10. Устройства межсетевого обмена (мосты, маршрутизаторы, шлюзы, коммутаторы).

1. Мосты и шлюзы

2. Коммутаторы

3. Маршрутизатор

МОСТЫ И ШЛЮЗЫ

МОСТ (bridge) является средством передачи кадров между двумя и боле логическими сегментами сети. По логике работы мосты являются частным случаем коммутатора. Полоса пропускания 10 Мбит/с.

Мосты используются для соединения в основном идентичных сетей, имеющих некоторые физические различия на физическом и канальном уровнях. Например, с помощью моста могут соединяться на 3-м (сетевом) уровне две сети с различными более низкими уровнями, но одинаковыми более высокими уровнями.

Промышленностью выпускается довольно широкая номенклатура мостов.

Среди них - «самообучающиеся» мосты, которые позволяют регулировать доступ к каждой из объединяемых сетей и трафик обмена между ними, а также используются для расширения сети, достигшей своего топологического предела. Некоторые из «самообучающихся мостов» применяются для объединения с помощью арендуемой линии связи локальной сети и удаленной сети в единую сеть, элементы которой могут быть рассредоточены на территории в сотни и тысячи километров. Есть более сложные мосты, которые одновременно выполняют функции многоканального маршрутизатора.

Шлюзы применяются для соединения различных сетей. Они выполняют протокольное преобразование для всех семи уровней модели OSI, в частности - маршрутизацию пакетов, преобразование сообщения из одного формата в другой или из одной системы кодирования в другую. Следует иметь в виду, что по мере того, как взаимная связь устанавливается на все более высоких уровнях модели OSI, задача поддержания этой связи усложняется и для ее реализации требуется более мощный процессор.

КОММУТАТОР (switch) является средством организации виртуальных цепей для передачи каждого кадра между двумя его портами. Скорости портов 10,100 или 1000 Мбит/с, могут быть разными у разных портов одного устройства. Суммарная полоса пропускания между всеми узлами и коммуникационными устройствами теоретически ограниченна производительностью коммутатора. Реальная пропускная способность ниже из-за несимметричности загрузки портов коммутатора.

МАРШРУТИЗАТОР (router) – устройство с нескольким физическими интерфейсами, возможно различных сетевых технологий. Выполняет передачи пакетов между интерфейсами на основе 3-го (сетевого) уровня. Используется для организации регламентированных связей между логическими сетями на основе сетевой адресной информации, возможно с фильтрацией. Они обеспечивают достаточно сложный уровень сервиса, так как могут выполнять интеллектуальные функции: выбор наилучшего маршрута для передачи сообщения, адресованного другой сети, управление балансированной нагрузкой в сети путем равномерного распределения потоков данных; защиту данных; буферизацию передаваемых данных, различные протокольные преобразования. Такие возможности маршрутизаторов особенно важны при построении базовых сетей крупных организаций.

10. Адресация в сетях Типы адресов: физический (mac-адрес), сетевой (ip-адрес) и символьный (dns-имя)

Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет адреса трех уровней:

• Локальный адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена отдельная сеть, в которую входит данный узел. Для узлов, входящих в локальные сети - это МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора, например, 11-А0-17-3D-BC-01. Эти адреса назначаются производителями оборудования и являются уникальными адресами, так как управляются централизовано. Для всех существующих технологий локальных сетей МАС-адрес имеет формат 6 байтов: старшие 3 байта - идентификатор фирмы производителя, а младшие 3 байта назначаются уникальным образом самим производителем. Для узлов, входящих в глобальные сети, такие как Х.25 или frame relay, локальный адрес назначается администратором глобальной сети.

• IP-адрес, состоящий из 4 байт, например, 109.26.17.100. Этот адрес используется на сетевом уровне. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно, либо назначен по рекомендации специального подразделения Internet (Network Information Center, NIC), если сеть должна работать как составная часть Internet. Обычно провайдеры услуг Internet получают диапазоны адресов у подразделений NIC, а затем распределяют их между своими абонентами.

Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Деление IP-адреса на поле номера сети и номера узла - гибкое, и граница между этими полями может устанавливаться весьма произвольно. Узел может входить в несколько IP-сетей. В этом случае узел должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

• Символьный идентификатор-имя, например, SERV1.IBM.COM. Этот адрес назначается администратором и состоит из нескольких частей, например, имени машины, имени организации, имени домена. Такой адрес, называют также DNS-именем.