5 Ком. оборудование для ЛВС1 (1086241), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Концентраторы Ethernet
Концентратор Ethernet Концентратор Ethernet называют еще многопортовым повторителем. Повторитель (repeater) — это устройство, которое усиливает проходяший через него сигнал, противодействуя его затуханию. Например, если в сети типа «тонкий» Ethernet расстояние между компьютерами превышает максимально допустимое значение (185 м), для усиления сигнала можно установить между ними повторитель с двумя разъемами типа BNC (British Naval Connector). Впрочем, в наши дни такие простые устройства почти не используются. Концентраторы, работающие в сетях Ethernet с кабелем UTP, по сути тоже являются повторителями, но не с двумя, а с несколькими портами для разъемов RJ45.
Сигнал, попадающий в концентратор через любой из портов, усиливается и передается во все остальные порты. Так удается создать общую сетевую среду даже в сети с топологией «звезда», когда к каждому компьютеру идет отдельный кабель. Сигнал, переданный любым компьютером в сети, с помощью концентратора усиливается и ретранслируется на все остальные компьютеры. Максимальная длина сегмента кабеля UTP в сети Ethernet составляет 100 м (сегментом в данном случае называется расстояние между двумя компьютерами, связанными одним кабелем). Однако максимальное расстояние между компьютерами в сети с одним концентратором возрастает до 200 м.
Интеллектуальные концентраторы
Концентраторы, применяемые в большинстве сетей Ethernet, представляют собой устройства исключительно физического уровня. Они имеют дело с сигналами, присущими данной сетевой среде, например, с электрическими зарядами, но «не понимают» смысла этих сигналов, не считывают из пакетов информацию, вообще не распознают наличие данных в пакете. Такие концентраторы стоят относительно недорого. Однако имеются и «толковые» концентраторы Ethernet, которые относятся к обработке данных «более вдумчиво».
В некоторых концентраторах предусмотрен сервис, называемый промежуточным хранением (store and forward) данных. Суть этого сервиса в том, что в концентраторе есть буферы для временного размещения пакетов, которые затем буду» ретранслированы через определенные порты. Это уже напоминает работу коммутатора, который находит во входящем пакете целевой адрес и передает этот пакет исключительно той системе, которой он предназначен.
<5ёкоторые «интеллектуальные» (intelligent, smart) концентраторы обладают также управляющими функциями, которые позволяют им следить за работой своих портов. В большинстве случаев интеллектуальные концентраторы с помощью протокола SNMP (Simple Network Management Protocol) периодически отправляют сообщения на консоль централизованного управления сетью. В небольших ЛВС такие возможности совершенно ни к чему, главным образом потому, что их использование ведет к многократному удорожанию оборудования, но в больших корпоративных сетях с множеством концентраторов они сослужат хорошую службу сетевому администратору.
Соединение концентраторов
Можно построить простую локальную сеть Ethernet, подключив несколько компьютеров к одному концентратору. Но что делать, когда в разросшейся сети портов одного концентратора уже не хватает? Решить проблему можно, подсоединив к первому концентратору еще один. В больших сетях таких взаимосвязанных концентраторов великое множество. Почти у всех концентраторов Ethernet, которые сейчас продаются, есть дополнительный каскадирующий порт (uplink port), используемый для подключения не к компьютеру, а к другому концентратору. От других портов концентратора каскадирующий порт отличается разводкой проводов.
Как уже говорилось, в кабеле UTP четыре пары проводов, причем каждая пара состоит из сигнального провода и «земли». Компьютер передает данные по одной паре и получает их по другой. В большинстве случаев еще две пары проводов остаются без работы. Для нормальной связи двух компьютеров передающая пара одной системы должна подключаться к принимающей паре другой системы. За очень редким исключением провода в кабеле UTP, подключенном к хабу, соединяются напрямую, т. е. каждый из восьми контактов разъема на одном конце кабеля соединен проводом с аналогичным контактом разъема на другом его конце. Если таким кабелем соединить два компьютера, передающие контакты окажутся подключенными к передающим контактам, принимающие — к принимающим, и связь будет невозможна.
Еще одна функция концентратора — кроссировка, или перекрестное подключение (crossover circuit), передающих и принимающих контактов в каждом соединении между двумя компьютерами. Перекрестное подключение не поддерживает только каскадирующий порт. Когда два концентратора соединены через каскадирующий и обычный порт, на пути от компьютера, подключенного к одному концентратору, до компьютера, подключенного к другому концентратору, провода перекрещиваются лишь однажды. Если концентраторы соединены через обычные порты, в подобной ситуации провода перекрестятся дважды, что аналогично отсутствию кроссировки. По тем же причинам не следует соединять каскадирующий порт одного концентратора с каскадирующим портом другого.
Примечание В некоторых концентраторах каскадирующий порт можно переключать, т. е. выбирать, будет он каскадирующим или обычным портом с перекрестным подключением. Эта возможность может быть важным фактором при принятии решения о приобретении концентратора, в частности, при выборе необходимого количества портов. Концентратор, который в рекламе назван 8-портовым, может самом деле иметь семь обычных портов и один переключаемый, тогда как у 8-пор-тового концентратора с выделенным каскадирующий портом всего портов девять. Убедитесь, что хорошо понимаете, что собираетесь покупать.
Совет Для создания простой двухкомпьютерной сети Ethernet концентратор не нужен. Достаточно соединить сетевые адаптеры двух компьютеров напрямую с помощью кроссового кабеля (crossover cable). Это кабель UTP, у которого передающие контакты на одном конце кабеля связаны с принимающими контактами на другом конце. Благодаря такому подключению отпадает нужда в перекрестной схеме концентратора. Разумеется, в такую сеть можно включить только два компьютера, и расстояние меж-^щу ними не может превышать 100 м.
Модули множественного доступа
Модули множественного доступа (MAU), используемые в сети Token Ring, похожи на концентраторы Ethernet, но (в отличие от них) выполняют некоторые функции канального уровня, необходимые для работы сети, и являются пассивными (passive) устройствами, т. е. не усиливают сигнал. Главная особенность работы модуля множественного доступа заключена в том, что, принимая входящий трафик, он не ретранслирует его на другие порты, а просто передает пакет, поступивший, например, в порт 5, на порт 6, затем ждет возвращения пакета через порт 6 и передает его в порт 7, снова ждет возвращения пакета и т. д. Передав пакет по одному разу каждому из компьютеров сети и получив его обратно, модуль множественного доступа возвращает пакет создавшей его системе, а она удаляет пакет из сети. Этот процесс позволяет компьютерам, физически связанным по топологии «звезда», взаимодействовать друг с другом так, словно они соединены кабелями в кольцо (рис. 7).
__________Концентратор Ethernet_______________
Модуль множественного доступа Token Ring
Рис. 7. Модули множественного доступа Token Ring пересылают пакеты последовательно, а концентраторы Ethernet — параллельно
•При таком способе передачи компьютеры играют не менее важную роль, чем модуль MAU. Если компьютер не возвращает посланный ему пакет, этот пакет не будет передан через следующий порт. Чтобы пакеты не терялись таким образом, компьютеры в сети Token Ring при запуске выполняют процесс инициализации, передавая модулю множественного доступа информацию о своем существовании. Получив такой сигнал от сетевой платы, модуль MAU, образно говоря, включает систему в логическое кольцо и начинает передавать ей пакеты. Порты, в которые компьютеры не включены, к кольцу не добавляются, и MAU при продвижении пакетов пропускает их. О таких неиспользуемых портах говорят, что они находятся в закороченном состоянии. Каскадирующего порта, как у концентратора Ethernet, у модуля множественного доступа Token Ring нет. Но есть специализированные порты для входа и выхода, применяемые для связи одного MAU с другим.
10