Сергеев А.П. Офисные локальные сети. Самоучитель

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 4.8. Типичный

тран-

Рис. 4.9. Разъем AUI

сивер

На рис. 4.9 показан разъем

AUI.

В табл. 4.3 описывается разводка контактов разъема

AU1.

Таблица 4.3. Разводка контактов разъема AU1

Номер контакта Сигнал

Контроль: вход

(экран)

Контроль: вход (Control in)

Передача данных

(Transmit

Data)

Прием данных (экран)

Прием

данных

(Receive

Data)

Общий провод питания

(+12

В)

Контроль: выход (Control

Out)

Контроль:

выход

(экран)

Передача данных (возврат)

Передача данных

(экран)

Прием данных

(возврат)

Питание

(экран)

Контроль: выход (Control Out)

Теперь рассмотрим вопросы, связанные с выбором сетевого программного обеспе-

чения.

Выбор сетевого программного обеспечения

Итак, вы выбрали

подходящие

архитектуру и топологию сети, подобрали необхо-

димые сетевые компоненты, теперь время подумать над выбором

подходящей

опера-

ционной

системы. Как

правило,

выбор сетевой операционной системы определяется

структурой локальной сети (одноранговая или с выделенным сервером). Простейшие

одноранговые сети обычно основываются на операционных системах Windows

95/98/ХР

(эти ОС не рассматриваются как сетевые, хотя им присуща

поддержка

се-

тей). Для сетей с выделенным сервером обычно выбираются сетевые ОС Windows

NT 4/2000, UNIX или NetWare (эти операционные системы могут применяться также

для построения одноранговых локальных сетей). В

следующих

разделах приводится

краткий обзор наиболее распространенных сетевых операционных систем.

Глава 4. Проектирование локальной сети

Сети Windows NT/2000

В сетях этой категории базовой структурной единицей считается домен. Согласно

определению, домен — это группа компьютеров и их пользователей,

образующих

еди-

ную структуру, которая подвергается администрированию.

В каждом домене выделяется так называемый контроллер домена: компьютер, вы-

полняющий

функции сервера идентификации пользователей. Контроллеры доменов

делятся на первичные и

резервные.

На первичных контроллерах доменов хранится база

данных SAM, а на резервных — копии базы данных

SAM,

которым присвоены атри-

буты "только для чтения".

Каждому

пользователю сетей Windows NT/2000 присваивается учетная запись,

включающая

сведения, которые требуются для идентификации этого пользователя.

Учетные записи определяют права доступа пользователей к сетевым ресурсам. Управ-

ление учетными записями в Windows NT 4 осуществляется с

помощью

утилиты User

Manager for Domains. B Windows 2000 задачи администрирования выполняются с по-

мощью консоли управления Microsoft (Microsoft Management

Console,

MMC). Экран

консоли MMC показан на рис.

4.10.

|£

Управление

компьютером

ЫдШ

'Структуре

.^•««вадамд.топтШДЯШЫЙДДа

Служебные

програигчы

Й^

Просмотр событий

я-:-

Сведения о

системе

Оповещения

журнале!

прои»[

Общие

пагки

Диспетчер

устройств

Локально*

пользователи и гру

Запоминающие

устройстве

Управление

дискаги

Дефсагнентация

диска

~йЭ

/Югическне

дис»*

сгемные ЗУ

Службы

приложения

имя

Служебные

програшы

Щ|Запоминающие устройства

Службы

приложение

Рис. 4.10. Консоль управления Microsoft

Хранение регистрационной информации в Windows 2000 осуществляется с помо-

щью службы каталогов Active Directory. Более подробно сетевые возможности и

функции Windows 2000 будут описаны в главе 10.

Сети NetWare

Сети на базе NetWare имеют давнюю историю.

Еще

в начале 90-х годов прошлого

века, во времена "господства" DOS первые

локальные

сети создавались на основе

именно этой сетевой операционной системы. Как правило, данная сетевая ОС при-

меняется в сетях с выделенным сервером. В

настоящее

время

наиболее

часто исполь-

зуется версия NetWare

5.1,

хотя все еще применяются серверы NetWare 3.x.

Часть

II.

Проектирование

и реализация сети

Хранение регистрационной информации в сетях NetWare осуществляется с

помощью службы NDS, которая напоминает службу Active Directory в Win-

dows 2000.

Сетевая операционная система NetWare 5.x может управляться с помощью графи-

ческой консоли администрирования, называемой

ConsofeOne.

Внешний вид этой кон-

соли

весьма напоминает интерфейс X Window, присущий операционной системе

UNIX. Сети NetWare 5.x могут

администрироваться

с применением режима команд-

ной строки или

средств,

обеспечиваемых утилитой Monitor.

Сети UNIX и Linux достаточно трудны в администрировании и применяются в

процессе проектирования сложных сетей с выделенным сервером,

имеющих

разветв-

ленную

структуру

Проектирование конфигурации и разводки

сети

В этом

разделе

освещаются вопросы, связанные с выбором конфигурации сети

Ethernet.

Если сеть типа Ethernet включает сегменты различных типов, потребуется произве-

сти расчет максимального размера этой

сети,

а также определить максимально допус-

тимое количество сетевых компонентов. Работоспособность сети гарантируется только

в том случае, если величина максимальной задержки распространяющегося в ней сиг-

нала не превышает некой заранее определенной "пороговой" величины. Значение

этой величины является логическим следствием метода управления обмена данными в

сетях данного типа (CSMA/CD), реализующего обнаружение и устранение коллизий

между данными.

Сложные конфигурации локальных сетей Ethernet формируются путем объединения

отдельных сегментов с помощью повторителей сигналов (репитеров) и коммутаторов:

• повторители сигналов

(репитерные

концентраторы) — набор

повторителей,

ко-

торые не могут разделять логически подключенные к ним сегменты;

• коммутаторы

(переключающие

концентраторы)

— передают данные между

сегментами, обеспечивая фильтрацию коллизий.

Как видите, коммутаторы предпочтительнее, поскольку позволяют ограничивать

распространение коллизий, но зато повторители обладают меньшей стоимостью. По-

этому в случае применения коммутаторов следует производить оценки для каждой от-

дельной части сети, тогда как при использовании повторителей необходимо оценивать

работоспособность сети в целом.

В процессе выбора и оценки конфигурации сети Ethernet используются две основ-

ные модели. В следующих разделах подробно описывается каждая из этих моделей.

Первая модель расчета сети Ethernet

В этой модели определяется набор простых

правил,

соблюдение которых позволяет

разработчику сети не допускать ошибки в процессе проектирования

сети:

• подключенный к сетевому сегменту повторитель или концентратор приводит к

тому, что максимально возможное количество подключаемых сетевых компо-

нентов снижается на единицу;

Более

подробно

о сетях UNIX и Linux см.

Дебра

Литтлджан

Шиндер.

Основы компьютер-

ных

сетей,

Вильяме, М., 2002.

Глава 4.

Проектирование

локальной сети

• полный сетевой путь между двумя сетевыми компьютерами может включать не

более пяти сегментов, четырех концентраторов (повторителей) и двух

транси-

веров (в случае сети 10BASE5);

• если путь,

связывающий

сетевых абонентов, включает пять сетевых сегментов

и четыре

концентратора

(повторителя), количество сегментов, к которым под-

ключаются компьютеры, не должно превышать трех (остальные сегменты про-

сто связывают между собой повторители);

•

максимачьная

длина оптоволоконного кабеля сегмента сети

10BASE-FL,

со-

единяющего

концентраторы, не должна превышать

1000

м;

• максимальная длина оптоволоконного кабеля сегмента

10BASE-FL,

соеди-

няющего концентраторы (повторители) с компьютерами, ограничивается вели-

чиной в 400 м;

• ко всем сегментам возможно подключение сетевых компьютеров.

Соблюдение всех перечисленных выше правил гарантирует получение работоспо-

собной сети. В этом случае производить дополнительные количественные расчеты нет

необходимости, хотя полученная сеть может быть не оптимальной.

На рис.

4.11

приводится пример

сети,

имеющей максимально возможную конфи-

гурацию (все расчеты получены с

помощью

первой модели).

Концентратор(репитер)

Корневой концентратор

Рабочая станция

10BASE-FL5QOM

Концентратор (репитер)

Концентратор

(репитер)

10BASE-T100M

Рабочая станция

Рабочая

станция

Рис. 4.11. Пример сети, в процессе

проектирования

которой

применяется

первая

мо-

дель расчета

Вторая модель расчета сети Ethernet

Вторая модель, используемая для оценки конфигурации сетей Ethernet, предусмат-

ривает точный расчет временных параметров сети. Этой моделью желательно восполь-

зоваться в том случае, когда размеры сети приближаются к максимально допустимым.

В данной модели применяются две схемы расчетов:

• определение двойного (кругового) времени прохождения сигнала по сети, а

также его сравнение с максимально допустимым значением;

• проверка допустимости величины вычисляемого межкадрового временного ин-

тервала (fnterPacket Gap) в

сети

Подробное описание этой схемы расчетов можно найти в книге

Новиков

Ю.В.,

Кондратен-

ко

С.В.

Локальные сети: архитектура,

алгоритмы,

проектирование, ЭКОМ, М-,

2001.

Часть II.

Проектирование

и реализация сети

Резюме

Итак, мы ознакомились с основными вопросами, связанными с проектированием

локальных вычислительных сетей. Естественно, что любой проект должен быть во-

площен

"в металле". Решению практических вопросов, возникающих в процессе мон-

тажа локальных сетей, посвящена

глава.

Контрольные вопросы

1. Какова степень отказоустойчивости шинной топологии?

а) низкая;

б) средняя;

в) высокая.

Z. Где применяются

трансиверы?

а) в сетях 10BASE2;

б) в сетях 10BASE5;

в) в сетях 100BASE-T.

3. В каких сетевых ОС используется служба NDS?

а)

Windows 2000;

б) Novell NetWare;

в) UNIX.

Глава 4. Проектирование локальной сети 65

Глава 5

Монтаж сети

В этой

главе...

Прокладка кабеля

Резка и разделка кабеля

Проверка правильности и качества подключения

4 Расширение и модернизация сетей

Резюме

Вот мы и определились с проектом нашей

будущей

локальной сети, выбрали необ-

ходимое сетевое оборудование (сетевые

адаптеры,

кабели, концентраторы и

т.д.)-

Те-

перь следует приступать к работам по непосредственному монтажу сети. На первый

взгляд может показаться, что подобная работа под силу только специалисту в этой об-

ласти. Однако услуги профессионалов стоят недешево, к тому же если ваша сеть отно-

сится к разряду "простейших", вполне можно обойтись своими силами. Разумеется,

для этого придется запастись необходимыми инструментами и вспомнить уроки тру-

дового обучения в школе. Решение многих вопросов, возникающих при монтаже се-

ти, можно найти на Web-узле

http://homenetworks.ru.

На этом же узле вы сможе-

те поделиться опытом или ознакомиться с советами специалистов, которые проложи-

ли не один десяток локальных

сетей.

Итак, засучим рукава и приступим к

настоящей

мужской работе.

Прокладка кабеля

Прежде чем прокладывать сети, следует решить некоторые организационные во-

просы. Так, если вы собираетесь "осчастливить" сетевыми услугами жителей своего

дома, следует согласовать свои действия с организацией, которой принадлежит этот

дом

(ЖЭК

или

товарищество

собственников), а также поставить в известность жите-

лей окрестных квартир (и/или домов). Следует также придерживаться некоторых

пра-

вил техники безопасности, нарушение которых может дорого обойтись (в

прямом

и в

переносном смысле этого слова):

• не следует прокладывать кабель в дождливую погоду (особенно во время грозы);

• не занимайтесь подобными работами в вечернее и ночное время;

• не пользуйтесь неизолированным проводом;

• обязательно применяйте блоки бесперебойного электропитания, обеспечи-

вающие

дополнительную защиту сетевых устройств во время грозы или попа-

дания высокого напряжения в сетевые кабели.

Теперь кратко опишем методы прокладки кабелей (между отдельными зданиями и

внутри зданий).

Прокладка воздушных кабелей

Если требуется проложить кабель между соседними домами,

проще

всего восполь-

зоваться "воздушной" линией. При этом перекинуть кабель с крыши одного дома на

крышу соседнего можно

следующим

образом:

• воспользоваться веревкой или лесой с грузом;

• применить какое-либо "метательное" устройство;

• воспользоваться радиоуправляемой

летающей

"игрушкой".

Первый вариант предусматривает использование любой веревки/лесы с привязан-

ным к ней грузом. Лучше всего, если участие в прокладке кабеля принимают не менее

трех человек. Два человека находятся на крышах соседних домов, а один человек бу-

дет "курсировать" внизу. После этого веревка с грузом опускается на землю, а с со-

седнего дома опускается конец сетевого кабеля. Конец сетевого кабеля привязывается

к опушенной веревке/нити, которая затем вытягивается на крышу соседнего дома,

В случае применения этого метода следует соблюдать осторожность, поскольку прове-

дению описанных

операций

могут помешать деревья, столбы и прочие преграды.

Если вы используете метательные устройства (обычно

арбалет),

веревка или нить

привязывается к концу арбалетной стрелы, затем производится выстрел в сторону со-

седнего здания. Ваш напарник по прокладке кабеля ловит коней веревки (нити) и

привязывает к ней кабель. Подобный подход значительно ускоряет дело, хотя в этом

случае существует опасность попадания стрелы в окно соседнего здания (или в своего

напарника).

Использование различных радиоуправляемых

летающих

моделей (самолеты, верто-

леты) можно отнести к разряду экзотики, поскольку эти методы затруднительно на-

звать практичными. Попадание в нужное место весьма затруднительно, а риск, что

кабель запутается в ветвях дерева или наткнется на какую-либо другую преграду,

весьма велик. В любом случае окончательный выбор метода — за вами.

После того как операция "перекидывания" кабеля с дома на дом завершится ус-

пешно, потребуется закрепить кабель. В качестве несущей конструкции удобно вос-

пользоваться тросом (пластиковым или металлическим), к которому следует прикре-

пить кабель. При этом не следует излишне натягивать или сжимать сам кабель.

Прокладка подземных кабелей

Кабели локальных сетей также можно прокладывать через подземные коммуника-

ции и подвалы. При этом следует уделять внимание вопросам крепежа, исключая

провисание кабелей. Закреплять кабели лучше всего на стенах подвальных

помеще-

ний, проявляя при этом разумную степень осторожности во

избежание

повреждения

изоляции кабеля.

Если между соседними домами не уложен асфальт, можно просто прокопать канаву

и уложить кабель. Но в этом случае вы не застрахованы от того, что кто-либо не выко-

пает ваш кабель во время проведения каких-либо ремонтных работ или шутки ради.

Прокладка кабеля в подъездах жилых зданий

После завершения прокладки кабеля потребуется выполнить разводку по подъез-

дам и квартирам (либо по комнатам сотрудников, если вы монтируете офисную сеть).

При этом из расчета на каждый подъезд (или этаж офиса) устанавливается концентра-

тор (хаб), к которому подключаются сетевые сегменты, ведущие в отдельные квартиры

(комнаты) сотрудников. Сам концентратор следует устанавливать в

помещении,

за-

Глава 5. Монтаж сети 67

шищенном

от проникновения посторонних лиц, а также от жары/холода и избыточ-

ной влажности.

Если сеть монтируется в подъезде жилого дома, для прокладки кабелей лучше

всего воспользоваться

имеющимися

каналами, в которые заключены телефонные или

телевизионные кабели. В этом случае особых проблем у вас не будет. При необходи-

мости "пропускания" кабелей через стены лучше всего воспользоваться трубками из

толстого изоляционного материала, установив их в просверленные в стенах отверстия.

Если же приходится крепить кабель к стенам, лучше

воспользоваться

специальными

крепежными скобами.

Резка и разделка кабеля

Чтобы быстро и аккуратно обрезать кабель, исключив заломы и повреждения изо-

ляции жил, лучше всего воспользоваться кабельными ножницами, которые иногда на-

зывают

"каблерезами".

Лезвия таких ножниц имеют специальную конфигурацию, ко-

торая исключает излишний перегиб кабеля при резке, а длинные ручки облегчают

выполнение всей операции. Следует отметить, что резка оптоволоконного кабеля,

особенно армированного несущим тросом, требует применения специальных усилен-

ных "каблерезов".

Зачистка витой пары (снятие изоляции), относящейся к категориям 3 и 5, осуще-

ствляется с применением комбинированного инструмента. Магистральные кабели

(коаксиальные) зачищаются с помощью специальных ножей-пил или ножниц из за-

каленной стали.

Кевларовая

изоляция поддается действию ножниц со специальными

керамическими лезвиями.

Обрезка токонесущих жил и снятие изоляции упрощается в случае применения

комбинированного инструмента, снабженного несколькими калиброванными пазами.

В случае необходимости обработки большого количества жил (особенно с малым се-

чением провода) следует применять специальный инструмент, допускающий выпол-

нение требуемой операции одним поворотом рукоятки.

Качество разделки коаксиального кабеля оказывает огромное влияние на качество

его соединения с разъемами. Лучше воспользоваться специальными приспособления-

ми,

обеспечивающими

заданную глубину разрезания кабельной оболочки в зависимо-

сти от выбранного типа кабеля. В этом случае зачистка кабеля осуществляется за не-

сколько шагов. Если же воспользоваться профессиональным инструментом, можно

ограничиться одной операцией. Достаточно просто поместить кабель в специальную

кассету, выполнить его вращение (на один полный оборот), после чего остается толь-

ко снять отрезанный кусок изоляции.

Расшивка жил кабеля

В целях выполнения расшивки жил кабеля (витая пара) на кросс используется

специальный инструмент. В этом случае производится вдавливание жилы в разрез

контактов плинта, а также выполняется обрезка остатка провода. Существует универ-

сальный инструмент, позволяющий работать с плинтами различных типов с примене-

нием съемных головок различных профилей.

Профессиональный инструмент включает пружинный механизм, с помощью кото-

рого обеспечивается равномерное усилие в процессе вдавливания провода в контакт

плинта, после чего кабель обрезается автоматически.

В целях повышения производительности в процессе расшивки кабельных окончаний

в структурированных кабельных системах применяется ручной (или электрический) ин-

струмент,

обеспечивающий

одновременную обработку нескольких кабельных жил.

68 Часть II.

Проектирование

и реализация сети

Расшивка

кабелей с применением

специализированных

разъемов типа

RJ-45

осу-

ществляется

помощью

специального инструмента, поставляемого фирмой-произво-

дителем этих кабелей.

Если требуется найти нужный провод в готовом кросс-соединении, следует вос-

пользоваться специальным щупом. Благодаря этому несложному инструменту можно

аккуратно раздвигать и вытаскивать нужные провода, а также проверять качество

расшивки.

Монтаж разъемов с помощью метода опрессовки

В случае необходимости монтажа модульных разъемов

(RJ-11,

RJ-14,

RJ-22

и т.д.)

методом опрессовки используется специальный инструмент, С его помощью реализу-

ются все необходимые операции, начиная от разделки модульных телефонных кабе-

лей и завершая присоединением разъемов методом опрессовки. При этом один и тот

же инструмент применяется для обрезки шнура, снятия внешней изоляции и выпол-

нения опрессовки.

Для

мелких работ можно воспользоваться дешевым пластмассовым

инструментом. При изготовлении профессиональных инструментов применяется ме-

талл, причем высокое качество опрессовки достигается за счет специальной конструк-

ции рабочей поверхности. Для выполнения опрессовки разъемов на коаксиальных ка-

белях применяется аналогичный инструмент, с помощью которого требуемая цель

достигается в результате выполнения нескольких операций.

Технологические приемы пайки

В настоящее время существует широкий ассортимент электрических паяльников, в

том числе и работающих от автономных элементов питания. Если же электропаяль-

ник неудобен в применении, можно воспользоваться газовым паяльником

(миниатюрный "автоген"). В качестве топлива для такого агрегата используется обыч-

ный газ для заправки бытовых зажигалок. Время работы достигает 2 часов (при пол-

ной заправке). Преимущества подобного устройства заключаются в быстроте перевода

в рабочее состояние:

поджиг

и нагрев до рабочей температуры

осуществляется

за вре-

мя, не превышающее 30 секунд. Регулятор подачи газа позволяет варьировать темпе-

ратуру пламени таким образом, что она соответствует изменению

мощности

в диапа-

зоне от 10 до 60 Вт.

В комплект к газовому паяльнику могут входить различные насадки: высокотемпе-

ратурная горелка, обеспечивающая получение пламени с

температурой

около 1300

°С

(сварка и пайка тугоплавкими припоями: медь, серебро); нагнетатель горячего воздуха

(обеспечивается поток горячего воздуха с температурой до 620

°С

без открытого пла-

мени в целях нагрева различных муфт и размягчения пластмассовых деталей перед

выполнением их сгиба).

Монтаж сети на тонком коаксиальном кабеле

Теперь приступим к выполнению небольшого практического упражнения. Наша

задача заключается в монтаже "тонкого" Ethernet (10Base2), которая отличается отсут-

ствием

концентраторов

(хабов) и объединяет два компьютера. Для выполнения работ

вам понадобятся следующие компоненты и материалы:

• два сетевых адаптера с разъемами BNC (если они еще не установлены в буду-

щих сетевых компьютерах);

• два Т-коннектора, которые обычно входят в комплект поставки сетевых адап-

теров,

но могут приобретаться отдельно;

Глава 5. Монтаж сети 69

• "тонкий" коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом (ни в коем

случае не применяйте телевизионный кабель, поскольку его параметры не под-

ходят для локальной сети). Длина сегмента кабеля не должна превышать 185 м,

но вряд ли ваша первая сеть будет иметь такой размер. Следует оценить размер

кабеля, сообразуясь с предполагаемым размером

сети,

а затем добавить резерв

в 5 % с учетом возможных

перемещений

компьютеров;

• на

концах

кабеля следует установить два разъема BNC. Некоторые разъемы

требуют выполнения пайки, в то время как для новейших разъемов достаточно

качественного обжима кабеля;

• два терминатора.

При наличии всего необходимого можно приступать к монтажу сети.

• Проложите кабель по запланированному пути прохождения локальной сети.

При этом не допускайте резких изломов и "петель", а "запас" кабеля равно-

мерно распределите по всей длине.

• На

концах

кабеля закрепите разъемы, для чего подготовьте его следующим об-

разом:

выполните аккуратную обрезку таким образом, чтобы место среза было

ровным. Наденьте на кабель металлическую муфту, поставляемую в ком-

плекте с

BNC-разъемом;

снимите с кабеля

внешнюю

изоляционную оболочку на длину около 20—

25 мм, при этом старайтесь не повреждать проводники внешней оплетки;

# аккуратно расплетите оплетку и разведите ее

концы

в сторону, после чего

снимите изоляцию с центральной жилы на длину

5—7

мм;

центральный провод установите в штырек, который также входит в ком-

плект поставки разъема BNC. При этом обожмите штырек специальным

инструментом либо произведите пайку. В процессе пайки проявляйте опре-

деленную осторожность, стараясь не повредить изоляцию и не допуская

"холодную" пайку;

штырек с установленным проводником вставьте в

BNC-разъем

до момента

щелчка, при этом

штырек

жестко фиксируется в теле разъема;

# равномерно распределите проводники оплетки по поверхности разъема, а

также обрежьте их (в случае необходимости), закройте оплетку заранее на-

детой металлической муфтой;

выполните обжим муфты с помощью специального инструмента или обыч-

ных

пассатиж

(не проявляйте излишних усилий, поскольку это может при-

вести к повреждению самого разъема или к "пережиму" изоляции цен-

трального проводника. В этом случае следует найти "золотую середину").

• Установите в компьютер сетевой адаптер. Включите компьютер и установите

драйвер адаптера (в случае необходимости). Те же действия повторите со вто-

рым компьютером.

• Наденьте на разъем сетевого адаптера тройник. Разъем, укрепленный на кабе-

ле, подключите к одному концу тройника, а ко второму концу подсоедините

терминатор. Аналогичные операции проделайте со вторым компьютером.

Итак, осталось запустить и настроить

сеть,

но сначала рассмотрим монтаж сети на

витой паре (IOBase-T).

70 Часть II. Проектирование и реализация сети