Kapitel 5. Nätverkskomponenter

Innehållsförteckning
Noder
Datorer/Servrar
Hubb[1]
Switch[2]
Repeater[3]
Brygga[4]
Brouter
Router
Gateway
Brandvägg
Sammanhängande exempel
Sammanfattning

För att kunna bygga de nätverk som beskrevs i det förra kapitlet måste man ha något att bygga av. Nätverken byggs naturligtvis upp av datorer, men även andra komponenter behövs för att kunna, dels koppla ihop datorerna i nätverk och även kunna koppla ihop olika nätverk med varandra.

Noder

Det kan vara på sin plats att först beskriva termen nod. En nod är en generell adresserbar nätverkskomponent. Det kan vara en arbetsstation, en router, en brandvägg eller något annat. Är den adresserbar i nätverket så kallas den ofta för en nod.

Man kan säga att ett nätverk byggs upp av noder som i sin tur är olika komponenter.

Datorer/Servrar

Datorer kan anses som de viktigaste komponenterna i ett datornätverk. Utan dem blir det inte mycket till nätverk. Det minsta nätverk man kan bygga är med hjälp av två datorer med något typ av kommunikationskort och en kabel.

Den vanligaste typen av kommunikationskort eller gränssnitt man använder på en dator är ett nätverkskort. Den vanligaste typen av nätverkkort idag är ethernet-kort. Dessa har oftast ett uttag för en kabel med ett kontaktdon som kallas för RJ-45. RJ-45 ser ungefär som den koppling som finns på en del telefoner. Den kontakt som sitter på telefonen heter RJ-11 och har fyra ledningar medan RJ-45 har åtta. RJ-11 kallas även för modulärkontakt. RJ står för Registered Jack.

Varje nätverkskort har en unik adress. Denna kallas för kortets hårdvaruadress eller MAC-adress. MAC står för Media Access Control och är nödvändig för att kunna identifiera de olika datorerna på nätverket. MAC-adresserna är alltså unika på alla nätverkskort som säljs. Detta samordnas centralt av en organisation som heter IEEE. IEEE (uttalas "i-triple-e") är en förkortning för Institute for Electric and Electronic Engineers och är en organisation av personer och företag inom elektricitet, elektronik och datorer.

En dator kan ha flera olika roller i ett nätverk. Den kan vara till exempel en arbetsstation vid vilken någon sitter och jobbar. Det kan också vara en server. En server är en dator som förser nätverket med en eller flera tjänster (Eng. services). Egentligen är en server inte en hårdvara utan själva programvaran som implementerar tjänsten men det har blivit så att man även kallar själva datorn som kör servern eller servrarna för en server. Det finns speciella datorer som kallas servrar. Det som skiljer dessa från vanliga datorer är att de brukar vara kraftigare byggda och ha mer påkostade fläktar och diskar. Funktionsmässigt är det ingen större skillnad så länge det rör sig om samma datorarkitektur.

En dator kan också vara en terminal. En terminal är brukar kallas för en "dum" terminal och är en dator som inte själv har så mycket resurser utan är knuten till en server vars tjänster terminalen är helt beroende av. Terminalerna bestod tidigare av bara en skärm och ett tangentbord som var kopplade direkt till en dator antingen via en vanlig kabel eller via telefonnätet eller andra större nätverk. De hade alltså ingen egen datorkapacitet. Idag är detta inte så vanligt. Använder man terminalsystem idag så är det oftast så att man kör ett terminalemulerningsprogram på sin PC.

Det har dock på senare tid blivit vanligt med tunna klienter. Dessa fungerar ungefär som terminalerna gjorde men en tunn klient har lite egna resurser men kör alla program direkt från en server. Det har flera fördelar. För det första så blir dessa tunna klienter mycket billigare och har längre livslängd än PC-datorer. En andra fördel är att service och uppgraderingar av programvaror lättare kan skötas centralt. Alla klienter kör ju samma programvaror från servern så om denna uppgraderas så har alla klienter uppgraderats på en gång.

Hubb[1]

En hubb, från engelskans hub (= nav), är namnet på den centrala knytpunkten, nätnavet, i ett stjärnnät. Det är också namnet på en nätverkskomponent som används just i detta syfte. En hubb fungerar som en grenkoppling. Alla signaler som kommer in på ett uttag på hubben skickas ut på alla andra uttag på samma gång. En nackdel med detta är att bara en ansluten nod i taget kan sända. Sänder en så skickas det till alla andra på en gång och hela nätet blir således upptaget. Det är väldigt vanligt med kollisioner i ett nät där man har just en hubb som nätnav. De flesta hubbar har en lysdiod som indikerar när det är en kollision på nätet. Denna lampa kan man använda som en indikator för att se hur många kollisioner det är på nätverket. Många kollisioner gör att nätverket får minskad kapacitet och upplevs som långsamt. Man kan då välja att segmentera nätverket eller skaffa en switch (se nästa stycke). Ett annat relaterat problem är att eftersom all trafik kommer fram till alla datorer kan en ond användare ta del av information som inte är avsedd för henne vilket är en säkerhetsrisk.

I figur 5-1 visas kommunikation över en hubb. När dator B sänder data över nätverket så når det inte bara avsedd mottagare utan även alla andra anslutna till hubben. Det gör att bara en kan sända i taget vilket gör att fler kollisioner uppstår och att nätverket kan gå långsammare.

Figur 5-1. Kommunikation över en hubb

Switch[2]

En switch är också en komponent som används som nätnav i ett stjärnnät. Till skillnad från hubben så håller switchen reda på vilka datorer som sitter på vilket uttag och skickar bara informationen till den dator som den är avsedd för. Det gör att inte nätet fylls med trafik så fort någon av datorerna skickar data. Alltså kan kommunikation ske mellan två par datorer oberoende av varandra på samma gång på samma switch. Säkerheten ökas också eftersom det blir svårare att komma åt information som inte är avsedd för den aktuella datorn.

Studera och jämför bilderna figur 5-1 och figur 5-2. I figur 5-2 visas kommunikation över en switch. När dator B sänder data över nätverket till C så når dessa data bara dator C. Eftersom B och C får en egen kanal genom switchen kan de kommunicera utan att resten av nätverket störs. Samtidigt skulle A och D kunna kommunicera på samma sätt.

Figur 5-2. Kommunikation över en switch

I mer avancerade switchar kan man konfigurera exakt på vilket sätt olika noder får tala med varandra. Man kan skapa så kallade virtuella LAN (VLAN) på en switch. Det går till så att man kopplar ihop portar i grupper så att varje grupp fungerar som en egen switch. Det finns även flera funktioner på dyrare switchar.

Repeater[3]

En repeater kan jämföras med en förstärkare. En repeater har ingångar och utgångar, den lyssnar på ingångarna och förstärker signalerna och skickar dem på utgångarna. En repeater har ingen intelligens alls utan förstärker bara det den hör och skickar vidare. En repeater används vid kommunikation över större avstånd och för att koppla ihop olika nätverkssegment i ett nätverk.

Brygga[4]

En brygga fungerar ungefär som en repeater så tillvida att den är en ganska enkel apparat med två anslutningar. Där slutar dock likheten. En brygga används för att koppla ihop olika nätverk, eller segment av samma nätverk. Bryggan släpper bara igenom den trafik som skall till nätet på andra sidan. På så sätt minskas onödig trafik i de båda näten eller segmenten.

Brouter

Namnet brouter är en lek med ord. Det är en sammanslagning av de engelska orden Bridge (brygga) och Router. Den fungerar som en brygga men kan koppla ihop flera nätverk, eller nätverkssegment, som en router (se nedan). Den är dock enklare än en router och jobbar på samma nivå som en brygga.

Router

En router är en nätverkskomponent som kopplar samman olika nätverk. Den kopplar inte samman näten så blint som en brygga eller repeater utan en Router läser nätverkstrafiken och bedömer vilken trafik som skall till vilket nät. En router kan vara ansluten till flera nät. Att läsa nätverkstrafik och skicka den vidare åt olika håll beroende på deras destination kallas för att routa på klingande svengelska. För att veta åt vilket håll inkommen nätverkstrafik skall använder sig en router av en routingtabell där det finns listat var olika datorer och nätverk finns. Routingtabellen kan vara statisk, det vill säga sparad på en disk i routern och ändras inte, eller dynamisk. En dynamisk routingtabell uppdateras automatiskt utifrån hur omgivningen ser ut.

Gateway

En gateway används för att koppla samman nätverk av olika typ. Man kan se det som en konverterare. Namnet gateway används ibland, felaktigt, på en maskin som som sitter mellan ett lokalt nät och Internet även om samma nätverksprotokoll används. I det fallet är router en riktigare benämning.

Brandvägg

En router mellan till exempel ett lokalt nätverk och Internet kombineras ofta med en brandvägg (eng. Firewall). En brandvägg är en speciell sorts router som bara routar vidare den trafik som uppfyller vissa krav. Trafik som inte uppfyller kraven kastas bort vilket gör att mottagaren av den "förbjudna" trafiken skyddas från den.

Oftast har man en brandvägg mellan ett lokalt nätverk och Internet men man kan även ha brandväggar på det interna nätet. Ibland har man brandväggar på själva den datorn som skall skyddas. Den fungerar på samma sätt som en vanlig brandvägg med den enda skillnaden att den inte routar till och från ett helt nätverk utan bara till och från den aktuella datorn.

Det som avgör om en viss trafik skall släppas igenom eller inte kallas för brandväggsregler eller bara regler om det inte råder några tvivel om vad man talar om.

Vi kommer att tala mer om brandväggar i kapitel 14.

Sammanhängande exempel

I figur 5-3 visas en en ganska krystad bild på ett nätverk där de flesta av komponenterna vi behandlat finns med. Switchen hade lika gärna kunnat vara en hubb. I exemplet finns det en kombinerad router och brandvägg vilket inte alls är ovanligt.

Figur 5-3. Exempel på nätverk

Sammanfattning

I detta kapitel har vi gått igenom en mängd nätverkskomponenter. Du skall nu känna till vad dessa gör och hur de fungerar. Till exempel switch, router och brandvägg.

Noter

[1]

Se även brevet från Jan Johansson i appendix K

[2]

Se även brevet från Jan Johansson i appendix K

[3]

Se även brevet från Jan Johansson i appendix K

[4]

Se även brevet från Jan Johansson i appendix K