Urządzenia do rozbudowy sieci

Autorzy:
Rafał Broniszewski
Sebastian Jędrzejewski
Działanie sieci komputerowej polega na wymianie
danych pomiędzy poszczególnymi komputerami.
Wymianę tą zapewnia sprzęt oraz odpowiednie
oprogramowanie. Najpopularniejszymi oraz
podstawowymi urządzeniami wchodzącymi w skład
sieci komputerowej są:
 Karty sieciowe
 Bridge (most)
 Hub (koncentrator)
 Switch (przełącznik)
 Router
 Access Point (punkt dostępowy)
 Wzmacniaki
 Zdalny dostęp
Karta sieciowa służy do przekształcania pakietów danych w
sygnały, które są przesyłane w sieci komputerowej. Każda karta
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.
Karta sieciowa ze złączem BNC (po lewej) oraz RJ-45 (po prawej).
Most to urządzenie posiadające dwa lub więcej portów,
służące do łączenia segmentów sieci. Na bieżąco
identyfikuje swoje porty i kojarzy konkretne komputery.
Pozwala na podniesienie wydajności i zwiększenie
maksymalnych długości sieci. Są stosowane gównie w
sieciach opartych na kablu koncentrycznym.
Mosty są proste w instalacji, nie wymagają konfiguracji.
Zapewniają proste filtrowanie, odczytują adres zapisany w
ramce i określają do jakiego segmentu należy przesłać
dany pakiet. Gdy więc komputer z jednego segmentu
wysyła wiadomość, mostek analizuje zawarte w niej adresy
i jeśli nie jest to konieczne nie rozsyła jej do innego
segmentu. W sieci nie krążą wtedy zbędne pakiety.
Hub nazywany jest również koncentratorem,
multiportem lub multiplekserem. Jest to urządzenie
posiadające wiele portów służących do przyłączania
stacji roboczych zestawionych przede wszystkim w
topologii gwiazdy.
Można wyróżnić huby pasywne i aktywne. Hub pasywny
jest tanim urządzeniem pełniącym funkcję skrzynki
łączeniowej, jego zadaniem jest rozsyłanie sygnału
otrzymanego od jednego komputera do wszystkich
pozostałych które są do niego przyłączone.
Hub aktywny dodatkowo wzmacnia sygnały ze stacji
roboczej i pozwala na wydłużenie połączenia z nią.
Prosty koncentrator z czterema portami
Przełącznik oferuje dokładnie te same funkcje co
koncentrator z tą różnicą, iż pozwala podzielić
sieć na segmenty (podobnie jak most).
Urządzenie jest wyposażone w określoną ilość
portów przyłączeniowych (mogą one pracować z
różnymi prędkościami).
Mogą być wykorzystane do podłączenia stacji
końcowych, innych przełączników, bądź hubów.
Większość przełączników posiada rozbudowane
funkcje zarządzania oraz monitoringu sieci.
Smart Switch 6000 – profesjonalny przełącznik o budowie
modularnej. Urządzenia tego typu wykorzystywane są w
wielkich sieciach komputerowych w których w razie potrzeby
można dołączyć moduły zwiększające liczbę portów. Na
zdjęciu widoczne są cztery moduły (od lewej: jeden z 24
portami Ethernet, następnie dwa moduły po 7 portów Fast
Ethernet każdy oraz moduł zasilający).
LanTech Palm Switch 500 – niewielki 5portowy przełącznik używany do tworzenia
małych sieci domowych lub biurowych. Na
panelu przednim uwidocznione są
wskaźniki LED wskazujące stan
poszczególnych portów.
LanTech Palm Switch 500 – widok z tyłu.
Widoczne jest 5 gniazd (RJ-45) do których
można przyłączyć urządzenia sieciowe.
Model ten umożliwia połączenie z innym
przełącznikiem (zwykle tego samego
producenta) za pomocą portu 1, działa on
wówczas w trybie „uplink”.
Router to urządzenie sieciowe pracujące w trzeciej warstwie modelu OSI, pełniące
rolę węzła komunikacyjnego. Proces kierowania ruchem nosi nazwę routingu,
routowania, rutowania lub trasowania.
Routowanie musi zachodzić między co najmniej dwiema podsieciami, które można
wydzielić w ramach jednej sieci komputerowej. Urządzenie tworzy i utrzymuje
tablicę routingu, która przechowuje ścieżki do konkretnych obszarów sieci oraz
metryki z nimi związane (odległości od siebie licząc kolejne routery).
Skuteczne działanie routera wymaga wiedzy na temat otaczających go urządzeń,
przede wszystkim innych routerów oraz przełączników. Może być ona dostarczona
w sposób statyczny przez administratora, wówczas nosi ona nazwę tablicy
statycznej lub może być pozyskana przez sam router od sąsiadujących urządzeń
pracujących w trzeciej warstwie, tablice tak konstruowane nazywane są
dynamicznymi.
Podczas wyznaczania tras dynamicznych router korzysta z różnego rodzaju
protokołów routingu i polega przede wszystkim na odpytywaniu sąsiednich
urządzeń o ich tablice routingu, a następnie kolejnych w zależności od
zapotrzebowań ruchu, który urządzenie obsługuje.
Router Linksys BEFSR41
Access Point (ang. punkt dostępu) Urządzenie zapewniające stacjom bezprzewodowym dostęp do
zasobów sieci za pomocą bezprzewodowego medium transmisyjnego (częstotliwości radiowe).
Access point jest także mostem łączącym sieć bezprzewodową z siecią przewodową (najczęściej
Ethernet). W związku z tym każdy Access point posiada minimum dwa interfejsy: interfejs
bezprzewodowy komunikujący się z sieciami standardu 802.11 oraz drugi służący połączeniu AP z
siecią przewodową. Stacjami łączonymi w sieć bezprzewodową za pomocą punktów dostępowych
są komputery wyposażone w bezprzewodowe karty sieciowe. Zazwyczaj są to laptopy lub
palmtopy, choć niekiedy stacjami bywają także komputery stacjonarne a sieć bezprzewodowa
stosowana jest w celu uniknięcia zbytniego okablowania. Niektóre, bardziej zaawansowane
technicznie punkty dostępowe dodatkowo posiadać mogą interfejsy WAN lub DSL. Sporo AP
posiada także kilka interfejsów bezprzewodowych, co umożliwia zwiększenie przepływności sieci
na danym obszarze za pomocą przypisania interfejsom bezprzewodowym niezachodzących na
siebie kanałów. Punkty dostępowe mogą komunikować się ze sobą, co umożliwia budowę bardzo
rozległych sieci bezprzewodowych. Dodatkowo większość produkowanych aktualnie punktów
dostępowych wyposażonych jest również w wbudowany router, który umożliwia tworzenie sieci
mieszanych (sieć wykorzystująca więcej niż jedną technologię sieciową np. sieć bezprzewodowa i
Ethernet). Podstawową funkcją AP jest przekonwertowanie ramek sieci bezprzewodowej na inny
rodzaj ramek (zazwyczaj ramki Ethernetu). Zależnie od modelu posiadać mogą wiele innych
pożytecznych funkcji. Niemal każdy punkt dostępowy wyposażony jest w serwer DHCP
przydzielający adres sieciowy stacji zaraz po jej połączeniu z AP, część posiada też umiejętność
translacji adresów prywatnych na publiczne (NAT), wiele posiada możliwość buforowania ramek w
celu oszczędzania energii stacji (jest to duża zaleta w przypadku gdy stacjami są zasilane z baterii
laptopy, przejście w ten tryb oszczędnościowy odbywa się poprzez wysłanie ramki zawierającej w
nagłówku ustawiony bit zarządzania energią.
Ilustracja działania punktu dostępowego.
Access Point Planet WAP-4000

Urządzenie, które odbiera przesyłane sygnały, wzmacnia je i wysyła z powrotem do sieci. W
sieciach LAN wzmacniak - częściej zwany koncentratorem - umożliwia przyłączenie do sieci wielu
urządzeń. Funkcja ta jest dla dzisiejszych sieci LAN o tyle istotna, że często zapomina się o
pierwotnym zadaniu koncentratorów - regenerowaniu sygnałów.
A zdolności koncentratorów do regenerowania sygnałów decydują o pomyślnym działaniu sieci
LAN w równym stopniu, co ich funkcje tworzenia punktów dostępu do sieci. Okrutna
rzeczywistość nieubłaganie dostarcza nam dowodów na wpływ nośników na przesyłane sygnały.
Sygnały elektroniczne umieszczone w sieci ulegają bowiem zakłóceniom, które mogą przyjąć
jedną z dwóch form: tłumienia lub zniekształcenia.

Tłumienie sygnału to osłabienie jego siły. Zniekształcenie natomiast to niepożądana zmiana jego
kształtu. Każda ze wspomnianych form zakłóceń musi być traktowana z osobna i z osobna
rozwiązywana. Tłumienie można eliminować zmniejszając długości kabli na tyle, by moc sygnału
umożliwiała mu dotarcie do wszystkich części okablowania. Jeśli jednak kabel musi być długi to,
aby uniknąć tłumienia, można na kablu zamontować wzmacniak.

Zniekształcenie stanowi poważniejszy problem związany z przesyłaniem sygnałów.
Zniekształcenie sygnałów powoduje uszkodzenie wszelkich części danych, które są przy ich
użyciu przesyłane. Wzmacniaki nie potrafią rozróżnić sygnałów prawidłowych od
zniekształconych, wzmacniają wiec wszystkie sygnały. Istnieje na szczęście kilka sposobów
eliminowania zniekształceń.
o Przede wszystkim należy stosować się do wszelkich zaleceń dotyczących znośnika.
o W razie wystąpienia zniekształcenia należy określić jego źródło, a następnie przeprowadzić
okablowanie jak najdalej od niego. Często zniekształceń uniknąć można, stosując nowoczesne
technologie transmisji, które są odporne na zakłócenia, takie jak na przykład kable
światłowodowe.
o Korzystać można z protokołów sieciowych umożliwiających rozpoznawanie i automatyczną
korektę wszelkich ewentualnych błędów transmisji.



Pozwala na korzystanie z oddalonych nawet o
setki kilometrów komputerów lub sieci
wewnętrznych. Użytkownik zaopatrzony w
komputer podłączony do Internetu może
połączyć się z siecią firmy, w której pracuje
lub dostać się do stojącego w biurze
komputera. Jego transmisja będzie
bezpieczna, a szybkość uzależniona jedynie
od przepustowości łącza, z którego korzysta.
Zdalny dostęp pozwoli mu zabrać niemal całe
biuro wszędzie tam, gdzie sytuacja będzie
wymagała od niego stałego kontaktu z firmą.
Mobilność nie oznacza już tylko korzystania z
przenośnego komputera; towarem na wagę
złota staje się - przesyłana szybko i bez
zniekształceń - informacja.
Dziękujemy za Uwagę!!!
Prace wykonali Sebastian i Rafał