информацию для принятия решения о том, как фильтровать и пересылать трафик локальной сети. В отличие от мостов, для увеличения скорости передачи данных и полосы пропускания сетевой среды в коммутаторах применяются методы коммутации.

В коммутаторах локальных сетей обычно используется один из двух методов при коммутации без буферизации пакетов (cut-through switching) фрейм пересылаются по частям до того момента, пока фрейм не будет получен целиком. Передача фрейма начинается сразу же, как только будет прочитан целевой адрес MAC-уровня и из таблицы коммутатора будет определен порт назначения. Такой подход обеспечивает относительно высокую скорость передачи (отчасти за счет отказа от проверки наличия ошибок).

В процессе коммутации с промежуточным хранением (store-and-forward switching) (также называемой коммутацией с буферизацией) передача фрейма не начинается до тех пор, пока он не будет получен полностью. Как только коммутатор получает фрейм, он проверяет его контрольную сумму (CRC) перед тем, как отправлять целевому узлу. Затем фрейм поминается (буферизируется) до тех пор, пока не освободится соответствующий порт и коммуникационный канал (они могут быть заняты другими данными). Новейшие модели коммутаторов (иногда называемые маршрутизирующими коммутаторами), использующие коммутацию с промежуточным хранением, могут совмещать функции маршрутизаторов и коммутаторов и, следовательно, работают на сетевом уровне (Уровне 3), чтобы определять кратчайший путь к целевому узлу. Одним из достоинств таких коммутаторов является то, что они предоставляют большие возможности для сегментации сетевого трафика, позволяя избегать широковещательного трафика, возникающего в сетях Ethernet. Коммутаторы локальных сетей поддерживают следующие стандарты:

- Ethernet;

- FastEthernet;

- GigabitEthernet;

-10 Gigabit Ethernet;

- Token Ring;

- Fast Token Ring;

- FDDI;

- ATM.

Одной из наиболее распространенных задач, решаемой при помощи механизмов коммутации, является уменьшение вероятности конфликтов и повышение пропускной способности локальных сетей Ethernet. Коммутаторы сетей Ethernet, используя свои таблицы MAC-адресов, определяют порты, которые должны получить конкретные данные. Поскольку каждый порт подключен к сегменту, содержащему только один узел, то этот узел и сегмент получают в свое распоряжение всю полосу пропускания (10 или 100 Мбит/с, 1 или 10 Гбит/с), т.к. другие узлы отсутствуют; при этом вероятность конфликтов уменьшается. Другой распространенной областью применения коммутаторов являются сети с маркерным кольцом. Коммутатор TokenRing может выполнять только функции моста на канальном уровне или работать как мост с маршрутизацией от источника на Сетевом уровне.

Шлюзы.

Термин шлюз (gateway) используется во многих контекстах, но чаще всего он обозначает программный или аппаратный интерфейс, обеспечивающий взаимодействие между двумя различными типами сетевых систем или программ. Например, с помощью шлюза можно выполнять следующие операции:

- преобразовывать широко используемые протоколы (например, TCP/IP) в специализированные (например, в SNA);

- преобразовывать сообщения из одного формата в другой;

- преобразовывать различные схемы адресации;

- связывать хост-компьютеры с локальной сетью;

- обеспечивать эмуляцию терминала для подключений к хост-компьютеру;

- перенаправлять электронную почту в нужную сеть;

- соединять сети с различными архитектурами.

Шлюзы имеют множество назначений, поэтому могут работать на любом Уровне OSI. Традиционно шлюз представляет собой сетевое устройство, Преобразующее один протокол в другой, структурно отличный. Такие шлюзы работают на Сетевом уровне модели OSI. Одним из лучших примеров Шлюза данного типа является шлюз, транслирующий протокол SystemsNetworkArchitecture (SNA) компании IBM, обеспечивающий взаимодействие между мэйнфреймами, в другой протокол, например, в более распространенный протокол TCP/IP.

Недостаток традиционных шлюзов при трансляции протоколов состоит в том, что они работают медленнее по сравнению с другими решениями и, следовательно, используются все реже и реже. В настоящее время для взаимодействия с мэйнфреймами IBM существуют два более эффективных средства. Самое простое решение - протокол DataLinkControl (DLC), который может использоваться для подключения к мэйнфрейму только рабочих станций под управлением Windows 95/98, WindowsNT и Windows 2000/ХР. Для сетей, в которых к мэйнфрейму должны обращаться другие операционные системы (например, UNIX), компания IBM предоставляет возможном доступа по протоколу TCP/IP, а также оснащает мэйнфреймы интерфейсами TCP/IP.

Термин «шлюз» также часто используется для определения программных средств, преобразующих сообщения электронной почты из одного формата в другой. Шлюзы этого типа работают на Прикладном уровне модели OSI. Шлюзы электронной почты, такие как MailandMessagingServices компании Microsoft, LotusNotes (и Domino) и MercuryMail, используются повсеместно на почтовых серверах.

2.5 Платы интерфейса сети

Плата интерфейса сети, или сетевой адаптер (networkinterfacecard), обеспечивает интерфейс между компьютерным устройством и инфраструктурой беспроводной сети (Приложение Г). Она устанавливается внутри компьютерного устройства, но применяются и внешние сетевые адаптеры, которые после включения остаются вне компьютерного устройства.

Стандарты на беспроводную сеть определяют, как должна функционировать плата интерфейса сети. Например, плата, соответствующая стандарту IEEE 802.lib, сможет взаимодействовать лишь с беспроводной сетью, инфраструктура которой соответствует этому же стандарту. Поэтому пользователи должны быть внимательными и заботиться о том, чтобы выбранная ими плата соответствовала типу инфраструктуры той беспроводной сети, к которой они желают получить доступ.

Плата интерфейса беспроводной сети характеризуется также форм-фактором, определяющим физические и электрические параметры интерфейса шины, который позволяет плате взаимодействовать с компьютерным устройством. Но чтобы выбрать нужную плату, пользователь должен разбираться в этом. Ниже приведены основные сведения о различных форм-факторах плат беспроводных сетей, предназначенных для внутренней установки.

Industry-Standard Architecture (ISA) - архитектура, соответствующая промышленному стандарту. Шина ISA получила широкое распространение с начала 80-х годов. Хотя ее характеристики были весьма невысокими, почти все производители ПК до недавнего времени устанавливали хотя бы один разъем для шины ISA. Но ее характеристики не могли улучшаться так же быстро, как параметры других компьютерных компонентов, и сейчас уже доступны высокоскоростные альтернативы этой шине. Шина ISA не оказала серьезного влияния на характеристики беспроводных локальных сетей стандарта 802.11Ь. Не стоит приобретать новые карты ISA, поскольку они уже устарели.

Peripheral Component Interconnect (PCI).

На сегодня локальная шина соединения периферийных устройств - наиболее популярный интерфейс для ПК, поскольку имеет высокие характеристики. Изначально разработала и выпустила PCI в 1993 г. компания Intel, и эта шина до сих пор удовлетворяет потребностям последних моделей мультимедийных компьютеров. Платы PCI стали первыми, в которых была реализована технология «plug-and-play», значительно облегчающая установку платы интерфейса сети в компьютер. Схемные решения PCI могут распознать совместимые PCI-платы и начать работу с операционной системой компьютера, чтобы выполнить конфигурацию каждой платы. Это экономит время и позволяет избежать ошибок при установке плат неопытными пользователями.

PC Card.

Платы конструктива PC Card были разработаны в начале 90-х годов Международной ассоциацией производителей плат памяти для персональных компьютеров IBM PC (Personal Computer Memory Card International Association, PCMCIA). PC Card представляет собой устройство размером с кредитную карту, содержащее внешнюю память, модемы, устройства подключения к внешним устройствам, а также обеспечивающее совместимость с беспроводной сетью для небольших компьютерных устройств, таких как ноутбуки и PDA. Наиболее широко распространенны и даже более популярны, чем платы для шин ISA или PCI, поскольку используются в ноутбуках и PDA, число которых быстро растет. Можно использовать PC Card и в настольном ПК, воспользовавшись адаптером, преобразующим PC Card в плату PCI, т.е. одна сетевая интерфейсная плата для двух компьютеров. Вы можете брать PC Card в деловую поездку или на работу и использовать ее же в своем настольном ПК в офисе. Некоторые PDA требуют специального устройства (типа «салазки»), монтирующегося под PDA и позволяющего вставлять PC Card. Это лишь один из способов модернизации некоторых устаревших PDA и перевода их таким образом в разряд беспроводных устройств. Однако такой PDA, снабженный салазками и PC Card, прибавляет в габаритах и массе, что делает его менее удобным.

Mini-PCI.

Плата типа мини-PCI представляет собой уменьшенную версию стандартной платы PCI для настольных ПК и пригодна для установки в небольшие мобильные компьютерные устройства. Она обеспечивает почти такие же возможности, как и обычная плата PCI, но ее размеры примерно в четыре раза меньше. Плата типа мини-PCI может устанавливаться в ноутбуки (опционально, по желанию покупателя). Серьезным преимуществом платы такого типа (использующей радиоканал) является то, что она оставляет свободным разъем для установки PC Card, в который можно вставить плату расширения памяти или графического акселератора. Кроме того, стоимость беспроводной платы интерфейса сети на основе технологии мини-PCI, как правило, ниже. Однако эти платы тоже имеют недостатки. Для их замены, как правило, приходится разбирать ноутбук, из-за чего можно лишиться гарантии производителя. Применение платы типа мини-PCI может также привести к снижению производительности, поскольку часть обработки (если не всю обработку) они возлагают на компьютер. Несмотря на эти недостатки, платы типа мини-PCI завоевали прочные позиции в мире беспроводных ноутбуков.

Compact Flash.

Впервые технология Compact Flash (CF) была предложена корпорацией SanDisk в 1994 г., но беспроводные сетевые интерфейсные платы форм-фактора CF до недавнего времени не производились. Плата CF небольшого размера, весит 15 г. (половину унции) и вдвое тоньше PC Card. Ее объем вчетверо меньше, чем у радиоплаты типа PC Card. Отличается низкой потребляемой мощностью, благодаря чему батареи питания служат значительно дольше, чем при использовании устройств с PC Card. Некоторые PDA поставляются со встроенными интерфейсами CF, т.е. становятся беспроводными, сохраняя при этом малые размеры и массу. Если в компьютере нет разъема под плату CF, то через адаптер ее можно вставить в стандартный разъем, предназначенный для PC Card. У радиоплат типа CF определенно есть будущее, особенно применительно к компактным компьютерным устройствам.

Помимо внутренних плат интерфейса сети выпускается большое количество внешних сетевых интерфейсов, подключаемых к компьютерному устройству через параллельный, последовательный или USB-порт. Они могут быть полезны для стационарных компьютеров, но существенно затрудняют мобильность для большинства беспроводных приложений.

В состав беспроводной платы интерфейса сети должна входить антенна, преобразующая электрические сигналы в радиоволны или оптическое излучение для передачи их через воздушную среду. Конструкции антенн различны: они могут быть внешними, внутренними, постоянными и съемными. Например, антенна для PC Card обычно прикрепляется к краю платы и выступает за пределы ноутбука.

Платы типа мини-PCI снабжаются антеннами, которые располагаются по внешнему краю монитора ноутбука. Некоторые платы интерфейса сети имеют постоянные антенны с определенной диаграммой направленности. Другие позволяют заменять антенну, благодаря чему можно выбрать такую, которая наилучшим образом удовлетворяет условиям применения.

Заключение

В этой бакалаврской работе был проведен анализ состава и характеристик оборудования используемого при построении сетей

Эта работа повлияет для дальнейшего развития ЛВС в целом.

Современная стадия развития ЛВС характеризуется почти повсеместным переходом от отдельных, как правило, уже существующих, сетей, к сетям, которые охватывают все предприятие (фирму, компанию) и объединяют разнородные вычислительные ресурсы в единой среде. Такие сети называются корпоративными.

Важнейшей характеристикой ЛВС является скорость передачи информации. В идеале при посылке и получении данных через сеть время отклика должно быть таким же как если бы они были получены от ПК пользователя, а не из некоторого места вне сети. Это требует скорости передачи данных от 1 до 10 Мбит/с и более.

На фоне возрастающей мощности ПК бурными темпами развиваются и сетевые технологии. Обычно развитие сетевых технологий и аппаратной части компьютеров традиционно рассматривается по отдельности, однако эти два процесса оказывают сильное влияние друг на друга. С одной стороны, увеличение мощности компьютерного парка в корне меняет контент приложений, что приводит к росту объемов информации, передаваемой по сетям. Быстрый рост IP-трафика и конвергенция сложных приложений для работы с голосом, данными и мультимедиа требуют постоянного наращивания пропускной способности сетей. При этом основой экономичных и высокопроизводительных сетевых решений остается технология Ethernet. С другой стороны, сетевые технологии не могут развиваться будучи не привязанными к возможностям компьютерного оборудования. Вот простой пример: для того чтобы реализовать потенциальные возможности гигабитного Ethernet, потребуется процессор Intel Pentium 4 с тактовой частотой не менее 2 ГГц. В противном случае компьютер или сервер будет просто не в состоянии переварить столь высокий трафик.

Влияние сетевых и компьютерных технологий друг на друга постепенно приводит к тому, что персональные компьютеры перестают быть только персональными, а начавшийся процесс конвергенции вычислительных и коммуникационных устройств мало-помалу избавляет персональный компьютер и от «компьютерности», то есть коммуникационные устройства наделяются вычислительными возможностями, что сближает их с компьютерами, а последние, в свою очередь, приобретают коммуникационные возможности. В результате такого сближения компьютеров и коммуникационных устройств постепенно начинает формироваться класс устройств следующего поколения, которые уже перерастут роль персональных компьютеров.

Впрочем, процесс конвергенции вычислительных и коммуникационных устройств еще только набирает обороты, и судить о его последствиях пока еще рано. Если же говорить о дне сегодняшнем, то стоит отметить, что после продолжительного застоя в развитии технологии для локальных сетей, который характеризовался господством FastEthernet, наблюдается процесс перехода не только на более высокоскоростные стандарты, но и на принципиально новые технологии сетевого взаимодействия.

Как вывод всей работы можно сказать, что локальная сеть - это не просто механическая сумма персональных компьютеров, она значительно расширяет возможности пользователей. Компьютерные сети на качественно новом уровне позволяют обеспечить основные характеристики:

- максимальную функциональность, т.е. пригодность для самых разных видов операций,

- интегрированность, заключающуюся в сосредоточении всей информации в едином центре,

- оперативность информации и управления, определяемые возможностью круглосуточной работы в реальном масштабе времени,

- функциональную гибкость, т.е. возможность быстрого изменения параметров системы,

- развитую инфраструктуру, т.е. оперативный сбор, обработку и представление в единый центр всей информации со всех подразделений,

- минимизированные риски посредством комплексного обеспечения безопасности информации, которая подвергается воздействию случайных и преднамеренных угроз.

Последний пункт очень важен, поскольку в сети могут содержаться данные, которые могут быть использованы в ходе конкурентной борьбы, но, в целом, если безопасность находится на должном уровне, локальные сети становятся просто необходимыми в современных условиях экономики и управления.

На основе проведенного исследования предложены следующие рекомендации:

- использовать наиболее современное и актуальное оборудование

- при построении сети обеспечить максимальную надежность и безопасность

- по возможности использовать кабели наиболее удобные и практичные при монтаже

- использование радиоканала, если нет возможности проложить кабель

Список использованных источников

1 Алиев Т.И. Сети ЭВМ и телекоммуникации - СПб.: СПбГУ ИТМО, 2011., 400 с.

2 Борисенко А.А Локальная сеть. Просто как дважды два. - М.: Издательство Эксмо, 2008., 152 с.

3 Бройдо В.Л., Ильина О.П., Вычислительные системы, сети и телекоммуникации - СПб.: Питер, 2008., 765 с.

4 Брейман А.Д. Сети ЭВМ и телекоммуникации. Глобальные сети - М.: МГУПИ, 2008., 117 с.

5 Бейли Д., Райт Э. Волоконная оптика: теория и практика - М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2008., 320 с.

6 Ватаманюк А.И. Создание, обслуживание и администрирование сетей на 100% - Спб.: Питер, 2010., 232 с.

7 Васильев Ю.В. Самоучитель создания локальной сети - М.: Триумф, 2008., 160 с.

8 Василенко, В. Тестер кабельных линий ЛВС - М.: Радиомир. Ваш компьютер - М.: Эксмо, 2008., 458 с.

9 Гепко И.А., Олейник В.Ф., Чайка Ю.Д., Бондаренко А.В. Современные беспроводные сети: состояние и перспективы развития. - К.: EKMO, 2009., 672 с.

10 Гейер, Джим. Беспроводные сети. Первый шаг: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2008., 192 с.

11 Глушаков С.В., Хачиров Т.С. Настраиваем сеть своими руками - М.: АСТ, 2008., 96 с.

12 Жуков, И.А. Основы сетевых технологий: учебное пособие для студентов - Москва: Додэка-XXI; Киев: МК-Пресс, 2008., 432 с.

13 Кузин А.В. Компьютерные сети 3-е издание - М.: Форум-Инфра-М, 2011., 192 с.

14 Леонов В. Компьютерная сеть своими руками - М.: Эксмо, 2010., 240 с.

15 Максимов Н.В., Попов И.И Компьютерные сети: учебное пособие для студентов - М.: ФОРУМ, 2008., 447 с.

16 Новиков Ю.В. Основы организации локальных сетей - М.: Интернет Университет Информационных Технологий, 2009., 360 с.

17 Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 4-е изд. - СПб.: Питер, 2010., 943 с.

18 Олифер В.Г, Олифер Н.А. Сетевые операционные системы/ В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. - СПб.: Питер, 2010., 544 с.

19 Поляк-Брагинский А.В. Локальная сеть. Самое необходимое - СПб.: БХВ-Петербург, 2009., 576 с.

20 Поляк-Брагинский А.В. Локальная сеть дома и в офисе. Народные советы. СПб.: БХВ-Петербург, 2008., 438 с.

21 Семенов А.Б. Проектирование и расчет структурированных кабельных систем и их компонентов - М.: Компания АйТи, 2010., 416 с.

22 Степанов А.Н. Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей - СПб.: Питер, 2008., 509 с.

23 Строганов М.П., Щербаков М.А., Информационные сети и телекоммуникации - М.: Высшая школа. 2008., 151 с.

24 Скляров О.К. Волоконно-оптические сети и системы связи - М.: Лань, 2010., 272 с.

25 Таненбаум Э. Компьютерные сети - СПб.: Питер, 2008., 992 с.

26 Трулав Дж. Сети. Технологии, прокладка, обслуживание. М.: НТ-Пресс, 2009., 551 с.

27 Фейбел В. Энциклопедия современных сетевых технологий - Киев: КомИздат, 2008., 687 с.

28 Джо Хабракен Как работать с маршрутизаторами - М.: Издательство «Специалист» 2010., 320 с.

29 Чекмарев Ю.В. Локальные Вычислительные сети - М.: ДМК Пресс, 2009., 200 с.

30 Щербаков В.Б., Ермаков С.А. Безопасность беспроводных сетей. Стандарт IEEE 802.11 - М.: РадиоСофт, 2010., 255 с.

31 limonwifi.com - электронный ресурс

32 wikipedia.org - электронный ресурс

Размещено на Allbest.ru