Страница 8 из 20
Теперь давайте познакомимся с методами передачи данных, которые основываются на IP адресах.
Существует три распространенных метода, которые имеют место быть в шоу-индустрии: Unicast, Multicast и Broadcast.
Сразу уточню, методов больше и их принципы отличны. Но так как это уже более специализированное направление, которое не имеет точек соприкосновения с нашей индустрии, то информацию о них вы можете найти в более специализированной литературе.
Самый простой метод передачи. В этом методе пакеты данных передаются уникально, т.е. от клиента сети к клиенту. Такой пакет данных может быть передан только одному устройству. Сетевые свитчи (принцип, который мы разберем чуть позже), получая такой пакет данных, переправят его на физический порт конкретного устройства, которое должно получить эти данные.
Широковещательный метод передачи данных, где один пакет данных передается всем участникам сети (или подсети), в независимости от их адреса. По этому принципу очень часто работает протокол ArtNet. Для этого метода в каждом уровне диапазона сетей зарезервирован адрес 255.
Какие бывают подсети и как они ограничиваются, мы разберем чуть позже, когда будем знакомиться с таким понятием, как маска подсети, но уже сейчас я хочу привести пример широковещательных адресов для сети 10.0.0.0, для понимания идеи диапазона широковещания. Ниже я постараюсь избегать терминологии, с которой мы еще не познакомились.
Итак, если отправить пакет данных на адрес 10.0.0.255, его получат все устройства, чей адрес начинается на 10.0.0.x.
Если отправить пакет данных на адрес 10.0.255.255, его получат все устройства, чей адрес начинается на 10.0.x.x.
Если отправить пакет данных на адрес 10.255.255.255, его получат все устройства, чей адрес начинается на 10.x.x.x.
И последний, самый широковещательный адрес – это 255.255.255.255, пакет данных, отправленный на этот адрес, получат все устройства в сети.
Зачастую в консолях управления уже предустановлено системой, насколько широко может открываться вещание того или иного протокола. В частности, хорошо знакомого нам ArtNet.
Технология, которая реже используется в шоу-индустрии и обычно скрыта в управлении от пользователя.
Особенность этого протокола заключается в том, что эта технология подразумевает передачу пакетов данных только тем клиентам, которые сами подписались на получение этих данных.
Для этой технологии передачи данных зарезервирован диапазон адресов 224.0.0.0 – 239.255.255.255.
Один адрес этого диапазона определяет мультикаст-группу. Каждое устройство, которое хочет получать пакеты данных, относящиеся к этой группе, подписывается на эту мультикаст-группу, декларируя в сеть эту информацию. Сетевые свитчи и роутеры регистрируют эти запросы, и когда один из клиентов отправляет данные на мультикаст адрес, свитчи и роутеры рассылают эти данные только тем клиентам, которые подписались на эту группу.
Unicast и Multicast технологии являются более совершенными по сравнению с Broadcast, так как они позволяют разгрузить сеть, не создавая лишних маршрутов, и при этом клиенты, подписываясь или отписываясь от мультикаст-групп вещания, сами решают, получать данные или нет.
Сетевое оборудование
Чтобы построить сеть, нам необходимо иметь то, что должно участвовать в сети. Это могут быть контроллеры, компьютеры, смартфоны, планшеты, консоли управления и многое, многое другое. Давайте разберем простейший пример, в котором у нас есть четыре компьютера.
Итак, чтобы каждый компьютер мог стать участником сети, он должен иметь сетевую карту. Зачастую все компьютеры уже имеют встроенные сетевые карты, за исключением некоторых компактных ноутбуков, где сетевой разъем убирают для экономии места. К примеру, Mac Book новых моделей толщиной меньше, чем сам разъем Ethernet. Для таких компьютеров есть специальные переходники с Thunderbolt и USB на Ethernet.
Большинство сетевого оборудования использует физический интерфейс стандарта RJ-45. Кстати, существует путаница с названием сетевых разъемов и коннекторов. RJ-45 – это имя стандарта, который описывает конструкцию обеих частей разъема (вилки и розетки) и схемы их коммутации. В то время как сам сетевой разъем имеет имя 8P8C (8 Position 8 Contact).
Сетевые карты бывают разные. Основная характеристика, которая нас должна интересовать, – это скорость передачи и приема данных. Она измеряется в максимальном количестве данных в битах, передаваемых за одну секунду. На данный момент существуют такие скорости, как 10Mbps (Megabit per second), 100Mbps, 1Gbps (Gigabit per second), 2,5Gbps, 5Gbps, 10Gbps, 40Gbps, 100Gbps и 160Gbps. Самые распространенные и часто используемые скорости в оборудовании и сетевых картах – это 100Mbps и 1Gbps. Скорости выше одного гигабита в секунду, это уже более профессиональные стандарты для передачи огромных объемов данных. Для этих скоростей нужны особые сетевые карты и сетевые кабели подходящего стандарта.
С сетевыми картами определились, теперь как подключить в сеть сразу три и более компьютеров? Если бы была необходимость подключить в сеть только два устройства, то нам бы понадобился один сетевой кабель, который бы просто подключили между двумя сетевыми картами. Но давайте подключим четыре компьютера, которые должны стать участниками одной сети. Чтобы соединить их, необходим коммутатор. Существуют разные модели таких устройств, которые отличаются скоростью портов, их количеством и другими особенностями, но я бы хотел выделить три основные типа таких коммутаторов и определить их различия.
Схема подключения клиентов
Первый тип – Ethernet Hub. Хаб представляет из себя простейшее сетевой устройство, которое дублирует все свои порты между собой. Это своего рода сетевой сплиттер. Получив пакет данных с одного порта, хаб дублирует этот пакет на все остальные. Вот и все. Но это плохо, потому что, даже если пакеты данных предназначаются только для одного клиента, то хаб отправит эти пакеты всем клиентам. Это загружает порты и самое главное сеть! Хорошая новость, что простые хабы практически уже не встречаются, так как они попросту, морально устарели.
Следующий тип коммутаторов – это Ethernet Switch. Свитч внешне никак не отличим от хаба, но это уже более умное устройство. Оно позволяет грамотно организовать нашу сеть. При включении свитч опрашивает все свои порты и знает, на каком порте какое устройство и с каким адресом находиться. Что это нам дает? Когда на определенный порт свитча приходит пакет, который предназначается для конкретного адреса, свитч отправляет этот пакет на конкретный порт, где находится адресат. При такой схеме сеть работает намного рациональнее и быстрее.
Но также не могу не затронуть еще одну очень важную особенность свитчей. Существует два типа свитчей: Managed и Unmanaged. Unmanaged более распространены на рынке. Это значит, что такие свитчи не настраиваемы, в них уже предустановлены основные настройки, которые позволяют работать сразу с сетью. Второй тип – Managed, чтобы запустить в работу такой свитч, сначала его необходимо настроить. Такие свитчи работают на более высоком уровне. Они понимают, с какими протоколами работают, могут фильтровать данные или блокировать. Такие свитчи имеют довольно широкий функционал для конкретных задач. Но для работы с такими свитчами нужно иметь более высокий уровень знаний построения сетей и уметь программировать оборудование конкретного производителя. Если у вас таких знаний нет, то я советую использовать неуправляемые свитчи, так как для того чтобы запустить его в работу, вам нужно только подключить его к питанию!