Hur fungerar de olika komponenterna i nätverket?

Denna del går igenom utrustning som används för segmentering av nätverk.

Segmentering
När nätverk blir stora så tenderar de till att generera en trafik som gör att nätverkets prestanda sjunker till under det acceptabla. I denna situation bör man dela upp nätverket i två eller flera mindre delar för att begränsa trafiken inom dessa och även isolera problem så att de inte sprider sig till andra delar av nätverket. Detta kallas för att segmentera nätverket och var och en av dessa små delar kallas för ett segment.

Repeater
En repeater är oftast en liten box med vilken vi kopplar ihop 2 eller flera kablar. När en signal färdas längs en kabel blir den så småningom försvagad. Detta kallas för attenuation (signalförsvagning). Om en kabel är tillräckligt lång så kommer signalen till slut att vara oläslig. En repeaters uppgift är att återskapa signalen till dess ursprungliga skick. Med andra ord utför repeatern ingen ”äkta” segmentering av nätverket utan används i stället till att förlänga detta.

Hur fungerar en Repeater?
En repeater tar emot signalen och återskapar den till det ursprungliga skicket innan signalen skickas vidare till nästa segment. För att signalen skall kunna skickas vidare till nästa segment så måste paketen vara i samma format på båda segmenten. Detta innebär att en repeater inte kan användas för kommunikation mellan segment med olika arkitekturer eller protokoll.

En repeater, som jobbar i det fysiska lagret av OSI-modellen, översätter eller filtrerar aldrig signalen. Däremot är det möjligt att koppla samman segment med olika kabel-typer genom att använda så kallade Multiport repeaters. Repeatrar, som är den billigaste nätverkskomponenten, används för att förlänga ett nätverk. Den stora nackdelen är att repeatrar skickar ALLA paket från ett segment till nästa, även om signalen består av felaktiga paket eller paket som inte ens är menat för det segmentet. Detta betyder att problem på ett segment lätt sprids över till ett annat segment. Repeatrar har med andra ord inga filter som begränsar flödet av felaktiga signaler.

Fördelar med repeatrar:

Billiga och pålitliga.
Gör att signalen kan skickas längre sträckor.

Nackdelar med repeatrar:

Hög beslastning på alla segment av nätverket.
Vidarebefordrar Broadcasts.

Brygga
Precis som en repeater så kan en brygga koppla samman olika segment av ett LAN. Men bryggor kan dessutom dela ett nätverk för att isolera trafik som kan orsaka problem. Till exempel kan en brygga isolera ett segment med problem från resten av nätverket.

Hur fungerar en brygga?
En brygga arbetar på en högre nivå i OSI-modellen än en repeater. ”Data Link Layer” är nivån under den där de flesta vanliga protokoll arbetar, vilket gör att bryggan klarar att vidarebeforda trafiken nästan oavsett vilket protokoll som används. Eftersom bryggan skickar vidare alla paket oavsett protokolltyp så blir det varje enskild dators uppgift att bestämma vilka protokoll som skall kännas igen och installeras.

Bryggor, som jobbar i Data-Link nivån av OSI-modellen, utför följande funktioner:

Lyssnar på all trafik.
Kontrollerar avsändare och mottagare genom att läsa MAC-adresser.
Lägger till dessa data till en Routing-Tabell (Routing Table).

Bryggor har alltså en liten grad av intelligens eftersom den lär sig var olika datorer finns i nätverket. Denna information sparas i bryggans RAM-minne där den används för att bygga routingtabeller. En routingtabell är en lista som innehåller data om de olika datorernas adresser samt deras placering. När en brygga slås på är routingtabellen tom men när datorer börjar skicka data mellan varandra så lagras avsändarens adress, mottagarens adress samt vilket segment de tillhör. Med denna tabell kan sedan bryggan avgöra vilka datorer som finns på de olika segmenten av nätverket.

Hur fungerar en Routingtabell?
När bryggan får ett paket så kontrollerar den om avsändarens MAC-adress finns i routing tabellen. Om den inte gör det så läggs adressen till. Sedan letar bryggan i routing tabellen efter mottagarens adress och gör följande:

Om mottagarens MAC-adress finns i routingtabellen och dessutom ligger på samma segment som avsändaren så kastas paketet bort eftersom vi då vet att paketet redan kommit fram.
Om mottagarens MAC-adress finns i listan och ligger på något av segmenten som är kopplade till samma brygga så skickas paketet vidare till bara det segmentet.
Om mottagarens MAC-adress finns i listan men ligger på ett avlägset segment så skickas paketet vidare till alla segment.
Om mottagarens MAC-adress inte finns i tabellen så skickas paketen vidare till alla segment.

Den minsta trafiken får vi alltså om datorerna som kommunicerar finns på samma segment. Därför är det mycket viktigt hur man planerar nätverket då man bestänt sig för att använda bryggor. Om vi skall få ned trafiken märkbart bör vi alltså placera datorer som kommunicerar ofta med varandra på samma segment. Gör vi inte detta kommer våran vinst i form av minskad trafik att bli marginell.

Fördelar med bryggor:

Relativt billiga.
Kan minska trafik märkbart vid god planering.

Nackdelar med bryggor:

Vidarebefordrar broadcasts.
Isolerar inte alla trafikproblem.