Маршрутизаторы

Маршрутизаторы функционируют на сетевом уровне модели OSI. Передающая и принимающая данные станции в различных сегментах сети должны использовать одинаковые протоколы, начиная с 3 уровня и выше.

Подобно некоторым мостам, маршрутизаторы предоставляют возможность передачи данных между сетями, использующими различные протоколы первого и второго уровней модели OSI (физический и канальный). Маршрутизаторы могут получать, преобразовывать и посылать преобразованные данные с использованием различных протоколов физического и канального уровней.

Маршрутизаторы тоже сравнивают сетевую информацию с таблицами маршрутизаций, если совпадение найдено, то пакет направляется по нужному маршруту, если нет, пакет уничтожается. Маршрутизаторы различаются по возможности управления передачей данных с использованием различных протоколов.

Делятся на:

1) Статич– используют таблицы "забитые" программистом. Т.е. исправления в сети производятся вручную.

2) Динамические – автоматически создаются и исправляются данные в таблицах маршрутизации (выбирает оптимальные пути). Уменьшает загрузку сети. Это интеллектуальное устройство. Преимущество динамических маршрутизаторов в том, что они могут использовать разные протоколы, но протоколы должны быть маршрутизированы.

У маршрутизаторов происходит дополнительная обработка информации, чем у мостов.

Преимущество маршрутизаторов: возможность широковещательной передачи.

Недостаток маршрутизаторов: периодически добавляют излишний трафик в сети, т.к. постоянно обмениваются сообщениями между собой для обновления таблиц маршрутизации.

Мост-маршрутизатор сочетает функции моста и маршрутизатора. Когда он получает пакет данных, то проверяет послан пакет с использованием маршрутизируемого протокола или нет. Если маршрутизируемый протокол, то устройство выполняет функции маршрутизатора, посылая при необходимости пакет получателю вне локального сегмента. Если с использованием немаршрутизируемого протокола, то выполняет функции моста - использует адрес сетевой карты для поиска получателя.

Для выполнения обоих функций содержатся две таблицы: таблица маршрутизации и таблица мостов. Поэтому это устройство работает на двух уровнях: канальный и сетевой.

Средой передачи информации называются те линии связи, по которым производится обмен информацией между компьютерами. В подавляющем большинстве компьютерных сетей (особенно локальных) используются проводные или кабельные каналы связи, хотя существуют и беспроводные сети, которые сейчас находят все более широкое применение, особенно в портативных компьютерах.

Информация в локальных сетях чаще всего передается в последовательном коде, то есть бит за битом. Такая передача медленнее и сложнее, чем при использовании параллельного кода. Однако надо учитывать то, что при более быстрой параллельной передаче (по нескольким кабелям одновременно) увеличивается количество соединительных кабелей в число раз, равное количеству разрядов параллельного кода (например, в 8 раз при 8-разрядном коде). Это совсем не мелочь, как может показаться на первый взгляд. При значительных расстояниях между абонентами сети стоимость кабеля вполне сравнима со стоимостью компьютеров и даже может превосходить ее. К тому же проложить один кабель (реже два разнонаправленных) гораздо проще, чем 8, 16 или 32. Значительно дешевле обойдется также поиск повреждений и ремонт кабеля.

Передача на большие расстояния при любом типе кабеля требует сложной передающей и приемной аппаратуры, так как при этом необходимо формировать мощный сигнал на передающем конце и детектировать слабый сигнал на приемном конце. При последовательной передаче для этого требуется всего один передатчик и один приемник. При параллельной же количество требуемых передатчиков и приемников возрастает пропорционально разрядности используемого параллельного кода. В связи с этим, даже если разрабатывается сеть незначительной длины (порядка десятка метров) чаще всего выбирают последовательную передачу.

К тому же при параллельной передаче чрезвычайно важно, чтобы длины отдельных кабелей были точно равны друг другу. Иначе в результате прохождения по кабелям разной длины между сигналами на приемном конце образуется временной сдвиг, который может привести к сбоям в работе или даже к полной неработоспособности сети. Например, при скорости передачи 100 Мбит/с и длительности бита 10 нс этот временной сдвиг не должен превышать 5—10 нс. Такую величину сдвига дает разница в длинах кабелей в 1—2 метра. При длине кабеля 1000 метров это составляет 0,1—0,2%.

Надо отметить, что в некоторых высокоскоростных локальных сетях все-таки используют параллельную передачу по 2—4 кабелям, что позволяет при заданной скорости передачи применять более дешевые кабели с меньшей полосой пропускания. Но допустимая длина кабелей при этом не превышает сотни метров. Примером может служить сегмент 100BASE-T4 сети Fast Ethernet.

Промышленностью выпускается огромное количество типов кабелей, например, только одна крупнейшая кабельная компания Belden предлагает более 2000 их наименований. Но все кабели можно разделить на три большие группы: электрические (медные) кабели на основе витых пар проводов (twisted pair), которые делятся на экранированные (shielded twisted pair, STP) и неэкранированные (unshielded twisted pair, UTP);

электрические (медные) коаксиальные кабели (coaxial cable); оптоволоконные кабели (fiber optic).

Каждый тип кабеля имеет свои преимущества и недостатки, так что при выборе надо учитывать как особенности решаемой задачи, так и особенности конкретной сети, в том числе и используемую топологию.

В настоящее время действуют следующие стандарты на кабели:

EIA/TIA 568 (Commercial Building Telecommunications Cabling Standard) – американский;

ISO/IEC IS 11801 (Generic cabling for customer premises) – международный;

CENELEC EN 50173 (Generic cabling systems) – европейский.