Moderni reititin. Peruskäsitteet, määritelmät

Nykyaikaisissa digitaalisissa tietokoneverkoissa on erittäin laaja topologia, monia yhteyksiä ja monimutkaisia ​​algoritmeja liikennevirtojen osoittelemiseen ja uudelleenohjaukseen. Tämän järjestelmän moitteettoman toiminnan varmistamiseksi käytetään erityisiä laitteita, jotka reitittävät tiedot ja valvovat niiden oikeaa toimitusta. Joten mikä on reititin?

Joten mikä on reititin? Se on verkkolaite, joka välittää datapaketteja yhdessä tai useammassa aliverkossa jonkin ennalta määritellyn periaatteen mukaisesti. Toisin kuin keskitin (keskitin) ja kytkin (kytkin), jotka yksinkertaisesti yhdistävät tietokoneet fyysiseen linjaan, reititin analysoi datapaketit, määrittää kohteen ja valitsee datareitin vastaanotettujen tietojen perusteella. Ensimmäiset mallit pystyivät määrittämään reitit vain järjestelmänvalvojan määrittämän kartan perusteella, mutta nykyaikaiset mallit pystyvät analysoimaan nykyisen verkon suorituskykyä, seuraamaan topologian muutoksia ja määrittämään liikenteen prioriteettiluokat, tarjoten nopeampia kanavia ja lyhyempiä reittejä interaktiiviseen sisältöön halvemmalla. merkittävät tiedostovirrat ja esimerkiksi sähköposti. Kokonaisten kaupunkien ja alueiden verkkojen toimivuudesta vastaavien ammattireitittimien (ns. ydintason reitittimien) lisäksi löytyy myös kompakteja malleja, jotka on suunniteltu ohjaamaan ja jakamaan liikennettä erillisessä asunnossa tai toimistossa.

Reititin: laite ja toimintaperiaate

Jokaisessa reitittimessä on yksi tai useampi portti, muisti reititystaulukoiden tallentamista varten sekä prosessori, joka käsittelee paketteja ja muita palvelutietoja.

Jokaisesta saapuvasta paketista reititin poimii osoitteet, tarkastaa reititystaulukon ja jos havaitsee polun, jota pitkin kohteeseen pääsee, se välittää paketin eteenpäin oikean portin kautta. Jos osoite on kuitenkin määritetty väärin, reitti puuttuu tai edelleenlähetys on suojausasetuksista kielletty, paketti hylätään.

Turvajärjestelmä sisältää:

• Palomuuri - jotkin osoitteet tai portit voidaan sulkea kokonaan, jos tämä alijärjestelmä on määritetty oikein, yksikään paketti ei koskaan tule verkkoon tai poistu siitä.
• VPN - virtuaaliset yksityiset verkot. Tässä tapauksessa verkon sisään (tai pikemminkin "päälle") muodostetaan virtuaalinen salattu segmentti, jolla on oma osoitejärjestelmä. Muiden ihmisten tietokoneet eivät pysty lähettämään haitallisia paketteja tällaisella liikenteen järjestämisellä.
• NAT - verkko-osoitteen käännös. Reititin muokkaa paketin otsikkoa siten, että se piilottaa verkon sisäisen organisaation yksityiskohdat ulkoisilta tarkkailijoilta. Mikä tahansa sisäinen osoite käännetään tietyksi ulkoiseksi osoitteeksi läpinäkyvästi verkkoa käyttäville sovelluksille.

Usein reitittimillä on järjestelmä, joka luo automaattisesti reititystaulukon tiettyjen parametrien mukaan, jotka joko verkonvalvoja määrittää erityisen käyttöliittymän kautta, käyttämällä yhtä kehitetyistä protokollista (RIP, OSPF, BGP), joka laskee mittarit (suorituskyky ja prioriteetti). verkoista, paketin koosta, liikenneluokista ja muista tiedoista .

Nykyaikaisten reitittimien tekniikat

Nykyaikaiset reitittimet pystyvät ohjaamaan liikennettä paitsi langallisissa verkoissa, myös lähettämään dataa maanpäällisten ja langattomien segmenttien välillä, mikä synnyttää kokonaisen luokan laitteita nimeltä. Kuituoptiset linjat voidaan liittää joihinkin laitteisiin täsmälleen samalla tavalla.

Usein yhteen koteloon ei sisälly vain reititin, vaan myös DHCP-palvelin, joka määrittää automaattisesti kytkettyjen tietokoneiden verkkoliitännät ja lisää ne reititystaulukkoon, tulostuspalvelin, joka tunnistaa tulostimelle tarkoitetut paketit ja ohjaa kytkettyä tulostuslaitetta. reitittimeen, web-palvelin Internetin järjestämiseen -rajapinta ohjauskonsoliin ja (kuvat, musiikki, videot) tallennettu levyille (NAS:n kaltainen tekniikka).

Reititin ei voi olla vain erikoislaite, vaan myös tietokone, jossa on tietty ohjelmisto ja yksi tai useampi verkkokortti.

Tämä on kotitalouksien yhdistelmälaite, jota käytetään luomaan koti- tai toimistopaikallinen verkko, jossa on pääsy World Wide Webiin kaikille kytketyille PC-laitteille. Tämä on eräänlainen pitkälle erikoistunut minitietokone. Suorittaa logistiikka- ja turvallisuustehtäviä.

Yksinkertaisemmin sanottuna tämä on laite, joka itsenäisesti, ilman lisäkomentoja, tekee päätöksiä erilaisten pakettien (jotka voivat olla tiedostoja - elokuvia, pelejä, asiakirjoja ja Internet) lähettämisestä siihen kytkettyjen tietokoneiden välillä.

Nämä laitteet ovat erilaisia, mutta vakiokytkin on kompakti laite, jossa on sisäänrakennettu antenni, itse laiteyksikkö, johto ja virta.
Esimerkki:

Tärkeintä ei ole sekoittaa niitä kytkimiin - nämä ovat kaksi eri asiaa. Katsotaanpa eroa reitittimen ja kytkimen välillä. Kytkimen avulla voit luoda paikallisen alueen vain useiden tietokoneiden välille.

Koska kaikilla kytkimeen yhdistetyillä laitteilla on oltava samat aliverkon IP-osoitteet. Reititin voi yhdistää useita samanlaisia ​​verkkoja eri IP-osoitteilla.

Tarina

Heidän historiansa liittyy erottamattomasti Internetin historiaan. Ensimmäinen reititin luotiin vuonna 1974, ja vuodesta 1976 lähtien "World Wide Web" -prototyyppi on syntynyt kolmesta paikallisverkosta, joissa on kolme reititintä.

On olemassa erilaisia ​​tasoja:

• reuna - nämä ovat tilaaja- ja reunatunnistelaitteita;
• tarjoaja;
• verkon ydinreitittimet.

Ulkomuoto

Reititin on ulkoinen laite, joka on valittavissa jokaiseen makuun. Kaikille yhteisiä suunnittelukohtia kuitenkin on.

Takaapäin ne näyttävät tältä:

Viimeiset 4 pistettä ovat muuttuvia eivätkä välttämättä ole saatavilla kaikissa malleissa.

Etupuolella on paneeli ilmaisimilla.
Alapuolella voi olla seinäkiinnikkeet.

Miksi tarvitset reitittimen?

Ajatus paikallisten verkkojen yhdistämisestä yhdeksi globaaliksi verkkoksi tarkoittaa, että luodaan tapa, jolla yksi niistä löytää toisen. Voit siis verrata laitetietoja portilla olevan työnvälittäjän kanssa: hän määrittää, kenelle, minne ja millä reitillä lähtee, sekä tarkistaa saapuvien laskut.

Sitä tarvitaan, jos:

• useita tietokoneita on yhdistettävä yhteiseen verkkoon esimerkiksi tietokoneluokan luomiseksi;
• sinun on jaettava Internetiä useille tietokoneille tai laitteille.

Hän voi myös:

• muodosta yhteys ja yhdistä tietokoneet Internetiin. (sinulla on ensin oltava kaapeli-/adsl-modeemi, joka on yhdistetty Internetiin paikallisen palveluntarjoajan kautta)
• Suojaa kotisi tai työryhmäsi erilaisilta ulkoisilta uhilta.
• jakaa IP-osoitteita.
• hallita ja salata liikennettä.
• säännellä pääsyä käyttäjien verkkoon ja vierailtuihin resursseihin.

Jos ostit reitittimen etkä tiedä kuinka määrittää se, on parasta ottaa yhteyttä asiantuntijaan.

Virheelliset asetukset voivat johtaa laitteiden vikaantumiseen ja signaalin katoamiseen, mutta jos osaat englantia (koska monien kytkimien valikko on lähes aina kokonaan englanninkielinen) ja haluat oppia itse, tämä käsikirja auttaa sinua ymmärtämään toimintaperiaatteen ja vastaamaan moniin kysymyksiä.

Video: Wi-Fi-reititin - mikä se on

Toimintaperiaate

Reitittimet asennetaan verkkojen välisille rajoille. Sisäiseen käytetään reititystaulukoita, ulkoiseen protokollia, joiden mukaan optimaalinen tietopakettien liikenne jaetaan automaattisesti. Suojaus ja valvonta suoritetaan samanaikaisesti.

Reitittimen toimintaperiaate on melko yksinkertainen, mutta ymmärtääksesi kaiken perusteellisesti ja ilman virheitä, sinun on tutkittava tieteellisiä teoksia ja erilaisia ​​verkkoteknologioita käsitteleviä kirjoja. Yritämme yksinkertaistaa kuvausta mahdollisimman paljon, jotta voit ymmärtää reitittimen toimintaperiaatteen.

Ehdottomasti kaikki Internetissä oleva data välitetään pieninä, pieninä osina - paketteina, ja jotta ne pääsisivät haluttuun osoitteeseen, jokaisen paketin alkuun on merkitty toimituspiste (itse osoite). Reititin suorittaa postimiehen tehtävää, se vastaanottaa paketin, löytää sisäisen reititystaulukon avulla halutun osoitteen (joka on ilmoitettu paketissa) ja se lähetetään edelleen taulukossa määritellyllä tavalla.

Modeemien tyypit ja käyttötarkoitus

Reitittimet valmistetaan eri modeemeilla, koska yhteys voi tapahtua eri kanavien kautta.

1. modeemit dsl – adsl, vdsl. Käytetään, jos Internet-palveluita tarjotaan puhelinjohtojen kautta;
2. kaapelimodeemi Suunniteltu tapauksiin, joissa palveluntarjoaja yhdistää tilaajan käyttämällä kierrettyä parikaapelia;
3. valokuitukaapeli tai optinen kuitu. Sitä varten valmistetaan erilliset reitittimet;
4. kiinteä linja käyttää oman tyyppisiä modeemeja;
5. mobiililaajakaistan. Käytössä on 3g-modeemi, jossa on SIM-korttipaikka.

Tekninen kehitys ei pysähdy, ja nykyään kauppojen hyllyiltä löydät erilaisia ​​reitittimiä, nimittäin:

• autoteollisuus– Monissa linja-autoissa ja minibusseissa on wifi matkustajille. 4g- tai 3g-modeemin kautta pääsemme Internetiin, ja autoreitittimen avulla se jaetaan kaikille matkustajille.
• kotiryhmää varten– kodin erikoiskytkimet, joissa ei ole tarpeettomia asetuksia eikä muita kelloja ja pillejä tarvita. Maksimi yksinkertaistettu ja helppokäyttöinen.
• ammattilainen- suurille yrityksille, joissa ei tarvitse vain yhdistää useita tietokoneita verkkoon ja jakaa Internetiä niille, vaan yhdistää useita verkkoja yhdeksi ryhmäksi ja yhdistää ne toiseen verkkoryhmään.
• teollinen– työskentelemään vaikeammissa olosuhteissa. Ne on suojattu vahvalla kotelolla, ne toimivat laajalla lämpötila-alueella ja niiden komponenttien valinta on tiukempi.
• valokuitua varten– nopeaan Internetiin GPON-tekniikalla.
• laajakaista– useiden tietokoneiden yhdistäminen nopeaan Internetiin nopeuden menettämättä sekä paikallisverkon jakaminen useisiin segmentteihin.

Toiminnot ja toimintatilat

Uudet tuotteet on varustettu yhä tehokkaammilla prosessoreilla ja korkean teknologian järjestelmillä, mikä saa reitittimen toimimaan paremmin ja nopeammin.

Reititin yhdistää useita laitteita:

• verkon kytkin;
• langattoman verkon tukiasema;
• reititin;
• palomuuri;
• Laite, joka tukee Network Address Translation Protocol -protokollaa.

Sen toimintatapa voidaan ymmärtää tarkastelemalla lähemmin sen toimintoja.

• verkkotoiminnot.
• Kytkimen kautta toimistolaitteet "näkevät" toisensa ja voivat olla vuorovaikutuksessa. DHCP-palvelimen ansiosta reititin skannaa jatkuvasti verkkoa ja antaa jokaiselle jäsenelle väliaikaisen IP-osoitteen sisäistä käyttöä varten, mikä helpottaa ja nopeuttaa datapakettien vaihtoa.
• Palveluntarjoajalta saatu ulkoinen IP-osoite muunnetaan paikallisten osoitteiden joukoksi sen tietylle verkolle. Mitä tarkoittaa, että sinulla on ilmainen pääsy Internetiin kaikilta yhdistetyiltä laitteilta?
• samalla asetusten kautta voit rajoittaa vierailtujen sivustojen aikaa ja osoitteita erikseen kullekin verkon osallistujalle.
• Kytkin sijaitsee ensin verkossa, jolloin laitteet voivat käyttää Internetiä itsenäisesti. Voit kytkeä langattoman Internetin pois päältä, mutta langallisilla laitteilla on edelleen käyttöoikeudet.
• langaton yhteys. Koska langaton wifi-yhteys käyttää radioaaltoja, kodinkoneiden (esim. mikroaaltouuni, langaton puhelin) läsnäolo lähellä aiheuttaa häiriöitä. Siksi on ilmestynyt kaksikaistaisia ​​ja jopa kolmikaistaisia ​​reitittimiä, jotka käyttävät työssään useita radioaaltokaistoja.

Suuri Wi-Fi-alue riippuu:

Kuva: signaalin vaimennus etäisyyden mukaan

1. Palomuuritoiminnot suorittaa sisäänrakennettu palomuuri ja palomuuri. tämä on naamiointia (suojaa), estää hyökkäyksiä ja vuotoja. lisäturvaa tarjoaa salaus wep-, wpa-, wpa2-tekniikoilla;
2. soittaa puheluita verkon kautta. kytkimen avulla voit kytkeä analogisia puhelimia paikalliseen alueeseen ja soittaa rinnakkaisia ​​puheluita Internetin kautta;
3. varakanava. matkapuhelinverkon modeemia käytetään, jos pääulkoinen yhteysportti sammuu yhtäkkiä;
4. tulostuspalvelin. Tämän ominaisuuden avulla voit asentaa tulostin-, skanneri- tai monitoimilaiteohjaimet kytkimen prosessoriin. näin "tulostus"-toiminto tulee kaikkien verkon laitteiden saataville;
5. “toistin”-toistintila. käytetään vahvistamaan signaalia, joka pystyy laajentamaan peittoaluetta;
6. torrent-asiakas. voi olla sisäänrakennettu. mutta voit asentaa sen itse. mahdollistaa tiedostojen lataamisen Internetistä.

Siten kytkimen avulla voit luoda paikallisen verkon, antaa sille pääsyn Internetiin ja suojata sitä ulkoisilta uhilta. Tämä on heidän päätehtävänsä. Reitittimien väliset erot liittyvät Internetiin yhdistämisen teknisiin vaihtoehtoihin, käytettyihin standardeihin sekä lisätoimintoihin ja vaatimuksiin.

Tarkastellessaan reitittimien ominaisuuksia, voimme tehdä yhteenvedon parametreista, jotka tulisi ottaa huomioon valittaessa tiettyä laitetta.

• Jos haluat järjestää Wi-Fi-vyöhykkeen, sinun on valittava reititin tällä toiminnolla.
• Selvitä, millä menetelmällä Internet-yhteytesi on muodostettu, ja kysy palveluntarjoajaltasi sopivan reitittimen teknisistä ominaisuuksista.
• Muista kiinnittää huomiota langattomaan standardiin. Ei ole järkevää ostaa tehokasta laitetta, jos Internet-yhteyden nopeus on aluksi alhainen. Ja päinvastoin. Nopeustablettisi jumittuu, jos reititin on heikossa langattomassa muodossa.
• Ammatillista toimintaa varten tarvitset ehdottomasti kytkimen edistyneillä ominaisuuksilla.
• Tarpeidesi perusteella reitittimen avulla voit jopa järjestää Wi-Fi-sillan esimerkiksi kotisi ja kesämökin välille. Voit perustaa Wi-Fi-vyöhykkeen jopa 2000 neliömetrin alueelle, jos asetat kytkimen oikein ja vahvistat signaalia.

• Jos muut asiat ovat samat, valitse laite, jossa on USB-portti. Tämä on mahdollisuus liittää muita ulkoisia laitteita, esimerkiksi verkkoasema.
• Jos päätät asentaa reitittimen seinään, noudata tietokoneen pöydän tasoa.
• Mitä kauempana olet antennista, sitä hitaampi nopeus. Mitä enemmän langattoman Internetin käyttäjiä on, sitä hitaampi nopeus. Ota tämä tekijä huomioon.

Tyypillisesti Ethernet- tai Wi-Fi-tekniikkaan perustuvan yksinkertaisen lähiverkon (tietokoneverkon) luomiseen käytetään verkkolaitetta (reititintä, modeemia, kytkintä, langatonta tukiasemaa...). Mutta kaikesta tästä verkkolaitteesta olemme kiinnostuneita reitittimestä. Joten miksi tarvitset reitittimen ja mikä rooli sillä on paikallisverkossa?

Reititin- tämä on paikallisverkon osia yhdistävä verkkotietokone, joka käsittelee vastaanotetut tiedot järjestelmänvalvojan määrittämien sääntöjen mukaisesti ja määrittää reititystaulukon perusteella tiedon lähetyspolun.

Selvyyden vuoksi tarkastellaan reitittimen osallistumista kotiverkkoon. Oletetaan, että sinulla on kotonasi pöytätietokone (pöytäkone), kannettava tietokone (kannettava), tulostin tai MFP (Multifunctional Device), tabletti ja lisäksi haluat ostaa älytelevision 3D:llä. Asuntoosi tulee vain yksi LAN-kaapeli, jonka kautta palveluntarjoaja tarjoaa pääsyn Internetiin. Herää kysymys: "Kuinka antaa kaikille laitteille samanaikaisesti pääsy Internetiin, jos asunnossa on vain yksi kaapeli palveluntarjoajalta?"

Tässä tulee apuun langaton reititin, joka voidaan liittää palveluntarjoajan kaapeliin (yläkuva) ja antaa kaikille laitteille (älytelevisio, tietokone, tabletti...) pääsyn Internetiin. Jos palveluntarjoaja käyttää puhelinlinjoja, reititin on yhdistetty Internetiin modeemin kautta (alempi kuva). Viestintä kodin laitteiden ja langattoman reitittimen välillä tapahtuu LAN-kaapelilla (kierretty paripuristus ilman työkaluja) ja langattoman Wi-Fi-verkon kautta (esimerkkejä heikosta Wi-Fi-signaalista).

Reitittimen toimintaperiaate.

Tällä tavalla reititin yhdistää eri verkkosegmentit (paikallinen kotiverkko ja globaali Internet) ja lähettää reititystaulukon perusteella dataa vastaanottajalle.

Reititystaulukko- tämä on reitittimen sähköinen tietokanta, joka on tietty sääntöjoukko. Se sisältää tietoa verkkoreiteistä, joita pitkin määritetään paras reitti datapaketin lähettämiseen.

Taulukko sisältää kohdeverkko-osoitteen ja peitteen, yhdyskäytävän osoitteen (verkon reititin, johon tiedot lähetetään), metriikan (etäisyys) ja liitännän (laitteen nimi tai tunniste).

On sanottava, että reititin, toisin kuin kytkin, ei voi luoda taulukkoa vastaanotettujen pakettien tietojen perusteella. Se on tallennettu sen muistiin ja voidaan luoda dynaamisesti tai staattisesti.

Reititin lähettää säännöllisin väliajoin testitietoja kuhunkin osoitteeseen erityisten protokollien avulla ja käyttää vastaanotettuja tietoja todellisen verkkokartan ylläpitämiseen. Toisin sanoen reitittimet skannaavat ajoittain verkkoa ja vaihtavat tietoja toisistaan ​​ja verkosta, johon ne ovat yhteydessä. Tätä prosessia kutsutaan dynaamiseksi reititykseksi.

Staattisessa reitityksessä järjestelmänvalvoja luo manuaalisesti taulukon. Tässä tapauksessa kaikki reititys suoritetaan ilman erityisten protokollien osallistumista.

Toisin kuin kytkin (Switch/OSI Layer 2/"Link") ja keskitin (Hub/OSI Layer 1/"Physical"), reititin seisoo pään ja hartioiden yläpuolella, koska se toimii OSI-mallin kolmannella kerroksella. (perusviitemalli) , jota kutsutaan nimellä "Verkko".

Yleisimmät Ethernet-tekniikat

Yleiskatsaus nykyaikaisiin paikallisiin verkkoihinEthernet

Ethernet(Ethernet, latinasta aether - eetteri) - tietokoneverkkojen pakettitekniikka.

Ethernet on maailmanlaajuisesti suosituin lähiverkkojen standardiperhe, joka kattaa OSI-mallin fyysiset ja datalinkkikerrokset. Ethernet-standardit vaihtelevat niiden tukeman nopeuden suhteen; Nopeuksia 10, 100 ja 1000 Mbit/s (eli 1 Gbit/s) käytetään nykyään laajalti. Eri teknologiaversiot eroavat myös käytetyn siirtovälineen tyypistä, esimerkiksi suosituimmissa Ethernet-standardeissa käytetään edullista kaapelityyppiä, nimittäin Unshielded Twisted Pair UTP:tä, kun taas toiset käyttävät kalliimpaa valokuitukaapelia. Valokuitukaapelin käyttö on perusteltua, jos joudut kytkemään laitteita, jotka sijaitsevat suurella etäisyydellä toisistaan, tai jos verkon suojausvaatimukset ovat lisääntyneet. Erilaisten tarpeiden täyttämiseksi paikallisia verkkoja luotaessa kehitettiin erilaisia ​​standardeja, jotka toimivat eri nopeuksilla, erityyppisiä tiedonsiirtovälineitä (mitä suurempi etäisyys, sitä kalliimpi tekniikka) jne. Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) on julkaissut useita Ethernet-standardeja sen jälkeen, kun se johti paikallisverkkojen standardointia 1980-luvun alussa. Useimmat standardit toteutetaan eri tavalla fyysisellä tasolla, ja ne toimivat eri nopeuksilla ja kaapelityypeillä.

IEEE-standardeissa linkkikerros on jaettu kahteen alikerrokseen:

 IEEE 802.3 Media Access Control -alikerros

(MAC-alikerros);

 IEEE 802.2 loogisen kanavan ohjausalikerros (LLC-alikerros).

Itse asiassa MAC-osoite saa nimensä Ethernet-tietoyhteyskerroksen alemman alikerroksen nimestä. Jokainen IEEE:n julkaisema uusi fyysisen kerroksen standardi sisältää monia eroja edeltäjiinsä, mutta käyttää silti samaa 802.3-otsikkomuotoa ja LLC-alikerrosta yläkerroksena.

Taulukossa 3.2 luettelee yleisimmin käytetyt IEEE Ethernet -standardit

fyysiselle tasolle.

Taulukko 3.2. Yleisimmät Ethernet-tekniikan tyypit

Sovelluskerros. Mallin ylempi (7.) taso varmistaa verkon ja käyttäjän välisen vuorovaikutuksen. Tason avulla käyttäjäsovellukset voivat käyttää verkkopalveluita, kuten tietokantakyselyn käsittelyä, tiedostojen käyttöä ja sähköpostin edelleenlähetystä. Se vastaa myös palvelutietojen välittämisestä, virhetietojen antamisesta sovelluksille ja pyyntöjen generoimisesta esityskerrokseen. Esimerkki: HTTP, POP3, SMTP.

Esityskerros. Kerros 6 vastaa protokollan muuntamisesta ja datan koodauksesta/dekoodauksesta. Se muuntaa sovelluskerrokselta vastaanotetut sovelluspyynnöt muotoon lähetettäväksi verkon kautta ja muuntaa verkosta vastaanotetun tiedon muotoon, jota sovellukset voivat ymmärtää. Esityskerros voi suorittaa tietojen pakkausta/purkua tai koodausta/dekoodausta sekä pyyntöjen uudelleenohjausta toiseen verkkoresurssiin, jos niitä ei voida käsitellä paikallisesti.

Istuntokerros. Mallin taso 5 vastaa viestintäistunnon ylläpitämisestä, jolloin sovellukset voivat olla vuorovaikutuksessa keskenään pitkän aikaa. Istuntokerros hallitsee istunnon luomista/päättämistä, tietojen vaihtoa, tehtävien synkronointia, tiedonsiirtooikeuksien määrittämistä ja istunnon ylläpitoa sovelluksen ollessa epäaktiivinen. Lähetyksen synkronointi varmistetaan sijoittamalla tietovirtaan tarkistuspisteitä, joista prosessia jatketaan, jos vuorovaikutus häiriintyy.

Kuljetuskerros. Mallin 4. taso on suunniteltu toimittamaan tiedot ilman virheitä, häviöitä ja päällekkäisyyksiä siinä järjestyksessä, jossa ne lähetettiin. Sillä ei ole väliä, mitä tietoja lähetetään, mistä ja missä, eli se tarjoaa itse siirtomekanismin. Se jakaa datalohkot fragmenteiksi, joiden koko riippuu protokollasta, yhdistää lyhyet yhdeksi ja jakaa pitkät. Tämän tason protokollat ​​on suunniteltu point-to-point-viestintään. Esimerkki: TCP, UDP

Verkkokerros. OSI-verkkomallin kerros 3 on suunniteltu määrittämään tiedonsiirtopolku. Vastaat loogisten osoitteiden ja nimien kääntämisestä fyysisiksi, lyhimpien reittien määrittämisestä, vaihdosta ja reitityksestä, verkon ongelmien ja ruuhkautumisen seurannasta. Verkkolaite, kuten reititin, toimii tällä tasolla.

Tietolinkkikerros. Tämä kerros on suunniteltu varmistamaan verkkojen vuorovaikutus fyysisessä kerroksessa ja hallitsemaan mahdollisia virheitä. Se pakkaa fyysiseltä kerrokselta vastaanotetut tiedot kehyksiin, tarkistaa eheyden, korjaa tarvittaessa virheet ja lähettää ne verkkokerrokseen. Tietolinkkikerros voi kommunikoida yhden tai useamman fyysisen kerroksen kanssa valvoen ja hallitseen tätä vuorovaikutusta. IEEE 802 -spesifikaatio jakaa tämän kerroksen kahteen alikerrokseen - MAC (Media Access Control) säätelee pääsyä jaettuun fyysiseen tietovälineeseen, LLC (Logical Link Control) tarjoaa verkkokerrospalvelun. Kytkimet ja sillat toimivat tällä tasolla. Ohjelmoinnissa tämä taso edustaa verkkokortin ajuria käyttöjärjestelmissä on ohjelmistoliitäntä kanavan ja verkkokerrosten vuorovaikutukseen keskenään, tämä ei ole uusi taso, vaan yksinkertaisesti tietyn käyttöjärjestelmän malli . Esimerkkejä tällaisista liitännöistä: ODI, NDIS

Fyysinen kerros. Mallin alin taso on tarkoitettu suoraan datavirran välittämiseen. Lähettää sähköisiä tai optisia signaaleja kaapeli- tai radiolähetykseksi ja vastaavasti vastaanottaa ja muuntaa ne databiteiksi digitaalisten signaalien koodausmenetelmien mukaisesti. Toisin sanoen se tarjoaa rajapinnan verkkomedian ja verkkolaitteen välille. Tällä tasolla toimivat signaalikeskittimet (keskittimet), signaalitoistimet (toistimet) ja mediamuuntimet. Fyysisen kerroksen toiminnot on toteutettu kaikissa verkkoon kytketyissä laitteissa. Tietokoneen puolella fyysisen kerroksen toiminnot suorittaa verkkosovitin tai sarjaportti.

Pääasiassa käytetään TCP/IP-protokollaa

Määritelmä:

Lähetyksen ohjausprotokolla/Internet Protocol, TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)

Useimmat verkkopalvelinten ja työasemien käyttöjärjestelmät tukevat TCP/IP:tä, mukaan lukien NetWare-palvelimet, kaikki Windows-järjestelmät, UNIX, Mac OS:n uusimmat versiot, IBM:n OpenMVS- ja z/OS-järjestelmät sekä DEC:n OpenVMS. Lisäksi verkkolaitteiden valmistajat luovat oman TCP/IP-järjestelmäohjelmistonsa, mukaan lukien työkalut laitteen suorituskyvyn parantamiseen. TCP/IP-pinoa käytettiin alun perin UNIX-järjestelmissä ja levisi sitten nopeasti moniin muihin verkkotyyppeihin.

Paikallisverkkoprotokollat

Paikallisverkkoprotokollat

Paikallisten verkkoprotokollien ominaisuudet

Yleisesti ottaen lähiverkkoprotokollalla on samat ominaisuudet kuin muillakin viestintäprotokolilla, mutta osa niistä kehitettiin kauan sitten, ensimmäisten verkkojen luomisen aikana, jotka olivat hitaita, epäluotettavia ja herkempiä sähkömagneettisille ja radiohäiriöille. Siksi jotkin protokollat ​​eivät ole täysin sopivia nykyaikaiseen viestintään. Tällaisten protokollien haittoja ovat heikko virhesuojaus tai liiallinen verkkoliikenne. Lisäksi tiettyjä protokollia luotiin pienille paikallisille verkoille ja kauan ennen nykyaikaisten yritysverkkojen tuloa kehittyneillä reititysominaisuuksilla.

Paikallisverkkoprotokollalla on oltava seuraavat perusominaisuudet:

varmistaa verkkokanavien luotettavuus;

on korkea suorituskyky;

prosessin lähde- ja kohdesolmuosoitteet;

Noudata verkkostandardeja, erityisesti IEEE 802:ta.

Yleisesti ottaen kaikki tässä luvussa käsitellyt protokollat ​​täyttävät nämä vaatimukset, mutta kuten myöhemmin opit, joillakin protokollilla on enemmän ominaisuuksia kuin toisilla.

Taulukossa luetellaan paikallisverkkoprotokollat ​​ja käyttöjärjestelmät, joiden kanssa nämä protokollat ​​voivat toimia. Myöhemmin luvussa protokollat ​​ja järjestelmät (erityisesti palvelimien käyttöjärjestelmät ja isäntätietokoneet) kuvataan tarkemmin.

Pöytä Paikalliset verkkoprotokollat ​​ja verkkokäyttöjärjestelmät

Internet-protokollan käsite

On selvää, että ennemmin tai myöhemmin eri puolilla maapalloa sijaitsevat tietokoneet joutuivat niiden määrän lisääntyessä hankkimaan jonkin viestintävälineen. Tietokoneverkoista tuli tällaisia ​​keinoja. Verkostot ovat paikallisia ja globaaleja. Lähiverkko on verkko, joka yhdistää maantieteellisesti lyhyen matkan päässä toisistaan ​​- esimerkiksi samassa rakennuksessa - sijaitsevat tietokoneet. Maailmanlaajuisia verkkoja käytetään yhdistämään verkkoja ja tietokoneita, joita erottaa pitkät välimatkat - satoja ja tuhansia kilometrejä. Internet kuuluu globaalien verkkojen luokkaan.

Yksinkertaisesti yhden tietokoneen yhdistäminen toiseen on välttämätön vaihe verkon luomiseksi, mutta ei riittävä. Tietojen lähettämisen aloittamiseksi sinun on varmistettava, että tietokoneet "ymmärtävät" toisiaan. Miten tietokoneet "kommunikoivat" verkon yli? Tämän mahdollisuuden tarjoamiseksi kehitettiin erityisiä työkaluja, joita kutsutaan "protokollaksi". Protokolla on joukko sääntöjä, joiden mukaisesti tietoa siirretään verkon kautta. Protokollan käsite ei sovellu vain tietokoneteollisuuteen. Myös ne, jotka eivät ole koskaan olleet Internetin kanssa tekemisissä, ovat todennäköisesti työskennelleet jokapäiväisessä elämässä joidenkin laitteiden kanssa, joiden toiminta perustuu protokollien käyttöön. Näin ollen myös tavallisella yleisellä puhelinverkolla on oma protokollansa, jonka avulla laitteet voivat esimerkiksi todeta, että luuri on nostettu linjan toisesta päästä tai tunnistaa katkeamissignaalin ja jopa soittajan numeron.

Tämän luonnollisen tarpeen perusteella tietokoneiden maailma tarvitsi yhden kielen (eli protokollan), jonka jokainen niistä ymmärtäisi.

Tärkeimmät Internetissä käytetyt protokollat:

Reititin (reititin) on verkkolaite, joka tarvitaan välittämään datapaketteja yhdessä tai useammassa aliverkossa jollakin periaatteella. Reititin voi analysoida tiedot, määrittää määränpään ja valita reitin vastaanotettujen tietojen perusteella. Laite muistuttaa osittain tietokonetta, mikä yleensä on niin. Jos kytkin (kytkin) voi luoda paikallisverkon useiden tietokoneiden välille, niin reititin voi yhdistää useita verkkoja samanaikaisesti eri IP-osoitteilla.

On mielenkiintoista, että jos ensimmäiset reitittimien mallit pystyivät määrittämään reitit vain järjestelmänvalvojan määrittämien tietojen perusteella, nykyaikaiset mallit pystyvät automaattisesti analysoimaan tekniikoita ja nykyistä suorituskykyä, määrittämään liikenteen prioriteettiluokat, rakentamaan lyhyitä reittejä jne.

Huomaa, että on olemassa ammattimaisia ​​reitittimiä, jotka toimivat suurissa yrityksissä ja pystyvät tukemaan valtavaa verkkoa, jopa kokonaisia ​​kaupunkeja. On myös kompakteja reitittimiä, joita käytetään verkon luomiseen ja liikenteen jakamiseen asunnossa tai yrityksen toimistossa.

Miksi tarvitset reitittimen?

Syitä on itse asiassa monia. Tässä ovat tärkeimmät.

• Verkoston luominen ja yhdistäminen. Esimerkiksi yrityksen toimiston esimerkissä, jossa järjestelmänvalvojalla on pääsy jokaiseen tietokoneeseen.

• Internet-yhteys. Voit muodostaa yhteyden Internetiin suoraan (kaapelilla) tai reitittimen kautta. Tämän menetelmän avulla voit myös jakaa Internetiä (katso seuraava kohta).

• Internet-jakelu. Itse asiassa tämä on tärkein syy, miksi reitittimiä ostetaan kotiin: ne pystyvät jakamaan Internetiä tietokoneisiin tai muihin laitteisiin.

• Suojaa kotiverkkosi online-uhkilta.

• Liikenteen valvonta ja tiettyjen resurssien vierailun kieltäminen.

Kuinka reititin toimii

Mitä tulee reitittimen toimintaperiaatteeseen, se on melko yksinkertainen, mutta jos alat käyttää erilaisia ​​termejä, pelkään, että et ymmärrä mitään. Siksi yritän selittää kaiken yksinkertaisin sanoin.

Internetissä olevat tiedot välitetään pakettien avulla. Jokainen paketti sisältää toimitusosoitteen. Kun reititin vastaanottaa paketin, se löytää paketissa määritetyn osoitteen ja lähettää sen määritettyyn osoitteeseen tavalla tai toisella. Siinä se pähkinänkuoressa.

Reitittimen ulkonäkö

Täällä kaikki on yksinkertaista - useimmat teistä ovat luultavasti nähneet reitittimiä, ja monilla on niitä asunnoissaan tai toimistoissaan. Se on yleensä pieni laite, jolla on tietty muotoilu. Koska reitittimet ovat yleensä näkyvällä paikalla, suunnittelijat yrittävät kaunistaa laitetta.

Kotelon etupuolella ei yleensä ole mitään muuta kuin merkkivalot, joita voi olla useita, esimerkiksi enemmän kuin 10. Etupuolella voi joskus olla painike laitteen kytkemiseksi päälle ja pois.

Takapuoli on paljon mielenkiintoisempi. Täällä voimme nähdä paljon mielenkiintoista.

• Antenni, jos laitteessa sellainen on.

• Liitin virtalähteelle.

• Virtapainike, jos saatavilla.

• WAN-portti, jota käytetään yhteyden muodostamiseen Internetiin.

• LAN-portit. Niiden lukumäärä voi olla hyvin monipuolinen, mutta pienillä reitittimillä niiden lukumäärä ylittää harvoin 8 kappaletta.

• (Nollaa).

• Joissakin malleissa on USB-portti.

On syytä huomata, että kotikäyttöön tarkoitetut reitittimet ovat nykyään erittäin suosittuja. Ei vähiten niiden kustannusten vuoksi - joitain malleja voi ostaa alle tuhannella ruplasta, ammattimaiset ovat useita kertoja kalliimpia. Käyttäjät kohtaavat suurimmat ongelmat reitittimen määrittämisessä, koska kaikki nämä numerot ja kirjaimet, jotka on syötettävä laitteen käyttöliittymään, voivat järkyttää valmistautumatonta henkilöä. Onneksi tänään julkaistaan ​​erityinen laiteohjelmisto, jota käytetään verkon määrittämiseen tietylle palveluntarjoajalle. Lisäksi reitittimen asennus palveluntarjoajan toimistossa on yleensä ilmaista.

Mikä on reititin? Tämä on laite, joka on suunniteltu siirtämään erilaisia ​​tiedostoja World Wide Webin kautta siihen yhdistettyjen mobiili- tai PC-laitteiden avulla. Tässä aiheessa tarkastellaan reitittimien ominaisuuksia, niiden toimintoja ja tarkoituksia.

Reititin on pieni laite, joka koostuu seuraavista osista:

• sisäänrakennettu antenni;
• laitteisto yksikkö;
• johto ja virta.

Yksinkertaisesti sanottuna reititin on verkkolaite, joka voi siirtää tiedostoja (valokuvia, asiakirjoja, ääni- ja videotallenteita) reitittimeen kytkettyjen kannettavien tietokoneiden välillä paikallisen verkon kautta.

1. Tarina;
2. Kuinka laite toimii;
3. Reitittimien tyypit ja käyttötarkoitukset.

Tarina

Reititin ilmestyi vuonna 1974 juuri silloin, kun World Wide Web luotiin. Vuonna 1976 ensimmäiset verkkoreitittimet tunnettiin jo laajalti kaikkialla maailmassa. Jokainen tällainen verkkoreititin Tasoja on ja ne on jaettu kolmeen luokkaan: verkon ydinreitittimet, reunareitittimet (tämä sisältää reunareitittimet sekä tilaajatunnistelaitteet) ja tarjoajien välinen.

Mitä tulee ulkonäköön, tämä on asia, jonka reitittimien valmistajat ottavat enemmän kuin vakavasti. Puhutaan nyt tästä yksityiskohtaisemmin ja aloitetaan siitä, että verkkoreitittimessä on paljon liittimiä.

Niillä kaikilla on omat nimensä ja aloitetaan pääasiasta - WAN-portista ja se on tarkoitettu Internetiin yhdistämiseen. Seuraavaksi löydät useita identtisiä LAN-portteja (niiden lukumäärä riippuu reitittimen tasosta, mutta keskimäärin niitä on 4-8, ja teollisissa on yleensä noin 100 tai enemmän). Ne kaikki ovat olemassa yhteyden muodostamiseksi ulkoisen tai sisäisen paikallisverkon kautta.

Yksi tärkeimmistä on virtalähteen liitin. Ja myös lähellä näitä liittimiä voi olla antenni tai erilaisia ​​pistorasioita sille (niitä on useita). Sitten on on/off-painike ja nollaustila. Painike WiFin ja USB-portin yhdistämiseen. Sitä tarvitaan kolmannen osapuolen laitteiden, kuten skannerin tai jopa tulostimen, liittämiseen. Ja ulkopuolella on myös ilmaisin.

Itse asiassa reititin tarvitaan sellaisen muodostamiseen useista paikallisista verkoista. Mutta ajan myötä tämä ei riittänyt, joten myöhemmin jokainen verkko pystyi löytämään muita paikallisia verkkoja reitittimien avulla. Katsotaanpa tilannetta selvemmin havainnollistavan esimerkin ansiosta.. Joten luokkahuoneessa, jossa on useita tietokoneita tai kannettavia tietokoneita, sinun on asennettava verkkolaite, jotta jokainen niistä voi muodostaa yhteyden samaan paikallisverkkoon. Tai esimerkiksi sinun on jaettava Internet useille tietokoneille samanaikaisesti.

Näiden verkkolaitetoimintojen lisäksi on monia muita. Esimerkiksi useiden tietokoneiden yhdistäminen Internetiin ja yhteyksien luominen niiden välille. Reititin pystyy myös suojaamaan ryhmää (kotiin tai työpaikkaan) kaikenlaisilta uhilta, kuten virusten muodossa. Verkkoreititin voi myös jakaa IP-osoitteita riippumatta siitä, mille tasolle se kuuluu. On myös tällainen reitittimien toiminto, kuten salaus ja liikenteenohjaus sekä Internet-käytön säätely.

Kuinka laite toimii

Jokaisella reitittimellä on oma asetus ja tila, esimerkiksi protokollat ​​asetetaan ulkoiselle verkolle ja reitityskaavio sisäiselle verkolle. Mutta molemmissa tapauksissa on sekä ohjaus että suojaus samanaikaisesti, mikä on tietysti suuri etu. Ymmärtääksesi reitittimen toiminnan, sinun on ainakin tutustuttava tieteellisiin töihin, joiden avulla reititin ilmestyi. Mutta koska tämä tehtävä on monille käsittämätön, päätimme tarjota yksinkertaistetun kuvauksen reitittimen toimintaperiaatteesta.

Ensin sinun on tiedettävä että kaikki Internetissä oleva data voidaan siirtää pieninä paketteina. Mutta ennen tällaisen tiedon lähettämistä on ilmoitettava osoite tai toisin sanoen toimituspiste. Voimme sanoa, että reititin on postimies, joka ensin vastaanottaa vaaditun paketin, löytää sitten halutun jakelupisteen ulkoisen tai sisäisen paikallisverkon kautta ja lähettää sitten "paketin".

Reitittimien tyypit ja käyttötarkoitukset

Puhutaanpa reitittimien ominaisuuksista, joita on monia tyyppejä, joista jokaisella on oma tarkoitus. Lisäksi jokaisessa reitittimessä on eri modeemit, joten ne muodostavat yhteyden eri kanaviin.

Joten on olemassa dsl-modeemeja - adsl ja vdsl. Ne on suunniteltu mahdollistamaan Internetin lähettäminen puhelinjohtojen kautta. Kaapelimodeemi tarvitaan, jotta sen kaapelin ansiosta palveluntarjoaja voi yhdistää tilaajan Internetiin. Hieman poikkeavat muista, valokuitureitittimet toimitetaan erikseen. On myös oma linja, joka tuottaa tietyntyyppisiä modeemeja. Sekä tällä hetkellä erittäin suosittuja laajakaistaisia ​​3G-reitittimiä, joita voidaan käyttää SIM-kortin kanssa. Näitä kutsutaan useimmiten modeemiksi reititintilassa. Tällainen laite ei yksinkertaisesti voi toimia ilman puhelinjohtoja, mutta modeemi reititintilassa on kätevämpi/

Reitittimien lisäksi joita voidaan käyttää kotona, on useita eri tilanteita varten:

Kaikesta yllä olevasta seuraa yksi johtopäätös - sinun on ostettava reititin, kun olet valinnut minkä tyyppisen reitittimen tarvitset?. Oston jälkeen sinun ei pitäisi käynnistää ja määrittää reitittimen tiloja, on parempi ottaa yhteyttä asiantuntijoihin ja nauttia myöhemmin Internetistä.