В телекоммуникационных сетях узел ( лат . nodus , «узел») — это либо точка перераспределения, либо конечная точка связи . Определение узла зависит от упомянутого уровня сети и протокола . Физический сетевой узел — это электронное устройство, подключенное к сети и способное создавать, получать или передавать информацию по каналу связи . [1] Пассивная точка распределения, такая как распределительный шкаф или патч-панель, следовательно , не является узлом.
При передаче данных физический сетевой узел может представлять собой оборудование передачи данных (DCE), такое как модем , концентратор , мост или коммутатор ; или терминальное оборудование данных (DTE), такое как цифровая телефонная трубка, принтер или главный компьютер .
Если рассматриваемая сеть является локальной сетью (LAN) или глобальной сетью (WAN), каждый узел LAN или WAN, который участвует на уровне канала передачи данных, должен иметь сетевой адрес , обычно по одному для каждого имеющегося у него контроллера сетевого интерфейса . Примерами являются компьютеры, модем DSL с интерфейсом Ethernet и точка беспроводного доступа . Оборудование, такое как концентратор Ethernet или модем с последовательным интерфейсом , которое работает только ниже уровня канала передачи данных, не требует сетевого адреса. [2]
Если рассматриваемая сеть — это Интернет или интранет , многие физические узлы сети являются хост-компьютерами, также известными как узлы Интернета , идентифицируемые по IP-адресу , и все узлы являются физическими сетевыми узлами. Однако некоторые устройства канального уровня, такие как коммутаторы, мосты и точки беспроводного доступа, не имеют IP-адреса хоста (за исключением некоторых случаев для административных целей) и не считаются узлами или хостами Интернета, а считаются физическими сетевыми узлами. и узлы локальной сети.
В фиксированной телефонной сети узлом может быть общественная или частная телефонная станция , удаленный концентратор или компьютер, предоставляющий некоторую интеллектуальную сетевую услугу . В сотовой связи примерами узлов являются точки коммутации и базы данных, такие как контроллер базовой станции , реестр домашнего местоположения , шлюзовой узел поддержки GPRS (GGSN) и обслуживающий узел поддержки GPRS (SGSN). Базовые станции сотовой сети в этом контексте не считаются узлами.
В системах кабельного телевидения (CATV) этот термин приобрел более широкий контекст и обычно связан с оптоволоконным узлом. Это можно определить как те дома или предприятия в определенной географической области, которые обслуживаются общим оптоволоконным приемником . Волоконно-оптический узел обычно описывается с точки зрения количества «пройденных домов», обслуживаемых этим конкретным оптоволоконным узлом.
Если рассматриваемая сеть является распределенной системой , узлами являются клиенты , серверы или одноранговые узлы . Одноранговый узел иногда может выступать в роли клиента, иногда сервера. В одноранговой или оверлейной сети узлы, которые активно маршрутизируют данные для других сетевых устройств, а также для самих себя, называются суперузлами .
Распределенные системы иногда могут использовать виртуальные узлы , чтобы система не обращала внимания на неоднородность узлов. Эта проблема решается с помощью специальных алгоритмов, таких как последовательное хеширование , как в случае с Dynamo от Amazon . [3]
В обширной компьютерной сети отдельные компьютеры на периферии сети, те, которые не подключаются к другим сетям, а также те, которые часто временно подключаются к одному или нескольким облакам , называются конечными узлами. Обычно в рамках конструкции облачных вычислений отдельный пользователь или клиентский компьютер, который подключается к одному хорошо управляемому облаку, называется конечным узлом. Поскольку эти компьютеры являются частью сети, но не управляются хостом облака, они представляют значительный риск для всего облака. Это называется проблемой конечного узла . [4] Существует несколько способов решения этой проблемы, но все они требуют доверия к компьютеру конечного узла. [5]
базовый алгоритм не учитывает неоднородность производительности узлов. Чтобы решить эти проблемы, Dynamo использует вариант последовательного хеширования: вместо сопоставления узла с одной точкой в круге, каждый узел назначается нескольким точкам в кольце. Для этого Dynamo использует концепцию «виртуальных узлов». Виртуальный узел выглядит как отдельный узел в системе, но каждый узел может отвечать за более чем один виртуальный узел. Фактически, когда в систему добавляется новый узел, ему присваивается несколько позиций (далее «токены») в кольце.