Текст книги "Создание и обслуживание сетей в Windows 7"
Автор книги: Александр Ватаманюк
Жанр: ОС и Сети, Компьютеры
сообщить о неприемлемом содержимом
Текущая страница: 10 (всего у книги 16 страниц)
Глава 15
Тестирование и диагностика сети
Процесс монтажа кабельной системы локальной сети не может гарантировать 100 %-ную работоспособность всех сегментов сети. Связано это с использованием достаточно большого количества механических операций, автоматизировать которые невозможно по ряду причин. Именно поэтому монтаж локальной сети всегда сопровождается постоянным тестированием готовых сегментов. Кроме того, в случае создания большой локальной сети, когда монтаж полностью завершен, проводится полная проверка работоспособности сети с подготовкой соответствующей технической документации.
Подобная процедура – стандартный подход в случае, когда проектированием и монтажом локальной сети, или, как ее называют в этом случае, СКС (структурированная кабельная система), занимается фирма-подрядчик. Поскольку она получает за это деньги, соответственно, она должна предоставить качественный продукт.
По понятным причинам создание подобной документации не производится, когда речь идет о небольшой локальной сети офисного или домашнего применения, тем более что в этом случае тестирование работоспособности сети происходит с использованием простейших методов.
Как бы там ни было, существуют определенные методы проверки работоспособности сети, которые позволяют устранить возникшую неисправность как на этапе монтажа локальной сети, так и после его завершения.
Использование тестеровНаиболее объективным и эффективным способом тестирования всех особенностей локальной сети является использование разного рода тестеров. Они позволяют максимально автоматизировать и упростить процесс тестирования, поэтому при монтаже больших сетей их использование обязательно.
Существуют разные варианты тестеров, отличающиеся методами тестирования, количеством разнообразных тестов, а также способом выдачи результатов. От этих функций напрямую зависит и стоимость такого оборудования. На рынке присутствует достаточно много тестирующего оборудования от разных производителей, стоимость которого колеблется в широком диапазоне: от $50 до $20 000. По понятным причинам использовать дорогостоящее оборудование может себе позволить лишь серьезная фирма, предоставляющая профессиональные услуги по монтажу СКС. На практике при тестировании большей части создаваемых локальных сетей с 30–50 компьютерами применяются простейшие тестеры, которые позволяют только проверять состояние кабельного сегмента, чего в 90 % случаев вполне достаточно.
Различают два основных вида тестеров: для тестирования физических линий и сетевые анализаторы.
Тестеры для тестирования физических линий получили наибольшее распространение благодаря своей цене. Такой тестер способен определять неисправность кабельного сегмента на физическом уровне, вплоть до определения места обрыва проводников. Кроме того, он может, например, протестировать волновое сопротивление линии или измерить скорость передачи данных, что позволяет определить используемый сетевой стандарт или соответствие определенному стандарту. Покупку такого тестера может позволить себе даже небольшая фирма, которая хочет иметь возможность быстро определять и устранять неисправность в процессе эксплуатации локальной сети.
Сетевые анализаторы – дорогостоящее оборудование, приобретение которого могут себе позволить только сетевые интеграторы. С помощью такого сетевого анализатора можно не только исследовать характеристики кабельной структуры, но и получить полную информацию о процессе, происходящем при прохождении сигнала от любого узла к любому узлу, с определением проблемных сегментов и узких мест. Кроме того, можно даже прогнозировать состояние сети в ближайшем будущем и пути решения или предотвращения будущих проблем.
Внешний вид тестера, позволяющего оценить физическую целостность кабельного сегмента любой длины, показан на рис. 15.1.
Рис. 15.1. Кабельные тестеры с набором переходников
Хороший тестер позволяет оценить максимальное количество параметров кабеля, для чего в комплекте с тестером часто идут разного рода переходники и вспомогательные инструменты. Например, используя соответствующие переходники, можно производить тестирование как коаксиальных сегментов, так и сегментов кабеля «витая пара». Что касается оптоволоконных линий, то оборудование для их тестирования имеет более сложную конструкцию и часто ориентировано только на тестирование оптоволокна.
Тестирование кабельного сегмента происходит разными способами, которые зависят от наличия доступа к кабелю. Один из способов заключается в следующем: конец обжатого кабеля подключается к разъему на тестере, а на второй конец устанавливается специальная заглушка. В результате тестер может проверить сопротивление каждого проводника, а также соответствие их подключения одному из стандартов. Использование данных о сопротивлении проводников позволяет определить технические характеристики кабеля, а также выяснить расстояние до точки обрыва.
Использование программного способаКогда возможности приобретения тестера нет, что часто происходит при монтаже офисной или домашней» сети целостность и качество кабельного сегмента можно проверить и программным путем, используя, например, системную утилиту ping.
Принцип работы этого метода крайне прост и сводится к тому, чтобы попытаться передать через кабель любые данные с одного компьютера на другой, используя этот кабель.
Например, чтобы проверить сегмент коаксиального кабеля, необходимо соединить им два компьютера и установить на них терминаторы. Далее нужно настроить IP-адресацию каждого компьютера, присвоив одному, например, IP-адрес 192.168.2.1, а второму – 192.168.2.2 с маской подсети 255.255.255.0. Затем на компьютере с адресом 192.168.2.1 следует запустить утилиту Командная строка (Пуск ► Стандартные ► Командная строка), в которой ввести такую команду:
ping 192.168.2.2
Если в результате выполнения этой команды последует ответ, похожий на показанный на рис. 15.2, значит, кабельный сегмент физически цел.
Рис. 15.2. Успешное выполнение команды ping
Если же в результате выполнения команды на экране появится надпись Превышен интервал ожидания для запроса, это будет свидетельствовать о том, что кабель имеет обрыв или коннекторы обжаты неправильно.
Подобным образом можно производить тестирование любого кабеля, в том числе и кабеля «витая пара». В случае с кабелем «витая пара» подобного рода подключение возможно только для варианта кроссовер (подключение типа «компьютер – компьютер»). Если же необходимо протестировать работоспособность кабеля типа патч-корд, им нужно подключить компьютер к центральному узлу, например коммутатору, а в паре с ним использовать заведомо рабочий кабель, которым к центральному узлу подключить второй компьютер.
Глава 16
Соединение двух компьютеров
В последнее время очень часто становится необходимым соединить два компьютера в сеть. Достаточно часто в домашнем хозяйстве имеется уже два компьютера: один используется для работы, а второй – для обеспечения досуга. Или, например, для работы применяются оба компьютера, только один из них стационарный, а второй – ноутбук или нетбук, который часто путешествует вместе с вами. В любом случае появляется вполне оправданное желание соединить их, чтобы обмениваться данными или использовать принтер, подключенный к одному из компьютеров.
Похожая ситуация может возникнуть в малых офисах, где работает несколько человек, но рабочих мест только два, и их нужно объединить в производственных целях, например для работы с единой базой данных. Кроме того, существует еще Интернет и очень большое желание им пользоваться…
В данной главе мы рассмотрим некоторые варианты соединения компьютеров. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Конечно, разные способы соединения двух компьютеров дают различную максимальную скорость обмена данными между ними. Но определить оптимальный вариант по показателям «цена – качество – скорость» должен сам пользователь, ведь это зависит от его реальных потребностей, а также от возможного наличия аппаратных средств (сетевых адаптеров, кабеля и т. п.).
Соединение через BluetoothНа сегодня поддержка технологии Bluetooth есть практически в любом устройстве, начиная с мобильных телефонов и компьютеров и заканчивая бытовыми приборами. Этот факт является очень привлекательным, а иногда он становится решающим аргументом, когда нужно быстро соединить два устройства.
Недостаток Bluetooth – малый радиус действия, а также невысокая (до 24 Мбит/с) скорость передачи данных, которая к тому же зависит от расстояния между компьютерами.
Тем не менее, когда нет особых требований к скорости передачи данных, а в наличии имеются два Bluetooth-адаптера, можно воспользоваться этим способом связи.
Для соединения персональных компьютеров требуется наличие двух Bluetooth-адаптеров. Если вы еще только собираетесь приобрести такой адаптер, выбирать необходимо модель класса А, поскольку именно этот класс устройств позволяет осуществлять обмен данными на расстоянии до 100 м.
Как правило, Bluetooth-адаптеры предлагаются только в USB-исполнении (рис. 16.1), то есть для их подключения требуется свободный USB-порт. Для ноутбуков также предлагается вариант с подключением к PCMCIA-слоту.
Рис. 16.1. Bluetooth-адаптер для подключения к USB-порту
Несомненным плюсом использования технологии Bluetooth является то, что ее можно применять также и для обмена данными с мобильным телефоном или любым портативным устройством, например наладонником. Таким образом, при выборе Bluetooth-адаптера вы убиваете двух зайцев: получаете достаточно быструю сеть и возможность обмена с любыми портативными устройствами, «понимающими» Bluetooth.
Соединение с помощью коаксиального кабеляДля соединения двух компьютеров можно применять те же средства, что и для соединения большого их количества. В частности, для этой цели отлично подойдет коаксиальный кабель.
Вам потребуются две сетевые карты, которые имеют разъем для подключения BNC-коннектора, два Т-коннектора и два терминатора, один из которых необходимо заземлить.
При использовании коаксиального кабеля можно достичь скорости передачи данных 10 Мбит/с, причем в этом случае практическая скорость (которая обычно меньше теоретической в 1,5–2 раза) вплотную приближается к теоретической. Этой скорости вполне хватит для обмена большими объемами информации.
Соединение с помощью кабеля «витая пара»Этим способом можно соединить любое количество компьютеров. В случае соединения двух точек (а также двух концентраторов, двух коммутаторов и т. д.) используют специальный кабель кроссовер-корд, обжим коннекторов в котором отличается от стандартного патч-корда (табл. 16.1).
Таблица 16.1. Схема обжима коннекторов кроссовер-корда
Данный способ соединения двух компьютеров наиболее практичен: поскольку необходимый сетевой контроллер уже интегрирован в материнскую плату, подключение сводится только к подготовке кабеля нужной длины. Кроме того, если на материнских платах окажется сетевой контроллер стандарта 1000Base-T и для соединения будет применяться кабель 6-й или 7-й категории, то вы получите в свое распоряжение скорость передачи данных, близкую к теоретической, то есть 1000 Мбит/с, что, согласитесь, с головой хватит для любых нужд.
Соединение через USB-портВсе современные персональные компьютеры имеют как минимум два USB-порта, которые можно использовать для подключения USB-устройств, расширяющих функциональность компьютера. Примером такой функциональности является возможность соединения двух компьютеров через специальный USB-кабель.
Скорость работы USB-порта, особенно последних стандартов, очень высокая, что позволяет получить отличный результат при соединении двух компьютеров.
При этом теоретически можно достичь скорости 480 Мбит/с. С другой стороны, создание подобного соединения потребует поиска соответствующего кабеля.
К сожалению, соединить компьютеры обычным USB-кабелем нельзя: это может привести к выходу из строя материнской платы. Поэтому для создания сети из двух компьютеров используют специальный USB-кабель (рис. 16.2), главной особенностью которого является наличие специального модуля. Этот модуль и отвечает за необходимое согласование сигналов и напряжений.
Рис. 16.2. USB-кабель для соединения двух компьютеров
Длина такого кабеля обычно составляет 3–3,5 м, хотя может быть и больше.
У данного способа имеется один недостаток, который сдерживает его распространение: длина USB-кабеля не должна превышать 10 м. Мало того, чем короче он будет, тем выше будет скорость передачи данных, а это означает, что данный способ подходит только для случаев, когда компьютеры, которые необходимо соединить, находятся достаточно близко друг к другу.
Соединение через FireWire-портИспользование FireWire-порта для связи двух расположенных рядом компьютеров – еще один вид соединения, обладающий высокой скоростью передачи данных, которая теоретически может достигать 400 Мбит/с.
Многие современные модели материнских плат персональных компьютеров, а также многие модели ноутбуков и нетбуков имеют в своем составе FireWire-контроллер, поэтому вполне реально воспользоваться данным способом, чтобы организовать обмен данными. Однако, как и в случае с использованием USB-соединения, главная сложность – малая длина кабеля. Кроме того, этот кабель достаточно дорогой, и чем больше его длина, тем он дороже.
Внешний вид кабеля зависит от того, какого типа порты FireWire используются для соединения компьютеров (четырех– или шестиконтактные), а также от качества кабеля, основной характеристикой которого является наличие экранирующей оплетки (рис. 16.3).
Рис. 16.3. FireWire-кабель с шестиконтактными разъемами
Соединение с помощью беспроводных адаптеровЛюбой беспроводной сетевой стандарт обеспечивает возможность работы беспроводной сети, не требуя при этом наличия точки доступа, стоимость которой достаточно существенна. Поэтому если у вас есть два беспроводных адаптера, то соединение двух компьютеров не займет много времени. При этом вы получите достаточно высокую скорость соединения и, самое главное, мобильность. А учитывая тот факт, что в домашних условиях все чаще используется сочетание «компьютер + ноутбук» или даже «ноутбук + ноутбук», использование подобного способа соединения компьютеров очень заманчиво.
Чтобы достичь максимальной эффективности работы подобного соединения, рекомендуется использовать оборудование одного стандарта и, желательно, одного производителя. В этом случае вы получите максимально возможную скорость передачи данных, а также сможете воспользоваться некоторыми фирменными технологиями от производителя оборудования. Все, что вам остается сделать, – настроить оба адаптера на использование одного идентификатора сети и выбрать один из способов аутентификации и шифрования данных.
Часть 3
Беспроводная сеть
Глава 17
Беспроводные стандарты
Разработкой правил функционирования локальных сетей с беспроводной средой передачи данных WLAN (Working Group for Wireless Local Area Networks, рабочая группа по беспроводным локальным сетям), использующих частоты 2,4 и 5 ГГц, занимается подкомитет 802.11. В его состав входит более 100 компаний, которые непосредственно связаны с производством сетевого оборудования, программного обеспечения для беспроводных локальных сетей и т. п.
Особенности некоторых беспроводных стандартов будут рассмотрены ниже.
IEEE 802.11Стандарт IEEE 802.11, разработка которого началась сразу после образования комитета 802.11 (а это произошло в 1990 году), является первым беспроводным стандартом, который использовался для создания локальной беспроводной сети.
Перед комитетом ставилась задача разработать стандарт, который позволил бы добиться устойчивой работы беспроводной сети. При этом необходимо было достичь стандартной скорости передачи данных 1 Мбит/с и опциональной скорости передачи данных 2 Мбит/с. Результат был получен, но на это ушло целых 7 лет работы.
Стандарт IEEE 802.11 описывает функционирование беспроводной сети в диапазоне частот 2400–2483,5 МГц, а также в инфракрасном диапазоне частот. При этом для обработки сигналов используются методы, имеющие разный принцип работы, что делает их несовместимыми между собой.
Рассматриваемый стандарт предполагает выполнение следующих положений:
▪ в локальной сети используется оборудование, работающее в диапазоне радиочастот 2400–2483,5 МГц;
▪ радиус сети не превышает 300 м;
▪ стандартная скорость передачи данных – 1 Мбит/с, опциональная – 2 Мбит/с.
При использовании стандарта IEEE 802.11 теоретический радиус сети, как уже было отмечено, составляет 300 м. На практике же он редко превышает 50-100 м, что обусловлено особенностями распространения сигнала в присутствии разного рода препятствий. Этого радиуса вполне достаточно для организации работы локальной сети в небольшом офисе. Однако скорость передачи данных даже для 1997 года, когда появился этот стандарт, оказалась слишком низкой. Проводные варианты сети уже в то время предлагали скорость на порядок выше. Данный факт и стоимость оборудования и стали причиной того, что этот стандарт не нашел широкого применения.
IEEE 802.11bСо стандарта IEEE 802.11b началось широкое распространение беспроводных сетей. Именно этот стандарт обусловил появление понятия Wi-Fi (Wireless Fidelity, беспроводная точность).
Проанализировав все ошибки и недостатки стандарта IEEE 802.11, а также приняв во внимание новые требования, комитет в 1999 году разработал стандарт IEEE 802.11b (еще одно название – IEEE 802.11 high rate), который долгое время был очень популярным. Появилось большое количество оборудования этого стандарта, а также в ноутбуки и другие переносные устройства стали встраивать адаптеры стандарта IEEE 802.11b. Беспроводные локальные сети данного стандарта даже сейчас часто встречаются.
Стандарт предусматривает следующие правила и соглашения:
▪ для работы в локальной сети используется оборудование, которое функционирует в диапазоне радиочастот 2400–2483,5 МГц;
▪ радиус сети не превышает 300 м;
▪ стандартная скорость передачи данных – 1 и 5,5 Мбит/с, опциональная – 2 и 11 Мбит/с;
▪ в качестве протокола безопасности используется протокол WEP.
Чтобы добиться скорости передачи данных 11 Мбит/с, используется метод DSSS, применяющий 5 перекрывающихся поддиапазонов, а также новая система шифрования.
Из плюсов IEEE 802.11b можно отметить то, что оборудование этого стандарта имеет наибольшую чувствительность и помехоустойчивость. Как результат – качество связи гораздо выше, чем при использовании оборудования с более современными стандартами. Кроме того, некоторые производители предлагают оборудование, которое может работать на скорости 22 Мбит/с (IEEE 802.11b+) при условии применения оборудования от одного производителя.
Недостатком стандарта является то, что скорость передачи данных может падать до 1 Мбит/с, что зависит от количества преград между передатчиком и приемником сигнала. Кроме того, оборудование стандарта IEEE 802.11b использует WEP-шифрование, безопасность работы которого очень низкая. При использовании соответствующих программ получить ключ к беспроводной сети с таким шифрованием можно достаточно быстро.
IEEE 802.11аКонечно, было бы логично, если бы стандарт IEEE 802.11а появился раньше, чем IEEE 802.11b. Но несмотря на то, что работа над этими стандартами велась параллельно, стандарт IEEE 802.11а был принят позднее, в 2001 году.
При разработке данного стандарта комитет пошел несколько другим путем, решив использовать в качестве диапазона частот сразу три полосы: 5,15-5,25 МГц, 5,25-5,35 МГц и 5,725-5,825 МГц. Это позволяет добиться бóльшей пропускной способности, а также использовать менее «зашумленный» диапазон частот. При этом применяются новые методы обработки сигнала и усовершенствованные алгоритмы шифрования.
Стандарт предусматривает следующие положения:
▪ для работы в локальной сети используется оборудование, которое функционирует в диапазоне радиочастот 5,15-5,25 МГц, 5,25-5,35 МГц и 5,725-5,825 МГц;
▪ радиус сети не превышает 100 м;
▪ стандартная скорость передачи данных – 1, 6, 12 и 24 Мбит/с, опциональная – 2, 9, 18, 36, 48 и 54 Мбит/с.
Главным достоинством этого стандарта является высокая скорость передачи данных, однако это практически единственный его плюс. Минусов гораздо больше, основными из которых являются следующие:
▪ малый радиус сети, который резко уменьшается при наличии даже незначительных препятствий сигналу;
▪ несовместимость IEEE 802.11a с существующими стандартами (кроме 802.11n), что делает использование сетевого адаптера невозможным, если применяется точка доступа с другим стандартом;
▪ большое потребление энергии, делающее его неудобным для использования на переносных компьютерах;
▪ практически во всех странах требуется наличие специального разрешения или даже лицензии на использование оборудования для работы в указанных диапазонах частот.
Эти недостатки привели к тому, что стандарт IEEE 802.11a не стал таким популярным, как ожидалось, даже несмотря на высокую скорость передачи данных.
Правообладателям!
Это произведение, предположительно, находится в статусе 'public domain'. Если это не так и размещение материала нарушает чьи-либо права, то сообщите нам об этом.
