Aktív hálózati eszközök

A HUB

Az egyes számítógépeket vagy egyetlen kábellel (síntopológia) vagy csillagalakzatban kapcsolhatjuk össze. A csillag központjában egy koncentrátoreszköz, a HUB áll. A HUB teszi lehetővé, hogy a logikailag síntopológiájú hálózatot csillag alakú fizikai összeköttetéssel is létre lehessen hozni, továbbá felel azért, hogy egy számítógép kiesése (itt most csak hálózati hiba, pl. kábelszakadás) ne okozza a teljes hálózat leállását. A HUB hátránya, hogy a hálózatra kapcsolt számítógépek közül egyszerre csak egy "beszélhet", a többinek "hallgató" szerep jut. Ha több számítógép küld egyszerre adatcsomagot a hálózatra, ütközés jön létre a csomagok között. Ekkor a gépek "elhallgatnak", majd megkísérlik késleltetve megismételni a csomagküldést.

A bridge

Az angol szó hidat jelent. A bridge eszköz hídként köti össze az egyes hálózati szegmenseket. Működése a hálózati címzésen alapszik, melyet az Ethernet-hálózati szabvány definiál. A bridge a két hálózati szegmensen folyó adatforgalom alapján megtanulja, hogy a két szegmensen milyen állomáscímek vannak. Ha az egyik szegmensen olyan adatcsomag keletkezik, mely a másik hálózati szegmensen lévő számítógépek egyikének szól, akkor azt egyszerűen átemeli az egyik szegmensről a másikra. Ez természetesen oda-vissza igaz.

A szegmensek összekapcsolása mellett a bridge képes egyes számítógépek számára tiltani távoli hálózatok elérését. Ez az úgynevezett szűrési funkció egy programozható szolgáltatás a bridge-egységekben. A tiltani kívánt állomás címét vagy a tiltott állomás csoportazonosítóját megadva, a bridge nem fogja továbbítani az így kiválasztott adatcsomagokat. Ezzel elérhető, hogy bizonyos állomások ne láthassanak egyes távoli hálózatokat, vagy ne érhessenek el egyes szervereket. Az egyedi vagy csoportba kapcsolt számítógépek tiltásán túl lehetséges egyes protokollokra történő szűrés is. Ezzel megvalósítható, hogy csak bizonyos protokollok kerülhessenek át az egyik szegmensről a másikba, a többi protokoll tiltva legyen.

Ethernet-switch

A bridge továbbfejlesztése az Ethernet-switch. Előnye a nagy kapcsolási sebesség. Mikor egy adatcsomag áthalad egy hálózati aktív eszközön, az eszköz "belenyúl" a csomagba, kiolvassa, pl. a csomag forrás- és célcímét. Az adatcsomagok tehát nem haladnak át az eszközön "csak úgy direkt", hanem "késnek" az eszköz feldolgozási munkája miatt. Switch esetén csekély az adatcsomagok késleltetési ideje. A fejlesztés célja az volt, hogy a switch portjai (azaz gyakorlatilag a switchre kapcsolt számítógépek) között sok pont-pont típusú kapcsolat jöhessen létre úgy, hogy ne történjen ütközés az adatcsomagok között.

A hagyományos Ethernet-HUB-ok esetében a munkaállomások közül egyszerre csak egy "beszélhet", egy állomás vagy hallgat, vagy beszél, de egyszerre mindkettőt soha. Ezt half-duplex adatátvitelnek nevezzük. A mai gépek világában akár egyetlen PC munkaállomással is könnyen teremthető akkora hálózati terhelés, amit a hagyományos HUB nem képes kiszolgálni. Az eredmény csökkenő teljesítmény, mert az adatcsomagok ütköznek, az állomások ismétlésekbe kezdenek, az átvitel lelassul.

Az ilyen és ehhez hasonló forgalmi helyzetek, torlódások feloldására fejlesztették ki a switchelt vagy kapcsolt Ethernet-technológiát. A switch az Ethernet-címek alapján képes eldönteni, hogy egy adatcsomagot mely pontjára irányítson, így az egyes számítógépek közti csomagok nem ütköznek össze.

Ehhez persze a switchen belül akkora sávszélességű csatorna szükséges, amely az egyidejűleg folytatott párbeszédek összes sávszélességét meghaladja.

A technológia alkalmazásával a hálózat teljesítménye úgy növelhető, hogy nem szükséges sem bridge-eszköz, sem más hálózati protokollok alkalmazása, ezért a teljes hálózat késleltetési viszonyai igen alacsonyak lesznek.

A router

A router két vagy több számítógépes hálózat összekapcsolására szolgáló berendezés, adatcsomagokat továbbít és fogad a hálózatok között. Akkor van szükség rá, ha egyidejűleg több felhasználó szeretne rákapcsolódni egy távoli hálózatra. (Ilyen eset, amikor a cég számítógépei egyetlen fizikai összeköttetésen kapcsolódnak az Internetre, mégis minden számítógépről lehetőség van az Internet erőforrásainak használatára.)

A routerek az adatcsomagok vizsgálatával el tudják dönteni, hogy az adatcsomagot át kell-e küldeni a távoli hálózatra vagy a belső hálózatban kell-e tartani. Az alkalmazott protokolltól függ az egyes adatcsomagok felépítése, ettől pedig a használandó router fajtája. Az egyik csoportba tartozó routerek csak egyetlen protokollt tudnak kezelni, a másik csoportbeliek egyszerre akár többet is.

Router használatával biztonsági kapuk is beépíthetők a hálózatba, megadható (a bridge-hez hasonlóan), hogy melyik számítógép milyen protokollon keresztül kommunikálhat, milyen számítógéptől jöhetnek be, és milyenektől mehetnek ki adatcsomagok.

Az aktív hálózati eszközök az OSI-modell alsó rétegeiben működnek.

A HUB a fizikai rétegben, a bridge a fizikai és az adatkapcsolati, a router pedig a fizikai, adatkapcsolati és hálózati rétegben.