Urządzenia sieciowe.

Urządzenia sieciowe.

Switch - nazywany jest również przełącznikiem lub hubem przełączającym. Switche stosuje się zwykle w sieciach opartych na skrętce. Są urządzeniem służącym do przyłączania stacji przede wszystkim w topologii gwiazdy, a także do rozładowywania ruchu w sieci i wyeliminowania kolizji, w czym przewyższają bridge. Posiadają zazwyczaj kilkanaście portów. Mogą być one wykorzystane do podłączenia stacji końcowych, innych przełączników, bądź hubów. Switche umożliwiają zmniejszenie obciążenia w sieci, poprzez jej podział na mikrosegmenty i tzw. komutowanie. Polega to na tym, iż do jednego segmentu można przydzielić zaledwie jedną stację roboczą, co znacznie redukuje rywalizację o dostęp do medium. Użytkownik otrzymuje wtedy całą szerokość pasma dla siebie. Każdy port switcha stanowi wejście do jednego segmentu sieci. Urządzenia te eliminują więc wąskie gardło w sieciach LAN związane z węzłami, przez które przekazywane są dane z centralnego serwera, a dalej rozprowadzane do odpowiednich stacji. Nowoczesne, inteligentne switche posiadają dwa tryby przełączania: fast forward i store and foreward. W fast forward odebrana ramka jest wysyłana natychmiast po otrzymaniu adresu docelowego. Powoduje to iż mogą zostać wysłane ramki z błędami lub biorące udział w kolizji. W store-and-foreward ramka jest sprawdzana pod kątem sumy kontrolnej. Eliminowane są ramki błędne i biorące udział w kolizjach. Wadą tego trybu są jednak dość duże opóźnienia w transmisji. Inteligentne przełączanie polega na tym, że standardowo przełącznik pracuje w trybie fast forward, a gdy liczba błędów przekracza kilkanaście na sekundę, zaczyna automatycznie stosować metodę store-and-foreward. Gdy liczba błędów spada poniżej tego poziomu, przełącznik powraca do trybu fast forward.
Repeater - informacja przesyłana kablem ulega zniekształceniom proporcjonalnie do jego długości. Jednym z urządzeń, które wzmacnia i regeneruje sygnały przesyłane kablem jest repeater. Repeater służy więc do fizycznego zwiększania rozmiarów sieci. Repeater powtarza odbierane sygnały i wzmacnia sygnał. Polega to na zwiększeniu poziomu odbieranego przebiegu falowego bez zmiany jego częstotliwości. Jest to najprostsze urządzenie tego typu. Może łączyć tylko sieci o takiej samej architekturze, używające tych samych protokołów i technik transmisyjnych. Potrafi jednak łączyć segmenty sieci o różnych mediach transmisyjnych. Instalacja repeatera jest bardzo prosta, nie wymaga on żadnej konfiguracji i jest przezroczysty dla innych urządzeń sieciowych. Traktowany jest jako węzeł w każdym z przyłączonych do niego segmentów. Repeater dostosowuje się do prędkości transmisji w sieci i przekazuje pakiety z taką samą szybkością, co powoduje, że jest wolniejszy od np. bridga. Działa na poziomie warstwy fizycznej sieci, więc ma niewielkie możliwości. Jest urządzeniem nieinteligentnym, nie zapewnia izolacji między segmentami, nie izoluje też uszkodzeń i nie filtruje pakietów, w związku z czym informacja, często o charakterze lokalnym, przenika do pozostałych segmentów, obciążając je bez potrzeby.
Bridge - czyli mostek to urządzenie posiadające 2 lub więcej portów, służące do łączenia segmentów w sieci. Na bieżąco identyfikuje twoje porty i kojarzy konkretne komputery. Pozwala na podniesienie wydajności i zwiększenie maksymalnych długości sieci. Bridge są proste w instalacji, nie wymagają konfiguracji. Są urządzeniami wysoce elastycznymi i adaptowalnymi - przy dodawaniu nowego protokołu potrafią automatycznie dostosować się. Zapewniają proste filtrowanie, odczytują adres zapisany w ramce sieci Ethernet lub Token Ring i określają do jakiego segmentu należy przesłać dany pakiet. Gdy więc komputer z jednego segmentu wysyła wiadomość, mostek analizuje zawarte w niej adresy i jeśli nie jest to konieczne nie rozsyła jej do innego segmentu. W sieci nie krążą wtedy zbędne pakiety. Bridge nie potrafią jednak zablokować pakietów uszkodzonych, ani przeciwdziałać zatorom powstałym, gdy wiele stacji roboczych usiłuje naraz rozsyłać dane w trybie broadcastowym. Mosty posiadają technikę uczenia się. Zaraz po dołączeniu do sieci wysyłają sygnał do wszystkich węzłów z żądaniem odpowiedzi. Na tej podstawie oraz na analizie przepływu pakietów, tworzą tablicę adresów fizycznych komputerów w sieci. Przy przesyłaniu danych bridge odczytuje z tablicy położenie komputera odbiorcy i zapobiega rozsyłaniu pakietów po wszystkich segmentach sieci. Można wyróżnić mosty przezroczyste, LSB oraz realizujące routing źródłowy. Mosty przezroczyste zwane również uczącymi się lub inteligentnymi, stosowane są w sieciach typu Ethernet. Tuż po zainstalowaniu urządzenie rozpoczyna proces poznawania topologii sieci. Mosty LSB także stosowane są w sieciach Ethernet. Pozwalają na używanie tej rezerwowej linii, która jest nie wykorzystana w bridge`ach przezroczystych. Są więc przez to wydajniejsze. Mosty realizujące routing źródłowy działają w sieciach Token Ring. Poza informacją o miejscu docelowym pakietów, bridge w tym wypadku wie także którędy najlepiej je tam przesłać. Przy czym to nie urządzenie wybiera optymalną trasę, lecz odczytuje je z danych zawartych w samych pakietach.
Router - to najbardziej zaawansowane urządzenie stosowane do łączenia segmentów sieci i zwiększania jej fizycznych rozmiarów. Router jest urządzeniem konfigurowalnym, pozwala sterować przepustowością sieci i zapewnia pełną izolację pomiędzy segmentami. Funkcje routera są podobne do mostu. Różnica polega na tym, iż routery są używane do przekazywania danych pomiędzy sieciami opartymi na różnych topologiach oraz na większym zaawansowaniu technicznym. Routery są integralną częścią Internetu, gdyż składa się on z wielu sieci opartych na różnych technologiach sieciowych. W sieciach rozległych dane przesyłane są z jednego węzła do konkretnego drugiego, a nie do wszystkich. Po drodze napotykają na wiele węzłów pośredniczących, mogą też być transmitowane wieloma różnymi trasami. Router jest jednym z tych węzłów, który ma za zadanie przesłać dane najlepszą trasą. Do głównych zalet można zaliczyć: wybór optymalnej trasy między nadawcą a odbiorcą, ochrona (zapory, kodowanie), transakcja protokołów, filtrowanie pakietów, usuwanie pakietów bez adresów.
Huby - są to urządzenia posiadające wiele portów służących do przyłączania stacji roboczych zestawionych przede wszystkim w topologii gwiazdy. W sieci z zastosowaniem huba nie ma bezpośrednich połączeń pomiędzy stacjami. Komputery przyłączone są przy użyciu jednago kabla do centralnego huba, który po nadejściu sygnału rozprowadza go do wszystkich linii wyjściowych. Wyróżniamy huby pasywne - tylko przekazują sygnał, nie wymagają zasilania; aktywne - wzmacniają sygnał, wymagają zasilania.