Файл: Разработка локальной вычислительной сети для предприятия.docx

В основе оптоволоконного кабеля находятся оптические волокна (световоды), данные по которым передаются в виде импульсов света. Электрические сигналы по оптоволоконному кабелю не передаются, поэтому сигнал нельзя перехватить, что практически исключает несанкционированный доступ к данным. Оптоволоконный кабель используют для транспортировки больших объемов информации на максимально доступных скоростях.

Главным недостатком такого кабеля является его хрупкость: его легко повредить, а монтировать и соединять можно только с помощью специального оборудования.

Сетевые карты

Сетевые карты делают возможным соединение компьютера и сетевого кабеля. Сетевая карта преобразует информацию, которая предназначена для отправки, в специальные пакеты. Пакет — логическая совокупность данных, в которую входят заголовок с адресными сведениями и непосредственно информация. В заголовке присутствуют поля адреса, где находится информация о месте отправления и пункте назначения данных, Сетевая плата анализирует адрес назначения полученного пакета и определяет, действительно ли пакет направлялся данному компьютеру. Если вывод будет положительным, то плата передаст пакет операционной системе. В противном случае пакет обрабатываться не будет. Специальное программное обеспечение позволяет обрабатывает все пакеты, которые проходят внутри сети. Такую возможность используют системные администраторы, когда анализируют работу сети, и злоумышленники для кражи данных, проходящих по ней. Любая сетевая карта имеет индивидуальный адрес, встроенный в ее микросхемы. Этот адрес называется физическим, или MAC-адресом (Media Access Control — управление доступом к среде передачи).

Порядок действий, совершаемых сетевой картой, такой:

• 
  Получение информации от операционной системы и преобразование ее в электрические сигналы для дальнейшей отправки по кабелю;
  
• 
  Получение электрических сигналов по кабелю и преобразование их обратно в данные, с которыми способна работать операционная система;
  
• 
  Определение, предназначен ли принятый пакет данных именно для этого компьютера;
  
• 
  Управление потоком информации, которая проходит между компьютером и сетью.
  

Концентраторы

Концентратор (хаб) — устройство, способное объединить компьютеры в физическую звездообразную топологию. Концентратор имеет несколько портов, позволяющих подключить сетевые компоненты. Концентратор, имеющий всего два порта, называют мостом. Мост необходим для соединения двух элементов сети. Сеть вместе с концентратором представляет собой «общую шину». Пакеты данных при передаче через концентратор будут доставлены на все компьютеры, подключенные к локальной сети.

---

Существует два вида концентраторов.

Пассивные концентраторы. Такие устройства отправляют полученный сигнал без его предварительной обработки.

Активные концентраторы (многопостовые повторители). Принимают входящие сигналы, обрабатывают их и передают в подключенные компьютеры.

Коммутаторы

Коммутаторы необходимы для организации более тесного сетевого соединения между компьютером-отправителем и конечным компьютером. В процессе передачи данных через коммутатор в его память записывается информация о MAC-адресах компьютеров. С помощью этой информации коммутатор составляет таблицу маршрутизации, в которой для каждого из компьютеров указана его принадлежность определенному сегменту сети.

При получении коммутатором пакетов данных он создает специальное внутреннее соединение (сегмент) между двумя своими Портами, используя таблицу маршрутизации. Затем отправляет пакет данных в соответствующий порт конечного компьютера, опираясь на информацию, описанную в заголовке пакета. Таким образом, данное соединение оказывается изолированным от других портов, что позволяет компьютерам обмениваться информацией с максимальной скоростью, которая доступна для данной сети. Если у коммутатора присутствуют только два порта, он называется мостом.

Коммутатор предоставляет следующие возможности:

• 
  Послать пакет с данными с одного компьютера на конечный компьютер;
  
• 
  Увеличить скорость передачи данных.
  

Маршрутизаторы

Маршрутизатор по принципу работы напоминает коммутатор, однако имеет больший набор функциональных возможностей, Он изучает не только MAC, но и IP-адреса обоих компьютеров, участвующих в передаче данных. Транспортируя информацию между различными сегментами сети, маршрутизаторы анализируют заголовок пакета и стараются вычислить оптимальный путь перемещения данного пакета. Маршрутизатор способен определить путь к произвольному сегменту сети, используя информацию из таблицы маршрутов, что позволяет создавать общее подключение к Интернету или глобальной сети. Маршрутизаторы позволяют произвести доставку пакета наиболее быстрым путем, что позволяет повысить пропускную способность больших сетей. Если какой-то сегмент сети перегружен, поток данных пойдет по другому пути.

ГЛАВА 2. Разработка и подбор оборудования для локальной сети

2.1 Построение локальной сети

---

Классическая ЛВС состоит из: рабочих мест (ПК пользователей); пассивного оборудования, к которому относят сетевые кабели, патч-корды, патч-панели и шкафы-стойки; активного сетевого оборудования, которое также может быть размещено в шкафах или стойках, в том числе в тех же, что и патч-панели (как правило, это коммутаторы). При построении ЛВС главная задача — проектирование будущей сети, поскольку благодаря правильно выбранной топологии сети можно значительно повысить скорость и функциональность системы и сократить расходы на ее создание и обслуживание. Самым неудачным решением является попытка разместить сетевое оборудование, что называется, где попало — от кабинета руководителя компании до развешивания на стенах офиса в произвольных местах. Такая «схема» гарантированно приводит к повреждению оборудования и незапланированным расходам на его ремонт или замену. Кроме того, обслуживать или перемещать это сетевое хозяйство очень сложно, не говоря уже о его масштабировании. Не следует также экономить на коробах и розетках, даже если все рабочие места сосредоточены в одном помещении; проложенные по стенам и полу коммуникации легко повреждаются, быстро приходят в негодность и создают дополнительные проблемы как для сотрудников, так и обслуживающего персонала.
Ниже представлена схема спроектированной сети. Для её построения была выбрана древовидная система. Одним из главных плюсов этой системы является гибкость. В древовидную топологию можно легко добавлять новые узлы (компьютеры), просто подключив к ней концентратор. Это фактически позволяет добавлять несколько компьютеров в сеть одновременно.

Рисунок 1. Схема сети, состоящая из 87 компьютеров, реализованных по технологии витой пары категории 6.

Для данной сети нам понадобится:

1. 
   Общий коммутатор ( 1 шт)
   
2. 
   Коммутатор в комнаты ( 5 шт)
   
3. 
   Витая пара категории 6 (≈ 500 м)
   
4. 
   Маршрутизатор
   
5. 
   Коннектор
   

2.2 Выбор витой пары категории 6

Данная сеть строится технологии витой пары категории 6. Витая пара категории 6, также известный как кабель для передачи данных по локальной сети или Ethernet , представляет собой кабель из медной проволоки, скрученной в несколько пар, и покрытый оболочкой, который может поддерживать скорость передачи данных до 1 гигабит (1000 мегабит). Эта более высокая пропускная способность обеспечивает быструю передачу больших файлов в сети.

---

Он совместим с сетями Fast Ethernet 10BASE-T, 100BASE-TX и Gigabit и обратно совместим с предыдущими итерациями, такими как Cat5 / 5E и Cat3.
На каждом конце обычно имеется гнездо RJ45 с восьмипозиционным восьмиконтактным разъемом (8P8C), которое используется для соединения двух устройств вместе с кабелем. Важно использовать разъемы, соответствующие рейтингу 6 категории, чтобы добиться максимальной производительности, которую он обеспечивает.

Таблица 1. Сравнение между витыми парами категории 5E, Cat6.

Специфика/категория	5E	Cat 6
Скорость	100 МГц	10 Гбит/с на расстоянии 37-55 метров
Тип разъёма	RJ45	RJ45
Частота	От 100 мгбит/с до 1000	250 МГц
Стандарт	ISO/IEC 11801, ANSI/TIA-568-C.2	TIA/EIA стандарт

По сути, все сводится к качеству, скорости и цене.
Сеть всегда будет работать на скорости самого медленного устройства или компонента, поэтому их смешивание приведет к тому, что вся сеть будет работать на скорости с самой низкой спецификацией. Cat5 устарел и был заменен на Cat5e. Такой кабель хорошего качества («e» означает улучшенный) может работать на скоростях, близких к гигабитным или близким к ним, тогда как Cat6 специально сертифицирован для работы в 1 гигабит, поэтому предлагает повышенную скорость по сравнению с Cat5. Cat6 может работать до 250 МГц, в то время как Cat5e может работать только до 100 МГц.  Кабель 5e более экономичен, имеет почти сопоставимые скорости и выпускается во многих цветах, чтобы соответствовать условиям, в которых они находятся.

Для данной сети нам понадобится ≈ 500 м проводов. Возьмём для построения из DNS Hyperline UUTP4-C6-S23-IN-LSZH-GY-305. Нам понадобятся 2 упаковки объёмом 305 м.

Так же нам понадобятся коннекторы и сетевые розетки.

1. 
   Коннектор RJ12 PRO LEGEND RJ12 6P4C
   

---

Рисунок 2. RJ12 PRO LEGEND RJ12 6P4C

2. 
   Розетка компьютерная двойная RJ45+RJ45 SE Glossa Белая
   

Рисунок 3. Розетка компьютерная двойная RJ45+RJ45 SE Glossa Белая

2.3 Подбор коммутатора

Существует множество типов гигабитных коммутаторов с 24/48 портами для различных требований на рынке. При выборе правильного гигабитного коммутатора с 24/48 портами вам нужно взвесить варианты между управляемым или неуправляемым, PoE или non-PoE, стекируемый или не стекируемый , безвентиляторным или со встроенными вентиляторами и т. д.

За исключением номеров и типов портов, другие основные производительности аппаратных средств (скорость пересылки, источник питания и т. д.), функциональность (стекирование, 802.1ad QinQ и т. д.) И услуги также являются важными факторами при выборе гигабитного коммутатора. Ниже представлено сравнеyие между двумя коммутаторами:

Таблица 2. Сравнение коммутаторов

	Коммутатор TP-Link TL-SG3452P 48G 4SFP 48PoE+ 384W управляемый	Коммутатор D-Link DGS-3000-52X DGS-3000-52X/B 48x100Mb 4SFP+ управляемый
Уровень коммутатора	L2+
Таблица MAC-адресов	16K	16K
Порты 10-100-1000Base-T (Gigabit Ethernet)	48 шт.	48
Порты SFP	4	4
Порты PoE+	48
PoE бюджет	384 Вт
Консольный порт RS-232	есть	-
WEB-интерфейс управления	есть	есть
Облачное управление	есть	-
Поддержка CLI	есть	-
Особенности	Интеграция с Omada SDN:: автоматическая настройка параметров (ZTP), централизованное облачное управление и умный мониторинг. Standalone-управление: веб/интерфейс, интерфейс командной строки CLI (консольный порт, Telnet, SSH), SNMP, RMON и Dual Image.	Коммутатор поддерживает технологию Ethernet Ring Protection Switching (ERPS, ITU-T G.8032), благодаря которой время восстановления работы кольца после сбоя не превышает 50 мс. Защита от статического электричества 6 кВ, поддержка QoS/CoS, RADIUS, IP-MAC-Port Binding, 802.1X

---