Текст книги "Создание и обслуживание сетей в Windows 7"
Автор книги: Александр Ватаманюк
Жанр: ОС и Сети, Компьютеры
сообщить о неприемлемом содержимом
Текущая страница: 5 (всего у книги 16 страниц)
Несмотря на то что беспроводная сеть в качестве среды передачи данных использует радиоволны, принцип работы беспроводного адаптера похож на принцип работы проводного аналога. Единственное, что их может различать, – присутствие антенны.
Количество антенн беспроводного оборудования, в том числе и сетевого адаптера, зависит от сетевого стандарта. Так, для адаптеров сетевых стандартов IEEE 802.11a, IEEE 802.11b и IEEE 802.11g нормальным считается наличие одной антенны (рис. 9.7).
Рис. 9.7. Сетевой беспроводной адаптер с одной приемопередающей антенной
Рис. 9.8. Сетевой беспроводной адаптер с несколькими антеннами
Что касается беспроводных адаптеров стандарта IEEE 802.11n, то особенности их функционирования подразумевают наличие двух, а иногда и трех антенн (рис. 9.8).
Бóльшая часть беспроводных адаптеров позволяет использовать антенны с разным уровнем усиления, поэтому стандартные антенны, идущие в комплекте с сетевым адаптером, можно заменять антеннами с бóльшим коэффициентом усиления. В этом случае антенна имеет специальное крепление, позволяющее ее открутить и установить на ее место другую.
Концентратор (хаб, репитер, повторитель) – один из вариантов активного центрального управляющего узла, который необходим для соединения компьютеров в сеть при использовании топологии «звезда». Его можно также применять в качестве усилителя сигнала для увеличения максимальной длины сегментов сети.
Концентратор использует протоколы, работающие на физическом уровне модели взаимодействия открытых систем, что позволяет использовать его в локальных сетях, построенных с применением любых технологий. Он считается одним из простейших устройств.
Главная задача концентратора – трансляция поступившего по одному из портов сигнала на все остальные порты. При этом для него не имеет значения, какого типа данные передаются и кому: в любом случае они транслируются сразу на все порты, что увеличивает трафик в сети, уменьшая тем самым полезную скорость. В связи с этим использование концентратора как центрального устройства оправданно лишь в небольших сетях. В сетях с количеством подключений более 10 вместо концентратора используют более интеллектуальное устройство, например коммутатор.
Концентратор представляет собой электронное устройство, для подключения к которому используется определенное парное количество портов, редко превышающее 24 (рис. 9.9).
Рис. 9.9. Внешний вид концентратора
На передней панели коммутатора обычно находятся светодиоды, отображающие активность портов (если индикатор светится или мигает, значит, через этот порт идет обмен данных с подключенным к нему компьютером).
В последнее время встречаются только концентраторы, предназначенные для использования с кабелем «витая пара», то есть содержащие порты RJ-45. Однако существуют также концентраторы, которые в дополнение к портам RJ-45 имеют один порт с BNC-коннектором, что позволяет подключать к концентратору коаксиальный сегмент сети, тем самым создавая сеть комбинированной топологии.
Можно встретить и так называемые стоечные концентраторы, корпус которых подразумевает их установку в монтажный шкаф. В этом случае порты для подключения кабеля могут располагаться как на передней, так и на задней панели концентратора.
Сетевой мост – это активное устройство, которое используется для объединения в единую сеть разнородных сегментов сети, часто с разной топологией. Его также можно использовать в качестве повторителя для увеличения длины сегментов локальной сети и увеличения количества подключений.
В отличие от коммутатора, мост является более интеллектуальным устройством. Применяя аппаратную реализацию разных алгоритмов, мост позволяет фильтровать и разделять трафик. Это дает возможность сэкономить на трафике в сети, а также увеличить скорость доставки пакетов с данными компьютерам в нужном сегменте сети.
Мост имеет небольшой размер и содержит минимальное количество портов: как правило, не более 2–3 портов RJ-45 (рис. 9.10).
В последнее время мост как отдельное оборудование используется достаточно редко, поскольку практически любой коммутатор может выполнять аналогичные функции.
Рис. 9.10. Сетевой мост
Коммутатор (свитч) – основное устройство активного типа, применяемое в качестве центрального узла для подключения компьютеров в сетях, основанных на топологии «звезда». Ближайшим к нему по функциональности (но не по «интеллекту») устройством является концентратор, который еще не так давно из-за меньшей стоимости получил широкое распространение.
Большей, чем у концентратора, функциональностью коммутатор обязан протоколам, работающим на канальном уровне. Они позволяют избежать использования лишнего трафика, когда необходимо передать данные от отправителя конкретному компьютеру, не затрагивая при этом остальные компьютеры. За счет этого достигается высокая скорость передачи данных, поэтому использовать коммутатор более выгодно, чем концентратор.
Коммутатор представляет собой достаточно интеллектуальное устройство, которое способно обучаться. Он использует MAC-адреса устройств, причем эти адреса коммутатор запоминает. Например, когда компьютер передает данные другому компьютеру, коммутатор запоминает MAC-адрес отправителя и отправляет данные сразу на все порты, то есть работает как концентратор. Однако это происходит только на первых порах. Как только коммутатор сможет определить MAC-адреса каждого из подключенных к его портам компьютеров, данные сразу же будут отправляться на конкретный порт, тем самым уменьшая время доставки, а значит, увеличивая скорость передачи данных.
Внешне коммутатор выглядит как коробка с определенным количеством портов (как правило, не более 48) RJ-45 (рис. 9.11).
Рис. 9.11. Внешний вид коммутатора
Как и в случае с концентраторами, часто можно встретить стоечные коммутаторы, предназначенные для установки в монтажный шкаф. При этом стоечные коммутаторы обычно можно соединять, для чего используется либо отдельный RJ-45-порт на задней панели, либо один из свободных портов на передней панели.
Еще одним плюсом коммутаторов является возможность управления, в связи с чем различают управляемые и неуправляемые коммутаторы.
Управляемые коммутаторы кроме набора портов RJ-45 содержат еще один порт, с помощью которого их можно подключить к компьютеру и производить настройку. Кроме того, часто управление коммутатором осуществляется с помощью веб-интерфейса через любой браузер, для чего коммутатору присваивается статический IP-адрес (при необходимости его можно изменять).
Маршрутизатор (роутер) – еще один представитель активного оборудования, который играет роль центрального узла в случае использования топологии «звезда» или комбинированной топологии. По своим возможностям он является наиболее «интеллектуальным» и может делать все, что выполняют концентратор, мост и коммутатор вместе взятые. Кроме того, он имеет еще свой «багаж» возможностей: использование обновляемых таблиц маршрутизации, поддержка виртуальных сетей, работа с разнородными сегментами сети, внутренний брандмауэр и многое другое. Как результат – быстрая и эффективная работа локальной сети без лишних задержек и коллизий.
Протоколы, реализованные в аппаратной части маршрутизатора, позволяют ему работать на сетевом уровне модели взаимодействия открытых систем, а значит – получать доступ практически к любому типу служебной информации, которым оперируют сетевые устройства. В результате таблицы маршрутизации, которые используются для передачи данных между компьютерами, не только всегда актуальны, но и содержат данные об альтернативных маршрутах движения.
Как правило, применяются только управляемые маршрутизаторы, для чего может использоваться либо веб-интерфейс с доступом по определенному IP-адресу, либо один из портов на маршрутизаторе.
Внешний вид маршрутизатора мало чем отличается от коммутатора и концентратора, поэтому их часто путают (рис. 9.12).
Как правило, маршрутизатор содержит от 16 до 64 портов и обязательно поддерживает возможность установки в стойку монтажного шкафа.
Рис. 9.12. Внешний вид маршрутизатора
Точка доступа (Access Point) – представитель активного типа устройств, необходимых для объединения компьютеров в беспроводную сеть. Ее аналогом является проводной коммутатор, а в отдельных случаях и маршрутизатор.
Точка доступа в силу особенностей беспроводной среды передачи данных является достаточно интеллектуальным устройством и часто позволяет осуществлять дополнительное управление локальной сетью. Например, в современных точках доступа имеется аппаратная реализация DNS– и DHCP-серверов, что позволяет создавать структурированные локальные сети, представляющие собой упрощенный вариант доменной структуры. Кроме того, точка доступа одновременно является брандмауэром, способным фильтровать и блокировать пакеты, а также, что самое главное, содержит информацию, необходимую для авторизации подключаемых компьютеров.
Как уже упоминалось ранее, точка доступа использует идентификатор сети, а также подразумевает применение одного или нескольких работающих в паре алгоритмов безопасности и шифрования. В связи с этим, чтобы иметь возможность настраивать эти параметры, точка доступа имеет в своем составе как минимум один порт RJ-45, посредством которого она подключается к сетевому адаптеру компьютера. Далее, применяя веб-интерфейс или программное обеспечение, идущее в комплекте с точкой доступа, пользователь может настраивать необходимые параметры ее работы.
Внешний вид точки доступа зависит от некоторых факторов.
▪ Наличия дополнительных портов RJ-45. С помощью точки доступа можно объединить беспроводную сеть с проводными сегментами сети, для чего используются порты RJ-45 стандарта 100Base-TX или подобного. Количество этих портов может быть разным, но обычно их не более четырех.
▪ Количества и мощности антенн. Различные сетевые стандарты требуют использования разного количества антенн, поэтому на точке доступа их будет столько, сколько предусмотрено стандартом (рис. 9.13).
Рис. 9.13. Внешний вид точки доступа
Однако часто встречаются точки доступа, которые содержат дополнительную антенну, что позволяет расширить зону покрытия сети за счет более сильного сигнала. Кроме того, некоторые точки доступа имеют возможность подключать внешнюю антенну, для чего оборудуются соответствующим гнездом, либо антенну с большим коэффициентом усиления вместо стандартной.
▪ Средств индикации. На передней панели точки доступа расположены светодиоды, которые сигнализируют о переходе точки доступа в тот или иной режим работы, а также отображают активность дополнительных портов. Количество средств индикации напрямую зависит от функциональных возможностей точки доступа и от количества дополнительных портов на задней панели.
▪ Типа исполнения. Поскольку беспроводная сеть может организовываться как в закрытом помещении, так и на открытом воздухе, корпус точки доступа должен быть готов к этому. Поэтому офисные точки доступа отличаются от точек доступа для внешнего использования. Как минимум отличаются вид и материал корпуса, но могут быть и другие отличия: в наличии портов и креплений для грозозащиты, портов для подключения внешней антенны, питания и т. п.
Модем используется для соединения двух удаленных точек, например компьютеров или сегментов сети. Однако чаще всего он используется для подключения компьютера к Интернету.
Слово «модем» является сокращением от слов «модулятор» и «демодулятор», что подразумевает наличие в составе устройства соответствующей аппаратной начинки, которая выполняет модуляцию и демодуляцию сигнала.
Модем имеет цифровой интерфейс связи с компьютером (цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразования) и аналоговый интерфейс для связи с телефонной линией. Он состоит из процессора, памяти, аналоговой части, ответственной за сопряжение модема с телефонной сетью, и контроллера, который всем управляет.
У стандартного аналого-цифрового модема (рис. 9.14) обмен информацией происходит по обычной телефонной линии в диапазоне частот 300-3400 Гц.
Рис. 9.14. Внешний аналого-цифровой модем
Преобразование аналогового сигнала осуществляется достаточно просто: его характеристики измеряются с определенной частотой и записываются в цифровой форме по определенному алгоритму. Преобразование цифровой информации идет в обратной последовательности.
Главное различие модемов – вариант их исполнения. Бывают внешние и внутренние модемы. Внутренние, как правило, выполнены в виде платы расширения, которая вставляется в свободный слот компьютера. В персональном компьютере это слот PCI или PCI Express, в переносных устройствах – слот PCMCIA.
В зависимости от типа модема и среды передачи данных различается скорость их передачи. Скорость обычного цифроаналогового модема, работающего с телефонной аналоговой линией, равна 33,6-56 Кбит/с.
Широкое распространение получили ADSL-модемы (рис. 9.15), которые используются для организации скоростного подключения к Интернету.
Рис. 9.15. Внешний ADSL-модем
Скорость передачи данных у таких модемов обычно находится в пределах 1–8 Мбит/с, но теоретически может быть и более 20 Мбит/с.
Модемы бывают как проводными, так и беспроводными. При этом внешний (беспроводной) модем кроме телефонного разъема RJ-11 часто снабжается одним или несколькими портами RJ-45, получая при этом возможность выполнять функции концентратора. Чаще всего внешние модемы подключаются к компьютеру через сетевой адаптер, но встречаются также модемы с USB-подключением.
В беспроводной сети антенна имеет большое значение, поскольку именно она является связующим звеном между данными и средой передачи данных. Хорошая антенна позволяет сети работать с максимальной отдачей, достигая при этом своих теоретических пределов дальности распространения сигнала и скорости передачи данных.
Антенны бывают всенаправленные (рис. 9.16) и узконаправленные (рис. 9.17), а также различаются вариантом их использования: внутри здания или на открытом воздухе.
Рис. 9.16. Всенаправленная антенна
Рис. 9.17. Узконаправленная антенна
Узконаправленная антенна позволяет увеличить дальность связи, что используют, когда необходимо соединить два удаленных сегмента беспроводной сети. Всенаправленная антенна распространяет сигнал вокруг себя, что дает возможность другим устройствам, установленным рядом, взаимодействовать друг с другом. По умолчанию именно всенаправленная антенна идет в комплекте с точкой доступа или беспроводным адаптером.
Одной из самых важных технических характеристик антенны является коэффициент усиления сигнала. К примеру, использование антенны с бóльшим коэффициентом усиления позволяет получить более высокий уровень сигнала и, соответственно, увеличить радиус сети. Это становится крайне важным, особенно когда компьютеры находятся на значительном удалении от точки доступа.
Пассивное оборудованиеОборудование, которое присутствует при передаче данных, но не принимает в этом непосредственного участия, называется пассивным. Сюда относятся монтажные шкафы, распределительные панели, сетевые розетки, кабель, коннекторы и т. д. К этой группе можно отнести также инструменты, которые используются при создании локальной сети.
Локальная сеть с большим количеством компьютеров редко обходится без монтажного шкафа, который позволяет собрать в одном месте все или почти все центральные органы управления сетью. В нем обычно располагают бóльшую часть активного оборудования сети (коммутаторы, маршрутизаторы, модемы) и часть пассивного оборудования (кросс-панели, кросс-кабели и т. п.).
В зависимости от размера шкафа и варианта его исполнения в него можно устанавливать также серверы стоечного типа, блоки бесперебойного питания, KVM-переключатели (для вывода изображения с нескольких компьютеров на один монитор, а также для использования только одной клавиатуры и мыши) и т. д.
Существуют разные варианты монтажных шкафов, различающиеся двумя основными показателями – типом исполнения (напольный или подвесной) и габаритами. Кроме того, различия могут быть в конструкции шкафа, наличии охлаждающей системы, способе подвода кабелей и т. д.
Размеры шкафа и вариант его исполнения подбираются исходя из количества компьютеров в сети и количества оборудования, которое планируется установить в шкаф. Если в сети 30–40 компьютеров, то вполне достаточным будет использовать подвесной шкаф (рис. 9.18).
Рис. 9.18. Монтажный шкаф подвесного исполнения
Рис. 9.19. Монтажный шкаф напольного исполнения
Если же в сети насчитывается большее количество компьютеров или решено использовать серверы стоечного типа, то стоит остановить свой выбор на напольном варианте. Размеры шкафа должны не только позволить поместить туда все необходимое оборудование, но и дать возможность установить его в серверной или другой комнате, обеспечив к нему свободный доступ (рис. 9.19).
Чтобы дать доступ к оборудованию и кабельной системе, монтажный шкаф оборудуется как минимум одной дверкой из стекла. Это вполне оправданное решение, поскольку позволяет вести постоянный визуальный контроль оборудования, а также обеспечивает оптимальный температурный режим внутри шкафа.
Кросс-панель является неотъемлемым атрибутом любой большой локальной сети, которая использует монтажные шкафы. Кросс-панели бывают только стандартных размеров, которые зависят от параметров самого монтажного шкафа.
Основное предназначение кросс-панели – обеспечить удобный монтаж кабеля в контактных площадках разъемов с последующим соединением этих разъемов с портами на активном сетевом оборудовании.
Внешний вид кросс-панели зависит от количества и типа портов, которые располагаются на ее передней панели, а также от ее габаритов. Как правило, на кросс-панели не бывает менее 16 портов, что связано со стандартными размерами стоек в монтажном шкафу.
Количество кросс-панелей подбирается исходя из нужд, то есть в зависимости от количества компьютеров локальной сети и другого оборудования, которому нужно подключение к порту на кросс-панели. Как правило, стандартная кросс-панель содержит от 24 до 48 портов, которые могут располагаться как в один, так и в несколько рядов (рис. 9.20).
Рис. 9.20. Кросс-панель
Чтобы облегчить монтаж кабеля и создание необходимой проектной документации, каждый порт на кросс-панели пронумерован. Кроме того, рядом с портом обычно находится специальный участок, на котором маркером можно сделать любую полезную короткую запись.
На задней части кросс-панели находится система разводки портов, то есть непосредственно контактные площадки портов, которые используются для зажима проводников кабеля или монтажа оптоволоконных жил. Каждый порт снабжается фиксирующим устройством или скобами, позволяющими закрепить кабель, который идет к конкретному порту. Существует также общая система фиксирования, предназначенная для того, чтобы закрепить сразу все кабели, исключая тем самым возможность потери контакта.
Если в беспроводной сети для передачи данных используется радиоэфир, то создание проводной сети требует применения кабелей разного типа. Как уже говорилось выше, основными типами кабелей являются «витая пара», коаксиальный и оптоволоконный.
Каждый тип кабеля имеет свои характеристики и особенности использования. Основными отличительными параметрами являются:
▪ диаметр проводников;
▪ диаметр проводника с изоляцией;
▪ количество проводников (или пар проводников);
▪ наличие экрана вокруг проводника (проводников);
▪ диаметр кабеля;
▪ диапазон температур, при котором качественные показатели находятся в норме;
▪ минимальный радиус изгиба, который допускается при прокладке кабеля;
▪ максимально допустимые наводки в кабеле;
▪ волновое сопротивление кабеля;
▪ максимальное затухание сигнала в кабеле.
Это только малая часть того, что различает разные типы кабелей. Более детально о строении кабеля и его особенностях было рассказано ранее, в гл. 7.
Патч-корд и кросс-корд – это кабели небольшой длины с обжатыми коннекторами, которые используются для различных целей. Они являются частью сети, построенной с применением кабеля «витая пара» (рис. 9.21).
Рис. 9.21. Патч-корд
Патч-корд, в отличие от кросс-корда, сделан из более мягкого кабеля и применяется для подключения компьютеров и другого сетевого оборудования к сетевым розеткам или непосредственно к портам на активном оборудовании. Длина кабеля, согласно существующим стандартам, не должна превышать 5 м, однако на практике часто используют кабель длиной до 10 м.
Что касается кросс-корда, то он имеет гораздо меньшую длину (как правило, не более 1 м) и используется в монтажном шкафу для соединения портов кросс-панели с портами на активном оборудовании или для соединения активного оборудования между собой.
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.
