Jaké vybavení je potřeba k připojení počítačů k místní síti? Síťový hardware. Druhy. Základní pojmy. Typy kabelů Aktivní zařízení LAN

Zařízení LAN může být aktivní nebo pasivní. Pasivní prvky zahrnují kabel, potrubí, spínací zařízení jako jsou skříně, Patch-panely, zásuvky, propojovací kabely.

Aktivní vybavení LAN zahrnuje síťové adaptéry, které plní funkci připojení uživatele k LAN a podporují výměnu dat mezi PC a LAN přenosovým médiem. Síťový adaptér navíc funguje jako dočasné úložiště dat, ukládání do vyrovnávací paměti.

Síťové karty lze rozdělit do dvou typů: adaptéry pro klientské počítače a adaptéry pro servery. V závislosti na použité technologii počítačových sítí Ethernet, Fast Ethernet nebo Gigabit Ethernet poskytují síťové karty rychlost přenosu dat: 10, 100 nebo 1000 Mbps.

Opakovač(REPITER) - opakovací zařízení určené ke zvýšení délky segmentu sítě.

koncentrátor(ACTIVE HUBE) je zařízení s více přístupem od 4 do 32 portů, které se používá ke spojení uživatelů do sítě.

Most(BRIDGE) je zařízení (jako je počítač) se 2 porty, běžně používané pro spojení více pracovních skupin LAN, umožňuje filtrovat síťový provoz analýzou síťových (MAC) adres.

Přepínač(SWITCH) - zařízení se 4-32 porty, které rozděluje celkové médium pro přenos dat do logických segmentů. Každý logický segment se připojuje k samostatnému portu přepínače a kombinuje více pracovních skupin LAN.

router(ROUTER) - poskytuje výběr trasy (například počítače) pro přenos dat mezi několika sítěmi a také pro kombinaci několika pracovních skupin LAN, umožňuje filtrovat síťový provoz analýzou síťových (IP) adres.

media konvertor- zařízení, obvykle se dvěma porty, obvykle používané pro převod média pro přenos dat (koaxiální kroucená dvoulinka, kroucená dvoulinka)

vysílač- zesilovač signálu, slouží pro obousměrný přenos mezi adaptérem a síťovým kabelem nebo dvěma kabelovými segmenty. Transceivery se také používají jako převodníky pro konverzi elektrických signálů na jiné typy signálů (optické nebo rádiové signály) za účelem použití jiných médií pro přenos informací.

Brány- jedná se o komunikační zařízení (například počítač), které slouží ke spojení heterogenních sítí s různými protokoly výměny. Brány kompletně transformují celý datový tok, včetně kódů, formátů, způsobů ovládání atd.

Aktivní mosty zařízení, směrovače a brány v místní síti používají specializovaný software.

Kdo provádí instalaci aktivních zařízení?

Instalace aktivního zařízení a jeho konfigurace se od sebe ve skutečnosti liší a měli by ji provádět vysoce specializovaní odborníci podle předem připraveného projektu. Pouze v tomto případě se budete moci obejít bez marně zakoupeného a nefungujícího zařízení. Například kontaktování Ruská inženýrská společnost Vždy se vám dostane kvalifikovaného poradenství, pomoci při instalaci a konfiguraci aktivního zařízení a nezůstanete sami s nefunkčním zařízením.

Jak se neztratit v rostoucí síti drátů?

V procesu rozvoje každého podniku probíhá neustálý proces změny počtu zaměstnanců, zvyšování či snižování divizí, rozvoj poboček a vzdálených oddělení. Podnik, stejně jako živý organismus, vyžaduje „oběhový systém“ prostý toxinů, rozvíjející se a rozšiřující se, zapojující stále větší počet zaměstnanců a rostoucí počet různých aktivních a výkonných zařízení. Přichází chvíle, kdy se management společnosti rozhodne pro další investici v oblasti IT infrastruktury a měl by získat výborný předvídatelný výsledek při budování moderní sítě.

Realizace projektu "nová LAN".

Jedním ze směrů naší činnosti je provedení celého komplexu prací na návrhu, modernizaci, ale i dodávce a montáži aktivních, pasivních zařízení pro tvorbu IT infrastruktury v malých a středních podnicích, budování Data Processing Center ( DPC), vytváření systémů pro ukládání dat, "serverovny, vybavené nízkonapěťovými kabelovými systémy, systémy nepřerušitelného napájení, systémy pro monitorování a udržování stanovených klimatických podmínek. Tyto a jakékoli další prostory také vybavujeme spolehlivými bezpečnostními systémy, jako je video dohled, požární hlásiče, kontrola přístupu a správa.

Pro integraci s IT systémy používáme hotová, levná řešení. To vše umožňuje optimalizovat náklady a rozšířit možnosti stávajícího zařízení.

Používáme osvědčené technologie, zařízení a materiály od ověřených výrobců. Stavební práce na instalaci LAN redukujeme na minimum, směřujeme ke konečnému výsledku, děkovné dopisy a doporučení od zákazníků jsou hlavním ukazatelem naší kvalifikace.

Výhody zákazníka při spolupráci s námi

Cílová: znalost vybavení lokálních počítačových sítí, jejich typů a vlastností.

Cíle lekce

Návody:

• seznámit studenty se strukturou lokálních sítí;
• Seznamte se s vybavením LAN.

Rozvíjející se:

• formovat dovednosti zvýraznění topologie sítě;
• rozšiřování obzorů;
• schopnost naslouchat výkladu učitele, dělat si poznámky.

Vzdělávací

• vzbudit zájem o téma.
• formovat dovednosti samostatnosti a disciplíny, základy komunikativní komunikace.

Zařízení: třída LAN, počítač, projektor, prezentace na dané téma.

Během lekcí:

1. Úvod

Lekce je doplněna ukázkou prezentace (Příloha 1).

Učitel: Ahoj! Tématem dnešní lekce je "LAN zařízení" (Snímek 1). Napište si téma do sešitu

2. Učení nového materiálu

Učitel: Počítačové sítě jsou variantou spolupráce mezi lidmi a počítači, poskytují rychlejší doručení a zpracování informací. Síťové počítače si vyměňují informace a sdílejí periferní zařízení a úložná zařízení. Podle vzdálenosti mezi počítači se sítě dělí na: místní, regionální a globální ( snímek 2). Dnes si povíme podrobněji o lokálních sítích.

Lokální počítačová síť je síť, která sdružuje počítače umístěné na krátké vzdálenosti - uvnitř jedné budovy nebo ve více budovách umístěných blízko sebe. ( snímek 3)

Lokální síti se také říká LAN - lokální síť, ale tento název odkazuje spíše na doby, kdy se počítačům říkalo počítače, ale občas se tato zkratka používá dodnes.

Místní sítě jsou obvykle uspořádány v rámci organizace, podniku nebo vzdělávací instituce. Pokud jsou například počítače v počítačové třídě propojeny v síti, bude tato síť nazývána místní sítí.

Složení sítě:

• počítače,
• síťové kabely (komunikační kanály),
• síťové zařízení (zapište si do sešitu).

Učitel: k čemu jsou komunikační kanály?

studenti: komunikační kanály jsou fyzickým médiem (kabely nebo prostředí), přes které se přenášejí informace mezi počítači.

Učitel: Podívejme se blíže na to, jaké komunikační kanály existují . (snímek 6 - nakreslete schéma do sešitu).

(V průběhu vysvětlování následující látky učitelem si studenti stručně zapíší základní informace do sešitu)

V současné době existují dva hlavní typy sítí využívajících kabelové a bezdrátové komunikační kanály.

1. Místní sítě, ve kterých se přepínání provádí pomocí drátového nebo (vzácně) kabelu z optických vláken. Tento typ sítě kombinuje spolehlivost a vysokou rychlost, umožňuje připojit i poměrně vzdálené počítače.

kroucený pár- typ komunikačního kabelu, je jeden nebo více párů izolovaných vodičů stočených dohromady (s malým počtem závitů na jednotku délky), pokrytých plastovým pláštěm. Kroucení vodičů se provádí za účelem zvýšení spojení vodičů jednoho páru (elektromagnetické rušení rovnoměrně ovlivňuje oba vodiče páru) a následného omezení elektromagnetického rušení z vnějších zdrojů ( snímky 7, 8, 9).

Koaxiál- typ elektrického kabelu. Skládá se ze dvou válcových vodičů koaxiálně vložených jeden do druhého. Nejčastěji používaný středový měděný vodič je pokryt plastovým izolačním materiálem, na kterém je druhý vodič - měděné opletení nebo hliníková fólie s opletením z pocínovaných měděných drátů. .

Koaxiální kabel zajišťuje přenos dat na velké vzdálenosti, byl používán při výstavbě počítačových sítí (dokud nebyl nahrazen kroucenou dvojlinkou).

Používá se v sítích kabelové televize, pro komunikační systémy, letectví, kosmickou techniku, počítačové sítě, domácí spotřebiče atd.

Díky shodě středů obou vodičů nedochází prakticky k žádným radiačním ztrátám; současně je zajištěna dobrá ochrana proti vnějšímu elektromagnetickému rušení. ( snímky 10, 11, 12)

Optický kabel je skleněné nebo plastové vlákno používané k přenosu světla v sobě prostřednictvím úplného vnitřního odrazu.

Optické vlákno je možné využít jako médium pro komunikaci na dálku a budování počítačové sítě, díky své flexibilitě umožňuje i svázání kabelu do uzlu. Hlavní výhodou tohoto typu kabelu je extrémně vysoká úroveň odolnosti proti rušení a žádné záření. Neoprávněné připojení je velmi obtížné.

Hlavními nevýhodami optického kabelu jsou složitost jeho instalace, nízká mechanická pevnost a citlivost na ionizující záření. ( snímek 13, 14, 15)

2. Bezdrátové sítě LAN.

Tento typ sítě je nejčastěji organizován pomocí technologie WI-FI. Výhodou takových sítí je relativní jednoduchost jejich nasazení, pro rádiový signál není nutné vést dráty, vrtat stěny a stropy. Ne každému se může líbit propletení drátů na podlaze nebo potrubí s kabeláží vedenou po stěnách, jako je tomu u kabelu. Bezdrátová technologie má ale i své stinné stránky. Rádiový signál je například citlivý na rušení a během deště nemusí dobře fungovat. Rychlost přenosu dat v bezdrátových sítích je obvykle nižší než v sítích využívajících kabel.

Bezdrátový standard pro LAN je wifi technologie. Wi-Fi - (zkratka pro "Wireless Fidelity" - bezdrátová vysoká věrnost) je rostoucí formát pro přenos digitálních dat přes rádiové kanály.
Technologie Wi-Fi se neustále zlepšuje, což umožňuje přenášet více dat, poskytuje spolehlivější komunikaci a ochranu.
V poslední době jsou notebooky, mobilní telefony, PDA, herní konzole a dokonce i počítačové myši dodávány s technologiemi Wi-Fi.
Wi-Fi aplikace jsou poměrně univerzální, lze je použít tam, kde je nežádoucí nebo nemožné vytvořit drátovou síť. Wi-Fi poskytuje připojení ve dvou režimech: point-to-point (pro připojení dvou počítačů) a připojení infrastruktury (pro připojení několika počítačů k jednomu přístupovému bodu). Rychlost výměny dat až 11 Mbps s připojením bod-bod a až 54 Mbps s připojením k infrastruktuře. Rychlost závisí na počtu připojených počítačů a vzdálenosti k přístupovému bodu.

Rádiové kanály Bluetooth- Bluetooth je název pro nový standard moderní technologie bezdrátového přenosu dat využívající rádiové vlny na blízko, nahrazující kabel pro připojení mobilních a/nebo instalovaných elektronických zařízení. Tento standard umožňuje vzájemné propojení s minimální účastí uživatelů téměř jakéhokoli zařízení: mobilní telefony, notebooky, tiskárny, digitální fotoaparáty a dokonce i ledničky, mikrovlnné trouby, klimatizace. Můžete připojit vše, co se připojuje, to znamená, že má vestavěný mikročip Bluetooth. Zpočátku byla technologie Bluetooth vytvořena pouze pro rádiovou komunikaci a na jejím základě se neplánovalo vytvářet bezdrátové místní sítě. Ale takové projekty se brzy objevily a nyní existuje koncept sítě Bluetooth. jedná se o technologii pro přenos dat na krátké vzdálenosti (ne více než 10 m) a lze ji použít pro vytváření domácích sítí. Rychlost přenosu dat nepřesahuje 1 Mbps. ( snímek 17)

Komunikační kanály mají následující vlastnosti ( snímky 18, 19 - pište do sešitu).

• Šířka pásma (rychlost přenosu dat): Mbps, Kbps
• Spolehlivost (schopnost přenášet informace bez zkreslení a ztrát)
• Cena

Srovnávací charakteristiky jsou uvedeny v tabulce (Příloha 2).

Všechny počítače v lokální síti jsou propojeny komunikačními linkami. Geometrické uspořádání komunikačních linek vzhledem k síťovým uzlům a fyzické připojení uzlů k síti se nazývá fyzická topologie. Podle topologie se rozlišují sítě: sběrnicové, kruhové, hvězdicové. ( snímek 20).

Sběrnicová topologie (snímek 21). Při budování sítě podle schématu sběrnice je každý počítač připojen ke společnému kabelu, na jehož koncích jsou instalovány terminátory.

Signál prochází sítí přes všechny počítače, odráží se od koncových terminátorů.

Výhody sítí sběrnicové topologie:

• porucha jednoho z uzlů neovlivňuje provoz sítě jako celku;
• síť se snadno nastavuje a konfiguruje;
• síť je odolná proti výpadkům jednotlivých uzlů.

Nevýhody sítí sběrnicové topologie:

• přerušení kabelu může ovlivnit provoz celé sítě;
• omezená délka kabelu a počet pracovních stanic;
• obtížné identifikovat kloubní defekty

Topology Ring (snímek 22). Tato topologie je sériové spojení počítačů, kdy je poslední připojen k prvnímu.

Každý počítač funguje jako opakovač, zesiluje signál a přenáší jej dále.

Přijímající pracovní stanice rozpozná a přijme pouze zprávu, která je jí adresována. Síť s fyzickou kruhovou topologií používá tokenový přístup, který stanici uděluje právo používat kruh v určitém pořadí. Tato síť se velmi snadno vytváří a konfiguruje. Hlavní nevýhodou sítí kruhové topologie je, že poškození komunikační linky na jednom místě nebo porucha PC vede k nefunkčnosti celé sítě. Kruhová topologie se zpravidla nepoužívá ve své čisté podobě z důvodu její nespolehlivosti, proto se v praxi používají různé modifikace kruhové topologie.

Topologie hvězda (snímek 23). Každý počítač je připojen k síti samostatným propojovacím kabelem.

Výhody sítí hvězdicové topologie:

• snadné připojení nového PC;
• existuje možnost centralizovaného řízení;
• síť je odolná proti výpadkům jednotlivých PC a odpojení jednotlivých PC.

Nevýhody sítí hvězdicové topologie:

• porucha hubu ovlivňuje provoz celé sítě;
• vysoká spotřeba kabelu.

Slouží k připojení počítačů k místní síti. komunikační zařízení.

Síťové desky(adaptér, síťový adaptér) jsou rozšiřující desky, které se vkládají do rozšiřujících portů na základní desce počítače. O Hlavní funkcí je přenos a příjem informací po síti. ( snímek 24)

Rozbočovač- síťové zařízení určené ke spojení počítačů (zařízení) do společného segmentu sítě. Zařízení se propojují kroucenou dvojlinkou, koaxiálním kabelem nebo vláknem. Zařízení, které paralelně propojuje počítače v místní síti. Dále plní roli opakovače, který zabraňuje útlumu signálu, což umožňuje zvýšit maximální celkovou délku kabelu mezi počítači Huby jsou hardwarová zařízení s více přístupem, která kombinují jednotlivé segmenty fyzického kabelu v jednom bodě, tvoří společné médium pro přenos dat nebo fyzické segmenty sítě. ( snímek 25)

Most- Zařízení pro rozhraní LAN. Umožňuje všem počítačům v jedné lokální síti volně spolupracovat s počítači v jiné lokální síti. ( snímek 26)

Směrovač- zařízení sloužící k organizaci velkých lokálních sítí. Zajišťuje provoz mezi místními sítěmi s různými síťovými adresami. Směrovače pomáhají snižovat zahlcení sítě tím, že ji rozdělují na kolizní domény a domény vysílání a filtrují pakety. Používají se především ke kombinování sítí různých typů, často nekompatibilních v architektuře a protokolech, například ke kombinaci ethernetových LAN a WAN připojení pomocí xDSL, PPP, ATM, Frame relay atd. Často se používá router pro poskytování přístupu z lokální sítě na globální internetovou síť, vykonávající funkce překladu adres a firewallu. ( snímek 27)

Opakovač- zařízení pro zamezení útlumu signálu velmi dlouhými propojovacími kabely. Opakovač zlepšuje elektrické vlastnosti signálů a jejich synchronizaci a díky tomu je možné prodloužit celkovou délku kabelu mezi nejvzdálenějšími stanicemi v síti. Toto zařízení je obvykle instalováno uprostřed komunikační linky, aby byla zajištěna stabilní obousměrná komunikace. Existují jak pasivní a aktivní opakovače, tak i konvertující opakovače, které slouží k propojení např. „twisted pair“ s optickým vláknem. Roli opakovače může hrát speciálně nakonfigurovaný počítač. ( snímek 28)

přepínač- zařízení, které přepíná komunikační linku mezi všemi počítači, a to v reálném čase, což eliminuje degradaci výkonu v důsledku přicházejících datových toků. Hraje také roli opakovače, který zabraňuje útlumu signálu.

Při budování lokálních sítí jsou nejběžnější dvě technologie - ethernet A žetonový prsten.

Technologie Ethernet byl vyvinut Robertem Metcalfem (Bob Metcalfe) a Davidem Boggsem (David Boggs) v Palo Alto Research Center (PARC) americké korporace XEROX na počátku 70. let.

První lokální síť vytvořená pomocí této technologie kombinovala počítače Xerox Alto a laserovou tiskárnu. Rychlost přenosu dat byla 2,94 Mbps

V červenci 1976 publikovali Metcalfe a Boggs v časopise Communications of the Association for Computing Machinery (ACM) „Ethernet: Packet Distribution on a Local Area Network.“ Dne 13. prosince 1977 získala společnost XEROX Corporation patent na technologii, as stejně jako název Ethernet.

V roce 1995 byla na bázi Ethernetu implementována technologie, která umožňuje výměnu dat po lokální síti rychlostí 100 Mbit / s. Tato technologie byla tzv. rychlý ethernet(Rychlý Ethernet).

V roce 1998 byla technologie implementována gigabitový ethernet s rychlostí přenosu informací 1000 Mbps.

Technika žetonový prsten byl vyvinut společností IBM v 70. letech 20. století. V současné době je tato technologie v popularitě hned po Ethernetu.

Samostatná práce studentů ve skupinách.

Učitel: Můžete porovnat různé technologie LAN (Ethernet, Token Ring, FDDI, ArcNet). K tomu se celá skupina rozdělí na týmy. Každý tým hledá informace o konkrétní technologii. Prezentujte výsledek ve formě prezentací.

Žáci vykonávají samostatnou práci a výsledek pak promítají na projektoru.

Při prezentacích všichni studenti vyplňují tabulku.

Použité materiály

1. E.I. Grebenyuk, N.A. Grebenyuk "Technické prostředky informatizace" - M.: Ed. Centrum "Akademie", 2007

2. L.Z. Shautsukov "Informatika 10-11" - M.: "Osvícení", 2004

3. http://lessons-tva.info/ - Vzdělávání na internetu

Lokální síť v rámci firmy nebo bytu umožňuje spojit několik zařízení do jednoho systému. S pomocí takové sítě je vhodné vyměňovat soubory a dokumenty. Místní síť (LAN) také ušetří spoustu času připojením tiskáren, faxů a dalších sdílených zařízení.

Vlastnosti síťového vybavení lokálních sítí

Síťovým zařízením se rozumí všechna zařízení, která tvoří místní síť.

Síťová zařízení lze podmíněně rozdělit do dvou typů:

1. Aktivní síťové zařízení. Transformuje, zpracovává přijaté a přenášené informace. To zahrnuje tiskové servery, síťové karty a směrovače.


2. Zařízení pasivní sítě. Kabely, konektory, napájecí zásuvky, zesilovače signálu s informacemi nic nedělají, pouze přispívají k fyzickému přenosu signálu.

V závislosti na struktuře LAN se hardwarová konfigurace potřebná k jejímu vytvoření bude lišit.

Zařízení bezdrátové sítě LAN

Bezdrátová LAN je sítí budoucnosti. Nyní se stává stále oblíbenější variantou pro vybavení kanceláří a především bytů. Jeho velkou výhodou je, že není potřeba vést dráty od zařízení k zařízení. Nevýhodou byla donedávna rychlost přenosu dat. Ale teď už to není problém.

Místní síť s bezdrátovým připojením musí mít alespoň jeden počítač nebo server, který vysílá signál do jiných zařízení. Samo o sobě může být připojeno k síti pomocí síťové karty a kabelu nebo přes modem typu 3G / 4G. Další přenos signálu z hlavního přístupového bodu lze provádět pomocí řady zařízení.

Wi-Fi routery umožňují připojit se k síti pomocí kabelů a přenášet informace do jiných zařízení pomocí rádiového signálu. Obvykle mají několik výstupů pro distribuci kabelového signálu, v některých situacích to umožňuje zvýšit počet připojených zařízení. Nebo vyřešte problémy s těmi, ve kterých není senzor pro zpracování bezdrátového signálu.

UCB adaptéry. Tento typ zařízení se připojuje k počítačům nebo notebookům, tiskárnám, které nemají vestavěný senzor pro zpracování signálu Wi-Fi. Může sloužit jako náhrada kabelu a umožňuje použití i starších zařízení uvnitř WLAN.

Antény přístupového bodu Wi-Fi jsou potřeba ve velké kanceláři nebo místnosti, pokud signál z hlavního routeru nebo přepínače nestačí pro celou oblast.

Seznam dalších zařízení závisí na obecné struktuře sítě. Pokud je však bezdrátová síť LAN vyrobena na základě nového vybavení, můžete zpravidla hodně ušetřit na různých adaptérech a adaptérech. V poslední době má totiž každá tiskárna, fax nebo fotoaparát senzory pro přenos informací přes Bluetooth nebo pomocí Wi-Fi připojení.

Zařízení pro vytváření lokální sítě

Většina uživatelů stále preferuje kabelové sítě LAN. To má své opodstatnění. Nejčastěji vám toto řešení umožňuje vyhrát v rychlosti a výkonu. Je snadné si představit vysokorychlostní bezdrátovou síť v bytě, kde žije pět lidí a kde se současně používá několik zařízení. V podniku nebo kanceláři je třeba dát dohromady stovky nebo tisíce počítačů. A tady se bez profesionálního telekomunikačního vybavení jen těžko obejdete.

Obecně platí, že vytvoření sítě LAN vyžaduje použití několika typů zařízení:

1. servery. Toto je nejdražší část. Pro malou síť můžete z běžného počítače udělat serverový počítač. Velká síť bude vyžadovat použití profesionálního serverového hardwaru, který lze zakoupit nebo pronajmout.


2. Kabely a vodiče pro propojení jednotlivých počítačů do jednoho systému.


3. Spínače, rozvaděče, brány. Jedná se o pasivní a aktivní síťová zařízení, která distribuují nebo převádějí signál.


4. Koncová zařízení (počítače, notebooky, tablety, tiskárny).

Některé společnosti si vytvářejí vlastní serverovny a obsluhují místní síť ve vlastních zařízeních. Takové řešení je drahé, ale umožňuje vám mít jistotu, že systém zabezpečení sítě a jeho výkon máte ve vlastních rukou.

Poskytovatelé služeb pro vytvoření LAN v podnikových systémech nabízejí další řešení:

• pronájem serverů nebo jejich částí (společné umístění);


• cloudová služba, která umožňuje ukládat data na distribuovaný systém serverů, stojí méně než pronájem serverů.

Výrobci LAN zařízení

Mezi výrobci síťových zařízení je několik velkých jmen. Patří sem společnosti:

• systémy D-Link;
• korporace 3Com;
• Cisco;
• Sagem.

Kabelové produkty vyrábí mnoho telekomunikačních a počítačových společností.

Existují výrobci, kteří vytvářejí širokou škálu řešení, například Cisco. Existují lidé, kteří se specializují na určité oblasti. Příkladem je francouzská společnost Nexans, která vyrábí kabely včetně síťových, které jsou obzvláště odolné vůči změnám teplot.

Velkoobchodní dodavatelé vybavení LAN

Prodejci zabývající se dodávkami telekomunikačních zařízení se dělí na tři typy.

• poskytovatelé řešení na klíč. Patří mezi ně Cisco a HP;


• společnosti specializující se v určitém směru na kabelové nebo bezdrátové typy sítí LAN. Tento typ podniku zahrnuje Avaya, Dell a Extreme Networks;


• dodavatelé úzké skupiny zařízení, jednotlivých komponent pro sítě. Mezi odborníky patří značky Allied Telesis, D-Link, Brocade, Juniper Network.

Dříve firemní zákazníci preferovali vybavení kanceláří sítěmi na klíč, s řešením problémů se obraceli na první skupinu prodejců. To ušetřilo spoustu času, ale ne vždy jim to poskytlo nejlepší hodnotu za jejich peníze.

Druhá skupina prodejců obsadila své místo kvůli návrhům na optimalizaci a snížení nákladů na vytváření a údržbu sítí. Avaya například pracuje na zvýšení propustnosti bezdrátových sítí a Dell se snaží vyvinout univerzální přepínače, které jsou kompatibilní s různými značkami síťových zařízení.

Hledání optimálního řešení konkrétního problému může zákazníka přivést ke kterémukoli ze tří typů společnosti. Všechny mají své místo na rostoucím trhu.

Ukázky moderních síťových zařízení pro místní sítě jsou předváděny na každoroční výstavě Sviaz.

Úvod

Při hodnocení procesů fungování moderních podniků je třeba poznamenat trend rostoucího využívání výpočetní techniky ve výrobě, ale i řízení podniku a technologických procesů. V závislosti na povaze výroby se na řízení může podílet jeden až stovky nebo dokonce stovky tisíc počítačů rozmístěných v prostoru a propojených komunikačními prostředky v síti.

Lokální síť (LAN) je systém výměny informací a distribuovaného zpracování dat, pokrývající malou oblast v rámci podniků a organizací, zaměřený na společné využívání celosíťových zdrojů - hardwaru (síťového vybavení), softwaru a informací.

Hlavní síťové vybavení LAN: kabely s koncovým zařízením transceiveru; pracovní stanice - počítače; servery - výkonnější počítače; síťové adaptéry - síťové desky; modemy; koncentrátory; spínače; routery a mosty.

Na moderním trhu výpočetní techniky a techniky je vybavení sítí LAN, včetně osobních počítačů, zastoupeno velkým množstvím různých typů, modifikací, vývojů konkurenčních výrobců. Tato třída zařízení je průběžně aktualizována, v průměru zastarává za 5-7 let, což vytváří objektivní potřebu pro specialisty na výpočetní techniku ​​a specialisty související s výpočetní technikou neustále sledovat výkyvy trhu a analyzovat složení a vlastnosti síťových zařízení LAN na jakýkoli potřebný momentální okamžik. . Téma je relevantní. Výše uvedené a můj osobní zájem jako autora závěrečné kvalifikační práce o splnění zadání pro modernizaci stávající LAN v podniku služeb Torg-Service LLC, kde jsem stážoval, předurčil volbu tématu.

Předmětem zkoumání závěrečné kvalifikační práce je vybavení lokální sítě (LAN).

Předmětem výzkumu je složení a charakteristika síťových zařízení LAN.

Cílem závěrečné kvalifikační práce je analyzovat složení a vlastnosti zařízení sítě LAN.

Cíle studie vyplývají z cíle:

Prostudovat odbornou literaturu k uvažovanému problému.

Určit strukturu a funkce modelu lokální sítě (LAN), abstraktní model sítě, vývoj síťových protokolů.

Proveďte revizi a analýzu složení a charakteristik síťového vybavení místní sítě.

Prozkoumat LAN společnosti Torg-Service LLC a analyzovat síťové vybavení za účelem modernizace provozu sítě provozované v podniku v rámci zadání.

Vyvinout a zavést do výroby prvky modernizace sítě.

Místní síť není nic bez hardwaru, síťového zařízení, které je „páteří“ sítě, bez prostředků komunikace mezi zařízením a síťovým serverem. Strukturovaná kabeláž, univerzální LAN médium pro přenos dat; serverové skříně, konektory, křížové panely jsou protokolově nezávislá zařízení. Veškerá další zařízení z hlediska jejich konstrukce a funkcí v podstatě závisí na tom, jaký konkrétní protokol je v nich implementován. Hlavními z nich jsou síťové adaptéry (NA), koncentrátory nebo rozbočovače, mosty a přepínače jako prostředek logického strukturování sítě, počítače.

Výzkumnými metodami v závěrečné kvalifikační práci jsou analýza odborné literatury, systematizace a integrace teoretických znalostí a praktických dovedností.

Práce se skládá z úvodu, tří kapitol, závěru, seznamu použitých zdrojů, grafická část práce je uvedena v přílohách.

1. Analýza složení a vlastností síťových zařízení LAN

.1 Charakteristika předmětné oblasti

Lokální síť (LAN) je systém výměny informací a distribuovaného zpracování dat, pokrývající malou oblast v rámci podniků a organizací, zaměřený na společné využívání veřejných zdrojů - hardwaru, softwaru a informací.

Hlavním úkolem k řešení při vytváření lokálních počítačových sítí je zajištění kompatibility zařízení z hlediska elektrických a mechanických charakteristik a zajištění kompatibility informační podpory (programů a dat) z hlediska kódovacího systému a formátu dat. Řešení tohoto problému patří do oblasti standardizace a je založeno na tzv. OSI modelu (Model of Open System Interconnections). Model OSI byl vytvořen na základě technických návrhů Mezinárodního institutu pro normalizaci ISO (International Standards Organization).

OSI Network Model (EMBOS), Open Systems Interconnection Basic Reference Model (1978), je abstraktní síťový model pro komunikaci a vývoj síťových protokolů. Nabízí rozměrový pohled na počítačovou síť. Každá dimenze slouží své části procesu interakce zařízení. Díky této struktuře se spolupráce síťových zařízení a softwaru stává mnohem jednodušší a transparentnější.

Podle modelu OSI by architektura počítačových sítí měla být uvažována na různých úrovních (celkový počet úrovní je až sedm). Použije se nejvyšší úroveň. Na této úrovni uživatel komunikuje s počítačovým systémem. Nižší úroveň je fyzická. Zajišťuje výměnu signálu mezi zařízeními. Výměna dat v komunikačních systémech probíhá tak, že se přesunou z horní vrstvy do spodní, poté se přenesou a nakonec se přehrají na klientském počítači v důsledku přesunu ze spodní vrstvy do horní.

Pro zajištění potřebné kompatibility fungují na každé ze sedmi možných úrovní architektury počítačové sítě speciální standardy zvané protokoly. Určují povahu hardwarové interakce síťových komponent (hardwarové protokoly) a povahu interakce mezi programy a daty (softwarové protokoly). Fyzicky jsou funkce podpory protokolů prováděny hardwarovými zařízeními (rozhraní) a softwarovými nástroji (programy pro podporu protokolů). Programy, které podporují protokoly, se také nazývají protokoly.

Každá úroveň architektury je rozdělena do dvou částí:

specifikace služby;

specifikace protokolu.

Specifikace služby definuje, co vrstva dělá, a specifikace protokolu definuje, jak to dělá, a každá vrstva může mít více než jeden protokol.

Zvažte funkce prováděné každou úrovní softwaru:

Fyzická vrstva provádí spojení s fyzickým kanálem, takže odpojení od kanálu, správa kanálů. Je určena rychlost přenosu dat a topologie sítě.

Nejnižší úroveň modelu je určena přímo pro přenos datového toku. Provádí přenos elektrických nebo optických signálů do kabelového nebo rozhlasového vysílání a v souladu s tím jejich příjem a převod na datové bity v souladu se způsoby kódování digitálních signálů. Jinými slovy, poskytuje rozhraní mezi síťovým operátorem a síťovým zařízením.

Parametry definované na této úrovni: typ přenosového média, typ modulace signálu, úrovně logické „0“ a „1“ atd.

Na této úrovni pracují koncentrátory (huby), opakovače (opakovače) signálu a media konvertory.

Funkce fyzické vrstvy jsou implementovány na všech zařízeních připojených k síti. Na straně počítače jsou funkce fyzické vrstvy prováděny síťovým adaptérem nebo sériovým portem. Fyzická vrstva označuje fyzické, elektrické a mechanické rozhraní mezi dvěma systémy. Fyzická vrstva definuje takové typy médií pro přenos dat jako optické vlákno, kroucená dvoulinka, koaxiální kabel, satelitní datové spojení atd. Standardní typy síťových rozhraní souvisejících s fyzickou vrstvou jsou: V.35, RS-232C, RS-485 , RJ-11, RJ-45, AUI a BNC konektory.

Spojová vrstva přidává k přenášeným informačním polím pomocné symboly a řídí správnost přenášených dat. Zde jsou přenášené informace rozděleny do několika paketů nebo rámců. Každý paket obsahuje zdrojovou a cílovou adresu a také nástroje pro detekci chyb.

Oop vrstva je navržena tak, aby zajišťovala interakci sítí na fyzické vrstvě a kontrolovala chyby, které se mohou vyskytnout. Data přijatá z fyzické vrstvy sbalí do rámců, v případě potřeby zkontroluje integritu, opraví chyby (vytváří opakovaný požadavek na poškozený rámec) a odešle je síťové vrstvě. Linková vrstva může interagovat s jednou nebo více fyzickými vrstvami a tuto interakci řídit a spravovat.

Specifikace IEEE 802 rozděluje tuto vrstvu na dvě podúrovně – MAC (Media Access Control) reguluje přístup ke sdílenému fyzickému médiu, LLC (Logical Link Control) poskytuje službu síťové vrstvy. Na této úrovni fungují přepínače a mosty.

Síťová vrstva určuje cestu přenosu informací mezi sítěmi, zajišťuje zpracování chyb a také řízení toku dat. Hlavním úkolem síťové vrstvy je směrování dat (přenos dat mezi sítěmi).

K určení cesty přenosu dat je navržena th vrstva modelu sítě OSI. Zodpovědný za převod logických adres a jmen na fyzické, určování nejkratších cest, přepínání a směrování, sledování problémů a "zahlcení" v síti.

Protokoly síťové vrstvy směrují data ze zdroje do cíle. Na této úrovni funguje router (router).

Transportní vrstva propojuje spodní vrstvy (fyzická, datový spoj, síť) s horními vrstvami, které jsou implementovány softwarově. Tato vrstva odděluje prostředky generování dat v síti od prostředků jejich přenosu. Zde se informace rozdělí podle určité délky a zadá se cílová adresa.

Úroveň modelu je navržena tak, aby zajistila spolehlivý přenos dat od odesílatele k příjemci. Úroveň spolehlivosti se přitom může v širokém rozsahu lišit. Existuje mnoho tříd protokolů transportní vrstvy, od protokolů, které poskytují pouze základní transportní funkce (například funkce přenosu dat bez potvrzení), až po protokoly, které zajišťují doručení více datových paketů do cíle ve správném pořadí, multiplexují více dat streamy, poskytují mechanismus řízení toku dat a zaručují platnost přijatých dat.

Vrstva relace spravuje komunikační relace mezi dvěma interagujícími uživateli, určuje začátek a konec komunikační relace, čas, trvání a režim komunikační relace, synchronizační body pro mezilehlé řízení a obnovu během přenosu dat; obnoví spojení po chybách během komunikační relace bez ztráty dat.

Příklady: UDP je omezeno na kontrolu integrity dat v rámci jednoho datagramu a nevylučuje možnost ztráty celého paketu nebo duplikaci paketů, což by narušilo pořadí příjmu datových paketů. TCP poskytuje spolehlivý nepřetržitý přenos dat s vyloučením ztráty dat nebo porušení pořadí jejich příchodu či duplikace, dokáže redistribuovat data rozdělením velkých částí dat na fragmenty a naopak slepením fragmentů do jednoho paketu.

Prezentační úroveň - řídí prezentaci dat ve formě požadované pro uživatelský program, provádí kompresi a dekompresi dat. Úkolem této úrovně je převést data při přenosu informací do formátu, který je používán v informačním systému. Když jsou data přijata, tato prezentační vrstva provede inverzní transformaci.

Tato vrstva je zodpovědná za převod protokolu a kódování/dekódování dat. Převádí požadavky aplikací přijaté z aplikační vrstvy do formátu pro přenos po síti a převádí data přijatá ze sítě do formátu srozumitelného aplikacím. Na této úrovni lze provádět kompresi/dekompresi nebo kódování/dekódování dat a také přesměrování požadavků na jiný síťový zdroj, pokud je nelze zpracovat lokálně.

Vrstva 6 (reprezentace) referenčního modelu OSI je obvykle prostředním protokolem pro převod informací ze sousedních vrstev. To umožňuje komunikaci mezi aplikacemi na různých počítačových systémech způsobem, který je pro aplikace transparentní. Prezentační vrstva zajišťuje formátování a transformaci kódu. Formátování kódu se používá k zajištění toho, aby aplikace přijímala informace ke zpracování, které jí dávají smysl. V případě potřeby může tato vrstva překládat z jednoho datového formátu do druhého.

Prezentační vrstva se zabývá nejen formáty a prezentací dat, ale také datovými strukturami, které programy používají. Vrstva 6 tedy zajišťuje organizaci dat během jejich přenosu.

Aplikační vrstva spolupracuje se síťovými aplikačními programy, které obsluhují soubory, a také provádí výpočty, získávání informací, logické transformace informací, přenos poštovních zpráv atd. Hlavním úkolem této vrstvy je poskytnout uživatelsky přívětivé rozhraní.

Nejvyšší úroveň modelu zajišťuje interakci uživatelských aplikací se sítí. Tato úroveň umožňuje aplikacím používat síťové služby, jako jsou:

vzdálený přístup k souborům a databázím

přeposílání emailů.

Z výše uvedeného můžeme vyvodit závěr:

Na různých úrovních dochází k výměně s různými jednotkami informací: bity, rámce, pakety, zprávy relace, uživatelské zprávy.

1.2 Složení a účel síťových zařízení jako předmět studia

Hlavním vybavením LAN jsou kabely s terminálovým transceiverem, síťové adaptéry, modemy, rozbočovače, přepínače, routery, mosty, pracovní stanice (PC), servery. Nejjednodušším příkladem síťového zařízení je modem nebo modulátor-demodulátor. Modem je navržen pro příjem analogového signálu z telefonní linky, který je zpracován (samotným modemem) a přenášen do počítače ve formě pro počítač srozumitelné informace. Počítač přijaté informace zpracuje a v případě potřeby zobrazí výsledek na obrazovce monitoru. Obvykle rozlišujte mezi aktivním a pasivním síťovým zařízením.

Aktivním hardwarem se rozumí hardware následovaný nějakou „inteligentní“ funkcí. Tedy router, switch (switch) atp. jsou aktivní síťová zařízení (ANO). Naopak opakovač (repeater) a rozbočovač (hub) nejsou ASO, protože jednoduše opakují elektrický signál pro zvýšení vzdálenosti připojení nebo topologického větvení a nepředstavují nic „inteligentního“. Spravované přepínače jsou však aktivním síťovým zařízením, protože mohou být vybaveny nějakým druhem „intelektuálních funkcí“.

Pasivní síťové vybavení označuje zařízení, které není vybaveno „inteligentními“ funkcemi. Například - kabelový systém: kabel (koaxiální a kroucená dvojlinka (UTP / STP)), zástrčka / zásuvka (RG58, RJ45, RJ11, GG45), opakovač (opakovač), patch panel, rozbočovač (rozbočovač), balun (balun) pro koaxiální kabely (RG-58) atd. Mezi pasivní vybavení patří také montážní skříně a racky, telekomunikační skříně. Montážní skříně se dělí na: typické, specializované a antivandalské. Podle typu instalace: stěna a podlaha a další.

Nejdůležitějším síťovým zařízením, které umožňuje přenos dat přes přenosové médium, jsou síťové adaptéry, neboli síťové karty (síťové karty). Pro různé typy sítí existují různé síťové adaptéry. Proto jsou to adaptéry, tedy zařízení pro přenos dat přizpůsobená konkrétnímu přenosovému médiu.

Síťová karta, známá také jako síťová karta, síťový adaptér, ethernetový adaptér, NIC (anglicky network interface controller) je periferní zařízení, které umožňuje počítači komunikovat s jinými síťovými zařízeními. V současné době jsou síťové karty integrovány do základních desek pro pohodlí a snížení nákladů celého počítače jako celku.

Podle konstruktivní implementace se síťové karty dělí na:

interní - samostatné desky vložené do PCI, ISA nebo PCI-E slotu;

externí, připojené přes USB nebo PCMCIA rozhraní, používané hlavně v laptopech;

zabudovaný do základní desky.

Na 10Mbit NIC se pro připojení k místní síti používají 3 typy konektorů:

8P8C pro kroucenou dvojlinku;

BNC - konektor pro tenký koaxiální kabel;

15pinový konektor transceiveru pro silný koaxiální kabel.

Tyto konektory mohou být přítomny v různých kombinacích, někdy dokonce všechny tři najednou, ale v daný okamžik funguje pouze jeden z nich.

Vedle kroucené dvoulinky je instalována jedna nebo více informačních LED diod, které indikují přítomnost spojení a přenos informací.

Jednou z prvních masových síťových karet byla řada NE1000/NE2000 od Novellu a na konci 80. let existovalo nemálo sovětských klonů síťových karet s BNC konektorem, které byly vyráběny s různými sovětskými počítači i samostatně.

Síťový adaptér (Network Interface Card (nebo Controller), NIC) spolu se svým ovladačem implementuje druhou, kanálovou úroveň modelu otevřených systémů v koncovém uzlu sítě - počítači. Přesněji řečeno, v síťovém operačním systému pár adaptér/ovladač vykonává pouze funkce fyzické vrstvy a vrstvy MAC, zatímco vrstva LLC je obvykle implementována modulem operačního systému, který je společný pro všechny ovladače a síťové adaptéry. Vlastně by to tak mělo být v souladu s modelem zásobníku protokolu IEEE 802. Například ve Windows NT je úroveň LLC implementována v modulu NDIS, který je společný pro všechny ovladače síťového adaptéru, bez ohledu na to, jakou technologii ovladač podporuje.

Síťový adaptér společně s ovladačem provádějí dvě operace: vysílání a příjem rámce. Přenos rámečku z počítače na kabel se skládá z následujících kroků (některé mohou chybět v závislosti na použitých metodách kódování):

Příjem datového rámce LLC přes rozhraní mezi vrstvami spolu s adresovými informacemi vrstvy MAC. K interakci mezi protokoly uvnitř počítače obvykle dochází prostřednictvím vyrovnávacích pamětí umístěných v paměti RAM. Data pro přenos do sítě jsou do těchto bufferů umísťována protokoly vyšší úrovně, které je získávají z diskové paměti nebo ze souborové cache pomocí I/O subsystému operačního systému.

Registrace datového rámce MAC - úroveň, ve které je rámec LLC zapouzdřen (s vyřazenými příznaky 01111110), vyplnění cílové a zdrojové adresy, výpočet kontrolního součtu.

Tvorba kódových symbolů při použití redundantních kódů typu 4V/5V. Šifrování kódů pro získání jednotnějšího spektra signálů. Tento stupeň se nepoužívá ve všech protokolech – například technologie 10 Mbps Ethernet se bez něj obejde.

Vydávání signálů do kabelu v souladu s přijatým kódem linky - Manchester, NRZ1. MLT-3 atd.

Příjem rámu z kabelu do počítače zahrnuje následující kroky:

Příjem signálů z kabelu, které kódují bitový tok.

Izolace signálů na pozadí šumu. Tuto operaci mohou provádět různé specializované čipy nebo signálové procesory DSP. V důsledku toho se v přijímači adaptéru vytvoří určitá bitová sekvence, která se s vysokou mírou pravděpodobnosti shoduje s tou, která byla odeslána vysílačem.

Pokud byla data před odesláním do kabelu zakódována, projdou dekódovacím zařízením, načež se v adaptéru obnoví kódové symboly zaslané vysílačem.

Kontrola kontrolního součtu snímku. Pokud je nesprávný, rámec se zahodí a odpovídající chybový kód se přenese do protokolu LLC přes rozhraní mezivrstvy směrem nahoru. Pokud je kontrolní součet správný, pak je LLC rámec extrahován z MAC rámce a přenášen přes mezivrstvové rozhraní proti proudu do LLC protokolu. Rámec LLC je uložen v paměti RAM.

Jako příklad klasifikace adaptérů používáme přístup 3Com. 3Com věří, že ethernetové síťové adaptéry prošly ve svém vývoji třemi generacemi.

Síťové adaptéry první generace používají techniku ​​ukládání do vyrovnávací paměti s více snímky. V tomto případě je další rámec načten z paměti počítače do vyrovnávací paměti adaptéru současně s přenosem předchozího rámce do sítě. V režimu příjmu poté, co adaptér plně přijme jeden rámec, může začít tento rámec přenášet z vyrovnávací paměti do paměti počítače současně s přijímáním dalšího rámce ze sítě.

Síťové adaptéry druhé generace široce využívají vysoce integrované čipy, což zlepšuje spolehlivost adaptérů. Ovladače pro tyto adaptéry jsou navíc založeny na standardních specifikacích. Adaptéry druhé generace se obvykle dodávají s ovladači, které fungují jak ve standardu NDIS (Network Driver Interface Specification) vyvinutém společnostmi 3Com a Microsoft a schváleném IBM, tak ve standardu ODI (Open Driver Interface Specification) vyvinutém společností Novell.

Síťové adaptéry třetí generace (3Com mezi ně zahrnuje své adaptéry z rodiny EtherLink III) implementují schéma zpracování zřetězených rámců. Spočívá v tom, že procesy příjmu rámce z RAM počítače a jeho přenosu do sítě se časově kombinují. Po přijetí prvních pár bajtů rámce tedy začíná jejich přenos. To výrazně (o 25-55%) zvyšuje výkon řetězce "RAM - adaptér - fyzický kanál - adaptér - RAM". Takové schéma je velmi citlivé na práh zahájení přenosu, to znamená na počet bajtů rámce, které jsou načteny do vyrovnávací paměti adaptéru před zahájením přenosu do sítě. Síťový adaptér třetí generace si tento parametr sám vyladí analýzou operačního prostředí a také výpočtem bez účasti správce sítě. Samočinné ladění poskytuje nejlepší možný výkon pro konkrétní kombinaci výkonu interní sběrnice počítače, jeho systému přerušení a jeho systému přímého přístupu do paměti.

Adaptéry třetí generace jsou založeny na aplikačně specifických integrovaných obvodech (ASIC), které zvyšují výkon a spolehlivost adaptéru a zároveň snižují jeho cenu. 3Com nazval svou technologii frame-pipelining Parallel Tasking a další společnosti implementovaly podobná schémata do svých adaptérů. Zlepšení výkonu propojení „adaptér-paměť“ je velmi důležité pro zlepšení výkonu sítě jako celku, protože výkon komplexní trasy zpracování rámců, včetně například rozbočovačů, přepínačů, směrovačů, globálních spojení atd. ., je vždy určena výkonem nejpomalejšího prvku této trasy. Pokud je tedy síťový adaptér serveru nebo klientského počítače pomalý, žádné rychlé přepínače nebudou schopny zrychlit síť.

Dnes vyráběné síťové adaptéry lze přiřadit čtvrté generaci. Moderní adaptéry nutně zahrnují ASIC, který provádí funkce na úrovni MAC (MAC-PHY), rychlost je vyvinuta až na 1 Gb / s a ​​existuje také velké množství funkcí na vysoké úrovni. Sada takových funkcí může zahrnovat podporu pro agenta vzdáleného monitorování RMON, schéma priority rámců, funkce dálkového ovládání počítače atd. V serverových verzích adaptérů je téměř nutné mít výkonný procesor, který odlehčí centrálnímu procesoru. Příkladem síťového adaptéru čtvrté generace je adaptér 3Com Fast EtherLink XL 10/100.

Kabel je prvek přenosu elektronického signálu po drátech. Jakýkoli kabel se skládá z kovových jader (drátů), které vedou elektřinu. Drát je druh elektronického média pro přenos signálu. Při instalaci kabelu je nutné dodržet způsoby správného uložení kabelu. Kabel by neměl být ohnut v ostrém úhlu (je lepší mít zaoblený roh), aby se snížila pravděpodobnost mikropoškození. Síťová zařízení jsou na takové poškození velmi citlivá. Kabel opakovaně neohýbejte a neohýbejte. To také vede k narušení jeho mikrostruktury a v důsledku toho bude rychlost přenosu dat nižší než obvykle a síť bude častěji selhávat.

V prodejnách počítačů seženete kabely, které jsou již původně určeny pro krátké vzdálenosti.

Při instalaci bezdrátových sítí se počítá pouze s přítomností na počítači PCI nebo PCMCIA slotu u notebooků, případně USB konektoru, kam je připojen samotný síťový adaptér. Faktem je, že médiem přenosu dat pro bezdrátové sítě je rádiová komunikace. Není potřeba vést dráty.

Konektory, nebo jak se často nazývají porty, používané k vytváření pevných kabelových počítačových sítí, dnes existují tři typy: konektor RJ-11, konektor RJ-45 a konektor BNC.

Zásuvka RJ-11 je běžněji známá jako telefonní zásuvka. Kabel podle této normy se skládá ze čtyř vodičů. Takové konektory se používají na telefonních analogových nebo digitálních ADSL modemech. Ve standardní verzi používá konektor RJ-11 pouze dva vodiče: ty uprostřed.

Konektor RJ-45 je standardní, široce používaný síťový konektor používaný v moderních síťových adaptérech a podobných zařízeních a má osm kolíků. Jeho přítomnost na základní desce naznačuje, že je do základní desky integrována síťová karta. Pro uživatele, který má možnost připojení k místní počítačové síti, nebude obtížné se k ní připojit prostřednictvím tohoto portu.

A konečně BNC konektor se v současnosti prakticky nepoužívá. Objevil se v 70. letech, kdy se počítačové sítě teprve vytvářely. Najdeme ho u televizorů, jelikož tento konektor slouží k připojení anténního kabelu k televizoru. Právě na takových kabelech se dříve stavěly počítačové sítě. Nyní takové sítě téměř neexistují. Kabel je však široce používán v každodenním životě při připojení antény k televizoru a ve vysílacím zařízení a také při vytváření bezdrátových počítačových sítí (také pro připojení antény).

Takové vybavení zahrnuje takové prvky síťového vybavení, jako jsou směrovače, dekodéry pro satelitní paraboly a modemy.

Router nebo router je síťové zařízení, které na základě informací o topologii sítě a určitých pravidlech rozhoduje o předávání paketů síťové vrstvy (vrstva 3 modelu OSI) mezi různými segmenty sítě.

Směrovač obvykle používá cílovou adresu uvedenou v datových paketech a ze směrovací tabulky určuje cestu, přes kterou mají být data odeslána. Pokud pro adresu není ve směrovací tabulce žádná popsaná cesta, paket je zahozen.

Existují další způsoby, jak určit cestu pro předávání paketů, například pomocí zdrojové adresy, použitých protokolů horní vrstvy a dalších informací obsažených v hlavičkách paketů síťové vrstvy. Směrovače často dokážou překládat adresy odesílatele a příjemce, filtrovat tranzitní datový tok na základě určitých pravidel s cílem omezit přístup, šifrovat / dešifrovat přenášená data atd.

Směrovače pomáhají snižovat síťový provoz tím, že jej rozdělují do kolizních nebo broadcastových domén a filtrují pakety. Používají se především ke kombinování sítí různých typů, často nekompatibilních v architektuře a protokolech, například ke kombinaci ethernetových LAN a WAN připojení pomocí xDSL, PPP, ATM, Frame relay atd. Často se používá router pro poskytování přístupu z z lokální sítě na globální síť. Internet provádí funkce překladu adres a firewallu.

Router může být buď specializované (hardwarové) zařízení, nebo běžný počítač, který plní funkce routeru. Existuje několik softwarových balíčků (většinou založených na linuxovém jádře), pomocí kterých můžete svůj počítač proměnit ve vysoce výkonný a na funkce bohatý router, jako je Quagga.

Ke spojení kabelů, konektorů, zástrček a síťového vybavení se používají nástroje, které jsou nezbytné pro každého správce systému. Nástrojů může být přirozeně více, ale v našem případě budeme zvažovat pouze ty nejzákladnější, bez kterých nemůže žádný správce systému pracovat.

Při vytváření velkých počítačových sítí pro jakékoli instituce je nutné, aby správce systému znal aktuální ceny síťových zařízení, což je důležité v případě, že bude nutné zajistit předběžné kalkulace na zařízení zakoupená do sítě. Správce by se neměl starat o ceny za zařízení a další zboží, přebírá roli člověka, který se bude zabývat výhradně tvorbou samotné počítačové sítě.

Mezi nástroje správce systému tedy patří: kleště RJ-45, kancelářský nůž, sada „jacků“ RJ-45, dialer (digitální zařízení), propojovací kabel o délce 1,0 - 1,5 metru, sada šroubů pro montáž vybavení v systémovém kufru, univerzální šroubovák, kalkulačka. A nyní v pořádku o každém prvku zvlášť.

Kleště RJ-45: používají se pro krimpování kroucených párů, jejich přítomnost je povinná, pokud se chystáte instalovat síť.

K vybudování nejjednodušší lokální sítě stačí mít síťové adaptéry a vhodný typ kabelu. Ale i v tomto případě jsou zapotřebí další zařízení, jako jsou opakovače signálu, aby se překonala omezení maximální délky segmentu kabelu.

Hlavní funkcí opakovače (opakovače) je opakování signálů přijatých na jeden z jeho portů, na všechny ostatní porty (Ethernet) nebo na další port v logickém kruhu (Token Ring, FDDI) synchronně s původními signály. Opakovač zlepšuje elektrické vlastnosti signálů a jejich synchronizaci a v důsledku toho je možné zvětšit vzdálenost mezi nejvzdálenějšími stanicemi v síti.

Víceportový opakovač se často nazývá rozbočovač (hub, koncentrátor), protože toto zařízení nejen implementuje funkci opakování signálu, ale také soustřeďuje funkce připojení počítačů k síti do jednoho zařízení. Téměř ve všech moderních síťových standardech je rozbočovač povinným prvkem sítě, který spojuje jednotlivé uzly do sítě.

Délky kabelů, které spojují dva počítače nebo jakákoli dvě další síťová zařízení, se nazývají fyzické segmenty. Huby a opakovače jsou proto prostředkem fyzického strukturování sítě.

Síťový rozbočovač nebo rozbočovač (slangově z anglického hub - centrum činnosti) - síťové zařízení určené ke spojení více ethernetových zařízení do společného segmentu sítě. Zařízení se propojují kroucenou dvojlinkou, koaxiálním kabelem nebo vláknem. Termín hub (hub) je použitelný i pro další technologie přenosu dat: USB, FireWire atd.

Hub pracuje na fyzické vrstvě modelu sítě OSI, opakuje signál přicházející na jeden port do všech aktivních portů. Pokud signál dorazí na dva nebo více portů, dojde současně ke kolizi a dojde ke ztrátě přenášených datových rámců. Všechna zařízení připojená k hubu jsou tedy ve stejné kolizní doméně. Huby vždy fungují v poloduplexním režimu, kdy všechna připojená ethernetová zařízení sdílejí poskytovanou přístupovou šířku pásma.

Mnoho modelů hubů má nejjednodušší ochranu proti nadměrným kolizím, ke kterým dochází v důsledku jednoho z připojených zařízení. V tomto případě mohou izolovat port od obecného přenosového média. Segmenty sítě založené na kroucené dvojlinkě jsou mnohem stabilnější při provozu segmentů na koaxiálním kabelu, protože v prvním případě může být každé zařízení izolováno od obecného prostředí rozbočovačem a ve druhém případě je několik zařízení připojeno pomocí jednoho segmentu kabelu. a v případě velkého počtu kolizí může náboj izolovat pouze celý segment.

Huby se v poslední době používají poměrně zřídka, místo nich se rozšířily switche - zařízení, která fungují na linkové vrstvě OSI modelu a zvyšují výkon sítě logickým oddělením každého připojeného zařízení do samostatného segmentu, kolizní domény.

Označme následující vlastnosti síťových rozbočovačů:

Počet portů - konektorů pro připojení síťových linek, huby se obvykle vyrábí se 4, 5, 6, 8, 16, 24 a 48 porty (nejoblíbenější se 4, 8 a 16). Huby s více porty jsou výrazně dražší. Rozbočovače však mohou být vzájemně kaskádovitě propojeny, čímž se zvýší počet portů v segmentu sítě. Některé pro to mají speciální porty.

Rychlost přenosu dat - měřeno v Mbps, k dispozici jsou huby s rychlostmi 10, 100 a 1000. Běžné jsou navíc hlavně huby s možností změny rychlosti, označované jako 10/100/1000 Mbps. Rychlost lze přepínat jak automaticky, tak pomocí propojek nebo přepínačů. Obvykle, pokud je alespoň jedno zařízení připojeno k rozbočovači rychlostí nízkého rozsahu, bude odesílat data do všech portů touto rychlostí.

Typ síťového média je obvykle kroucená dvoulinka nebo vlákno, ale existují rozbočovače pro jiná média a také smíšená média, jako je kroucená dvoulinka a koaxiální kabel.

Pracovní stanice (RS) jsou vytvořeny v síti LAN založené na osobních počítačích (PC) a používají se k řešení aplikovaných problémů, odesílání požadavků do sítě na servis, přijímání výsledků uspokojování požadavků a výměně informací s jinými pracovními stanicemi. Jádrem PC je PC, na kterém závisí konfigurace pracovní stanice.

Síťové servery jsou hardwarové a softwarové systémy, které plní funkce správy distribuce síťových zdrojů pro obecný přístup, ale mohou také fungovat jako běžné počítače.

Server je založen na výkonném počítači, mnohem výkonnějším než počítače na pracovních stanicích.

V LAN může být několik různých serverů pro správu síťových zdrojů, ale vždy je zde jeden (nebo několik) souborový server (server bez dat) pro správu externích úložných zařízení (úložiště) pro obecný přístup a organizaci distribuovaných databází. Na závěr je třeba poznamenat, že v LAN má důležitou roli při organizaci interakce výše popsaného síťového zařízení protokol spojové vrstvy, který je zaměřen na dobře definovanou topologii sítě.

1.3 Technologie a protokoly pro interakci hardwaru LAN

Při organizaci interakce zařízení sítě LAN hraje důležitou roli protokol spojové vrstvy.

Aby však linková vrstva zvládla tento úkol, musí být struktura LAN zcela specifická, například nejpopulárnější protokol linkové vrstvy - Ethernet - je určen pro paralelní připojení všech síťových uzlů na společnou sběrnici pro ně - kus koaxiálního kabelu. . Protokol Token Ring je také navržen pro dobře definovanou konfiguraci komunikace mezi počítači – kruhové připojení. Ring a IEEE 802.5 jsou hlavními příklady sítí předávání tokenů. Sítě předávání tokenů přesouvají po síti malý blok dat nazývaný token. Vlastnictví tohoto tokenu zaručuje právo na převod. Pokud hostitel přijímající token nemá žádné informace k odeslání, jednoduše předá token další koncové stanici. Každá stanice může držet token po určitou maximální dobu (výchozí je 10 ms).

Tato technologie byla původně vyvinuta společností IBM v roce 1984. V roce 1985 přijal výbor IEEE 802 standard IEEE 802.5 založený na této technologii. V poslední době i produktům IBM dominují technologie z rodiny Ethernet, a to i přesto, že společnost Token Ring dlouhodobě používala jako hlavní technologii pro budování lokálních sítí.

V zásadě jsou technologie podobné, ale existují drobné rozdíly. Token ring od IBM popisuje hvězdicovou topologii, kdy jsou všechny počítače připojeny k jednomu centrálnímu zařízení (anglická multistation access unit (MSAU)), zatímco IEEE 802.5 se na topologii nezaměřuje. Rozdíly mezi technologiemi ukazuje příloha B. ring - Technologie místní sítě (LAN) kruhy s "tokenovým přístupem" - protokol místní sítě, který je umístěn na vrstvě datového spojení (DLL) modelu OSI. . Využívá speciální tříbajtový rámec nazývaný marker, který se pohybuje po prstenci. Vlastnictví tokenu poskytuje držiteli právo předávat informace na médiu. Prstencové rámce s přístupem tokenu se pohybují ve smyčce.

Stanice v místní síti (LAN) Token ring jsou logicky organizovány v kruhové topologii s daty přenášenými sekvenčně z jedné kruhové stanice do druhé s řídicím tokenem obíhajícím kolem kontrolního přístupového kruhu. Tento mechanismus předávání tokenů sdílí ARCNET, sběrnice tokenů a FDDI a má teoretické výhody oproti stochastickému CSMA/CD Ethernetu.

Tato technologie nabízí řešení problému kolizí, ke kterým dochází při provozu lokální sítě. V technologii Ethernet k takovým kolizím dochází při současném přenosu informací několika pracovními stanicemi umístěnými ve stejném segmentu, to znamená pomocí společného fyzického datového kanálu.

Pokud má stanice, která token vlastní, informace k odeslání, uchopí token, změní jeden jeho bit (což má za následek, že se token stane sekvencí „začátek datového bloku“), přidá informace, které chce přenést, a odešle tyto informace. na další stanice vyzváněcí sítě. Když informační blok obíhá kolem kruhu, v síti není žádný token (pokud kruh neposkytuje "předčasné uvolnění tokenu"), takže ostatní stanice, které chtějí vysílat informace, musí čekat. V sítích Token Ring proto nemůže dojít ke kolizím. Pokud je poskytnuto předčasné uvolnění tokenu, může být po dokončení přenosu datového bloku vydán nový token.

Informační blok obíhá po kruhu, dokud nedosáhne zamýšlené cílové stanice, která zkopíruje informace pro další zpracování. Informační blok dále obíhá kolem prstence; je nakonec odstraněn po dosažení stanice, která blok vyslala. Vysílající stanice může zkontrolovat vrácený blok, aby se ujistil, že byl prohlédnut a poté zkopírován cílovou stanicí.

Na rozdíl od sítí CSMA/CD (jako je Ethernet) jsou sítě předávání tokenů deterministické sítě. To znamená, že je možné vypočítat maximální čas, který uplyne, než může jakákoli koncová stanice vysílat. Tato vlastnost spolu s některými charakteristikami spolehlivosti činí síť Token Ring ideální pro aplikace, kde musí být předvídatelná latence a stabilita sítě je důležitá. Příkladem takových aplikací je prostředí automatizovaných stanic v továrnách. Používá se jako levnější technologie a rozšířila se všude tam, kde existují kritické aplikace, pro které není důležitá ani tak rychlost, jako spolehlivé poskytování informací. V současné době není Ethernet z hlediska spolehlivosti horší než Token Ring a je výrazně vyšší ve výkonu.

V posledních letech došlo k posunu směrem k odmítnutí používání sdílených médií pro přenos dat v lokálních sítích a přechodu k povinnému používání aktivních přepínačů mezi stanicemi, ke kterým jsou koncové uzly připojeny jednotlivými komunikačními linkami. Ve své čisté podobě je tento přístup nabízen v technologii ATM (Asynchronous Transfer Mode) a smíšený přístup, který kombinuje sdílená a individuální média pro přenos dat, se používá v technologiích, které mají tradiční názvy s předponou přepínání (switching): přepínání Ethernet, přepínání Token Ring, přepínání FDDI .

Ale i přes vznik nových technologií budou klasické lokální sítě Ethernet a Token Ring podle odborníků široce využívány ještě minimálně dalších 5–10 let, a proto je pro úspěšné použití těchto sítí nezbytná znalost jejich detailů. moderní komunikační zařízení. (Fibre Distributed Data Interface) - optické rozhraní pro distribuovaná data - standard pro přenos dat v místní síti natažené na vzdálenost až 200 kilometrů. Standard je založen na protokolu Token Ring. Kromě velké oblasti je síť FDDI schopna podporovat několik tisíc uživatelů.

FDDI doporučuje jako médium přenosu dat použít optický kabel, ale lze použít i měděný kabel, v tomto případě se používá zkratka CDDI (Copper Distributed Data Interface). Topologie je schéma se dvěma kruhy, přičemž data obíhají v kruzích v různých směrech. Jeden prsten je považován za hlavní, přes něj jsou přenášeny informace v normálním stavu; druhý je pomocný, přes něj se přenášejí data v případě přerušení prvního zazvonění. Pro ovládání stavu prstenu se používá síťový token, jako v technologii Token Ring.

Protože taková duplikace zvyšuje spolehlivost systému, je tento standard úspěšně používán v páteřních komunikačních kanálech.

Standard byl vyvinut v polovině 80. let National American Standards Institute (ANSI) a dostal ANSI číslo X3T9.5.Ethernet (IEEE802.3u, 100BASE-X) - soubor standardů pro přenos dat v počítačových sítích, u rychlosti až 100 Mbps, na rozdíl od konvenčního Ethernetu (10 Mbps).

Technologie Fast Ethernet je evolučním vývojem klasické technologie Ethernet.

Hlavní výhody technologie Fast Ethernet jsou:

zvýšení šířky pásma segmentů sítě až na 100 Mb/s;

zachování topologie hvězdicové sítě a podpora tradičních médií pro přenos dat - kroucená dvoulinka a optický kabel.

Možnosti implementace pro technologii Ethernet jsou následující (Příloha B):

BASE-T - kterýkoli ze 100 Mbit Fast Ethernet standardů pro kroucenou dvojlinku:

BASE-TX - pomocí dvou párů kabelových vodičů kategorie 5 nebo stíněného krouceného páru STP Typ 1;

BASE-T4 - přes čtyřpárový kabel Cat3 (a vyšší) v poloduplexním režimu; již nepoužívané;

BASE-T2 - přes dva páry kabelu Cat3; již nepoužívané.

Délka segmentu kabelu 100BASE-T je omezena na 100 metrů (328 stop). V typické konfiguraci používá 100BASE-TX jeden pár kroucených (kroucených) vodičů pro přenos dat v každém směru, což poskytuje propustnost až 100 Mbps v každém směru (duplex).

BASE-FX - Fast Ethernet varianta využívající optický kabel. Tento standard používá dlouhovlnnou část spektra (1300 nm) přenášenou přes dvě vlákna, jedno pro příjem (RX) a jedno pro vysílání (TX). Délka síťového segmentu může být až 400 metrů (1310 stop) v polovičním duplexním režimu (se zaručenou detekcí kolize) a dva kilometry (6600 stop) v plně duplexním režimu s použitím multimódového vlákna. Provoz na dlouhé vzdálenosti je možný s jednovidovým vláknem. 100BASE-FX není kompatibilní s 10BASE-FL, 10 Mbps přes vlákno.

BASE-SX je levná alternativa k 100BASE-FX využívající multimódové vlákno, protože využívá levnější krátkovlnnou optiku. 100BASE-SX může pracovat na vzdálenost až 300 metrů (980 stop). 100BASE-SX používá stejnou vlnovou délku jako 10BASE-FL. Na rozdíl od 100BASE-FX to umožňuje 100BASE-SX být zpětně kompatibilní s 10BASE-FL. Vzhledem k použití kratších vlnových délek (850nm) a krátké vzdálenosti, na kterou může pracovat, 100BASE-SX používá levnější optické komponenty (světlo emitující diody (LED) místo laserů). To vše činí tento standard atraktivním pro ty, kteří upgradují síť 10BASE-FL a pro ty, kteří nepotřebují pracovat na dlouhé vzdálenosti.

BASE-BX je varianta Fast Ethernet přes jednojádrové vlákno, které využívá jednovidové vlákno spolu se speciálním multiplexerem, který rozděluje signál na vysílací a přijímací vlny.

BASE-LX - 100Mbps Ethernet možnost přes optický kabel. Maximální délka segmentu je 15 kilometrů v plně duplexním režimu přes dvojici jednovidových optických vláken.

BASE-LX WDM - 100Mbps Ethernet možnost přes optický kabel. Maximální délka segmentu je 15 kilometrů v plně duplexním režimu přes jedno jednovidové optické vlákno na vlnové délce 1310 nm a 1550 nm. Existují dva typy rozhraní, liší se vlnovou délkou vysílače a jsou označeny buď čísly (vlnová délka) nebo jedním latinským písmenem A (1310) nebo B (1550). Pouze spárovaná rozhraní mohou pracovat v párech: na jedné straně je vysílač na 1310 nm a na druhé straně na 1550 nm.

Technologie ATM má mnoho atraktivních funkcí - škálovatelné rychlosti přenosu dat až 10 Gb/s; vynikající podpora multimediálního provozu a schopnost práce v lokálních i globálních sítích. .(Asynchronous Transfer Mode) - asynchronní metoda přenosu dat - vysoce výkonná technologie síťového přepínání a multiplexování založená na přenosu dat ve formě buněk (buňky) pevné velikosti (53 bajtů), z nichž 5 bajtů je využito pro záhlaví. Na rozdíl od Synchronous Transfer Mode (STM) je ATM vhodnější pro poskytování datových služeb s velmi proměnlivými nebo kolísajícími přenosovými rychlostmi.

Síť je postavena na bázi ATM switche a ATM routeru. Technologie je implementována v lokálních i globálních sítích. Je povolen společný přenos různých typů informací, včetně videa, hlasu.

Datové buňky používané v ATM jsou menší ve srovnání s datovými prvky používanými v jiných technologiích. Malá, konstantní velikost buněk používaná v ATM umožňuje:

přenášet data přes stejné fyzické kanály, a to jak při nízkých, tak vysokých rychlostech;

práce s konstantními a proměnnými datovými toky;

integrovat jakýkoli druh informací: texty, řeč, obrázky, videa;

podpora připojení point-to-point, point-to-set, set-to-set.

Technologie ATM zahrnuje propojení na třech úrovních.

Pro přenos dat od odesílatele k příjemci v síti ATM jsou vytvořeny virtuální kanály VC (Virtual Circuit), které jsou dvou typů:

permanentní virtuální kanál, PVC (Permanent Virtual Circuit), který je vytvořen mezi dvěma body a existuje po dlouhou dobu, i když nejsou k dispozici data k přenosu;

přepínaný virtuální okruh, SVC (Switched Virtual Circuit), který se vytváří mezi dvěma body bezprostředně před přenosem dat a je přerušen po ukončení komunikační relace.

Pro směrování v paketech se používají tzv. identifikátory paketů. Jsou dvou typů:

VPI (virtual path identificator) - identifikátor virtuální cesty (číslo kanálu)

VCI (virtual connect identificator) - identifikátor virtuálního připojení (číslo připojení).

Výsledky srovnání technologie FDDI s technologiemi Fast Ethernet a Token Ring jsou uvedeny v příloze B.

Všechny stanice v síti FDDI jsou rozděleny do několika typů podle následujících vlastností: koncové stanice nebo huby; dle možnosti přistoupení k primárnímu a sekundárnímu okruhu; počtem MAC uzlů a podle toho MAC adres na stanici.

Pokud je stanice připojena pouze k primárnímu kruhu, pak se tato možnost nazývá jediné připojení - Single Attachment, SA. Pokud je stanice připojena k primárnímu i sekundárnímu prstenci, pak se tato možnost nazývá duální připojení - Dual Attachment, DA.

Je zřejmé, že stanice může používat bezpečnostní funkce poskytované dvěma FDDI kruhy pouze v případě, že je duálně připojena. Jak je patrné z obrázku 1, reakcí stanic na přerušení kabelu je změna vnitřních způsobů přenosu informací mezi jednotlivými komponenty stanice. Virtuální síť je skupina síťových uzlů, jejichž provoz, včetně vysílání, je zcela izolován od ostatních síťových uzlů na úrovni datového spoje. To znamená, že není možné posílat rámce mezi různými virtuálními segmenty na základě adresy spojové vrstvy, bez ohledu na to, zda je adresa jedinečná, multicast nebo broadcast. Zároveň jsou v rámci virtuální sítě rámce přenášeny pomocí přepínací technologie, tedy pouze na port, který je spojen s cílovou adresou rámce.

Obrázek 1 - Rekonfigurace duálně připojených stanic v případě přerušení kabelu

Při použití technologie virtuální sítě v přepínačích jsou současně řešeny dva úkoly:

zlepšení výkonu v každé z virtuálních sítí, protože přepínač přenáší rámce v takové síti pouze do cílového uzlu;

izolovat sítě od sebe, spravovat uživatelská přístupová práva a vytvářet ochranné bariéry proti vysílaným bouřím.

Propojení virtuálních sítí s internetem vyžaduje zapojení síťové vrstvy. Může být implementován v samostatném routeru nebo může fungovat také jako součást softwaru přepínače.

Existuje několik způsobů, jak vytvořit virtuální sítě:

Seskupování portů;

Seskupování MAC adres;

Použití štítků v doplňkovém poli rámců - proprietární protokoly a specifikace IEEE 802.1 Q/p;

specifikace LANE pro přepínače ATM;

Použití síťové vrstvy;

VLAN založená na seskupení portů.

Studium a analýza vědecké a technické literatury předmětu závěrečné kvalifikační práce ukázala, že: potřeba vyhovět rostoucím požadavkům výrobních pracovníků na lokální sítě přispívá k dynamické změně účelu, skladby, struktury a způsoby organizace sítě. To zase vyžaduje vývoj a implementaci nových a pokročilejších typů síťového hardwaru, stejně jako rozvoj dynamiky technologií a protokolů pro interakci zařízení používaných při vytváření počítačových sítí.

Jako autor závěrečné kvalifikační práce jsem absolvoval stáž v podniku Torg-Service LLC. Jako servisní technik pro údržbu technických prostředků místní sítě působící v podniku od roku 2006 studoval výhody a nevýhody stávajících zařízení, dostal příležitost uplatnit své znalosti při vývoji a implementaci „Terms of Reference“. “ obdržené od podniku na realizaci technické části projektu modernizace lokálního počítače fungujícího v podnikových sítích” (Příloha I).

2. Inspekce a analýza LAN LLC "Torg-Service" za účelem modernizace sítě

Torg-Service LLC je soukromá společnost, která zahrnuje 4 výrobní oddělení a administrativní a ekonomické oddělení s účetnictvím.

Podnik se za účelem dosažení zisku zabývá výrobou a úpravou mediálních materiálů, reklamních zvukových klipů; vyvíjí na žádost uživatelů softwarové produkty pro vysílací společnosti, reklamní představení, koncerty atd.; prodej hypoték a komponentů pro počítače, jakož i spotřebního materiálu; Prodej a servis PC.

Distribuovaná místní síť byla vyvinuta a implementována takovým multifunkčním podnikem v roce 2006.

Za posledních 5 let se současná síť LAN stala zastaralou a nevyhovuje pracovníkům a vedení organizace z následujících důvodů: špatný výkon síťového serveru a pracovních stanic; pevná struktura a funkce zařízení obsaženého v LAN; zastaralé síťové protokoly.

Z tohoto objektivního důvodu bylo nutné modernizovat místní síť (LAN) fungující v podniku.

Projekt modernizace stávající LAN v podniku je realizován s cílem:

zařazení nad rámec stávajícího nového technologického vybavení pro diagnostiku a testování vestavěných a komponentních částí počítačů, testování výkonu PC;

výměna systémového a základního serverového softwaru za moderní, výkonnější;

připojení tří mobilních pracovních stanic k centrálnímu LAN serveru.

Zároveň poskytnout zaměstnancům podniku podle jejich kvalifikace a postavení rychlý a kvalitní přístup ke zdrojům LAN i ke zdrojům celosvětové sítě INTERNET. Je nutné, aby byla automaticky zohledněna individuální doba využití prostředků LAN a INTERNETU.

Druhy a objemy práce, které mají být provedeny.

Proveďte průzkum sítě LAN provozované v podniku za účelem revize síťového vybavení, provozu protokolů, organizace a údržby databází a také provozu serveru.

Vypracovat schéma vybavení modernizované sítě navržené k realizaci, do schématu zahrnout tři mobilní pracovní stanice.

Zajistit výběr a instalaci moderního operačního systému, administračních programů a moderních komunikačních protokolů pro síťová zařízení na centrálním LAN serveru.

Provést zkušební provoz modernizované LAN podniku.

2.1 Struktura podniku a provozní LAN

Průzkum LAN podniku servisu LLC "Torg-Service" byl proveden v rámci "Zadání pro realizaci technické části projektu modernizace místní sítě působící v podniku" (Dodatek I), vedlo k následujícím závěrům:

Společnost se v současné době skládá ze 4 výrobních oddělení a administrativního a ekonomického oddělení, které zahrnuje účetnictví a garáž. Firma sídlí ve stejné budově a na stejném patře.

Funkce a úkoly oddělení jsou následující:

produkční oddělení (produkce) - zabývá se výrobou a úpravou mediálních materiálů, prodejem reklamních audio klipů;

obchodní oddělení - zabývá se prodejem a nákupem komponent, PC, práce s klienty, účetnictví, statistiky;

technické oddělení - zajišťuje provoz LAN, udržuje veškerý hardware a software;

servisní středisko - spolupracuje s veřejností, přijímá PC k opravě, kontroluje komponenty a PC pro obchodní oddělení;

Vedení v současné době plánuje expanzi

podniků, a to výčet služeb poskytovaných obyvatelstvu, za účelem zajištění soběstačnosti střediska služeb. Oddělení zakoupilo moderní zařízení Antec P183 pro testování a diagnostiku počítačových komponent a vestavěných dílů, diagnostiku provozu osobních počítačů zakoupených pro komerční účely podnikem a přijatých od obyvatelstva k opravě nebo prodeji.

Blokové schéma sítě LAN provozované v podniku je znázorněno na obrázku D.1. (Příloha D).

Struktura sítě provozované pod síťovým operačním systémem Windows Server 2003, který sdružuje 20 počítačů, odpovídá struktuře informačních toků. V závislosti na síťovém provozu jsou počítače v síti rozděleny do skupin (segmentů sítě). V tomto případě jsou počítače sloučeny do skupiny podle principu: pokud je většina jimi generovaných zpráv adresována počítačům této skupiny.

Různé protokoly spojové vrstvy pro vytvoření jediného transportního systému patří do 2. generace, tzn. zajišťují přenos informací mezi koncovými uzly.

Směrování paketů v síti se řídí hvězdicovou topologií.

Přístupová práva k informacím jsou stanovena individuálně pro zaměstnance každého oddělení. Některé informace jsou veřejné a některé by měly být dostupné pouze uživatelům určitého oddělení.

Všichni uživatelé sítě mají přístup jak k interním informačním zdrojům organizace, tak ke zdrojům globálního internetu. Navíc jsou v tomto případě přístupová práva přidělována také individuálně zaměstnancům každého oddělení v závislosti na funkcích, které jsou jim přiděleny v rámci obchodní činnosti společnosti. Někteří zaměstnanci by například měli mít přístup ke všem službám a zdrojům na internetu a někteří by měli mít přístup pouze k e-mailu, například s použitím pouze určité sady dostupných protokolů pro tyto účely.

Účtování doby práce konkrétního dodavatele a konkrétního oddělení v síti a s INTERNETem je obtížné, protože veškerý čas jde do podniku a není automaticky brán v úvahu, komu přesně a kdy jsou informace poskytovány. A to je porušení důvěrnosti informací a ztráta času pro práci na INTERNETu, která je nepřiměřená pro potřeby výroby.

Síť není potřeba dělit na virtuální segmenty, síť je postavena bez použití technologie VLAN. Tok provozu pro všechna oddělení je transparentní, rozlišení přístupových práv k informačním zdrojům zajišťuje software na úrovni Active Directory (adresářové služby Windows 2003 Server)

Na základě průzkumu stávající LAN v podniku a v souladu se zadáním jsem jako autor závěrečné kvalifikační práce definoval okruh úkolů, které je třeba dále řešit v závěrečné kvalifikační práci:

Zahrňte do stávající struktury LAN nově přijaté zařízení v servisním středisku a druhý vyhrazený server pro řízení práce servisního střediska. Organizace síťových služeb (služeb): DNS, Active Directory, DHCP, DNS, File Server, Terminal Server;

Organizovat nepřerušitelné napájení aktivních síťových zařízení,

servery při použití distribuovaného systému nepřerušitelného napájení. Výdrž baterie by měla být alespoň 7 minut.

Kromě standardní konfigurace musí UPS Master Communications Center podporovat následující dodatečné funkce:

Poskytujte správu UPS přes síť přes SNMP/Telnet/HTTP (pomocí libovolného webového prohlížeče); pravidelné odstavení každého serveru připojeného k UPS v případě úplného vybití baterií.

Upgradovaná síť musí stále poskytovat interakci 20 osobních počítačů. Kabelová infrastruktura je postavena na bázi jednoho hlavního komunikačního centra.

Síť by měla poskytovat: ukládání a správu souborů, síťový tisk; e-mail, optimální kolektivní práce s informacemi (databáze); zálohování serverových souborů; zálohování souborů síťových aplikací (úložiště elektronických zpráv, databáze).

Musí existovat jedno hlavní komunikační centrum pro celou síť.

Produkty 3Com používejte jako aktivní síťové zařízení, navíc šířka pásma komunikačního kanálu s pracovními stanicemi musí být minimálně 100 Mbps, tuto šířku je nutné přidělit každé pracovní stanici (spínané síti).

Páteř musí poskytovat šířku pásma alespoň 33 % maximálního provozu komunikačního centra.

Je nutné zajistit správu, monitoring, sběr statistik z aktivních síťových zařízení. Zařízení by mělo být spravováno pouze v hlavním komunikačním centru.

Nástroje pro efektivní řízení interního síťového provozu nejsou potřeba, pro řízení externího internetového provozu je nutné implementovat systém založený na softwarové platformě Traffic Inspector.

Pro zvýšení úrovně odolnosti proti poruchám sítě je nutné zajistit redundantní napájecí zdroje pro aktivní zařízení síťových zařízení hlavního komunikačního centra.

Poskytněte systém strukturované kabeláže, použijte UTP kabel pro komunikaci se servery, použijte UTP kabel pro komunikaci s pracovními stanicemi.

Na každém pracovišti podnikových specialistů je nutné instalovat porty kabelového systému v množství rovném 2. Navíc převýšení počtu pracovišť nad počtem osobních počítačů by mělo být minimálně 30 %, průměrná vzdálenost od komunikace vzdálenost od pracoviště je 45 m.

Počet centrálních serverů musí být 1.

Tabulka 1 ukazuje rozložení aplikací a uživatelů mezi servery.

Tabulka 1 – Služby a klienti

upgrade místní sítě

6. Požadovaná konfigurace hlavního serveru:

Typ procesoru: Server (Intel Xeon 5140)

Počet procesorů na serveru: 4

Velikost RAM (RAM) serveru (MB): 4096

Požadované místo na disku (TB): 2

Preferovaný typ šasi: Intel Server Chassis SC5299-E

Požadované záložní zařízení: Spire Spectrum II (1 TB)

Počet komunikačních linek serveru se musí rovnat 1

Rychlost přenosové linky musí být 100 Mbps

Nepřerušitelné zdroje napájení.

Na základě výše uvedených úkolů upgradu stávající sítě LAN v podniku přejděme k odůvodnění výběru zařízení a zařízení pro komunikaci.

2.2 Trendy budoucího vývoje síťových zařízení

Postupem času byly standardy umožňující připojení počítačů k lokálním sítím postupně optimalizovány, zvyšovala se šířka pásma komunikačních kanálů, vyvíjel se software a rostla rychlost přenosu dat. Brzy byly místní sítě používány nejen k odesílání textu a různých dokumentů mezi více počítači, ale také k přenosu multimediálních informací, jako jsou zvuky a obrázky. Tím se otevřela možnost organizovat videokonferenční systémy v rámci lokální sítě, což uživatelům takového systému umožnilo komunikovat v reálném čase „přímo“, fyzicky se nacházet v různých místnostech, provádět společné úpravy textů a tabulek a zajišťovat „virtuální prezentace“. Počítačové videokomunikační systémy jsou již hojně využívány velkými komerčními podniky, kde slouží k organizaci komunikace mezi různými útvary, ve vojenských komplexech pro rychlý přenos informací mezi několika účastníky a celými divizemi a v poslední době i v domácích „desktopových“ systémech, jako prostředek organizace volného času. Mezi výhody KBS lze zmínit relativně nízké náklady na provoz ve srovnání s jinými dnes existujícími komunikačními systémy, jejich všestrannost a relativní snadnost použití. V průběhu práce účastníci videokonference zpravidla vidí na obrazovkách svých monitorů obrazy účastníka a své vlastní, což je nezbytné pro vizuální kontrolu navázaného spojení.

Neustálý trend konvergence lokálních sítí s podnikovými a globálními sítěmi, který je nastíněn v posledních letech, vede k výraznému prolínání jejich technologií (např. internetu do lokální). To vyžaduje téměř kompletní výměnu hardwaru a softwaru LAN. V příloze B jsou uvedeny hlavní rozdíly mezi síťovými zařízeními.

Spolu s rychle se rozvíjejícími síťovými technologiemi, které jsou žádané ve všech oblastech lidské činnosti, vývoj a výroba hardwaru a softwaru pro sítě neutichá.

Perspektivní rozvoj hardwaru, kabelů, adaptérů, routerů, switchů, hubů a dalších síťových zařízení je ve směru zvyšování rychlosti přenosu a zpracování informací, zajištění ochrany před neoprávněnými zásahy do provozu sítě a zařízení.

Nutno podotknout, že v současné době řada výrobců síťových zařízení ve fázi návrhu a výroby zahrnuje do svých zařízení možnost dalšího zlepšování aktualizací firmwaru (firmware).

Díky použití nejnovějšího operačního systému Windows server 2008 v lokálních sítích jsou vylepšené nástroje pro správu, stabilita připojení, správa „pohřbívání“, pokročilé filtrování a vyhledávání dat, vícenásobný výběr, kontrola záznamů, exportní funkce, dobrá odolnost klientů proti chybám dosaženo. Windows Server 2008 poskytuje možnost chránit soubory a složky na svazcích NTFS pomocí šifrovaného systému souborů EFS.

2.3 Zdůvodnění výběru zařízení pro modernizaci sítě

Nyní, když byly definovány hlavní úkoly, připomeňme si ještě jednou krátce charakteristiku nejběžnějších síťových zařízení a rozdíly mezi nimi (příloha B).

Ethernetové opakovače, často označované jako rozbočovače nebo rozbočovače, jednoduše předávají přijaté pakety na všechny své porty bez ohledu na místo určení.

Mosty fungují v souladu se standardem IEEE 802.1d. Stejně jako ethernetové přepínače jsou mosty nezávislé na protokolu a předávají pakety na port, ke kterému je cíl připojen. Na rozdíl od většiny ethernetových přepínačů však mosty nepředávají fragmenty paketů při kolizích nebo chybových paketech, protože všechny pakety jsou před předáním na cílový port ukládány do vyrovnávací paměti. Ukládání paketů do vyrovnávací paměti (store-and-forward) zavádí latenci ve srovnání s přepínáním on-the-fly. Mosty mohou poskytnout výkon odpovídající propustnosti média, ale vnitřní blokování je poněkud zpomaluje.

Činnost směrovačů závisí na síťových protokolech a je určena informacemi souvisejícími s protokolem přenášenými v paketu. Stejně jako mosty ani směrovače nepředávají fragmenty paketů do cíle, když dojde ke kolizi. Směrovače ukládají celý paket do paměti před jeho předáním do cíle, proto se při použití směrovačů pakety přenášejí se zpožděním. Směrovače mohou poskytovat šířku pásma rovnou šířce pásma linky, ale vyznačují se přítomností vnitřního blokování. Na rozdíl od opakovačů, mostů a přepínačů směrovače upravují všechny přenášené pakety.

Koncové síťové zařízení je zdrojem a příjemcem informací přenášených po síti.

Některá síťová zařízení používají ve virtuálním rozhraní používaném pro správu termín zpětná smyčka. Na rozdíl od rozhraní zpětné smyčky zařízení zpětné smyčky nemluví samo se sebou.

Tiskový server je zařízení, které umožňuje skupině uživatelů kabelové a bezdrátové sítě sdílet tiskárnu doma nebo v kanceláři. Disponuje vysokorychlostním portem USB 2.0, porty LPT nebo COM pro připojení tiskárny. Obvykle jsou vybaveny ethernetovým rozhraním 10/100BASE a často vysokorychlostním bezdrátovým síťovým rozhraním 802.11g. Podpora různých síťových operačních systémů přináší do tiskového procesu vysokou úroveň flexibility a výkonu. Při výběru zařízení pro počítačovou síť jsem se jako autor rozhodl zvolit jako výrobce 3Com.

3Com jsem si vybral kvůli dobrým recenzím o zařízení tohoto výrobce a také kvůli tomu, že při výrobě svých zařízení dodávají další funkce, technologie a protokoly vlastní konstrukce. Zvláštností je, že pokud síť postavíte výhradně na aktivním síťovém zařízení od 3Comu, pak se spolehlivost a efektivita takové sítě výrazně zvyšuje. Děje se tak díky tomu, že zařízení testuje samo sebe, stejně jako sousední aktivní uzly, přičemž neustále udržuje aktuální komunikaci mezi sebou. V síti s vybavením 3Com se rychlost zvyšuje díky technologii komprese provozu. Jako přepínací zařízení byly zvoleny rozbočovače typu Switch, protože na rozdíl od rozbočovačů, které přijatý paket pouze kopírují na všechny porty, nejen přenášejí paket na cílový port, ale také zesilují signál. Tím se zabrání efektu útlumu signálu ve vzdálených oblastech sítě. Kromě toho mohou zařízení, jako je Switch, výrazně odlehčit síť od zbytečného provozu, protože na rozdíl od rozbočovačů je přijímaný signál přenášen výhradně do cílového portu a není duplikován na všechny porty.

Zařízení v případě komplexní výstavby sítě na klíč je lepší zakoupit od jednoho dodavatele, protože:

Za prvé, dodávka zařízení bude s největší pravděpodobností jednorázová;

Za druhé, při nákupu zařízení můžete počítat s výraznými slevami, které umožní co nejvíce snížit náklady na projekt výstavby nové sítě;

Za třetí, můžete se spolehnout na rychlou nepřetržitou technickou podporu pro toto zařízení a prodloužené záruční doby, což výrazně sníží celkové náklady na provoz zařízení.

Na základě zadání a po projednání všech podrobností se zástupcem dodavatele, který je zároveň oficiálním distributorem 3Com v Rusku, jsem dospěl k výběru zařízení.

Za 65 048,68 rublů tak byla zakoupena kompletní sada aktivních a pasivních síťových zařízení, s výjimkou tiskáren. I přesto, že zařízení použité při výběru bylo nadprůměrné, dostatečně funkční a kvalitní, navíc s marží + 30 % ke stávajícím zakázkám, projekt se ukázal být i na dnešní poměry relativně levný. Zbývá pouze nakonfigurovat pracovní stanice po instalaci sítě a připojení konečného síťového zařízení. Tabulka 2 níže ukazuje konfiguraci síťových nastavení pro uživatelské počítače.

Tabulka 2 - Parametry sítě uživatelů počítačové sítě

Hlavní brána - adresa počítače, který je určen k organizaci přístupu uživatelů počítačové sítě k Internetu Hlavní server - Centrální server s nainstalovaným operačním systémem Microsoft Windows 2008 Server Enterprise Edition (příloha D), síťové služby Active Directory, Nainstalovaný DNS server, souborový server atd. V tomto případě je zadán jako síťový parametr, protože když se klientský počítač přihlásí, potřebuje mít v síti spuštěný server DNS, který dokáže přeložit názvy hostitelů na jejich síťové adresy, který také funguje jako řadič domény. Primární server DNS, pokud není zároveň internetovou bránou, je schopen překládat pouze rozsah interních názvů. Není schopen obsluhovat klientské požadavky mimo vnitřní síť, server je doplňkový - v tomto případě je to jak internetová brána, tak proxy server organizace. Je registrován jako síťový parametr počítače uživatele, protože je schopen vyřešit jeho požadavky na překlad názvu na externí zdroje, na internet.

Po nakonfigurování centrálního serveru, internetové brány a klientských počítačů je síť připravena k provozu.

2.4 Vyhlídky na rozvoj LAN LLC "Torg-Service"

V současné době podléhá hardware LAN různých velikostí požadavkům na zvýšenou spolehlivost, odolnost proti chybám, obnovitelnost po poruchách, vysokou propustnost a zátěžové kapacity, škálovatelnost a zlepšení dalších kvalitativních a kvantitativních charakteristik, které ovlivňují výkon jak jednoho uzlu, tak celého síť jako celek.. S každou další generací jsou tyto požadavky výrobci hardwaru splněny. Tím však vývoj nekončí, ale teprve začíná.

Výrobci kromě podpory otevřených společných protokolů do svých zařízení zahrnují také technologie, algoritmy a protokoly podle vlastního vynálezu, které zvyšují funkčnost zařízení, jejich výkon a otevírají další možnosti pro jemné ladění a správu takových zařízení.

Vývoj znamená nejen zdokonalování toho, co již existuje, ale také výrobu toho, co se dříve příliš nepoužívalo. Takovým průlomem v našem století bylo použití širokopásmových bezdrátových přístupových technologií pro civilní účely. Mezi tyto technologie patří: sítě SDH, RRL, WiMax, BWA, Wi-Fi.

Navzdory tomu, že zavedené a osvědčené technologie X.25, Frame Relay, FDDI, ATM, Ethernet jsou nyní více rozšířené, nepochybně nacházejí uplatnění v určitých výklencích a technologiích bezdrátového přístupu. Navíc v některých případech budou moci poskytovat přístup pouze bezdrátové technologie tam, kde nejsou technické podmínky pro kabelové nebo prostě nebude kvůli jejich omezením fyzicky příležitost položit kabel.

Síť Wi-Fi je rádiová síť, která umožňuje přenášet informace mezi objekty prostřednictvím rádiových vln (bez drátů). Wi-Fi Alliance vyvíjí standardy v této oblasti. Hlavní výhodou Wi-Fi je poskytnout zákazníkům „mobilitu“, což je mimořádně pohodlné. Hlavní nevýhodou je zranitelnost vůči vetřelcům.

V současné době jsou na ruském trhu představeny tři standardy 802.11a, 802.11b a 802.11g.

11b - zařízení tohoto standardu podporuje přenosové rychlosti až 11 Mbps. Frekvence - 2,4 GHz. Šifrování - WEP. Tento standard má pokračování, tzv. 802.11b+. Hlavním rozdílem mezi 802.11b+ a 802.11b je rychlost. 802.11b+ umožňuje výměnu dat rychlostí až 22 Mbps.

11g je pokročilejší standard, který zvýšil stupeň ochrany a rychlost přenosu dat až na 54 Mbps. Frekvence - 2,4 GHz. Šifrování - WEP, WPA, WPA2. Hlavním rysem výbavy tohoto standardu je jeho zpětná kompatibilita se standardem 802.11b. To znamená, že pokud byl dříve zakoupen síťový adaptér standardu 802.11g, pak si můžete být naprosto jisti, že s ním můžete pracovat v síti standardu 802.11b.

Obě výše uvedené normy jsou v současné době schváleny pro použití v Ruské federaci, což nelze říci o 802.11a.

11a je standard podobný 802.11g, ale navržený tak, aby umožňoval připojení více klientů současně. Tito. tento standard umožňuje rozšířit hustotu ve vztahu k 802.11g. Druhým nejvýraznějším rozdílem je frekvence rádiové vlny – 5GHz. Právě kvůli četnosti nelze tuto normu na území Ruské federace bez zvláštního povolení používat. (anglicky Worldwide Interoperability for Microwave Access) je telekomunikační technologie navržená k poskytování univerzální bezdrátové komunikace na velké vzdálenosti pro širokou škálu zařízení (od pracovních stanic a notebooků až po mobilní telefony). Technologie je založena na standardu IEEE 802.16, nazývaném také Wireless MAN. Název „WiMAX“ byl vytvořen organizací WiMAX Forum, která byla založena v červnu 2001 za účelem propagace a rozvoje technologie WiMAX. Fórum popisuje WiMAX jako „technologii založenou na standardech, která poskytuje vysokorychlostní bezdrátový přístup k síti jako alternativu k pronajatým linkám a DSL.“ Vhodné pro:

Propojení přístupových bodů Wi-Fi mezi sebou a dalšími segmenty internetu.

Poskytování bezdrátového širokopásmového přístupu jako alternativy k pronajatým okruhům a DSL.

Poskytování vysokorychlostního přenosu dat a telekomunikačních služeb.

Vytváření přístupových bodů, které nejsou vázány na geografickou polohu.Umožňuje přistupovat k internetu vysokou rychlostí s mnohem větším pokrytím než sítě Wi-Fi. Díky tomu lze technologii využít jako „páteřní kanály“, na které navazují tradiční DSL a pronajaté linky a také místní sítě. Výsledkem je, že tento přístup umožňuje vytvářet škálovatelné vysokorychlostní sítě v rámci celých měst.

Problém poslední míle byl pro signalisty vždy naléhavým úkolem. K dnešnímu dni se objevilo mnoho technologií poslední míle a každý telekomunikační operátor stojí před úkolem vybrat si technologii, která optimálně vyřeší problém poskytování jakéhokoli typu provozu svým předplatitelům. Univerzální řešení tohoto problému neexistuje, každá technologie má svůj vlastní rozsah, své výhody a nevýhody. Výběr konkrétního technologického řešení je ovlivněn řadou faktorů, mezi které patří:

strategie operátora, cílové publikum, aktuálně nabízené a plánované služby,

výši investic do rozvoje sítě a dobu jejich návratnosti,

stávající síťovou infrastrukturu, zdroje pro její udržení v provozuschopném stavu,

čas potřebný ke spuštění sítě a zahájení poskytování služeb.

Každý z těchto faktorů má svou váhu a výběr konkrétní technologie se provádí s ohledem na všechny dohromady. Jednoduchý a efektivní model, který umožňuje rychle vyhodnotit ekonomické parametry využití technologie WiMAX

Mnoho telekomunikačních společností silně sází na využití WiMAX k poskytování vysokorychlostních komunikačních služeb. A existuje pro to několik důvodů.

Za prvé, technologie rodiny 802.16 umožní nákladově efektivně (ve srovnání s drátovými technologiemi) nejen poskytovat přístup k síti novým zákazníkům, ale také rozšířit nabídku služeb a pokrýt nová těžko dostupná území.

Za druhé, bezdrátové technologie se používají mnohem snadněji než tradiční kabelové kanály. Sítě WiMAX a Wi-Fi se snadno nasazují a podle potřeby lze snadno škálovat. Tento faktor je velmi užitečný, když potřebujete nasadit velkou síť v co nejkratším čase. WiMAX byl například použit k poskytování přístupu k internetu těm, kteří přežili tsunami v prosinci 2004 v Acehu v Indonésii. Celá komunikační infrastruktura regionu byla vyřazena z provozu a bylo nutné urychleně obnovit komunikační služby pro celý region.

V souhrnu všechny tyto výhody umožní snížit ceny za poskytování služeb vysokorychlostního přístupu k internetu pro podnikatelské struktury i jednotlivce.

2.5 Vývoj a implementace prvků modernizace zařízení sítě LAN LLC "Torg-Service"

Nově přijaté zařízení, testovací stolice Antec P183, je navrženo pro připojení přes server, který je oddělen od stávajících počítačů v servisním středisku. Musí zajistit provoz uvnitř servisního centra a komunikaci s hlavním LAN serverem. Volba byla provedena na typické konfiguraci PC s Windows XP, RAM 2 GB, paměť pevného disku 400 GB.

Studie ukázaly, že pro vyřešení úkolů stanovených v zadání (Příloha A) a splnění požadavků na operační systém (Příloha D) je nutné nainstalovat operační systém Windows Server 2008 na centrální LAN server.

Skříň pro nový server je vybavena výkonnými napájecími zdroji, přídavnými ventilátory, odnímatelnými záslepkami a ochranným předním panelem. Vybrané šasi Tower (Rack) (5U) certifikované výrobcem základní desky.

Vysokorychlostní jednotka DVD-ROM ušetří nejen čas při instalaci operačního systému a aplikačního softwaru (SW), ale bude také mimořádně užitečná při práci s centralizovaným systémem nápovědy.

Protože všechny pracovní stanice připojené k síti budou mít neustále přístup k serveru, je jednou z jeho nejdůležitějších součástí výkonná 64bitová síťová karta. Efektivně řídí výměnu informací, to znamená, že má koprocesor, který přebírá hlavní funkce centrálního procesoru pro zpracování dat přicházejících na server.

Pro zvýšení spolehlivosti byly současně použity dvě síťové karty. Windows server 2008 přichází s vylepšenými nástroji pro správu. Poskytuje možnost vytvářet stabilní připojení a spravovat „pohřeb“, pokročilé filtrování a vyhledávání dat, vícenásobný výběr, kontrolu záznamů, funkci exportu. server 2008 poskytuje spolehlivou ochranu souborů a složek na svazcích, poskytuje síťovou škálovatelnost.

Příloha E představuje možnost upgradu sítě na žádost zákazníka: včetně tří mobilních míst v LAN (příloha A). Organizace takového modelu sítě předpokládá přítomnost serveru VPN v centrále, ke kterému se připojují vzdálení klienti. Vzdálení klienti mohou pracovat z domova nebo pomocí přenosného počítače odkudkoli na světě, kde je přístup k World Wide Web. Tento způsob organizace virtuální sítě je vhodné využít v případech geograficky nepřiřazeného přístupu zaměstnanců do lokální sítě organizace prostřednictvím přístupu na internet. Poskytovatelé často vytvářejí připojení VPN pro své zákazníky, aby jim poskytli přístup k internetovým zdrojům.

Takzvaná extranetová VPN, kdy je přístup klientům organizace poskytován prostřednictvím zabezpečených přístupových kanálů, získává široké přijetí díky popularitě elektronického obchodování. V tomto případě budou možnosti využití lokální sítě pro vzdálené klienty značně omezeny, ve skutečnosti budou omezeni na přístup k těm firemním zdrojům, které jsou nezbytné při práci s jejich klienty, například stránka s komerčními nabídkami, a VPN se v tomto případě používá k bezpečnému předávání důvěrných dat. Nástroje pro zabezpečení informací – šifrovací protokoly zabudované v počítači klienta vzdáleného přístupu.

K zapouzdření dat pomocí protokolu PPTP dochází přidáním hlavičky GRE (Generic Routing Encapsulation) a hlavičky IP.

Tato síť je doménová síť se systémem Windows Server 2008. Server má dvě síťová rozhraní s IP adresami, interní pro lokální síť 11.7.3.1 a externí 191.168.0.2 pro připojení k Internetu. Je třeba poznamenat, že při navrhování sítí je server VPN umístěn jako poslední.

V systému Windows Server 2008 je instalace role serveru VPN poměrně jednoduchá.

V našem případě existuje již vytvořená síť s výše popsanými adresami. Dále musíte nakonfigurovat server VPN a povolit určitým uživatelům přístup k externí síti. Lokální síť má vnitřní stránku, ke které se pokusíme přistupovat tak, že do ní zařadíme virtuální prvky.

Podle pokynů průvodce na obrázku 2 nainstalujte:

v prvním kroku potřebné parametry;

ve druhém kroku vyberte vzdálený přístup (VPN nebo modem);

ve třetím kroku zřídíme vzdálený přístup přes internet;

ve čtvrtém kroku specifikujeme serverové rozhraní připojené k Internetu, v našem případě 191.168.0.2;

v pátém kroku určíme způsob přidělování adres vzdáleným klientům, v našem případě jim budou adresy přidělovány automaticky.

VPN server je tedy vytvořen, po provedení nastavení pokračujeme ve správě uživatelů naší domény. Zaměstnancům, kteří potřebují vzdálený přístup do vnitřní sítě organizace, umožňujeme právě tento přístup nastavením příslušného přepínače na záložce „Příchozí hovory“ (viz obrázek 3).

Je třeba si uvědomit, že pro správnou funkci je nutné, aby nainstalovaný firewall umožňoval protokoly používané VPN.

Obrázek 2 - Snímek obrazovky dialogového okna průvodce nastavením serveru

Po dokončení serverové části přejdeme k vytvoření klientské části sítě na vzdáleném počítači.

Chcete-li vytvořit klientskou část sítě LAN (obrázek 4) na vzdáleném počítači, musíte:

v prvním kroku spusťte průvodce síťovým připojením;

ve druhém kroku podle pokynů vyberte položku „Připojit k síti na pracovišti“;

ve třetím kroku "Připojení k místní síti";

ve čtvrtém kroku zadejte název připojení;

v pátém kroku volíme, zda se máme předem připojit k internetu (pokud se připojujete z místa s trvalým přístupem, zvolte „ne“, pokud jako modem používáte např. mobilní telefon, pak byste měli vybrat číslo předvolby pro připojení k internetu).

v šestém kroku zadejte IP adresu serveru, ke kterému se chcete připojit (viz obrázek 4);

v posledním (sedmém) kroku se upraví vlastnosti a nakonfigurují se některé body týkající se zabezpečení a typu vytvořeného připojení.

Obrázek 3 - Snímek obrazovky okna pro připojení adres uživatelů mobilní LAN

Na závěr bych chtěl říci, že ve skutečnosti existuje mnoho způsobů, jak používat VPN. Metoda popsaná v této závěrečné kvalifikační práci je dobrá v tom, že zajišťuje bezpečnost nejen přenášených informací, ale i samotného spojení.

Obrázek 4 – Snímek obrazovky okna „Průvodce novým připojením“.

Konfigurace vzdáleného přístupu je dokončena, je čas zkontrolovat její výkon. Začněme tradičně, všemi oblíbeným příkazem „ping“, stačí zkusit „pingnout“ nějakou pracovní stanici z naší upgradované lokální sítě (obrázek 5).

Vše funguje dobře, zbývá změřit výkon vytvořené sítě. Za tímto účelem zkopírujeme soubor prostřednictvím připojení VPN a také bez použití na server VPN. Síť 100 Mbit bude fungovat jako fyzické přenosové médium, v tomto případě není šířka pásma sítě limitujícím faktorem. Takže kopírování souboru o velikosti 342 921 216 bajtů trvalo 121 sekund. S připojením VPN - 153 sekund. Obecně byla ztráta času kopírování 26 %, což je přirozené, protože při přenosu informací prostřednictvím VPN se objevují dodatečné režijní náklady ve formě šifrování / dešifrování dat.

Obrázek 5 - Okno s výsledky testu připojení

V našem případě byl použit protokol PPTP, při použití jiných typů protokolů se bude lišit i ztráta času. Společnost Microsoft v současné době doporučuje použití L2TP IPSec s čipovými kartami pro maximální ověřování a zabezpečení komunikace.

Zúčtování přístupové doby do vnějšího prostředí (INTERNET) a vnitřních LAN rezerv je navrženo zajistit pomocí specializovaného softwaru "Traffic Inspector". Program je nainstalován na centrálním LAN serveru a umožňuje spravovat provoz, statistiky a účtování přístupů a přístup do externí sítě (INTERNET) je poskytován pomocí protokolu NAT.

Níže (na obrázku 6) je snímek obrazovky volání programu „Traffic Inspector“. Je třeba uzavřít, že byl proveden průzkum provozu zařízení LAN provozovaného ve společnosti Torg-Service LLC a úkoly byly vyřešeny: vytvoření schématu pro modernizovanou síť, včetně tří mobilních pracovních stanic ve schématu, zdůvodňující volbu a instalace moderního operačního systému Windows server 2008 na centrální LAN server, VPN server pro realizaci schématu modernizované sítě LAN, byl proveden zkušební provoz modernizované sítě LAN.

Obrázek 6 - Snímek obrazovky s voláním programu Traffic Inspector

Závěr

V závěrečné kvalifikační práci, při studiu a analýze složení a vlastností síťových zařízení systematizací a integrací teoretických poznatků a závěrů praktického průzkumu místní sítě působící v podniku služeb Torg-Service LLC, bylo provedeno následující: ven:

Je ukázáno, že struktura (architektura) síťového modelu, technologie a protokoly pro interakci síťových prvků hrají důležitou úlohu při návrhu, provozu a modernizaci LAN.

Je ukázána a studována úloha, složení a vlastnosti síťových zařízení jako předmětu studia.

Bylo zjištěno, že Torg-Service LLC, stejně jako jakýkoli jiný podnik, má mimořádný zájem na udržování „své“ LAN na současné úrovni, aby mohla efektivně podnikat.

Jsou analyzovány trendy budoucího vývoje složení a funkcí síťových zařízení, perspektivy technologií a protokolů pro interakci zařízení.

Je navrženo praktické schéma modernizace stávající LAN se zdůvodněním volby síťového zařízení a operačního systému v souladu se zadáním uživatele sítě, Torg-Service LLC.

První kapitola práce ukazuje, že síťové vybavení lokální sítě, jakožto nejdůležitější součást síťové architektury, nelze uvažovat bez prostředků komunikace mezi zařízením a síťovým serverem.

Strukturovaná kabeláž, univerzální LAN médium pro přenos dat; serverové skříně, konektory, křížové panely jsou protokolově nezávislá zařízení.

Veškerá další zařízení z hlediska jejich konstrukce a funkcí v podstatě závisí na tom, jaký konkrétní protokol je v nich implementován. Hlavními z nich jsou síťové adaptéry (NA), koncentrátory nebo rozbočovače, mosty a přepínače jako prostředek logického strukturování sítě, počítače.

Kapitola 2 poznamenala, že mnoho dnešních síťových zařízení kombinuje celou sadu funkcí. Například moderní ADSL modem je kromě funkce komunikace se sítí ISP poskytovatele schopen plnit funkce firewallu (firewallu), routeru a jednoduchého síťového filtru. Náklady na takový modem přitom nepřesahují náklady na modem střední třídy.

Pokud byla dřívější správa sítě řešena speciálně navrženým komplexním softwarem, který byl instalován na počítačích, nyní je to možné díky použití moderních kompaktních stolních zařízení nebo ve formátu rackmount, které jsou vynikající při řešení určitých úkolů, ať už jde o VLAN - přepínače, firewally , komplexní zařízení na ochranu sítě, zařízení nosné třídy (multiplexery, převodníky rozhraní, modulární přepínače atd.).

V mnoha případech výrobci již ve fázi výroby vkládají do svých zařízení možnost vylepšení aktualizací firmwaru (firmware). To může výrazně snížit celkové náklady na vlastnictví zařízení, protože není nutné vyhazovat staré zařízení a kupovat nové s vydáním zařízení nové generace. Stačí stáhnout a nainstalovat aktualizaci a zařízení získá další funkce, podporu nových protokolů a vylepšené operační algoritmy.

Přístupové technologie se neustále vyvíjejí, již nyní je na trhu obrovské množství řešení pro poskytování přístupu pomocí různých technologií: drátových i bezdrátových. Navíc není nutné, aby si technologie drátového a bezdrátového přístupu navzájem konkurovaly. Každý z nich má svůj vlastní výklenek, svůj vlastní rozsah. Naopak v případě budování složitých a rozšířených systémů lze tyto technologie použít v kombinaci a často jedna z technologií vytvoří záložní přístupový kanál, který bude fungovat v případě výpadku hlavního kanálu.

Dokončení této kapitoly závěrečné kvalifikační práce mi umožnilo lépe porozumět situaci na trhu zařízení s technologiemi, které budou v budoucnu využívány k budování lokálních sítí. Hlavní směry vývoje síťových zařízení jsou následující:

zvýšení propustnosti komunikačních kanálů;

zvýšení rychlosti přenosu dat mezi porty v síťových zařízeních;

rozšíření celkové šířky pásma;

snížení zpoždění při průchodu paketů porty aktivního zařízení;

zlepšení stávajících technologií a protokolů pro přístup k síti pro přenos dat;

vývoj nových slibných přístupových technologií;

vývoj pohodlnějších a modernějších nástrojů a metod pro správu síťových zařízení.

V praktické části WRC, kapitola 3, je představen vývoj a implementace modernizace síťového vybavení stávající sítě LAN v podniku Torg-Service LLC jako součást „Zadání pro implementaci technická část projektu modernizace místní sítě provozované v podniku“:

bylo připojeno nové zařízení pro testování hypoték a komponent a PC;

připojený operační systém Windows server 2008 namísto Windows serveru 2003;

Do schématu provozu LAN byly zavedeny tři mobilní pracovní stanice, pro které byl instalován a testován VPN server na hlavním severu a na počítačích mobilních pracovních stanic.

Glosář

Seznam použitých zdrojů

1. Black Yu Počítačové sítě: protokoly, standardy, rozhraní [Text] / Trans. z angličtiny. - M.: Mir, 2006. - 506 c. - ISBN 5-279-01594-6.

2. Braginsky A. Lokální sítě. Modernizace a odstraňování závad. [Text]/A. Braginského. - Petrohrad: BHV-Petersburg, 2006. - 560 s. - ISBN 5-94074-244-0.

Gimlet D. Lokální síť bez problémů. [Text] / D. Buravchik - M .: Nejlepší knihy, 2008. - 350 s. - ISBN 5-16-001155-2.

Vatamanyuk A. Bezdrátová síť Udělej si sám. [Text]/A. Vitamanyuk - Petrohrad: Petr, 2006. - 412 s. - ISBN 5-9556-0002-7.

Višněvskij V.M. Širokopásmové bezdrátové sítě pro přenos informací. [Text] / M.V. Višněvskij, A.I. Ljachov, S.L. Portnoy, I.V. Šachnovovič. - M.: Williams, 2005. - 531 s. - ISBN 5-94723-478-5.

Ganzha, D. Journal of network solutions - ed. Otevřené systémy [Text] / D. Ganzha. 2004 - 282 str. - ISBN 5-88405-032-1.

Geyer D. Bezdrátové sítě. První krok. [Text] / D. Geyer. - M.: Williams, 2005. - 360 s. - ISBN 5-94074-037-5

Guk M. Hardware místní sítě. [Text]/M. Guk - Petrohrad: Petr, 2002. - 230 s. - ISBN 5-94074-037-5.

Guseva A.I. Práce v místních sítích [Text] / A.I. Guseva - M.: Dialogue-MEPhI, 2004. - 252 c. - ISBN 5-8459-0258-4.

Dilip N. Standardy a protokoly Internetu. [Text] / N. Dilip. Za. z angličtiny. - M.: Vydavatelské oddělení "Ruské vydání"; Channel Trading Ltd. LLP, 2002. - 320 s. - ISBN 5-92063-025-2

Zaker K. Počítačové sítě. Modernizace a odstraňování závad. [Text]/K. Zucker. - Petrohrad: BHV-Petersburg, 2002. - 490 s. - ISBN 5-8459-0225-8.

Zolotov S. Internetové protokoly [Text]/S. Zolotov. - BHV-Petrohrad, 2006 - 340 c - ISBN 5-7791-0076-4.

Craig H. Osobní počítače v sítích TCP/IP [Text]/H. Craig. BHV-Kyjev, 2005 - 384 s. - ISBN 5-7733-0019-2.

Craig H. TCP/IP. Správa sítě [Text]/X. Craig. - BHV-Kyjev, 2004 - 816 s. - ISBN 5-93286-056-1.

Krista A. Místní sítě. Kompletní průvodce [Text] / A. Christa, M. Mark. - Petrohrad: Petrohrad, 2005. - 458 c. - ISBN 5-88547-067-7.

Lukashin V.I. Informační bezpečnost. [Text] / V.I. Lukashin. - M.: MESI, 2003. - 230 s. - ISBN: 5-8046-0098-2.

Mark A. Vysoce výkonné sítě. Encyklopedie uživatele [Text] / A. Mark.: Perev. z angličtiny. - Kyjev, DiaSoft, 2006 - 432 c. - ISBN 978-5-9775-07-7.

Minaev I.Ya. 100% tutoriál. Místní síť typu Udělej si sám. [Text] / I.Ya. Minajev. - M.: Technologie-3000, 2004. - 450 s. - ISBN 5-8459-0278-9.

Nazarov S.V. Počítačové technologie pro zpracování informací [Text] / S.V. Nazarov. - M., Finance a statistika, 2005. - 248 str. - ISBN 5-279-01167-3.

Nans B. Počítačové sítě [Text] / B. Nance. - 2005 - 188 str. - ISBN 5-7503-0059-5.

Oliver V.G. Nové technologie a vybavení IP sítí. [Text] / V.G. Oliver, N.A. Olifer - Petrohrad: Petr, 2007. - 512 s. - ISBN: 9-6679-9220-9

Oliver V.G. Počítačové sítě. Principy, technologie, protokoly [Text] / V.G. Oliver, N.A. Oliver. - Petrohrad: Petr, 2006. - 944 st. - ISBN 978-5-49807-389-7.

Pavlova L. Radiorelé. Jak být? [Text] / L. Pavlová. - ed. ICS - Holding srpen 2006. - 980 s. - ISBN 5-8459-0419-6.

Parker T. TCP/IP pro profesionály. [Text] / T. Parker, K. Siyan - 3. vyd. / Per. z angličtiny. - Petrohrad: Petr, 2004. - 785 s. - ISBN 5-8046-0196-2.

Pejman R. Základy bezdrátových sítí LAN 802.11. [Text]/R. Pageman, D. Leary. Za. z angličtiny. - M.: Williams, 2004. - 745 s. - ISBN 5-8046-0113-X.

Pyatibratov A.P. Výpočetní systémy, sítě a telekomunikace. [Text]: Učebnice pro vysoké školy / A.P. Pyatibratov, L.P. Gudyno, A.A. Kirichenko. - M.: Finance a statistika, 2005. - 180 s. - ISBN 5-900916-40-5.

Reimer S. Active Directory pro Windows Server 2003 [Text]/S. Reimer, M. Mulker. Za. z angličtiny. - M.: SP ECOM, 2004. - 325 s. - ISBN 5-94836-011-3

Romanets Yu.V. Ochrana informací v počítačových systémech a sítích. [Text] / Yu.V. Romanets, P.A. Timofejev, V.F. Shangin. - M.: Rozhlas a komunikace, 2003. - 490 s. - ISBN 5-272-00179-6.

Semenov A.B. Systémy strukturované kabeláže [Text] / A.B. Semenov, S.K. Strizhakov, I.R. Suncheley. - 3. vyd. - M.: Computer-Press, 2002. - 380 s. - ISBN 5-135-53136-1.

Sovetov B.Ya. Modelovací systémy [Text] / B.Ya. Sovetov, S.A. Jakovlev. - M.: Vyšší. škola. 2006 - 296 str. - ISBN 5-06-004087-9.

Stinson K. Efektivní práce s Microsoft Windows 2000 Professional [Text]/K. Stinson, K. Siechert. - Petrohrad: Petr, 2002. - 400 s. - ISBN: 5-207-13411-1.

Stolings V. Bezdrátové komunikační linky a sítě. [Text]/V. Stáje. Za. z angličtiny. - M.: Williams, 2003. - 350 s. - ISBN: 5-279-02606-9.

Sten Sh Svět počítačových sítí [Text] / Sh. Stane. - BHV-Kyjev, 2005 - 288 s. - ISBN 5-7733-0028-1.

Tanenbaum E. Počítačové sítě. [Text]/E. Tanenbaum. - Per. z angličtiny. - Petrohrad: Petr, 2008. - 560 s. - ISBN 5-85438-019-6.

Tittel Ed. TCP/IP [Text]/Ed. Tittel, K. Hudson, M.S. James - M. Petrohrad: Petr, 2007. - 390 s. - ISBN 5-8459-0783-1.

Wendell O. Počítačové sítě. První krok [Text]/O. Wendell. - Per. z angličtiny. - M.: Williams, 2006. - 520 s. - ISBN 5-09455-567-2.

Faith S. TCP/IP. Architektura, protokoly, implementace (včetně IP verze 6 a IP Security) [Text]/С. Víra. - Per. z angličtiny. - M.: Lori, 2002. - 450 s. ISBN 5-87-006721-2.

Fortenbury T. Navrhování virtuálních privátních sítí ve Windows 2000 [Text]/T. Fortenbury. - Per. z angličtiny. - M ..: Williams, 2007. - 670 s. -ISBN 5-9556-00702-8.

Fragment počítačové sítě (obr. 1) zahrnuje hlavní typy komunikačních zařízení, která se dnes používají k vytváření lokálních sítí a jejich vzájemnému propojení prostřednictvím globálních spojení. K vybudování lokálních spojení mezi počítači se používají různé typy kabelových systémů, síťové adaptéry, opakovací rozbočovače, mosty, přepínače a routery. Pro připojení místních sítí ke globální komunikaci se používají speciální výstupy (porty WAN) mostů a směrovačů, stejně jako zařízení pro přenos dat po dlouhých linkách - modemy (při práci na analogových linkách) nebo zařízení pro připojení k digitálním kanálům (TA - terminál adaptéry sítí ISDN, zařízení pro služby digitálního pronajatého kanálu, jako je CSU/DSU atd.).

Rýže. 1. Fragment sítě

Role kabelážního systému

Pro vybudování lokálních spojů v počítačových sítích se v současnosti používají různé typy kabelů - koaxiální kabel, kabel na bázi stíněné a nestíněné kroucené dvoulinky a kabel z optických vláken. Nejoblíbenějším typem média pro přenos dat na krátké vzdálenosti (do 100 m) se stává nestíněný kroucený pár, který je součástí téměř všech moderních standardů a technologií lokálních sítí a poskytuje propustnost až 100 Mb/s (na kabelech kategorie 5). Optický kabel Je široce používán jak pro budování lokálních spojení, tak pro vytváření páteřních sítí globálních sítí. Kabel s optickým vláknem může poskytnout velmi vysokou kapacitu kanálu (až několik Gb/s) a přenos na velké vzdálenosti (až několik desítek kilometrů bez přechodného zesílení signálu).

Jako médium přenosu dat v počítačových sítích se používají i elektromagnetické vlny různých frekvencí - KV, VKV, mikrovlnné. V místních sítích se však radiová komunikace zatím používá pouze v případech, kdy není možné položit kabel, například v budovách, které jsou architektonickými památkami. To se vysvětluje především nedostatečnou spolehlivostí síťových technologií založených na využití elektromagnetického záření. Pro vybudování globálních kanálů se tento typ média pro přenos dat používá šířeji - jsou na něm vybudovány satelitní komunikační kanály a pozemní radioreléové kanály, které pracují v zónách přímé viditelnosti v mikrovlnných pásmech.

Podle zahraničních studií (časopis LAN Technologies) mají výpadky ze 70 % na svědomí problémy, které vznikly kvůli špatné kvalitě používaných kabelových systémů. Proto je tak důležité správně postavit základ sítě – kabelový systém. V poslední době se jako takový spolehlivý základ stále častěji používá systém strukturované kabeláže.

Systém strukturované kabeláže(Structured Cabling System, SCS) je soubor spínacích prvků (kabelů, konektorů, konektorů, křížových panelů a rozvaděčů), jakož i technika pro jejich společné použití, která umožňuje vytvářet pravidelné, snadno rozšiřitelné komunikační struktury v počítačových sítích. .

Výhody strukturované kabeláže:

• Všestrannost. Dobře promyšlený systém strukturované kabeláže se může stát jednotným prostředím pro přenos počítačových dat v místní síti, organizaci místní telefonní sítě, přenos obrazových informací a dokonce i přenos signálů z protipožárních senzorů nebo bezpečnostních systémů. To vám umožňuje automatizovat mnoho procesů pro řízení, monitorování a řízení ekonomických služeb a systémů podpory života.
• Prodloužená životnost. Dobře strukturovaný kabelážní systém může stárnout 8-10 let.
• Snižte náklady na přidávání nových uživatelů a změnu jejich umístění. Náklady na kabelový systém nejsou určeny především cenou kabelu, ale náklady na jeho položení. Proto je výhodnější provést jedinou práci položení kabelu, případně s velkou rezervou na délku, než provést pokládku několikrát a prodloužit délku kabelu. To pomáhá rychle a levně restrukturalizovat kabelážní systém při přesunech personálu nebo změně aplikací.
• Možnost snadného rozšíření sítě. Systém strukturované kabeláže je modulární, a proto se snadno rozšiřuje, což umožňuje snadné a levné upgrady na pokročilejší zařízení, která splňují rostoucí požadavky na komunikaci.
• Poskytování efektivnější služby. Systém strukturované kabeláže usnadňuje údržbu a odstraňování problémů než u systému sběrnicové kabeláže.
• Spolehlivost. Systém strukturované kabeláže má zvýšenou spolehlivost, protože je běžné, že všechny komponenty vyrábí a udržuje jeden výrobce.

Topologie sítě

Topologie, tzn. konfigurace spojení prvků v LAN přitahuje více pozornosti než jiné charakteristiky sítě. Je to dáno tím, že právě topologie do značné míry určuje mnoho důležitých vlastností sítě, jako je spolehlivost (přežití), výkon atd.

Existují různé přístupy ke klasifikaci topologií LAN. Podle jednoho z nich jsou konfigurace lokální sítě rozděleny do dvou hlavních tříd: broadcast a serial. V konfiguracích vysílání vysílá každý počítač PC (vysílač s přijímačem fyzického signálu) signály, které mohou ostatní počítače přijímat. Mezi takové konfigurace patří společný autobus, strom, hvězda s pasivním středem. V sériových konfiguracích každá fyzická podvrstva přenáší informace pouze do jednoho PC. Z toho je zřejmé, že konfigurace vysílání jsou zpravidla sítě LAN s výběrem informací a sériové konfigurace jsou sítě LAN se směrováním informací.

Konfigurace vysílání musí používat relativně výkonné přijímače a vysílače, které dokážou zpracovat signály v širokém rozsahu úrovní. Tento problém je částečně vyřešen zavedením omezení délky kabelového segmentu a počtu připojení nebo použitím digitálních opakovačů (analogových zesilovačů).

Topologie sítě je geometrický tvar sítě. V závislosti na topologii uzlových spojení existují sítě sběrnicové (páteřní), kruhové, hvězdicové, hierarchické, libovolné struktury (obrázek 3).

Obrázek 3 - Síťové topologie

Stromová konfigurace je pokročilejší verzí konfigurace sběrnice. Strom je tvořen spojením několika sběrnic s aktivními opakovači nebo pasivními násobiči ("huby"). Nabízí flexibilitu pro pokrytí více podlaží v budově nebo více budov ve stejné oblasti přes LAN. Pokud jsou aktivní opakovače, porucha jednoho segmentu nevede k poruše ostatních. V případě selhání opakovače se strom rozvětví na dva podstromy nebo dvě sběrnice.

Stromově konfigurované širokopásmové sítě LAN mají často takzvaný kořen, řídicí pozici, ve které jsou umístěny nejdůležitější součásti sítě. Na spolehlivost tohoto zařízení jsou kladeny vysoké nároky, protože na něm závisí provoz celé sítě. Z tohoto důvodu je zařízení často duplikováno.

Dalším běžným způsobem připojení účastnických systémů v LAN s malým počtem z nich je hierarchické připojení. V něm fungují mezilehlé uzly na principu „akumulovat a přenášet“. Hlavními výhodami této metody je možnost optimálního propojení počítačů zařazených do sítě. Nevýhody souvisí především se složitostí logické a softwarové struktury LAN. Kromě toho je v takových sítích LAN snížena rychlost přenosu informací mezi účastníky různých hierarchických úrovní.

Nejběžnější sekvenční konfigurace jsou „prsten“, „řetěz“, „hvězda s inteligentním středem“, „sněhová vločka“. V "ring" a "chain" konfiguracích je pro správné fungování LAN nutný stálý provoz všech PMA jednotek. Pro snížení této závislosti je v každém z bloků zahrnuto relé, které blokuje blok v případě poruchy. Pro zjednodušení návrhu PMA a PC jsou signály obvykle přenášeny kolem kruhu pouze jedním směrem. Každá LAN stanice má paměť v rozsahu od několika bitů až po celý paket. Přítomnost paměti zpomaluje přenos dat v ringu a způsobuje zpoždění, jehož délka závisí na počtu stanic. při opětovném návratu ke stanici - odesílateli, může odesílatel v průběhu zpracování paketu nastavit nějaký indikátor potvrzení. Tento indikátor lze použít pro řízení toku a/nebo handshaking a měl by se vrátit ke zdroji co nejdříve. Řízení toku zahrnuje odstraňování paketů z kruhu přijímací stanicí nebo po dokončení celého kruhu vysílací stanicí. Vzhledem k tomu, že jakákoli stanice může selhat a paket nemusí dosáhnout svého cíle, je obvykle zapotřebí speciální „sběrač odpadu“, který takové „zbloudilé“ pakety rozpozná a zničí.

Síťové adaptéry

Síťový adaptér(Network Interface Card, NIC) je počítačové periferní zařízení, které přímo spolupracuje s médiem pro přenos dat, které je přímo nebo prostřednictvím jiného komunikačního zařízení spojuje s jinými počítači. Toto zařízení řeší problémy spolehlivé výměny binárních dat, reprezentovaných odpovídajícími elektromagnetickými signály, po externích komunikačních linkách. Jako každý počítačový řadič je síťový adaptér řízen ovladačem operačního systému a distribuce funkcí mezi síťovým adaptérem a ovladačem se může u jednotlivých implementací lišit.

V prvních lokálních sítích představoval síťový adaptér se segmentem koaxiálního kabelu celou řadu komunikačních zařízení, s nimiž byla organizována interakce s počítačem. Síťový adaptér počítače odesílatele komunikoval přímo prostřednictvím kabelu se síťovým adaptérem počítače příjemce. Ve většině moderních standardů pro lokální sítě se předpokládá, že mezi síťové adaptéry interagujících počítačů je instalováno speciální komunikační zařízení (hub, bridge, switch nebo router), které přebírá některé funkce řízení toku dat.

Síťový adaptér obvykle provádí následující funkce:

• Registrace přenášených informací ve formě rámce určitého formátu. Rámec obsahuje několik obslužných polí, mezi nimiž je adresa cílového počítače a kontrolní součet rámce, pomocí kterého síťový adaptér cílové stanice učiní závěr o správnosti informací dodaných po síti.
• Získání přístupu k médiu pro přenos dat. V lokálních sítích se používají především komunikační kanály (common bus, ring) sdílené mezi skupinou počítačů, k nimž je poskytován přístup podle speciálního algoritmu (nejběžněji používaná metoda je náhodný přístup nebo metoda s předáváním přístupového tokenu. prsten). V nejnovějších standardech a technologiích lokálních sítí došlo k přechodu od používání sdíleného média pro přenos dat k používání jednotlivých komunikačních kanálů počítače se síťovými komunikačními zařízeními, jak tomu bylo vždy v telefonních sítích, kde je připojen telefonní přístroj. k přepínači PBX individuální komunikační linkou. Technologie využívající jednotlivé linky jsou 100VG-AnyLAN, ATM a přepínací verze tradičních technologií - přepínání Ethernet, přepínání Token Ring a přepínání FDDI. Při použití jednotlivých komunikačních linek funkce síťového adaptéru často zahrnuje navázání spojení se síťovým přepínačem.
• Kódování sekvence bitů rámce sekvencí elektrických signálů při přenosu dat a dekódování při jejich příjmu. Kódování musí zajistit přenos původní informace po komunikačních linkách s určitou šířkou pásma a určitou mírou rušení tak, aby přijímající strana s vysokou mírou pravděpodobnosti rozeznala odesílanou informaci. Protože se v místních sítích používají širokopásmové kabely, síťové adaptéry nepoužívají modulaci signálu nezbytnou k přenosu diskrétních informací po úzkopásmových komunikačních linkách (například hlasové telefonní kanály), ale přenášejí data pomocí pulzních signálů. Reprezentace binární 1 a 0 může být různá.
• Převod informací z paralelní do sériové formy a naopak. Tato operace je způsobena skutečností, že za účelem zjednodušení problému synchronizace signálů a snížení nákladů na komunikační linky v počítačových sítích jsou informace přenášeny v sériové podobě, bit po bitu, a nikoli byte po byte, jako uvnitř počítače.
• Synchronizace bitů, bajtů a rámců. Pro stabilní příjem vysílaných informací je nutné udržovat konstantní synchronizaci přijímače a vysílače informace. Síťový adaptér používá k vyřešení tohoto problému speciální metody kódování, které nepoužívají další hodinovou sběrnici. Tyto metody zajišťují periodickou změnu stavu přenášeného signálu, kterou využívá generátor hodin přijímače k ​​úpravě synchronizace. Kromě synchronizace na bitové úrovni řeší síťový adaptér problém synchronizace na úrovni bajtů a na úrovni rámce.

Síťové adaptéry se liší typem a bitovostí vnitřní datové sběrnice použité v počítači - ISA, EISA, PCI, MCA.

Síťové adaptéry se také liší typem síťové technologie používané v síti - Ethernet, Token Ring, FDDI atd. Konkrétní model síťového adaptéru zpravidla funguje na konkrétní síťové technologii (například Ethernet). Vzhledem k tomu, že pro každou technologii je nyní možné použít různá média pro přenos dat (stejný Ethernet podporuje koaxiální kabel, nestíněnou kroucenou dvojlinku a optický kabel), může síťový adaptér podporovat jedno i několik médií současně. V případě, že síťový adaptér podporuje pouze jedno médium pro přenos dat a je nutné použít jiné, používají se transceivery a konvertory.

vysílač(vysílač, trans mitter+re přijímač) je součástí síťového adaptéru, jeho koncového zařízení, které jde do kabelu. V prvním standardu Ethernet, který běžel na tlustém koaxiálním kabelu, byl transceiver umístěn přímo na kabelu a komunikoval se zbytkem adaptéru, který se nachází uvnitř počítače, pomocí rozhraní AUI (attachment unit interface). V jiných verzích Ethernetu se ukázalo jako výhodné vyrábět síťové adaptéry (a další komunikační zařízení) s AUI portem, ke kterému lze připojit transceiver pro požadované prostředí.

Místo výběru vhodného transceiveru můžete použít konvertor, který dokáže přizpůsobit výstup transceiveru určeného pro jedno médium jinému médiu pro přenos dat (například výstup kroucené dvoulinky je převeden na výstup koaxiálního kabelu).