Текст книги "Домашние и офисные сети под Vista и XP"

Автор книги: Александр Ватаманюк

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 19 страниц) [доступный отрывок для чтения: 8 страниц]

Точка доступа

Точка доступа (рис. 6.13) – устройство, используемое для работы беспроводной сети в инфраструктурном режиме. Она играет роль концентратора и позволяет компьютерам обмениваться нужной информацией, используя для этого таблицы маршрутизации, средства безопасности, встроенный аппаратный DNS– и DHCP-серверы и многое другое.

Рис. 6.13. Внешний вид точки доступа

От точки доступа зависят не только качество и устойчивость связи, но и стандарт беспроводной сети. Существует большое количество разнообразнейших моделей точек доступа с разными свойствами и аппаратными технологиями. Однако сегодня наиболее оптимальными можно считать устройства, работающие со стандартом IEEE 802.11g, так как он совместим со стандартами IEEE 802.11а и IEEE 802.11b и позволяет работать на скорости до 108 Мбит/с. Более перспективным и скоростным является стандарт IEEE 802.11n, устройства с поддержкой которого начинают появляться на рынке.

Антенна

В беспроводной сети антенна имеет огромное значение, особенно если к ней подключено активное сетевое оборудование, например точка доступа, мост, маршрутизатор и т. д.

Хорошая антенна чаще всего позволяет сети работать с максимальной отдачей, достигая при этом своих теоретических пределов дальности распространения сигнала.

Антенны бывают внутренние (встроенные) и внешние (рис. 6.14) и отличаются в основном своей направленностью и мощностью. Так, узконаправленная антенна позволяет достичь более дальней связи, что и используют, когда необходимо соединить два удаленных сегмента беспроводной сети.

Рис. 6.14. Внешний вид антенны для беспроводного оборудования (вверху – внешняя, внизу – внутриофисная)

Всенаправленная антенна позволяет увеличить радиус сети. При этом достигается равномерное расширение сети во все стороны, что позволяет охватить большее количество расположенных в радиусе сети беспроводных устройств.

Кабель

В проводной сети кабель используется для создания соответствующей физической среды для передачи данных. При этом часто бывает, что очередной сетевой стандарт подразумевает использование своего кабеля.

Таким образом, существует несколько типов кабелей, основными из которых являются кабель на основе витой пары, коаксиальный и оптоволоконный кабели.

Опять же, сетевой стандарт требует от кабеля определенных характеристик, от которых напрямую зависит скорость и защищенность сети.

В связи со всем вышеперечисленным основными отличительными параметрами кабеля являются следующие:

• частотная полоса пропускания;

• диаметр проводников;

• диаметр проводника с изоляцией;

• количество проводников (пар);

• наличие экрана вокруг проводника (проводников);

• диаметр кабеля;

• диапазон температур, при котором качественные показатели находятся в норме;

• минимальный радиус изгиба, который допускается при прокладке кабеля;

• максимально допустимые наводки в кабеле;

• волновое сопротивление кабеля;

• максимальное затухание сигнала в кабеле.

Все эти параметры входят в понятие категории кабеля. Например, кабель на основе витой пары бывает пяти разных категорий. В этом случае чем выше категория, тем лучше показатели кабеля, тем больше у него пропускная способность.

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель (рис. 6.15), как правило, ассоциируется с такими стандартами сети, как «толстая» и «тонкая» Ethernet.

Рис. 6.15. Коаксиальный кабель

На рынке представлен достаточно широкий выбор коаксиального кабеля, однако для создания сетей используют только кабель разной толщины с волновым сопротивлением 50 Ом.[15]15
  Не стоит путать с телевизионным кабелем, сопротивление которого составляет примерно 75 Ом.


[Закрыть]

Коаксиальный кабель состоит из следующих компонентов:

• центральный провод (жила);

• диэлектрический изолятор центрального провода;

• металлическая оплетка – экран (как правило, медный);

• внешний изолятор.

Чаще всего при построении сети применяют коаксиальный кабель марки RJ-58, хотя есть и другие, например RJ-8, RJ-174, RJ-178, РК-50 и т. д.

Кабель на основе витой пары

Кабель на основе витой пары (рис. 6.16) гораздо популярнее коаксиального, так как предлагает работу на более высоких скоростях передачи данных и лучшую расширяемость сети.

Рис. 6.16. Кабель на основе витой пары разных категорий

Основу такого кабеля составляют пары проводников, которые не только скручены между собой, но и закручены вокруг остальных таких же пар.

Каждой паре соответствует своя цветовая гамма, например первый из них – синий, другой – бело-синий. Кроме цветового отличия, каждая пара имеет свой номер и название.

При построении сети используют два типа кабеля – экранированный (Shielded Twisted-Pair, STP) и неэкранированный (Unshielded Twisted-Pair, UTP). Кроме того, кабели на основе витой пары делятся на шесть категорий, каждая из которых имеет определенные свойства. Чем выше категория, тем лучше характеристики кабеля. Например, для организации сети со скоростью передачи данных 100 Мбит/с используется кабель пятой категории.

Оптоволоконный кабель

Оптоволоконный кабель – кабель, строение которого коренным образом отличается от любых существующих кабелей.

В качестве физической среды передачи данных по кабелю используют свет (фотоны), сформированный лазером. В этом заключается главное преимущество оптоволокна, так как полностью исключаются электрические наводки (помехи). Таким образом, оптоволоконный кабель является самым защищенным, что очень важно для многих систем, например банков и государственных учреждений. Кроме того, учитывая малое затухание сигнала, длина сегмента оптоволоконного кабеля значительно превосходит длину любого другого кабеля и при определенных условиях может составлять более 100 км.

Однако достаточно высокая стоимость оборудования для формирования сигнала (света) и особенности прокладки (а именно, обжим коннекторов) сдерживают широкое распространение этой технологии. Тем не менее там, где требуется высокая скорость и защита, оптоволокно по праву заняло свое место.

Оптоволоконный кабель состоит из четырех частей: сердечника (сердечников), оболочки сердечника, прокладки и внешней оболочки (рис. 6.17). Сердечник, как правило, изготавливают из кварца или специального полимера. Свет, проходя через сердечник, отражается от оболочки, что позволяет проводить кабель с практически любым углом изгиба.

Рис. 6.17. Оптоволоконный кабель

Для механической защиты кабеля используют специальную прокладку, сделанную из пластика и кевралового волокна, придающего прочность. Дополнительную устойчивость к разрушениям обеспечивает тефлоновый слой.

Для прокладки оптоволоконных сетей используют два вида оптоволокна – одномодовыи и многомодовый, которые отличаются толщиной сердечника и оболочки. В зависимости от толщины сердечника кабели отличаются их количеством. Соответственно, одномодовыи кабель содержит один сердечник большей толщины, а многомодовый – несколько более тонких.

Однако главное отличие этих двух типов кабелей в их пропускной способности. Хотя многомодовый кабель при прокладке позволяет создавать участки с большими изгибами, его пропускная способность хуже, так как свет меньше отражается от оболочки сердечника. Кроме того, длина сегмента при этом значительно меньше (примерно в 50 раз).

Пропускная способность одномодового кабеля намного выше, однако он значительно дороже многомодового и более требователен к качеству прокладки.

Оборудование для создания коаксиальной сети

Для прокладки проводной сети одного кабеля недостаточно. Кроме этого нужны еще коннекторы, розетки, короба, панели и т. д. Кроме всего прочего, также требуются определенные инструменты для обрезки и обжима кабелей. Понятно, что при использовании беспроводной сети без всего этого можно обойтись. Исключение составляют лишь комбинированные сети (например, беспроводная сеть с сегментами проводной сети).

В данном разделе рассмотрены практически все инструменты и материалы, необходимые для создания сети на коаксиальном кабеле. Инструменты и расходные материалы для создания оптоволоконной сети не рассматриваются, так как она слишком дорога в создании и ее лучше оставить специализированным фирмам, имеющим соответствующий опыт работ.

Как ни странно, но наиболее простая и «древняя» сеть требует наибольшего количества расходных материалов. Это еще один аргумент в пользу того, чтобы использовать более современную и скоростную сеть.

Коннектор BNC

Существует несколько типов коннекторов для коаксиального кабеля. Наибольшее распространение получил обжимной коннектор BNC (Bayonet Nut Connector), применяемый для обжима концов коаксиального кабеля (рис. 6.18). Такой коннектор обеспечивает большую степень надежности, чем другие, например накручивающиеся на кабель.

Рис. 6.18. Коннектор BNC и его составные части

Т-коннектор

Т-коннектор используют для соединения основной кабельной магистрали с сетевой картой компьютера или другого сетевого оборудования в сети, построенной на коаксиальном кабеле.

Внешне Т-коннектор (рис. 6.19) похож на обычный, но имеет отводы для вклинивания в центральную магистраль.

Рис. 6.19. Т-коннектор

Т-коннектор всегда используют в паре с коннектором (продлевает сегмент кабеля) или терминатором (закрывает сегмент) (рис. 6.20).

Рис. 6.20. Т-коннектор, присоединенный к сетевой карте

I-коннектор

I-коннектор (рис. 6.21) служит соединителем сегментов кабеля без применения активного оборудования.

Рис. 6.21. I-коннектор

Данный коннектор применяют, когда нужно, например, дотянуть кабель до компьютера, но кабеля нет или не хочется заменять его более длинным.

Терминатор

Терминатор (рис. 6.22) – устройство, которое используется для заглушения сигнала и устанавливается на крайних точках кабеля.

Рис. 6.22. Терминатор

Если терминатор не установить, то сигнал, поступая вникуда, может привести не только к задержкам неопределенной длительности, но и к выходу сети из строя. Поскольку один из терминаторов необходимо заземлять, он имеет в своем составе цепочку с крепежным кольцом на конце.

Инструменты для работы с коаксиальным кабелем

Существуют разные инструменты для подготовки и обработки коаксиального кабеля. При использовании коннекторов с накручивающимся колпачком достаточно иметь соответствующий инструмент (рис. 6.23).

Рис. 6.23. Инструмент для обрезки кабеля и оголения его центрального проводника

В этом случае требуется лишь правильно обрезать кабель и очистить проводник.

Для обжима BNC-коннекторов необходимо иметь инструмент (рис. 6.24), сочетающий в себе функции обрезного инструмента, а также обеспечивающий возможность обжима центрального сердечника и металлического обжимного кольца.

Рис. 6.24. Инструмент для обжима коннектора BNC

Этот инструмент – универсальный, поэтому именно его чаще всего можно встретить в продаже.

Оборудование для создания сети на основе витой пары

В данном разделе рассмотрены практически все инструменты и материалы, необходимые для создания сети на основе витой пары.

Коннектор RJ-45

Коннектор RJ-45 (рис. 6.25) используют для обжима концов кабеля на основе витой пары.

Если в коннекторе BNC можно обжать кабель без инструмента, то с RJ-45 это сделать очень тяжело. Чтобы хорошо обжать кабель с таким разъемом, требуется достаточно сильно сжать ручки инструмента, который оголит проводники кабеля и прижмет их к проводящим дорожкам на коннекторе. Вручную это сделать тяжело, хотя можно встретить и таких «умельцев».

Рис. 6.25. Коннектор RJ-45 (слева) и защитный колпачок (справа)

Колпачок, надевающийся сверху на коннектор, используется для защиты проводников от пыли и других атмосферных явлений. Кроме того, он придает кабелю некоторую завершенность и красоту.

Розетка RJ-45

Розетки, которые часто называют компьютерными, – такая же составная часть компьютерной сети, как и бытовые розетки электрической сети. Это некое связующее звено, служащее в качестве контактной площадки. Прокладка сети стоит достаточно дорого, поэтому сеть должна быть максимально защищена от повреждений. Чтобы исключить возможность повреждения сегментов кабеля, их рекомендуется скрывать в специальные короба, окном из которых служит розетка (рис. 6.26).

Рис. 6.26. Розетка

Примечание

В случае с коаксиальным кабелем розетки не используются.

Как и кабели, розетки бывают разных категорий, отличающихся степенью защиты и другими техническими характеристиками. При этом разница между розетками разной категории видна даже невооруженным глазом.

Одно из видимых различий между показанными розетками заключается в наличии специальных площадок для крепления проводников в первой розетке (см. рис. 6.26), в то время как во второй (рис. 6.27) проводники фиксируются с помощью обычных шурупов, что не гарантирует качества соединения.

Рис. 6.27. Розетка одной из первых категорий

Кросс-панель

Кросс-панель (рис. 6.28) используется в сети с использованием кабеля на основе витой пары и служит связующим звеном между кабельной системой и сетевым оборудованием.

Рис. 6.28. Кросс-панель

На передней части кросс-панели находится определенное количество разъемов RJ-45, которые при необходимости соединяют с портами RJ-45 на сетевом оборудовании, например концентраторе или маршрутизаторе.

Задняя часть кросс-панели предназначена для монтажа всех приходящих к ней проводников к соответствующим разъемам на передней панели.

Размер кросс-панели напрямую зависит от количества расположенных на ней портов. При этом существуют панели с определенным количеством данных портов с таким расчетом, чтобы их без труда можно было размещать в монтажных шкафах.

Патч-корд

Патч-корд используют в сети на основе витой пары.

Патч-кордом (рис. 6.29) называют провод длиной до 5 м, соединяющий выход сетевой карты компьютера с разъемом на розетке. Как правило, этот кабель более мягкий, чем кабель, который идет от розетки к концентратору, маршрутизатору или другому сетевому оборудованию.

Рис. 6.29. Патч-корд

Такой кабель на обоих концах содержит коннекторы RJ-45, обжатые согласно принятым правилам в зависимости от выбранного стандарта.

Кросс-кабель

Кросс-кабель используется только в сети на основе витой пары. Он является «родным братом» патч-корда и отличается от него только меньшей длиной. Данный кабель применяют специально для соединения портов на любом активном сетевом оборудовании с разъемами на кросс-панели, которая физически связана с кабелем, ведущим к конкретному сетевому порту.

Инструменты для работы с витой парой

Для обжима кабеля на основе витой пары используют инструмент (рис. 6.30), похожий по принципу действия на инструмент для обжима коаксиального кабеля. Данное приспособление позволяет обрезать кабель, снимать внешнюю оболочку и, конечно, обжимать коннектор, то есть втискивать жилы проводников в контакты разъема.

Рис. 6.30. Инструмент для коннектора RJ-45

Очень часто этим инструментом можно обжимать разъемы для телефонной сети (RJ-11), имеющие более узкую форму и меньшее количество контактов.

При монтаже сетевых розеток используют специальный нож-вставку (рис. 6.31).

Рис. 6.31. Инструмент для зажима проводников в сетевой розетке

С помощью этого инструмента можно вставлять проводники кабеля в контактные площадки сетевой розетки.

Глава 7
Подготовка к созданию сети

Требования к будущей сети

Прочитав предыдущие главы и приобретя необходимые знания, уже пора определиться с требованиями к будущей сети и выбрать один из вариантов ее создания.

Прежде чем приступить непосредственно к подготовке кабеля, обжиму коннекторов и т. п., стоит решить, чего же пользователь хочет от будущей сети. Лучше выразить это «чего» сначала на бумаге, перечислив по пунктам, а затем попробовать проанализировать и сопоставить с уже известными фактами.

Предназначение сети. В любом случае сеть должна выполнять поставленную перед ней задачу, а именно – обеспечивать пользователей необходимыми ресурсами: обмен файлами, хранение нужных данных, выход в Интернет, развлечения разного характера и т. п. Тем не менее сеть всегда ориентирована на конкретные условия использования и аудиторию.

Сеть может быть простая, из нескольких компьютеров, домашняя и офисного или корпоративного назначения с множеством компьютеров. Каждая из них несет свою функциональную нагрузку и особенности:

• обычная сеть является разновидностью офисной сети и отличается только размерами и требованиями;

• офисную или корпоративную сеть строят по строгим правилам, которые обеспечивают ей максимальную защищенность и функциональность;

• домашняя сеть – особый тип, ориентированный на использование в квартирах, домах и районах (при ее построении применяют свои правила, что обусловливает ее уникальность и особенность).

Количество пользователей сети. Этот факт решающим образом влияет на выбор класса сети. Чем больше пользователей подключено, тем большим запасом производительности она должна обладать.

С другой стороны, от этого зависит количество проблем, которые будут возникать при работе сети, что рано или поздно приводит к решению выбрать администратора.

К количеству пользователей также следует добавить еще серверы, сетевые принтеры и все остальные устройства, подключенные к сети. Все эти сетевые точки также будут нагружать сеть, хотя и не так активно, как «живые» пользователи.

Масштабность сети. При построении сети используют определенные стандарты, диктующие правила ее использования. Один из них – максимальная протяженность сегмента сети. Естественно, что реальная оценка протяженности будущей сети повлияет на выбор класса, поэтому обязательное условие – предварительная оценка расположения компьютеров и устройств сети, а также вычисление максимально длинного сегмента сети.

Пропускная способность сети – это величина, которую должна обеспечивать сеть при выполнении запросов пользователей, то есть это ее скорость.

Предположим, в сети установлен сервер базы данных, в которой хранят результаты деятельности крупного предприятия за несколько лет работы. Большое количество экономистов, бухгалтеров, менеджеров и разного рода специалистов целый день работают с сервером, на котором находится эта база. Сервер, как ему и положено, добросовестно трудится, пересылая нужную информацию пользователям. Теперь представьте, что к этим работникам присоединились еще пять, которые осваивают известную «рабочую» программу – игру Quake. В результате количество сетевых запросов настолько возрастает, что сеть не успевает обслуживать их все вместе, и начинают возникать разного рода задержки. Вот здесь и встает вопрос о пропускной способности: 10, 100 Мбит/с или более. Чем больше число, тем больше пропускная способность сети. Соответственно от этого показателя, то есть требований пользователей сети, зависит выбор ее класса.

Финансовые затраты. В зависимости от объема денежной наличности планируется и выбирается класс сети. Если ограничения в капиталовложениях нет, то стоит серьезно подумать об использовании стандарта lOOOBase, обеспечивающего максимальную сегодня производительность и отличную расширяемость, чего с лихвой хватит на десяток лет.

Выбор конфигурации сети

Предугадать, какого плана и масштаба сеть вы задумали, невозможно. Тем не менее рассмотрим реальные примеры сетей и выбор соответствующего класса для их построения (табл. 7.1–7.5).

Таблица 7.1. Пример выбора класса сети

Как видно из данных табл. 7.1, сеть совсем небольшая, компьютеры расположены в одном помещении.

Если используются старые компьютеры с комбинированными сетевыми картами, то можно рекомендовать топологию «общая шина» и стандарт 10Base-2 или 10Base-T. При этом вы не только сэкономите деньги, но и обеспечите достаточно приемлемую скорость передачи данных в 10 Мбит/с.

Если используются современные компьютеры и не хочется портить внешний вид комнаты, то можно рекомендовать функционирование беспроводной сети в инфраструктурном режиме. При этом точку доступа можно установить на подоконник и даже прикрыть ее каким-либо предметом, например вазоном.

Таблица 7.2. Пример выбора класса сети

В табл. 7.2 приведен пример небольшой офисной сети, характерной для большинства малых и средних частных предприятий, занимающихся неопределенного рода бизнесом: от продажи книг до реализации продуктов питания. Судя по количеству оборудования, офис состоит из 2–4 комнат.

В этом случае рекомендуется использовать топологию «звезда», что позволит обмениваться данными на скорости до 100 Мбит/с. При этом, если планируется разрастание парка компьютерной техники, то лучше сразу же запланировать использование компьютерной стойки или монтажного шкафа для размещения активного сетевого оборудования.

Таблица 7.3. Пример выбора класса сети

Данные табл. 7.3 – яркий пример малой домашней сети, имеющей все шансы на дальнейшее развитие. В этом случае можно использовать любую топологию, однако предпочтение стоит отдать топологии «звезда». Если нужно организовать связь между отдельно стоящими зданиями, то можно использовать беспроводное оборудование или проложить оптоволокно, так как оно более защищенное и устойчивое к воздействию атмосферных явлений.

Таблица 7.4. Пример выбора класса сети

В табл. 7.4 описан начинающий представитель корпоративной сети со всеми вытекающими особенностями. Данный тип характеризуется постоянным развитием, что предъявляет свои требования к классу сети.

В этом случае рекомендуется использовать топологию «звезда» в паре со стандартом 100Base-TX. Хороший запас как по скорости, так и по расширяемости сети обеспечивает ее спокойное существование на протяжении нескольких лет. В случае, если каким-то из кабинетов необходимо оставить их первозданный вид, можно использовать беспроводную точку и беспроводные адаптеры одного из последних беспроводных стандартов, к примеру IEEE 802.11n. При этом точка доступа имеет разъем RJ-45, который используется для подключения ее к существующему проводному сегменту.

Таблица 7.5. Пример выбора класса сети

В табл. 7.5 представлена большая развитая сеть с множеством сетевых устройств. Большое количество компьютерной техники и серверов приводит к большому сетевому трафику, поэтому обязательно требуется запас по скорости. В этом случае в качестве стартовой площадки может служить топология «звезда» со стандартом 100Base-TX (обязательно использование кабеля не ниже пятой категории, что обеспечит безболезненный переход к более производительному стандарту), однако стоит задуматься о скором переходе на lOOOBase.

Если компания создается «с нуля», то стоит также задуматься об использовании оптоволокна, особенно если организация имеет удаленные филиалы, между которыми должна быть установлена постоянная связь.

Определившись с будущим масштабом сети и выбрав подходящую ее конфигурацию (топологию и сетевой стандарт), можно смело переходить к проектированию сети.