Ansluta datorer till ett lokalt nätverk

Det lokala nätverket - kombinationen av flera datorer placerade på kort avstånd från varandra (vanligen inom samma byggnad) för att gemensamt lösa informations-, dator-, utbildnings- och andra problem. Ett litet lokalt nätverk kan ha 10-20 datorer, en mycket stor - ungefär 1000.

Syftet med lokala nätverk
· delar gemensam hårdvara (skrivarenheter, modem)

· operativt datautbyte

· företagets (institutionens) informationssystem

Organisation av lokala nätverk.

Även om det finns många olika sätt att koppla ihop datorer, finns det i huvudsak två typer av datornätverk: peer-to-peer-nätverk och klient-servernätverk.
Peer-to-peer-nätverkär en sammanslutning av jämställda datorer. Ett peer-to-peer-nätverk förenar vanligtvis inte mer än 10 datorer och är organiserat i hem eller små kontor.

Klient-server-nätverk vanligare i organisationer som en skola, företag eller bibliotek snarare än i hemmet. I den här typen av nätverk är en dator, en så kallad server, nätverkets hjärta. Den lagrar information och resurser och gör dem tillgängliga för andra datorer i samma nätverk. De återstående datorerna som använder nätverket för att få denna information kallas klienter.

Klient-servernätverk är det bästa alternativet för att ansluta fler än tio datorer till ett nätverk. De är dyrare, men i de fall det är nödvändigt att lagra en stor mängd information är detta det bästa valet.

Modeller av olika nätverkskonfigurationer

Tillbaka till toppen
Lokala nätverkstopologier

Lokala nätverk kan, beroende på deras syfte och tekniska specifikationer, ha olika konfigurationer. Det allmänna schemat för att ansluta datorer till ett lokalt nätverk kallas nätverkstopologi. Nätverkstopologier kan vara olika. Oftast kan lokala nätverk ha en "buss" och "stjärna" topologi. I det första fallet är alla datorer anslutna till en gemensam kabel (buss), i det andra finns en speciell central enhet (hub), från vilken "strålar" går till varje dator, d.v.s. Varje dator är ansluten till sin egen kabel.
I däck topologi är datorer kopplade till en gemensam kanal (buss), genom vilken de kan utbyta meddelanden.

Bussstrukturen är enklare och mer ekonomisk, eftersom den inte kräver en extra enhet och förbrukar mindre kabel. Men den är väldigt känslig för kabelsystemfel. Om kabeln är skadad på ett enda ställe uppstår problem för hela nätverket. Felplatsen är svår att lokalisera.
I radiell topologi (stjärntopologi), i mitten finns ett nav som sekventiellt kommunicerar med abonnenter och förbinder dem med varandra.

I denna mening är "stjärnan" mer stabil. En skadad kabel är ett problem för en specifik dator, det påverkar inte driften av nätverket som helhet. Ingen felsökning krävs
I ringformig topologi, information överförs över en sluten kanal. Varje abonnent är direkt ansluten till de två närmaste, även om den i princip kan kontakta vilken abonnent som helst i nätet.

I ett nätverk med struktur av "ring"-typ sänds information mellan stationer längs ringen med återmottagning i varje nätverksstyrenhet. Mottagning utförs genom buffertenheter som är gjorda på basis av slumpmässiga minnesenheter, så om en nätverkskontroller misslyckas kan funktionen för hela ringen störas. Fördelen med ringstrukturen är den enkla implementeringen av enheter, och nackdelen är låg tillförlitlighet.
Hybrid En topologi är en kombination av olika topologier i ett nätverk. Du kan till exempel ansluta flera stjärnbussnät med en enda kabel.
Tillbaka till toppen
Lokal nätverksutrustning

Hur kommunicerar datorer med varandra?

Driften av nätverket bygger på att all utrustning är ansluten till varandra på ett eller annat sätt. Varje dator och utrustning som skrivare, skannrar, bärbara datorer ansluts med olika kabelstorlekar, satellitkommunikation eller telefonlinjer. Idag finns det till och med trådlösa nätverk som kopplar ihop datorer med hjälp av radiovågor.
Lokal nätverksutrustning inkluderar vanligtvis:
· datorer (servrar och arbetsstationer);
· nätverkskort (adaptrar);
· anslutningskanaler;
· speciella enheter som stödjer nätverkets funktion (routrar, hubbar, switchar).
Varje dator är ansluten till nätverket med hjälp av ett nätverkskort - adapter.
Nätverkskortet är anslutet till nätverkskortet kabel. Om radio eller infraröd kommunikation används krävs ingen kabel. I moderna lokala nätverk används oftast två typer av nätverkskablar:
· Oskyddat tvinnat par;
· fiberoptisk kabel.
Vanligtvis beror valet av kabel för ett nätverk på följande indikatorer: kostnaden för installation och underhåll, dataöverföringshastighet, begränsning av avståndet för informationsöverföring utan ytterligare förstärkare-repeaters (repeaters), dataöverföringssäkerhet.
tvinnat parär en uppsättning av åtta ledningar tvinnade i par på ett sådant sätt att de ger skydd mot elektromagnetiska störningar.

Twisted pair är den billigaste typen av kabel. Twisted pair-kabel möjliggör en maximal överföringshastighet på upp till 10 Mbit/s. Kabellängden bör inte överstiga 1000 meter, och dataöverföringshastigheten kommer inte att överstiga 1 Mbit/s. För att öka brusimmuniteten används skärmat tvinnat par. Varje tvinnat par ansluter endast en dator till nätverket, så ett anslutningsfel påverkar endast denna dator, vilket gör att du snabbt kan hitta och åtgärda problem.
Fiberoptisk Kablarna överför data i form av ljuspulser längs glastrådar. Fiberoptiska kablar ger de högsta överföringshastigheterna; de är mer tillförlitliga eftersom de inte utsätts för elektromagnetiska störningar.
Optisk kabel är mycket tunn och flexibel, vilket gör den lättare att transportera än tyngre kopparkabel. Dataöverföringshastigheten över en optisk kabel är hundratusentals megabits per sekund, vilket är ungefär tusen gånger snabbare än genom tvinnade partrådar.

En fiberoptisk linje är den dyraste typen av anslutning idag, men hastigheten på informationsspridningen i den når flera gigabit per sekund med ett tillåtet avstånd på upp till 50 kilometer. Samtidigt är kommunikationslinjer som bygger på användning av optisk fiber praktiskt taget okänsliga för elektromagnetiska störningar.
Var ansluter du kabeln till din dator? Du behöver en mellanliggande (gränssnitts)enhet, som kallas nätverkskort eller nätverksadapter, och på engelska NIC– Nätverksgränssnittskontroller.
Nätverksadapter, eller NIC, är en inbyggd enhet som låter dig ansluta din dator till ett nätverk. Varje dator har programvara installerad som gör att den kan kommunicera med andra datorer.

Trådlös kommunikation med hjälp av radiovågor kan användas för att organisera nätverk i stora lokaler där användningen av konventionella kommunikationslinjer är svår eller opraktisk. Dessutom kan trådlösa linjer ansluta avlägsna delar av det lokala nätverket på avstånd på upp till 25 km (beroende på siktlinje).
Förutom kablar och nätverksadaptrar använder tvinnade lokala nätverk andra nätverksenheter - nav, switchar och routrar.
Nav(även kallad en hub) är en enhet som förenar flera (från 5 till 48) grenar av ett stjärnformat lokalt nätverk och sänder informationspaket till alla grenar i nätverket lika.

Växla(switch) gör samma sak, men till skillnad från en hubb säkerställer den överföringen av paket till specificerade grenar. Detta säkerställer optimering av dataflöden på nätverket och ökad säkerhet mot obehörigt tillträde.

Router(router) är en enhet som överför data mellan två nätverk, inklusive mellan lokala och globala nätverk. En router är faktiskt en specialiserad mikrodator som har sin egen processor, RAM och ROM samt operativsystem.

Inkörsport: en gränssnittsenhet som kopplar samman två olika typer av nätverk. Den tar emot informationen, översätter den till önskat format och vidarebefordrar sedan översättningen till sin destination.

Delade externa enheter inkluderar externa minnesenheter anslutna till servern, skrivare, plottrar och annan utrustning som blir åtkomlig från arbetsstationer.
Tillbaka till toppen
Organisation av dataöverföring på nätverket
En nödvändig förutsättning för driften av ett enhetligt lokalt nätverk är användningen nätverksoperativsystem. Sådana operativsystem tillhandahåller delning inte bara av nätverkshårdvaruresurser (skrivare, enheter, etc.), utan också av distribuerade kollektiva teknologier när du utför en mängd olika arbeten. De mest använda nätverksoperativsystemen Novell NetWare, Linux Och Windows.
Datorer kan kommunicera med varandra eftersom det finns uppsättningar regler, eller protokoll, som hjälper datorer att förstå varandra. Protokoll är nödvändiga för att säkerställa att kommunikationsprocessen sker utan fel. Protokoll hjälper till att definiera hur information skickas och hur den tas emot.

Ett lokalt nätverk förenar abonnenter som befinner sig på kort avstånd från varandra (inom 10-15 km). Vanligtvis byggs sådana nätverk inom samma företag eller organisation.

Informationssystem byggda på basis av lokala datornät ger lösningar på följande uppgifter:

• datalagring;
• databehandling;
• organisera användaråtkomst till data;
• överföring av data och resultatet av deras behandling till användare.

Datornätverk implementerar distribuerad databehandling. Här är databehandlingen fördelad mellan två enheter: klienten och servern. Under databehandling genererar klienten en begäran till servern att utföra komplexa procedurer. Servern uppfyller begäran, tillhandahåller lagring av offentliga data, organiserar åtkomst till dessa data och överför data till klienten. Denna modell av ett datornätverk kallas klient-serverarkitektur.

Baserat på fördelningen av funktioner delas lokala datornät in i peer-to-peer och two-rank (hierarkiska nätverk eller nätverk med en dedikerad server).

I ett peer-to-peer-nätverk har datorer lika rättigheter i förhållande till varandra. Varje användare på nätverket bestämmer själv vilka resurser på sin dator han ska tillhandahålla för allmänt bruk. Datorn fungerar alltså både som klient och server. Peer-to-peer-delning av resurser är ganska acceptabelt för små kontor med 5-10 användare, och kombinerar dem i en arbetsgrupp.

Ett tvårankigt nätverk är organiserat på basis av en server på vilken nätverksanvändare registrerar sig.

För moderna datornätverk är ett blandat nätverk typiskt, som kombinerar arbetsstationer och servrar, där några av arbetsstationerna bildar peer-to-peer-nätverk och den andra delen tillhör två-peer-nätverk.

Det geometriska anslutningsdiagrammet (fysisk anslutningskonfiguration) för nätverksnoder kallas nätverkstopologi. Det finns ett stort antal alternativ för nätverkstopologi, de grundläggande är buss, ring och stjärna.

Däck. Kommunikationskanalen som ansluter noder till ett nätverk bildar en bruten linje - en buss. Vilken nod som helst kan ta emot information när som helst och sända endast när bussen är ledig. Data (signaler) överförs av datorn till bussen. Varje dator kontrollerar dem, avgör vem informationen är adresserad till och accepterar informationen om den skickas till den, eller ignorerar den.

Med en busstopologi representeras informationsöverföringsmediet i form av en kommunikationsväg tillgänglig för alla arbetsstationer, till vilken de alla måste vara anslutna. Alla arbetsstationer kan kommunicera direkt med vilken arbetsstation som helst i nätverket. Om datorer är placerade nära varandra, är det billigt och enkelt att organisera ett datornätverk med en busstopologi - du behöver bara lägga en kabel från en dator till en annan. Signaldämpning med ökande avstånd begränsar bussens längd och därmed antalet datorer som är anslutna till den.

Busstopologi

Arbetsstationer kan anslutas till eller kopplas bort från den när som helst, utan att avbryta driften av hela datornätverket. Hur ett datornätverk fungerar beror inte på tillståndet hos en enskild arbetsstation.

I en standardsituation använder ett Ethernet-bussnätverk ofta en tunn kabel eller en Cheapernet-kabel med T-kontakt. Att stänga av och särskilt ansluta till ett sådant nätverk kräver ett bussavbrott, vilket stör det cirkulerande informationsflödet och gör att systemet fryser.

Busstopologiproblem uppstår när ett avbrott inträffar (kontaktfel) var som helst i landet; nätverksadaptern på en av datorerna misslyckas och börjar sända signaler med brus till bussen; du måste ansluta en ny dator.

Ringa. Noderna är anslutna till ett slutet kurvnät. Arbetsstationen skickar information till en specifik destinationsadress, efter att ha mottagit en förfrågan från ringen tidigare. Dataöverföringen utförs endast i en riktning. Varje nod implementerar bland annat funktionerna hos en repeater. Han tar emot och sänder meddelanden och uppfattar endast de som är adresserade till honom. Med hjälp av en ringtopologi kan du ansluta ett stort antal noder till nätverket, lösa problemen med störningar och signaldämpning med nätverkskortet för varje nod. Vidarebefordran av meddelanden är mycket effektiv eftersom de flesta meddelanden kan skickas "på vägen" över kabelsystemet en efter en. Det är mycket enkelt att göra en ringförfrågan till alla stationer. Varaktigheten av informationsöverföringen ökar i proportion till antalet arbetsstationer som ingår i datornätverket.

Med en ringnätstopologi är arbetsstationer kopplade till varandra i en cirkel, dvs. arbetsstation 1 med arbetsstation 2, arbetsstation 3 med arbetsstation 4 osv. Den sista arbetsstationen är ansluten till den första. Kommunikationslänken är sluten i en ring.

Att lägga kablar från en arbetsstation till en annan kan vara ganska komplicerat och dyrt, särskilt om arbetsstationerna är geografiskt placerade långt från ringen (till exempel i en linje).

Huvudproblemet med en ringtopologi är att varje arbetsstation aktivt måste delta i överföringen av information, och om åtminstone en av dem misslyckas blir hela nätverket förlamat. Fel i kabelanslutningar kan lätt lokaliseras.

Att ansluta en ny arbetsstation kräver en kortvarig avstängning av nätverket, eftersom ringen måste vara öppen under installationen. Det finns ingen gräns för längden på ett datornätverk, eftersom det i slutändan bestäms enbart av avståndet mellan två arbetsstationer.

Ringtopologi

En speciell form av ringtopologi är ett logiskt ringnätverk. Fysiskt är den monterad som en koppling av stjärntopologier. Individuella stjärnor slås på med hjälp av speciella omkopplare (English Hub - concentrator), som på ryska också ibland kallas "hub". Beroende på antalet arbetsstationer och längden på kabeln mellan arbetsstationerna används aktiva eller passiva nav. Aktiva hubbar innehåller dessutom en förstärkare för anslutning av 4 till 16 arbetsstationer. Det passiva navet är en ren splitterenhet (för maximalt tre arbetsstationer). Att hantera en enskild arbetsstation i ett logiskt ringnät är detsamma som i ett vanligt ringnät. Varje arbetsstation tilldelas en adress som motsvarar den, genom vilken kontrollen överförs (från senior till junior och från junior till senior). Anslutningen bryts endast för den nedströms (närmaste) noden av datornätverket, så att endast i sällsynta fall kan driften av hela nätverket störas.

Logisk ringstruktur

Nackdelar med en ringorganisation: en paus när som helst i ringen stoppar driften av hela nätverket; tidpunkten för meddelandeöverföring bestäms av tiden för sekventiell drift av varje nod belägen mellan avsändaren och mottagaren av meddelandet; På grund av dataflödet genom varje nod finns det en möjlighet för oavsiktlig förvrängning av information.

Stjärna. Nätverksnoderna är kopplade till centrum med strålar. All information överförs genom centret, vilket gör det relativt enkelt att felsöka och lägga till nya noder utan att störa nätverket. Kostnaden för att organisera kommunikationskanaler här är dock vanligtvis högre än för en buss och ring.

Konceptet med en stjärnnätverkstopologi kommer från området stordatorer, där huvudmaskinen tar emot och bearbetar all data från kringutrustning som den aktiva bearbetningsnoden. Denna princip används i datakommunikationssystem, såsom RELCOM e-post. All information mellan två perifera arbetsstationer passerar genom datornätverkets centrala nod.

Nätverksgenomströmning bestäms av nodens beräkningskraft och garanteras för varje arbetsstation. Det finns inga datakollisioner.

Stjärntopologi

Kombinationen av grundläggande topologier - hybridtopologi - ger ett brett utbud av lösningar som ackumulerar fördelarna och nackdelarna med de grundläggande.

Förutom problemen med att skapa lokala datornätverk, finns det också problemet med att expandera (sammanslagna) datornätverk. Faktum är att ett datornätverk som skapats i ett visst utvecklingsstadium av ett informationssystem med tiden kan upphöra att tillfredsställa alla användares behov. Samtidigt innebär de fysiska egenskaperna hos signalen, dataöverföringskanaler och designegenskaper hos nätverkskomponenter strikta begränsningar för antalet noder och nätverkets geometriska dimensioner.

Följande enheter används för att ansluta lokala nätverk:

1. En repeater är en enhet som tillhandahåller förstärkning och filtrering av en signal utan att ändra dess informationsinnehåll. När signalerna färdas längs kommunikationslinjer bleknar de. Repeaters används för att minska effekten av dämpning. Dessutom kopierar eller repeterar repeatern inte bara mottagna signaler, utan återställer också signalens egenskaper: den förstärker signalen och minskar störningar.

2. En brygga är en anordning som utför funktionerna som en repeater för de signaler (meddelanden) vars adresser uppfyller förutbestämda begränsningar. Ett av problemen med stora nätverk är tung nätverkstrafik (flödet av meddelanden på nätverket). Detta problem kan lösas enligt följande. Ett datornätverk är uppdelat i segment. Överföringen av meddelanden från segment till segment utförs endast avsiktligt om en abonnent av ett segment sänder ett meddelande till en abonnent i ett annat segment. En brygga är en enhet som begränsar rörelsen över ett nätverk och förhindrar meddelanden från att passera från ett nätverk till ett annat utan att bekräfta rätten att passera.

Broar kan vara lokala eller avlägsna.

Lokala broar kopplar samman nätverk som är belägna i ett begränsat område inom ett befintligt system.

Fjärrbryggor kopplar samman geografiskt spridda nätverk med hjälp av kommunikationskanaler och modem.

Lokala broar är i sin tur uppdelade i interna och externa.

Interna bryggor är vanligtvis placerade på en dator och kombinerar funktionen hos en brygga med funktionen hos en abonnentdator. Utbyggnad av funktioner utförs genom att installera ett extra nätverkskort.

Externa bryggor kräver användning av en separat dator med speciell programvara.

3. En router är en enhet som kopplar ihop olika typer av nätverk men använder samma operativsystem. Detta är i själva verket samma brygga, men med en egen nätverksadress. Med hjälp av adresseringsmöjligheterna hos routrar kan värdar i ett nätverk skicka meddelanden till en router som är avsedda för ett annat nätverk. Routningstabeller används för att hitta den bästa rutten till valfri destination i nätverket. Dessa tabeller kan vara statiska eller dynamiska.

4. En gateway är ett speciellt hård- och mjukvarukomplex som är utformat för att säkerställa kompatibilitet mellan nätverk som använder olika kommunikationsprotokoll. Gatewayen konverterar presentationsformen och dataformaten när de överförs från ett segment till ett annat. Gatewayen utför sina funktioner på en nivå över nätverksnivån. Det beror inte på vilket överföringsmedium som används, utan beror på vilka datautbytesprotokoll som används. Vanligtvis utför en gateway konverteringar mellan protokoll.

Med hjälp av gateways kan du ansluta ett lokalt nätverk till en värddator, såväl som till ett globalt nätverk.

Låt oss ta en närmare titt på principerna för att bygga lokala nätverk (LAN).

Ny teknik erbjuder passiva pluggboxar genom vilka arbetsstationer kan stängas av och/eller slås på medan datornätverket är igång.

På grund av att arbetsstationer kan slås på utan att störa nätverksprocesser och kommunikationsmiljön är det mycket enkelt att avlyssna information, d.v.s. greninformation från kommunikationsmiljön.

I ett LAN med direkt (icke-modulerad) informationsöverföring kan det alltid finnas endast en station som sänder information. För att förhindra kollisioner används i de flesta fall en tidsdelningsmetod, enligt vilken varje ansluten arbetsstation ges ensamrätt att använda dataöverföringskanalen vid vissa tidpunkter. Därför minskar kraven på datornätverksbandbredd vid ökad belastning, till exempel när nya arbetsstationer introduceras. Arbetsstationer ansluts till bussen med hjälp av TAP-enheter (Terminal Access Point). TAP är en speciell typ av anslutning till koaxialkabel. Den nålformade sonden förs in genom den yttre ledarens yttre skal och det dielektriska skiktet till den inre ledaren och är ansluten till den.

I ett LAN med modulerad bredbandsinformationsöverföring får olika arbetsstationer, efter behov, en frekvens på vilken dessa arbetsstationer kan skicka och ta emot information. Den överförda datan moduleras vid motsvarande bärvågsfrekvenser, dvs. Mellan informationsöverföringsmediet och arbetsstationerna finns modem för modulering respektive demodulering. Tekniken med bredbandsmeddelanden gör det möjligt att samtidigt transportera en ganska stor mängd information i en kommunikationsmiljö. För vidareutvecklingen av diskret datatransport spelar det ingen roll vilken initial information som tillförs modemet (analogt eller digitalt), eftersom det fortfarande kommer att konverteras i framtiden.

Karakteristika för datornätverkstopologier ges i tabellen.

Egenskaper	Topologi
Expansionskostnad	Mindre
Ansluter abonnenter	Passiv	Aktiva	Passiv
Felskydd	Mindre	Mindre
Systemdimensioner			Begränsad
Säkerhet mot avlyssning			Mindre
Anslutningskostnad	Mindre	Mindre
Systembeteende under hög belastning		Tillfredsställande
Förmåga att arbeta i realtid	Mycket bra
Kabeldragning		Tillfredsställande
Service	Mycket bra

Tillsammans med datornätverkens välkända topologier: ring, stjärna och buss, används i praktiken också en kombinerad struktur, till exempel en trädstruktur. Det bildas huvudsakligen i form av kombinationer av de ovan nämnda datornätverkstopologierna. Basen av datornätverksträdet är belägen vid den punkt (roten) där kommunikationslinjer med information (trädgrenar) samlas in.

Trädstruktur för LAN

Datanätverk med trädstruktur används där direkt tillämpning av grundläggande nätverksstrukturer i sin rena form inte är möjlig. För att ansluta ett stort antal arbetsstationer används nätverksförstärkare och/eller switchar enligt adapterkort. En switch som samtidigt har förstärkarfunktioner kallas ett aktivt nav.

I praktiken används två sorter, vilket ger anslutningen av åtta respektive sexton linjer.

En enhet till vilken maximalt tre stationer kan anslutas kallas för en passiv hubb. Ett passivt nav används vanligtvis som en splitter. Den behöver ingen förstärkare. Förutsättningen för att ansluta ett passivt nav är att maximalt möjliga avstånd till arbetsstationen inte ska överstiga flera tiotals meter.

Moscow State Mining University

Institutionen för automatiserade styrsystem

Kursprojekt

inom disciplinen "Datornät och telekommunikation"

på ämnet: "Design av ett lokalt nätverk"

Avslutad:

Konst. gr. AS-1-06

Yuryeva Ya.G.

Kontrollerade:

Prof., doktor i tekniska vetenskaper Shek V.M.

Moskva 2009

Introduktion

1 Designuppgift

2 Beskrivning av det lokala nätverket

3 Nätverkstopologi

4 Lokalt nätverksdiagram

5 OSI referensmodell

6 Motivering för att välja en lokal nätverksinstallationsteknik

7 Nätverksprotokoll

8 Hårdvara och mjukvara

9 Beräkning av nätverksegenskaper

Bibliografi

Ett lokalt nätverk (LAN) är ett kommunikationssystem som kopplar samman datorer och kringutrustning i ett begränsat område, vanligtvis inte mer än flera byggnader eller ett företag. För närvarande har ett LAN blivit ett integrerat attribut i alla datorsystem med mer än 1 dator.

De främsta fördelarna med ett lokalt nätverk är möjligheten att samarbeta och snabbt utbyta data, centraliserad datalagring, delad åtkomst till delade resurser som skrivare, Internet och andra.

En annan viktig funktion för ett lokalt nätverk är skapandet av feltoleranta system som fortsätter att fungera (om än inte fullt ut) om några av deras element misslyckas. I ett LAN säkerställs feltolerans genom redundans och duplicering; samt flexibilitet i driften av enskilda delar (datorer) som ingår i nätverket.

Det slutliga målet med att skapa ett lokalt nätverk i ett företag eller en organisation är att öka effektiviteten i datorsystemet som helhet.

Att bygga ett tillförlitligt LAN som uppfyller dina prestandakrav och har den lägsta kostnaden kräver att du börjar med en plan. I planen är nätverket uppdelat i segment, och en lämplig topologi och hårdvara väljs.

Busstopologin kallas ofta en linjär buss. Denna topologi är en av de enklaste och mest utbredda topologierna. Den använder en enda kabel, kallad stamnät eller segment, längs vilken alla datorer i nätverket är anslutna.

I ett nätverk med en "bus"-topologi (Fig. 1.), adresserar datorer data till en specifik dator och överför den över en kabel i form av elektriska signaler.

Figur 1. Busstopologi

Data i form av elektriska signaler överförs till alla datorer i nätverket; dock får endast den vars adress matchar mottagaradressen krypterad i dessa signaler information. Dessutom kan endast en dator vid varje given tidpunkt sända.

Eftersom data överförs till nätverket av endast en dator, beror dess prestanda på antalet datorer som är anslutna till bussen. Ju fler det finns, d.v.s. Ju fler datorer som väntar på att överföra data, desto långsammare blir nätverket.

Det är dock omöjligt att härleda ett direkt samband mellan nätverkets bandbredd och antalet datorer i det. Eftersom nätverkets prestanda, förutom antalet datorer, påverkas av många faktorer, inklusive:

· hårdvaruegenskaper hos datorer i nätverket;

· den frekvens med vilken datorer överför data;

· typ av nätverksapplikationer som körs;

· typ av nätverkskabel;

· avstånd mellan datorer i nätverket.

Bussen är en passiv topologi. Det betyder att datorer bara "lyssnar" på data som sänds över nätverket, men inte flyttar den från avsändare till mottagare. Därför, om en av datorerna misslyckas, kommer det inte att påverka driften av de andra. I aktiva topologier regenererar datorer signaler och överför dem över nätverket.

Signalreflektion

Data, eller elektriska signaler, färdas genom hela nätverket - från ena änden av kabeln till den andra. Om ingen speciell åtgärd vidtas kommer signalen som når kabeländen att reflekteras och kommer inte att tillåta andra datorer att sända. Därför måste de elektriska signalerna släckas efter att data når destinationen.

Terminator

För att förhindra att elektriska signaler reflekteras, är terminatorer installerade i vardera änden av kabeln för att absorbera dessa signaler. Alla ändar av nätverkskabeln måste vara anslutna till något, till exempel en dator eller en fatkontakt - för att öka kabellängden. En terminator måste anslutas till valfri ledig - oansluten - ände av kabeln för att förhindra att elektriska signaler reflekteras.

Lokalt nätverk på kontoret

Ett exempel på ett lokalt nätverk på ett kontor i schematisk form

Placering av utrustning på kontoret, eventuella kabelnät till kontoret. Kommunikationstjänster: telefoni, internet, tv.

Organisation av telefonkommunikation på kontoret med organisation av IP-telefoni för distansanställda.

Organisation av företagets telefonnät med hjälp av Internet. Skapande av ett telefonnät med högkvalitativ telefonkommunikation. Organisera gratis telefonsamtal för kunder.

Lokalt nätverksdiagram

Funktioner i det lokala nätverket

Ett exempel på ett lokalt nätverk ges för en mer förståelig och informativ presentation av nätverkets drift med prioritering av överföring av olika typer av trafik: Internet, telefontrafik, TV.

Lokalt nätverksdiagram

I dagens förhållanden med hård konkurrens är det viktigt att snabbt reagera på eventuella förändringar. Stabiliteten för alla företag, kaféer, butiker eller stora företag beror direkt på det lokala nätverkets tillförlitlighet och genomtänkta typologi.

Viktiga fördelar med lokala nätverk för företag:

Kontinuerlig tillgång för anställda till dokument och databaser direkt från arbetsplatsen;

Omedelbart utbyte av rapporter mellan avdelningar;

Organisation av delad åtkomst till kontorsutrustning (skrivare, avfasningar, kopiatorer, skannrar);

Organisation av Internetåtkomst från alla arbetsstationer;

Förmåga att automatisera rutinprocesser;

Organisering av fri och säker företagskommunikation mellan enskilda kontor och byggnader.

Ett väl utformat lokalt nätverk ökar effektiviteten avsevärt för ett företag, frigör mänskliga resurser och ger många ytterligare möjligheter.

Varför ska du anförtro utvecklingen av ett lokalt företagsnätverk till Canmos?

I små kontor där två eller tre datorer behöver anslutas kan ett lokalt nätverk organiseras internt. Men i de flesta företag är det bättre att lita på ett specialiserat företag.

Utan erfarenhet, praktiska färdigheter och kunskap om nätverksutrustningsmarknaden är allvarliga budgetöverskridanden möjliga utan att det önskade resultatet uppnås. Ibland leder en felaktig anslutning eller besparing på kablar och kontakter till det faktum att dyr utrustning bara fungerar med 10-20% av dess kapacitet. Resultatet är konstanta förseningar, fel, brinnande portar eller till och med systemfel.

Utan att utveckla en detaljerad plan efter att ha avslutat arbetet kan det visa sig att du glömde att lägga en linje för nätverksskrivaren, och alla portar i routern är upptagna och det finns inget sätt att ansluta en annan enhet. Eftersom skalning inte var planerad i förväg, när kontoret utökades, fanns det helt enkelt ingenstans att "sticka in nya" datorer.

Med Canmos kommer alla nätverksproblem att vara ett minne blott. Vi har tillhandahållit kommunikationstjänster och designat dataöverföringssystem i många år. När vi utvecklar nätverket:

Vi kommer att tänka igenom topologin i detalj för att tillfredsställa alla funktionalitetsbehov i ditt företag;

Vi kommer att tillhandahålla skalning och bekvämt tillägg av nya arbetsstationer med minimala investeringar;

Vi kommer att tillhandahålla skydd mot externa och interna hot;

Vi garanterar enkel hantering.

Typiskt LAN-diagram från Canmos

När du designar ett LAN ges företräde åt "Star" -typologin - varje nod (datorer, nätverksskrivare) är ansluten till switchen med en separat kabel. Denna lösning ger:

Oberoende drift av varje arbetsstation, vilket ökar nätverkets tillförlitlighet;

Minsta kostnad och enkelhet att lägga till nya enheter i nätverket när företaget expanderar.

För att öka tillförlitligheten och feltoleransen, förenkla administrationen och optimera belastningar mellan nätverksutrustning, är det lokala datornätverket uppdelat i flera segment - subnät är anslutna till varandra med en optisk höghastighetskanal. Mail-, fil- och 1C-servrar och PBX fungerar i ett separat segment.

För att förenkla administrationen kombineras datorer på olika avdelningar, såsom redovisning, kommersiell eller juridisk, till arbetsgrupper.

Tillgång till trådlöst nätverk tillhandahålls av wi-fi-åtkomstpunkter.

Tekniskt sett är det optimalt vid läggning av LAN-nätverk att placera server- och nätverksutrustning i ett separat rum för att ge snabb åtkomst från ett ställe för nätverksadministratören. Uttag för RJ-45 och RJ-12 (för IP-telefoni) installeras nära anställdas arbetsstationer.

I framtiden, beroende på företagets behov, kan kontors-IP-telefoni distribueras på basis av ett färdigt lokalt nätverk (för en stabil anslutning ges prioritet med en hastighet på 64 kb/s per enhet), och ett 1C-nätverk. En säker (krypterad) anslutning till det lokala nätverket för fjärranställda via en VPN-kanal kan tillhandahållas.

På grund av det stora området av territoriet, det stora antalet byggnader, verkstäder, avdelningar och användare (cirka 1500 användare), för att öka nätverkets prestanda och feltolerans, är det nödvändigt att dela upp det i logiskt oberoende objekt, som kommer att vara sammankopplade av nodnätverksenheter. Att samtidigt dela upp ett stort nätverk i mindre kommer att göra det lättare att administrera. Således kommer företagets LAN-topologi att utformas i form av en hierarkisk stjärna. Länkskiktstekniken kommer att vara en familj av höghastighetsversioner av Ethernet.

För att säkerställa åtskillnad av ansvar mellan switchar kommer en standardarkitektur att användas, bestående av: nätverkskärnnivåväxlar, distributionsnivåväxlar och åtkomstnivåväxlar. Switchar installerade på nätverkets kärnnivå kräver hög prestanda och feltolerans. Eftersom prestanda för hela nätverket kommer att bero på dem. Distributionsväxlar kommer att finnas i hela företaget, närmare grupper av åtkomstväxlar, till vilka slutanvändare av LAN-resurser redan är anslutna. Serverskåpsväxlar kopplas direkt till nätverkets kärnswitch, som betjänar de så kallade SAN (Storage area network), lokala nätverk inuti serverskåpen.

Företaget är uppdelat i 5 zoner, som var och en kommer att betjänas från sin egen distributionsnivåväxel. Zoner väljs beroende på plats och antal användare. Företagets LAN-diagram visas i figur 2.

Logiskt sett borde ett så stort nätverk delas upp i flera mindre nätverk. Med detta tillvägagångssätt kommer nätverksprestanda att öka, eftersom sändningar och annan "skräptrafik" inte kommer att spridas över alla nätverk och ta upp nätverkets bandbredd. I händelse av ett nätverksfel, till exempel en sändningsstorm, kommer bara ett litet logiskt fragment av nätverket att misslyckas, problemet i vilket kan identifieras och åtgärdas mycket snabbare. Det vill säga, i det här fallet är bekvämligheten med nätverksadministration säkerställd. Vid eventuellt arbete med att bygga om nätverket kommer det att vara möjligt att göra detta i delar, vilket förenklar arbetet för nätverksadministratörer och gör att ett mindre antal användare kan tas ur drift medan arbetet pågår.

Figur 2 - Enterprise LAN-topologi

Teknik för virtuellt lokalt nätverk (VLAN) kommer att användas för att dela upp nätverket. Varje division, och ibland en grupp av mindre divisioner, kommer att ha sitt eget virtuella nätverk. Flera vlans kommer också att skapas för att ansluta switcharna i nätverkskärnan och distributionslagret. Varje sådant nätverk kommer att använda unika nätverksadresser. Virtuella nätverk kommer att använda switchportar på kärn- och distributionsnivåer för att placera enheter i sina egna unika vlans. Detta kommer att göras under konfigurationen av aktiva nätverksenheter.

Som framgår av diagrammet kommer flera logiska kanaler att användas för att ansluta kärnan och distributionsväxlarna. Kärntopologin för nätverket "stjärna + ring" kommer att implementeras. Från kärnomkopplaren utstrålar kanaler i ett stjärnmönster till distributionsomkopplarna, de är markerade med blått i diagrammet. Detta skapar en "stjärna". Dessa kanaler kommer att allokeras till ett separat vlan, som endast kommer att användas för kommunikation mellan stamnätsväxlar.

Kanalerna som kommer att koppla ihop ryggradsomkopplarna till en "ring" är markerade med gult. Tidigare var det inte acceptabelt att skapa loopar i Ethernet-nätverk. Men kraven på nätverkets tillförlitlighet ledde till utvecklingen av teknologier som kan stödja redundanta anslutningar i nätverket för kanalreservation. Ethernet Ring Protection Switching (ERPS) är en av teknikerna som låter dig organisera feltoleranta nätverkstopologier. Det valdes framför Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) på grund av den snabba tid det tar att återställa nätverket i händelse av ett fel på en av kanalerna. För RSTP är konvergenstiden mindre än 10 sekunder, medan den för ERPS är mindre än 50 millisekunder. Detta kommer också att vara ett separat vlan, som endast används av backbone-switchar.

Dynamisk routing kommer att användas för att förena alla virtuella nätverk och hitta rutter mellan dem. Nämligen protokollet Open Shortest Path First version 2 (OSPFv2). Var och en av backbone-switcharna kommer att kunna fungera på lager 3 av OSI-modellen, det vill säga det kommer att vara en L3-switch. I OSPF-protokolldomänen kommer en ryggradszon att tilldelas - ryggraden. Den kommer bara att innehålla routrar (inbyggda i L3-switchar), som kommer att utbyta information med varandra om de virtuella nätverk som är anslutna till dem. Detta protokoll kräver tilldelning av OSPF-domänroten - Designated root (DR), och närvaron av en backuprot - Backup designated root (BDR). En växel på kärnnivå kommer att användas som en DR och en av växlarna på distributionsnivå kommer att användas som en BDR.

Varje lagerväxel för användaråtkomst kommer att användas i sitt eget specifika vlan som tilldelats den på distributionslagerväxeln. I vissa fall kan sådana switchar användas för att ansluta switchar med färre portar till dem, men detta spelar ingen roll för nätverkets logik.

På detta sätt organiseras en produktiv, feltolerant och lätt skalbar lokalt nätverksarkitektur.