Povezivanje računara u lokalnu mrežu

Lokalna mreža - kombinacija nekoliko računara koji se nalaze na maloj udaljenosti jedan od drugog (obično unutar iste zgrade) za zajedničko rješavanje informacionih, računarskih, obrazovnih i drugih problema. Mala lokalna mreža može imati 10-20 računara, a vrlo velika - oko 1000.

Namjena lokalnih mreža
· dijeljenje zajedničkog hardvera (drajkovi za štampač, modemi)

· razmjena operativnih podataka

· informacioni sistem preduzeća (institucije)

Organizacija lokalnih mreža.

Iako postoji mnogo različitih načina za međusobno povezivanje računara, u suštini postoje dva tipa računarskih mreža: ravnopravne mreže i mreže klijent-server.
Peer-to-peer mreža je udruženje ravnopravnih kompjutera. Tipično, peer-to-peer mreža objedinjuje ne više od 10 računara i organizovana je u domovima ili malim kancelarijama.

Mreža klijent-serverčešće u organizacijama kao što su škola, posao ili biblioteka, a ne kod kuće. U ovoj vrsti mreže, jedan računar, koji se zove server, je srce mreže. Pohranjuje informacije i resurse i čini ih dostupnim drugim računarima na istoj mreži. Preostali računari koji koriste mrežu za dobijanje ovih informacija nazivaju se klijenti.

Mreže klijent-server najbolja su opcija za povezivanje više od deset računara u mrežu. Oni su skuplji, ali u slučajevima kada je potrebno pohraniti veliku količinu informacija, ovo je najbolji izbor.

Modeli različitih mrežnih konfiguracija

Povratak na vrh
Topologije lokalne mreže

Lokalne mreže, ovisno o njihovoj namjeni i tehničkim specifikacijama, mogu imati različite konfiguracije. Opća shema povezivanja računala na lokalnu mrežu naziva se mrežna topologija. Mrežne topologije mogu biti različite. Najčešće lokalne mreže mogu imati topologiju „sabirnica“ i „zvjezdica“. U prvom slučaju svi računari su povezani jednim zajedničkim kablom (sabirnicom), u drugom postoji poseban centralni uređaj (hub), iz kojeg „zraci“ idu do svakog računara, tj. Svaki računar je povezan na svoj kabl.
IN guma topologije, računari su povezani na zajednički kanal (sabirnicu), preko kojeg mogu razmjenjivati ​​poruke.

Struktura sabirnice je jednostavnija i ekonomičnija, jer ne zahtijeva dodatni uređaj i troši manje kabela. Ali vrlo je osjetljiv na kvarove kablovskog sistema. Ako je kabel oštećen čak i na jednom mjestu, onda nastaju problemi za cijelu mrežu. Lokaciju kvara je teško locirati.
IN radijalni topologija (topologija zvijezda), u centru se nalazi čvorište koje sekvencijalno komunicira sa pretplatnicima i međusobno ih povezuje.

U tom smislu, “zvijezda” je stabilnija. Oštećeni kabl je problem za jedan konkretan računar, ne utiče na rad mreže u celini. Nije potrebno rješavanje problema
IN prstenasto topologija, informacija se prenosi preko zatvorenog kanala. Svaki pretplatnik je direktno povezan sa dva najbliža, iako u principu može kontaktirati bilo kojeg pretplatnika u mreži.

U mreži sa strukturom tipa „prsten“, informacije se prenose između stanica duž prstena uz ponovni prijem u svakom mrežnom kontroleru. Prijem se vrši preko bafer drajvova napravljenih na bazi memorijskih uređaja sa slučajnim pristupom, tako da ako jedan mrežni kontroler otkaže, rad cijelog prstena može biti poremećen. Prednost prstenaste strukture je jednostavnost implementacije uređaja, a nedostatak je niska pouzdanost.
Hibrid Topologija je kombinacija različitih topologija u jednoj mreži. Na primjer, možete spojiti nekoliko mreža zvijezda sa jednim kablom.
Povratak na vrh
Oprema lokalne mreže

Kako računari međusobno komuniciraju?

Rad mreže zasniva se na činjenici da su svi dijelovi opreme međusobno povezani na ovaj ili onaj način. Svaki računar i oprema kao što su štampači, skeneri, laptopi su povezani pomoću različitih veličina kablova, satelitskih komunikacija ili telefonskih linija. Danas postoje čak i bežične mreže koje povezuju računare pomoću radio talasa.
Oprema lokalne mreže općenito uključuje:
· kompjuteri (serveri i radne stanice);
· mrežne kartice (adapteri);
· kanali povezivanja;
· specijalni uređaji koji podržavaju funkcionisanje mreže (ruteri, čvorišta, prekidači).
Svaki računar je povezan na mrežu pomoću mrežne kartice - adapter.
Mrežna kartica je povezana sa mrežnom karticom kabl. Ako se koristi radio ili infracrvena komunikacija, kabel nije potreban. U modernim lokalnim mrežama najčešće se koriste dvije vrste mrežnih kablova:
· neoklopljeni upredeni par;
· optički kabl.
Tipično, izbor kabla za mrežu ovisi o sljedećim pokazateljima: troškovi instalacije i održavanja, brzina prijenosa podataka, ograničenje udaljenosti prijenosa informacija bez dodatnih repetitorskih pojačala (repetitora), sigurnost prijenosa podataka.
upredeni par je set od osam žica upredenih u paru na način da pružaju zaštitu od elektromagnetnih smetnji.

Twisted pair je najjeftiniji tip kabla. Kabl sa upredenim paricama omogućava maksimalnu brzinu prenosa do 10 Mbit/s. Dužina kabla ne bi trebalo da prelazi 1000 metara, a brzina prenosa podataka ne prelazi 1 Mbit/s. Za povećanje otpornosti na buku koristi se oklopljena upredena parica.Svaka upredena parica povezuje samo jedan računar na mrežu, tako da kvar konekcije utiče samo na ovaj računar, što vam omogućava da brzo pronađete i otklonite probleme.
Fiber Optic Kablovi prenose podatke u obliku svjetlosnih impulsa duž staklenih žica. Optički kablovi pružaju najveće brzine prenosa; pouzdaniji su jer nisu podložni elektromagnetnim smetnjama.
Optički kabel je vrlo tanak i fleksibilan, što ga čini lakšim za transport od težeg bakrenog kabela. Brzina prenosa podataka preko optičkog kabla je stotine hiljada megabita u sekundi, što je oko hiljadu puta brže nego putem upredenih parica.

Optička linija danas je najskuplja vrsta veze, ali brzina širenja informacija u njoj doseže nekoliko gigabita u sekundi uz dopuštenu udaljenost do 50 kilometara. U isto vrijeme, komunikacijske linije izgrađene na korištenje optičkih vlakana su praktički neosjetljive na elektromagnetne smetnje.
Gde ukljucujete kabl u racunar? Potreban vam je posredni (interfejs) uređaj, koji se zove mrežna kartica ili mrežni adapter, i to na engleskom NIC– Kontroler mrežnog interfejsa.
Mrežni adapter, ili NIC, je ugrađeni uređaj koji vam omogućava da povežete računar na mrežu. Svaki računar ima instaliran softver koji mu omogućava komunikaciju sa drugim računarima.

Bežične komunikacije koje koriste radio valove mogu se koristiti za organiziranje mreža unutar velikih prostorija gdje je korištenje konvencionalnih komunikacijskih linija teško ili nepraktično. Osim toga, bežične linije mogu povezati udaljene dijelove lokalne mreže na udaljenosti do 25 km (u zavisnosti od linije vidljivosti).
Pored kablova i mrežnih adaptera, lokalne mreže upredenih parova koriste i druge mrežne uređaje - čvorišta, prekidače i rutere.
Hub(koji se naziva i čvorište) je uređaj koji objedinjuje nekoliko (od 5 do 48) grana lokalne mreže u obliku zvijezde i prenosi informacijske pakete u sve grane mreže podjednako.

Prekidač(switch) radi istu stvar, ali, za razliku od čvorišta, osigurava prijenos paketa do određenih grana. Ovo osigurava optimizaciju protoka podataka na mreži i povećanu sigurnost protiv neovlašćenog ulaska.

Router(ruter) je uređaj koji prenosi podatke između dvije mreže, uključujući između lokalnih i globalnih mreža. Ruter je, u stvari, specijalizovani mikroračunar koji ima sopstveni procesor, RAM i ROM i operativni sistem.

Gateway: interfejs uređaj koji povezuje dve različite vrste mreža. On prima informacije, prevodi ih u traženi format, a zatim prosljeđuje prijevod na odredište.

Zajednički vanjski uređaji uključuju eksterne memorijske diskove povezane sa serverom, štampače, plotere i drugu opremu koja postaje dostupna sa radnih stanica.
Povratak na vrh
Organizacija prijenosa podataka na mreži
Neophodan uslov za rad jedinstvene lokalne mreže je korišćenje mrežni operativni sistem. Takvi operativni sistemi omogućavaju deljenje ne samo mrežnih hardverskih resursa (štampači, diskovi, itd.), već i distribuiranih kolektivnih tehnologija prilikom obavljanja različitih poslova. Najrasprostranjeniji mrežni operativni sistemi Novell NetWare, Linux I Windows.
Računari mogu međusobno komunicirati jer postoje skupovi pravila, ili protokoli, koji pomažu računarima da se međusobno razumiju. Protokoli su neophodni kako bi se osiguralo da se proces komunikacije odvija bez grešaka. Protokoli pomažu u definiranju načina na koji se informacije šalju i kako se primaju.

Lokalna mreža objedinjuje pretplatnike koji se nalaze na maloj udaljenosti jedan od drugog (unutar 10-15 km). Obično se takve mreže grade unutar istog preduzeća ili organizacije.

Informacioni sistemi izgrađeni na bazi lokalnih računarskih mreža pružaju rešenja za sledeće zadatke:

• pohrana podataka;
• obrada podataka;
• organiziranje pristupa korisnika podacima;
• prijenos podataka i rezultata njihove obrade korisnicima.

Računarske mreže implementiraju distribuiranu obradu podataka. Ovdje se obrada podataka distribuira između dva entiteta: klijenta i servera. Tokom obrade podataka, klijent generiše zahtev serveru da izvrši složene procedure. Server ispunjava zahtjev, obezbjeđuje skladištenje javnih podataka, organizira pristup tim podacima i prenosi podatke klijentu. Ovaj model računarske mreže naziva se arhitektura klijent-server.

Na osnovu distribucije funkcija, lokalne računarske mreže se dijele na ravnopravne i dvorangirane (hijerarhijske mreže ili mreže sa namjenskim serverom).

U peer-to-peer mreži, računari imaju jednaka prava u odnosu jedni prema drugima. Svaki korisnik na mreži sam odlučuje koje će resurse svog računara dati za javnu upotrebu. Dakle, računar se ponaša i kao klijent i kao server. Peer-to-peer deljenje resursa je sasvim prihvatljivo za male kancelarije sa 5-10 korisnika, kombinujući ih u radnu grupu.

Mreža dva ranga organizirana je na bazi servera na kojem se registruju korisnici mreže.

Za moderne računarske mreže tipična je mješovita mreža koja kombinuje radne stanice i servere, pri čemu neke od radnih stanica formiraju peer-to-peer mreže, a drugi dio pripada mrežama sa dva ravnopravna.

Geometrijski dijagram povezivanja (konfiguracija fizičke veze) mrežnih čvorova naziva se mrežna topologija. Postoji veliki broj opcija mrežne topologije, a osnovne su sabirnica, prsten i zvijezda.

Tire. Komunikacijski kanal koji povezuje čvorove u mrežu formira isprekidanu liniju - sabirnicu. Svaki čvor može primiti informacije u bilo koje vrijeme, a prenositi ih samo kada je sabirnica slobodna. Podatke (signale) računar prenosi na magistralu. Svaki računar ih provjerava, određujući kome je informacija upućena, i prihvata podatke ako su mu poslati ili ih ignorira.

Sa topologijom magistrale, medij za prijenos informacija predstavljen je u obliku komunikacijskog puta dostupnog svim radnim stanicama, na koji sve moraju biti povezane. Sve radne stanice mogu direktno komunicirati sa bilo kojom radnom stanicom na mreži. Ako se računari nalaze blizu jedan drugom, onda je organiziranje računalne mreže s topologijom sabirnice jeftino i jednostavno - samo trebate položiti kabel od jednog računala do drugog. Slabljenje signala sa povećanjem udaljenosti ograničava dužinu magistrale, a samim tim i broj računara povezanih na nju.

Topologija sabirnice

Radne stanice se na njega mogu priključiti ili isključiti u bilo koje vrijeme, bez prekida rada cijele računarske mreže. Funkcionisanje računarske mreže ne zavisi od stanja pojedine radne stanice.

U standardnoj situaciji, mreža Ethernet magistrale često koristi tanak kabl ili Cheapernet kabl sa T-konektorom. Gašenje, a posebno povezivanje na takvu mrežu zahtijeva prekid magistrale, što ometa cirkulaciju informacija i uzrokuje zamrzavanje sistema.

Problemi sa topologijom magistrale nastaju kada dođe do prekida (kvara kontakta) bilo gdje u zemlji; mrežni adapter jednog od računara ne radi i počinje da prenosi signale sa šumom na sabirnicu; potrebno je da povežete novi računar.

Prsten. Čvorovi su povezani u mrežu zatvorenih krivulja. Radna stanica šalje informacije na određenu odredišnu adresu, nakon što je prethodno primila zahtjev od prstena. Prijenos podataka se vrši samo u jednom smjeru. Svaki čvor, između ostalog, implementira funkcije repetitora. On prima i prenosi poruke, a percipira samo one upućene njemu. Koristeći topologiju prstena, možete povezati veliki broj čvorova na mrežu, rješavajući probleme smetnji i slabljenja signala koristeći mrežnu karticu svakog čvora. Prosleđivanje poruka je veoma efikasno jer se većina poruka može slati „na putu“ preko kablovskog sistema jedna za drugom. Vrlo je lako napraviti zahtjev za zvono svim stanicama. Trajanje prijenosa informacija povećava se proporcionalno broju radnih stanica uključenih u računarsku mrežu.

Sa topologijom prstenaste mreže, radne stanice su međusobno povezane u krug, tj. radna stanica 1 sa radnom stanicom 2, radna stanica 3 sa radnom stanicom 4, itd. Posljednja radna stanica je povezana s prvom. Komunikacioni link je zatvoren u prsten.

Polaganje kablova od jedne radne stanice do druge može biti prilično složeno i skupo, posebno ako su radne stanice geografski locirane daleko od prstena (na primjer, u liniji).

Glavni problem sa topologijom prstena je taj što svaka radna stanica mora aktivno sudjelovati u prijenosu informacija, a ako barem jedna od njih ne uspije, cijela mreža je paralizirana. Greške u kablovskim vezama lako se lokalizuju.

Povezivanje nove radne stanice zahtijeva kratkotrajno gašenje mreže, jer prsten mora biti otvoren tokom instalacije. Ne postoji ograničenje na dužinu računarske mreže, jer je ona u konačnici određena isključivo udaljenosti između dvije radne stanice.

Topologija prstena

Poseban oblik topologije prstena je logička prstenasta mreža. Fizički se montira kao spoj topologija zvijezda. Pojedinačne zvijezde se uključuju pomoću posebnih prekidača (engleski Hub - koncentrator), koji se na ruskom ponekad nazivaju i "hub". U zavisnosti od broja radnih stanica i dužine kabla između radnih stanica koriste se aktivna ili pasivna čvorišta. Aktivna čvorišta dodatno sadrže pojačalo za povezivanje od 4 do 16 radnih stanica. Pasivno čvorište je čisto razdjelni uređaj (za najviše tri radne stanice). Upravljanje individualnom radnom stanicom u logičkoj prstenastoj mreži je isto kao i u redovnoj prstenastoj mreži. Svakoj radnoj stanici je dodeljena adresa koja joj odgovara, preko koje se prenosi kontrola (sa seniora na junior i sa juniora na senior). Veza je prekinuta samo za nizvodni (najbliži) čvor računarske mreže, tako da samo u rijetkim slučajevima može doći do poremećaja u radu cijele mreže.

Struktura logičkog prstena

Nedostaci organizacije prstena: prekid u bilo kojoj tački prstena zaustavlja rad cijele mreže; vrijeme prijenosa poruke određeno je vremenom sekvencijalnog rada svakog čvora koji se nalazi između pošiljaoca i primaoca poruke; Zbog protoka podataka kroz svaki čvor, postoji mogućnost nenamjernog izobličenja informacija.

Star. Mrežni čvorovi su povezani sa centrom zrakama. Sve informacije se prenose kroz centar, što olakšava rješavanje problema i dodavanje novih čvorova bez prekidanja mreže. Međutim, cijena organiziranja komunikacijskih kanala ovdje je obično veća nego za autobus i prsten.

Koncept topologije mreže zvijezda dolazi iz oblasti mainframe računara, u kojima glavna mašina prima i obrađuje sve podatke sa perifernih uređaja kao aktivni čvor za obradu. Ovaj princip se koristi u sistemima za prenos podataka, kao što je RELCOM e-mail. Sve informacije između dvije periferne radne stanice prolaze kroz centralni čvor računarske mreže.

Mrežna propusnost određena je računskom snagom čvora i zagarantirana je za svaku radnu stanicu. Nema kolizije podataka.

Topologija zvijezda

Kombinacija osnovnih topologija - hibridna topologija - pruža širok spektar rješenja koja akumuliraju prednosti i nedostatke osnovnih.

Pored problema stvaranja lokalnih računarskih mreža, javlja se i problem širenja (spajanja) računarskih mreža. Činjenica je da kompjuterska mreža nastala u određenoj fazi razvoja informacionog sistema može vremenom prestati da zadovoljava potrebe svih korisnika. Istovremeno, fizička svojstva signala, kanali za prijenos podataka i karakteristike dizajna mrežnih komponenti nameću stroga ograničenja na broj čvorova i geometrijske dimenzije mreže.

Za povezivanje lokalnih mreža koriste se sljedeći uređaji:

1. Repetitor je uređaj koji obezbeđuje pojačanje i filtriranje signala bez promene njegovog informacionog sadržaja. Kako signali putuju duž komunikacijskih linija, oni blijede. Repetitori se koriste za smanjenje efekta slabljenja. Štaviše, repetitor ne samo da kopira ili ponavlja primljene signale, već i vraća karakteristike signala: pojačava signal i smanjuje smetnje.

2. Most je uređaj koji obavlja funkciju repetitora za one signale (poruke) čije adrese zadovoljavaju unaprijed nametnuta ograničenja. Jedan od problema velikih mreža je veliki mrežni promet (protok poruka na mreži). Ovaj problem se može riješiti na sljedeći način. Računarska mreža je podijeljena na segmente. Prijenos poruka od segmenta do segmenta vrši se samo ciljano ako pretplatnik jednog segmenta prenosi poruku pretplatniku drugog segmenta. Most je uređaj koji ograničava kretanje kroz mrežu i sprječava prolazak poruka iz jedne mreže u drugu bez potvrđivanja prava na prelazak.

Mostovi mogu biti lokalni ili udaljeni.

Lokalni mostovi povezuju mreže koje se nalaze u ograničenom području unutar postojećeg sistema.

Udaljeni mostovi povezuju geografski raspršene mreže koristeći komunikacione kanale i modeme.

Lokalni mostovi se, pak, dijele na unutrašnje i vanjske.

Interni mostovi se obično nalaze na jednom računaru i kombinuju funkciju mosta sa funkcijom pretplatničkog računara. Proširenje funkcija vrši se ugradnjom dodatne mrežne kartice.

Eksterni mostovi zahtevaju upotrebu posebnog računara sa posebnim softverom.

3. Ruter je uređaj koji povezuje različite vrste mreža, ali koristi isti operativni sistem. Ovo je, zapravo, isti most, ali sa svojom mrežnom adresom. Koristeći mogućnosti adresiranja rutera, domaćini na mreži mogu slati poruke ruteru koje su namijenjene drugoj mreži. Tabele rutiranja se koriste za pronalaženje najbolje rute do bilo kojeg odredišta na mreži. Ove tabele mogu biti statičke ili dinamičke.

4. Gateway je poseban hardverski i softverski kompleks dizajniran da osigura kompatibilnost između mreža koje koriste različite komunikacijske protokole. Gateway pretvara oblik prezentacije i formate podataka kada ih prenosi iz jednog segmenta u drugi. Gateway obavlja svoje funkcije na nivou iznad nivoa mreže. To ne ovisi o korištenom mediju za prijenos, već o korištenim protokolima za razmjenu podataka. Obično gateway obavlja konverzije između protokola.

Koristeći gateway-e, možete povezati lokalnu mrežu na glavni računar, kao i na globalnu mrežu.

Pogledajmo bliže principe izgradnje lokalnih mreža (LAN).

Nove tehnologije nude pasivne priključne kutije preko kojih se radne stanice mogu isključiti i/ili uključiti dok računarska mreža radi.

Zbog činjenice da se radne stanice mogu uključiti bez prekidanja mrežnih procesa i komunikacijskog okruženja, vrlo je lako prisluškivati ​​informacije, tj. informacije o granama iz komunikacijskog okruženja.

U LAN-u sa direktnim (nemoduliranim) prijenosom informacija uvijek može postojati samo jedna stanica koja prenosi informacije. Da bi se spriječile kolizije, u većini slučajeva koristi se metoda vremenske podjele, prema kojoj se svakoj povezanoj radnoj stanici dodjeljuje ekskluzivno pravo korištenja kanala za prijenos podataka u određenim vremenskim trenucima. Stoga se zahtjevi za propusnim opsegom računarske mreže pod povećanim opterećenjem smanjuju, na primjer, kada se uvedu nove radne stanice. Radne stanice su povezane na sabirnicu pomoću TAP uređaja (Terminal Access Point). TAP je posebna vrsta veze na koaksijalni kabl. Sonda u obliku igle se ubacuje kroz vanjsku školjku vanjskog vodiča i dielektrični sloj na unutrašnji provodnik i spaja se na njega.

U LAN-u sa moduliranim širokopojasnim prijenosom informacija, različite radne stanice primaju, po potrebi, frekvenciju na kojoj te radne stanice mogu slati i primati informacije. Preneseni podaci se moduliraju na odgovarajućim nosećim frekvencijama, tj. Između medija za prenos informacija i radnih stanica nalaze se modemi za modulaciju, odnosno demodulaciju. Tehnologija širokopojasnih poruka omogućava istovremeni transport prilično velike količine informacija u komunikacijskom okruženju. Za dalji razvoj diskretnog transporta podataka nije bitno koje se početne informacije dostavljaju modemu (analogni ili digitalni), jer će se i dalje konvertovati u budućnosti.

Karakteristike topologija računarskih mreža date su u tabeli.

Karakteristike	Topologija
Troškovi proširenja	Minor
Povezivanje pretplatnika	Pasivno	Aktivan	Pasivno
Zaštita od greške	Minor	Minor
Dimenzije sistema			Ograničeno
Sigurnost od prisluškivanja			Minor
Trošak veze	Minor	Minor
Ponašanje sistema pri velikim opterećenjima		Zadovoljavajuće
Mogućnost rada u realnom vremenu	Veoma dobro
Provođenje kablova		Zadovoljavajuće
Servis	Veoma dobro

Uz poznate topologije računarskih mreža: prsten, zvijezda i magistrala, u praksi se koristi i kombinovana struktura, na primjer struktura stabla. Formira se uglavnom u obliku kombinacija gore navedenih topologija računarske mreže. Baza stabla računarske mreže nalazi se na tački (korijenu) u kojoj se prikupljaju komunikacione linije informacija (grane stabla).

Struktura stabla LAN-a

Računarske mreže sa strukturom stabla koriste se tamo gdje nije moguća direktna primjena osnovnih mrežnih struktura u njihovom čistom obliku. Za povezivanje velikog broja radnih stanica koriste se mrežna pojačala i/ili prekidači prema adapterskim pločama. Prekidač koji istovremeno ima funkcije pojačala naziva se aktivnim čvorištem.

U praksi se koriste dvije varijante, koje osiguravaju vezu od osam, odnosno šesnaest linija.

Uređaj na koji se mogu povezati najviše tri stanice naziva se pasivno čvorište. Pasivno čvorište se obično koristi kao razdjelnik. Ne treba mu pojačalo. Preduvjet za povezivanje pasivnog čvorišta je da maksimalna moguća udaljenost do radne stanice ne smije prelaziti nekoliko desetina metara.

Moskovski državni univerzitet rudarstva

Katedra za automatizovane sisteme upravljanja

Projekat kursa

u disciplini "Računarske mreže i telekomunikacije"

na temu: “Dizajn lokalne mreže”

Završeno:

Art. gr. AS-1-06

Yuryeva Ya.G.

Provjereno:

prof., doktor tehničkih nauka Shek V.M.

Moskva 2009

Uvod

1 Zadatak dizajna

2 Opis lokalne mreže

3 Topologija mreže

4 Dijagram lokalne mreže

5 OSI referentni model

6 Obrazloženje za odabir tehnologije postavljanja lokalne mreže

7 Mrežni protokoli

8 Hardver i softver

9 Proračun karakteristika mreže

Bibliografija

Lokalna mreža (LAN) je komunikacioni sistem koji povezuje računare i perifernu opremu u ograničenom području, obično ne više od nekoliko zgrada ili jednog preduzeća. Trenutno, LAN je postao sastavni atribut u svim računarskim sistemima sa više od 1 računara.

Glavne prednosti koje pruža lokalna mreža su mogućnost saradnje i brze razmene podataka, centralizovano skladištenje podataka, zajednički pristup zajedničkim resursima kao što su štampači, Internet i drugi.

Druga važna funkcija lokalne mreže je stvaranje sistema otpornih na greške koji nastavljaju funkcionisati (iako ne u potpunosti) ako neki od njihovih elemenata pokvare. U LAN-u, tolerancija grešaka je osigurana redundantnošću i dupliciranjem; kao i fleksibilnost u radu pojedinih dijelova (računara) uključenih u mrežu.

Krajnji cilj stvaranja lokalne mreže u preduzeću ili organizaciji je povećanje efikasnosti računarskog sistema u celini.

Izgradnja pouzdanog LAN-a koji ispunjava vaše zahtjeve za performansama i ima najniže troškove zahtijeva početak plana. U planu je mreža podijeljena na segmente i odabrana je odgovarajuća topologija i hardver.

Topologija sabirnice se često naziva linearna sabirnica. Ova topologija je jedna od najjednostavnijih i najraširenijih topologija. Koristi jedan kabl, nazvan kičma ili segment, duž kojeg su povezana sva računala na mreži.

U mreži sa topologijom „sabirnice“ (slika 1.), računari adresiraju podatke određenom računaru, prenoseći ih preko kabla u obliku električnih signala.

Fig.1. Topologija sabirnice

Podaci u obliku električnih signala se prenose na sva računala u mreži; međutim, samo onaj čija se adresa poklapa sa adresom primaoca šifrovanom u ovim signalima prima informacije. Štaviše, u bilo kom trenutku samo jedan računar može prenositi.

Budući da se podaci u mrežu prenose preko samo jednog računara, njegove performanse zavise od broja računara povezanih na magistralu. Što ih je više, tj. Što više računara čeka na prenos podataka, to je mreža sporija.

Međutim, nemoguće je izvesti direktnu vezu između propusnosti mreže i broja računara u njoj. Budući da, pored broja računara, na performanse mreže utiču mnogi faktori, uključujući:

· hardverske karakteristike računara u mreži;

· učestalost kojom računari prenose podatke;

· vrsta pokrenutih mrežnih aplikacija;

· vrsta mrežnog kabla;

· udaljenost između računara u mreži.

Sabirnica je pasivna topologija. To znači da računari samo „slušaju“ podatke koji se prenose preko mreže, ali ih ne prenose od pošiljaoca do primaoca. Stoga, ako jedan od računara pokvari, to neće uticati na rad ostalih. U aktivnim topologijama, računari regenerišu signale i prenose ih preko mreže.

Refleksija signala

Podaci ili električni signali putuju kroz mrežu - od jednog do drugog kraja kabla. Ako se ne preduzme posebna radnja, signal koji stigne do kraja kabla će se reflektovati i neće dozvoliti drugim računarima da prenose. Stoga, nakon što podaci stignu do odredišta, električni signali moraju biti ugašeni.

Terminator

Kako bi se spriječilo reflektiranje električnih signala, na svakom kraju kabela se postavljaju terminatori koji apsorbuju ove signale. Svi krajevi mrežnog kabla moraju biti povezani na nešto, kao što je računar ili cevni konektor - da bi se povećala dužina kabla. Terminator mora biti spojen na bilo koji slobodni - nepovezani kraj kabela kako bi se spriječilo reflektiranje električnih signala.

Lokalna mreža u kancelariji

Primjer lokalne mreže u uredu u šematskom obliku

Lokacija opreme u kancelariji, moguće kablovske mreže za kancelariju. Komunikacijske usluge: telefonija, internet, televizija.

Organizacija telefonske komunikacije u kancelariji sa organizacijom IP telefonije za udaljene zaposlene.

Organizacija telefonske mreže kompanije korištenjem interneta. Stvaranje telefonske mreže sa visokokvalitetnom telefonskom komunikacijom. Organiziranje besplatnih telefonskih poziva za klijente.

Dijagram lokalne mreže

Karakteristike lokalne mreže

Za razumljiviji i informativniji prikaz rada mreže dat je primjer lokalne mreže sa prioritetom prenosa različitih vrsta saobraćaja: Interneta, telefonskog saobraćaja, televizije.

Dijagram lokalne mreže

U današnjim uslovima oštre konkurencije važno je brzo reagovati na sve promene. Stabilnost bilo koje kompanije, kafića, trgovine ili velike korporacije direktno ovisi o pouzdanosti i dobro osmišljenoj tipologiji lokalne mreže.

Ključne prednosti lokalnih mreža za poslovanje:

Kontinuirani pristup zaposlenih dokumentima i bazama podataka direktno sa radnog mesta;

Trenutna razmjena izvještaja između odjela;

Organizacija zajedničkog pristupa kancelarijskoj opremi (štampači, kosilice, fotokopir aparati, skeneri);

Organizacija pristupa internetu sa svih radnih stanica;

Sposobnost automatizacije rutinskih procesa;

Organizacija besplatne i sigurne korporativne komunikacije između pojedinačnih ureda i zgrada.

Dobro osmišljena lokalna mreža značajno povećava efikasnost preduzeća, oslobađa ljudske resurse i pruža mnogo dodatnih mogućnosti.

Zašto biste razvoj korporativne lokalne mreže povjerili Canmosu?

U malim kancelarijama gde je potrebno povezati dva ili tri računara, lokalna mreža se može organizovati u kući. Ali u većini preduzeća bolje je vjerovati specijalizovanoj kompaniji.

Bez iskustva, praktičnih vještina i znanja o tržištu mrežne opreme moguća su ozbiljna prekoračenja budžeta bez postizanja željenog rezultata. Ponekad pogrešna veza ili ušteda na kablovima i konektorima dovode do činjenice da skupa oprema radi samo 10-20% svojih mogućnosti. Rezultat su stalna kašnjenja, kvarovi, spaljivanje portova ili čak kvar sistema.

Bez izrade detaljnog plana nakon završetka posla, može se ispostaviti da ste zaboravili postaviti liniju za mrežni pisač, a svi portovi u ruteru su zauzeti i ne postoji način za povezivanje drugog uređaja. S obzirom da skaliranje nije bilo unaprijed predviđeno, prilikom proširenja ureda jednostavno nije bilo gdje „ubaciti nove“ računare.

Uz Canmos, svi mrežni problemi će biti stvar prošlosti. Pružamo komunikacijske usluge i dizajniramo sisteme za prijenos podataka dugi niz godina. Prilikom razvoja mreže mi:

Detaljno ćemo razmisliti o topologiji kako bismo zadovoljili sve funkcionalne potrebe vašeg preduzeća;

Osigurat ćemo skaliranje i praktično dodavanje novih radnih stanica uz minimalna ulaganja;

Obezbedićemo zaštitu od spoljašnjih i unutrašnjih pretnji;

Garantujemo jednostavnost upravljanja.

Tipičan LAN dijagram iz Canmosa

Prilikom dizajniranja LAN-a, prednost se daje tipologiji “Star” - svaki čvor (računari, mrežni štampači) je povezan sa prekidačem posebnim kablom. Ovo rešenje obezbeđuje:

Nezavisan rad svake radne stanice, što povećava pouzdanost mreže;

Minimalni troškovi i lakoća dodavanja novih uređaja u mrežu kako se preduzeće širi.

Kako bi se povećala pouzdanost i tolerancija grešaka, pojednostavila administracija i optimiziralo opterećenje između mrežne opreme, lokalna računarska mreža je podijeljena na nekoliko segmenata - podmreže su međusobno povezane optičkim kanalom velike brzine. Pošta, fajlovi i 1C serveri i PBX posluju u posebnom segmentu.

Da bi se pojednostavila administracija, računari u različitim odeljenjima, kao što su računovodstvo, komercijalni ili pravni, kombinovani su u radne grupe.

Pristup bežičnoj mreži je omogućen putem wi-fi pristupnih tačaka.

Tehnički, pri postavljanju LAN mreža, optimalno je server i mrežnu opremu smjestiti u posebnu prostoriju kako bi se administratoru mreže omogućio brz pristup sa jednog mjesta. Utičnice za RJ-45 i RJ-12 (za IP telefoniju) postavljaju se u blizini radnih stanica zaposlenih.

U budućnosti, u zavisnosti od potreba preduzeća, kancelarijska IP telefonija se može implementirati na osnovu gotove lokalne mreže (za stabilnu vezu, prioritet se daje brzinom od 64 kb/s po uređaju), a 1C mrežu. Može se obezbijediti sigurna (šifrovana) veza s lokalnom mrežom udaljenih zaposlenika putem VPN kanala.

Zbog velike površine teritorije, velikog broja zgrada, radionica, odjela i korisnika (oko 1500 korisnika), kako bi se povećale performanse i tolerancija na greške mreže, potrebno ju je podijeliti na logički nezavisne objekata, koji će biti međusobno povezani čvornim mrežnim uređajima. U isto vrijeme, podjela velike mreže na manje olakšat će administriranje. Tako će topologija LAN-a preduzeća biti dizajnirana u obliku hijerarhijske zvijezde. Tehnologija sloja veze bit će porodica brzih verzija Etherneta.

Kako bi se osigurala podjela odgovornosti između prekidača, koristit će se standardna arhitektura, koja se sastoji od: prekidača nivoa jezgre mreže, prekidača nivoa distribucije i prekidača nivoa pristupa. Prekidači instalirani na nivou jezgre mreže zahtijevaju visoke performanse i toleranciju grešaka. Budući da će performanse cijele mreže ovisiti o njima. Distributivni prekidači će biti locirani u celom preduzeću, bliže grupama pristupnih prekidača, na koje su već povezani krajnji korisnici LAN resursa. Prekidači serverskog ormara su povezani direktno na mrežni core switch, koji opslužuju tzv. SAN (Storage area network), lokalne mreže unutar serverskih ormara.

Preduzeće je podijeljeno u 5 zona, od kojih će svaka biti opsluživana iz vlastite sklopke nivoa distribucije. Zone se biraju ovisno o lokaciji i broju korisnika. LAN dijagram preduzeća prikazan je na slici 2.

Logično, tako veliku mrežu treba podijeliti na nekoliko manjih mreža. Sa ovim pristupom, performanse mreže će se povećati, budući da se emitovanje i drugi „junk saobraćaj“ neće širiti na sve mreže, zauzimajući mrežni propusni opseg. U slučaju kvara mreže, kao što je oluja emitovanja, samo mali logički fragment mreže će otkazati, problem u kojem se može mnogo brže identifikovati i ispraviti. To jest, u ovom slučaju je osigurana pogodnost mrežne administracije. Prilikom izvođenja bilo kakvih radova na obnovi mreže, to će biti moguće učiniti u dijelovima, što pojednostavljuje rad mrežnih administratora i omogućava da se mali broj korisnika isključi iz servisa dok se radovi izvode.

Slika 2 – Topologija LAN mreže preduzeća

Tehnologija virtuelne lokalne mreže (VLAN) će se koristiti za podjelu mreže. Svaki odjel, a ponekad i grupa manjih odjela, imat će svoju virtuelnu mrežu. Također će biti kreirano nekoliko vlan-ova za povezivanje prekidača mrežnog jezgra i distributivnog sloja. Svaka takva mreža će koristiti jedinstvene mrežne adrese. Virtuelne mreže će koristiti komutacione portove na nivou jezgre i distribuciji za postavljanje jedinica u sopstvene jedinstvene vlan-ove. Ovo će biti urađeno tokom konfiguracije aktivnih mrežnih uređaja.

Kao što se može vidjeti iz dijagrama, nekoliko logičkih kanala će se koristiti za povezivanje prekidača jezgre i distribucije. Bit će implementirana topologija jezgra mreže “zvijezda + prsten”. Od prekidača jezgra, kanali zrače u obliku zvijezde do distribucijskih prekidača; oni su na dijagramu označeni plavom bojom. Ovo stvara "zvijezdu". Ovi kanali će biti dodijeljeni posebnom vlan-u, koji će se koristiti samo za komunikaciju između backbone prekidača.

Žutom bojom su označeni kanali koji će povezivati ​​okosne prekidače u „prsten“. Ranije nije bilo prihvatljivo kreirati petlje u Ethernet mrežama. Ali zahtjevi za pouzdanošću mreže doveli su do razvoja tehnologija sposobnih da podrže redundantne veze u mreži za rezervaciju kanala. Ethernet Ring Protection Switching (ERPS) je jedna od tehnologija koja vam omogućava da organizujete mrežne topologije otporne na greške. Izabran je preko Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) zbog brzog vremena potrebnog za obnavljanje mreže u slučaju kvara jednog od kanala. Za RSTP vrijeme konvergencije je manje od 10 sekundi, dok je za ERPS manje od 50 milisekundi. Ovo će također biti zaseban vlan, koji će koristiti samo glavni prekidači.

Dinamičko usmjeravanje će se koristiti za objedinjavanje svih virtualnih mreža i pronalaženje ruta između njih. Naime, Open Shortest Path First verzija 2 (OSPFv2) protokol. Svaki od okosnih prekidača će moći da radi na sloju 3 OSI modela, odnosno biće L3 prekidač. U domeni OSPF protokola, jedna okosnica će biti dodijeljena - kičma. Sadržat će samo rutere (ugrađene u L3 prekidače), koji će međusobno razmjenjivati ​​informacije o virtuelnim mrežama povezanim s njima. Ovaj protokol zahteva dodelu korena OSPF domena - Označeni koren (DR) i prisustvo rezervnog korena - Backup označenog korena (BDR). Prekidač nivoa jezgre će se koristiti kao DR, a jedan od prekidača nivoa distribucije će se koristiti kao BDR.

Svaki prekidač sloja pristupa korisnika će se koristiti u svom specifičnom vlan-u koji je za njega dodijeljen na prekidaču sloja distribucije. U nekim slučajevima, takvi prekidači se mogu koristiti za povezivanje prekidača s manje portova na njih, ali to nije važno za logiku mreže.

Na ovaj način je organizovana produktivna, otporna na greške i lako skalabilna arhitektura lokalne mreže.