Для соединения устройств компьютерной сети используется специальное оборудование:
- сетевые кабели, в том числе коаксиальные, состоящие из двух изолированных друг от друга концентрических проводников, оптоволоконные, кабели, образованные двумя переплетенными друг с другом проводами (витая пара) и др.;
- коннекторы (соединители) для подключения кабелей к компьютеру;
- разъемы для соединения отрезков кабеля;
- сетевые интерфейсные адаптеры для подключения сетевого кабеля, которые размещаются в системных блоках компьютеров, подключенных к сети;
- трансиверы, повышающие качество передачи данных по кабелю;
- хабы (концентраторы) и пришедшие им на смену коммутирующие хабы (коммутаторы), расширяющие топологические, функциональные и скоростные возможности компьютерных сетей. Хаб с набором разнотипных портов позволяет объединять сегменты сетей с различными кабельными системами. К порту хаба можно подключать как отдельный узел сети, так и другой хаб или сегмент кабеля;
- повторители, или репитеры, усиливающие сигналы, передаваемые по кабелю при его большой длине.
Создание межсетевых коммуникаций
Открытость современного информационного пространства предполагает, что многие организации не ограничиваются созданием локальных компьютерных коммуникаций. Соответственно, часто возникают задачи объединения ЛВС в корпоративную сеть, их подключения к сети Internet. Как же решается задача подключения локальной сети к внешнему миру?
Наиболее простым и очевидным решением было бы оснащение каждого персонального компьютера организации модемом и подключение к телефонной линии. Но у такого метода масса недостатков: значительный рост расходов с увеличением числа пользователей, проблема защиты конфиденциальной информации, высокие требования к квалификации пользователей.
Эти и некоторые другие не столь очевидные причины и объясняют то, что на практике для межсетевых коммуникаций используются иные подходы, основными из которых являются:
• транслируемые соединения;
• прокси-серверы;
• маршрутизированные соединения.
Трансляция адресов — это один из наиболее дешевых методов подключения всех компьютеров ЛВС к глобальной сети, когда доступ к ГВС обеспечивается посредством одного главного компьютера. При этом используется только одна телефонная линия, одно соединение глобальной сети и один зарегистрированный публичный IP- адрес.
Внутренние пользователи, получающие доступ к Internet, невидимы из глобальной сети.
Прокси-серверы, используя принцип трансляции адресов, служат не просто посредниками между ЛВС и внешним миром, но и обеспечивают защиту данных. Такая защита основана на фильтрации входной и выходной информации.
Дополнительная полезная функция прокси-сервера — это кэширование часто запрашиваемых Web- страниц. То есть, если в локальной сети, подключенной к Internet через прокси-сервер, пользователи запрашивают одни и те же страницы, то они будут получать их не из глобальной сети, а из специальной памяти сервера.
Наконец, еще один способ предоставления компьютерам ЛВС доступа в глобальную сеть — это маршрутизированные соединения, для которых, в отличие от двух предыдущих способов, индивидуальные компьютеры не нуждаются в компьютере-посреднике для непосредственного подключения к Internet.
Для создания маршрутизированных соединений требуется специальная подготовка, а именно, знание принципов адресации в протоколах TCP/IP. Кроме того, помимо специального оборудования, каждый компьютер ЛВС, соединяемый с Internet, должен иметь действительный публичный IP-адрес.
Оборудование для межсетевых коммуникаций
Для соединения локальных сетей используются следующие устройства, отличающиеся друг от друга как по назначению, так и по возможностям. Кратко перечислим характеристики некоторых основных устройств.
Мост (англ. Bridge) — связывает две локальные сети или два сегмента сети, передавая данные между сетями в пакетном виде, при этом не производя в них никаких изменений. Мосты выполняют фильтрацию передаваемых данных, уменьшая загрузку сегментов сети и охраняя всю сеть от локальных потоков данных, и пропуская наружу только те данные, которые предназначены для других сегментов сети.
Маршрутизатор (англ. Router) — это соединительное устройство, работающее на сетевом уровне. С помощью маршрутизаторов соединяют отдельные сети или подсети в одну или разделяют большую сеть на несколько меньших. Он объединяет сети с общим протоколом более эффективно, чем мост, позволяя, например, расщеплять большие сообщения на более мелкие куски и обеспечивая тем самым взаимодействие локальных сетей с разным размером пакета.
Маршрутизатор может пересылать пакеты на конкретный адрес (в то время как мост только отфильтровывает ненужные пакеты), выбирать оптимальный путь для прохождения пакета и др. Чем сложней и больше сеть, тем больший эффект дает использование маршрутизаторов.
Мостовой маршрутизатор (англ. Brouter) — это гибрид моста и маршрутизатора, который сначала пытается выполнить маршрутизацию, где это только возможно, а затем, в случае неудачи, переходит в режим моста.
Шлюз (англ. GateWay), в отличие от моста, применяется в случаях, когда соединяемые сети имеют различные сетевые протоколы. Поступившее в шлюз сообщение от одной сети преобразуется в сообщение, соответствующее требованиям следующей сети. Таким образом, шлюзы не просто соединяют сети, а позволяют им работать в режиме единой сети. C помощью шлюзов ЛВС также подсоединяются к мэйнфреймам — универсальным мощным компьютерам.