Александр Ватаманюк - Домашние и офисные сети под Vista и XP
Коммутатор может использоваться и в проводных, и в беспроводных сетях.
Маршрутизатор
Главная задача маршрутизатора (также называется роутер) – разделение большой сети на подсети, он имеет большое количество полезных функций и, соответственно, обладает большими возможностями и «интеллектом». В нем сочетаются концентратор, мост и коммутатор. Кроме того, добавляется возможность маршрутизации пакетов. В связи с этим маршрутизатор (рис. 6.10) работает на более высоком уровне – сетевом.
Рис. 6.10. Внешний вид беспроводного маршрутизатора
Таблица возможных маршрутов движения пакетов автоматически и постоянно обновляется, что дает маршрутизатору возможность выбирать самый короткий и самый надежный путь доставки сообщения.
Одна из ответственных задач маршрутизатора – связь разнородных сетевых сегментов локальной сети. С помощью маршрутизатора также можно организовывать виртуальные сети, каждая из которых будет иметь доступ к тем или иным ресурсам, в частности ресурсам Интернета.
Организация фильтрования широковещательных сообщений в маршрутизаторе выполнена на более высоком уровне, чем в коммутаторе. Все протоколы, использующие сеть, беспрепятственно «принимает» и обрабатывает процессор маршрутизатора. Даже если попался незнакомый протокол, то маршрутизатор быстро научится с ним работать.
Маршрутизатор может использоваться и в проводных, и в беспроводных сетях. Очень часто функции маршрутизации ложатся на беспроводные точки доступа (см. ниже раздел «Точка доступа» данной главы).
Модем
Модем также является сетевым оборудованием, и его до сих пор часто используют для организации выхода в Интернет.
Модемы бывают двух типов: внешние (рис. 6.11) и внутренние (рис. 6.12). Внешний модем может подключаться к компьютеру, используя LPT, СОМ или USB-порт.
Рис. 6.11. Внешний модем
Рис. 6.12. Внутренний модем
Внутренний модем представляет собой плату расширения, которую обычно вставляют в РСI-слот.
Модемы могут работать с телефонной линией, с выделенной линией и радиоволнами.
В зависимости от типа устройства и среды передачи данных отличается и скорость передачи данных. Скорость обычного цифрово-аналогового модема, работающего с телефонной аналоговой линией, равна 33,6-56 Кбит/с. В последнее время все чаще встречаются цифровые модемы, использующие преимущества DSL-технологии, которые могут работать на скорости, превышающей 100 Мбит/с. Еще одно неоспоримое преимущество таких модемов – всегда свободная телефонная линия.
Для связи с другим модемом используются свои протоколы и алгоритмы. Большое внимание при этом уделяется качеству обмена информацией, так как качество линий при этом достаточно низкое.
Модем может использоваться и в проводных, и в беспроводных сетях.
Точка доступа
Точка доступа (рис. 6.13) – устройство, используемое для работы беспроводной сети в инфраструктурном режиме. Она играет роль концентратора и позволяет компьютерам обмениваться нужной информацией, используя для этого таблицы маршрутизации, средства безопасности, встроенный аппаратный DNS– и DHCP-серверы и многое другое.
Рис. 6.13. Внешний вид точки доступа
От точки доступа зависят не только качество и устойчивость связи, но и стандарт беспроводной сети. Существует большое количество разнообразнейших моделей точек доступа с разными свойствами и аппаратными технологиями. Однако сегодня наиболее оптимальными можно считать устройства, работающие со стандартом IEEE 802.11g, так как он совместим со стандартами IEEE 802.11а и IEEE 802.11b и позволяет работать на скорости до 108 Мбит/с. Более перспективным и скоростным является стандарт IEEE 802.11n, устройства с поддержкой которого начинают появляться на рынке.
Антенна
В беспроводной сети антенна имеет огромное значение, особенно если к ней подключено активное сетевое оборудование, например точка доступа, мост, маршрутизатор и т. д.
Хорошая антенна чаще всего позволяет сети работать с максимальной отдачей, достигая при этом своих теоретических пределов дальности распространения сигнала.
Антенны бывают внутренние (встроенные) и внешние (рис. 6.14) и отличаются в основном своей направленностью и мощностью. Так, узконаправленная антенна позволяет достичь более дальней связи, что и используют, когда необходимо соединить два удаленных сегмента беспроводной сети.
Рис. 6.14. Внешний вид антенны для беспроводного оборудования (вверху – внешняя, внизу – внутриофисная)
Всенаправленная антенна позволяет увеличить радиус сети. При этом достигается равномерное расширение сети во все стороны, что позволяет охватить большее количество расположенных в радиусе сети беспроводных устройств.
Кабель
В проводной сети кабель используется для создания соответствующей физической среды для передачи данных. При этом часто бывает, что очередной сетевой стандарт подразумевает использование своего кабеля.
Таким образом, существует несколько типов кабелей, основными из которых являются кабель на основе витой пары, коаксиальный и оптоволоконный кабели.
Опять же, сетевой стандарт требует от кабеля определенных характеристик, от которых напрямую зависит скорость и защищенность сети.
В связи со всем вышеперечисленным основными отличительными параметрами кабеля являются следующие:
• частотная полоса пропускания;
• диаметр проводников;
• диаметр проводника с изоляцией;
• количество проводников (пар);
• наличие экрана вокруг проводника (проводников);
• диаметр кабеля;
• диапазон температур, при котором качественные показатели находятся в норме;
• минимальный радиус изгиба, который допускается при прокладке кабеля;
• максимально допустимые наводки в кабеле;
• волновое сопротивление кабеля;
• максимальное затухание сигнала в кабеле.
Все эти параметры входят в понятие категории кабеля. Например, кабель на основе витой пары бывает пяти разных категорий. В этом случае чем выше категория, тем лучше показатели кабеля, тем больше у него пропускная способность.
Коаксиальный кабельКоаксиальный кабель (рис. 6.15), как правило, ассоциируется с такими стандартами сети, как «толстая» и «тонкая» Ethernet.
Рис. 6.15. Коаксиальный кабель
На рынке представлен достаточно широкий выбор коаксиального кабеля, однако для создания сетей используют только кабель разной толщины с волновым сопротивлением 50 Ом.[15]
Коаксиальный кабель состоит из следующих компонентов:
• центральный провод (жила);
• диэлектрический изолятор центрального провода;
• металлическая оплетка – экран (как правило, медный);
• внешний изолятор.
Чаще всего при построении сети применяют коаксиальный кабель марки RJ-58, хотя есть и другие, например RJ-8, RJ-174, RJ-178, РК-50 и т. д.
Кабель на основе витой парыКабель на основе витой пары (рис. 6.16) гораздо популярнее коаксиального, так как предлагает работу на более высоких скоростях передачи данных и лучшую расширяемость сети.
Рис. 6.16. Кабель на основе витой пары разных категорий
Основу такого кабеля составляют пары проводников, которые не только скручены между собой, но и закручены вокруг остальных таких же пар.
Каждой паре соответствует своя цветовая гамма, например первый из них – синий, другой – бело-синий. Кроме цветового отличия, каждая пара имеет свой номер и название.
При построении сети используют два типа кабеля – экранированный (Shielded Twisted-Pair, STP) и неэкранированный (Unshielded Twisted-Pair, UTP). Кроме того, кабели на основе витой пары делятся на шесть категорий, каждая из которых имеет определенные свойства. Чем выше категория, тем лучше характеристики кабеля. Например, для организации сети со скоростью передачи данных 100 Мбит/с используется кабель пятой категории.
Оптоволоконный кабельОптоволоконный кабель – кабель, строение которого коренным образом отличается от любых существующих кабелей.
В качестве физической среды передачи данных по кабелю используют свет (фотоны), сформированный лазером. В этом заключается главное преимущество оптоволокна, так как полностью исключаются электрические наводки (помехи). Таким образом, оптоволоконный кабель является самым защищенным, что очень важно для многих систем, например банков и государственных учреждений. Кроме того, учитывая малое затухание сигнала, длина сегмента оптоволоконного кабеля значительно превосходит длину любого другого кабеля и при определенных условиях может составлять более 100 км.
Однако достаточно высокая стоимость оборудования для формирования сигнала (света) и особенности прокладки (а именно, обжим коннекторов) сдерживают широкое распространение этой технологии. Тем не менее там, где требуется высокая скорость и защита, оптоволокно по праву заняло свое место.
