Концентратори і модель OSI

Концентратори працюють на фізичному рівні (Рівень 1 базової еталонної моделі OSI). Тому вони не чуттєві до протоколів верхніх рівнів. Результатом цього є можливість спільного використання різних операційних систем (Novell NetWare, SCO UNIX, EtherTalk, LAN Manager і ін., сумісні з мережами Ethernet чи IEEE 802.3). Є, щоправда, визначене «тиск» на хазяїна мережі при використанні програм керування мережею: керуючі програми, як правило, використовують для зв'язку з SNMP устаткуванням протокол IP. Тому в частині керування мережею приходиться використовувати тільки цей протоколи і відповідно операційні оболонки на станціях керування мережею. Але це не дуже серйозний тиск, тому що протокол IP є, напевно, самим популярним.

Загальні властивості концентраторів

Більшість концентраторів володіють наступними характерними експлуатаційними ознаками: оснащені світлодіодними індикаторами, що вказують стан портів (Port Status), наявність колізій (Collisions), активність каналу передачі (Activity), наявність несправності (Fault) і наявність харчування (Power), що забезпечує швидкий контроль стану всього концентратора і діагностику несправностей при включенні електроживлення виконують процедуру самотестування, а в процесі роботи — функцію самодіагностики мають стандартний розмір по ширині 19 дюймів;

забезпечують автосегментацию портів для ізоляції несправних портів і поліпшення схоронності мережі (network integrity) виявляють помилку полярності при використанні кабелю на кручений парі й автоматично переключають полярність для усунення помилки монтажу підтримують конфігурації з застосуванням декількох концентраторів, з'єднаних один з одним або за допомогою спеціальних кабелів і stack-портів, або тонкої коаксіальної магістралі, включеної між портами BNC, або за допомогою оптоволоконного чи товстого коаксіального кабелю підключеного через відповідні трансивери до порту AUI, або за допомогою UTP кабелів, підключених між портами концентраторів підтримують мовний зв'язок і передачу даних через той самий кабельний джгут прозорі для програмних засобів мережної операційної системи можуть бути змонтовані і введені в дію протягом декількох хвилин

Різновиди концентраторів

Концентратори початкового рівня — п'яти-, восьми-, рідше дванадцяти-, шестнадцатитипортовые концентратори. Часто мають додатковий BNC-, рідше AUI порт. Не забезпечує можливості керування ні через консольний порт (через його відсутності), ні по мережі (через відсутність SNMP-модуля). Є простим і дешевим рішенням для організації робочої групи невеликого розміру.

Концентратори середнього класу — дванадцяти-, десяти-, двадцатичетырехпортовые концентратори. Мають консольний порт, часто додаткові BNC і AUI порти. Цей тип концентраторів надає можливості для внеполосного керування мережею (out-of-band management) через консольний порт rs232 під керуванням якої-небудь стандартної термінальної програми, що дає можливість конфігурувати інші порти і зчитувати статистичні дані концентратора. Цей тип концентраторів позиціонують для побудови мереж у діапазоні від малих до середніх, котрі надалі будуть розвиватися і зажадають уведення програмного керування.

SNMP-керовані концентратори — дванадцяти-, десяти-, двадцатичетырех - і сокоравосьмипортовые концентратори. Їх відрізняє не тільки наявність консольного порту RS-232 для керування, але і можливість здійснення керування і збір статистики по мережі з використанням протоколів SNMP/IP або IPX. Власнику подібного концентратора стають доступними наступні збір статистики на вузлах мережі (концентраторах), її первинна обробка й аналіз: ідентифікуються головні джерела повідомлень (top talkers), найбільш активні користувачі (heavy users), джерела помилок і комунікаційні пари (communications pairs). Ці типи концентраторів доцільно застосовувати для побудови локальних мереж у діапазоні від середніх і вище, що безумовно будуть розвиватися. Ці мережі завжди вимагають програмного керування мережею, у тому числі вилученого.

BNC-концентратори або концентратори ThinLAN — багатопортові повторювачі для тонких коаксіальних кабелів, використовуваних у мережах стандартів 10Base2. Вони мають у своєму складі порти BNC і, як правило, один порт AUI, часто підтримують SNMP протоколи. Вони, як і концентратори 10Base-T, сегментують порти (відключаючи при цьому не одну станцію, а абонентів усього фізичного сегмента) і транслюють вхідні пакети в усі порти. На кожен BNC-порт поширюються всі ті ж обмеження, що і на фрагмент мережі стандарту 10Base-2: підтримується робота сегментів тонкого коаксіального кабелю довжиною до 185 метрів на кожен порт, забезпечується до 30 мережних з'єднань на сегмент включаючи «порожні T-коннектори»; якщо відбудеться порушення цілісності кабельного сегмента, цей сегмент виключається з роботи, але інша частина концентратора буде продовжувати функціонувати. Сфера застосування концентраторів даного типу — модернізація старих мереж стандарту 10Base2 з метою підвищення їхньої надійності, модернізація мереж, що досягли обмежень на застосування повторювачів і не потребуючих частих змін.

Додаткові функції

Redundant link. Концентратори середнього класу і SNMP-керовані концентратори підтримують один надлишкову зв'язок (redundant link) на кожен концентратор для створення резервних зв'язків (back up link) між будь-якими двома концентраторами. Це забезпечує відмовостійкість мережі на апаратному рівні. Резервний зв'язок являє собою окремий кабель, змонтований між двома концентраторами. Використовуючи консольний порт концентратора, треба просто задати конфігурацію основного каналу зв'язку і резервного каналу зв'язку одного з концентраторів. Резервний канал зв'язку автоматично деблокуючого при відмовленні основного каналу зв'язку двох концентраторів. Не дивлячись на те, що концентратор може контролювати тільки одну резервну зв'язок, він може знаходитися на вилученому кінці одного резервного зв'язку і на контролюючому кінці резервного зв'язку з іншим концентратором. Після усунення несправності на основному кабельному сегменті, основний зв'язок автоматично не відновить роботу. Для поновлення роботи головного зв'язку придется использовать консоль концентратора или нажать кнопку Reset на его корпусе.

«Связной бит» у концентраторов представляет собой периодический импульс длительностью 100 наносекунд, посылаемый через каждые 16 миллисекунд. Он не влияет на трафик сети. Связной бит посылается в тот период, когда сеть не передает данные. Эта функция осуществляет текущий контроль схоронності UTP каналу. Дану функцію варто використовувати у всіх можливих випадках і блокувати її тільки тоді, коли до порту концентратора приєднується пристрій, що не підтримує її, наприклад, устаткування типу HP StarLAN 10.

Забезпечення таємності в мережах, побудованих з використанням концентраторів, досить невдячне заняття, оскільки концентратор по визначенню є широкомовним пристроєм. Але при необхідності адміністратора мережі можуть бути доступні наступні засоби: блокування невикористовуваних портів (шляхом спотворення поля даних в кадрах, повторюваних на портах, що не містять комп'ютера з адресою призначення), установка пароля на консольний порт, установка шифрування інформації на кожнім з портів (деякі моделі мають цю можливість).

Мережі, побудовані на основі концентраторів, не можуть розширюватися в необхідних межах т. к. при певній кількості комп'ютерів в мережі або при появі нових додатків завжди відбувається насичення передавальної середовища, і затримки в її роботі стають неприпустимими. Ця проблема може бути вирішена шляхом логічної структуризації мережі за допомогою мостів, комутаторів і маршрутизаторів.

Міст (bridge), а також його швидкодіючий функціональний аналог - комутатор (switching hub), ділить загальну середовище передачі даних на логічні сегменти. Логічний сегмент утворюється шляхом об'єднання кількох фізичних сегментів (відрізків кабелю) за допомогою одного або декількох концентраторів. Кожен логічний сегмент підключається до окремого порту моста/комутатора (рис. 1.10). При надходженні кадру на який-небудь з портів міст/комутатор повторює цей кадр, але не на всіх портах, як це робить концентратор, а тільки на те порту, до якого підключений сегмент, що містить комп'ютер-адресат. Різниця між мостом і комутатором полягає в тому, що міст в кожен момент часу може здійснювати передачу кадрів тільки між однією парою портів, а комутатор одночасно підтримує потоки даних між усіма своїми портами. Іншими словами, міст передає кадри послідовно, а комутатор паралельно. (Для спрощення викладу далі в цьому розділі використовуватиметься термін " комутатор" для позначення обох цих різновидів пристроїв, оскільки все сказане нижче в рівній мірі відноситься і до мостів, і до комутаторів.) Слід зазначити, що останнім часом локальні мости повністю витіснені комутаторами. Мости використовуються тільки для зв'язку локальних мереж з глобальними, тобто як засоби віддаленого доступу, оскільки в цьому випадку необхідність в паралельної передачі між кількома парами портів просто не виникає.

При роботі комутатора середовище передачі даних кожного логічного сегмента залишається загальної тільки для тих комп'ютерів, які підключені до цього сегменту безпосередньо. Комутатор здійснює зв'язок середовищ передачі даних різних логічних сегментів. Він передає кадри між логічними сегментами тільки при необхідності, тобто тільки тоді, коли взаємодіючі комп'ютери знаходяться в різних сегментах. Поділ мережі на логічні сегменти, рис.5 (ДИВ. Додаток 4) покращує продуктивність мережі, якщо в мережі є групи комп'ютерів, переважно обмінюються інформацією між собою. Якщо ж таких груп немає, то введення в мережу комутаторів може тільки погіршити загальну продуктивність мережі, так як прийняття рішення про те, чи потрібно передавати пакет з одного сегмента в інший, потребує додаткового часу. Однак навіть в мережі середніх розмірів такі групи, як правило, маються. Тому поділ її на логічні сегменти дає виграш в продуктивності - трафік локалізується в межах груп, і навантаження на їх розділяються кабельні системи суттєво зменшується.

Комутатори приймають рішення про те, на який порт потрібно передати кадр, аналізуючи адресу призначення, поміщений в кадрі, а також на підставі інформації про приналежності того або іншого комп'ютера до певного сегменту, підключеного до одного з портів комутатора, тобто на підставі інформації про конфігурацію мережі. Для того, щоб зібрати й опрацювати інформацію про конфігурації підключених до нього сегментів, комутатор повинен пройти стадію " навчання", тобто самостійно виконати деяку попередню роботу по вивченню проходить через нього трафіку. Визначення приналежності комп'ютерів сегментами можливо за рахунок наявності в кадрі не тільки адреси призначення, але і адреси джерела, сгенерировавшего пакет. Використовуючи інформацію про адресу джерела, комутатор встановлює відповідність між номерами портів та адресами комп'ютерів. У процесі вивчення мережі міст/комутатор просто передає з'являються на його входах портів кадри на всі інші порти, працюючи деякий час повторювачем. Після того, як міст/комутатор дізнається про належність адрес сегментів, він починає передавати кадри між портами тільки у разі межсегментной передачі. Якщо вже після завершення навчання, на вході комутатора раптом з'явиться кадр з невідомим адресою призначення, то цей кадр буде повторений на всіх портах.

Мости/комутатори, які працюють описаним способом, зазвичай називаються прозорими (transparent), оскільки поява таких мостів/комутаторів в мережі абсолютно не помітно для її кінцевих вузлів. Це дозволяє не змінювати їх програмне забезпечення при переході від простих конфігурацій, що використовують тільки концентратори, до більш складних, сегментованим. Існує й інший клас мостів/комутаторів, передають кадри між сегментами на основі повної інформації про міжсегментному маршруті. Цю інформацію записує в кадр станція-джерело кадру, тому кажуть, що такі пристрої реалізують алгоритм маршрутизації від джерела (source routing). При використанні мостів/комутаторів з маршрутизацією від джерела кінцеві вузли повинні бути в курсі ділення мережі на сегменти і мережеві адаптери, у цьому випадку мають у своєму програмному забезпеченні мати компонент, який займається вибором маршруту кадрів. За простоту принципу роботи прозорого моста/комутатора доводиться розплачуватися обмеженнями на топологію мережі, побудованої з використанням пристроїв даного типу - такі мережі не можуть мати замкнутих маршрутів - петель. Міст/комутатор не може правильно працювати в мережі з петлями, при цьому мережа засмічується зацикливающимися пакетами і її продуктивність знижується. Для автоматичного розпізнавання петель в конфігурації мережі розроблено алгоритм покриваючого дерева (Spanning Tree Algorithm, STA). Цей алгоритм дозволяє мостів/комутаторів адаптивно будувати дерево зв'язків, коли вони вивчають топологію зв'язків сегментів з допомогою спеціальних тестових кадрів. При виявленні замкнутих контурів деякі зв'язки оголошуються резервними. Міст/комутатор може використовувати резервну зв'язок тільки при відмові будь-якої основної. У результаті мережі, побудовані на основі мостів/комутаторів, що підтримують алгоритм покриваючого дерева, володіють деяким запасом надійності, але підвищити продуктивність за рахунок використання декількох паралельних зв'язків в таких мережах не можна.

Основною функцією маршрутизаторів є забезпечення з'єднань (маршрутів передачі даних між вузлами різних мереж, які можуть бути розділені значним географічною відстанню і кількома проміжними мережами. Маршрутизатор створює канал передачі даних, знаходячи відповідний маршрут та ініціюючи початкове з'єднання по цьому маршруту. На практиці маршрутизація реалізується апаратно-програмним забезпеченням, що працює на мережному рівні еталонної моделі OSI. Апаратні засоби маршрутизації можуть бути як внутрішніми, так і зовнішніми. Внутрішні маршрутизатори являють собою спеціальні плати, що встановлюються в роз'єм розширеного комп'ютера і харчуються від загального блоку живлення. Зовнішні маршрутизатори – це окремі пристрої зі своїм власним блоком живлення. Завдання маршрутизатора полягає в пошуку маршруту для передачі пакетів даних від вузлів однієї мережі до іншої і пересилання пакетів по цьому маршруту. Маршрутизатори працюють на мережному рівні і тому є протоколо-незалежними. Це пов'язано з тим, що в пакетах різних протоколів використовуються різні формати адресних полів. Наприклад, маршрутизатор, призначений для використання з протоколом IP (Internet Protocol), не зможе коректно обробляти пакети з адресами у форматі ISO і навпаки. Більшість маршрутизаторів підтримують кілька протоколів канального рівня. Ранні моделі маршрутизаторів працювали лише з одним мережевим протоколом, а сучасні підтримують одночасно кілька протоколів.

Особливості роботи маршрутизатора дозволяють використовувати його в якості пакетного фільтра. Незалежність від протоколів канального рівня дозволяє використовувати маршрутизатори для об'єднання мереж з різними архітектурами — наприклад, з'єднання мереж Ethernet і Token Ring або Ethernet і FDDI.

Трансивер (Transiever) – це двухпортовое пристрій, що має з однієї сторони, MII інтерфейс, з іншого – один з средозависимых фізичних інтерфейсів (100Base-FX, 100Base-TX або 100Base-T4). Трансивери використовуються порівняно рідко, як і рідко використовуються мережеві карти, повторювачі і комутатори з інтерфейсом MII.

Конвертер (Convertor)– це двухпортовое пристрій, обидва порти якого представляють средозависимые інтерфейси. Конвертери, на відміну від повторювачів, можуть працювати в дуплексному режимі. Поширені конвертери 100Base-TX/100Base-FX.

РОЗДІЛ ІІ. ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА

В даній дипломній роботі я створив відеоролик на тему: «Майстер-клас з налаштування Wi-Fi роутера»

В якій виконав такі дії:

1.Відкрив Windows Movie Macer 2.6

Рис 1.1

2.Импортував зображення.

Рис 2.1

Рис 2.2

3.Перемістив зображення на шкалу.

Рис 3.1

4.Добавив видеопереходи.

Рис 4.1

Рис 4.2

5.Зберіг на комп’ютер.

Рис 5.1

Рис 5.2

Рис 5.3