Политехническая ул., 28 Базисный проезд, 6/2Д Рашпилевская ул., 325/1 Шатурская ул., д. 1Г, корп. 1
8 800 333 04 94 Звонок по России бесплатный

Активное сетевое оборудование: виды и принцип работы

17.12.2021

Активное сетевое оборудование отличается от пассивных устройств наличием электронных схем, получающих электропитание от источников энергоснабжения и выполняющих обработку сигналов в соответствии с заданным алгоритмом. Активное сетевое оборудование передает, принимает, обрабатывает, перенаправляет и распределяет информацию под управлением специальных протоколов сетевого и канального уровня. Рассмотрим несколько видов активного сетевого оборудования.

Маршрутизаторы

Маршрутизаторы (роутеры) — это оборудование, работающее на сетевом уровне OSI и выполняющее задачи по оптимизации маршрута трафика между локальными сетями, а также обеспечивающее доступ к ресурсам глобальной сети Интернет. Информация передается пакетами, имеющими регламентированную структуру. Заголовок пакета содержит IP адрес получателя, используемый маршрутизатором для определения пути передачи данных.

Активное сетевое оборудование: виды и принцип работы

В процессе работы устройство обращается к таблице маршрутизации, в которой размещаются записи о возможных маршрутах с адресами узлов, идентификаторами получателей и метриками. По метрикам вычисляется кратчайший путь до адресата. Обновление таблицы маршрутизации выполняется вручную или автоматически с помощью специальных протоколов.

Роутеры функционируют под управлением сетевых протоколов и протоколов маршрутизации. Применение маршрутизатора уменьшает загрузку сети за счет разделения на несколько доменов коллизий, широковещательных доменов и фильтрации пакетных данных. При помощи роутера можно объединять сети разного типа, отличающиеся архитектурой и протоколами.

Соединения на физическом уровне:

  • оптические порты с трансиверами SFP — соединение с провайдером по оптоволоконному кабелю;
  • разъемы RJ-45 — соединение по «витой паре» с оборудованием провайдера, коммутаторами и компьютерами.

На высокопроизводительных маршрутизаторах крупных сетей могут размещаться до 50 физических портов. Для роутеров небольших офисных сетей достаточно 4 — 8 портов. Многие маршрутизаторы, используемые в небольших сетях, поддерживают протокол беспроводной Wi-Fi сети для подключения компьютерных терминалов.

Коммутаторы

Коммутаторы (свичи) предназначены для перенаправления информации между несколькими узлами или сегментами локальной сети. Коммутаторы могут работать на канальном и сетевом уровнях OSI в зависимости от назначения.

Активное сетевое оборудование: виды и принцип работы

Свич направляет трафик только непосредственным получателям на основе их MAC-адресов, что положительно сказывается на производительности и безопасности сети, исключая необходимость обработки данных остальными сетевыми узлами.

В памяти коммутатора хранится таблица коммутации с информацией о соответствии MAC-адресов пользователей портам устройства. Таблица заполняется в процессе работы за счет анализа фреймов и определения MAC-адреса отправителя. При поступлении на любой из портов кадров, адресуемых известному получателю, осуществляется их трансляция через порт, соответствующий MAC-адресу.
При отсутствии MAC-адреса в таблице, фреймы транслируются на все порты, кроме порта отправления. По прошествии времени свич учитывает в таблице всю линейку активных MAC-адресов, улучшая локализацию трафика.

Типы коммутаторов:

  • неуправляемые — стандартные модели, работающие на канальном уровне;
  • управляемые — сложное оборудование для коммутации данных на сетевом уровне.

Для управления свичем используются: Web-интерфейс, протоколы SNMP, RMON и другие. В управляемых коммутаторах реализуется дополнительный функционал: VLAN, QoS, агрегирование. Кроме того, оборудование способно выполнять сегментацию фреймов между портами, контролировать трафик на появление шторма, обнаруживать петли, ограничивать скорости на каждом из портов. Возможно объединение коммутаторов в единую логическую схему, называемую стеком, для увеличения общего количества портов.

Назначение портов:

  • оптические с SFP — подключение к маршрутизатору, доступ удаленных сегментов сети, организация стека;
  • разъемы RJ-45 — подключение компьютеров, сервера, МФУ, принтера, плоттера и т. д.

Коммутаторы с PoE и PoE+

Коммутаторы с PoE передают по кабелю «витая пара» не только электрические информационные сигналы, но и постоянное напряжение 48 В для электропитания абонентских устройств. Это оптимальное решение по энергоснабжению автономных IP видеокамер, VoIP телефонов, беспроводных точек доступа. Для передачи питания задействуются две пары проводов.

Активное сетевое оборудование: виды и принцип работы

Коммутатор TFortis с PoE для систем уличного цифрового видеонаблюдения

Использование технологии PoE позволяет:

  • экономить деньги за счет уменьшения количества силового кабеля и оборудования электропитания;
  • размещать оборудование в местах, где отсутствует возможность подключения к общей электросети.

Отличия стандартов:

  • PoE — регламентируется IEEE 802.3af, мощность нагрузки — 15,4 Вт;
  • PoE+ — регламентируется IEEE 802.3at, мощность нагрузки — 30 Вт.

Особенностью технологии является использование высокочастотных трансформаторов с центральными отводами на обоих концах кабельной линии. Такое решение позволяет передавать полезные сигналы и электропитание по одним и тем же сигнальным парам.

Сетевое оборудование GEPON и GPON

Сетевое оборудование, реализующее технологию PON (Пассивная оптоволоконная сеть), обеспечивает широкополосный мультисервисный доступ по оптоволоконным линиям связи при минимальном количестве активных устройств. Сфера применения: IP телефония, цифровое телевидение, высокоскоростной Интернет.

Сеть строится на одном станционном OLT (Оптическом линейном терминале), передающем информацию на абонентские устройства ONT (Оптические сетевые терминалы) или ONU (Оптические сетевые единицы) числом до 1 024 штук. Трафик передается приемопередатчиком по одной паре оптоволокна и распределяется по абонентам с помощью сплиттеров.

В настоящее время для реализации проектов используются 2 типа оборудования: GPON (Gigabit PON) и GEPON (Gigabit Ethernet PON).

Технологические отличия заключаются в двух характеристиках:

  1. Скорость нисходящего потока.
    • GPON - 2,5 Гбит/с;
    • GEPON - 1,25 Гбит/с.
  2. Структура кадров.
    • GPON - выполнена по аналогии с синхронной цифровой иерархией SDH (множественный доступ с временным разделением сигналов);
    • GEPON - близка к фреймам Ethernet.

Все сетевые устройства стандартизированы рекомендациями ITU G.984 и IEE 802.3ah.

Станционное оборудование

Провайдер устанавливает у себя терминалы OLT и управляемые Ethernet-коммутаторы. Трансиверы OLT работают на длине волны передача/прием — 1490/1310 нм. Для цифрового телевидения задействуется длина 1550 нм, которая вводится в оптический тракт с помощью WDM фильтра или разветвителя.

Активное сетевое оборудование: виды и принцип работы

Оптический линейный терминал на 256 абонентов C-DATA EPON OLT FD1104SN

Станционное оборудование передает на абонентскую сторону широковещательный трафик. Терминалы пользователей распознают адресное поле и выделяют информацию, предназначенную именно для них.

В каталоге АО «Компонент» представлены модели оптических линейных терминалов на 256 и 512 абонентов, изготовленные на собственном производстве.

Абонентские терминалы

Абонентское оборудование устанавливается у клиентов для приема и обработки оптических сигналов, поступающих от линейного терминала. Все абонентские устройства принимают данные на длине волны 1490 нм, а передают — на 1310 нм. Цифровой поток, выделенный из общего широковещательного трафика, поступает на конечные пользовательские устройства: телевизор, компьютер, IP телефон.

Активное сетевое оборудование: виды и принцип работы

Абонентский терминал Optronic EPON ONU TRNU-1G4R

Абонентские терминалы имеют одно существенное отличие: к ONT можно подключить только одного клиента, а ONU предназначены для многопользовательского подключения.

VoIP шлюзы

VoIP-шлюз — это оборудование, предназначенное для передачи голосовой информации по IP сети. К шлюзу подключаются классические телефонные аппараты и АТС. Принцип работы основан на аналого-цифровом и обратном цифро-аналоговом преобразовании речевого трафика. Поток оцифрованных данных конвертируется в пакеты и передается по сети в соответствии с адресом конечного получателя. Далее выполняется декодирование и восстановление исходного голосового сигнала.

Активное сетевое оборудование: виды и принцип работы

Абонентский VoIP-шлюз TAU-24.IP

VoIP шлюзы могут обеспечивать маршрутизацию пакетных данных с поддержкой соответствующих протоколов и сетевую безопасность, авторизовать пользователей, получать и раздавать IP адреса, устанавливать приоритеты разных видов трафика, вести учет и анализировать трафик, выполнять администрирование. VoIP-шлюзы подразделяются на цифровые и аналоговые по типам телефонного стыка, что позволяет интегрировать их с любыми АТС.

АО «Компонент»: лучшие решения для сетей

АО «Компонент» предлагает заказчикам качественное активное сетевое оборудование, как собственного производства, так и других производителей. Обращайтесь к нам при необходимости реализации задач по организации сетей любого уровня сложности и назначения. Наши специалисты грамотно подберут оборудование, полностью соответствующее техническим условиям проекта, в рамках выделенного бюджета.

Наверх