63

237
-1

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
237
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

63

  1. 1. Лекция №20. Аппаратные средства ЛВС.План лекции:1. Основные аппаратные компоненты сети Ethernet.2. Сетевой концентратор (хаб).3. Сетевой коммутатор (свитч).4. Маршрутизатор.5. Сетевой мост.6. Повторитель.7. Сетевая карта.8. Сетевой трансивер.9. Беспроводная точка доступа.10.Аппаратное обеспечение использующиеся для развертывания сети Ethernet, не зависят оттипа физической среды. В перечень компонентов аппаратного обеспечения, которое можетиспользоваться в сети Ethernet, входят следующие компоненты:Сетевые адаптеры;Концентраторы-повторители;Не повторяющие концентраторы;Мосты;Маршрутизаторы и д.р.Сетевые устройства и их функцииУстройства ГрафическоеизображениеФото ФункцииМаршрутизатор(Router)Вычисляет путь по адресуместа назначения.Коммутирует потокиданных, осуществляетфильтрацию данных.Объединяет локальные сети,обеспечивает доступ кглобальным сетям.Коммутатор(Switch)Коммутатор – разбиваетлокальную сеть на сегментыи управляет потокамиданных между сегментами.Мост(Bridge)Мост соединяет, какправило, два сетевыхсегмента. Условно говоря,мост – это двухпортовыйкоммутатор.Концентратор(Hub)Концентратор получаетсигнал, усиливает его ирассылает по всем своимпортам.
  2. 2. Повторитель(Repeater)Усилитель сигнала. Прощеговоря, – двух портовыйконцентратор.Сетевойадаптер(NIC-NetworkInterface Adapter)Устройство дляподключения компьютера ксети.Трансивер Устройство дляпреобразования сигнала изодной физической среды вдругую. Например, изсветовых сигналов вэлектрические.Модем Устройства, преобразующиецифровой сигнал ваналоговый сигналтелефонной линии иобратно.Сетевой концентраторСетевой концентратор или Хаб (жарг. от англ. hub — центр деятельности) — сетевоеустройство, предназначенное для объединения нескольких устройств Ethernet в общий сегментсети. Устройства подключаются при помощи витой пары, коаксиальногокабеля или оптоволокна. Термин концентратор (хаб) применим также к другимтехнологиям передачи данных: USB, FireWire и пр.В настоящее время К. почти не выпускаются — им на смену пришли сетевыекоммутаторы (свитчи), выделяющие каждое подключенное устройство в отдельный сегмент.Сетевые коммутаторы ошибочно называют «интеллектуальными концентраторами».Принцип работыКонцентратор работает на физическом уровне сетевой модели OSI, повторяетприходящий на один порт сигнал на все активные порты. В случае поступления сигнала на два иболее порта одновременно возникает коллизия, и передаваемые кадры данных теряются.Таким образом, все подключенные к концентратору устройства находятся в одном доменеколлизий. Концентраторы всегда работают в режиме полудуплекса, все подключенныеустройства Ethernet разделяют между собой предоставляемую полосу доступа.Многие модели концентраторов имеют простейшую защиту от излишнего количестваколлизий, возникающих по причине одного из подключенных устройств. В этом случае онимогут изолировать порт от общей среды передачи. По этой причине, сетевые сегменты,основанные на витой паре, гораздо стабильнее в работе сегментов на коаксиальном кабеле,поскольку в первом случае каждое устройство может быть изолировано концентратором отобщей среды, а во втором случае несколько устройств подключаются при помощи одногосегмента кабеля, и, в случае большого количества коллизий, концентратор может изолироватьлишь весь сегмент.В последнее время концентраторы используются достаточно редко, вместо них получилираспространение коммутаторы — устройства, работающие на канальном уровне модели OSI иповышающие производительность сети путём логического выделения каждого подключенногоустройства в отдельный сегмент, домен коллизии.
  3. 3. Характеристики сетевых концентраторов Количество портов — разъёмов для подключения сетевых линий, обычновыпускаются концентраторы с 4, 5, 6, 8, 16, 24 и 48 портами (наиболее популярны с 4, 8 и16). Концентраторы с большим количеством портов значительно дороже. Однакоконцентраторы можно соединять каскадно друг к другу, наращивая количество портовсегмента сети. В некоторых для этого предусмотрены специальные порты. Скорость передачи данных — измеряется в Мбит/с, выпускаются концентраторысо скоростью 10, 100 и 1000. Кроме того, в основном распространены концентраторы свозможностью изменения скорости, обозначаются как 10/100/1000 Мбит/с. Скорость можетпереключаться как автоматически, так и с помощью перемычек или переключателей.Обычно, если хотя бы одно устройство присоединено к концентратору на скорости нижнегодиапазона, он будет передавать данные на все порты с этой скоростью. Тип сетевого носителя — обычно это витая пара или оптоволокно, но существуютконцентраторы и для других носителей, а также смешанные, например для витой парыи коаксиального кабеля.Сетевой коммутаторСетевой коммутатор или свитч (жарг. от англ. switch — переключатель) — устройство,предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределаходного сегмента. В отличие от концентратора, который распространяеттрафик от одногоподключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные тольконепосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети,избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные,которые им не предназначались.Коммутатор работает на канальном уровне модели OSI, и потому в общем случае можеттолько объединять узлы одной сети поих MAC-адресам. Для соединения нескольких сетей наоснове сетевого уровня служат маршрутизаторы.Принцип работы коммутатораКоммутатор хранит в памяти таблицу, в которой указывается соответствие MAC-адресаузла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает врежиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на всеостальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует кадры и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу. Впоследствии, если на один из портовкоммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть втаблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адресхоста-получателя ещё не известен, то кадр будет продублирован на все интерфейсы. Современем коммутатор строит полную таблицу для всех своих портов, и в результате трафиклокализуется.Режимы коммутацииСуществует три способа коммутации. Каждый из них — это комбинация таких параметров,как время ожидания и надёжность передачи.1. С промежуточным хранением (StoreandForward). Коммутатор читает всюинформацию во фрейме, проверяет его на отсутствие ошибок, выбирает порткоммутации и после этого посылает в него фрейм.2. Сквозной (cut-through). Коммутатор считывает во фрейме только адресназначения и после выполняет коммутацию. Этот режим уменьшает задержки припередаче, но в нём нет метода обнаружения ошибок.3. Бесфрагментный (fragment-free) или гибридный. Этот режим являетсямодификацией сквозного режима. Передача осуществляется после фильтрациифрагментов коллизий (фреймы размером 64 байта обрабатываются по технологииstore-and-forward, остальные по технологии cut-through).
  4. 4. Возможности и разновидности коммутаторовКоммутаторы подразделяются на управляемые и неуправляемые (наиболее простые).Более сложные коммутаторы позволяют управлять коммутацией на канальном (втором) исетевом (третьем) уровне модели OSI. Обычно их именуют соответственно, например Layer 2Switch или просто, сокращенно L2. Управление коммутатором может осуществлятьсяпосредством протокола Web-интерфейса, SNMP, RMON (протокол, разработанный Cisco) и т. п.Многие управляемые коммутаторы позволяют выполнять дополнительныефункции: VLAN, QoS, агрегирование, зеркалирование. Сложные коммутаторы можнообъединять в одно логическое устройство — стек, с целью увеличения числа портов (например,можно объединить 4 коммутатора с 24 портами и получить логический коммутатор с 96портами).Маршрутизаторили роутер, рутер (от англ. router ), — сетевое устройство, на основанииинформации о топологии сети и определённых правил принимающее решения о пересылкепакетов сетевого уровня (уровень 3 модели OSI) между различными сегментами сети.Работает на более высоком уровне, нежели коммутатор и сетевой мост.Принцип работыОбычно маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в пакетах данных, иопределяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Если втаблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается.Существуют и другие способы определения маршрута пересылки пакетов, когда,например, используется адрес отправителя, используемые протоколы верхних уровней идругая информация, содержащаяся в заголовках пакетов сетевого уровня. Нередкомаршрутизаторы могут осуществлять трансляцию адресов отправителя и получателя,фильтрацию транзитного потока данных на основе определённых правил с целью ограничениядоступа, шифрование/дешифрование передаваемых данных и т. д.Таблица маршрутизацииТаблица маршрутизации содержит информацию, на основе которой маршрутизаторпринимает решение о дальнейшей пересылке пакетов. Таблица состоит из некоторого числазаписей — маршрутов, в каждой из которых содержится адрес сети получателя, адресследующего узла, которому следует передавать пакеты и некоторый вес записи — метрика.Метрики записей в таблице играют роль в вычислении кратчайших маршрутов к различнымполучателям. В зависимости от модели маршрутизатора и используемых протоколовмаршрутизации, в таблице может содержаться некоторая дополнительная служебнаяинформация. Например:192.168.64.0/16 [110/49] via 192.168.1.2, 00:34:34, FastEthernet0/0.1где 192.168.64.0/16 — сеть назначения,110/- административное расстояние/49 — метрика маршрута,192.168.1.2 — адрес следующего маршрутизатора, которому следуетпередавать пакеты для сети 192.168.64.0/16,00:34:34 — время, в течение которого был известен этот маршрут,FastEthernet0/0.1 — интерфейс маршрутизатора, через который можнодостичь «соседа» 192.168.1.2.Таблица маршрутизации может составляться двумя способами: статическая маршрутизация — когда записи в таблице вводятся и изменяютсявручную. Такой способ требует вмешательства администратора каждый раз, когда
  5. 5. происходят изменения в топологии сети. С другой стороны, он является наиболеестабильным и требующим минимума аппаратных ресурсов маршрутизатора дляобслуживания таблицы. динамическая маршрутизация — когда записи в таблице обновляютсяавтоматически при помощи одного или нескольких протоколов маршрутизации —RIP, OSPF, EIGRP, IS-IS, BGP, и др. Кроме того, маршрутизатор строит таблицу оптимальныхпутей к сетям назначения на основе различных критериев — количества промежуточныхузлов, пропускной способности каналов, задержки передачи данных и т. п. Критериивычисления оптимальных маршрутов чаще всего зависят от протокола маршрутизации, атакже задаются конфигурацией маршрутизатора. Такой способ построения таблицыпозволяет автоматически держать таблицу маршрутизации в актуальном состоянии ивычислять оптимальные маршруты на основе текущей топологии сети. Однакодинамическая маршрутизация оказывает дополнительную нагрузку на устройства, авысокая нестабильность сети может приводить к ситуациям, когда маршрутизаторы неуспевают синхронизировать свои таблицы, что приводит к противоречивым сведениям отопологии сети в различных её частях и потере передаваемых данных.Зачастую для построения таблиц маршрутизации используют теорию графов.ПрименениеМаршрутизаторы помогают уменьшить загрузку сети, благодаря её разделениюна домены коллизий и широковещательные домены, а также благодаря фильтрации пакетов. Восновном их применяют для объединения сетей разных типов, зачастую несовместимых поархитектуре и протоколам, например для объединения локальных сетей Ethernet и WAN-соединений, использующих протоколы xDSL, PPP, ATM, Framerelay и т. д. Нередкомаршрутизатор используется для обеспечения доступа из локальной сети в глобальнуюсеть Интернет, осуществляя функции трансляции адресов и межсетевого экрана.В качестве маршрутизатора может выступать как специализированное (аппаратное)устройство (характерный представитель Juniper), так и обычныйкомпьютер, выполняющийфункции маршрутизатора. Существует несколько пакетов программного обеспечения (вбольшинстве случаев на основе ядраLinux) с помощью которого можно превратить ПК ввысокопроизводительный и многофункциональный маршрутизатор, например GNU Zebra.Сетевой мостМост, сетевой мост, бридж (жарг., калька с англ. bridge) — сетевое оборудование дляобъединения сегментов локальной сети. Сетевой мост работает на канальном уровне моделиOSI, обеспечивая ограничение домена коллизий (в случае сети Ethernet). Формальное описаниесетевого моста приведено в стандарте IEEE 802.1DРазличия между коммутаторами и мостамиВ общем случае коммутатор (свитч) и мост аналогичны по функциональности; разницазаключается во внутреннем устройстве: мосты обрабатывают трафик, используя центральныйпроцессор, коммутатор же использует коммутационную матрицу (аппаратную схему длякоммутации пакетов). В настоящее время мосты практически не используются (так как дляработы требуют производительный процессор), за исключением ситуаций, когда связываютсясегменты сети с разной организацией первого уровня, например, между xDSL соединениями,оптикой, Ethernet’ом. В случае SOHO-оборудования, режим прозрачной коммутации частоназывают «мостовым режимом» (bridging).Функциональные возможностиМост обеспечивает: ограничение домена коллизий задержку фреймов, адресованных узлу в сегменте отправителя ограничение перехода из домена в домен ошибочных фреймов: карликов (фреймов меньшей длины, чем допускается по стандарту (64 байта))
  6. 6.  фреймов с ошибками в CRC фреймов с признаком «коллизия» затянувшихся фреймов (размером больше, чем разрешено стандартом)Дополнительная функциональность Обнаружение (и подавление) петель (широковещательный шторм) поддержку протокола Spanningtree (остовное дерево) для разрыва петель иобеспечения резервирования каналов.Программная реализацияРежим бриджинга присутствует в некоторых видах высокоуровневого сетевогооборудования и операционных систем, где используется для «логического объединения»нескольких портов в единое целое (с точки зрения вышестоящих протоколов), превращаяуказанные порты в виртуальный коммутатор. В Windows XP/2003 этот режим называется«подключения типа мост». В операционной системе Linux при объединении интерфейсов вмост создаётся новый интерфейс brN (N — порядковый номер, начиная с нуля — br0), при этомисходные интерфейсы находятся в состоянии down (с точки зрения ОС). Для создания мостовиспользуется пакет bridge-utils, входящий в большинство дистрибутивов Linux[1].ПовторительПовторитель (жарг. — ; англ. repeater) — сетевое оборудование.Предназначен для увеличения расстояния сетевого соединения путём повторенияэлектрического сигнала «один в один». Бывают однопортовые повторители и многопортовые. Втерминах модели OSI работает на физическом уровне. Одной из первых задач, которая стоитперед любой технологией транспортировки данных, является возможность их передачи намаксимально большое расстояние.Физическая среда накладывает на этот процесс своё ограничение - рано или поздномощность сигнала падает, и приём становится невозможным. При этом не имеет значенияабсолютное значение амплитуды - для распознавания важно соотношение сигнал/шум.Привычное для аналоговых систем усиление не годится для высокочастотных цифровыхсигналов. Разумеется, при его использовании какой-то небольшой эффект может бытьдостигнут, но с увеличением расстояния искажения быстро нарушат целостность данных.Проблема не нова, и в таких ситуациях применяют не усиление, а повторение сигнала.При этом устройство на входе должно принимать сигнал, далее распознавать егопервоначальный вид, и генерировать на выходе его точную копию. Такая схема в теории можетпередавать данные на сколь угодно большие расстояния (если не учитывать особенностиразделения физической среды в Ethernet).Первоначально в Ethernet использовался коаксиальный кабель с топологией "шина", инужно было соединять между собой всего несколько протяжённых сегментов. Для этогообычно использовались повторители (repeater), имевшие два порта. Несколько позжепоявились многопортовые устройства, называемые концентраторами (concentrator). Ихфизический смысл был точно такой же, но восстановленный сигнал транслировался на всеактивные порты, кроме того, с которого пришёл сигнал.С появлением протокола 10baseT (витой пары) для избежания терминологическойпутаницы многопортовые повторители для витой пары стали называтьсясетевымиконцентраторами (хабами), а коаксиальные - повторителями (репитерами), по крайней мере, врусскоязычной литературе. Эти названия хорошо прижились, и используются в настоящеевремя очень широко.Сетевая платаСетевая плата, также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet-адаптер, NIC(англ. networkinterfacecontroller) — периферийное устройство,позволяющее компьютерувзаимодействовать с другими устройствами сети.
  7. 7. ТипыПо конструктивной реализации сетевые платы делятся на: внутренние — отдельные платы, вставляющиеся в PCI, ISA или PCI-E слот; внешние, подключающиеся через USB или PCMCIA интерфейс, преимущественноиспользовавшиеся в ноутбуках; встроенные в материнскую плату.На 10-мегабитных сетевых платах для подключения к локальной сети используются 3 типаразъёмов: 8P8C для витой пары; BNC-коннектор для тонкого коаксиального кабеля; 15-контактный разъём трансивера для толстого коаксиального кабеля.Эти разъёмы могут присутствовать в разных комбинациях, иногда даже все три сразу, но влюбой данный момент работает только один из них.На 100-мегабитных платах устанавливают только разъём для витой пары (8P8C, ошибочноназываемый RJ-45).Рядом с разъёмом для витой пары устанавливают один или несколькоинформационных светодиодов, сообщающих о наличии подключения и передаче информации.Одной из первых массовых сетевых карт стала серия NE1000/NE2000 фирмы Novell, атакже не мало в конце 80-х было советских клонов сетевых карт с разъемом BNC которыевыпускались с различными советскими компьютерами и отдельно.Параметры сетевого адаптераПри конфигурировании карты сетевого адаптера могут быть доступны следующиепараметры: номер линии запроса на аппаратное прерывание IRQ номер канала прямого доступа к памяти DMA (если поддерживается) базовый адрес ввода/вывода базовый адрес памяти ОЗУ (если используется) поддержка стандартов автосогласования дуплекса/полудуплекса, скорости поддержка теггрированных пакетов VLAN (802.1q) с возможностью фильтрациипакетов заданного VLAN ID параметры WOL (Wake-on-LAN)В зависимости от мощности и сложности сетевой карты она может реализовыватьвычислительные функции (преимущественно подсчёт и генерациюконтрольных сумм кадров)аппаратно либо программно (драйвером сетевой карты с использованием центральногопроцессора).Серверные сетевые карты могут поставляться с двумя (и более) сетевыми разъёмами.Некоторые сетевые карты (встроенные в материнскую плату) также обеспечиваютфункции межсетевого экрана (например, nforce).Функции и характеристики сетевых адаптеровСетевой адаптер (NetworkInterfaceCard, NIC) вместе со своим драйвером реализуетвторой, канальный уровень модели открытых систем в конечном узле сети — компьютере.Более точно, в сетевой операционной системе пара адаптер и драйвер выполняет толькофункции физического и МАС-уровней, в то время как LLC-уровень обычно реализуется модулемоперационной системы, единым для всех драйверов и сетевых адаптеров. Собственно так онои должно быть в соответствии с моделью стека протоколов IEEE 802. Например, в ОС WindowsNT уровень LLC реализуется в модуле NDIS, общем для всех драйверов сетевых адаптеров,независимо от того, какую технологию поддерживает драйвер.Сетевой адаптер совместно с драйвером выполняют две операции: передачу и приемкадра. Передача кадра из компьютера в кабель состоит из перечисленных ниже этапов(некоторые могут отсутствовать, в зависимости от принятых методов кодирования):
  8. 8.  Прием кадра данных LLC через межуровневый интерфейс вместе с адреснойинформацией МАС-уровня. Обычно взаимодействие между протоколами внутрикомпьютера происходит через буферы, расположенные в оперативной памяти. Данные дляпередачи в сеть помещаются в эти буферы протоколами верхних уровней, которыеизвлекают их из дисковой памяти либо из файлового кэша с помощью подсистемыввода/вывода операционной системы. Оформление кадра данных МАС-уровня, в который инкапсулируется кадр LLC (сотброшенными флагами 01111110). Заполнение адресов назначения и источника,вычисление контрольной суммы. Формирование символов кодов при использовании избыточных кодов типа4В/5В. Скрэмблирование кодов для получения более равномерного спектра сигналов. Этотэтап используется не во всех протоколах — например, технология Ethernet 10 Мбит/собходится без него. Выдача сигналов в кабель в соответствии с принятым линейным кодом —манчестерским, NRZ1. MLT-3 и т. п.Прием кадра из кабеля в компьютер включает следующие действия: Прием из кабеля сигналов, кодирующих битовый поток. Выделение сигналов на фоне шума. Эту операцию могут выполнять различныеспециализированные микросхемы или сигнальные процессоры DSP. В результате вприемнике адаптера образуется некоторая битовая последовательность, с большойстепенью вероятности совпадающая с той, которая была послана передатчиком. Если данные перед отправкой в кабель подвергались скрэмблированию, то онипропускаются через дескрэмблер, после чего в адаптере восстанавливаются символы кода,посланные передатчиком. Проверка контрольной суммы кадра. Если она неверна, то кадр отбрасывается, ачерез межуровневый интерфейс наверх, протоколу LLC передается соответствующий кодошибки. Если контрольная сумма верна, то из МАС-кадра извлекается кадр LLC и передаетсячерез межуровневый интерфейс наверх, протоколу LLC. Кадр LLC помещается в буфероперативной памяти.Распределение обязанностей между сетевым адаптером и его драйвером стандартами неопределяется, поэтому каждый производитель решает этот вопрос самостоятельно. Обычносетевые адаптеры делятся на адаптеры для клиентских компьютеров и адаптеры для серверов.В адаптерах для клиентских компьютеров значительная часть работы перекладывается надрайвер, тем самым адаптер оказывается проще и дешевле. Недостатком такого подходаявляется высокая степень загрузки центрального процессора компьютера рутинными работамипо передаче кадров из оперативной памяти компьютера в сеть. Центральный процессорвынужден заниматься этой работой вместо выполнения прикладных задач пользователя.Поэтому адаптеры, предназначенные для серверов, обычно снабжаются собственнымипроцессорами, которые самостоятельно выполняют большую часть работы по передаче кадровиз оперативной памяти в сеть и в обратном направлении. Примером такого адаптера можетслужить сетевой адаптер SMS EtherPower со встроенным процессором Intel i960.В зависимости от того, какой протокол реализует адаптер, адаптеры делятся на Ethernet-адаптеры, TokenRing-адаптеры, FDDI-адаптеры и т. д. Так как протокол FastEthernet позволяетза счет процедуры автопереговоров автоматически выбрать скорость работы сетевого адаптерав зависимости от возможностей концентратора, то многие адаптеры Ethernet сегодняподдерживают две скорости работы и имеют в своем названии приставку 10/100. Это свойствонекоторые производители называют авточувствительностью.Сетевой адаптер перед установкой в компьютер необходимо конфигурировать. Приконфигурировании адаптера обычно задаются номер прерывания IRQ, используемогоадаптером, номер канала прямого доступа к памяти DMA (если адаптер поддерживает режимDMA) и базовый адрес портов ввода/вывода.
  9. 9. Если сетевой адаптер, аппаратура компьютера и операционная система поддерживаютстандарт Plug-and-Play, то конфигурирование адаптера и его драйвера осуществляетсяавтоматически. В противном случае нужно сначала сконфигурировать сетевой адаптер, а затемповторить параметры его конфигурации для драйвера. В общем случае, детали процедурыконфигурирования сетевого адаптера и его драйвера помногом зависят от производителяадаптера, а также от возможностей шины, для которой разработан адаптер.Классификация сетевых адаптеровВ качестве примера классификации адаптеров используем подход фирмы 3Com,имеющей репутацию лидера в области адаптеров Ethernet. Фирма 3Com считает, что сетевыеадаптеры Ethernet прошли в своем развитии три поколения.Адаптеры первого поколения были выполнены на дискретных логических микросхемах, врезультате чего обладали низкой надежностью. Они имели буферную память только на одинкадр, что приводило к низкой производительности адаптера, так как все кадры передавалисьиз компьютера в сеть или из сети в компьютер последовательно. Кроме этого, заданиеконфигурации адаптера первого поколения происходило вручную, с помощью перемычек. Длякаждого типа адаптеров использовался свой драйвер, причем интерфейс между драйвером исетевой операционной системой не был стандартизирован.В сетевых адаптерах второго поколения для повышения производительности сталиприменять метод многокадровой буферизации. При этом следующий кадр загружается изпамяти компьютера в буфер адаптера одновременно с передачей предыдущего кадра в сеть. Врежиме приема, после того как адаптер полностью принял один кадр, он может начатьпередавать этот кадр из буфера в память компьютера одновременно с приемом другого кадраиз сети.В сетевых адаптерах второго поколения широко используются микросхемы с высокойстепенью интеграции, что повышает надежность адаптеров. Кроме того, драйверы этихадаптеров основаны на стандартных спецификациях. Адаптеры второго поколении обычнопоставляются с драйверами, работающими как в стандарте NDIS (спецификация интерфейсасетевого драйвера), разработанном фирмами 3Com и Microsoft и одобренном IBM, так и встандарте ODI (интерфейс открытого драйвера), разработанном фирмой Novell.В сетевых адаптерах третьего поколения (к ним фирма 3Com относит свои адаптерысемейства EtherLink III) осуществляется конвейерная схема обработки кадров. Она заключаетсяв том, что процессы приема кадра из оперативной памяти компьютера и передачи его в сетьсовмещаются во времени. Таким образом, после приема нескольких первых байт кадраначинается их передача. Это существенно (на 25—55 %) повышает производительностьцепочкиоперативная память — адаптер — физический канал — адаптер — оперативная память.Такая схема очень чувствительна к порогу начала передачи, то есть к количеству байт кадра,которое загружается в буфер адаптера перед началом передачи в сеть. Сетевой адаптертретьего поколения осуществляет самонастройку этого параметра путем анализа рабочейсреды, а также методом расчета, без участия администратора сети. Самонастройкаобеспечивает максимально возможную производительность для конкретного сочетанияпроизводительности внутренней шины компьютера, его системы прерываний и системыпрямого доступа к памяти.Адаптеры третьего поколения базируются на специализированных интегральных схемах(ASIC), что повышает производительность и надежность адаптера при одновременномснижении его стоимости. Компания 3Com назвала свою технологию конвейерной обработкикадров ParallelTasking, другие компании также реализовали похожие схемы в своих адаптерах.Повышение производительности канала «адаптер-память» очень важно для повышенияпроизводительности сети в целом, так как производительность сложного маршрута обработкикадров, включающего, например, концентраторы,коммутаторы, маршрутизаторы, глобальныеканалы связи и т. п., всегда определяется производительностью самого медленного элемента
  10. 10. этого маршрута. Следовательно, если сетевой адаптер сервера или клиентского компьютераработает медленно, никакие быстрые коммутаторы не смогут повысить скорость работы сети.Выпускаемые сегодня сетевые адаптеры можно отнести к четвертому поколению. В этиадаптеры обязательно входит ASIC, выполняющая функции МАС-уровня, а также большоеколичество высокоуровневых функций. В набор таких функций может входить поддержкаагента удаленного мониторинга RMON, схема приоритезации кадров, функции дистанционногоуправления компьютером и т. п. В серверных вариантах адаптеров почти обязательно наличиемощного процессора, разгружающего центральный процессор. Примером сетевого адаптерачетвертого поколения может служить адаптер компании 3Com FastEtherLink XL 10/100.Сетевой трансиверТрансивер — устройство для передачи и приёма сигнала между двумя физическиразными средами системы связи. Это приёмник-передатчик, физическое устройство, котороесоединяет интерфейс хоста с локальной сетью, такой как Ethernet. Трансиверы Ethernetсодержат электронные устройства, передающие сигнал в кабель и детектирующие коллизии.Трансивер позволяет станции передавать в и получать из общей сетевой среды передачи.Дополнительно, трансиверы Ethernet определяют коллизии в среде и обеспечиваютэлектрическую изоляцию между станциями. 10Base2 и 10Base5трансиверы подключаютсянапрямую к среде предачи (кабель) общая шина. Хотя первый обычно использует внутреннийтрансивер, встроенный в схему контроллера и Т-коннектор для подключения к кабелю, авторой (10Base5) использует отдельный внешний трансивер и AUI-кабель или трансиверныйкабель для подключения к контроллеру. 10BaseF, 10BaseT,FOIRL также обычно используютвнутренние трансиверы. Надо сказать, что существуют так же внешние трансиверы для 10Base2,10BaseF, 10baseT и FOIRL, которые могут отдельно подключаться к порту AUI или напрямую иличерез AUI-кабельБеспроводная точка доступаБеспроводная точка доступа (англ. WirelessAccessPoint, WAP) — устройство дляобъединениякомпьютеров в единую беспроводную сеть.ВведениеОбъединение компьютеров в проводную сеть обычно требует прокладкимножества кабелей через стены и потолки. Также проводные сети накладывают определённыеограничения на расположение устройств в пространстве. Этих недостатков лишеныбеспроводные сети: можно добавлять компьютеры и прочие беспроводные устройства сминимальными физическими, временными и материальными затратами. Для передачиинформации беспроводные точки доступа используют радиоволны из спектра частот,определённых стандартом IEEE 802.11.ИспользованиеЧаще всего беспроводные точки доступа используются для предоставления доступамобильным устройствам (ноутбуки, принтеры и т. д.) к стационарнойлокальной сети.Также беспроводные точки доступа часто используются для создания так называемых«горячих точек» — областей, в пределах которых клиенту предоставляется, как правило,бесплатный доступ к сети Интернет. Обычно такие точки находятся в библиотеках, аэропортах,уличных кафе крупных городов.В последнее время наблюдается повышение интереса к беспроводным точкам доступапри создании домашних сетей. Для создания такой сети в пределах одной квартиры достаточноодной точки доступа. Возможно, этого будет достаточно для включения в сеть и соседейприлегающих квартир. Для включения в сеть квартиры через одну, определенно, потребуетсяещё одна точка доступа, которая будет служить ретранслятором сигнала, ослабевшеговследствие прохождения через несущую стену.
  11. 11. КонструкцияЭто устройство во многом аналогично клиентскому адаптеру. Как и последний, оносостоит из приёмопередатчика и интегрированного интерфейсного чипаколичеством интеллектуальных функций и более сложной электроникой.Конструктивно точки доступа могут быть выполнены как для наружного использования(защищённый от воздействий внешней среды вариант), так и для использования внутриделовых и жилых помещений. Также существуют устройства, предназначенные дляпромышленного использования, учитывающие специфику производства.Что касается функциональности, у различных точек доступа она может существенноразниться, иногда предоставляя средства диагностики и контроля сети, удалённой настройки иустранения неисправностей. Кроме того, в последнее время появились точки доступа,позволяющие производить многопользовательский обмен файлами (их трансляцию), минуясервер.На конец 2009 можно говорить о растущей популярности комбинированных устройств,интегрирующих в себе функции собственно беспроводного сетевого адаптера (платы, карты,контроллера), маршрутизатора и, например, кабельного модема.ПрименениеТочки доступа призваны выполнять самые разнообразные функции, как для подключениягруппы компьютеров (каждый с беспроводным сетевым адаптером) в самостоятельные сети(режим Ad-hoc), так и для выполнения функции моста между беспроводными и кабельнымиучастками сети (режим Infrastructure).Для режима Ad-hoc максимально возможное количество станций — 256. В Infrastructure-режиме допустимо до 2048 беспроводных узлов. На практике, одна точка доступа можетобслуживать не более 15 клиентов одновременно.Следует учитывать, что точка доступа — это обычный концентратор. При несколькихподключениях к одной точке полоса пропускания делится на количество подключённыхпользователей. Теоретически ограничений на количество подключений нет, но на практикестоит ограничиться, исходя из минимально необходимой скорости передачи данных длякаждого пользователя.С помощью точки доступа можно легко организовать роуминг при перемещениимобильного компьютера пользователя в зоне охвата большей, чем зона охвата одной точкидоступа, организовав «соты» из нескольких точек доступа и обеспечив перекрытие их зондействия. В этом случае необходимо обеспечить, чтобы в предполагаемой зоне перемещениямобильного пользователя все точки доступа и мобильные компьютеры имели одинаковыенастройки (номера каналов, идентификаторы и др.).Пример примененияЕсли вам требуется не только объединить компьютеры в беспроводную сеть, но исоединить этот сегмент сети с проводным, то самый простой способ — установка такназываемой «точки доступа». При использовании точки доступа, вы фактически имеетевыделенное сетевое устройство, работа которого не зависит ни от загруженности других ПК, ниот их конфигурации, что является несомненным плюсом. Вам не придётся выполнять настройкисложного программного обеспечения, или опасаться, что компьютер окажется в очередной развыключенным, а необходимая служба не будет запущена.СтандартыСамыми популярными стандартами для точек доступа являются Wi-Fi (802.11a/b/g/n)и Bluetooth. В технологии Bluetooth существует специальныйпрофиль PAN (PersonalAreaNetwork) для этих целей.

×