2.3 Разработка проекта
С учетом выбранной технологии создания ЛВС (Wi-Fi) проведем проектирование сети для уже имеющихся компьютеров в здании стоматологической клиники №1.
Стандартом WiFi предусмотрено несколько вариантов топологии беспроводной сети.
1. Простейшей структурой является локальная сеть «каждый с каждым» Ad-hoc - Independent Basic Service Set (IBSS – независимый основной набор услуг) или Peer-to-Peer (точка – точка), которую можно считать беспроводным аналогом одноранговой сети Ethernet, при которой узлы сети связываются напрямую друг с другом.
Такая структура удобна для быстрого развертывания сетей. Для ее организации требуется минимум оборудования - каждое устройство просто должно быть оборудовано адаптером WLAN.
Данная топология предназначена для развертывания временных сетей.
2. Чаще используется другой вид организации беспроводных сетей, получивший название Infrastructure Mode – инфраструктурный режим. В этом режиме узлы сети связаны друг с другом не напрямую, а через точку доступа -Access Point. Различают два режима взаимодействия с точками доступа - BSS (Basic Service Set – базовый набор услуг) и ESS (Extended Service Set – расширенный набор услуг).
В базовом режиме BSS все узлы связаны между собой через одну точку доступа, которая может также играть роль моста для соединения с Интернетом и внешней кабельной сетью.
Расширенный режим ESS представляет собой объединение нескольких точек доступа, т.е. объединяет несколько сетей BSS. В этом случае точки доступа могут взаимодействовать и друг с другом, а пользователь может переходить от одной точки доступа к другой. Расширенный режим удобно использовать тогда, когда необходимо объединить в одну сеть достаточно удаленных друг от друга пользователей или подключить несколько проводных сетей.
В нашем проекте наиболее выгодной и удобной будет инфраструктурный режим, чтобы объединить уже существующие проводные сети а также обеспечить наибольшее удобство при изменении состава сети. Учитывая особенности строения здания, 5 этажей и кирпичные стены, соединение каждый с каждым будет проблематично создать, из-за малой мощности стационарных передатчиков.
Учитывая необходимость создания сети обхватывающей все здание, оптимальным решением было бы расположение Wi-Fi – точки доступа посередине этажа. Для повышения безопасности наиболее стабильным будет вариант использования сервера для соединения между существующими сетями, точкой доступа Wi-Fi и соединением с Интернет.
В конечном виде наша сеть будет иметь следующее построение:
2.4 Выбор протокола передачи данных
На данный момент существует множество разновидностей сетевых протоколов наиболее распространенные из них IPv4, IPv6 и IPX. Рассмотрим их более подробно.
IP (англ. Internet Protocol — межсетевой протокол) — маршрутизируемый сетевой протокол, основа стека протоколов TCP/IP.
Протокол IP используется для негарантированной доставки данных (разделяемых на так называемые пакеты) от одного узла сети к другому. Это означает, что на уровне этого протокола не даётся гарантий надёжной доставки пакета до адресата. В частности, пакеты могут прийти не в том порядке, в котором были отправлены, продублироваться (когда приходят две копии одного пакета; в реальности это бывает крайне редко), оказаться повреждёнными (обычно повреждённые пакеты уничтожаются) или не прибыть вовсе. Гарантии безошибочной доставки пакетов дают протоколы более высокого (транспортного) уровня сетевой модели OSI — например, TCP — которые IP используют в качестве транспорта.
IPv4
В современной сети Интернет используется IP четвёртой версии, также известный как IPv4. В протоколе IP этой версии каждому узлу сети ставится в соответствие IP-адрес длиной 4 октета (иногда говорят «байта», подразумевая распространённый восьмибитовый минимальный адресуемый фрагмент памяти ЭВМ; название «октет» идёт с тех времён, когда байты на разных компьютерах содержали разное число битов). При этом компьютеры в подсетях объединяются общими начальными битами адреса. Количество этих бит, общее для данной подсети, называется маской подсети (ранее использовалось деление пространства адресов по классам — A, B, C; класс сети определялся диапазоном значений старшего октета и определял число адресуемых узлов в данной сети, сейчас используется бесклассовая адресация).
Диапазоны для локальных сетей
При подключении пользовательского компьютера к Интернету, IP-адреса выбираются из диапазона, предоставленного провайдером. Компьютеры, не имеющие IP-адреса, выданного провайдером, могут работать с другими локальными компьютерами, имея IP-адреса из диапазонов, зарезервированных для локальных сетей (RFC 1918):
10.0.0.0 — 10.255.255.255 (одна сеть класса A)
172.16.0.0 — 172.31.255.255 (шестнадцать сетей класса B)
192.168.0.0 — 192.168.255.255 (256 сетей класса C)
сеть 2001:0DB8::/32 в IPv6 — зарезервировано для примеров и документации
Компьютеры с такими адресами могут получать доступ к Интернету посредством прокси-серверов или NAT.
При построении сетей, составляющих Интернет (например, сетей провайдеров), выбираются строго определённые диапазоны адресов, назначенные организацией IANA (подконтрольна ICANN, «высшей инстанции» в вопросах резервирования диапазонов адресов) и имеет свои представительства по всему миру — например, в Европе распределение адресов координирует RIPE NCC.
Pv6 (англ. Internet Protocol version 6) — это новая версия протокола IP, призванная решить проблемы, с которыми столкнулась предыдущая версия (IPv4) при её использовании в Интернете, за счёт использования длины адреса 128 бит вместо 32. В настоящее время протокол IPv6 уже используется в нескольких сотнях сетей по всему миру (более 1300 сетей на январь 2008), но пока ещё не получил столь широкого распространения в Интернете, как IPv4. Протокол был разработан IETF.
По прогнозам, после того, как адресное пространство в IPv4 закончится (предположительно 2011-2012 г.), произойдёт ситуация, когда два стека протоколов — IPv6 и IPv4 будут использоваться параллельно (dual stack), с постепенным увеличением доли трафика IPv6 по сравнению с IPv4. Такая ситуация станет возможной из-за наличия огромного количества устройств, в том числе устаревших, не поддерживающих IPv6 и требующих специального преобразования для работы с устройствами, использующими только IPv6.
Протокол IPv4 в настоящее время столкнулся с рядом проблем, таких как проблема масштабируемости сети, неприспособленность протокола к передаче мультисервисной информации с поддержкой различных классов обслуживания, включая обеспечение информационной безопасности. Указанные проблемы обусловили развитие классической версии протокола IPv4 в направлении разработки версии IPv6. При этом к проблемам масштабируемости протокола IPv4 следует отнести следующие:
недостаточность объёма 32-битного адресного пространства;
сложность агрегирования маршрутов, разрастание таблиц маршрутизации;
сложность массового изменения IP-адресов;
относительная сложность обработки заголовков пакетов IPv4.
Кроме того, масштабируемость IP-сетей следует рассматривать не только с точки зрения увеличения числа узлов, но и с точки зрения повышения скорости передачи и уменьшения задержек при маршрутизации.
Введение в протоколе IPv6 поля «Метка потока» позволяет значительно упростить процедуру маршрутизации однородного потока пакетов. Поток - это последовательность пакетов, посылаемых отправителем определённому адресату. При этом предполагается, что все пакеты данного потока должны быть подвергнуты определённой обработке. Характер данной обработки задаётся дополнительными заголовками.
Допускается существование нескольких потоков между отправителем и получателем. Метка потока присваивается узлом-отправителем путём генерации псевдослучайного 24-битного числа. Все пакеты одного потока должны иметь одинаковые заголовки, обрабатываемые маршрутизатором.
Выбор
Поскольку локальная сеть предприятия не подразумевает использование большого количества компьютеров, в построении сети вполне достаточно будет использовать протокол IPv4. Т.к. использование этого протокола не потребует изменения настроек компьютеров уже используемых в поликлинике и не потребует дополнительного оборудования.