6.3 Сетевые концентраторы

Концентратор (хаб, многопортовый повторитель) – это устройство множественного доступа, которое выполняет функции объединения компьютеров в сеть, усиления и регенерации сигналов. Основные функции концентратора зависят от поддерживаемого им протокола канального уровня. Концентратор – это средство физической структуризации сети, которое образует из физических отрезков кабеля общую среду передачи данных - логический сегмент или домен коллизий. Данное название показывает, что при попытке одновременной передачи данных двумя компьютерами одного сегмента, возникает блокировка передающей среды в результате коллизий. Независимо от сложности многоуровневой сетевой структуры с концентраторами, все компьютеры, подключенные к ним, образуют единый логический сегмент (Рис. 6.1).

Рис. 6.1. Логический сетевой сегмент с концентраторами.

В общем случае, концентраторы поддерживают следующие функции:

1. Объединение сегментов с разными физическими средами в единый домен коллизий.

2. Сегментация портов, то есть, автоматическое отключение при некорректном поведении, подключенных к ним линий связи.

3. Поддержка резервных связей между концентраторами. Они конфигурируются администратором сети с указанием основной связи, которую дублирует резервная. При сегментации основного порта, концентратор автоматически активизирует резервный порт.

4. Защита данных от несанкционированного доступа. Простейшим способом является назначение «разрешенных» МАС-адресов портам концентратора. При поступлении на конкретный порт кадра с «неразрешенным» адресом, кадр уничтожается, а факт нарушения прав доступа фиксируется. Некоторые концентраторы могут также шифровать кадры.

5. Поддержка средств управления сетями. Реализация такой функции позволяет администратору контролировать состояние отдельных сегментов, включать и отключать порты, удаленно конфигурировать концентратор.

Конструктивно концентраторы можно разделить на следующие виды:

1. Концентраторы с фиксированным числом портов. Здесь концентратор выполнен в виде отдельного корпуса с заданным числом портов, органами индикации и управления, блоком питания. Как правило, такой концентратор поддерживает единую среду передачи. Как минимум, один порт выделен для подключения концентратора к магистрали или к другому концентратору.

2. Модульные концентраторы. Устройство выполнено в виде модуля с фиксированным числом портов, и предназначено для установки на общем шасси. В сборке могут присутствовать различные типы модулей, отличающиеся числом портов и типом физической среды. Модульные концентраторы позволяют подобрать конфигурацию сборки, и с минимальными затратами реагировать на изменения конфигурации сети. Общее шасси может содержать несколько шин для объединения портов отдельных модулей в сборке. Фактически концентратор выполняет функции многосегментного повторителя, который можно рассматривать как несколько повторителей, выполненных в одном корпусе с общим источником питания, органами управления и индикации.

3. Стековый концентратор. Устройство выполнено в виде отдельного корпуса без возможности замены отдельных модулей. Оно имеет специальные порты и кабели для объединения нескольких корпусов в единый блок. Число объединяемых в стек корпусов может быть достаточно большим. Стековые концентраторы поддерживают несколько физических сред передачи.

4. Гибридные модульно-стековые концентраторы представляют собой модули, объединенные в стек.

В зависимости от области применения концентраторы делятся на:

1. Концентраторы для рабочих групп с фиксированным количеством портов, ориентированные на поддержку одного типа среды с минимальным набором функций.

2. Корпоративные концентраторы модульного типа с набором дополнительных функций. Они поддерживают все типы сред и позволяют в одном корпусе осуществить объединение большого числа физических сегментов. Применяются в качестве программируемых центров коммутации для централизованного создания рабочих групп, на базе сегментов сети.

3. Концентраторы отделов, которые занимают промежуточное положение между первыми двумя группами.