Юрий Ревич - 1001 совет по обустройству компьютера Страница 32

♦ Концентратор (хаб) – устройство для физического объединения нескольких устройств Ethernet в общий сегмент сети. Концентратор только копирует поступившие на его входной порт сигналы во все остальные порты. В настоящее время Ethernet-концентраторы уже практически не выпускаются и в чистом виде не используются – на их место пришли коммутаторы и маршрутизаторы.

♦ Коммутатор (свитч) – устройство, также служащее для физического объединения нескольких устройств. В отличие от концентратора, коммутатор передает данные не всем получателям, а непосредственно тому получателю, которому они направлены. Получатели различаются по MAC-адресу сетевой карты. Хотя для создания локальной сети достаточно и концентратора, но сейчас коммутатор стал стандартным оборудованием, минимально необходимым для этой цели. В настоящее время коммутаторы очень часто объединяются с маршрутизаторами. Как правило, такие коммутаторы содержат до 4 сетевых разъемов, что позволяет объединить в сеть четыре устройства. Если нужно большее количество, то придется покупать дополнительный коммутатор.

♦ Маршрутизатор (роутер) – устройство для связи разных сетей (например, локальной и глобальной или нескольких отдельных локальных сетей). Могут быть программными (внутри компьютера, который в этом случае становится центральным устройством локальной сети) и аппаратными – в виде отдельных устройств. Аппаратные маршрутизаторы, как правило, включают в себя и коммутаторы для организации проводной локальной сети, и иногда точки доступа для подсоединения к ней устройств с беспроводными адаптерами Wi-Fi. Маршрутизаторы действуют уровнем выше, чем коммутаторы, – они используют не MAC-адреса сетевых устройств, а IP-адреса.

♦ Шлюз (англ. gateway) – на практике служит синонимом термина «маршрутизатор». Часто шлюзом называют программный маршрутизатор, который может быть построен на основе любой из современных операционных систем.

♦ Мост (англ. bridge) – в общем случае устройство, аналогичное коммутатору. Домашние пользователи чаще всего сталкиваются с термином «мост», когда речь заходит об одном из режимов работы аппаратного маршрутизатора. Такой режим означает, что данные просто («прозрачно») транслируются из подключенного компьютера во внешнюю сеть аналогично тому, как это происходит, например, в ADSL-модемах или других модемах. Для подключения нескольких компьютеров к единому доступу в Интернет режим «мост» непригоден (хотя это по-прежнему возможно, если в качестве маршрутизатора использовать подключенный компьютер).

♦ Точкой доступа называют устройство, которое позволяет получить доступ к беспроводной сети Wi-Fi. В чистом виде точка доступа – просто аналог удлинителя-повторителя (репитера), в лучшем случае концентратора, – такие в настоящее время используются только как усилители для распространения сетевого сигнала. Обычно же точку доступа объединяют с другим сетевым оборудованием, например с коммутатором и маршрутизатором.

5.3. Адресация в локальных сетях

Каждое сетевое устройство имеет свой уникальный физический (аппаратный) адрес, называемый MAC-адресом (Media Access Control, управление доступом к среде). Таким образом, у всех сетевых карт МАС-адреса разные – в мире нет сетевых устройств с двумя одинаковыми MAC-адресами. MAC-адрес присваивается устройству изготовителем оборудования, хотя он может быть временно и изменен, если это зачем-то нужно. Для адресации в локальной сети (например, для работы коммутатора) по большому счету требуется лишь MAC-адрес сетевой карты или другого сетевого оборудования. Вообще говоря, систем MAC-адресов существует несколько, но в рассматриваемых Ethernet-устройствах применяется только одна из них. Адрес в ней состоит из шести байтов, т. е. всего может быть 2 48, или почти 3x10 14 (триста триллионов или, иначе, миллионов миллионов) уникальных адресов. Согласно подсчетам IEEE, этого запаса адресов хватит по меньшей мере до 2100 года.

Но для функционирования локальной сети, особенно с выходом в Интернет, одного MAC-адреса недостаточно. Коммутаторы по-прежнему будут идентифицировать оборудование по MAC-адресу, но друг к другу компьютеры будут обращаться по протоколу IP, ведающему доставкой пакетов, и общему для всех таких сетей, независимо от их физической сущности. Адреса, которые использует такой протокол, так и называются IP-адресами, а уровень, на котором они действуют, называется сетевым уровнем. Для безошибочной идентификации уникальный MAC-адрес должен быть преобразован в IP-адрес (который может быть вовсе и не уникальным), и этим занимаются специальные протоколы.

Заметьте, что IP расшифровывается, как internet protocol. Из этого названия отчетливо видна разница между Интернетом с прописной буквы и Интернетом со строчной, о которой мы говорили во введении. В данном контексте internet не имеет ни малейшего отношения ко Всемирной Сети – просто в ее основе лежат те же технические принципы, что и в небольших локальных сетях, отсюда широкая известность термина «IP-адрес».

Очень важно также иметь понятие о символьных именах узлов, иначе называемых символьными адресами. Дополнительную путаницу в мозги пользователей вносит существование двух разновидностей таких имен: чаще всего это обычные имена, размером до 16 символов. Их также называют NetBIOS-именами, по названию самого древнего из сетевых протоколов Windows. Вторая разновидность – специальные DNS-имена (от Domain Name System, система доменных имен), хорошо всем знакомые по интернет-адресам. Они образуют иерархию, подробности которой мы рассмотрим в главе 13 «Основы Интернета для пользователя». DNS-имя самого нижнего уровня (непосредственно имя узла) обычно совпадает с NetBIOS-именем, хотя это и необязательно. Очень важно понимать, что DNS-имена (а также таблицы DNS, серверы DNS и прочее) в большинстве случаев нас, как пользователей локальной сети, совершенно не касаются и начинают действовать, лишь когда мы выходим в Интернет. DNS – это альтернативный механизм присвоения удобных символьных имен. Он, как правило, задействуется в случае организации локальной сети по доменному принципу (с выделенным сервером), но даже в этом случае не является обязательным. Зато он очень удобен при необходимости как-то засветить локальную сеть во внешнем мире.

По сути любые имена компьютера – то же самое, что IP-адреса, и для нас возникает задача установить соответствие, ибо здесь не существует такого удобного механизма, как с MAC-адресами сетевых карт, которые просто присваиваются на заводе раз и навсегда. Чтобы перейти к вопросам адресации сетевых ресурсов, представляющим самую большую сложность для понимания из-за разнообразия способов (по сути установление определенной конфигурации сети и есть выбор одного из способов адресации), нужно сначала усвоить основные принципы присвоения IP-адресов.

Как следует из изложенного, IP-адреса не присваиваются раз и навсегда, и должны каким-то образом устанавливаться при конфигурации сети. Существует два основных способа их присвоения: статический и динамический. Статический способ предполагает постоянное присвоение адреса – таким образом в Интернете, например, устанавливаются адреса постоянных ресурсов (серверов). Адреса тех, кто появляется в сети время от времени, подобно простым пользователям, назначаются динамически – они могут меняться от раза к разу и даже просто по истечении определенного времени. Так, с одной стороны, экономится пространство адресов, с другой – упрощается процедура доступа к сети, пользователям которой не приходится вникать во все эти тонкости.

Программа для автоматического динамического назначения IP-адресов, называемая DHCP-сервером (Dynamic Host Configuration Protocol), ныне входит практически во все аппаратные и программные маршрутизаторы. Поэтому, когда речь заходит о конфигурации адресного пространства локальной сети, нет никакой необходимости использовать статические адреса, которые приходится вручную назначать каждому узлу данной сети. Достаточно убедиться, что DHCP-сервер на маршрутизаторе включен (Enabled), и на всех остальных устройствах установить опцию Получать IP-адрес автоматически.

Отметим, что многие советы, которые вы найдете в Сети или в инструкциях производителей, расходятся с этой рекомендацией, но критично это лишь тогда, когда DHCP-сервера на вашем маршрутизаторе вовсе не существует. Если у вас в сети оказалось два устройства, имеющих DHCP-сервер, то на одном из них его следует отключить (Disabled) или убедиться, что он отключен по умолчанию. Обычно так бывает, если в сети оказываются, например, две и более беспроводных точки доступа или точка доступа и отдельно маршрутизатор стандарта ADSL. Мы в дальнейшем постараемся избегать таких излишеств, чтобы не множить сущности. Но иногда «лишний» DHCP-сервер обнаруживается в довольно неожиданных местах. На рис. 5.1 приведен пример размещения пунктов управления DHCP-сервером в меню сетевого файлового хранилища I-Stor 607.