Какое сетевое оборудование использовать при построении локальной сети

Все сетевое оборудование делится на две категории: активное и пассивное. Активное оборудование — электронные устройства. Пассивное — кабели, розетки и прочие подобные компоненты. Спецификация Ethernet предусматривает несколько скоростей обмена данными: 10 Мбит/с, 100 Мбит/с, 1000 Мбит/с (1 Гбит/с).

До недавнего времени массовое сетевое оборудование было рассчитано на скорости лишь до 100 Мбит/с — такие устройства обозначают как 10/100 Мбит/с, Fast Ethernet или 100BASE-TX. В наши дни нормой становятся устройства с поддержкой полосы пропускания до 1 Гбит/с — «гигабитные», Gigabit Ethernet, 1000BASE-T. Во всяком случае, стандарту Gigabit Ethernet соответствуют встроенные сетевые адаптеры почти всех современных материнских плат. При соединении устройств они «договариваются» о максимальной скорости обмена данными, ориентируясь на самого «медленного» участника. Например, если подключить два компьютера с сетевыми картами Gigabit Ethernet к коммутатору Fast Ethernet, максимальная скорость обмена данными составит 100 Мбит/с. Скорость до 1 Гбит/с может быть достигнута только в том случае, если все оборудование отвечает спецификациям Gigabit Ethernet.

Сетевая карта (сетевой адаптер, сетевая плата) — устройство, в которое подключается «витая пара». На современной материнской плате обязательно есть встроенный сетевой адаптер — гнездо RJ-45 выведено на заднюю панель рядом с портами USB. Если встроенный сетевой адаптер вышел из строя или компьютер нужно оборудовать несколькими сетевыми интерфейсами, в него можно установить сетевую карту PCI или PCI-E. Коммутатор (switch) соединяет узлы сети. Сеть Ethernet строится по принципу «звезды»: кабели от сетевых устройств сходятся к коммутатору. Коммутаторы выпускают на 4, 5, 8, 16… вплоть до 48 портов. На переднюю панель выведены светодиодные индикаторы по числу портов. Обычно свечение индикатора показывает, что порт физически установил связь с подключенным к нему устройством, а мигание — что по этому порту сейчас происходит обмен данными.

Если портов не хватает, два или несколько коммутаторов можно соединить друг с другом (каскадировать) — получается как бы один большой хаб. Хотя в старых моделях для связи с другим коммутатором предназначался специальный порт Uplink, у современных устройств все порты равноправны. К любому гнезду вы можете присоединить хоть оконечное оборудование, хоть другой хаб. Ранее было показано, как два коммутатора и беспроводная точка доступа объединены друг с другом в «цепочку», а к ним подключены два компьютера, сетевое хранилище и несколько IP-камер. Смысл каскадирования еще и в том, что длина кабеля (витой пары) по стандарту ограничена 100 метрами. Если расстояние от компьютера до ближайшего коммутатора больше 100 метров, то между ними необходимо поставить промежуточный хаб.

Коммутатор обладает определенным «интеллектом». Он выясняет и запоминает MAC-адреса подключенных устройств, чтобы сразу отправлять пакеты в нужный порт. До изобретения коммутаторов существовали сетевые концентраторы (hub). Концентраторы транслировали любые пакеты данных сразу во все порты и нерационально использовали пропускную способность сети. Сейчас их уже не выпускают. Однако по традиции концентраторы все равно называют «хабами».

При выборе и покупке коммутатора следует ориентироваться в первую очередь на число портов. Стоит ли всегда отдавать предпочтение «гигабитным» моделям? Если в сети до десятка компьютеров, в большинстве случаев выигрыш от десятикратного повышения скорости едва ощутим. Единственное, высокая пропускная способность заметна при резервном копировании по сети, поскольку здесь именно она обычно выступает «узким местом» и заставляет пользователей ждать.

Маршрутизатор (роутер, router) является микрокомпьютером с двумя или несколькими сетевыми портами. Внешне он выглядит точно так же, как коммутатор, а отличается тем, что в его микропрограмме прописываются определенные правила: какие пакеты, откуда и куда следует направлять. Условиями могут быть IP-адреса отправителя или получателя, протоколы и т. д. Если задать единственное правило «передавать все с любого порта на любой порт», то маршрутизатор будет работать подобно обычному коммутатору.

Ассортимент производимых маршрутизаторов широк. Разные модели отличаются архитектурой и числом портов, а, главное, функциями, заложенными в микропрограмму (прошивку). Некоторые из них предназначены для объединения отдельных сегментов сложных корпоративных сетей. Другие рассчитаны на работу у провайдеров Интернета и служат для подключения абонентов. Из-за своих особенностей такие роутеры не совсем подходят для малых сетей — в них много «лишнего» и, наоборот, могут отсутствовать некоторые важные для нас функции и настройки.

В малой сети маршрутизатор чаще всего используется в качестве шлюза Интернета, обеспечивая связь компьютеров локальной сети с сервером провайдера по выделенной линии. В таком роутере один порт несет обозначение WAN — в него подключается кабель от провайдера. Остальные порты фактически являются портами встроенного коммутатора, и к ним подключаются компьютеры или коммутаторы локальной сети. Широко применяются роутеры со встроенным модемом ADSL. В них роль интерфейса WAN играет ADSL-модем, а в локальную сеть (LAN) обращен порт RJ-45 для подключения витой пары. К нему подключается коммутатор. Существуют и модели с интегрированным 4-портовым коммутатором.

Беспроводное оборудование обладает одним существенным достоинством — оно позволяет обойтись без монтажа кабельных линий, а рабочие места не «привязаны» к стенам и розеткам. Вместе с тем на передачу данных в беспроводной сети влияет множество факторов, а капитальные стены могут оказаться серьезным препятствием для прохождения радиоволн. Среди множества спецификаций стандарта IEEE 802.11, касающихся скорости обмена данными, основное распространение получили IEEE 802.11b и IEEE 802.11g. Подавляющее большинство беспроводных устройств поддерживает оба варианта и обозначается как 802.11b/g. Приемопередатчики такого оборудования работают в диапазоне 2,4 ГГц.

Более новой спецификацией IEEE 802.11n предусмотрены два диапазона частот: 2,4 ГГц и 5 ГГц. Максимальная скорость обмена данными теоретически составляет 600 Мбит/c. В обозначении техники, поддерживающей все три стандарта, присутствует аббревиатура 802.11b/g/n. Одна из ранних спецификаций, IEEE 802.11a, сегодня почти утратила актуальность. Но из соображений универсальности и совместимости многие устройства поддерживают и ее.

Упомянутые разновидности стандарта IEEE 802.11 различаются максимальной дальностью связи и теоретически достижимой скоростью обмена данными. Устанавливая связь, беспроводные адаптеры и точки доступа стараются автоматически выбрать оптимальный режим из числа поддерживаемых обеими сторонами. Они оценивают условия прохождения сигнала, наличие помех. «Договариваясь» о режиме, устройства руководствуются общим правилом: «ниже скорость — устойчивее связь».

Беспроводной сетевой адаптер (адаптер Wi-Fi, или IEEE 802.11) — обязательный атрибут любого ноутбука или нетбука. Для включения-выключения беспроводной связи служат сочетания функциональных клавиш или кнопка на корпусе. В настольный компьютер можно установить беспроводную сетевую карту PCI (PCI-E) либо подключить к нему внешний беспроводной адаптер USB.

Точка доступа (Wireless Access Point, WAP) — аналог концентратора в беспроводной сети. В проводной сети узел физически входит в сеть уже потому, что к нему протянут кабель от концентратора (коммутатора). В беспроводной сети любой узел должен сначала пройти авторизацию на точке доступа — это все равно, что подключить кабель в проводной сети. Когда беспроводные клиенты, например компьютеры или камеры, прошли авторизацию, они обмениваются данными опять же через точку доступа.

Вообще, точка доступа — понятие двойственное. С одной стороны, это конкретная роль сетевого устройства, как только что сказано. С другой стороны, так называют любые устройства, способные работать в качестве точки доступа в первом смысле.

Среди устройств этого рода точек доступа «в чистом виде» немного. Практически любая коробочка с индикаторами на панели и антенной на задней стенке в действительности является маршрутизатором, в котором один из интерфейсов — беспроводной. Как правило, точка доступа служит и мостом между проводным и беспроводным сегментами локальной сети.

Разные модели беспроводных маршрутизаторов отличаются возможными режимами работы. Наиболее востребованными являются режим точки доступа, беспроводного моста, повторителя (ретранслятора сигнала) и т. д. При настройке устройства выбирается один из них. Часто такие комбинированные устройства называют интернет-центрами. Самое распространенное и востребованное сочетание функций: беспроводная точка доступа, маршрутизатор с внешним портом для подключения выделенной линии и 4-портовый коммутатор. Встречаются и модели со встроенным модемом ADSL.

Для чего на многих комбинированных устройствах делаются порты USB?

Раньше ответ был единственным: одним из способов настройки беспроводной сети является перенос параметров на флеш-накопителе. Сначала на одном компьютере с помощью мастера по шагам настраиваются параметры беспроводной сети, и в конце мастер предлагает подключить флеш-диск и сохранить на него файл настроек. Далее эта «флешка» вставляется в порт USB на точке доступа, и после нажатия специальной кнопки параметры (тип шифрования, имя и ключ сети) заносятся в устройство.

В последнее время такой способ настройки считается устаревшим: проще и быстрее сделать все через веб-интерфейс. Порты же USB служат или для подключения принтеров: точка доступа работает и принт-сервером, или для подключения USB-диска, который отображается в сети как ресурс с общим доступом. Получается некоторое подобие маленького файлового сервера, например, для резервного копирования небольшого объема информации. Для чего именно предназначены порты USB на конкретной модели интернет-центра, следует уточнять в документации и описаниях.

Насколько нужна в офисе беспроводная сеть?

Скорее всего, по Wi-Fi будут подключаться ноутбуки. Многие IP-камеры тоже снабжены беспроводным интерфейсом, и задействовать его — хорошая идея. Настольные компьютеры подключают к беспроводной сети редко, хотя технически сделать это даже проще, чем прокладывать кабели. Отчасти сказывается инерция мышления. Цены на беспроводное оборудование снизились до приемлемого уровня только в последние годы. Если ваш сисадмин будет правильно использовать вверенное оборудование не поскупитесь и сделайте ему подарок.

Пропускная способность сети с точкой доступа делится на все подключенные узлы. До широкого распространения устройств IEEE 802.11n реальная скорость обмена данными оказывалась заметно ниже, чем в проводных сетях. Наконец, внушала опасения безопасность сетей Wi-Fi. Устойчивое к взлому кодирование WPA2 стало предпочтительным методом только с появлением Windows Vista. Сегодня эти проблемы решены, но привычки менять сложно! О строительстве полностью беспроводной сети стоит задуматься тем, кто часто меняет арендуемые офисы или торговые помещения. Тем более, в этом случае на рабочих местах целесообразно использовать как раз ноутбуки.

Среди производителей активного сетевого оборудования на первом месте упомянем компанию D-Link. Ее продукция заслужила в России признание из-за широкого ассортимента и весьма демократичных цен. Полную линейку устройств для малых и средних сетей производят компании Acorp, ZyXEL, Cisco/Linksys, Intel, HP/3com, NETGEAR, TRENDnet. Выбор бренда ключевой роли не играет — сетевое оборудование разных производителей хорошо совместимо. Тем не менее многие предпочитают устанавливать коммутаторы, роутеры и сетевые накопители одной марки.


Top