LAN-urile au capacitatea de a depăși proiectele inițiale. Odată cu creșterea numărului de companii, rețelele LAN cresc și ele. Schimbarea profilului activităților sau organizației companiei poate necesita reconfigurarea rețelei. Acest lucru devine evident când:
- documentele sunt inadmisibile pentru o lungă perioadă de timp în coada de așteptare pentru o imprimantă de rețea;
- timpul de așteptare pentru răspunsul la o cerere către baza de date a rețelei a crescut;
- cerințele pentru protecția informațiilor s-au schimbat și așa mai departe.
Rețelele nu se pot extinde adăugând pur și simplu posturi de lucru și cabluri. Orice topologie sau arhitectură are limitările sale. Cu toate acestea, există dispozitive care permit:
- segmentul LAN astfel încât fiecare segment devine o rețea independentă;
- unite două LAN-uri într-un singur;
- conectați LAN-urile la alte rețele pentru a le conecta la Internet.
Printre aceste dispozitive se numără: repetoare, poduri, routere, poduri-rutere și porți.
Acestea sunt dispozitive care primesc un semnal amortizat dintr-un segment al rețelei, îl restaurează și îl transmit pe segmentul următor, mărind astfel intervalul de transmisie a semnalelor între nodurile individuale ale rețelei. Repetoarele transmit tot traficul în ambele direcții și operează la nivelul fizic al modelului OSI (Figura 8.1).
Aceasta înseamnă că fiecare segment ar trebui să folosească același format: formate de pachete, protocoale și metode de acces. Adică, cu ajutorul unui repetor este posibil să se combine două segmente Ethernet într-o singură rețea, iar Ethernet și Token Ring sunt imposibile.
Fig. 8.1. Conectați repetorul la rețeaua LAN.
Cu toate acestea, repeaterii vă permit să conectați două segmente care utilizează medii fizice diferite pentru transmisia semnalului (cablu optic, pereche de cabluri răsucite, pereche răsucite - WiFi etc.). Unele repetoare multiport funcționează ca concentratori multiport care conectează diferite tipuri de cabluri.
Utilizarea repetoarelor este justificată în cazurile în care este necesară depășirea restricției privind lungimea segmentului sau numărul de stații de lucru. Niciunul dintre segmentele de rețea nu generează trafic crescut, iar costul LAN este principalul factor. Acest lucru se datorează faptului că repetoarele nu îndeplinesc funcțiile de izolare și filtrare:
- Prin urmare, prin transmiterea de la segment către segmentul fiecărui bit de date, acestea vor transmite ambele pachete corupte și pachete care nu sunt destinate acestui segment. Ca urmare, problemele unui segment vor afecta celelalte. Ie utilizarea repetoarelor nu asigură funcția de izolare a segmentului.
- În plus, repeaterii vor distribui toate pachetele difuzate prin rețea. Și dacă dispozitivul nu răspunde la toate pachetele sau pachetele încearcă în mod constant să atingă dispozitive care nu răspund niciodată, performanța rețelei scade, adică repetoarele nu filtrează semnale.
Un pod este un dispozitiv pentru integrarea LAN-urilor. Aceste dispozitive, cum ar fi repetoarele, pot mări dimensiunea rețelei și numărul de PC-uri din ea și, de asemenea, permit conectarea între ele a unor medii eterogene de transmisie de date. Cu toate acestea, principala lor diferență este că acestea funcționează la nivelul canalului modelului OSI, adică la un nivel mai ridicat decât repetoarele. Aceasta contribuie la faptul că pot lua în considerare mai multe caracteristici ale datelor transmise prin rețea, permițând:
- restaurarea formei de undă a semnalelor, dar realizarea acestora la nivelul pachetelor;
- conectați segmente eterogene de rețea (de exemplu, Ethernet și Token Ring) și transferați pachetele între ele;
- să îmbunătățească performanța, eficiența, securitatea și fiabilitatea rețelelor (după cum urmează).
Fig. 8.2. Un exemplu de integrare a segmentelor LAN folosind poduri.
Podurile permit extinderea gamei de acoperire a rețelei, care funcționează ca repetoare. În acest caz, este permisă o conexiune LAN concatenată prin intermediul podurilor. Și aceste LAN-uri pot fi eterogene.
Fig. 8.3. Utilizarea a două poduri de la distanță.
În același timp, dacă se utilizează doar o punte locală pentru conectarea a două segmente de cablu LAN, în rețele mari este necesar să se utilizeze două poduri de la distanță conectate prin modemuri sincrone la canalul de comunicare dedicat (Figura 8.3).
Un router este un dispozitiv pentru conectarea rețelelor folosind diferite arhitecturi și protocoale. Lucrând la nivelul rețelei modelului OSI, aceștia pot:
- comutarea și transmiterea pachetelor în mai multe rețele;
- determină cea mai bună modalitate de a le transfera;
- ocolirea canalelor lente și defecte;
- filtrarea mesajelor difuzate;
- acționează ca o barieră de securitate între rețele.
Fig. 8.4 Exemplu de conexiune LAN folosind routerele.
- pe baza stării canalului (în IPX);
- vectorul la distanță (în TCP / IP);
- Deschideți Protocolul de Preferințe de Cale mai scurte (OSPF și TCP / IP), care calculează traseul pe baza numărului de tranziții, viteză de linie, trafic și cost.
Unul dintre primele și cele mai simple este RIP (Routing Information Protocol), un protocol de rutare. Acesta a fost dezvoltat în 1969 ca bază a rețelelor ARPANET, se bazează pe algoritmul Bellman-Ford, funcționează pe stratul de aplicație al modelului OSI, utilizează porturi UDP 520. Scopul său este de rutare în rețele mici, permițând routerelor să actualizeze în mod dinamic informațiile de rutare (direcția și intervalul în hamei), obținându-le de la rutele vecine.
Numărul maxim de hamei permise în PAR este de 15 (metricul 16 înseamnă "metric infinit de mare"). Fiecare router RIP, în mod prestabilit, difuzează masa completă de rutare în rețea la fiecare 30 de secunde, încărcând foarte greu link-uri de viteză redusă. În mediile moderne în rețea, RIP nu este cea mai bună alegere ca protocol de rutare, deoarece capabilitățile sale sunt inferioare protocoalelor mai moderne, cum ar fi EIGRP, OSPF. Restricția de 15 de hamei nu-i permite să fie utilizată în rețele mari. Avantajul acestui protocol este ușurința de configurare.
Ca poduri, routerele sunt locale și îndepărtate. Prin tipul de lucru, rutele statice și dinamice se disting:
- În mod static, administratorul de rețea trebuie să creeze și să configureze manual o tabelă de rutare și să specifice, de asemenea, fiecare rută.
- Dynamic determină automat traseele și, prin urmare, necesită configurare și configurație minimă. Acestea sunt mai complexe și mai costisitoare, deoarece oferă un schimb constant de date automat între rutele vecine.
Diferența dintre poduri și routere este următoarea:
Un pod poate recunoaște doar o singură cale între segmentele aceleiași rețele, iar routerul din multe căi dintre rețele diferite găsește cel mai bun. Podurile și routerele utilizează acum dispozitive care au combinat cele mai bune caracteristici ale podurilor și routerelor: pentru unele protocoale acționează ca poduri, pentru alții ca și routere.
Porțile sunt dispozitive care asigură comunicarea între diferite arhitecturi și medii. Scopul lor principal este de a comunica între PC și mediul de mini-computere sau mainframe (Figura 8.5).
Fig. 8.5. Comunicarea LAN cu un calculator mare prin gateway.
De obicei, serverele dedicate sunt gateway-urile din rețeaua LAN, iar toate celelalte stații de lucru LAN lucrează cu mainframeul la fel de ușor ca și cu resursele lor. Poarta conectează două sisteme care folosesc altele diferite:
- protocoale de comunicare;
- structuri și formate de date;
- limbile și arhitectura.
Gateway-urile primesc date dintr-un mediu, șterg proba de protocol și le reîncărcați în stiva de protocol a sistemului de destinație. Prelucrarea datelor, gateway-ul efectuează următoarele operații:
- preia datele din pachetele primite, trecându-le de jos în sus prin stiva completă a protocoalelor mediului de transmisie;
- reambală datele primite, sărind din partea de sus în jos prin stiva de protocol a rețelei de destinație (Figura 8.6).
Fig. 8.6. Operarea gateway-ului.
În prezent, conceptul de gateway este cel mai utilizat pentru a desemna conceptul de gateway, și anume un dispozitiv de rețea sau un program pentru interfețe de rețea eterogene. Sarcina principală a gateway-ului de rețea este de a converti protocolul între rețele. În mod tipic, gateway-urile de rețea sunt mai lente decât punțile de rețea, switch-urile și routerele convenționale.
Un gateway de rețea este un punct de rețea care servește drept ieșire către o altă rețea. În Internet, nodul sau punctul final poate fi fie un gateway de rețea, fie o gazdă. Utilizatorii de Internet și computerele care furnizează utilizatorilor pagini web sunt gazde, iar nodurile între diferite rețele sunt gateway-uri de rețea. De exemplu, un server care monitorizează traficul între o rețea locală a unei companii și Internet este un gateway de rețea.
Anexa 1. Structura tabelului de rutare
În general, tabela de rutare conține rute de următoarele tipuri: ruta către gazdă, ruta către rețea și ruta prestabilită. Mai jos este o descriere a acestor rute.
Fig. 8.7. Un exemplu de tabel de rutare.
Luați în considerare, ca exemplu, câteva linii ale tabelului de rutare al gazdei prezentat în Fig. 8.7.
Anexa 2. Protocolul de rutare NAT
Fig. 8.8. Un exemplu de utilizare a NAT pentru a conecta o rețea locală la Internet.