Адміністрування ПС і комплексів / Опорні конспекти / Модуль 1 / 1.2-к Проектування та створення мережі

Тема 1.2 Проектування та створення комп’ютерної мережі.

Мета: ознайомити з основами проектування та створення комп’ютерних мереж.

Перелік питань для вивчення.

1.Основні етапи вибору та проектування мережі.

2.Визначення потреб майбутньої мережі.

3.Вибір мережевого стандарту.

4.Проект мережі.

5.Проектування безпровідної мережі.

6.Проектування провідної мережі.

7.Монтаж мережі з використанням кабелю «звита пара».

8.Тестування та діагностика мережі.

1. Основні етапи вибору та проектування мережі.

Процес вибору та проектування – найважливіший етап, від якого залежать основні технічні характеристики майбутньої мережі:

¾вартість створення;

¾пропускна здатність;

¾кількість клієнтів;

¾кількість активного та пасивного мережевого обладнання;

¾простота підключення та обслуговування клієнтів;

¾стійкість до пошкоджень і несправностей, складність їх усунення;

¾безпека роботи;

¾складність адміністрування мережі;

¾можливість подальшого розширення;

¾можливість підключення тапідтримкимереж зіншоютопологієюта способом передачі даних.

До вибору та проектування мережі слід віднестися дуже ретельно, тому що помилки не завжди можливо виправити простим шляхом.

Якщо мова йде про створення мережі для великої організації, то всі турботи лягають на фірму-підрядчика, яка займається створенням мереж на професійному рівні.

Що стосується створення локальної мережі в невеликій організації або офісі, то цим, як правило займається інженер або системний адміністратор.

Вибір та проектування локальної мережі складається з кількох етапів:

1)визначення кількості учасників мережі;

2)збір і аналіз даних про потреби користувачів;

3)вибір оптимального мережевого стандарту;

4)створення проекту мережі, визначення кількості та типу обладнання.

Розглянемо ці етапи докладніше.

2. Визначення потреб майбутньої мережі.

Перш за все необхідно підрахувати кількість комп'ютерів та інших мережевих при-

строїв. Бажано розглянути конфігурацію клієнтських комп'ютерів, кількість і тип мере-

жевих карт.

Після цього потрібно дізнатися, з яким програмним забезпеченням працюватимуть

користувачі та керівництво організації.

Потім необхідно визначити додаткові функції мережі:

¾загальний доступ до Інтернет;

¾робота з фінансовими та юридичними базами даних;

¾доменна структура;

¾централізоване зберігання та резервне копіювання даних;

¾антивірусний захист з автоматичним оновленням антивірусних баз.

Відповівши на ці питання, можна приступити до аналізу зібраної інформації.

Наше завдання – обчислити приблизний трафік в мережі.

Для цього можна використати такий спосіб: визначити максимальний розмір робочого документа користувача та помножити його на кількість користувачів.

Наприклад, максимальний розмір документа - 300 Кбайт, кількість користувачів – 30.

В результаті множення отримуємо наступні величини:

300 х 30 = 9 000 Кбайт, приблизно 9 Мбайт або 72 Мбіт

Якщо всі користувачі одночасно захочуть дістати доступ до своїх документів, то вони ство-

рять трафік 72 Мбіт/с. Якщо сюди додати трафік баз даних, Інтернету, оновлення операційних систем та антивірусних програм, то ця величина буде ще більшою.

Таким чином, можна зробити висновок що пропускна здатність мережі повинна бути

не менше 72 Мбіт/с, а краще – 100 Мбіт/с.

3. Вибір мережевого стандарту.

Після ретельного аналізу потреб користувачів слід вибрати мережевий стандарт майбутньої локальної мережі. Якщо при цьому допустити помилку, вибравши стандарт, який не за-

безпечить необхідну швидкість функціонування мережі, то виправити щось після її створення буде неможливо.

Отже, в нашому розпорядженні є такі варіанти мереж, як провідна та безпровідна, а також «реальні» технології мережі – Ethernet, HomePNA та HomePlug.

Кожна з цих технологій містить безліч стандартів і специфікацій, які мають свої особ-

ливості. У таблиці 1.2.1 наведені основні показники цих стандартів.

Таблиця 1.2.1 Порівняння основних мережевих стандартів

Багато мережевих стандартів мають непогані технічні показники.

Стандарти з низькою швидкістю передачі даних та малою кількістю підключень є заста-

рілими, їх не рекомендується використовувати в наш час. В таблиці вони позначені синім кольором.

Варіанти використання мережевих стандартів наведені в таблиці 1.2.2.

Таблиця 1.2.2 Варіанти використання мережевих стандартів

Найбільш придатною для офісу є провідна мережа з використанням стандартів

100Base-TX та 1000Base-T.

Якщо ж потрібна максимальна мобільність, краще зупинитися на безпровідному стандарті IEEE 802.11n.

При невеликій кількості комп'ютерів непоганою альтернативою є мережа з використанням стандарту HomePlug AV.

4. Проект мережі.

Після визначення кількості комп'ютерів, пристроїв та вибору мережевого стандарту можна переходити до підготовки проекту мережі.

Проект локальної мережі - це креслення на листі паперу, яке відображає реальне роз-

ташування обладнання відносно плану приміщення. Чим точніше креслення, тим вірніше можна розрахувати необхідну кількість витратних матеріалів.

Проект мережі дуже сильно залежить від її розташування, призначення та носія даних. Якщо планується створення квартирної або невеликої офісної мережі, то проект взагалі

не потрібний.

Якщо кількість комп'ютерів більше десяти, проект необхідний.

5. Проектування безпровідної мережі.

Основне завдання проектування безпровідної мережі - це визначення найкращого роз-

ташування точки доступу відносно клієнтських комп'ютерів.

При професійному підході для цього використовується спеціальне обладнання.

Для проектування невеликої безпровідної офісної або домашньої мережі можна скориста-

тися ноутбуком або іншим переносним пристроєм з безпровідним адаптером.

Для цього необхідно виконати наступні дії:

1)встановити ноутбук на місце найвіддаленішого комп'ютера;

2)ввімкнути точку доступу та розташувати її в уявному центрі перетину всіх комп'ютерів;

3)за допомогою ноутбука перевірити рівень сигналу від точки доступу;

4)якщо сигнал є, перенести ноутбук до наступного місця віддаленого комп'ютера та знову перевірити рівень сигналу;

5)якщо рівень сигналу дуже низький і постійно пропадає, змістити точку доступу в го-

ризонтальній або вертикальній площині на відстань не більше 1 м у бік ноутбука та знову пере-

вірити рівень сигналу;

6)якщо після проходження всіх місць розташування комп'ютерів в деяких з них немає сигналу достатнього рівня або зв'язок постійно обривається, вилучити найвіддаленіший комп'ютер зі списку, встановити точку доступу в новому центрі перетину комп'ютерів та повторити процес перевірки рівня сигналу спочатку.

Врезультаті цих простих дій ми зможемо розташувати точку доступу в такому місці, звідки її сигнал буде доступний всім учасникам мережі.

Якщо при виконанні цих дій деякі комп'ютери були вилучені зі списку, візьмемо додаткову точку доступу, встановивши її в центрі перетину вилучених комп'ютерів і першої точки доступу.

Після цього, використовуючи наведений алгоритм, знайдемо оптимальне розташування до-

даткової точки доступу.

6. Проектування провідної мережі.

На відміну від безпровідної, провідна мережа вимагає серйознішої підготовки для її створення. Причиною цьому є використання кабелю.

В проекті провідної мережі основна увага звертається на місця розташування пасив-

ного обладнання – кабелю, мережевих розеток, монтажної шафи і т. п. Саме від цього залежить правильність підрахунку кількості кабелю, розеток, коробів та інших витратних матеріалів.

Звичайно, порядок розташування активного обладнання також має велике значення.

Найбільш важливим моментом проектування мережі є її топологія. Саме від неї залежить

кількість і спосіб прокладання кабелю та розташування мережевих пристроїв.

Розглянемо створення проекту мережі з використання кабелю «звита пара».

Використання кабелю «звита пара» дозволяє отримати локальну мережу з сучасними технічними характеристиками та можливістю подальшого розширення без втрати швидкості передачі даних.

«Звита пара» використовується в мережах з топологією «зірка».

Якщо мережа розташована в декількох приміщеннях або на декількох поверхах будинку, найкращим варіантом буде використання монтажної шафи та мережевих розеток.

Проектування такої мережі необхідно почати з визначення розташування центрального пункту керування. При виділенні під центральний пункт окремої кімнати, яку називають

серверною, проектування мережі потрібно починати саме з неї.

Для об'єднання сегментів різних поверхів можна зробити міжповерховий отвір в районі розташування монтажної шафи або використати для цього існуючі міжповерхові канали, які розташовані в кінцях загальних коридорів.

Для того, щоб не псувати естетичний вигляд робочих приміщень, під час прокладання кабелю необхідно застосувати пластикові короби. При цьому центральну магістраль з найбільшою кількістю кабелів доцільніше прокласти в загальному коридорі в широкому коробі, а в кім-

нати завести лише окремі кабелі для підключення комп'ютерів користавачів. Ці вхідні кабелі по-

трібно укласти в короби значно меншого розміру, і вони досить просто впишуться в дизайн кімнат.

Особливу увагу слід звернути на розширюваність мережі, тобто можливість підклю-

чення додаткових робочих місць. Звичайно, передбачити розширення мережі через декілька років

дуже важко, але можна приблизно підрахувати кількість додаткових робочих місць в кожній

кімнаті. Виходячи з цих даних, потрібно встановити додаткові мережеві розетки з підключенням до центрального пункту керування.

В невеликому офісі можна обійтися без монтажної шафи, а комутатор розташувати в непомітному місці з постійним доступом. При цьому довжина кабелю від робочого місця користувача до комутатора не повинна перевищувати 100 м.

В цьому випадку можна також обійтися без мережевих розеток: робочі місця підключити

безпосередньо до комутатора.

Після завершення попередніх розрахунків слід приступити до нанесення проекту на папір. Спочатку необхідно накреслити схему приміщень з усіма розмірами та об'єктами. Після цього вказати розміщення центрального пункту керування, нанести кабельну систему, вказати розташування мережевих розеток з їх нумерацією.

Завершальний крок – нанесення умовних позначень робочих місць та іншого обладнання. Створений проект повинен максимально відображати реальну картину майбутньої мережі.

Після створення проекту мережі обов'язково необхідно скласти, роздрукувати та проаналізувати список необхідного обладнання та витратних матеріалів для визначення підсумкової вартості мережі.

Приклад списку обладнання та витратних матеріалів для мережі з 50-ма комп'ютерами,

розташованими на двох поверхах, наведений в таблиці 1.2.3.

Таблиця 1.2.3 Приклад списку обладнання та витратних матеріалів для мережі з 50-ма комп'ютерами

Крім того, в даний список ще необхідно включити інструмент для роботи з кабелем, коро-

би різної ширини, монтажні стяжки та інші матеріали.

7.Монтаж мережі з використанням кабелю «звита пара».

Під час прокладання кабелю «звита пара» необхідно дотримуватись таких правил:

1)не допускати деформації кабелю;

2)не допускати зайвого натягнення кабелю;

3)не допускати надмірного скупчення кабелю в одному місці;

4)радіус вигину кабелю не повинен бути меншим ніж 4 – 5 см;

5)уникати прокладки кабелю біля електрощитів;

6)не прокладати кабель біля опалювальних елементів.

Виконуючи ці правила, можна починати побудову мережі.

Перш за все потрібно підготувати кабель, потім обтиснути конектори. Після цього кабель можна підключати до мережевих карт та мережевих розеток.

Розглянемо правила кріплення коробів.

Для кріплення коробів до стіни використовуються шурупи та пластмасові наповнювачі. Чим більший короб, тим щільніше повинні розташовуватися шурупи або використовуватися шурупи більшого розміру.

В разі необхідності частину короба можна відрізати.

У місцях поворотів короб необхідно кріпити ретельніше та акуратніше.

При стиковці коробів різної ширини необхідно використовувати спеціальні перехідники.

Розглянемо правила монтажу мережевих розеток.

Для прикладу розглянемо монтаж мережевої розетки, яка кріпиться на стіні за допомогою шурупа або клейкого двостороннього скотча. Така розетка складається з трьох частин: основи,

кришки та плати з контактною групою (рис. 1.2.1).

Рис. 1.2.1 Будова мережевої розетки для кріплення на стіні

Під час монтажу такої розетки необхідно дотримуватися наступних правил:

1)розібрати розетку на складові частини;

2)закріпити основу на стіні;

3)затиснути провідники на контактній групі плати згідно маркування;

4)закріпити плату на основі;

5)закрити розетку кришкою.

Для затиску провідників в розетках використовується спеціальний ніж-вставка, який ми розглядали раніше. Встановивши провідники в своїх контактах, натисненням ножа на кожному з провідників потрібно їх зафіксувати (рис. 1.2.2).

Рис. 1.2.2 Фіксація провідників в контактній площадці.

Розглянемо правила обтиску кабелю.

Варто сказати, що у великих мережах використовують готові патч-корди та крос-корди. Проте, знання правил обтиску кабелю та набуття такого досвіду є необхідним, оскільки часто до-

водиться створювати додаткові кабелі для підключення обладнання.

Розглянемо даний процес детальніше на прикладі створення патч-корда. Для обтиску кабелю «звита пара» використовуються конектори RJ-45. Нумерація контактів конектора наведена на рисунку 1.2.3.

Рис. 1.2.3 Нумерація контактів конектора

На практиці використовуються дві схеми обтиску або затиску провідників (табл. 1.2.4). Принципової відмінності між ними немає, тому можна вибрати будь-яку.

Таблиця 1.2.4 Розташування провідників згідно схем Т568А та Т568В

При обтиску кабелю необхідно дотримуватися наступного порядку дій:

1)надіти на кінець кабелю ізоляційний ковпачок, розвернувши його так, щоб широкий кінець ковпачка був направленим у той бік кабелю, який обтискається (рис. 1.2.4);

Рис. 1.2.4 Надітий ковпачок

2)акуратно обрізати кінець кабелю різаком обтискового інструменту або звичайними ножицями. Зняти з кабелю зовнішню ізоляцію завдовжки 20 мм, не пошкодивши при цьому провідники. Це можна зробити обтисковим інструментом або ножем;

3)відокремити пари провідників одну від одної, розплести та вирівняти їх, небагато витягнувши із зовнішньої ізоляції. Далі взяти кінець кабелю в руку так, як показано на рисунку 1.2.5, і розташувати провідники за одним із стандартів, наприклад T568A.

Рис. 1.2.5 Вирівнювання та обрізка провідників

4)обрізати кінці провідників так, щоб їх залишкова довжина не перевищувала 12 мм;

5)взяти в другу руку конектор RJ-45 і повернути його так, щоб віконце роз'єму знаходилося перед вами, а фіксатор – внизу коннектора;

6)повільним рухом руки вставити кінці провідників у віконце роз'єму, щоб вони рівномірно розподілилися по всій його ширині (рис. 1.2.6).

Рис. 1.2.6 Вставка провідників в конектор

7)проштовхуючи провідники вглиб конектора, звернути увагу, щоб вони не змінили своє розташування один відносно одного;

8)вставивши провідники в конектор, ще раз переконатися в правильності їх розташуван-

ня згідно вибраного стандарту;

9)вставити конектор у відповідне гніздо обтискового інструменту та сильно стиснути його ручки (рис. 1.2.7).

10)надягти на обтиснутий конектор захисний ковпачок (рис. 1.2.8).

11)аналогічно провести обтиск другого кінця кабелю.

8.Тестування та діагностика мережі.

Процес монтажу локальної мережі не може гарантувати на 100% її працездатність.

Це пов'язано з використанням великої кількості механічних операцій, які неможливо автоматизувати. Тому монтаж мережі завжди супроводжується постійним процесом тестування.

Рис. 1.2.7 Обтиск конектора за допомогою інструменту

Рис. 1.2.8 Надягання ковпачка

Коли ж монтаж повністю завершений, здійснюється повна перевірка працездатності мережі з підготовкою відповідної технічної документації.

Цю процедуру здійснює фірма, яка займається проектуванням і монтажем мережі, яку часто називають СКС (структурована кабельна система). Оскільки фірма отримує за роботу

гроші, вона повинна надати якісний продукт.

Якщо монтажем невеликої мережі займається людина зі штату організації, використову-

ють спрощені методи тестування.

Найбільш об'єктивний і простий спосіб тестування локальної мережі – використання

електронних тестерів.

Вони дозволяють максимально автоматизувати та спростити даний процес.

На ринку існує достатньо багато тестерів різних виробників вартістю від $50 до $20 000.

Під час тестування більшості локальних мереж застосовуються прості кабельні тестери.

Вони дозволяють перевіряти лише стан кабельного з’єднання, чого в 90% випадків цілком достатньо.

Зовнішній вигляд простих кабельних тестерів показаний на рисунку 1.2.9.

Складні тестери називаються мережевими аналізаторами.

Це дороге обладнання з розширеними можливостями тестуваня, придбання якого можуть собі дозволити тільки великі компанії - мережеві інтегратори.

Рис. 1.2.9 Кабельні тестери з набором перехідників

Якщо електронного тестера немає, працездатність мережі можна перевірити програм-

ним способом за допомогою системної команди ping.

Принцип роботи цього методу полягає в передачі по кабелю будь-яких даних.

Наприклад, для того, щоб перевірити сегмент мережі з топологією «зірка», необхідно од-

ному комп’ютеру надати IP-адресу 192.168.2.1, а другому – 192.168.2.2 з маскою під-

мережі 255.255.255.0

Потім на комп'ютері з адресою 192.168.2.1 запустити командний рядок та виконати наступну команду:

ping 192.168.2.2

Якщо в результаті виконання цієї команди з’явиться результат, схожий на рис. 1.2.10, значить, кабельний сегмент фізично цілий.

Рис. 1.2.10 Успішне виконання команди ping

Якщо ж в результаті виконання команди на екрані з'явиться повідомлення «Перевищений інтервал очікування для запиту», це свідчить про те, що кабель має обрив або конек-

тори обтиснені неправильно.