Мосты и шлюзы а также репитеры и маршрутизаторы это такие компоненты которые служат для расширения сетей. С помощью них можно сегментировать локальные сети так, что каждый сегмент становится самостоятельной локальной сетью, объединять две локальные сети в одну, подключать сеть к другим сетям и компьютерным средам для объединения их в большую разнородную систему.
Репитер восстанавливает ослабленные сигналы, он принимает затухающий сигнал из одного сегмента, восстанавливает его и передаёт в следующий сегмент. Для того чтобы данные через репитер поступали из одного сегмента в другой, каждый сегмент должен использовать одинаковые пакеты и протоколы. Другими словами, они не могут транслировать пакеты Ethernet в пакеты Token Ring. Но репитеры могут передавать пакеты из одного типа физического носителя в другой. Если репитер имеет соответствующие разъёмы, он примет пакет Ethernet, приходящий из сегмента на коаксиальном кабеле, и передаст его в сегмент на оптоволокне. Применение репитеров оправдано, когда при расширении сети необходимо преодолеть ограничения по длине сегмента или по количеству узлов.
Мост как и репитер может соединять сегменты или вокальные сети рабочих групп. Но в отличие от репитера, мост также служит для разбиения сети, что помогает изолировать трафик.
Мосты решают следующие задачи:
- Увеличивают размер сети.
- Увеличивают максимальное количество компьютеров в сети.
- Разбивают перегруженную сеть на отдельные сегменты с уменьшенным трафиком. В итоге каждая подсеть работает более эффективно.
- Соединяют разнородные физические носители, такие, как витая пара и коаксиальный кабель.
- Соединяют разнородные сегменты сети, например Ethernet и Token Ring, и переносят между ними пакеты.
|
|
Мосты допускают использование в сети всех протоколов, не отличая при этом один протокол от другого. Поскольку любые протоколы могут работать через мосты, каждый компьютер должен определять, с какими протоколами он работает.
Мост выполняет следующие действия:
- “слушает” весь трафик.
- Проверяет адреса источника и получателя каждого пакета.
- Строит таблицу маршрутизации.
- Передаёт пакеты.
Передача пакетов осуществляется следующим образом. Если адресат не указан в таблице маршрутизации, мост передаёт пакет во все сегменты. Если адресат указан в таблице, мост передает пакет в этот сегмент (если сегмент получателя не совпадает с сегментом источника). Мосты изучают, куда следует направить данные. Когда пакеты передаются через мост, данные об адресах компьютеров сохраняются в оперативной памяти моста. Он использует эти данные для построения таблицы маршрутизации. В начале работы таблица пуста.
С целью соединения двух локальных сетей, расположенных на значительном расстоянии друг от друга также используются два удалённых моста, которые подключают через синхронные модемы к выделенной телефонной линии.
Маршрутизаторы. В среде, объединяющей несколько сетевых сегментов с различными протоколами и архитектурами, мосты не всегда гарантируют быструю связь между всеми сегментами. Для такой сложной сети необходимо устройство, которое не только знает адрес каждого сегмента, но и определяет наилучший маршрут для передачи данных и фильтрует широковещательные сообщения. Такое устройство называется маршрутизатором.
|
|
Маршрутизаторы могут выполнять следующие функции мостов:
- фильтровать и изолировать трафик.
- соединять сегменты сети
Однако маршрутизаторам доступно больше информации, чем мостам, и они используют её для оптимизации доставки пакетов. Принцип работы его заключается в том, что строится таблица маршрутизации, которая содержит сетевые адреса. Для каждого протокола, используемого в сети, строится своя таблица. Таблица помогает маршрутизатору определить адреса назначения для поступающих данных. Она включает следующую информацию:
- Все известные сетевые адреса.
- Способы связи с другими сетями.
- Возможные пути между маршрутизаторами.
- Стоимость передачи данных по этим путям.
Важное отличие маршрутизатора и моста в том что таблица маршрутизации моста содержит адреса удалённых компьютеров, а таблица маршрутизации маршрутизатора содержит только номера сетей. Маршрутизаторы взаимодействуют с другими маршрутизаторами, а не с удалёнными компьютерами.
Воспринимая только адресованные сетевые пакеты, маршрутизаторы фильтруют некорректные данные и широковещательные пакеты, тем самым уменьшая нагрузку на сеть. Адрес узда назначения маршрутизаторы не проверяют, они смотрят только на адрес сети и могут прослушивать сеть и определять, какие её части сильнее загружены. Маршрутизатор также устанавливает количество транзитов между сегментами сети. Используя эту информацию, он выбирает маршрут передачи данных. Если один путь перегружен, он укажет альтернативный.
|
|
Маршрутизаторы подразделяются на два основных типа.
· Статические
Они требуют, чтобы администратор вручную создал и сконфигурировал таблицу маршрутизации, а также указал каждый маршрут.
· Динамические
Они автоматически определяют маршруты и поэтому требуют минимальной настройки и конфигурирования. Они сложнее статических, так как анализируют информацию от других маршрутизаторов и для каждого пакета принимают отдельное решение о маршруте передачи через сеть.
Шлюзы. Шлюзы обеспечивают связь между различными архитектурами и средами. Они переупаковывают и преобразуют данные, передаваемые из одной среды в другую, чтобы каждая среда могла понимать данные других сред. Шлюз в частности переупаковывает информацию в соответствии с требованиями системы назначения, изменяет формат сообщения, чтобы прикладная программа на принимающей стороне могла распознать данные.
Шлюз связывает две системы, которые используют разные:
- Коммуникационные протоколы.
- Структуры и форматы данных.
- Языки.
- Архитектуры.
Шлюзы создаются для выполнения конкретного типа задач, т.е. для конкретного типа преобразования данных. Шлюз принимает данные из одной среды, удаляет старый протокольный стек и переупаковывает их в протокольный стек системы назначения.
Обрабатывая данные, шлюз выполняет следующие операции:
- Извлекает данные из приходящих пакетов, пропуская их снизу вверх через полный стек протоколов передающей сети.
- Заново упаковывает полученные данные, пропуская сверху вниз через стек протоколов сети назначения.
Главное назначение шлюзов – осуществлять связь между персональными компьютерами и средой мэйнфреймов. В локальной сети один компьютер обычно выделяется на роль шлюза. Прикладные программы на настольных компьютерах через компьютер-шлюз получают доступ к мэйнфрейму. Таким образом, пользователи могут работать с ресурсами мэйнфрейма так же просто, как будто эти ресурсы принадлежат их собственным компьютерам.