Сетевые устройства. Сетевое соединительное оборудование. Сетевая интерфейсная плата, страница 8

В некоторых случаях такое дублирование может привести к зацикливанию пакетов и к повышению количества ненужных пакетов.

Необходимо отметить, что некоторые Ethernet мосты умеют работать с избыточными путями с помощью алгоритма связующего дерева (spanning tree algorithm). Мосты связываются друг с другом и строят логический граф сети, который используется для передачи информации и не содержит избыточных путей. При повреждении одного пути, мосты переделывают логический граф.

Мультиплексоры

В компьютерной сети может возникнуть ситуация, когда нужно передать несколько сигналов через один носитель. Для этого следует установить мультиплексоры. Мультиплексор (multiplexor, MUX) принимает на входе несколько сигналов, а на выходе выдает один сигнал. Демультиплексор (demultiplexor) производит обратную функцию.

Межсетевое соединительное оборудование

Межсетевое соединительное оборудование позволяет соединить между собой отдельные сети, чтобы обеспечить доступ к удаленным ресурсам.

Межсетевое соединительное оборудование подразделяется на следующие виды:

-  маршрутизаторы (routers);

-  мосты-маршрутизаторы (brouters);

-  шлюзы (gateways).

Маршрутизаторы

При построении сети на основе мостов выявляется несколько недостатков. Кроме отсутствия поддержки резервных путей, мосты не владеют информацией о структуре сети и не могут определять наиболее быстрый маршрут для доставки пакетов. Мосты работают на канальном уровне OSI, в то время как маршрутизаторы - на сетевом (уровни OSI будут рассматриваться позднее). Логическая структура сети рассматривается на сетевом уровне, и мосты не умеют работать с этой информацией.

Маршрутизаторы физически соединяют две (или больше) логически разделенные сети. Такие логически разделенные сети часто называют подсетями (subnetworks или subnets). Все подсети составляют одну большую интерсеть (internetwork) – совокупность подсетей.

Каждая подсеть имеет свой адрес. Такой адрес называется сетевым адресом (network address). Таким образом, каждый узел в интерсети характеризуется двумя параметрами – сетевым адресом (network address) и физическим адресом (physical address, MAC address). Подробнее адресация будет рассматриваться при изучении сетевого уровня OSI.

Все подсети являются физически соединенными, но логически каждая подсеть отделена от другой маршрутизатором. Маршрутизатор может работать с сетевым адресом, а мост – не может.

Например, предположим, что в организации находятся четыре отдельные подсети. Каждый отдел логически выделен в свою подсеть в связи с повышенными требованиями безопасности. В такой случаях необходимо использовать маршрутизаторы чтобы разделить подсети. Каждая подсеть имеет свой уникальный сетевой адрес.

Маршрутизаторы намного «умнее» мостов. Они не только строят таблицы маршрутизации, где указаны все оптимальные маршруты, но и используют специальные алгоритмы для поиска и выявления маршрута до нужной подсети. Маршрутизаторы обмениваются между собой информацией о структуре сети с помощью специальных протоколов маршрутизации, которые будут рассмотрены позднее.  

Например, маршрутизатор AD использует для доставки информации в сеть C маршрут через AB и BC, так как может оказаться быстрее чем маршрут через DC. Для оптимального выявления маршрута, маршрутизаторы обмениваются между собой информацией.

В отличие от мостов, маршрутизаторы могут связывать сети с разной архитектурой (канального и физического уровней) – например, Token Ring и Ethernet. На рисунке показана связь двух архитектур (сеть B – Token Ring, сети A, C, D  - Ethernet).

Маршрутизаторы могут управлять широковещательный трафиком.

Мосты-маршрутизаторы

Многие маршрутизаторы на самом деле являются мостами-маршрутизаторами (bridge-routers, brouters), то есть дополнительно выполняют функции моста. Мост-маршрутизатор всегда пытается доставить информацию используя протокол сетевого уровня (используется сетевой адрес). Если используемый протокол не поддерживается маршрутизатором, то мост-маршрутизатор работает как мост и отправляет информацию в соответствии с протоколом канального и физического уровней (используется физический адрес).