Основні технічні показники та принцип роботи маршрутизаторів, комутаторів, концентраторів, мостів, модемів

Мережеве обладнання – пристрої, з яких складається комп'ютерна мережа. Умовно виділяють два види мережного обладнання:

Активне мережеве обладнання - обладнання, яке здатне обробляти або перетворювати передається по мережі інформацію. До такого обладнання відносяться мережеві карти, маршрутизатори, мережеві комутатори (switch).

Пасивне мережеве обладнання - обладнання, що служить для простої передачі сигналу на фізичному рівні. Це мережеві кабелі, конектори і мережеві розетки, повторювачі і підсилювачі сигналу.

Концентратор (багатопортовий повторювач; Hub; від англ. hub) — центр діяльності) — пристрій фізичного рівня, з'єднувальний компонент, до якого підключають усі комп'ютери в мережі за топологією «зірка».

Активні концентратори підключають до джерела електроенергії; вони можуть відновлювати і ретранслювати сигнали. Пасивні концентратори лише передають сигнал з одного порта на всі інші.

Як елемент побудови мереж, їх майже не випускають — на зміну прийшли мережеві комутатори (свічі), що виділяють кожен під'єднаний пристрій в окремий сегмент. Мережеві комутатори деколи помилково називають «інтелектуальними концентраторами».

Мере́жевий комута́тор (англ. network switch) або світч (від англ. switch — «перемикач») — пристрій, призначений для з'єднання декількох вузлів комп'ютерної мережі в межах одного сегмента.

На відміну від концентратора, що поширює трафік від одного під'єднаного пристрою до всіх інших, комутатор передає дані лише безпосередньо отримувачу. Це підвищує продуктивність і безпеку мережі, рятуючи інші сегменти мережі від необхідності (і можливості) обробляти дані, які їм не призначалися.

Комутатор працює на канальному рівні моделі OSI, і тому в загальному випадку може тільки поєднувати вузли однієї мережі по їхніх MAC-адресах. Для з'єднання декількох мереж на основі мережного рівня служать маршрутизатори.

Маршрутиза́тор, або ро́утер (англ. router) — електронний пристрій, що використовується для поєднання двох або більше мереж і керує процесом маршрутизації, тобто на підставі інформації про топологію мережі та певних правил приймає рішення про пересилання пакетів мережевого рівня моделі OSI між різними сегментами мережі.

Маршрутизатор не обмежується простим пересиланням даних між інтерфейсами, а також виконує й інші функції: захищає локальну мережу від зовнішніх загроз, обмежує доступ користувачів локальної мережі до ресурсів інтернету, роздає IP-адреси, шифрує трафік і багато іншого.

Маршрутизатори працюють на мережевому рівні моделі OSI: можуть пересилати пакети з однієї мережі до іншої. Для того, щоб надіслати пакети в потрібному напрямку, маршрутизатор використовує таблицю маршрутизації, яка зберігається у його пам'яті. Таблиця маршрутизації може складатися засобами статичної або динамічної маршрутизації.

Принцип роботи

Маршрутизатор використовує адресу одержувача, вказану в пакетах даних, і визначає за таблицею маршрутизації шлях, за яким слід передати дані. Якщо в таблиці маршрутизації для адреси немає описаного маршруту, пакет відкидається.

Таблиця маршрутизації містить інформацію, на основі якої маршрутизатор приймає рішення про подальшу пересилку пакетів. Таблиця складається з деякого числа записів — маршрутів, в кожній з яких міститься адреса мережі одержувача, адреса наступного вузла, якому слід передавати пакети і певна вага запису, — метрика. Метрики записів в таблиці грають роль в обчисленні найкоротших маршрутів до різних одержувачів.

Таблиця маршрутизації може складатися двома способами:

• статична маршрутизація — коли записи в таблиці вводяться і змінюються вручну

• динамічна маршрутизація — коли записи в таблиці оновлюються автоматично за допомогою одного або кількох протоколів маршрутизації.

Модем (modem) - (скор. від модулятор-демодулятор) - пристрій, який за рахунок модуляції і демодуляції сигналів передає цифрові дані через аналогові канали - в основному телефонні дроти.

За конструктивним виконанням модеми бувають:

внутрішні модеми – знаходяться всередині пристрою, у них відсутній свій блок живлення.

зовнішні модеми – мають власний корпус і блок живлення, підключаються до комп'ютера через кабель, мають свої індикатори;

За принципом роботи:

апаратні — всі операції перетворення сигналу здійснює сам модем;

програмні — всі операції перетворення сигналу реалізовані програмно і виробляються центральним процесором комп'ютера;

За видом з'єднання:

аналогові модеми – працюють через звичайну телефонну мережу;

кабельні модеми – використовують для підключення до Інтернету звичайний телевізійний кабель, або коаксіальний кабель;

радіо-модеми дозволяють користувачеві працювати з мережею через радіо-ефір;

GSM модеми - працюють за протоколами стільникового зв'язку - GPRS, EDGE, 3G, 4G тощо.

ADSL модеми – забезпечує передачу швидкісного цифрового сигналу звичайною аналоговою телефонною лінією, та дозволяє одночасно користуватися телефоном і Інтернетом.