Сетевые устройства и средства коммуникации

 

Основные группы кабелей

На сегодняшний день подавляющая часть компьютерных сетей использует для соединения провода или кабели. Они выступают в качестве среды передачи сигналов между компьютерами. Существует три основные группы кабелей: коаксиальный кабель, витая пара и оптоволоконный кабель.

Коаксиальный кабель подразделяется на два типа – тонкий и толстый. Оба они имеют медную жилу, окруженную металлический оплеткой, которая поглощает внешние шумы и перекрестные помех. Коаксиальный кабель удобен для передачи сигналов на большие расстояния. Он прост по конструкции, имеет небольшую массу и умеренную стоимость. В тоже время обладает хорошей электрической изоляцией, допускает работу на довольно больших расстояниях (несколько километров) и высоких скоростях.

Витая пара может быть экранированной и неэкранированной. Неэкранированная витая пара (UTP) делится на пять категорий, из которых пятая – наиболее популярная в сетях. Экранированная витая пара (STP) поддерживает передачу сигналов на более высоких скоростях и на большее расстояние, чем UTP. Витая пара, хотя дешева и широко распространена, благодаря наличию на многих объектах резервных пар в телефонных кабелях, плохо защищена от электрических помех, от несанкционированного доступа, ограничена по дальности и скорости подачи данных.

Оптоволоконный кабель имеет небольшую массу, способен передавать информацию с очень высокой скоростью, невосприимчив к электрическим помехам, сложен для несанкционированного доступа и полностью пожаро- и взрывобезопасен (обгорает только оболочка), но он дороже и требует специальных навыков для установки.[16,с251]

 

Передача сигналов

Существует две технологии передачи данных: широкополосная и узкополосная. При широкополосной передачи с помощью аналоговых сигналов в одном кабеле одновременно организуется несколько каналов. При узкополосной передаче канал всего один, и по нему передаются цифровые сигналы.

 

Беспроводные сети

Беспроводная среда постепенно входит в нашу жизнь. Как только технология окончательно сформируется, производители предложат широкий выбор продукции по приемлемым ценам, что приведет и к росту спроса на нее, и к увеличению объема продаж. В свою очередь это вызовет дальнейшее совершенствование и развитие беспроводной среды.

Трудность установления кабеля – фактор, которой дает беспроводной среде неоспоримое преимущество. Она может оказаться особенно полезной в следующих ситуациях:

· в помещения, сильно заполненных людьми,

· для людей, которые не работают на одном месте,

· в изолированных помещениях и зданиях,

· в помещениях, планировка которых часто меняется,

· в строениях, где прокладывать кабель непозволительно.

Беспроводные соединения используются для передачи данных в ЛВС, расширенных ЛВС и мобильных сетях. Типичная беспроводная сеть работает так же, как и кабельная сеть. Плата беспроводного адаптера с трансивером установлена в каждом компьютере, и пользователи работают так, будто их компьютеры соединены кабелем.

Беспроводная сеть использует инфракрасное излучение, лазер, радиопередачу в узком и рассеянном спектре. Дополнительный метод – связь «точка-точка», при котором обмен данными осуществляется только между двумя компьютерами, а не между несколькими компьютерами и периферийными устройствами.[3,с49]

Платы сетевого адаптера

Платы сетевого адаптера – это интерфейс между компьютером и сетевым кабелем. В обязанности платы сетевого адаптера входит подготовка, передача и управление данными в сети. Для подготовки данных к передачи по сети плата использует трансивер, который переформатирует данные из параллельной формы в последовательную. Каждая плата имеет уникальный сетевой адрес.

Платы сетевого адаптера отличаются рядом параметров, которые должны быть правильно настроены. В их число входит: прерывание (IRQ), адрес базового порта ввода/вывода и базовый адрес памяти.

Чтобы обеспечить совместимость компьютера и сети, плата сетевого адаптера должна, во-первых, соответствовать архитектуре шины данных компьютера и, во-вторых, иметь требуемый тип соединителя с сетевым кабелем.

Плата сетевого адаптера оказывает значительное влияние на производительность всей сети. Существует несколько способов увеличить эту производительность. Некоторые платы обладают дополнительными возможностями. К их числу, например, относится: прямой доступ к памяти, разделяемая память адаптера, разделяемая системная память, управление шиной. Производительность сети можно повысить также с помощью буферизации или встроенного микропроцессора.

Разработаны специализированные платы сетевого адаптера, например, для беспроводных сетей и бездисковых рабочих станций.[20]

 

 

РАЗВЕРТЫВАНИЕ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ

 

Работа c заказчиком

Цель создания

Цель всегда определяет заказчик, задачей системного интегратора на данном этапе является консультирование и более четкое определение целей и задач создаваемой сети.

В частности, целью создания сети может быть:

· обмен файлами между компьютерами. Эта цель ставиться всегда, различия могут быть лишь в способах организации,

· использование конкретной системы электронного документооборота, отличается от первой цели тем, что известно программное обеспечение, с которым будет работать заказчик и под его особенности и проектируется сеть,

· объединение в единую сеть нескольких офисов компании-заказчика,

· контроль со стороны менеджмента компании-заказчика за действиями пользователей сети. Иными словами - удаленное администрирование,

· подключение всех компьютеров офиса к сети Интернет через один высокоскоростной канал.[8,с68]

Как правило, заказчик хочет реализовать все, хотя бы в минимальном варианте. Задачей любой сети является передача данных. И эту задачу сеть должна выполнять с максимальным быстродействием.

 

Размер сети

Скорость передачи данных зависит, в том числе, и от того, на какое расстояние их необходимо передать. Следующая вещь, которую необходимо обсудить с заказчиком, это предполагаемый размер сети. Как правило, локальные сети подразделяются на три категории в соответствии с их размером:

· малые сети (от 2х до 30-ти машин),

· средние сети (30-100 машин),

· большие сети (100-500 машин).

 

Стоимость работ

Одним из важнейших моментов для системного интегратора при подготовке проекта является его стоимость.

До составления технического задания можно говорить об оценочной стоимости проекта. После этого составляется смета работ и подписывается окончательный договор между заказчиком и системным интегратором. В смете указывается конкретная стоимость необходимого оборудования, стоимость труда и, иногда, стоимость необходимых для монтажа и тестирования сети инструментов.

Как правило, встречаются следующие подходы к распределению средств со стороны заказчика:

· без ограничений. Заказчик готов оплатить все необходимые расходы,

· с ограничениями. Существует верхний предел средств, которые заказчик готов выделить на создание сети и в этих пределах системный интегратор может делать любые траты,

· договорной. Каждая позиция в смете согласуется с заказчиком.

Каждый из этих подходов имеет свои плюсы и минусы. Первый подход плох при чрезмерной растрате средств и грозит непониманием со стороны заказчика. Это даже может привести к отказу заказчика от услуг интегратора. Второй подход хорош, когда цель заказчика совпадает с выделенными на нее средствами, то есть он не требует сверхпроизводительности за маленькие деньги. Третий подход плох, если у заказчика отсутствуют грамотные специалисты и приносит большую пользу, если у заказчика такие специалисты есть.

На данном этапе проекта основной задачей интегратора является согласование стоимости работ по созданию сети с заказчиком и интегратором. На этом заканчивается непосредственная работа с заказчиком и начинается проектирование сети.

 

Проектирование сети

Выбор архитектуры

На этом этапе системный интегратор должен спроектировать архитектуру (топологию) сети. Самым правильным является смешанный тип, но все же сейчас в большинстве случаев используется топология типа звезда. Основным преимуществом и недостатком одновременно этого типа является централизованность. Если из строя выходит центральное звено, то его проще заменить, но в это время не работает сеть целиком.

Рассмотрим несколько наиболее часто встречающихся случаев зависимости топологии от географического расположения машин и их функций:

· сеть мала по размерам и не имеет ярко выраженных серверов. В данном случае, как правило, используется топология звезда и очень редко используется тип кольцо,

· в сети мало машин, но они распределены на большой площади (независимо от их функций). Рекомендуется использовать концентратор, расположенный примерно посередине между машинами,

· средних размеров сеть не имеет ярко выраженных серверов. В этом случае все машины объединяются через один или несколько концентраторов, объединенных или через центральный концентратор (звезда), или последовательно (шина),

· средних размеров сеть имеет ярко выраженные серверы (серверы БД, файл-серверы, WWW). Здесь можно выделить несколько способов: либо все серверы выделить в отдельную группу и соединить их с надежным концентратором, достигая тем самым централизации вычислительных ресурсов в одном месте, либо каждому серверу определять по концентратору, уменьшая этим нагрузку на один концентратор

· большая сеть, расположенная в одном здании. Чаше всего используют топологию типа звезда,

· большая сеть, расположенная в нескольких зданиях. Используется высокопроизводительный центральный концентратор, на который идут все потоки в сети.[8,с73]

В каждом конкретном случае выбор архитектуры сети сугубо индивидуален и зависит лишь от знаний и практического опыта системного интегратора.

 

Масштабируемость

Самой большой проблемой не только компьютерных сетей является их емкость, иными словами — пропускная способность. Ближайшим примером тому могут служить телефонные сети - очередь на подключение может составлять несколько лет даже в городах.

Чаще всего проблемы с емкостью встречаются в маленьких организациях, где не хватает средств на создание ресурсов для последующего расширения сети.

 

 

Установка сети

Выбор оборудования

Следующим этапом построения сети является выбор оборудования. Здесь существует несколько рекомендаций, которые можно свести к следующему списку:

· кабель выбирается одинаковым на всю сеть (чаще всего используется витая пара 5-й категории),

· если в сети существуют вертикальные участки, то нужно выбирать специализированный кабель, имеющий ребра жесткости,

· по возможности использовать экранированный кабель, это уменьшает возможность потери пакетов на длинных участках сети.

· в некоторых случаях следует рассматривать возможность беспроводных сетей,

· рекомендуется использовать оборудование, по возможности, от одного известного производителя,

· выбирать оборудование следует по соотношению цена/качество,

· производительность коммутирующего оборудования должна быть выше производительности машин.[6,с143]

 

Выбор операционной системы

Выбор всецело зависит от пожеланий заказчика и рекомендаций и предпочтений системного интегратора. Операционная система для рабочих станций должна быть многофункциональна и при этом быть не сильно требовательной к аппаратной части компьютера.[15,с28] Для серверов же основной задачей становится объединение неравноценных операционных систем рабочих станций и обеспечение транспортного уровня для широкого круга задач: обработка баз данных, передача сообщений, управление распределенными ресурсами сети.[15,с33]