Разные сетевые устройства работают на разных уровнях модели OSI: одни просто повторяют электрический сигнал, другие анализируют MAC-адреса, а самые «умные» — принимают решения о маршрутизации на основе IP-адресов.
Основные устройства
| Устройство | Уровень OSI | Что делает |
|---|---|---|
| Концентратор (хаб) | 1 — физический | Повторяет полученный сигнал на все свои порты без анализа |
| Коммутатор (свитч) | 2 — канальный | Изучает MAC-адреса и пересылает кадры только на нужный порт |
| Маршрутизатор (роутер) | 3 — сетевой | Соединяет разные сети, выбирает маршрут по IP-адресу назначения |
| Точка доступа | 2 — канальный | Обеспечивает беспроводное подключение устройств по Wi-Fi |
| Модем | 1 — физический | Преобразует цифровой сигнал в аналоговый для передачи по линии связи |
| Патч-панель | 1 — физический | Пассивно коммутирует кабели в серверных и телекоммуникационных шкафах |
определение
Коммутатор строит таблицу соответствия MAC-адресов номерам портов и отправляет
кадр только тому устройству, которому он предназначен — в отличие от концентратора,
рассылающего сигнал на все порты сразу.
Передающие среды
| Тип кабеля | Макс. длина сегмента | Особенности |
|---|---|---|
| Витая пара UTP (Cat 5e / Cat 6) | 100 м | Медный, недорогой, чувствителен к электромагнитным помехам |
| Витая пара STP | 100 м | Есть экран, лучше защищена от помех, дороже UTP |
| Оптоволоконный (одномодовый) | до 40+ км | Передача светом, огромная пропускная способность, дорогое оборудование |
| Оптоволоконный (многомодовый) | до 2 км | Дешевле одномодового, применяется внутри зданий |
важно
Категория кабеля определяет максимально поддерживаемую скорость: например, Cat 5e
рассчитан на скорость до 1 Гбит/с, а Cat 6a — до 10 Гбит/с на дистанции 100 м.
Схема прохождения кадра через коммутатор
- Кадр приходит на один из портов коммутатора;
- Коммутатор считывает MAC-адрес получателя из заголовка кадра;
- Если адрес есть в таблице коммутации — кадр отправляется только на нужный порт;
- Если адреса нет в таблице — кадр рассылается на все порты, кроме входного (флудинг).