Повторители, концентраторы, мосты и коммутаторы

Опубликовано: 28 Марта, 2023

Сети имеют тенденцию к росту, часто требуя повторителей 10base2 — Thin-Ethernet или нескольких концентраторов 10/100baseT Twisted-Pair , где требуется следовать правилам максимального количества повторителей/концентраторов Большие сети: правило 5-4-3 .
Сегодня это включает в себя также возможность подключения систем без кабелей с помощью
Точка доступа WLAN.
10base2 — тонкий Ethernet (коаксиальный):
Изображение 22360
10baseT — витая пара (TP/UTP):
Изображение 21968
Но у этого метода « » есть серьезные ограничения.
относительно максимальной пропускной способности сети:
(объяснение визуально через анимированный GIF ниже)
Изображение 22361
Концентраторы и повторители — довольно простые, « » устройства:
все, что приходит на один порт, усиливается и отправляется на другие порты, поэтому любая сетевая передача « ВСЕ кабельные сегменты сети, так что только ОДНО сетевое соединение может быть активным одновременно на полном сеть !
Когда несколько систем пытаются установить связь одновременно:
(объяснение визуально через анимированный GIF ниже)
Изображение 22362
затем сигналы «сталкиваются»/искажают друг друга, что делает их недействительными, время было потрачено впустую, и система после случайной задержки снова попытается передать, что приведет к замедлению работы сети.


Есть возможность оптимизировать такие конфигурации сети:
Мост:
На заре развития сети такое « » устройство под названием « » просматривало данные внутри передаваемых данных, чтобы выяснить на основе адресов сетевой карты (MAC), необходимо ли передавать информацию на другой сегмент или нет. Такие мосты имеют всего 2 разъема, что позволяет разделить большие сети на 2 меньшие подсети.
Переключатель:
Коммутаторы также являются « », но могут обрабатывать более 2 портов и могут обрабатывать :
Когда на один порт поступает передача, коммутатор просматривает MAC-адреса, чтобы определить, на какой порт ее отправить:
Изображение 22363
Теперь большая сеть может обрабатывать НЕСКОЛЬКО передач одновременно:
(объяснение визуально через анимированный GIF ниже)
Изображение 22364


Но чтобы иметь возможность получить эту дополнительную пропускную способность, требуется тщательное планирование схемы сети с учетом потока сетевого трафика:
Конфигурация одного сервера:
Изображение 22365
Замена хаба на свитч в такой конфигурации не оптимизирует работу сети, так как узким местом по-прежнему остается подключение от TP-HUB к серверу.
Многосерверная конфигурация:
Изображение 22366
Если большая часть сетевого трафика приходится на рабочие группы (отделы и т. д.), а между рабочими группами — лишь небольшая часть сетевого трафика, то коммутатор — это решение для оптимизации использования сети.
Оптимизируйте 10-мегабитную сеть, используя 100-мегабитное подключение к серверу:
Изображение 22367
Черный ящик = концентратор
если « » является хабом (даже если это коммутирующий хаб 10/100 Мбит), пропускная способность всей сети :
Изображение 22368
Черный ящик = переключатель
если « » является коммутатором, то каждая подключенная система может обмениваться данными на полной скорости 10 Мбит с сервером
Изображение 22369
На самом деле сервер .
который использует коммутатор и 100-мегабитный канал между коммутатором и
сервер еще более эффективен:
Изображение 22370
Поскольку замена 10 Мбит TP-кабеля на 100 Мбит/CAT5-кабель обходится дорого.
в офисах (где кабели проходят внутри стен и через уплотнения), замена
10 Мбит HUB на 10/100 MBit SWITCH и обновление соединения до
server до 100 Мбит — экономичное решение для повышения пропускной способности сети.