Въведение

Обект на бакалавърска практика е образователна институция MBOU средно училище d.Novaya Derevnya.

Целта на преддипломната практика е да се създаде информационна система (ИС) на училището.

Информационната система е локална компютърна мрежа за училището. Основната му цел е да свърже училищните компютри помежду си в локална мрежа с последващ достъп до Интернет.

Ще бъде създадена локална мрежа за споделяне на периферно оборудване и информационни ресурси. Достъпът до интернет е необходим на училището за комуникация с други организации (например ГорУО), както и за достъп на ученици и учители информационни ресурсиИнтернетът. В допълнение към решаването на основните въпроси на проектирането на ИС, в проектираната сграда ще бъдат въведени електронни контролно-пропускателни системи (ЕПП), единна информационна система (УИС) и система за видеонаблюдение (ВНС).

Проектираната локална мрежа (LAN) трябва да отговаря на най-новите изисквания за мрежи на образователни институции, да осигурява надеждно централизирано съхранение и защита на данни, да прехвърля данни с висока скорост и да комуникира с други образователни институции. Освен това по-нататъшното разширяване на мрежата не трябва да е свързано с високи разходи. С по-нататъшното придобиване на компютър от училището, мрежата трябва да позволи лесно разширяване. Също така е необходимо да се използва максимално наличният софтуер и хардуер.

Цел: придобиване на практически умения в мрежовия дизайн. Научете как да избирате мрежови технологии и компоненти и можете да обосновете своя избор. Проектиране на училищната информационна система.

Проектиране на LAN;

Внедряване на системи BOT, UIS, SVN;

Организиране на достъп до интернет;

Осигурете използването на периферни устройства;

Изберете необходимия софтуер;

Тест IS.

1 Схема на локална мрежа

Дизайнът ще използва звездна топология. Йерархичната звезда се състои от главния комутатор, към който са свързани работните станции. Топологията звезда има редица предимства:

– евтин кабел и бърз монтаж;

– лесно асоцииране на работни групи;

– просто разширяване на мрежата.

Предимството на тази топология също е възможността за лесно изключване на повреден възел. Топологията звезда осигурява защита от скъсване на кабела. Ако кабелът работна станцияще бъде повреден, това няма да доведе до отказ на целия мрежов сегмент. Освен това улеснява диагностицирането на проблеми с връзката, тъй като всяка работна станция има собствен кабелен сегмент, свързан към комутатора. За диагностика е достатъчно да намерите прекъсване на кабела, което води до неработеща станция. Останалата част от мрежата продължава да функционира нормално.

За училището е избрана архитектура клиент-сървър. При това се ръководех от следните причини:

– броят на потребителите надвишава десет;

– изисква се централизирано управление на ресурсите, или архивиране;

– необходим е специализиран сървър;

- нужда от достъп до глобална мрежа;

– изисква се споделяне на ресурси на ниво потребител;

– Осигурява централизирано управление на потребителски акаунти, сигурност и достъп за опростяване на мрежовата администрация.

Архитектурата клиент-сървър е концепцията за информационна мрежа, в която по-голямата част от нейните ресурси са концентрирани в сървъри, обслужващи своите клиенти. Тази архитектура дефинира два типа компоненти: сървъри и клиенти.

Сървърът е обект, който предоставя услуга на други мрежови обекти по тяхно искане. Обслужването е процес на обслужване на клиенти. Сървърът работи по инструкции на клиентите и управлява изпълнението на техните задачи. След приключване на всяко задание сървърът изпраща резултатите на клиента, който е изпратил заданието.

Процес, който извиква сервизна функция с определени операции, се нарича клиент. Може да бъде програма или потребител.

Клиентите са работни станции, които използват сървърни ресурси и предоставят удобни потребителски интерфейси.

Мрежите с архитектура клиент-сървър имат следните предимства:

− осигуряване на централизирано управление на потребителски акаунти, сигурност и достъп, което опростява администрирането на мрежата;

− позволяват организиране на мрежи с голям брой работни станции;

− осигуряване на ефективен достъп до мрежовите ресурси;

- предоставяне на достъп до всички мрежови ресурси, на базата на сметкапотребител.

Фигура 1 показва проектираната схема на ИС на училището.

Фигура 1 - IS схема

2 Моделиране на локална мрежа

3 Информационна система

3.1 Електронна система за врата (EP)

Модерното училище, освен да организира учебния процес, трябва да гарантира безопасността на учениците в училище и своевременно да информира родителите за възникващи проблеми. SEP е специално създаден за образователни институции, не само предотвратява влизането на непознати, но също така уведомява родителите чрез SMS съобщения за времето, когато детето пристига в училище и го напуска. Контролът на отсъствията и закъсненията на учениците допринася за подобряване на посещаемостта и в резултат на това повишаване на качеството на знанията. Увереността на родителите в безопасността на детето в училище и нарастването на показателите за качество на знанията повишават рейтинга на образователната институция. За внедряването на БОТ е закупен комплект електронни КПП. Комплектът включва:

Ip турникет;

Основен софтуер;

Дистанционно;

Безконтактни карти за достъп.

Принципът на работа на EPS е представен в таблица 10.

Таблица 10 - Принцип на работа

Таблица 10 продължава

На учениците, учителите и служителите на учебното заведение се издават електронни пластмасови карти.
В паметта на системата се въвежда информация за учениците и персонала на училището и издадените им карти.
За да преминете през турникета, трябва да занесете пропуска си на специално табло на турникета.
Информацията от картата се чете автоматично и ако картата е регистрирана в системата, турникетът се отваря за преминаване.

Таблица 10 продължава

Самата концепция локална мрежаозначава обединяване на множество компютри или компютърни устройства V единна системаза обмен на информация между тях, както и споделяне на техните изчислителни ресурси и периферно оборудване. Така локалните мрежи позволяват:

Обмен на данни (филми, музика, програми, игри и др.) между членовете на мрежата. В същото време, за да гледате филми или да слушате музика, абсолютно не е необходимо да ги записвате сами. HDD. Скоростите на съвременните мрежи ви позволяват да правите това директно от отдалечен компютърили мултимедийно устройство.

Свържете едновременно няколко устройства към глобалния интернет чрез един канал за достъп. Това е може би една от най-търсените функции на локалните мрежи, тъй като днес списъкът с оборудване, което може да използва връзка с World Wide Web, е много голям. В допълнение към всички видове компютърни технологии и мобилни устройства, сега телевизори, DVD / Blu-Ray плейъри, мултимедийни плейъри и дори всички видове уредивариращи от хладилници до кафемашини.

Споделяйте компютърни периферни устройства като принтери, многофункционални устройства, скенери и мрежови хранилищаданни (NAS).

Споделете изчислителната мощност на компютрите на участниците в мрежата Когато работите с програми, които изискват сложни изчисления, като 3D визуализация, за да увеличите производителността и да ускорите обработката на данни, можете да използвате безплатните ресурси на други компютри в мрежата. По този начин, като имате няколко слаби машини, свързани към локална мрежа, можете да използвате общата им производителност за изпълнение на задачи, изискващи ресурси.

Както можете да видите, създаването на локална мрежа, дори в рамките на един апартамент, може да донесе много ползи. Освен това наличието на няколко устройства наведнъж у дома, които изискват интернет връзка, не е необичайно за дълго време и комбинирането им в обща мрежа е спешна задача за повечето потребители.

Основни принципи на изграждане на локална мрежа

Най-често локалните мрежи използват два основни типа пренос на данни между компютри – по кабел, като такива мрежи се наричат ​​кабелни мрежи и използват Ethernet технология, както и чрез радиосигнал през безжични мрежи, изградени на базата на стандарта IEEE 802.11, който е по-известен на потребителите под името Wi -Fi.

Към днешна дата кабелните мрежи все още осигуряват най-високата пропускателна способност, позволявайки на потребителите да обменят информация със скорост до 100 Mbps (12 Mbps) или до 1 Gbps (128 Mbps) в зависимост от използваното оборудване (Fast Ethernet или Gigabit Ethernet). И въпреки че съвременните безжични технологии чисто теоретично могат да осигурят и трансфер на данни до 1,3 Gb / s (стандарт Wi-Fi 802.11ac), на практика тази цифра изглежда много по-скромна и в повечето случаи не надвишава 150 - 300 Mb / s . Причината за това е високата цена на високоскоростните WiFi оборудванеи ниското ниво на употреба в настоящите мобилни устройства.

По правило всички съвременни мрежи са подредени по същия принцип: потребителските компютри (работни станции), оборудвани с мрежови адаптери, са свързани помежду си чрез специални превключващи устройства, които могат да бъдат: маршрутизатори (маршрутизатори), комутатори (хъбове или комутатори), точки за достъп или модеми. Ще говорим по-подробно за техните разлики и цели по-долу, но засега просто знайте, че без тези електронни кутии няма да работи да комбинирате няколко компютъра наведнъж в една система. Максимумът, който може да се постигне, е да се създаде мини-мрежа от два компютъра, като ги свържете един към друг.

Не трябва да забравяме, че локалната мрежа е "продукт" с индивидуални решения за всеки конкретен случай, който не търпи недомислен подход. Ето защо, както всеки качествен продукт, локалната мрежа трябва да бъде изградена от професионалисти. Нека да разгледаме какво трябва да знаем, за да извършим качествен монтаж.

В самото начало трябва да определите основните изисквания към вашата бъдеща мрежа и нейния мащаб. В крайна сметка броят на устройствата, тяхното физическо разположение и възможни начинивръзка, изборът на необходимото оборудване ще зависи пряко. Най-често домашната локална мрежа се комбинира и може да включва няколко вида превключващи устройства наведнъж. Например стационарни компютри могат да бъдат свързани към мрежата чрез кабели и различни мобилни устройства (лаптопи, таблети, смартфони) чрез Wi-Fi.

Например, помислете за диаграма на една от възможните опции за домашна локална мрежа. Ще включва електронни устройства, предназначени за различни цели и задачи, както и използване различен типвръзки.

Както може да се види от фигурата, няколко настолни компютри, лаптопи, смартфони, приемници (IPTV), таблети и медийни плейъри и други устройства могат да бъдат комбинирани в една мрежа наведнъж. Сега нека да разберем какъв вид оборудване ви е необходимо, за да изградите своя собствена мрежа.

LAN карта

Мрежовата карта е устройство, което позволява на компютрите да комуникират помежду си и да обменят данни в мрежа. Всички мрежови адаптери по тип могат да бъдат разделени на две големи групи– кабелни и безжични.

Кабелните NIC ви позволяват да свързвате електронни устройства към мрежа с помощта на Ethernet технологиис помощта на кабел, а безжичните мрежови адаптери използват Wi-Fi радио технология.

Като правило, всички модерни настолни компютривече оборудван с вграден дънна платкамрежа Ethernet карти, а всички мобилни устройства (смартфони, таблети) са мрежови Wi-Fi адаптери.В същото време лаптопите и ултрабуците са оборудвани предимно с двата мрежови интерфейса наведнъж.

Въпреки факта, че в по-голямата част от случаите компютърните устройства имат вградени мрежови интерфейси, понякога се налага закупуването на допълнителни платки, например да оборудвам системен блок Wi-Fi модул за безжична комуникация.

Според конструктивното си изпълнение отделните мрежови карти се делят на две групи - вътрешни и външни. Вътрешни картипредназначени за инсталиране в настолни компютри, използващи интерфейси и съответните им PCI и PCIe слотове. Външните платки се свързват чрез USB конектори или остаряла PCMCIA (само за лаптопи).

Рутер (Рутер)

Основният и най-важен компонент на домашната локална мрежа е рутер или рутер - специална кутия, която ви позволява да комбинирате няколко електронни устройствав една мрежа и ги свържете към интернет чрез един канал, предоставен ви от вашия интернет доставчик.

Рутерът е многофункционално устройствоили дори миникомпютър с вградената му операционна система A, който има поне два мрежови интерфейса. Първият от тях - LAN (Local Area Network) или LAN (Local Area Network) се използва за създаване на вътрешна (домашна) мрежа, която се състои от вашите компютърни устройства. Втората - WAN (Wide Area Network) или WAN (Global Computing Network) се използва за свързване на локална мрежа (LAN) към други мрежи и World Wide Web - Интернет.

Основната цел на устройствата от този тип е да определят пътищата (маршрутизирането) на пакетите данни, които потребителят изпраща към други, по-големи мрежи или заявки от тях. Именно с помощта на рутери огромните мрежи се разделят на много логически сегменти (подмрежи), един от които е домашната LAN. По този начин, у дома, основната функция на рутера може да се нарече организацията на прехвърлянето на информация от локалната мрежа към глобалната мрежа и обратно.

Друга важна задача на рутера е да ограничи достъпа до вашата домашна мрежа от World Wide Web. Със сигурност едва ли ще сте доволни, ако всеки може да се свърже с вашите компютри и да вземе или изтрие от тях каквото си поиска.

За да предотвратите това да се случи, потокът от данни, предназначен за устройства, принадлежащи към определена подмрежа, не трябва да излиза извън нейните граници. Следователно рутерът от общия вътрешен трафик, генериран от членовете на локалната мрежа, избира и изпраща към глобалната мрежа само тази информация, която е предназначена за други външни подмрежи. Това гарантира сигурността на вътрешните данни и спестява като цяло пропускателна способностмрежи.

Основният механизъм, който позволява на рутера да ограничава или предотвратява достъпа от обща мрежа(отвън) към устройства във вашата локална мрежа се нарича NAT (превод на мрежови адреси). Той също така предоставя на всички потребители на домашната мрежа достъп до интернет чрез преобразуване на няколко вътрешни адреса на устройства в един публичен външен адрес, предоставен от вашия доставчик на интернет услуги. Всичко това дава възможност на компютрите в домашната мрежа лесно да обменят информация помежду си и да я получават от други мрежи. В същото време съхраняваните в тях данни остават недостъпни за външни потребители, въпреки че по всяко време може да бъде осигурен достъп до тях по ваше желание.

Най-общо рутерите могат да се разделят на две големи групи – жични и безжични. Още от имената става ясно, че всички устройства са свързани към първите само с помощта на кабели, а към вторите, както с помощта на кабели, така и без тях, използвайки Wi-Fi технология. Следователно у дома най-често се използват безжични рутери, които позволяват осигуряване на интернет и работа в мрежа компютърно оборудванеизползване на различни комуникационни технологии.

За да свържете компютърни устройства с помощта на кабели, рутерът има специални гнезда, наречени портове. В повечето случаи рутерът има четири LAN порта за свързване на вашите устройства и един WAN порт за свързване на ISP кабел.

В много случаи рутерът може да е единственият компонент, необходим за изграждането на вашата собствена локална мрежа, тъй като просто няма да има нужда от останалото. Както вече казахме, дори най-простият рутер ви позволява да свържете до четири компютърни устройства с помощта на кабели. Е, броят на оборудването, което получава едновременен достъп до мрежата с помощта на Wi-Fi технология, може дори да бъде в десетки или дори стотици.

Ако въпреки това в даден момент броят на LAN портовете на рутера престане да бъде достатъчен, тогава за разширяване на кабелната мрежа можете да свържете един или повече комутатори към рутера (ще ги обсъдим по-долу), които действат като сплитери.

Модем

В съвременните компютърни мрежи модемът е устройство, което осигурява достъп до интернет или достъп до други мрежи чрез обикновени кабелни телефонни линии (клас xDSL) или чрез безжична мобилни технологии(клас 3G).

Условно модемите могат да бъдат разделени на две групи. Първият включва тези, които се свързват с компютъра чрез USB интерфейси осигуряват достъп до мрежата само на един конкретен компютър, към който модемът е директно свързан. Във втората група вече познатите ни LAN и / или Wi-Fi интерфейси се използват за свързване към компютър. Тяхното присъствие показва, че модемът има вграден рутер. Такива устройства често се наричат ​​комбинирани и трябва да се използват за изграждане на локална мрежа.

При избора на DSL оборудване потребителите могат да срещнат определени трудности, причинени от объркване в имената му. Факт е, че често в асортимента на компютърните магазини едновременно съществуват два много сходни класа устройства: модеми с вградени рутери и рутери с вградени модеми. Каква е тяхната разлика?

На практика няма основни разлики между тези две групи устройства. Самите производители позиционират рутер с вграден модем като по-усъвършенствана опция, надарена с голям брой допълнителни функциии подобрена производителност. Но ако се интересувате само от основни функции, като например свързване на всички компютри в домашна мрежа към интернет, тогава няма голяма разлика между модемни рутери и рутери, при които DSL модемът се използва като външен мрежов интерфейс.

И така, за да обобщим, модерен модем, с който можете да изградите локална мрежа, всъщност е рутер с xDSL или 3G модем, действащ като външен мрежов интерфейс.

Превключване

Превключвател или комутатор се използва за свързване на различни възли на компютърна мрежа и обмен на данни между тях чрез кабели.

Ролята на тези възли може да бъде или отделни устройства, като настолен компютър, или цели групи устройства, които вече са обединени в независим мрежов сегмент. За разлика от рутера, суичът има само един мрежов интерфейс– LAN и се използва в дома като помощно устройство, основно за мащабиране на локални мрежи.

За свързване на компютри с кабели, като рутери, комутаторите също имат специални портове за гнезда. В модели, фокусирани върху домашна употреба, обикновено техният брой е пет или осем. Ако в даден момент броят на портовете на комутатора вече не е достатъчен за свързване на всички устройства, можете да свържете друг комутатор към него. По този начин е възможно да се разшири домашна мрежаколкото искаш.

Суичовете са разделени на две групи: управлявани и неуправляеми. Първият, както подсказва името, може да се управлява от мрежата с помощта на специален софтуер. С разширена функционалност, те са скъпи и не се използват в дома. Неуправляваните комутатори разпределят трафика и регулират скоростта на обмен на данни между всички мрежови клиенти в автоматичен режим. Именно тези устройства са идеални решения за изграждане на малки и средни локални мрежи, където броят на участниците в обмена на информация е малък.

В зависимост от модела, комутаторите могат да осигурят максимална скорост на трансфер на данни от 100 Mbps (Fast Ethernet) или 1000 Mbps (Gigabit Ethernet). Гигабитовите комутатори се използват най-добре за изграждане на домашни мрежи, където планирате често да прехвърляте файлове. голям размермежду локални устройства.

Безжична точка за достъп

Да предоставя безжичен достъпкъм интернет или локални мрежови ресурси, в допълнение към безжичния рутер можете да използвате друго устройство, наречено безжична точка за достъп.

За разлика от рутера, тази станция няма външен WAN мрежов интерфейс и е оборудвана в повечето случаи само с един LAN порт за свързване към рутер или суич. По този начин ще ви трябва точка за достъп, ако вашата локална мрежа използва обикновен рутер или модем без Wi-Fi поддръжка.

Използването на допълнителни точки за достъп в мрежата с безжичен рутерможе да бъде оправдано в случаите, когато е необходима голяма зона на Wi-Fi покритие. Например силата на сигнала на един безжичен рутерможе да не е достатъчно, за да покрие цялата площ в голям офис или многоетажна селска къща.

Точките за достъп могат също да се използват за организиране на безжични мостове, които ви позволяват да свързвате отделни устройства, мрежови сегменти или цели мрежи с помощта на радиосигнал на места, където окабеляването е нежелателно или трудно.

Мрежов кабел, конектори, контакти

Въпреки бързото развитие на безжичните технологии, много локални мрежи все още се изграждат с помощта на кабели. Такива системи имат висока надеждност, отлична пропускателна способност и минимизират възможността за неоторизирано свързване към вашата мрежа отвън.

За създаване на кабелна локална мрежа в домашна и офис среда се използва Ethernet технология, при която сигналът се предава по така наречената "усукана двойка" (TP-Twisted Pair) - кабел, състоящ се от четири медни усукани двойки проводници с взаимно (за намаляване на смущенията).

При изграждане компютърни мрежиизползва се предимно неекраниран CAT5 кабел и по-често подобрена версия на CAT5e. Кабелите от тази категория ви позволяват да предавате сигнал със скорост от 100 Mbps, когато използвате само две двойки (половината) проводници и 1000 Mbps, когато използвате всичките четири двойки.

За свързване към устройства (рутери, комутатори, мрежови карти и т.н.) краищата на усуканата двойка използват 8-пинови модулни конектори, обикновено наричани RJ-45 (въпреки че правилното им име е 8P8C).

В зависимост от вашето желание можете или да закупите готови (с гофрирани конектори) мрежови кабели с определена дължина, наречени „пач кабели“ във всеки компютърен магазин, или да закупите отделно усукана двойка и конектори и след това да направите кабели с необходимия размер себе си в точното количество.

Използвайки кабели за свързване на компютри към мрежа, разбира се, можете да ги свържете директно от превключватели или рутери към конектори на мрежови карти на компютър, но има и друга опция - с помощта на мрежови контакти.

В този случай единият край на кабела е свързан към порта на превключвателя, а другият към вътрешните контакти на гнездото, в чийто външен конектор по-късно можете да свържете компютърни или мрежови устройства.

Електрическите контакти могат да бъдат вградени в стената или монтирани отвън. Използването на гнезда вместо стърчащи накрайници на кабела ще придаде по-естетичен вид на вашето работно място. Също така е удобно да използвате гнезда като референтни точки за различни мрежови сегменти. Например, можете да инсталирате превключвател или рутер в коридора на апартамента и след това от него старателно да поставите кабели до гнезда, разположени във всички необходими стаи. Така ще получите няколко точки, разположени в различни частиапартаменти, към които по всяко време ще можете да свържете не само компютри, но и всякакви мрежови устройства, например допълнителни комутатори, за да разширите дома си или офисна мрежа.

Друго малко нещо, което може да ви е необходимо при изграждането на кабелна мрежа, е удължителен кабел, който може да се използва за свързване на две усукани двойки с вече гофрирани RJ-45 конектори.

В допълнение към прякото им предназначение, удължителните кабели са удобни за използване в случаите, когато краят на кабела завършва не с един конектор, а с два. Тази опция е възможна при изграждане на мрежи с честотна лента от 100 Mbps, където само две двойки проводници са достатъчни за предаване на сигнал.

Можете също така да използвате мрежов сплитер, за да свържете два компютъра към един кабел наведнъж, без да използвате превключвател. Но отново си струва да запомните, че в този случай максималната скорост на обмен на данни ще бъде ограничена до 100 Mbps.

Прочетете повече за кримпването на усукана двойка, свързващите гнезда и характеристиките на мрежовите кабели в специален материал.

Мрежова топология

Сега, след като видяхме основните компоненти на LAN, е време да поговорим за топологията. Ако се говори обикновен език, тогава мрежовата топология е диаграма, която описва местоположенията и начина, по който мрежовите устройства са свързани.

Има три основни типа мрежова топология: шина, пръстен и звезда. При шинна топология всички компютри в мрежата са свързани към един общ кабел. За да комбинирате компютри в една мрежа, използвайки топологията "Ring", те са серийна връзкаедин с друг, като последният компютър е свързан към първия. При звездна топология всяко устройство е свързано към мрежата чрез специален хъб с помощта на отделен кабел.

Вероятно внимателният читател вече се е досетил, че за изграждане на домашна или малка офисна мрежа се използва главно топологията Star, където рутерите и комутаторите се използват като хъб устройства.

Създаването на мрежа, използваща топологията Zvezda, не изисква задълбочени технически познания и големи финансови инвестиции. Например, използвайки превключвател, който струва 250 рубли, можете да свържете 5 компютъра в мрежа за няколко минути, а използвайки рутер за няколко хиляди рубли, можете дори да изградите домашна мрежа, осигурявайки няколко десетки устройства с достъп до интернет и местни ресурси.

Друго несъмнено предимство на тази топология е добрата мащабируемост и лекотата на надграждане. По този начин разклоняването и мащабирането на мрежата се постига чрез просто добавяне на допълнителни хъбове с необходимите функционалност. Също така по всяко време можете да промените физическото местоположение на мрежовите устройства или да ги размените, за да постигнете по-практично използване на оборудването и да намалите броя и дължината на свързващите проводници.

Въпреки факта, че топологията Zvezda ви позволява бързо да промените мрежовата структура, местоположението на рутера, комутаторите и други необходими елементи трябва да се обмисли предварително, в съответствие с оформлението на помещението, броя на свързаните устройства и как те са свързани към мрежата. Това ще минимизира рисковете, свързани със закупуването на неподходящо или излишно оборудване и ще оптимизира размера на вашите финансови разходи.

Заключение

В тази статия прегледахме основни принципиизграждане на локални мрежи, основното оборудване, което се използва и предназначението му. Сега знаете, че основният елемент на почти всяка домашна мрежа е рутер, който ви позволява да свързвате много устройства, използвайки както кабелни (Ethernet), така и безжични (Wi-Fi) технологии, като същевременно осигурява на всички тях интернет връзка чрез една единствена канал.

Суичовете се използват като спомагателно оборудване за разширяване на точките на свързване към локалната мрежа с помощта на кабели, които по същество са сплитери. За организирането на безжични връзки се използват точки за достъп, които позволяват използването на Wi-Fi технологията не само за безжично свързване на всички видове устройства към мрежата, но и в режим "мост" за свързване на цели сегменти от локалната мрежа.

За да разберете точно колко и какъв вид оборудване ще трябва да закупите, за да създадете бъдеща домашна мрежа, не забравяйте първо да съставите нейната топология. Начертайте диаграма на местоположението на всички устройства, участващи в мрежата, които ще трябва кабелна връзка. В зависимост от това изберете оптималното място за рутера и, ако е необходимо, допълнителни комутатори. Тук няма единни правила, тъй като физическото местоположение на рутера и комутаторите зависи от много фактори: броя и вида на устройствата, както и задачите, които ще им бъдат възложени; оформлението и размера на помещението; изисквания към естетиката на типа комутационни възли; възможности за полагане на кабели и други.

Така че, веднага след като имате подробен план за бъдещата си мрежа, можете да започнете да преминавате към избора и закупуването на необходимото оборудване, неговото инсталиране и конфигуриране. Но ние ще говорим за тези теми в следващите ни материали.

Информационни потоци в корпоративната локална мрежа

Обмислете организационната и щатната структура на звеното. Отделът се ръководи от изпълнителния директор на дружеството. Звеното се състои от 4 отдела, единият от които е специализиран отдел на пряко подчинение на ръководителя. Всеки отдел има различен брой отдели под свой контрол. Във всеки отдел, от своя страна, служителите служат според щатното разписание.

Всичко по-горе е илюстрирано на фиг. 2.1.

Поръчки

Оперативна информация

Доклади

Ориз. 1.1. Организационна структура на звеното

В звеното участват общо 23 души, на всеки от които се предвижда да бъде предоставен за ползване персонален компютър.

Планиране на структурата на мрежата

Компютърна мрежа

Компютърна мрежа е множество компютри в ограничена зона (разположени в една и съща стая, в една или повече близко разположени сгради) и свързани към една комуникационна линия. Днес повечето компютърни мрежи са локални мрежи (Local-Area Networks), които са разположени в рамките на една офис сграда и са базирани на компютърен моделклиентски сървър. мрежова връзкасе състои от два компютъра, участващи в комуникацията и път между тях. Възможно е да се създаде мрежа с помощта на безжични технологии, но това все още не е обичайно.

В модела клиент/сървър мрежовата комуникация е разделена на две области: страна на клиента и страна на сървъра. По дефиниция клиент иска информация или услуги от сървър. Сървърът от своя страна обслужва заявките на клиента. Често всяка страна в модел клиент/сървър може да действа и като сървър, и като клиент. Когато създавате компютърна мрежа, има различни компоненти за избор, които определят какъв софтуер и хардуер можете да използвате, за да формирате вашата корпоративна мрежа. Компютърната мрежа е неразделна част от съвременната бизнес инфраструктура, а корпоративната мрежа е само едно от приложенията, използвани в нея и съответно не трябва да бъде единственият фактор, определящ избора на мрежови компоненти. Компонентите, необходими за интранет, трябва да бъдат допълнение към съществуващата мрежа, без да водят до значителна промяна в нейните архитектури.

Метод за управление на мрежата

Всяка компания формулира свои собствени изисквания към конфигурацията на мрежата, определени от характера на задачите, които трябва да бъдат решени. На първо място е необходимо да се определи колко хора ще работят в мрежата. От това решение по същество ще зависят всички последващи етапи на създаване на мрежа.

Броят на работните места зависи пряко от очаквания брой служители. Друг фактор е йерархията на компанията. За компания с хоризонтална структура, където всички служители трябва да имат достъп до данните на другите, оптимално решениее проста peer-to-peer мрежа.

Компания, изградена на принципа на вертикална структура, в която се знае точно кой служител и до каква информация трябва да има достъп, трябва да се насочи към по-скъпия вариант на мрежата – със специален сървър. Само в такава мрежа е възможно да се администрират права за достъп (фиг. 3.1).

3 до 5 работни станции

Необходима е инсталация на сървъра

Ориз. 3.1 Избор на тип мрежа.

В този случай предприятието разполага с 23 работни станции, които трябва да бъдат обединени в корпоративна мрежа. Освен това те са групирани в следните групи:

§ директор на предприятието - 1 бр.

§ Отдел на пряко подчинение - 2 работни места;

§ секретар - 1 работно място;

§ отделения 1, 2 и 3 на 2-ри отдел съответно с 3, 2 и 4 работни места;

§ отделения 4 и 5 на 3-ти отдел по 3 и 4 работни места;

§ отдел 6 на IV отдел - 3 работни места.

Следвайки схемата за избор на тип мрежа, можем да решим, че в този случай е необходима сървърна инсталация, тъй като имаме вертикална структура на предприятието, т.е. диференциран достъп до информация.

Един от основните етапи на планирането е създаването предварителна схема. В този случай, в зависимост от вида на мрежата, възниква въпросът за ограничаване на дължината на кабелния сегмент. Това може да не е съществено за малък офис, но ако мрежата се простира на няколко етажа от сграда, проблемът изглежда в съвсем различна светлина. В този случай е необходимо да се инсталират допълнителни повторители (ретранслатор).

В ситуацията с предприятието Shuttle-S цялата мрежа ще бъде разположена на един етаж и разстоянието между мрежовите сегменти не е толкова голямо, че да се налага използването на повторители.

Етажен план

Оформлението на помещенията влияе много по-силно върху избора на топология на мрежата, отколкото може да изглежда на пръв поглед (фиг. 3.2).

Ориз. 3.2. Етажен план

След като определите местоположението на инсталацията на сървъра, можете веднага да определите колко кабел е необходим.

Сървър хостинг

За разлика от настройката на peer-to-peer мрежа, когато изграждане на LANсъс сървъра възниква друг въпрос - къде е най-добре да инсталирате сървъра.

Няколко фактора влияят върху избора на местоположение:

§ поради високото ниво на шум е желателно сървърът да се инсталира отделно от другите работни станции;

§ необходимо е да се осигури постоянен достъп до сървъра за поддръжка;

§ от съображения за сигурност на информацията се изисква ограничаване на достъпа до сървъра;

Така е избрано единственото възможно място за инсталиране на сървъра, което не налага преустройство на вътрешните помещения. Беше решено сървърът да се инсталира в касата, тъй като само тази стая отговаря на изискванията, тоест нивото на шума в касата е минимално, касата е изолирана от другите, следователно достъпът до сървъра ще бъде ограничен (Фигура 2.3). В същото време е по-удобно да поддържате сървъра на касата, тъй като при инсталиране на сървъра в офиса на директора или заместник. обслужването на директора ще бъде затруднено поради изпълнението на служебните им задължения, а в офиса на отдела за персонал достъпът до сървъра за неупълномощени лица не е много труден. Поставянето на сървър в кабинетите по информатика не отговаря на нито едно условие.

Мрежова архитектура

Мрежовата архитектура е комбинация от топология, метод на достъп и стандарти, необходими за създаване на работеща мрежа.

Изборът на топология се определя по-специално от оформлението на помещението, в което е разположена LAN. Освен това разходите за покупка и монтаж са от голямо значение. мрежово оборудване, което е важен въпрос за компанията, диапазонът на цените тук също е доста голям.

Топологията звезда е по-продуктивна структура, всеки компютър, включително сървърът, е свързан с отделен кабелен сегмент към централен хъб (HAB).

Основното предимство на такава мрежа е нейната устойчивост на повреди, които възникват поради неизправности на отделни компютри или поради повреда на мрежовия кабел.

Фигура 3.3 показва топологията на корпоративна мрежа.

Ориз. 3.3 Топология на корпоративната мрежа.

Най-важната характеристикаобмен на информация в локални мрежи са така наречените методи за достъп (методи за достъп), регулиращи реда, по който работната станция получава достъп до мрежовите ресурси и може да обменя данни.

Съкращението CSMA / CD крие английския израз "Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection" (множествен достъп с откриване на сблъсъци и разпознаване на носители). Като се използва този методВсички компютри получават равен достъп до мрежата. Всяка работна станция проверява дали каналът е свободен, преди да започне предаване на данни. В края на предаването всяка работна станция проверява дали изпратеният пакет данни е достигнал дестинацията. Ако отговорът е отрицателен, възелът повтаря контролния цикъл на предаване/приемане на данни и така нататък, докато получи съобщение за успешното получаване на информация от адресата.

Ethernet архитектурата, която корпоративната мрежа ще използва, използва този конкретен метод за достъп.

Ethernet спецификацията е предложена от Xerox Corporation в края на седемдесетте години. По-късно Digital Equipment Corporation (DEC) и Intel Corporation се присъединиха към този проект. През 1982 г. е публикувана спецификацията за Ethernet версия 2.0. Базиран на Ethernet, стандартът IEEE 802.3 е разработен от IEEE.

Кабелната технология с усукана двойка (10Base-T) в момента е най-популярната. Такъв кабел не създава трудности при полагане.

Мрежата с усукана двойка, за разлика от тънкия и дебелия коаксиален кабел, е изградена върху звездна топология. За да изградите мрежа, използвайки звездна топология, трябва голямо количествокабел (но цената на усуканата двойка не е висока). Такава схема има и безценно предимство - висока отказоустойчивост. Отказът на една или повече работни станции не води до отказ на цялата система. Вярно е, че ако хъбът се повреди, неговата повреда ще засегне всички устройства, свързани през него.

Още едно предимство тази опцияе лекотата на разширяване на мрежата, тъй като при използване на допълнителни хъбове (до четири последователно) става възможно свързването на голям брой работни станции (до 1024). При използване на неекранирана усукана двойка (UTP) дължината на сегмента между хъба и работната станция не трябва да надвишава 100 метра, което не се наблюдава в предприятието.

Мрежови ресурси

Следващият важен аспект на мрежовото планиране е споделяне мрежови ресурси(принтери, факсове, модеми).

Изброените ресурси могат да се използват както в peer-to-peer мрежи, така и в мрежи със специален сървър. Въпреки това, в случай на peer-to-peer мрежа, нейните недостатъци се разкриват веднага. За да работят с изброените компоненти, те трябва да бъдат инсталирани на работна станция или свързани към нея с периферни устройства. Когато тази станция е деактивирана, всички компоненти и свързани услуги стават недостъпни за споделена употреба.

В мрежи със сървър такъв компютър съществува по дефиниция. Мрежовият сървър никога не се изключва, освен при кратки спирания за поддръжка. По този начин се осигурява денонощен достъп на работните станции до мрежовата периферия.

Предприятието разполага с десет принтера: във всяка отделна стая. Администрацията се погрижи да създаде най-удобните условия за работа на екипа.

Сега въпросът за свързване на принтера към LAN. Има няколко начина да направите това.

1. Свържете се с работна станция.

Принтерът е свързан към работната станция, която е най-близо до него, в резултат на което тази работна станция става сървър за печат. Недостатъкът на тази връзка е, че при изпълнение на задачи за печат производителността на работната станция намалява за известно време, което ще се отрази негативно на работата приложни програмипри интензивно използване на принтера. Освен това, ако устройството е изключено, сървърът за печат ще стане недостъпен за други хостове.

2. Директна връзкакъм сървъра.

Принтерът е свързан към паралелния порт на сървъра с помощта на специален кабел. В този случай той е постоянно достъпен за всички работни станции. Недостатъкът на това решение се дължи на ограничението в дължината на кабела на принтера, което осигурява правилен трансфер на данни. Въпреки че кабелът може да бъде прокаран в продължение на 10 метра или повече, той трябва да бъде прекаран в тръбопроводи или подове, което ще увеличи мрежовите разходи.

3. Свържете се към мрежата чрез специален мрежов интерфейс.

Принтерът е оборудван с мрежов интерфейс и се свързва към мрежата като работна станция. Интерфейсната карта работи като мрежов адаптери принтерът е регистриран на сървъра като LAN възел. Софтуерсървърът изпраща задания за печат по мрежата директно към свързан мрежов принтер.

В мрежи с топология на шина мрежовият принтер, подобно на работните станции, е свързан към мрежов кабел с помощта на T-конектор, а когато се използва "звезда" - чрез хъб.

Интерфейсна карта може да се инсталира в повечето принтери, но цената й е доста висока.

4. Свържете се със специален сървър за печат.

Алтернатива на третия вариант е използването на специализирани сървъри за печат. Такъв сървър е мрежов интерфейс, разположен в отделен корпус с един или повече конектори (портове) за свързване на принтери. В този случай обаче използването на сървър за печат е непрактично.

В нашия случай, поради нерентабилността на инсталирането на специален мрежов принтер, закупуването на отделна интерфейсна карта за принтера, най-подходящият начин за свързване на мрежов принтер е свързването към работна станция. Това решение беше повлияно и от факта, че принтерите са разположени близо до онези работни станции, които се нуждаят от най-добрия принтер.

Съвременните компютърни технологии не могат да се представят без комбиниране на всички видове устройства под формата на стационарни терминали, лаптопи или дори мобилни устройства в една мрежа. Такава организация позволява не само бърз обмен на данни между различни устройства, но и използване на изчислителните възможности на всички части на оборудването, свързани към една и съща мрежа, да не говорим за възможността за достъп до периферни компоненти като принтери, скенери и др. Но какви са принципите, по които такъв съюз? За да ги разберете, е необходимо да разгледате локалната мрежа, често наричана топология, която ще бъде обсъдена по-нататък. Към днешна дата има няколко основни класификации и типа асоцииране на всички устройства, които поддържат мрежови технологии, към една мрежа. Разбира се, говорим сиза онези устройства, на които са инсталирани специални кабелни или безжични мрежови адаптери и модули.

Схеми на локални компютърни мрежи: основна класификация

На първо място, при разглеждането на всякакъв вид организация на компютърни мрежи е необходимо да се започне единствено от метода за комбиниране на компютри в едно цяло. Има две основни посоки, използвани при създаването на диаграма на локална мрежа. Мрежовата връзка може да бъде кабелна или безжична.

В първия случай се използват специални коаксиални кабели или усукани двойки. Тази технология се нарича Ethernet връзка. Но ако в локалната компютърна мрежа се използват коаксиални кабели, тяхната максимална дължина е около 185-500 m при скорост на трансфер на данни не повече от 10 Mbps. Ако се използват усукани двойки от класове 7, 6 и 5e, тяхната дължина може да бъде 30-100 m, а пропускателната способност варира от 10-1024 Mbps.

Безжичната схема за свързване на компютри в локална мрежа се основава на предаване на информация чрез радиосигнал, който се разпределя между всички свързани устройства, разпределителни устройства, които могат да бъдат рутери (рутери и модеми), точки за достъп (обикновени компютри, лаптопи). , смартфони, таблети), превключващи устройства (превключватели, хъбове), ретранслатори на сигнали (ретранслатори) и др. С тази организация се използват оптични кабели, които са свързани директно към основното оборудване за разпределение на сигнала. От своя страна разстоянието, на което може да се предава информация, нараства до около 2 км, а в радиочестотния диапазон се използват предимно честоти от 2,4 и 5,1 MHz (технология IEEE 802.11, по-известна като Wi-Fi).

Кабелните мрежи се считат за по-сигурни от външни въздействия, тъй като не винаги е възможно директен достъп до всички терминали. Безжичните структури губят доста в това отношение, тъй като при желание компетентен нападател може лесно да изчисли мрежовата парола, да получи достъп до същия рутер и чрез него да стигне до всяко устройство, в този моментизползвайки Wi-Fi сигнал. И много често в същите държавни структури или в отбранителните предприятия на много страни използването на безжично оборудване е строго забранено.

Класификация на мрежите според вида на връзката между устройствата

Отделно е възможно да се отдели напълно свързана топология на схеми за свързване на компютри в локална мрежа. Такава организация на връзката предполага само, че абсолютно всички терминали, включени в мрежата, имат връзка помежду си. И както вече е ясно, такава структура практически не е защитена по отношение на външно проникване или когато нарушители проникнат в мрежата чрез специални вирусни червеи или шпионски аплети, които първоначално могат да бъдат записани на преносим носител, което същите неопитни служители на предприятия несъзнателно биха могли свържете се с вашите компютри.

Ето защо най-често се използват други схеми на свързване в локалната мрежа. Една от тях може да се нарече клетъчна структура, от която определени първоначални връзкиса премахнати.

Обща схема за свързване на компютри в локална мрежа: концепцията за основните видове топология

Сега нека да разгледаме набързо кабелните мрежи. Те могат да използват няколко от най-често срещаните типове схеми за локална мрежа. Най-основните типове са звездни, шинни и пръстеновидни структури. Вярно е, че първият тип и неговите производни са получили най-голямо приложение, но често се срещат смесени типове мрежи, където се използват комбинации от трите основни структури.

Звездна топология: плюсове и минуси

Схемата за локална мрежа „звезда“ се счита за най-разпространената и широко използвана на практика, когато става въпрос за използване на основните видове връзки, така да се каже, в най-чистата им форма.

Същността на такава комбинация от компютри в едно цяло е, че всички те са свързани директно към централния терминал (сървър) и нямат никакви връзки помежду си. Абсолютно цялата предавана и получавана информация преминава директно през централния възел. И именно тази конфигурация се счита за най-сигурната. Защо? Да, само защото въвеждането на същите вируси в мрежовата среда може да се извърши или от централния терминал, или да премине през него от друго компютърно устройство. Въпреки това изглежда много съмнително, че в такава схема на локалната мрежа на предприятие или държавна институция няма да се осигури високо ниво на защита на централния сървър. И инжектирането на шпионски софтуер от отделен терминал ще работи само ако имате физически достъп до него. Освен това и от страната на централния възел за всеки мрежов компютърмогат да бъдат наложени доста сериозни ограничения, които могат да се наблюдават особено често при използване на мрежови операционни системи, когато компютрите дори нямат твърди дискове, а всички основни компоненти на приложената ОС се зареждат директно от главния терминал.

Но дори и тук има недостатъци. На първо място, това се дължи на увеличените финансови разходи за полагане на кабели, ако главният сървър не е разположен в центъра на топологичната структура. В допълнение, скоростта на обработка на информацията зависи пряко от изчислителните възможности на централния възел и ако той се повреди, съответно на всички компютри, включени в мрежовата структура, комуникациите се прекъсват.

Автобусна схема

Схемата за свързване в локалната мрежа според типа "автобус" също е една от най-често срещаните, а нейната организация се основава на използването на един кабел, чрез клоновете на който са свързани всички терминали, включително централния сървър към мрежата.

Основният недостатък на такава структура може да се нарече високата цена за полагане на кабели, особено в случаите, когато терминалите са на достатъчно голямо разстояние един от друг. Но ако един или повече компютри се повредят, комуникациите между всички други компоненти в мрежовата среда не се прекъсват. Освен това, когато се използва такава схема, локалната мрежа, преминаваща през главния канал, много често се дублира в различни области, което позволява да се избегне нейната повреда или невъзможността за доставка до местоназначението. Но сигурността в такава структура, уви, страда доста, тъй като злонамерените вирусни кодове могат да проникнат във всички други машини през централния кабел.

Пръстенова структура

Пръстеновата схема (топология) в известен смисъл може да се нарече остаряла. Към днешна дата не се използва в почти никоя мрежова структура (освен може би само в смесени типове). Това се дължи именно на самите принципи на обединяване на отделните терминали в една организационна структура.

Компютрите са свързани един към друг последователно и само с един кабел (грубо казано на входа и изхода). Разбира се, такава техника намалява разходите за материали, но ако поне една мрежова единица се повреди, целостта на цялата структура се нарушава. Ако мога така да се изразя, в определена зона, където има повреден терминал, предаването (преминаването) на данни просто спира. Съответно, когато опасни компютърни заплахи проникнат в мрежата, те преминават от един терминал към друг по същия начин. Но при наличие на някой от обектите надеждна защитаВирусът ще бъде елиминиран и няма да премине повече.

Смесени видове мрежи

Както бе споменато по-горе, основните типове схеми за локална мрежа в тяхната чиста форма практически не се срещат. Смесените типове изглеждат много по-надеждни по отношение на сигурността, цената и лесния достъп, в които могат да присъстват елементи от основните типове мрежови диаграми.

Така че много често можете да намерите мрежи с дървовидна структура, която първоначално може да се нарече вид „звезда“, тъй като всички клонове идват от една точка, наречена корен. Но организацията на разклоненията в такава схема на LAN връзка може да съдържа както пръстеновидни, така и шинни структури, разделящи се на допълнителни разклонения, често дефинирани като подмрежи. Ясно е, че такава организация е доста сложна и при създаването й е необходимо да се използват допълнителни технически устройства като мрежови комутатори или сплитери. Но, както се казва, целта оправдава средствата, защото благодарение на такава сложна структура важна и поверителна информация може да бъде защитена много надеждно, като се изолира в подмрежови клонове и практически се ограничи достъпът до нея. Същото важи и за повредата на компонентите. При такова изграждане на схеми на локална мрежа не е необходимо да се използва само един централен възел. Те могат да бъдат няколко и то с напълно различни нива на защита и достъп, което допълнително повишава степента на цялостна сигурност.

Логистична топология

При организирането на мрежови структури е особено важно да се обърне внимание на използваните методи за предаване на данни. В компютърната терминология такива процеси обикновено се наричат ​​логистична или логическа топология. В същото време физическите методи за пренос на информация в различни структури могат значително да се различават от логическите. Логистиката по същество е тази, която определя маршрутите за приемане / предаване. Много често може да се наблюдава, че при изграждането на мрежа под формата на "звезда" обменът на информация се извършва с помощта на топология на шината, когато сигналът може да бъде получен едновременно от всички устройства. В пръстеновидните логически структури могат да се срещнат ситуации, когато сигналите или данните се получават само от онези терминали, за които са предназначени, въпреки дори последователното преминаване през всички свързани връзки.

Най-известните мрежи

Досега по-горе беше разгледано само изграждането на схеми за локална мрежа, базирани на Ethernet технология, което само по себе си прост изразизползва адреси, протоколи и TCP/IP стекове. Но в крайна сметка в света можете да намерите огромен брой мрежови структури, които имат принципи, различни от горните. мрежова организация. Най-известните от всички (с изключение на Ethernet, използващ топология на логическа шина) са Token Ring и Arcnet.

Структурата на мрежата Token Ring някога е разработена от небезизвестната компания IBM и се основава на логическата схема на локалната мрежа „token ring“, която определя достъпа на всеки терминал до предаваната информация. Физически се използва и пръстеновидна структура, но тя има свои собствени характеристики. За комбиниране на компютри в едно цяло е възможно да се използва или усукана двойка, или оптичен кабел, но скоростта на трансфер на данни е само 4-16 Mbps. От друга страна, системата за маркиране тип "звезда" позволява да се предават и получават данни само до онези терминали, които имат право на това (маркирани с маркер). Но основният недостатък на такава организация е, че в определен моментсамо една станция може да има такива права.

Не по-малко интересна е схемата Arcnet LAN, създадена през 1977 г. от Datapoint, която много експерти наричат ​​най-евтината, проста и много гъвкава структура.

За прехвърляне на информация и свързване на компютри могат да се използват коаксиални или оптични кабели, но не се изключва и възможността за използване на кабел с усукана двойка. Вярно е, че по отношение на скоростта на приемане / предаване тази структура не може да се нарече особено продуктивна, тъй като при максимален обмен на пакети може да се извърши при скорост на връзката не повече от 2,5 Mbps. Като физическа връзкаизползва се схемата "звезда", а в логическата - "маркерната шина". С правата за получаване / предаване ситуацията е абсолютно същата като в случая с Token Ring, с изключение на това, че информацията, предавана от една машина, е достъпна за абсолютно всички терминали, включени в мрежовата среда, а не за всяка една машина.

Кратка информация за настройка на кабелна и безжична връзка

Сега нека разгледаме накратко някои важни точкисъздаване и прилагане на някоя от описаните схеми на локална мрежа. Програми на трети страни, когато се използва някоя от известните операционни системи, не са необходими за извършване на такива действия, тъй като основните инструменти се предоставят в техните стандартни комплекти от самото начало. Във всеки случай обаче е необходимо да се вземат предвид някои важни нюанси по отношение на конфигурацията на IP адреси, които се използват за идентифициране на компютри в мрежови структури. Има само две разновидности - статични и динамични адреси. Първите, както вече подсказва името, са постоянни, а вторите могат да се променят с всяка нова връзка, но техните стойности са изключително в същия диапазон, зададен от доставчика на комуникационни услуги (доставчик).

В жичен корпоративни мрежида предоставя висока скоросткомуникация между мрежови терминали най-често се използват статични адреси, присвоени на всяка машина в мрежата, а при организиране на мрежа с безжична връзка обикновено се използват динамични адреси.

За да зададете посочените параметри на статичен адрес в системите на Windows, се използват параметрите на протокола IPv4 (в постсъветското пространство шестата версия все още не е особено разпространена).

Достатъчно е да запишете IP адрес за всяка машина в свойствата на протокола, а маската на подмрежата и параметрите на шлюза по подразбиране са общи (освен ако не се използва дървовидна структура с множество подмрежи), което изглежда много удобно от гледна точка на бърза настройка на връзката. Въпреки това могат да се използват и динамични адреси.

Те се присвояват автоматично, за което има специален елемент в настройките на TCP / IP протокола, във всеки конкретен момент те се присвояват на мрежови машини директно от централния сървър. Обхватът на разпределените адреси се предоставя от доставчика. Но това изобщо не означава, че адресите се повтарят. Както знаете, в света не може да има два еднакви външни IP адреса и в този случай говорим или за това, че те се променят само в мрежата или се прехвърлят от една машина на друга, когато някой външен адрес е свободен.

В случай на безжични мрежи, когато рутери или точки за достъп се използват за първоначална връзка, разпространяваща (излъчваща или усилваща) сигнала, настройката изглежда още по-лесна. Основното условие за този тип връзка е да настроите автоматичното получаване на вътрешен IP адрес. Без това връзката няма да работи. Единственият променлив параметър са адресите на DNS сървъра. Въпреки първоначалната настройка на автоматичното им получаване, често (особено когато скоростта на връзката е намалена) се препоръчва да се задават ръчно такива параметри, като се използват например безплатни комбинации, разпространявани от Google, Yandex и др.

И накрая, дори ако има само определен набор от външни адреси, чрез които всеки компютър или мобилно устройство се идентифицира в Интернет, те също могат да бъдат променяни. За това има много специални програми. Схемата на локалната мрежа може да има всеки от горните варианти. И същността на използването на такива инструменти, които най-често са или VPN клиенти, или отдалечени прокси сървъри, е да промените външния IP, който, ако някой не знае, има ясна географска препратка, към незает адрес, намиращ се в съвсем друго местоположение (дори и на края на света). Можете да използвате такива помощни програми директно в браузъри (VPN клиенти и разширения) или да правите промени на ниво цялата операционна система (например, като използвате приложението SafeIP), когато някои приложения, работещи във фонов режим, трябва да имат достъп до блокиран или недостъпен за определен регионални интернет ресурси.

Епилог

Обобщавайки всичко казано по-горе, могат да се направят няколко основни извода. Първото и най-важно е, че основните схеми на свързване непрекъснато се променят и почти никога не се използват в първоначалната версия. Най-модерните и най-сигурните са сложните дървовидни структури, в които могат допълнително да се използват няколко подчинени (зависими) или независими подмрежи. И накрая, без значение какво казва някой, настоящ етапразвитие компютърна технологиякабелните мрежи, въпреки високите финансови разходи за тяхното създаване, все още са с глава и рамене над най-простите безжични по отношение на сигурността. Но безжичните мрежи имат едно неоспоримо предимство - те ви позволяват да комбинирате компютри и мобилни устройства, които могат да бъдат географски отдалечени един от друг на много големи разстояния.

Локалната кабелна мрежа (LAN) е гръбнакът на дома информационно пространствои мултимедия.. Критерии за изграждане на LAN.. Безжична връзка - плюсове и минуси.. Fast Ethernet технология.. Структурна схема LAN мрежи.. Мрежова топология Star.. Избор на оборудване за LAN мрежа.. Рутер (рутер).. Конфигурация на рутер.. Вграден ADSL модем.. WI-FI точка за достъп.. Суич или хъб?.. Характеристики D -Link DSL-6740U.. Спецификации D-Link DIR-615/K1A.. UTP Cat 5e кабел (двойна усукана двойка).. Техническо задание.. Пример за проект за локална мрежа.. Разположение на оборудването.. Схема на свързване на LAN мрежа.

Днес е невъзможно да си представим къща, апартамент или офис без множество сложни устройства и устройства, комуникацията с които вече се превръща в проблем в наше време.
Човек доброволно става зависим от компютри, интернет, аудио и видео системи, дистанционни управления, системи за сигурност и други електронни устройства, които ни дават нови възможности и удобства, но отнемат цялото ни свободно време.
За да се справите с този проблем и да направите живота възможно най-удобен и комфортен, трябва да си поставите нови задачи, които могат да бъдат изпълнени с помощта на интелигентни домашни технологии.

Следните системи са най-търсени в модерна къща:

Кабелен LAN
Мултимедия
Управление на осветлението
Отопление и климатроник
СОТ и пожароизвестяване
видеонаблюдение
Домофон и контрол на достъп.

Внедряване на системи за интелигентен домможе да бъде комплексен (при основен ремонт или строителство на нова къща) или частичен.
Всичко зависи от приоритетите на избора на определени системи и възможностите за тяхното внедряване.
Днес ще разгледаме кабелна локална мрежа.

Кабелна локална мрежа (LAN)


Кабелна LAN (локална мрежа)служи за централизирано свързване към Интернет и комуникация на компютри и разни периферни устройствав къщата помежду си. Всъщност локалната мрежа е в основата на домашното информационно пространство и мултимедия.

Проектиране и изграждане на компютърни, телефонни и телевизионни мрежи във вашия дом, ще осигурите необходимите комуникации за цялата мултимедийна и компютърна техника в къщата.
Винаги има смисъл тези мрежи да се обмислят и проектират заедно.

Защо Wired.
Изборът винаги е ваш. Просто отбелязвам, че кога има възможност, трябва да изберете кабелни технологии.
Когато е възможно, се опитвам да обоснова този избор.

С кабел и безжична връзка: предимства и недостатъци

От плюсоветеможе да се отбележи безжично оборудване голям бройвръзки, което е ограничено само от скоростта на трансфер на потребител. Друг вариант е възможността за свързване на мобилни устройства (смартфони, комуникатори, таблети), както и свобода на движение на закрито. Може би това е всичко.

минуси:Безжичните технологии обикновено са по-сложни и следователно по-малко надеждни от кабелните. За неквалифициран потребител това може да се превърне в трудности по време на работа, по-специално при диагностициране и отстраняване на неизправности. Това е особено вярно, тъй като броят на устройствата се увеличава.

Безжичната връзка ще бъде по-бавна.
Никой няма да спори, че техническите показатели на нивото на сигнала по кабела са по-високи от радиосигнала. Скорост безжична комуникацияпо-ниска от кабелната почти два пъти по-ниска обективни причини(протоколът за безжичен трансфер на данни е по-бавен) и поради външни смущения (метална армировка на стените, смущения от домашна електроника и др.).
Винаги ще има оборудване в къщата, което е взискателно към скоростта и качеството на връзката - например същите мултимедийни HD медийни плейъри, информацията от които може да бъде поискана от няколко устройства (компютри, телевизори и др.) Ако искате за да гледате филм с BluRay качество на проектор с висока резолюция, тогава скоростта на Wi-Fi, използвайки дори модерно оборудване, може да не е достатъчна.

По себестойностбезжичното оборудване ще струва един и половина пъти по-скъпо от техните кабелни колеги.

Електромагнитно "замърсяване"и взаимното смущение на безжичното оборудване също все още не е отменено.
Ето защо, преди да използвате мрежовата връзка чрез безжична технология Wi-Fi, трябва да претеглите плюсовете и минусите и да се уверите, че не можете без безжично оборудване.
Ако е възможно, най-добре е да сведете до минимум вредните емисии в работното пространство, където прекарвате по-голямата част от времето си.

На практикадомашната локална мрежа най-често се комбинира. Например, стационарни компютри могат да бъдат свързани към мрежата с помощта на кабели, използващи Ethernet технология, и различни мобилни устройства (лаптопи, таблети, смартфони) могат да бъдат свързани чрез безжичен стандарт WiFi.

Критерии за изграждане на LAN

При избор на мрежов стандарт и мрежова топология решаващият фактор е скоростта на пренос на данни и възможността за по-нататъшно разширяване на системата. Тези условия са напълно изпълнени от кабелната Ethernet технология.

Този стандартосигурява паралелен трансфер на данни. Това означава, че в ethernetданните не се предават на всички устройства на свой ред (както при RS-485), а директно желаното устройство. Това значително увеличава скоростта на пренос на информация. В допълнение, този протокол осигурява съвместимост със съществуващи мрежови устройства и бъдещи разработки. Използване на протокол ethernet, можете да сте сигурни, че изграждащата се локална мрежа ще може да се развива в бъдеще.
В момента има три спецификации, които се различават по скорост на предаване:

класически ethernet(10 Mbps);
бърз Ethernet(100 Mbps);
гигабитов Ethernet(1 Gbps).

За домашна мрежаНай-оптималната по отношение на цена / качество / сложност е звездната топология и мрежовият стандарт 802.3 100Base-TX. Това е 100-мегабитов Ethernet на двойна усукана двойка, който все още е непобедим по отношение на съотношението цена / производителност.

Суичът е гръбнакът на мрежата., към който мрежовите устройства се свързват с кабели с максимална дължина 100м.

Голям плюс на звездната топология- неговата мащабируемост, тоест по-нататъшно разширяване, а това е много важно в домашните мрежи. Това се постига чрез свързване на всеки компютър (или друго устройство) към специален Ethernet порт на хъб или комутатор. Тоест един суич порт - един компютър. Обикновено броят на Ethernet портовете на комутатора е прекалено голям, така че винаги е възможно да свържете ново устройство към резервния порт. Съответно всеки компютър трябва да бъде оборудван с мрежов адаптер с RJ-45 конектор.
Задачата се улеснява от факта, че всички съвременни компютри и лаптопи вече имат вграден конектор за Ethernet порт.

Критерии за избор на оборудване

Всички домашни локални мрежи са подредени по същия принцип:Потребителските компютри, оборудвани с мрежови адаптери, са свързани помежду си чрез специални превключващи устройства. В това си качество те могат да служат рутери (маршрутизатори), концентратори (хъбове), комутатори (суичове), точки за достъп и модеми.

Рутери

Основният компонент на домашната LAN е рутер или рутер., което е многофункционално устройство с вградена операционна система, притежаващо поне два мрежови интерфейса:

1. LAN (локална мрежа)- служи за създаване на вътрешна (локална) мрежа, която се състои от вашите компютърни устройства.
2. WAN (Wide Area Network)- служи за свързване на локална мрежа (LAN) към световната глобална мрежа - Интернет.

Рутерите са разделени на два класаТип външна връзка: ethernetили ADSL. Съответно те имат WAN порт или ADSL порт за свързване на кабел на доставчика и до четири LAN порта за свързване на мрежови устройства чрез Ethernet технология.
Рутерът за свързване към ADSL линията има вграден ADSL модем.

Безжични рутери, освен всичко друго, имат вграден WiFi точка за достъпза да се свържете безжични устройства. Броят на оборудването, което има достъп до мрежата едновременно с помощта на Wi-Fi технология, по принцип може да бъде в десетки. Като се има предвид фактът, че честотната лента на канала е разделена между всички свързани клиенти, пропускателната способност на комуникационния канал намалява с увеличаване на броя им.

Когато броят на свързаните компютри не надвишава четири, рутерът се оказва единственият компонент, който е необходим за изграждане на локална мрежа, тъй като просто няма нужда от останалите.

При избора на рутерза домашна мрежа е за предпочитане рутер, използващ технология IEEE 802.11n, което осигурява по-добра производителност и покритие на сигнала. Освен това тези рутери поддържат VPN на потребителяи имат вграден USB порт, който може да се използва за свързване на флашка, принтер или външен твърддиск (NAS).

Преди закупуване на рутертрябва предварително да се консултирате с доставчика какъв тип връзка ще използвате и каква допълнително оборудванеще ви трябват за това. Комплектът за доставка на рутери трябва да включва външен захранващ адаптер и RJ-45 кабел, а за моделите с ADSL порт - допълнителен RJ-11 кабел и сплитер.

Здрави консултирай се с техническа поддръжкадоставчикпо темата Технически изискваниякъм оборудването на клиента, по отношение на съвместимостта му със сървърите на доставчика. След като получи професионална информация, можете по-интелигентно да направите своя избор от предлаганите в търговската мрежа модели рутери.

За броя на оборудването. Ако проектирате локална мрежа за 2 или 3-етажна вила, тогава една WiFi рутерне можеш да го направиш. За да се осигури достатъчно ниво на безжичен сигнал, ще е необходимо да се изгради разпределен wifi мрежа, състоящ се от няколко рутера или точки за достъп. За да намалите натоварването на безжичната мрежа и да увеличите скоростта на пренос на данни, можете WiFi достъпоставете само за мобилни устройства и организирайте компютри (евентуално лаптопи) на кабелен достъп.

Още един момент: Днес закупуването на рутер без Wi-Fi поддръжка е просто безсмислено. Разликата в цената на добър кабелен рутер и неговия безжичен аналог е много малка. Дори ако не планирате да използвате Wi-Fi модула в рутера в близко бъдеще, можете да го деактивирате. Когато имате такава нужда (например у дома се появи устройство с Wi-Fi връзка), винаги можете да включите Wi-Fi модула в рутера и да започнете да използвате безжичен интернет.

Относно настройката на рутера

В интернет има много препоръки настройка на рутери, включително и подробни инструкцииот конкретни модели. Тук искам да отбележа следното:

Отчитане на интересите на потребителите, разработчиците отдавна са улеснили конфигурирането на настройките на рутера с вграден софтуер за конфигуриране стъпка по стъпка, което го прави достъпен дори за начинаещи.

В повечето случаи, когато за първи път влезете в менюто на рутера, се стартира съветник, който предлага бърз стъпка по стъпка настройкаосновните му параметри. Това облекчава начинаещите потребители от търсенето на необходимите опции сред множеството секции на менюто.
Ако е необходимо, съветникът за инсталиране може да се стартира и ръчно чрез елемента от менюто в различни варианти: Бърза настройка, Съветник за настройка и др.

Трябва да се вземе предвид самоче в определени ситуации свързването с интернет може да изисква специални настройки, възможността за въвеждане на които просто не е налична в режим на съветник. В тези случаи ще трябва да се свържете ръчно управлениенастройки на параметрите.

Превключватели

Ако искате да изградите по-разширена кабелна мрежа, тогава четири LAN порта на рутера няма да са достатъчни. В този случай към един от портовете на рутера е свързано допълнително превключващо устройство - концентратор(хъб) или превключвател(превключвател).

За разлика от рутер, комутаторите и хъбовете имат само един мрежов интерфейс - LANи се използват само за мащабиране (разширяване) на локални мрежи.

За създаване на кабелна Ethernet мрежаПо-добре е да използвате суич (суич), а не хъб (хъб). Превключвателят анализира изходящия трафик от компютрите и го насочва само към лицето, за което е предназначен. Хъбът просто повтаря всеки трафик към всички портове. В резултат на това производителността на една Ethernet мрежа на хъбове е силно зависима от общото натоварване. Мрежата на комутатора е свободна от този недостатък.
Преди трябваше да избирате: цена или производителност, тъй като хъбовете бяха значително по-евтини от комутаторите. Сега и двата вида устройства са почти еднакви по цена, така че изборът в полза на превключвателя е извън съмнение.

Кой превключвател да изберете?
В момента има много модели и видове мрежови комутатори, тяхната цена и функции варират значително. Когато избирате, трябва да изхождате от минималната цена на устройство, което ще отговаря на вашите изисквания за скорост на пренос на данни и брой портове. Освен това размерите на превключвателя могат да бъдат от известно значение.

Скорост на работа
За домашна локална мрежа, по отношение на съотношението цена / производителност, Fast Ethernet (100 Mbit / s) остава оптимален.

Брой портове
Този индикатор характеризира броя мрежови устройства, които могат да бъдат свързани към този комутатор. В много отношения този параметър определя цената на устройството.
Изборът зависи от броя на потребителите на вашата бъдеща мрежа. Необходимо е да добавите 1-2 порта в резерв към броя на потребителите.
При ориентираните към дома модели броят на Ethernet портовете обикновено е 5 или 8. Ако в даден момент броят на портовете на комутатора вече не е достатъчен за свързване на всички устройства, можете да свържете друг комутатор към него. Така можете да разширите домашната си мрежа колкото искате.

Кабели

Като среда за предаване 100Base-TX (Fast Ethernet)използва се неекраниран кабел UTP Cat5e(двойна усукана двойка), където едната двойка се използва за предаване на данни, а втората - за приемането им. Възможен е кабел Cat 5e тип 100BASE-T4 (четворна усукана двойка): две резервни двойки могат да се използват по-късно за надграждане на мрежата до 1000 Mbps (Gigabit Ethernet).

Екраниран кабел (FTP, STP, SFTP)се използват при полагане на магистрални линии и в промишлени помещения с големи електромагнитни полета. Домашните локални мрежи обикновено използват неекраниран UTP кабел.

За телефонна мрежа приложен кабел UTP Cat 3(двойна усукана двойка).

Възможно ли е да се използва една от двойките на четиричифтов кабел, използван за компютърни мрежи, за окабеляване на телефон, за да се спестят пари?
Възможно е, но едва ли е необходимо. Защо да създавате себе си допълнителни проблемис монтаж. Най-добре е да използвате отделно неекранирано окабеляване с усукана двойка, тъй като това значително повишава устойчивостта на шум. телефонна връзка. В допълнение, излишната усукана двойка кабел Cat 3 може да бъде полезна в бъдеще за ремонт на повредена двойка или за свързване на допълнително устройство.

Има два вида проводници с усукана двойка в кабелите., от единичен проводник и многожилен. Диаметърът на сърцевината при едножилни усукани двойки е 0,51 mm. Кабелите с едножилни проводници се използват за монтаж на мрежи в кутии, кабелни канали и покрай стени. При многожилни проводници кабелът се използва само там, където може да бъде подложен на често огъване, например за свързване на компютър към гнездо RJ45 (пач кабел).

Според звездната топологиявсички кабели от мрежови устройства се събират към комутатора, а гнездата с гнезда RJ45 са инсталирани в противоположните краища на кабелите. И кабелите, и контактите трябва да са категория 5e или 6.
Всички кабелни сегменти трябва да са не повече от 100 метра - само в този случай е гарантирана стабилната работа на мрежата. Моля, обърнете внимание, че изискването за максимална дължина на кабелния сегмент от 100 m включва цялата дължина на кабела, свързващ компютъра с комутатора. Ако окабеляването завършва от страната на компютъра със стенен контакт и от страната на превключвателя с напречен панел, тогава кабелите за свързване, свързващи компютъра с гнездото и напречния панел към превключвателя, трябва да бъдат включени в дължината на сегмента.
Препоръчително е да вземете максимална дължина от 90 m за вътрешния кабелен сегмент, оставяйки 10 m за кабели за свързване.
Разбира се, всички кабели трябва да са здрави, не се допуска "усукване".

Примерен LAN проект

Основата за създаването на всеки проект е техническото задание (ТЗ).
В идеалния случай подробна спецификация на дизайна трябва да бъде предоставена от клиента. На практика, особено за частни домакинства, дизайнерът всъщност трябва да участва в събирането на първоначални данни и разработването на технически спецификации, тъй като без пълно разбиране на характеристиките на обекта и консултации с клиента е невъзможно да се завърши проект.

Приблизителна последователност от действия на дизайнерапри изготвянето на заданието за проектиране на "интелигентна" къща, беше разгледано подробно в статията „От класическо електричество до интелигентен дом“ .

Помислете за действията на дизайнеравъз основа на съгласуваното с клиента TOR за проектиране на локална мрежа за двуетажна селска къща с площ от 200 м2.
Както беше отбелязано, компютърни, телефонни и телевизионни мрежи са обединени в един проект.

Изходни данни

1. Има етажен план на къщата.
2. Високоскоростен достъп до Интернет - чрез обособена ADSL линия
3. Режим на достъп до градска телефонна централа - импулсен
4. Брой Ethernet гнезда - 6
5. Брой телефонни контакти - 1 бр
6. Трябва също да се предостави следното:
WI-FI точкидостъп за свързване на безжични устройства.
Резервен порт за допълнителна кабелна връзка на 1 компютър.
7. Телевизия: ефирна + сателитна телевизия
8. Брой телевизионни изходи TV + SAT - 6

Оформление на оборудването

Въпреки че говорим за относително малка локална мрежа, но като се има предвид оборудването на телефонни и телевизионни мрежи и две нива (етажи), има смисъл да се използват инсталационни шкафове за ниско напрежение, а за свързване на мрежови устройства - подходящи контакти. Удобно е да използвате мрежов контакт, защото когато промените местоположението на компютъра (или телевизора), не е необходимо да удължавате целия кабелен сегмент - просто създайте нов кабел за свързване, свързващ устройството към контакта.
На плана на къщатаопределят се местата за предлагано разполагане на инсталационни шкафове, компютри, телефони и телевизионни приемници.
Разположението на оборудването на плана на 1-вия етаж е показано в Фиг. 1.

Фиг. 1


Избор на оборудване

интернет връзкаще се осъществява чрез специален ADSL канал в телефонна линияводеща от телефонната централа до къщата. Това означава, че при избора на оборудване трябва да предвидим наличието на ADSL модем в неговия състав.
Безжичните устройства изискват поне две WI-FI точки за достъп (2 етажа). Задачата се улеснява от факта, че броят на Net-гнездата на всеки етаж не надвишава три. Това ви позволява да сведете до минимум количеството оборудване, необходимо за изграждане на локална мрежа.
Домашна LAN мрежа за двуетажна къща с площ от 200 м2 може да бъде реализирана на ADSL рутер и Ethernet комутатор.
Блоковата схема на мрежата е показана в фиг.2.

Фиг.2.

Основните характеристики на използваните устройства:

D-Link DSL-6740U

Тип устройство: DSL модем, рутер, Wi-Fi гореща точка
Поддръжка: VDSL2, ADSL2
Безжичен стандарт: 802.11b/g/n, честота 2,4 GHz
Макс. скорост безжична връзка: до 300 Mbps (802.11n)
WPA/WPA2 технология за криптиране
Превключвател: 4xLAN
Скорост на порта: 100 Mbps
Размери (ШxДxВ): 228x175x40 мм
Тегло: 460 гр
Съдържание: Рутер, захранващ адаптер, кабел RJ-45, кабел RJ-11, сплитер, диск със софтуер.

D-Link DIR-615/K1A

Тип устройство: Wi-Fi гореща точка, Switch
Макс. скорост на безжична връзка, Mbps - 300
Безжичен стандарт: 802.11n, честота 2,4 GHz
Криптиране на данни: WPA, WPA2
Брой Ethernet портове - 4
Скорост на порта: 100 Mbps
Размери (ДxШxВ): 117x193x31 мм
Тегло: 940 гр
Съдържание: Рутер, мрежов адаптер, RJ-45 кабел, 2 външни антени, CD със софтуер.

Диаграма на мрежата

Монтажен (слаботоков) шкафнай-добре е да го поставите на място, където е най-удобно да прекарате кабели от всички стаи и да осигурите надеждно покритие на WI-FI точката за достъп. IN този проект- във фоайето на първия етаж. Там също ще трябва да прекарате кабел от доставчика.
Вторият монтажен шкаф е монтиран в антрето на втория етаж. Шкафовете също включват електрически контактиза захранване на рутери.

От слаботоков шкаф"звездообразни" кабели се разделят отделно за Ethernet мрежата, телефона и телевизията. В краищата на тези кабели са монтирани отделни гнезда за всяка система: телефонна и компютърна (симетрични) и телевизионна (коаксиална). В хола има двоен контакт (телефон + компютър).

Така Така в сградата се оформят три кабелни системи и три вида гнезда.Такава схема е по-надеждна и удобна за монтаж - всяка кабелна система може да се монтира почти независимо.
Електрическата схема за телефонни, телевизионни и Ethernet мрежи е показана в фиг.3.

Фиг.3

Монтаж на оборудване

Инсталиране и свързване на рутерине създава никакви затруднения. Основното нещо е да определите мястото в шкафа за окабеляване, където ще бъде разположено, и да го фиксирате добре. За монтаж във вертикално положение има специални къдрави жлебове в долната част на рутера, за които се окачва и фиксира в шкаф или на стена. Някои модели са оборудвани със специални стойки или панели за вертикално позициониране.

Ако сте харесали статията и оценявате усилията, вложени в този проект – Имате възможност да допринесете за развитието на сайта на страницата Поддръжка на проекта. "Електрика за дома". Фокусира се върху основите на електротехниката и електричеството, с акцент върху домашните електрически инсталации и процесите, протичащи в тях.