13 Концентраторы

Сетевой концентратор или хаб (жарг. от англ. hub — центр деятельности) — сетевое устройство, предназначенное для объединения нескольких устройств Ethernet в общий сегмент сети. Устройства подключаются при помощи витой пары, коаксиального кабеля или оптоволокна. Термин концентратор (хаб) применим также к другим технологиям передачи данных: USB, FireWire и пр.В настоящее время хабы почти не выпускаются — им на смену пришли сетевые коммутаторы (свитчи), выделяющие каждое подключённое устройство в отдельный сегмент. Сетевые коммутаторы ошибочно называют «интеллектуальными концентраторами».

Принцип работы Концентратор работает на физическом уровне сетевой модели OSI, повторяет приходящий на один порт сигнал на все активные порты. В случае поступления сигнала на два и более порта одновременно возникает коллизия, и передаваемые кадры данных теряются. Таким образом, все подключённые к концентратору устройства находятся в одном домене коллизий. Концентраторы всегда работают в режиме полудуплекса, все подключённые устройства Ethernet разделяют между собой предоставляемую полосу доступа.Многие модели концентраторов имеют простейшую защиту от излишнего количества коллизий, возникающих по причине одного из подключённых устройств. В этом случае они могут 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 от общей среды, а во втором случае несколько устройств подключаются при помощи одного сегмента кабеля, и, в случае большого количества коллизий, концентратор может изолировать лишь весь сегмент.В последнее время концентраторы используются достаточно редко, вместо них получили распространение коммутаторы — устройства, работающие на канальном уровне модели OSI и повышающие производительность сети путём логического выделения каждого подключённого устройства в отдельный сегмент, домен коллизии.

14 коммутаторы

По принципу обработки кадров ничем не отличается от Моста. Отличия заключаются в том, что каждый порт оснащен специализированным процессором. Т.о. возможно одновременно соединение любых 2-х портов.

Например. Восьми портовый коммутатор производительней в 4 раза, чем 8 портовый порт мост.

Коммутатор может соединять не только подсети, но и конечные узлы. В этом случае логическая топология сети совпадает с физической.

Рассмотрим принцип работы коммутатора.

Коммутатор содержит таблицу, в котором каждому порту соответствует Мас-адрес.

При включении коммутатора в сеть, столбец МАС-адресов пуст. Допустим компьютер подключен к порту №1 посылает пакет ком. №5. Первоначально заполняется первая строка таблицы и пакет передается всем узлам сети. Когда 5 узел подтверждает факт получения пакета заполняется 5 строка. Аналогично заполняется оставшиеся строки.

15.Техническая реализация коммутаторов. Несмотря на то что в коммутаторах работают известные и хорошо отработанные алгоритмы прозрачных мостов и мостов с маршрутизацией от источника, существует большое разнообразие моделей коммутаторов. Они отличаются как внутренней организацией, так и набором выполняемых дополнительных функций, таких как трансляция протоколов, поддержка алгоритма покрывающего дерева, образование виртуальных логических сетей и др. Многие коммутаторы первого поколения были похожи на маршрутизаторы, то есть основывались на центральном процессоре общего назначения, связанном с интерфейсными портами по скоростной внутренней шине. Основным недостатком таких коммутаторов была низкая скорость. Для ускорения операции были нужны специализированные процессоры со специализированными средствами обмена данными (первый Kalpana).Сегодня все коммутаторы используют заказные специализированные БИС, которые оптимизированные для выполнения основных операций коммутации. Часто их используют несколько и каждая выполняет функционально законченную часть операции. Кроме процессорных микросхем для успешной деблокирующей работы коммутатору нужно также иметь быстродействующий узел для передачи кадров между процессорными микросхемами портов. Три схемы: Коммутационная матрица, Разделяемая многовходовая память, Общая шина, Часто они комбинируются в одном коммутаторе.