Сетевым оборудованием называется оборудование, которое используется для создания и обеспечения правильной работы сети в зависимости от требований к ней. Сетевое оборудование бывает двух типов: пассивное и активное.

Пассивным оборудованием называется оборудование, работающее только с электрическими сигналами, не использующее при этом информацию из передаваемых данных.

Активным оборудованием называется оборудование, которое читает информацию из данных (например, МАС-адреса или типы протоколов передачи) и в зависимости от неё определяет свои дальнейшие действия.

Рассмотрим подробнее различные виды активного и пассивного оборудования.

К пассивному оборудованию относятся:

· коммутационная панель (punch-down panel) – предназначена для соединения оборудования, размещенного в монтажных шкафах, и (или) серверов с кабелями от рабочих станций;

· повторитель (repeaters) – устройство, которое используется для усиления сигнала и увеличения расстояния передачи. Повторители имеют два порта: на один подаётся ослабленный сигнал, где он усиливается и передается на второй порт;

· концентратор (HUB, хаб) – многопортовый повторитель. Каждый сигнал, полученный с рабочей станции, усиливается и транслируется во все остальные порты. К хабу можно подключить несколько розеток типа RG-45 для кабелей «витая пара». Концентраторы бывают двух типов – линейные (chassis) и каскадные (stackable).

К активному оборудованию относятся:

· мост;

· переключатель;

· коммутатор;

· маршрутизатор;

· таблица маршрутизации.

Мост (bridge) – объединяет в себе повторитель и анализатор кадров сетевых данных. Мост извлекает информацию из заголовка кадра, анализирует МАС-адреса источника и получателя каждого кадра и определяет размещение всех сетевых устройств (с какой стороны моста они находятся). Кроме того, мост создает таблицу МАС-адресов для каждого порта. Таблица служит для управления трафиком сети.

Переключатель (swiches) – устройство, которое объединяет в себе концентратор и мосты. Переключатель выглядит как обычный концентратор. Но помимо усиления сигнала, он работает так, как если бы на каждом порте был бы установлен мост. При этом переключатель не транслирует данные во все порты, а по таблице МАС-адресов направляет их только в один нужный порт. Преимущество switche-a перед простым концентратором в увеличении пропускной способности.

Коммутатор хранит в памяти таблицу коммутации, 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 (фреймы) 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, этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя не ассоциирован с каким-либо портом коммутатора, то кадр будет отправлен на все порты. Со временем коммутатор строит полную таблицу для всех своих портов, и в результате трафик локализуется.

Маршрутизатор (router) – является многопортовым устройством, пересылающим кадр на основе его протокола и сетевого адреса. Маршрутизатор позволяет организовывать в сети избыточные связи, образующие петли. Он справляется с этой задачей за счет того, что принимает решение о передаче пакетов на основании более полной информации о графе связей в сети. Маршрутизатор имеет в своем распоряжении базу топологической информации, которая говорит ему, например, о том, между какими подсетями общей сети имеются связи и в каком состоянии (работоспособном или нет) они находятся. Имея такую карту сети, маршрутизатор может выбрать один из нескольких возможных маршрутов доставки пакета адресату. 

Маршрутизаторы позволяют объединять сети с различными принципами организации в единую сеть, которая в этом случае часто называется интерсеть (internet). Название интерсеть подчеркивает ту особенность, что образованное с помощью маршрутизаторов объединение компьютеров представляет собой совокупность нескольких сетей, сохраняющих большую степень автономности, чем несколько логических сегментов одной сети. В каждой из сетей, образующих интерсеть, сохраняются присущие им принципы адресации узлов и протоколы обмена информацией. Поэтому маршрутизаторы могут объединять не только локальные сети с различной технологией, но и локальные сети с глобальными сетями.

Таблица маршрутизации – это электронная таблица (файл), или база данных, хранящаяся на маршрутизаторе или сетевом компьютере, описывающая соответствие между адресами назначения и интерфейсами, через которые следует отправить пакет данных до следующего маршрутизатора. Является простейшей формой правил маршрутизации.

Сетевые адаптеры – это сетевое оборудование, обеспечивающее функционирование сети на физическом и канальном уровнях.

Сетевой адаптер (рис. 8.6) относится к периферийному устройству компьютера, непосредственно взаимодействующему со средой передачи данных, которая прямо или через другое коммуникационное оборудование связывает его с другими компьютерами. Это устройство решает задачи надежного обмена двоичными данными, представленными соответствующими электромагнитными сигналами, по внешним линиям связи.

Рис. 8.6. Вид адаптера

Сетевой адаптер вставляется в гнездо материнской платы. Карты сетевых адаптеров устанавливаются на каждой рабочей станции и на файловом сервере. Рабочая станция отправляет запрос к файловому серверу и получает ответ через сетевой адаптер, когда файловый сервер готов.

Сетевые адаптеры вместе с сетевым программным обеспечением способны распознавать и обрабатывать ошибки, которые могут возникнуть из-за электрических помех, коллизий или плохой работы оборудования.

Сетевые адаптеры последних типов поддерживают технологию Plug and Play (вставляй и работай). Если сетевую карту установить в компьютер, то при первой загрузке система определит тип адаптера и запросит для него драйверы.

Сетевые адаптеры различаются по типу и разрядности используемой в компьютере внутренней шины данных – ISA, EISA, PCI, MCA.

Сетевые адаптеры различаются также по типу принятой в сети сетевой технологии – Ethernet, Token Ring, FDDI и т.п. Как правило, конкретная модель сетевого адаптера работает по определенной сетевой технологии (например, Ethernet). В связи с тем, что для каждой технологии сейчас имеется возможность использования различных сред передачи данных (тот же Ethernet поддерживает коаксиальный кабель, неэкранированную витую пару и оптоволоконный кабель), сетевой адаптер может поддерживать как одну, так и одновременно несколько сред. В случае, когда сетевой адаптер поддерживает только одну среду передачи данных, а необходимо использовать другую, применяются трансиверы и конверторы.

Различные типы сетевых адаптеров отличаются не только методами доступа к среде и протоколами, но еще и следующими параметрами:

· скоростью передачи;

· объемом буфера для пакета;

· типом шины;

· быстродействием шины;

· совместимостью с различными микропроцессорами;

· использованием прямого доступа к памяти (DMA);

· адресацией портов ввода/вывода и запросов прерывания;

· конструкцией разъема.