Как работают устройства компьютерной сети

Планета постепенно была покрыта компьютерными сетями различных видов. Понимание основ работы этих сетей помогает нам узнать, как их лучше использовать, а также повышает нашу осведомленность об изменяющемся мире вокруг нас. В этой статье рассматриваются устройства компьютерной сети — аппаратные системы, которые подключаются к сети и взаимодействуют друг с другом.

Что делает сетевое устройство

Не каждый компьютер, портативный гаджет или другое оборудование могут подключаться к сети. Сетевое устройство обладает специальным коммуникационным оборудованием для создания необходимых физических подключений к другим устройствам. Большинство современных сетевых устройств имеют встроенную коммуникационную электронику на своих платах.

Некоторые ПК, старые игровые приставки Xbox и другие старые устройства не имеют встроенного коммуникационного оборудования, но их можно настроить как сетевые устройства, подключив отдельные сетевые адаптеры в виде периферийных устройств USB. Очень старым настольным ПК требовалось физически вставлять отдельные большие карты расширения в материнскую плату системы, создавая термин «сетевая карта» (NIC).

Новые поколения потребительских устройств и гаджетов создаются как сетевые устройства, а старые поколения — нет. Например, традиционные домашние термостаты не содержат какого-либо коммуникационного оборудования и не могут быть подключены к домашней сети через периферийные устройства.

Наконец, некоторые виды оборудования вообще не поддерживают работу в сети. К числу потребительских устройств, которые не имеют встроенного сетевого оборудования и не поддерживают периферийные устройства, относятся старые Apple iPod, многие телевизоры и тостеры.

Роли устройств в компьютерных сетях

Устройства в компьютерных сетях работают в разных ролях. Две наиболее распространенные роли — это клиенты и серверы. Примерами сетевых клиентов являются ПК, телефоны и планшеты, а также сетевые принтеры. Клиенты, как правило, делают запрос и используют данные, хранящиеся на сетевых серверах, устройствах, обычно разработанных с большим объемом памяти и / или дискового пространства, и высокопроизводительных процессоров для лучшей поддержки клиентов. Примеры сетевых серверов включают веб-серверы и игровые серверы. Сети, как правило, поддерживают гораздо больше клиентов, чем серверов. И клиенты, и серверы иногда называют сетевыми узлами.

Сетевые устройства также могут функционировать как клиенты и как серверы. Например, в одноранговой сети пары устройств обмениваются файлами или другими данными друг с другом, одно из которых действует как сервер, на котором размещаются некоторые данные, и одновременно работает как клиент, запрашивая разные данные у других одноранговых устройств.

Сетевые устройства специального назначения

Клиентские и серверные узлы могут быть добавлены или удалены из сети, не блокируя связь с другими устройствами, которые все еще остаются. Однако некоторые другие типы сетевого оборудования существуют с единственной целью — обеспечить работу сети:

• Сетевой концентратор позволяет любому узлу, подключенному к нему, напрямую отправлять данные другим
• Сетевые коммутаторы выполняют ту же функцию, что и концентраторы, но включают дополнительную аппаратную логику, которая открывает несколько каналов связи, позволяя нескольким подключенным узлам отправлять данные непосредственно друг другу, а не всем остальным в сети, как в концентраторах.
• Сетевые маршрутизаторы еще больше расширяют возможности сетевых коммутаторов, поддерживая соединения, исходящие от себя к другим сетям, соединяя их вместе, не нарушая функциональность каждой из них в отдельности.
• Сетевой ретранслятор принимает физические сигналы, передаваемые по сетевому соединению, и усиливает их силу (например, электрическую или радиосвязь), чтобы позволить сигналу преодолевать большие расстояния.
• В настоящее время устройство с менее распространенным типом устройств сетевого моста соединяет два разных типа физических сетевых соединений вместе, которые в противном случае были бы несовместимыми, например, мосты, которые позволяют беспроводным устройствам подключаться к проводной сети. (Современные мостовые технологии часто физически интегрированы в другие типы устройств.)