De ce interconectam LAN-uri?
O singura retea LAN are limite fizice (distanta, numar de statii). Pentru a extinde reteaua sau a conecta retele diferite, folosim echipamente de interconectare care opereaza la nivele diferite ale modelului OSI. Nivelul la care opereaza determina ce informatii intelege dispozitivul si cat de inteligent filtreaza traficul.
Nivel 1 — Fizic
Primeste semnalul electric atenuat, il regenereaza (amplifica + reclocheaza) si il retransmite. Nu intelege cadre, adrese MAC sau pachete — lucreaza doar cu biti.
Repetorul e "un amplificator" — nu separa domenii de coliziune. Tot traficul (inclusiv coliziunile) trece prin el. Un singur domeniu de coliziune si broadcast.
Un Hub este un repeater cu N porturi (tipic 4, 8, 16, 24). Cand primeste un semnal pe un port, il retransmite pe toate celelalte porturi — fara nicio filtrare.
Hub-ul e "prost" — un singur domeniu de coliziune pentru toate porturile. Bandwidth-ul e partajat (10 Mbps / N statii). Inlocuit de switch in retelele moderne.
Nivel 2 — Legatura de Date
Bridge-ul invata adresele MAC vazute pe fiecare port (tabel MAC / forwarding table). Cand primeste un cadru, verifica destinatia: daca e pe acelasi segment, il filtreaza (nu transmite); daca e pe alt segment, il trimite doar acolo.
1. Cadru soseste pe portul X → Bridge memoreaza adresa MAC sursa pe portul X
2. Cauta adresa MAC destinatie in tabel:
• Gasita pe acelasi port X → filtreaza (nu transmite)
• Gasita pe alt port Y → trimite doar pe Y
• Negasita → flood (trimite pe toate porturile, mai putin sursa)
Bridge-ul separa domenii de coliziune (cate unul per segment), dar NU separa domenii de broadcast — broadcast-urile trec prin el. E "inteligent" — invata singur unde sunt statiile.
Switch-ul este un bridge multiport de mare viteza. Fiecare port are propriul domeniu de coliziune, iar bandwidth-ul este dedicat per port (nu partajat). Suporta full-duplex si are capacitate de comutare simultana (wire-speed).
Switch-ul e cel mai comun dispozitiv din LAN-uri moderne. N porturi = N domenii de coliziune. Insa tot este un singur domeniu de broadcast (ca si bridge-ul). VLAN-urile pot separa broadcast-urile pe un switch.
Nivel 3 — Retea
Routerul lucreaza cu adrese IP (Layer 3). Primeste pachetul, citeste IP-ul destinatie, consulta tabela de rutare si trimite pachetul pe interfata corecta. Schimba adresa MAC sursa/destinatie la fiecare hop, dar pastreaza IP-urile.
1. Decapsuleaza cadrul Layer 2 (citeste antetul MAC)
2. Citeste IP-ul destinatie din pachetul Layer 3
3. Cauta in tabela de rutare (longest prefix match)
4. Decrementeaza TTL (Time-To-Live)
5. Creaza un nou cadru Layer 2 cu MAC-urile next-hop
6. Trimite pe interfata de iesire
Routerul e singurul dispozitiv care separa AMBELE: domenii de coliziune SI domenii de broadcast. Fiecare interfata = retea IP separata. Routerul e "granita" intre retele diferite.
Domenii de Coliziune vs Broadcast
Domeniu de Coliziune
Zona in care doua statii pot suferi o coliziune daca transmit simultan. Cu cat domeniul e mai mic, cu atat mai putine coliziuni.
Domeniu de Broadcast
Zona in care un cadru de broadcast (FF:FF:FF:FF:FF:FF) ajunge la toate statiile. Broadcast-urile mari pot incetini reteaua.
* Switch-ul poate separa broadcast-uri cu VLAN-uri
Tabel Comparativ
| Dispozitiv | Nivel OSI | Adresa folosita | Separa coliziuni | Separa broadcast | Inteligenta |
|---|---|---|---|---|---|
| Repeater | 1 — Fizic | Niciuna (biti) | Nu | Nu | Regenereaza semnalul |
| Hub | 1 — Fizic | Niciuna (biti) | Nu | Nu | Retransmite pe toate porturile |
| Bridge | 2 — Legatura Date | MAC | Da (per segment) | Nu | Filtreaza + invata MAC |
| Switch | 2 — Legatura Date | MAC | Da (per port) | Nu* | Filtreaza + invata + full-duplex |
| Router | 3 — Retea | IP | Da | Da | Ruteaza + NAT + ACL |
* Switch-ul separa broadcast-uri doar cu VLAN-uri configurate