Ağ Cihazları: Ağ Aygıtları ve Fonksiyonları Türleri

Modern ağlar çeşitli ağ cihazlarını kullanır. Her ağ aygıtı belirli işlevler gerçekleştirir. Sonra, ana cihaz türlerini ve işlevlerini düşünüyorum. Makalede, birçok resim (resimler kılabilir).

Ağ cihazları

Herhangi bir ağ segmentine bağlı cihazlar ağ aygıtları denir. 2 gruba ayrılacak olanlardır:

Kullanıcı Cihazları. Bu grup, doğrudan ağ kullanıcısına gerekli işlevleri gerçekleştiren bilgisayarları, yazıcıları, tarayıcıları ve diğer cihazları içerir;
Ağ cihazları. Bu cihazlar, diğer ağ aygıtlarıyla veya son kullanıcı cihazlarıyla iletişim kurmanıza izin verir. Ağda belirli işlevler gerçekleştirirler.

Aşağıda daha ayrıntılı olarak, cihazların türleri ve işlevleri açıklanmaktadır.

Ağ Cihazları Türleri

Ağ kartları

Son kullanıcıyı ağa bağlayan cihazlar da denir terminal düğümleri veya istasyonları (ana bilgisayar). Bu tür cihazlara bir örnek, normal kişisel bilgisayardır veya iş istasyonu (Yüksek bilgi işlem gücü gerektiren belirli işlevleri gerçekleştiren güçlü bilgisayar. Örneğin, video işleme, fiziksel işlemlerin modellenmesi, vb.). Ağda çalışmak için her biri ev sahibi ile donatılmış ağ Arabirimi Kartı - NIC)Olarak da adlandırılır ağ adaptörü. Kural olarak, bu tür cihazlar bir bilgisayar ağı işlevi görebilir.

Ağ adaptörü, bilgisayarın anakartındaki veya harici bir cihazdaki yuvaya yerleştirilmiş bir basılı devre kartıdır. Her NIC adaptörünün MAC adresi adı verilen benzersiz bir kodu vardır. Bu adres, bu cihazların ağdaki çalışmasını düzenlemek için kullanılır. Ağ Aygıtları, son kullanıcı aygıtları arasında bulaşması gereken veri taşımacılığı sağlar. Kablo bağlantılarını genişletir ve birleştirirler, verileri bir formattan diğerine dönüştürür ve veri aktarımını kontrol ederler. Listelenen işlevleri yerine getiren cihazların örnekleri sinitörler, Hub, Köprüler, Anahtarlar ve Yönlendiriciler.

Tekrarlar

Tekrarlayıcı (tekrarlayıcı) İlk (fiziksel) düzeyinde çalışan ağ cihazlarını sunar. Tekrarlayıcının çalışmalarını anlamak için, verilerin gönderenin cihazını terk ederken ve ağa gittiğini, ağ ileten ortamın üzerinden iletilen elektrikli veya hafif darbelere dönüştürüldüğünü bilmek gerekir. Bu tür darbeler denir sinyaller (sinyaller). Sinyaller verici istasyondan ayrıldığında, açık ve kolayca tanınabilir. Bununla birlikte, kablonun uzunluğu arttıkça, daha büyük ve daha az ayırt edilebilir, ağ ileten ortamdan geçtiği için sinyal haline gelir. Tekrarlayıcı kullanmanın amacı, ağ sinyallerini bit düzeyinde yeniden oluşturmak ve yeniden senkronize etmektir, bu da onları daha yüksek bir mesafeden iletmenizi sağlar. Tekrarlayıcı terimi (tekrarlayıcı) başlangıçta, bir cihazın '' '' '' in girişinde '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' de bir bağlantı noktası anlamına geliyordu. Şu anda, birden fazla bağlantı noktası olan tekrarlılar da kullanılır. Tekrarlayıcılar, sadece bit seviyesinde işlev görür ve pakette yer alan diğer bilgileri görüntülemedikleri için ilk seviye cihazlar olarak sınıflandırılır.

Hubs

Konsantratör - Bu, Ethernet ağ erişim seviyesinde yüklenebilecek ağ cihazlarının türlerinden biridir. Hub'larda, düğümleri ağa bağlamak için birkaç bağlantı noktası vardır. Hubs - Bunlar, ağdaki düğümler arasında mesajları aktarmak için gerekli elektronik bileşenlerle donatılmış basit cihazlardır. Hub, belirli bir mesajın hangi düğümün amaçlandığını belirleyemez. Sadece bir portun elektronik sinyallerini kabul eder ve diğer tüm bağlantı noktalarının aynı mesajını yeniden üretir (veya röly).

Hub'lar ve tekrarlılar benzer özelliklere sahiptir, bu nedenle göbekler genellikle denir multiport Tekrarlayanlar (MultiPort Tekrarlayıcı). Tekrarlayıcı ile yoğunlaştırıcı arasındaki fark, yalnızca cihaza bağlı kablo sayısında bulunur. Tekrarlayıcı sadece iki bağlantı noktası varsa, konsantratör genellikle 4 ila 20 veya daha fazla bağlantı noktasına sahiptir.

Konsantratörü Cisco FastHub 108T

Hub özellikleri

Aşağıda, bu tür cihazların en önemli özellikleridir:

hub'lar sinyalleri geliştirir;
hub'lar ağ üzerinden sinyalleri dağıtıyor;
yoğunlaştırıcılar filtreleme gerektirmez;
yoğunlaştırıcılar, rotaları ve paket anahtarlamasını tanımlamak için gerekli değildir;
hub'lar, ağda birleştiren trafik olarak kullanılır.

Konsantratör fonksiyonları

Hub'ların birinci seviye cihazlar olarak kabul edilir, çünkü sadece sinyali yeniden oluştururlar ve tüm bağlantı noktalarında (çıktı ağ bağlantılarında) tekrarlayın. Düğüm Ağ Adaptörü yalnızca doğru MAC adresine adreslenen mesajları alır. Düğümler, onlara yönelik olmayan mesajları yoksayar. Sadece bu mesajın ele alındığı düğüm, onu işler ve göndereni karşılıyor.

Mesaj göndermek ve almak için, tüm Ethernet konsantratörü bağlantı noktaları aynı kanala bağlanır. Hub, ortak bant genişliğine sahip bir cihaz denir, çünküdeki tüm düğümler bir kanalın bir kanalında çalışır.

Ethernet Hub'tan sonra, aynı anda yalnızca bir mesaj gönderebilirsiniz. Belki bir konsantratöre bağlı iki veya daha fazla düğüm aynı anda bir mesaj göndermeyi deneyecektir. Aynı zamanda, mesajın yapıldığı elektronik sinyallerin çarpışması.

Mesajları yapmak çarpıktır. Düğümler onları okuyamayacak. HUB bir mesajı çözmediğinden, bozulduğunu tespit etmez ve tüm bağlantı noktalarına tekrarlar. Bir mesaj çarpışmasının çarpışma alanına adlandırıldığında düğümün bozulabileceği ağ alanı.

Bu etki alanının içinde, çarpık bir mesaj alan düğüm çarpışma gerçekleştiğini algılar. Her Gönderen Düğüm bir süre bekliyor ve ardından bir mesaj göndermeye veya iletmeye çalışıyor. Hub'a bağlı bileşenlerin sayısı büyüdükçe, çarpışma olasılığı artmaktadır. Daha fazla çarpışmalar, daha fazla tekrar olacaktır. Bu durumda, ağ aşırı yüklenmiş ve ağ trafiği damlalarının aktarılması hızı. Bu nedenle, çarpışmalar alanının büyüklüğü sınırlı olmalıdır.

————————————

Köprüler

Köprü (Köprü) Her biri ayrı bir çatışma alanı olan LAN LAN'ın iki veya daha fazla segmentini oluşturmak için tasarlanmış ikinci seviye bir cihazdır. Başka bir deyişle, köprüler bant genişliğinin daha rasyonel kullanımı için tasarlanmıştır. Köprünün amacı, lengenal veri aktarımını yerelleştirmek için LAN-Network'teki veri akışlarını filtrelemektir ve aynı zamanda başkalarıyla iletişim olasılığını korumaktır.
Veri akışlarını yönlendirmek için LAN ağının parçaları (bölümleri). Her ağ cihazının NIC-CARD ile ilişkili benzersiz bir MAC adresine sahiptir. Köprü
Kenarının hangi tarafında (bağlantı noktası) belirli bir MAC adresi olduğu hakkında bilgi toplar ve ilgili MAC adreslerinin karşılık gelen listesine göre veri göndermeye karar verir. Köprüler, yalnızca MAC'lerin düğüm adreslerine göre veri akışları ile filtrelenir. Bu nedenle, herhangi bir ağ düzeyinde protokollerden veri gönderebilirler. Gönderme kararı, kullanılan bu köprülerin bir sonucu olarak kullanılan ağ düzeyinde protokol türünü etkilemez, ancak bir çerçeveyi ilerletmek veya iletmek için bir karar verir ve bu çözüm yalnızca alıcının MAC adresine dayanır. Aşağıda köprülerin en önemli özellikleridir.

Köprülerin Özellikleri

Köprüler, hub'tan daha "akıllı" cihazlardır. Bu durumda "daha akıllı", gelen çerçeveleri analiz edebilecekleri ve adres bilgilerine dayanarak onları (veya atma) anlamına gelir.
Köprüler, iki veya daha fazla LAN segment arasında paketleri toplar ve iletir.
Köprüler çarpışmaların alanlarını arttırır (ve yerel ağın segmentasyonu nedeniyle boyutlarını azaltır), bu da birden fazla aygıtı aynı anda, çarpışmalara neden olmadan veri aktarmasına izin verir.
Köprüler MAC adresi tablolarını destekler.

Çoğu fonksiyon

Köprünün ayırt edici özellikleri, ikinci seviyede çerçeve filtrelemesi ve trafiğin işlenmesi yöntemidir. Filtre veya seçici veri teslimi için, köprü, bu ağ segmentinde bulunan tüm MAC adreslerinin bir tablosunu oluşturur ve bunlara bilinen diğer ağlarda bir tablo oluşturur ve bunları uygun port numaralarına dönüştürür. Bu işlem aşağıdaki detaylı olarak açıklanmaktadır.

1. Aşama.	Cihaz ilk kez veri çerçevesine gönderilirse, köprü gönderenin cihazının MAC adresini arıyor ve onu adres tablosuna yazar.
2. aşama.	Veri ağ ortamından geçer ve bağlantı noktası bağlantı noktasını girdiğinde, hedefin MAC adreslerini Hedefli tablolarında MAC adreslerini karşılaştırır.
Sahne 3.	Köprü, alıcının MAC adresini, gönderenin bulunduğu aynı ağ bölümüne ait olduğunu tespit ederse, bu verileri diğer ağ bölümlerine iletmez. Bu işlem denir filtreleme (filtreleme). Bu tür filtreleme nedeniyle köprüler, gereksiz bir trafik sevkıyatı ile ortadan kaldırıldığından, segmentler arasında iletilen veri miktarını önemli ölçüde azaltabilir.
Aşama 4.	Köprü, alıcının MAC adresini segment segmentinden başka bir segmentte olduğunu belirlerse, verileri yalnızca ilgili segmentte yönlendirir.
Aşama 5.	Alıcı köprüsünün MAC adresi bilinmiyorsa, bu verilerin elde edildiği haricinde, tüm bağlantı noktalarına veri gönderir. Böyle bir işlem denir Çığ Gönderme (Sel). Şalterlerde Çerçev Çerçevesi Çerçeveleri de kullanılır.
Aşama 6.	Köprü, adres tablosunu oluşturur (genellikle köprü tablosu veya anahtarlama tablosu olarak adlandırılır), Gönderenin MAC adreslerini çerçeveler halinde inceleyin. Veri bloğu göndereninin MAC adresi, çerçeve, köprü tablosunda eksikse, arayüz numarası ile birlikte adres tablosuna girilir. Anahtarlarda, eğer (en basit yaklaşımla), Cihaz, cihazın MAC adresini kendisi için bilinen ve bağlantı noktası numarasıyla birlikte bilinen MAC adresinin, cihazın adres tablosunda listelendiğini tespit ettiğinde, çok port bir aks olarak anahtar olarak, anahtarın başka bir portunda belirir, daha sonra anahtarlama tablosunu günceller. Anahtar, ağ cihazının bir ağ segmentinden diğerine fiziksel olarak hareket ettiğini varsayar.

İsviçre

Anahtarlar, köprülerin karakteristiği olan aynı kavramları ve iş aşamalarını kullanır. En basit durumda, anahtarın bir multiport köprüsü olarak adlandırılabilir, ancak bazı durumlarda böyle bir basitleştirme yasadışıdır.

Ethernet anahtarı erişim seviyesinde kullanılır. Bir göbek gibi, anahtar birkaç düğümü ağ ile bağlar. Hub'ın aksine, anahtar mesajı aktarabilir Özel düğüm. Düğüm, anahtar boyunca başka bir düğüme bir mesaj gönderdiğinde, çerçeveleri kabul eder ve kod çözer ve fiziksel (MAC) mesaj adresini okur.

MAC adresi tablosu olarak adlandırılan anahtar tablosunda, on düğümlere bağlı aktif bağlantı noktaları ve MAC adreslerinin bir listesi vardır. Düğümler değiştirildiğinde, anahtar MAC adres tablosunun masada olup olmadığını kontrol eder. Evet ise, anahtarı kaynak bağlantı noktası ile hedef arasında ayarlar, geçici bağlantı kanalı olarak adlandırılır. Bu yeni kanal, iki düğümün veri değişimi için belirlenmiş bir kanaldır. Şalterine bağlı diğer düğümler farklı kanal bant genişliği üzerinde çalışır ve bunlara uygun olmayan mesajları kabul etmeyin. Düğümler arasındaki her yeni bağlantı için, yeni bir kanal oluşturulur. Bu tür bireysel kanallar, çarpışmaların oluşması olmadan aynı anda birkaç bağlantı ayarlamanıza izin verir.

Donanım düzeyinde geçiş yapıldığından, bu, yazılımı kullanarak köprü tarafından yürütülen benzer bir fonksiyondan önemli ölçüde daha hızlı gerçekleşir (köprünün bir yazılıma sahip bir cihaz, bir donanım anahtarı olan bir cihaz olarak kabul edildiğine dikkat edilmelidir.). Her bir anahtar portu ayrı bir mikromost olarak görülebilir. Bu durumda, anahtarın her bir portu her iş istasyonunu tüm bant genişliği bant genişliğini sağlar. Böyle bir işlemin mikroda var.

Mikrosiklet (mikrosiklet) Sadece bir iş istasyonu olan özel veya seçilmiş bölümler oluşturmanıza olanak sağlar. Bu tür her istasyonun tüm bant genişliğine anında erişim alır ve iletim ortamına erişme hakkı için diğer istasyonlarla rekabet etmek zorunda değildir. Dubleks anahtarlarında çarpışmalar meydana gelmez, çünkü tüm anahtarın her bağlantı noktasına sadece bir cihaz bağlanır.

Bununla birlikte, köprü gibi, anahtar yayın paketlerini tüm ağ bölümlerine iletir. Bu nedenle, şalterleri kullanarak ağda, tüm bölümler bir yayın alanı olarak kabul edilmelidir.

Bazı anahtarlar esas olarak işletme seviyesinin en modern cihazları ve taşıtları, birkaç seviyede işlem yapabilme yeteneğine sahiptir. Örneğin, Cisco 6500 ve 8500 seri cihazları, üçüncü seviyenin bazı fonksiyonlarını gerçekleştirir.

Bazen hub gibi başka bir ağ cihazı, anahtar bağlantı noktasına bağlanır. Bu, ağa bağlanabilecek düğüm sayısını arttırır. Bir hub ise, göbeğe bağlı tüm düğümlerin MAC adresleri, konsantratöre bağlı tüm düğümlerin anahtar bağlantı noktasına bağlanır. Bağlı hub'ın bir düğümünün, aynı cihazın başka bir düğümüne mesaj göndermesidir. Bu durumda, anahtar çerçeveyi alır ve yer düğümünün tablodaki konumunu kontrol eder. Kaynak ve hedef düğümler bir bağlantı noktasına bağlıysa, anahtar mesajı reddeder.

Hub bağlantı noktasına bağlıysa, çarpışmalar mümkündür. Hub, mesajın tüm bağlantı noktalarına çarptığında hasar görmüştür. Anahtar, hasarlı bir mesajı kabul eder, ancak Hub'ın aksine, şarj etmiyor. Sonuç olarak, anahtarın her bağlantı noktası ayrı bir çarpışma alanı oluşturur. Bu iyi. Çarpışma alanındaki daha az düğüm, çarpışmanın oluşumu daha az olasıdır.

Router

Yönlendiriciler (yönlendirici) Üçüncü seviye adreslerine dayanan ağlar arasında paketler gönderen kombine ağların aygıtlarıdır. Yönlendiriciler, iletilen veriler için ağdaki en iyi yolu seçebileceklerdir. Üçüncü seviyede çalışarak, yönlendirici, bireysel ikinci seviye MAC adreslerini kullanmak yerine ağ adreslerine dayanarak çözümler yapabilir. Yönlendiriciler ayrıca, Ethernet, Token Halkası ve Fiber Dağıtılmış Veri Arabirimi (Fiber Veriler için FDDI - Dağıtılmış Veri Arabirimi) gibi çeşitli ikinci seviye teknolojilerle ağları da bağlayabilirler. Tipik olarak yönlendiriciler ayrıca ATM Asenkron Veri Teknolojisi (Asenkron Aktarım Modu - ATM) ve Sıralı Bağlantılar'ı kullanarak ağları da bağlar. Üçüncü seviye bilgilere dayanarak paketleri gönderme kabiliyetinden dolayı, yönlendiriciler küresel internetin ana ustası haline geldi ve IP protokolünü kullandı.

Yönlendiricilerin işlevleri

Yönlendiricinin görevi, gelen paketleri (yani, üçüncü seviye verileri) incelemektir, onlar için seçim en iyi rota yolu ve karşılık gelen çıkış portuna geçişidir. Büyük ağlarda, yönlendiriciler veri akışlarının hareketini ayarlayan ana cihazlardır. Prensip olarak, yönlendiriciler her türlü bilgisayarla bilgi alışverişinde bulunmanıza izin verir.

Yönlendirici, başka bir ağa veri gönderip göndermeyeceğini nasıl tanımlar? Paket, kaynak ve hedef IP adreslerini ve rapor verilerini içerir. Yönlendirici, atama IP adresinin ağ kısmını okur ve bağlı ağlardan hangisinin mesajı muhataplara göndermek için en iyisi olduğunu belirler.

Kaynak ve Hedef IP adreslerinin ağı eşleşmiyorsa, yönlendirici bir mesaj göndermek için kullanılmalıdır. Ağın 1.1.1.0'da bulunan düğüm, Şebeke 5.5.5.0'daki düğüme bir mesaj göndermelidir, yönlendirici tarafından yeniden oluşturulur. Bir mesaj alır, ambalajını açar ve hedefin IP adresini okur. Sonra bir mesaj gönderileceğini belirler. Sonra yönlendirici tekrar paketi çerçeveye kaplar ve varış noktasına şarj eder.

——————————————

Güvenlik duvarları

Terim güvenlik duvarı güvenlik duvarı Yönlendirici veya sunucuda çalışan yazılımla veya ağın ayrı bir donanım bileşenine göre kullanılır.

Güvenlik Duvarı, özel ağ kaynaklarını diğer ağlardan yetkisiz kullanıcı erişiminden korur. Yönlendirici yazılımı ile yakın bağlantıda çalışmak, güvenlik duvarı, alıcıya yönlendirilmesinin gerektiğini belirlemek için her bir ağ paketini araştırır. Güvenlik duvarı kullanımı, çalışanların çalışmasıyla karşılaştırılabilir.
Sadece izin verilen verilerin ağa girmesinden ve bundan çıkmasından sorumludur.

Sesli cihazlar, DSL cihazları, Kablo modemleri ve optik cihazlar

Sesli ve geleneksel verilerin entegrasyonu ve son kullanıcılardan ağ karayoluna hızlı iletim için elde edilen talep, aşağıdaki yeni ağ cihazlarının görünümüne yol açtı:

sesli geçitler, entegre ses trafiğini ve geleneksel verileri işlemek için kullanılır;
dSLAM Multiplexers, servis sağlayıcıların ana ofislerinde DSL bağlantılarını yoğunlaştırmak için kullanılan »Modemler yüzlerce bireysel ev kullanıcısı;
kablo modem sonlandırma sistemi - Cmts kablo telekom operatörünün yanında veya baş ofiste, birçok kablo servis abonesinden bağlantıları yoğunlaştırmak için kullanılır;
yüksek hızlı bağlantılar sağlayan fiber optik kablodaki verileri iletmek ve almak için optik platformlar.

Kablosuz Ağ Adaptörleri

Her kablosuz ağ kullanıcısı, istemci adaptörü olarak da adlandırılan bir NIC kablosuz ağ bağdaştırıcısı gerektirir. Bu adaptörler PCMCIA veya Kartlar formunda mevcuttur.
PCI lastik standartları ve hem kompakt taşınabilir bilgisayarlar hem de masaüstü iş istasyonları için kablosuz bağlantılar sağlar. NIC kablosuz adaptörlü taşınabilir veya kompakt PC bilgisayarları, ağ ile sürekli iletişimi korurken, bölge ağına serbestçe hareket ettirilebilir. Kablosuz adaptörler
PCI lastikleri için (çevresel bileşen ara bağlantısı - çevre birimleri bağlamak için 32 bit sistem veriyolu) ve ISA (endüstri standardı mimarisi - endüstriyel standartlara karşılık gelen bir yapı) masaüstü iş istasyonları için yerel ağ LAN uç istasyonlarına kolayca, hızlı bir şekilde eklemenizi sağlar ve özel malzeme olmadan
maliyetler. Conta ekstra kablolar gerektirmez. Tüm adaptörlerin bir anteni vardır: PCMCIA kartları genellikle dahili bir anten ile üretilir ve PCI kartları harici bir anten ile donatılmıştır. Bu antenler, veri iletmek ve almak için gerekli resepsiyon alanını sağlar.

Kablosuz erişim noktaları

Erişim noktası (erişim noktası - AP), ayrıca baz istasyonu olarak da adlandırılır, LAN yerel ağının kablosuz bir alıcı-vericisidir; bu, HUB'un işlevlerini gerçekleştiren, yani. Bireysel kablosuz ağın merkezi noktası veya köprü işlevi - kablolu ve kablosuz ağların bağlantı noktaları. Birden fazla nokta AP kullanımı, dolaşım fonksiyonlarının, ağ ile sürekli iletişimi korurken, bir alanda kablosuz erişime ücretsiz erişim sağlayan dolaşım fonksiyonlarının yerine getirilmesini sağlar.

Kablosuz köprüler

Kablosuz köprü, Ethernet ağları arasında görünürlükte (25 mile kadar) içindeki geniş bir aralığın yüksek hızlı kablosuz bağlantılarını sağlar.
Cisco kablosuz ağlarında, herhangi bir erişim noktası tekrarlayıcı olarak kullanılabilir (genişleme noktası).

sonuç

Bugün sadece bir işlevi yapan cihazları bulmak zordur. Giderek artan bir şekilde, üreticiler birkaç işlevi ağdaki tek tek cihazlar tarafından gerçekleştirilen bir cihaza entegre eder. Bu nedenle, cihaz türlerinin bölünmesi şartlı hale gelir. Bu kompozit cihazların işlevlerini ve uygulamalarının kapsamını açıkça ayırt etmeniz gerekir. Bu tür bir entegrasyonun canlı bir örneği, dahili DCHP sunucularına vb. Olan yönlendiricilerdir.

P.S. Mümkün olduğunca, bu makaleyi yeni malzemeler ve gerçeklerle doldurmaya çalışacağım.