CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии - Владо Дамьяновски

— Узел — Узлом является любое устройство, подключенное к сети. Хотя чаще всего таким устройством является компьютер, но это может быть также и принтер или цифровой видеорегистратор.

— Сегмент — Сегментом является любая часть сети, отделенная от других частей коммутатором, мостом или маршрутизатором.

— Магистраль — Магистралью называется основной кабель сети, к которому подключены все сегменты. Обычно магистраль способна переносить больший объем информации, чем отдельные сегменты. Например, каждый из сегментов может иметь скорость передачи 10 Мбит/с, в то время как магистраль может работать со скоростью 100 Мбит/с.

— Повторитель (Repeater) — Повторителем называется сетевое устройство, используемое для наращивания и взаимосвязи сетевых сегментов, что обеспечивает дальнюю связь. Повторители получают сигналы от одного сетевого сегмента и затем усиливают, восстанавливают синхронизацию и ретранслируют эти сигналы в другую сеть. Они очень сходны с линейными усилителями, с которыми мы имеем дело в аналоговом видеонаблюдении. Существуют ограничения относительно того, сколько повторителей может быть использовано друг за другом. Повторители не способны выполнять сложную фильтрацию или маршрутизацию, которую выполняют другие устройства, перечисленные ниже.

— Сетевой концентратор (Hub) соединяет в локальной сети множество компьютеров и устройств. Сетевые концентраторы функционируют на физическом уровне 1 семиуровневой модели OSI (объяснение дается далее в этой главе) и подключают каждый компьютер посредством специального кабеля. Сетевые концентраторы не выполняют какой-либо «интеллектуальной» коммутации или маршрутизации пакетов данных; поэтому сетевые концентраторы с большим количеством портов вызывают большее число конфликтов и потерь при одновременной передаче данных. По существу, сетевые концентраторы создают сети с топологией типа «звезда» и в некоторых отношениях они могут рассматриваться в качестве повторителей.

— Мост (Bridge) является еще более «разумным» устройством передачи данных, соединяющим локальные сети на базе однотипных компьютеров или единой программной платформы, и предоставляющим возможность пересылки пакетов данных между такими сетями. Мосты поддерживают коммутацию с промежуточной буферизацией пакетов. Соединение по мостовой схеме происходит на уровне 2 семиуровневой модели OSI (объяснение дается далее в данной главе).

— Коммутаторы (Switch) — Сетевой коммутатор является еще одним широко распространенным «интеллектуальным» устройством передачи данных, следующим непосредственно за сетевым мостом. В то время как мосты снабжены лишь несколькими портами, коммутаторы манипулируют значительно большим количеством портов. Коммутаторы также снижают количество конфликтов при передаче данных через сетевые сегменты, которые они соединяют, кроме этого, они обеспечивают выделенную полосу пропускания для каждого сетевого сегмента.

— Маршрутизаторы (Router) — это специализированные компьютеры, рассылающие сообщения адресатам информации по тысячам магистралей. Они обладают еще более высоким «уровнем интеллекта», чем коммутаторы, так как являются ключевыми устройствами, делающими возможным обмен потоками сообщений между сетями, а не внутри сетей. Маршрутизация часто сравнивается с соединением по мостовой схеме и даже считается, что это одно и то же, но основная разница заключается в том, что маршрутизация является более «интеллектуальной», так как она основана на том, что маршрутизатор знает и находит кратчайшие пути для доставки конкретной информации от источника к получателю. Маршрутизация происходит на уровне 3 семиуровневой модели OSI.

— Сетевая интерфейсная карта (NIC) — каждый компьютер (и большинство других устройств) соединяются с сетью при помощи сетевого адаптера. Чаще всего таким адаптером является сетевая карта Ethernet (обычно обеспечивающая скорость передачи в 10 или 100 Мбит/с), которая подключается через слот шины PCI на системной плате компьютера.

— МАС-адрес — это физический адрес любого устройства в сети, такого, например, как сетевая интерфейсная карта компьютера. МАС-адрес, делящийся на две равные части, состоит из 6 разрядов. По первым 3 байтам можно идентифицировать компанию, изготовившую сетевой адаптер; следующие 3 байта представляют собой серийный номер самого сетевого адаптера.

— Однонаправленная передача (Unicasting) — доставка с одного узла сообщений, адресованных на другой единичный узел.

— Многоадресная передача (Multicasting) — при многоадресной доставке сообщений с узла отправляется пакет с особой групповой адресацией. Устройства, имеющие отношение к таким группам, регистрируются для получения пакетов, адресованных группе. Примером такого устройства может служить маршрутизатор, посылающий обновления всем остальным маршрутизаторам.

— Широковещательная рассылка — при широковещании узел рассылает пакеты, предназначенные для передачи, на все узлы, находящиеся в сети.

— Фреймы данных — Фреймы подобны предложениям в человеческом языке. В английском языке мы имеем правила для построения предложений и знаем, что каждое предложение должно состоять из подлежащего и сказуемого. Протокол Ethernet определяет набор правил для построения фреймов. Существуют точно определенные минимальные и максимальные размеры фреймов, а также требуемые порции информации, которые должны появляться во фрейме. Каждый фрейм, например, должен включать как адрес назначения, так и адрес источника данных с идентификацией получателя и отправителя сообщения.

Рис. 11.22. Иллюстрация к основным сетевым терминам

Рис. 11.23. Сетевые коммутаторы

Протоколы Интернет

Для того чтобы различные компьютеры могли взаимодействовать друг с другом через любую сеть, они должны иметь общий язык для понимания, иными словами, общий протокол. В контексте построения сетей термин «протокол» имеет отношение к набору правил, которые регулируют процесс передачи информации. Для компьютеров протоколы означают то же самое, что язык для человека. Так как эта книга переведена на русский язык, то для того чтобы ее понять, вам необходимо уметь читать по-русски, так же как для того чтобы прочесть оригинал, нужно уметь читать по-английски. Подобным же образом, для того, чтобы два устройства в сети могли успешно взаимодействовать, они должны понимать одни и те же протоколы.

Различные протоколы, являющиеся частью уровней 5, 6 и 7, используются в современном мире Интернета, и данная книга была бы неполной без их полного перечисления и краткого описания.

TCP/IP(Transmission Control Protocol / Internet Protocol)

Эти два набора протоколов являются самыми популярными среди остальных протокольных связок, используемых в сейчас в Интернете. После того как работы были профинансированы Управлением перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ США (DARPA), данный протокол был внедрен в середине 1970-х годов Стэнфордским университетом, а также фирмой Bolt Beranek and Newman (BBN). Впервые появился в составе версии BSD UNIX.

TCP является надежным протоколом, т. е. пакеты данных гарантированно доставляются на целевой объект в правильном порядке.

IP является основным протоколом набора TCP/IP. IP определяет средства идентификации и достижения целевого компьютера в сети. Компьютеры в IP-среде идентифицируются уникальными номерами, называемыми IP-адресами (объяснение будет дано далее в этой главе).

РРР (Point-to-Point Protocol)

Протокол для установления связи TCP/IP типа «точка-точка» в рамках как синхронных, так и асинхронных систем.

Протокол РРР обеспечивает соединение хоста с сетью или соединение двух маршрутизаторов. Он также обладает средствами защиты. РРР хорошо известен как протокол для соединения по обычным телефонным линиям, когда на обоих концах используются модемы. Данный протокол широко используется для соединения персональных компьютеров с сетью Интернет.

SUP (Serial Line Internet Protocol)

Протокол двухточечной связи используется при последовательном соединении и является предшественником протокола соединения «точка-точка» (РРР). Существует также усовершенствованная версия данного протокола, известная под названием CSLIP (IP-протокол последовательной линии со сжатием), который снижает количество служебных сигналов при соединении на основе SLIP-протокола посредством пересылки только содержимого заголовка, если это возможно, тем самым повышая скорость передачи пакетов.