Повторители и концентраторы

На физическом уровне работают такие устройства как повторители и концентраторы. Повторители и концентраторы являются устаревшими устройствами, но рассмотрение их принципа работы важно для понимания принципа работы коммутаторов локальных сетей.

Повторитель (repeater) являлся самым простым из сетевых устройств. Он представлял собой устройство физического уровня модели OSI, используемое для соединения сегментов среды передачи данных с целью увеличения общей длины сети.

В сетях Ethernet (10BASE2 и 10BASE5) на основе коаксиального кабеля применялись двухпортовые повторители, связывающие два физических сегмента. Работал повторитель следующим образом: он принимал сигналы из одного сегмента сети, усиливал их, восстанавливал синхронизацию и передавал в другой. Повторители не выполняли сложную фильтрацию и другую обработку трафика, т.к. не являлись интеллектуальными устройствами. Также общее количество повторителей и соединяемых ими сегментов было ограничено из-за временных задержек и других причин.

Рис. 4.1 Применение повторителя в сети
Рис. 4.1 Применение повторителя в сети

Повторитель, который имеет несколько портов и соединяет несколько физических сегментов сети, называется концентратором (concentrator, также известен как хаб (hub)). Концентратор представляет собой устройство физического уровня модели OSI, основной задачей которого является повторение сигнала, поступившего с одного из своих портов на все остальные активные порты, предварительно восстанавливая их. Он не выполняет никакой фильтрации трафика и другой обработки данных, поэтому сети, построенные с использованием концентраторов, могут иметь различную физическую топологию, но логическая топология всегда останется шинной.

Рис. 4.2 Обмен данными в сети через концентратор
Рис. 4.2 Обмен данными в сети через концентратор

Устройства, которым требовалось подключение к локальной сети, соединялись с концентратором отдельным кабелем. Концентратор создавал общую среду распространения сигнала для всех узлов локальной сети. В один момент времени в такой сети мог передавать данные только один компьютер. В случае одновременного поступления сигналов на два или более порта концентратора возникала коллизия, которая приводила к повреждению передаваемых кадров. Таким образом, все подключенные к концентратору устройства находились в одном домене коллизий.

Коллизия (collision) – наложение или столкновение сигналов, которое возникает во время одновременной передачи данных двумя или более узлами и приводит к повреждению данных.

Домен коллизий (collision domain) – часть сети Ethernet, все узлы которой распознают коллизию независимо от того, в какой части сети она возникла.

Рис. 4.3 Домен коллизий
Рис. 4.3 Домен коллизий

С увеличением количества сегментов сети и компьютеров в них, возрастало количество коллизий. Кроме того, общее количество концентраторов и соединяемых ими сегментов сети было ограничено из-за временных задержек и снижения пропускной способности сети. Помимо этого сеть, построенная с помощью концентраторов, характеризовалась низким уровнем сетевой безопасности, т. к. передача данных через все порты позволяла «прослушивать» информацию, передаваемую по сети. Невысокая пропускная способность и слабый уровень сетевой защиты привели к тому, что в современных компьютерных сетях концентраторы не применяются, их вытеснили сначала мосты, а затем коммутаторы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

15 + 12 =