Urządzenia sieciowe

Elementy niezbędne do pracy w sieci Karta sieciowa Media transmisyjne Oprogramowanie sieciowe

Rodzaje materiałów transmisyjnych Kabel koncentryczny (BNC) Skrętka Światłowód Urządzenia sieciowe: Karta sieciowa Koncentrator Przełącznik (switch) Most (bridge) Router Urządzenia stosowane w sieciach bezprzewodowych

Karta sieciowa Karta sieciowa (ang. NIC - Network Interface Card) służy do przekształcania pakietów danych w sygnały, które są przesyłane w sieci komputerowej. Każda karta NIC posiada własny, unikatowy w skali światowej adres fizyczny, znany jako adres MAC, przyporządkowany w momencie jej produkcji przez producenta, zazwyczaj umieszczony na stałe w jej pamięci ROM. W niektórych współczesnych kartach adres ten można jednak zmieniać. Działanie: sygnał z procesora jest dostarczany do karty sieciowej, gdzie sygnał jest zamieniany na standard sieci, w jakiej karta pracuje. Karta sieciowa pracuje tylko w jednym standardzie np. Ethernet. Nie może pracować w dwu standardach jednocześnie np. Ethernet i FDDI

Media transmisyjne Najważniejsze media używane w sieciach komputerowych: kable miedziane, światłowody, fale radiowe, mikrofale, podczerwień, światło laserowe. W konwencjonalnych sieciach kable są podstawowym medium łączącym komputery ze względu na ich niską cenę i łatwość instalowania. Przede wszystkim stosuje się kable miedziane ze względu na niską oporność, co sprawia, że sygnał może dotrzeć dalej. Typ okablowania w sieciach komputerowych jest tak dobierany, aby zminimalizować interferencję sygnałów.

Kable miedziane Tradycyjnym medium transmisyjnym jest w telekomunikacji kabel z parami przewodów miedzianych. W dzisiejszych sieciach używane są kable zawierające ponad 2000 par przewodów skręcanych. Dotychczas używane kable koncentryczne są wypierane przez bardziej nowoczesne, składające się z 4 par przewodów miedzianych. Każda para przewodów jest skręcona i stąd pochodzi nazwa - kabel typu skrętka parowa. Podstawowa skrętka pozwala na przesłanie w ciągu jednej sekundy 100 mln bitów danych, zaś przy zaawansowanych i skomplikowanych technikach kodowania sygnału może to być nawet 10 razy więcej. Jest to równoważne przesłaniu w ciągu 1 sekundy 7 tys. stron maszynopisu!

Kabel koncentryczny (BNC) Kabel koncentryczny składa się z dwóch koncentrycznych (czyli współosiowych) przewodów. Kabel ten jest dosłownie współosiowy, gdyż przewody dzielą wspólną oś. Najczęściej spotykany rodzaj kabla koncentrycznego składa się z pojedynczego przewodu miedzianego biegnącego w materiale izolacyjnym. Izolator jest otoczony innym cylindrycznie biegnącym przewodnikiem, którym może być przewód lity lub pleciony, otoczony z kolei następną warstwą izolacyjną. Całość otoczona jest koszulką ochronną z polichlorku winylu (PCW) lub Teflonu®.

Kabel koncentryczny (BNC) Cienki koncentryk (Cienki Ethernet) składa się z pojedynczego, centralnego przewodu miedzianego, otoczonego warstwą izolacyjną. Jest to kabel ekranowany, a więc odporny na zakłócenia. W celu osłony przesyłanych informacji przed wpływem pól elektromagnetycznych, jako ekran stosuje się cienką siatkę miedzianą. Maksymalna długość jednego segmentu sieci wynosi 185m. Nie jest to odległość między poszczególnymi komputerami, lecz pomiędzy jednym a drugim końcem sieci. Przepustowość 10Mb/s. Gruby koncentryk (gruby Ethernet) lub żółty kabel ze względu na to, że najczęściej ma żółty lub pomarańczowy kolor. Gruby Ethernet składa się z pojedynczego, centralnego przewodu otoczonego warstwą izolacyjną, a następnie ekranującą siateczką oraz zewnętrzną izolacją. Maksymalna długość jednego segmentu sieci realizowanej na grubym koncentryku wynosi 500m. Przepustowość 10 Mb/s.

Skrętka dwużyłowa Skrętka dwużyłowa składa się z dwóch dość cienkich przewodów o średnicy od 4 do 9mm każdy. Przewody pokryte są cienką warstwą PCW i splecione razem. Splecenie przewodów razem równoważy promieniowanie, na jakie wystawiony jest każdy z dwóch przewodów znosząc w ten sposób zakłócenia elektromagnetyczne, które inaczej przedostawałyby się do przewodnika miedzianego. Grubość przewodu ma bezpośredni wpływ na jego sprawność. Większa średnica oznacza szersze pasmo komunikacji i większą długość maksymalną kabla. Lecz ze wzrostem średnicy kabla wzrastają także jego właściwości tłumienia. Skrętka jest stosowana przede wszystkim w topologii gwiazdy.

Ekranowana skrętka dwużyłowa. Ekranowana skrętka dwużyłowa (Shielded Twisted Pair - STP) ma dodatkową warstwę folii lub metalowego przewodu osłaniającego przewody. Taki ekran osłonowy znajduje się bezpośrednio pod powierzchnią koszulki kabla. Powodem wprowadzenia ekranowania była potrzeba użycia skrętek dwużyłowych w środowiskach podatnych na zakłócenia elektromagnetyczne i zakłócenia częstotliwościami radiowymi. Ekranowanie przewodu za pomocą metalowej osłony chroni przed promieniowaniem zewnętrznym. Zatrzymuje ono, niestety, również promieniowanie indukowane, czyli wytwarzane przez ten przewód podczas przesyłania nim sygnału. Zamiast więc rozchodzić się normalnie, promieniowanie to zostaje odbite przez ekran i skierowane z powrotem do przewodu miedzianego, co może, z dużym prawdopodobieństwem, powodować uszkodzenia sygnału.

Nieekranowana skrętka dwużyłowa. Nieekranowana skrętka dwużyłowa (Unshielded Twisted Pair – UTP) składa się z par izolowanych przewodów, które są ze sobą skręcone. W ten sposób ogranicza się emisję i absorpcję fal elektromagnetycznych. Przewody każdej pary w skrętce są ze sobą skręcone w celu eliminacji sprzężeń elektrycznych pomiędzy nimi oraz zmniejszenia poziomu emitowanych zakłóceń elektrycznych. Nieekranowana skrętka dwużyłowa to ekonomiczna alternatywa dla sieci Ethernet z kablem koncentrycznym i dla sieci Token-Ring. Skręcenie przewodów zapewnia ekranowanie od zewnętrznych zakłóceń elektromagnetycznych. Nieekranowaną skrętkę dwużyłową zakańcza się zwykle modułowymi złączami RJ-45.

Kabel światłowodowy Zawiera jedno lub więcej włókien szklanych przewodzących impulsy światła. Kable utworzone z włókien szklanych są odporne na zakłócenia elektromagnetyczne i mają dużą przepustowość. Przy ich użyciu można osiągać szybkości przesyłania do 100 Gb/s, najszybsze systemy światłowodowe mogą prowadzić sygnał rzędu kilku Tb/s.

Koncentrator Koncentrator (ang. hub) - urządzenie łączące wiele urządzeń sieciowych w sieci komputerowej o topologii gwiazdy. Hub najczęściej podłączany jest do routera, zaś do huba podłączane są komputery będące stacjami roboczymi lub serwerami, drukarki sieciowe oraz inne urządzenia sieciowe. Do połączenia najczęściej wykorzystuje się kabel UTP skrętka kategorii 5. Hub działa na poziomie pierwszej warstwy OSI (warstwie fizycznej), kopiując sygnał z jednego komputera do wszystkich pozostałych do niego podłączonych. Obecnie huby są stosowane coraz rzadziej, zostały zastąpione szybszymi od nich switchami

Przełącznik (switch) Switch to urządzenie łączące segmenty sieci komputerowej. Switch pracuje w warstwie drugiej modelu OSI (łącza danych), jego zadaniem jest przekazywanie ramek między segmentami. Switch działa podobnie jak wieloportowy most lub inteligentny hub: przekazuje ramki tylko do docelowego segmentu sieci jak most (a nie do wszystkich segmentów jak hub) umożliwia połączenie wielu segmentów sieci w gwiazdę jak hub (nie jest ograniczony do łączenia dwóch segmentów jak most).

Most Most lub mostek (ang. bridge) to urządzenie koordynujące przesyłanie pakietów między komputerami. Decyduje, gdzie zostaną przesłane dane, które do niego docierają. Dobiera właściwą trasę i optymalizuje ją pod kątem jak najsprawniejszego przesyłu danych. Mosty działają w trybie nasłuchu (ang. promiscuous mode) i odbierają dane krążące w medium transmisyjnym. Aby określić, jakie urządzenia znajdują się w poszczególnych segmentach sieci (skojarzonych z poszczególnymi portami), mosty odczytują źródłowe adresy MAC z ramek danych. Na tej podstawie tworzona jest tablica forwardingu (w wolnym tłumaczeniu tablica mostowania).

Router Router (ruter, trasownik) to urządzenie sieciowe, które określa następny punkt sieciowy do którego należy skierować pakiet danych (np. datagram IP). Ten proces nazywa się routingiem bądź trasowaniem. Router używany jest przede wszystkim do łączenia ze sobą sieci WAN, MAN i LAN. Pierwotne routery z lat sześćdziesiątych były komputerami ogólnego przeznaczenia. Chociaż w roli routerów można używać zwykłych komputerów, nowoczesne szybkie routery to wysoce wyspecjalizowane urządzenia, w których interfejsy sieciowe są połączone bardzo szybką magistralą wewnętrzną. Zazwyczaj mają wbudowane dodatkowe elementy (takie jak pamięć podręczna czy układy wyręczające procesor w pakowaniu i odpakowywaniu ramek warstwy drugiej) w celu przyspieszenia typowych czynności, takich jak przekazywanie pakietów.

Technologie stosowane w sieciach bezprzewodowych Sieć bezprzewodowa LAN to sieć lokalna zrealizowana bez użycia przewodów. Jako medium transmisji wykorzystuje się: Fale radiowe - do komunikacji za wykorzystuje się pasmo 2,4 GHz lub rzadziej 5 GHz. Podczerwień Szybkość przesyłania danych zależna jest od użytego standardu oraz odległości pomiędzy urządzeniami i wynosi najczęściej 11, 22, 44, 54 lub 108 Mb/s. Na całość infrastruktury sieci bezprzewodowych składają się następujące elementy: karty sieciowe - najczęściej typu PCI, USB lub PCMCIA punkty dostępowe (Access Point) anteny

Dziękuję za uwagę