Среднестатистическая ЛВС организации делится на активное и пассивное оборудование, а также компьютеры (и другие оконечные устройства) пользователей. В активное оборудование ЛВС входят:

• сетевые коммутаторы (хабы, свитчи)
• маршрутизаторы
• сетевые карты серверов и персональных компьютеров
• точки доступа WiFi
• роутеры (устройство с функционалом всех перечисленных выше приборов)

Рассмотрим одну из составляющих активного оборудования ЛВС - оборудование коммутации.

Задача проектирования новой или модернизации существующей локальной сети предприятия вопрос важный и требует серьёзного подхода и глубокого изучения деталей работы всей системы.

Рассмотрим основные моменты по выбору коммутаторов для решения задач сети ЛВС предприятия. Коммутатор (он же хаб, он же свитч) – сетевой прибор, который объединяет несколько компьютеров в локальную вычислительную сеть (ЛВС). Необходимо хорошо понимать логику работы и подбирать наборы параметров и функций, которые представляют необходимые и дополнительные сервисы пользователям, а также упрощают администрирование ЛВС.

Организация активного оборудования ЛВС

Верхний уровень коммутации представляют коммутаторы ядра сети - Core layer - высокопроизводительные устройства с сверхвысокой скоростью передачи данных до 40Gb, как правило, используются для обмена данными между серверами.

Средний уровень ЛВС представляют коммутаторы агрегации - Distribution (Agregation) layer - обеспечивают настройки сети в плане политик безопасности, QoS, маршрутизацию VLAN, широковещательные домены.

И нижний уровень - коммутаторы рабочих групп или коммутаторы доступа (пользователей) - Access layer - подключение конечных ПК, ноутбуков и др. пользователей, отметка трафика QoS, питание PoE устройств.

Правильный выбор коммутаторов обеспечит надежную и правильную работу всей организации. На какие моменты обратить внимание при выборе коммутатора? Внимательно изучите технические характеристики и обозначения в описании, указанные производителем.

Функциональные характеристики коммутаторов

Задача проектировщика сети найти золотую середину и за максимум функций и высокую надежность заплатить адекватную цену.

Основные функции коммутаторов:

• Базовая скорость передачи данных
• Количество портов.
• Характер работы подключенных к нему пользователей.
• Внутренняя пропускная способность.
• Автоопределение типа кабеля MDI/MDI-X.
• Наличие порта Uplink.
• Стекирование.
• Возможность установки в стойку.
• Количество слотов расширения
• Jumbo Frame - Power over Ethernet (PoE)
• Размер таблицы MAC-адресов.
• Flow Control (Управление потоком
• Встроенная грозозащита.

Маршрутизатор ЛВС предприятия

Маршрутизатор - обеспечивает доступ потоков информации между филиальных частей ЛВС предприятия и сетью Интернет. На сетевом уровне L3 OSI обработка маршрутов пакетов в сети возложена на маршрутизирующие коммутаторы агрегации (коммутатотры уровня L3). Второй тип маршрутизатора - это пограничные устройства - их задача строить маршруты пакетов по адресам получателей и отправителей и анализ маршрутов пакетов, отслеживая нагрузку линий СПД. Пограничные маршрутизаторы обеспечивают защиту от НСД, сегментов сети от широковещательных DDOS-атак.

Требования ЛВС предприятия

• скорость - важнейшая характеристика локальной сети;
• адаптируемость - свойство ЛВС расширяться и устанавливать рабочие станции там, где это требуется;
• надежность - свойство ЛВС сохранять полную или частичную работоспособность вне зависимости от выхода из строя конечного оборудования или некоторых узлов;
• производительность и экономичность;
• масштабируемость - возможность без проблем развернуть любые IP системы (например видеонаблюдение поверх текущей сети);
• простота управления и эксплуатации;
• отказоустойчивость, гибкость к настройке и самонастройке при восстановлении;
• гарантийное обслуживание (м.б. на весь срок жизни продукта endOFlife - в среднем 5-7 лет).

Для бесперебойной эффективной работы ЛВС, коммутаторы которой нуждаются в потребление электроэнергии, необходимо предусмотреть гарантированное питание и аварийное электропитание в соответствии с руководящими документами Вашей отрасли.

Компания «АЕСТЕЛЬ» представляет партнёрам только лучшие устройства и решения. Наши специалисты помогут Вам определиться с их выбором, а при необходимости мы спроектируем топологию сети Вашего предприятия, в которой будут учтены все требования к потокам данных (нагрузка, скорость, среда передачи данных: оптика-медь, а также уже имеющееся в наличии оборудование) и пожелания.

Примеры расчёта различных вариантов и топологий ЛВС смотрите в разделе .

Организация пассивного оборудования ЛВС

Пассивное сетевое оборудование – это оборудование не нуждающееся в потребление электроэнергии и

не вносящее изменений в сигнал на информационном уровне. Основная функция пассивного оборудования состоит в обеспечении передачи сигнала – это розетки, коннекторы, патч-панели, кабель, патч-корды, кабель-каналы, а также монтажные шкафы, стойки и телекоммуникационные шкафы. Всё это оборудование носит название структурированный кабельные системы (СКС) - имеет чёткую иерархию по структуре, сертификации международных систем стандартизаций и соответственно по типам использования в зависимости от требований к объектам и качеству передачи данных.

Объединение компьютеров в локальную сеть

Локальная сеть - объединение нескольких компьютеров, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга (обычно в пределах одного здания) для совместного решения информационных, вычислительных, учебных и других задач. В небольшой локальной сети может быть 10-20 компьютеров, в очень большой - порядка 1000.

Назначение локальных сетей
· совместное использование общих аппаратных средств (накопителей принтеров, модемов)

· оперативный обмен данными

· информационная система предприятия (учреждения)

Организация локальных сетей.

Несмотря на то, что существует много различных способов объединить компьютеры, по существу есть два типа компьютерных сетей: однораноговая сеть и сеть клиент-сервер.
Одноранговая сеть - это объединение равноправных компьютеров. Обычно одноранговая сеть объединяет не больше 10 компьютеров и организуется в домах или небольших офисах.

Сеть клиент-сервер чаще встречается в таких организациях, как школа, предприятие или библиотека, а не в домашних условиях. В таком типе сетей один компьютер, называемый сервером, является сердцем сети. Он хранит информацию и ресурсы и делает их доступными другим компьютерам данной сети. Остальные компьютеры, использующие сеть для получения этой информации называются клиентами.

Сети клиент-сервер являются наилучшим вариантом для объединения в сеть более десяти компьютеров. Они более дорогие, но в случаях, когда необходимо хранить большой объем информации, это самый лучший выбор.

Модели различных конфигураций сети

К началу
Топологии локальных сетей

Локальные сети в зависимости от назначения и технических могут иметь различные конфигурации. Общая схема соединения компьютеров в локальной сети называется топологией сети. Топологии сети могут быть различными. Чаще всего локальные сети могут иметь топологию «шина» и «звезда». В первом случае все компьютеры подключены к одному общему кабелю (шине), во втором - имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему кабелю.
В шинной топологии компьютеры подключены к общему для них каналу (шине), через который могут обмениваться сообщениями.

Структура типа «шина» проще и экономичнее, так как для нее не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.
Врадиальной топологии (топология «звезда») в центре находится концентратор, последовательно связывающийся с абонентами и связывающий их друг с другом.

В этом смысле «звезда» более устойчива. Поврежденный кабель – проблема для одного конкретного компьютера, на работе сети в целом это не сказывается. Не требуется усилий по локализации неисправности
Вкольцевой топологии информация передается по замкнутому каналу. Каждый абонент непосредственно связан с двумя ближайшими с хотя в принципе способен связаться с любым абонентом сети.

В сети, имеющей структуру типа «кольцо» информация передается между станциями по кольцу с переприемом в каждом сетевом контроллере. Переприем производится через буферные накопители, выполненные на базе оперативных запоминающих устройств, поэтому при выходе их строя одного сетевого контроллера может нарушиться работа всего кольца. Достоинство кольцевой структуры – простота реализации устройств, а недостаток – низкая надежность.
Гибридная топология является комбинацией различных топологии в одной сети. Например, вы можете объединить несколько сетей с шиной типа «звезда» единым кабелем.
К началу
Аппаратура локальной сети

Как компьютеры взаимодействуют друг с другом?

Работа сети основана на том, что все элементы оборудования тем или иным способом соединены друг с другом. Каждый компьютер и оборудование, такое как принтеры, сканеры, портативные компьютеры объединяются с помощью кабеля различного размера, спутниковой связи или телефонных линий. Сегодня существуют даже беспроводные сети, соединяющие компьютеры с помощью радиоволн.
Аппаратура локальной сети в общем случае включает в себя:
· компьютеры (серверы и рабочие станции);
· сетевые платы (адаптеры);
· каналы связи;
· специальные устройства, поддерживающие функционирование сети (маршрутизаторы, концентраторы, коммутаторы).
Каждый компьютер подключается к сети с помощью сетевой платы - адаптера .
К сетевой плате подключается сетевой кабель. Если используется радиосвязь или связь на инфракрасных лучах, то кабель не требуется. В современных локальных сетях чаще всего применяют два типа сетевых кабелей:
· неэкранированная витая пара;
· волоконно-оптический кабель.
Обычно выбор кабеля для сети зависит от следующих показателей: стоимость монтажа и обслуживания, скорость передачи данных, ограничение на величину расстояния передачи информации без дополнительных усилителей-повторителей (репитеров), безопасность передачи данных.
Витая пара представляет собой набор из восьми проводов, скрученных попарно таким образом, чтобы обеспечивать защиту от электромагнитных помех.

Витая пара – наиболее дешевый вид кабеля. Витая пара позволяет осуществлять максимальную скорость передачи до 10 Мбит/с. Длина кабеля не должна превышать 1000 метров, причем скорость передачи данных при этом не превысит 1 Мбит/с. Для повышения помехозащищенности используют экранированную витую пару.Каждая витая пара соединяет с сетью только один компьютер, по­этому нарушение соединения сказывается только на этом компьютере, что позволяет быстро находить и устранять неисправности.
Волоконно-оптические кабели передают данные в виде световых им­пульсов по стеклянным проводам. Волоконно-оптические кабели обеспечивают наивысшую скорость передачи; они более надежны, так как не подвержены электромагнитным помехам.
Оптический кабель очень тонок и гибок, что делает его транспортировку более удобной по сравнению с более тяжелым медным кабелем. Скорость передачи данных по оптическому кабелю составляет сотни тысяч мегаби­тов в секунду, что примерно в тысячу раз быстрее, чем по проводам витой пары.

Оптоволоконная линия – наиболее дорогой на сегодня вид соединения, но скорость распространения информации в ней достигает нескольких гигабит в секунду при допустимом удалении до 50 километров. При этом линии связи, построенные на применении оптоволокна, практически не чувствительны к электромагнитным помехам.
Куда же «втыкать» кабель в компьютере? Нужно промежуточное (интерфейсное) устройство, которое называется сетевой картой или сетевым адаптером, а в английской речи NIC – Network Interface Controller.
Сетевой адаптер , или NIC, - это встроенное устройство, которое позволяет вам присоединить ваш компьютер в сеть. На каждом компьютере установлено программное обеспечение, которое позволяет ему связываться с другими компьютерами.

Беспроводная связь на радиоволнах может использоваться для органи­зации сетей в пределах больших помещений там, где применение обычных линий связи затруднено или нецелесообразно. Кроме того, беспроводные линии могут связывать удаленные части локальной сети на расстояниях до 25 км (при условии прямой видимости).
Помимо кабелей и сетевых адаптеров, в локальных сетях на витой паре используются другие сетевые устройства - концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы.
Концентратор (называемый также хаб) - устройство, объединяющее несколько (от 5 до 48) ветвей звездообразной локальной сети и передающее информационные пакеты во все ветви сети одинаково.

Коммутатор (свич) делает то же самое, но, в отличие от концентратора, обеспечивает передачу пакетов в заданные ветви. Это обеспечивает оптимизацию потоков данных в сети и повышение защищенности от несанкционированного проникновения.

Маршрутизатор (роутер)- устройство, выполняющее пересылку данных между двумя сетями, в том числе между локальными и глобальными сетями. Маршрутизатор, по сути, является специализированным микрокомпьютером, имеет собственный процессор, оперативную и постоянную память, операционную систему.

Шлюз: устройство сопряжения, которое соединяет два разных типа сетей. Оно получает информацию, переводит ее в необходимый формат, а затем пересылает перевод по месту назначения.

Совместно используемые внешние устройства включают в себя подключенные к серверу накопители внешней памяти, принтеры, графопостроители и другое оборудование, которое становится доступным с рабочих станций.
К началу
Организация передачи данных в сети
Необходимым условием работы единой локальной сети является использование сетевой операционной системы. Такие операционные системы обеспечивают совместное использование не только аппаратных ресур­сов сети (принтеров, накопителей и т. д.), но и распределенных коллектив­ных технологий при выполнении разнообразных работ. Наибольшее распространение получили сетевые операционные системы Novell NetWare,Linux и Windows .
Компьютеры могут сообщаться друг с другом, потому что существуют наборы правил, илипротоколы , которые помогают компьютерам понимать друг друга. Протоколы необходимы для того, чтобы процесс связи проходил без ошибок. Протоколы помогают определить, как отправляется информация и как ее получить.

Общие понятия

Не надо говорить о роли и важности грамотно организованной, безупречно работающей локальной вычислительной сети предприятия. Часто именно ЛВСявляется гарантом успешного бизнеса. И наоборот при плохой организации, недостаточном внимании к вопросам её построения и обновления, наступает коллапс в организации труда на предприятии. Если перефразировать известную поговорку, то можно сказать: «ЛВС- как воздух, её не замечают когда она есть, и задыхаются когда её нет».

Повсюду мы сталкиваемся с различными исполнениями локальных вычислительных сетей. Нередко из домовых ЛВС, разрастаясь до масштабов района или целого города, вычислительная сеть становится городской (MAN).

Локальная вычислительная сеть должна обладать рядом свойств:

Масштабируемость – на первоначальном этапе организация может вложить минимум средств на прокладку локальных сетей,которые бы отвечали ее текущим целям и задачам. В будущем, при возникновении необходимости, она всегда сможет с легкостью расширить сети и подключить дополнительное оборудование.

Гибкость – для своевременного реагирования на меняющиеся требования технологий к существующей локальной сети необходимо наличие ее гибкости. Другими словами, сеть должна быть адаптированной для большинства типов сетевых кабелей: витой пары, коаксиальной,а также оптоволоконной, причем желательно поддержка технологий, начиная отEthernet, FastEthernet, до GigabitEthernetи выше.

Отказоустойчивость – система локальных сетей в обязательном порядке включает резервные линии на случай, если основные по ряду причин выйдут из строя. Например, можно подключить сервер(серверную ферму) к нескольким коммутаторам/маршрутизаторам, имеющим запасные пути – при сбое одного концентратора/маршрутизатора всегда можно быстро перейти на другой в автоматическом режиме, не прерывая сеанса связи.

Надежность – длительное использование локальной сети в соответствии с возрастающей потребностью в ней предполагает необходимость поиска оптимальных вариантов для повышения ее надежности, так как вынужденные простои обходятся для организации слишком дорого, когда ценна каждая минута. Поэтому нельзя пренебрегать существующими программно-аппаратными средствами и инструментами, позволяющими повысить надежность локальных сетей.

Защита – важным свойством является защищенность сетей от несанкционированного вторжения черезИнтернет, а также внутренние действия пользователей. Решается с помощью комплекса мер, в том числе программно аппаратных средств – концентратора, коммутатора,маршрутизатора, межсетевого экрана, сервера удаленного доступа, а также административных мер, что в целом дает возможность полного контроля над текущими процессами и гарантирует сохранность важнейших данных организации.

Управляемость – локальная сеть должна иметь мощные средства для ее мониторинга, для быстрого выявления помех и неисправностей, чтобы исключить возможные простои, упомянутые выше. Существует множество продуктов, рассчитанных на оперативный сбор технической информации о состоянии сети и ее параметрах – примером могут служить средстваSNMP,RMON.Помимо этого, есть возможность управления сетью через Web-интерфейс, который может использоваться практически в любом месте для удаленного доступа.

В простейшем случае локальная вычислительная сеть состоит из двух компьютеров оснащённых сетевой картой,соединённых между собой соответствующим образом оконцованным кабелем(коаксиальный или витая пара). Нужно помнить, что в такой схеме используется нестандартный патч-корд, а так называемый кроссовер. И конечно же нужно не забывать о том, что расстояние междуПКдолжно быть не более 100 м.

Решение когда ЛВСсостоит из двухПК, может быть реализовано и по беспроводной технологии, в этом случае оба компьютера оснащаются беспроводными сетевыми картами(адаптерами), и соединяются в режиме«точка-точка».

Сетевая плата , также известная как сетевая карта, сетевой адаптер,Ethernet-адаптер,NIC(англ.networkinterface controller)-периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети.

SNMP(англ. SimpleNetworkManagement Protocol - протокол простого управления сетями) - это протокол управления сетями связи на основе архитектурыTCP/IP.

RMON- протокол мониторинга компьютерных сетей , расширениеSNMP,в основе которого, как и в основеSNMP, лежит сбор и анализ информации о характере информации, передаваемой по сети. Как и вSNMP, сбор информации осуществляется аппаратно-программными агентами, данные от которых поступают на компьютер, где установлено приложение управления сетью. ОтличиеRMONот своего предшественника состоит, в первую очередь, в характере собираемой информации-если вSNMPэта информация характеризует только события, происходящие на том устройстве, где установлен агент, тоRMONтребует, чтобы получаемые данные характеризовали трафик между сетевыми устройствами.

Указанный выше способ организации сети издвух компьютеров прост, и не требует особых затрат, такая реализация ЛВС,встречается всё реже и реже. Однако реалии сегодняшнего дня таковы, чтоЛВСпредприятий насчитывают в своём составе десятки и сотни компьютеров и сетевых устройств(коммутаторы, шлюзы, принт-серверы, серверы, сетевые устройства хранения информации и т.д.), кроме того практически всеЛВСимеют выход в глобальную сеть INTERNET.

Организация локальной сети (еще донастройки локальной сети) в обязательном порядке начинается с определения ключевых моментов. Вот некоторые из них:

· Определение количества станций (портов, хостов)будущей сети;

· Планирование общего хранилища данных;

· Предполагаемое программное обеспечение;

· Предполагаемые сервисы (IP-телефония, видео наблюдение, и пр.);

· Востребованность единого информационного пространства для структурных подразделений компании;

· Вероятность использования локальной сети для построения единой корпоративной информационной платформы (интранет).

Существует несколько вариантов организации локальной сети. В качестве среды передачи данных может использоваться витой кабель UTP/ STP (как правило категории 5е и выше) или оптоволоконный кабель. Возможна и организация локальных сетей при помощи беспроводной технологии. При этом построение и настройка локальной сети будет сильно различаться в зависимости от используемой технологии - беспроводной и проводной.

Построение локальной сети будет в значительной степени обусловлено ее размерами и способом размещения компьютеров. Среди других факторов, влияющих на организацию и настройку локальной сети, стоит отметить наличие серверов, количество рабочих мест, а также количество зданий, в которых функционирует ЛВС.

На этапе создания локальной сети и настройки локальной сети важно иметь четкое представление об архитектуре(топологии) сети. Топология сети зависит от места нахождения ПКи их функционального назначения. Выбор топологии в процессе создания локальной сети и настройки локальной сети происходит индивидуально - под конкретный объект своя архитектура.

Для проведения монтажа локальной сети подбирается необходимое для каждого варианта сетевое оборудование, причем, желательно от одного надежного производителя.

Компания D-Link, предлагает весь спектр активного сетевого оборудования для построения (модернизации) локальных вычислительных сетей, любого уровня сложности. Кроме того немаловажным является факт наличия широко разветвлённого сервисного обслуживания оборудования D-Link.

После того как определены все ключевые моменты связанные с организацией будущей сети приступают к созданию кабельной системы (в случае проводного решения ЛВС).

Интранет(англ. Intranet, также употребляется термин интрасеть ) - в отличие от сетиИнтернет, это внутренняя частная сеть организации. Как правило,Интранет- этоИнтернетв миниатюре, который построен на использовании протоколаIPдля обмена и совместного использования некоторой части информации внутри этой организации. Это могут быть списки сотрудников,списки телефонов партнеров и заказчиков. Чаще всего под этим термином имеют ввиду только видимую частьИнтранет- внутренний веб-сайт организации.Основанный на базовых протоколах HTTP и HTTPS и организованный по принципу клиент-сервер, интранет-сайт доступен с любого компьютера. Таким образом,Интранет- это как бы «частный»Интернет, ограниченный виртуальным пространством отдельно взятой организации. Intranet допускает использование публичных каналов связи, входящих в Internet, (VPN), но при этом обеспечивается защита передаваемых данных и меры по пресечению проникновения извне на корпоративные узлы.

Структурированная кабельная система (СКС)

Кабельная система - это система,элементами которой являются кабели и компоненты, которые связаны с кабелем. К кабельным компонентам относится всепассивное коммутационное оборудование ,служащее для соединения или физического окончания (терминирования) кабеля -телекоммуникационные розетки на рабочих местах,кроссовые и коммутационные панели (жаргонпатч-панели ) в телекоммуникационных помещениях, муфты и сплайсы.

В последнее время при организации ЛВС,применительно к кабельной системе, чаще всего используют терминструктурированнаякабельная система (СКС).

Структурированная кабельная система (СКС) - основа информационной инфраструктуры предприятия, позволяющая свести в единуюсистему множество информационных сервисов разного назначения: локальные вычислительные и телефонные сети, системы безопасности, видео наблюдения и т.д.

СКС представляет собой иерархическую кабельную систему здания или группы зданий, разделенную на структурные подсистемы. Она состоит из набора медных и оптических кабелей, кросс-панелей,соединительных шнуров, кабельных разъемов, модульных гнезд, информационных розеток и вспомогательного оборудования. Все перечисленные элементы интегрируются в единую систему и эксплуатируются согласно определенным правилам.

Термин «структурированная» означает, содной стороны, способность системы поддерживать различные телекоммуникационные приложения (передачу речи, данных и видеоизображений), с другой - возможность применения различных компонентов и продукции различных производителей, и стретьей - способность к реализации так называемой мультимедийной среды, в которой используются несколько типов передающих сред - коаксиальный кабель,UTP, STP и оптическое волокно. Структуру кабельной системы определяет инфраструктура информационных технологий (от англ.IT, Information Technology),именно она диктует содержание конкретного проекта кабельной системы в соответствии с требованиями конечного пользователя, независимо от активного оборудования, которое может применяться впоследствии.

Типовые работы по монтажу СКСвключают:

· установку кабельных каналов (коробах, лотках, гофротрубе, трубах и т.п.);

· пробивку отверстий в стенах;

· прокладку кабеля в кабельных каналах;

· установку розеток и заделку кабеля модули розетки;

· сборку и установку монтажного шкафа;

· установку и набивку патч-панелей и органайзеров.

Этапы монтажа СКС:

· Изучение объекта для монтажа СКС;

· Разработка технического проекта;

· Подбор необходимого оборудования и монтаж на объекте;

· Тестирование и сертификация, сдача работ заказчику;

· После установочная поддержка и обучение

Компоненты СКС

При создании СКСприменяются.Кабели ,разъёмы ,розетки и патч-корды используемые в вычислительных сетях. В вкратце напомним:

Медный неэкранированный кабель UTP(англ. Unshielded Twisted Pair) в зависимости от электрических и механических характеристик разделяется на 5 категорий (Category 1 - Category5).

Экранированная витая пара STP (англ. S hieldedTwisted Pair) хорошо защищает передаваемые сигналы от внешних помех, а также меньше излучает электромагнитных колебаний вовне, что защищает,в свою очередь, пользователей сетей от вредного для здоровья излучения. Особое место занимают кабеликатегорий 6 и 7 , которые промышленность начала выпускать сравнительно недавно. Для кабеля категории 6 характеристики определяются до частоты 200 МГц, а для кабелей категории 7 - до 600 МГц. Кабели категории 7 обязательно экранируются, причем как каждая пара, так и весь кабель в целом.Кабелькатегории 6 может быть как экранированным, так и неэкранированным. Основное назначение этих кабелей - поддержка высокоскоростных протоколов на отрезках кабеля большей длины, чем кабель UTP категории 5.

8P8C(8 Position 8 Contact) , часто ошибочно называемыйRJ45 или RJ-45 - унифицированный разъём,используемый в телекоммуникациях, имеет 8 контактов и защёлку.

Информационныерозетки , как правило, универсальные, они служат точкой входа в кабельную систему для всей офисной техники, включающей не только компьютер и другие периферийные устройства, но и телефон (т.е. возможно подключение шнура сразъёмом RJ-11(12).

Коммутационная панель (кросс-панель,патч-панель) - одна из составных частей структурированной кабельной системы (СКС). Представляет из себя панель со множеством соединительных разъёмов, расположенных на лицевой стороне панели. На тыльной стороне панели находятся контакты, предназначенные для фиксированного соединения с кабелями, и соединённые с разъёмами электрически. Коммутационная панель относится к пассивному сетевому оборудованию. Коммутационные панели могут бытьфиксированными или наборными . Если в первом случае, все разъемы выполняются однотипными, то в другом случае можно реализовать гибридную коммутационную панель, содержащую разъемы разных типов, в том числе медные типа RJ45 разной категорийности, волоконно-оптические разъемы различных типов, коаксиальные (например, типа BNC) и другие. Типы устанавливаемых видов разъемов зависят от вида решаемых задач. Наиболее распространенным видом данного вида устройств, в современных технологияхСКС,является 24-х портовая фиксированная коммутационная панель с не экранированными разъемами RJ45 категории 5е или 6. С тыльной стороны панели располагаются так называемыеIDC-разъемы (англ. Insulator Displacement Connector , разъемсосмещениемизоляции ).

Рисунок 78 . Элементы СКС

Существует два типовых способа использования коммутационных панелей.

В первом случае, коммутационная панель используется как точка коммутации между портами активного сетевого оборудования(АСО) и портами рабочих мест, через кабель горизонтальной подсистемы СКС. Коммутация осуществляется коммутационными шнурами от панели до портов АСО.

Во втором случае, так называемое двойное представление порта, коммутационные панели используются попарно, одна из панелей представляет порты АСО, а вторая - порты рабочих мест. Коммутация осуществляется коммутационными шнурами между панелями.

Вместе с коммутационной панелью целесообразно использовать кабельные органайзеры , для упорядочивания подходящих и отходящих к устройству кабелей.

Коммутационные панели могут отличаться:

а). По составу разъемов

б). По количеству портов

в). По экранированию

г). По способу крепления

д). По способу представления портов

Рисунок 79 . Пример монтажа кросс-панели

Коммутационный шнур, коммутационный кабель или патч-корд (от англ. patching cord - соединительный шнур) - одна из составных частей структурированной кабельной системы. Представляет собой электрический кабель для подключения одного электрического устройства к другому. Может быть любых типов и размеров, на одном или обоих концах кабеля обязательно присутствуют соответствующие соединяемым устройствам коннекторы.

Главное отличие коммутационного шнура откабеля внутренней прокладки - использование многожильного провода, вместо цельного. Это снижает передаточные характеристики кабеля, но повышает гибкость и уменьшает минимальный радиус безопасного изгиба шнура.

Коммутационный шнур применяемый в ВОЛСносит название пигтейл, и представляет собой отрезок кабеля, оконеченный с одной стороны коннектором определенного типа. Соединение оптического пигтейла с волокном кабеля осуществляется с помощью сварки или механических неразъемных соединений.

Организация СКС

В общем виде всю конструкцию можно представить таким образом: на одном из этажей здания, содержащем рабочее место с офисной техникой, вдоль стены от подключенных устройств и от вспомогательных технических средств (датчиков пожарной сигнализации, систем видео наблюдения идр.) проводятся горизонтальные кабельные проводки. Они сходятся в единый коммутационный узел этажа (аналогичным образом проходят проводки и на остальных этажах,подключенных к СКС). От него идет вертикальная кабельная проводка, соединяющая последовательно все этажи. Затем вся система кабелей интегрируется в общий коммутационный центр, который может размещаться в специальном техническом помещении.

Все компоненты СКСлогически связаны друг с другом и располагаются таким образом, что можно наращивать всю систему и расширять ее охват не только внутри многоэтажных зданий, сооружений, но и между недвижимыми объектами на определенном расстоянии друг от друга.

Кабельная система предприятия может быть выполнена различными способами: по технологии скрытой проводки, в накладных каналах, в пространстве под фальшполом или над навесным потолком и т. п.

Часто в условиях предприятия экономят на кабелях, при помощи которых осуществляется подключение компьютера в розетку кабельной сети. Следует отметить, что эти патч-корды, часто являются причиной снижения скорости передачи данных. Они подвергаются наибольшему механическому воздействию, в то время как бывают изготовлены специалистом недостаточной квалификации. С течением времени их параметры ухудшаются, что приводит к ошибкам передачи данных, появление которых достаточно трудно заметить.

Обратите внимание, что, по данным одного из производителей патч-кордов, две трети их не проходят тестирования. Трудно ожидать стабильности характеристик от изделий, изготовленных в кустарных условиях, поэтому стоит комплектовать рабочие места только профессионально выполненными патч-кордами.

Каждое рабочее место пользователя должно быть оборудовано розеткой электропитания с заземлением и информационными розетками. В небольших организациях обычно используют розетки существующей электропроводки. При этом следует учитывать, что расстояние между силовой и информационными розетками одного рабочего места по стандарту не должно превышать 1 м. Кроме того при необходимости пересечения кабеля электропитания, необходимо это выполнять под прямым углом. Часто чтобы минимизировать влияние силового кабеля, используют специальные кабели с экранированием.

Одним из мощных источников электро помех являются люминесцентные лампы. При прокладке информационных кабелей часто не обращают внимания на их близость к таким лампам, например, при монтаже новых трасс над фальш-потолком. Для снижения влияния данного источника помех не следует допускать прокладку информационного кабеля ближе 15 см от люминесцентной лампы.

При размещении большого числа пользователей в помещении, не оборудованном достаточным количеством силовых розеток, часто осуществляется проводка силовых и информационных кабелей до рабочего места в одном канале. Согласно стандарту, если оба кабеля прокладываются в общем канале, то должна быть предусмотрена сплошная перегородка между силовыми и информационным отсеками.

Современное оборудование, подключаемое к компьютерным сетям, часто потребляет совсем немного энергии. Учитывая, что в стандартах передачи данных 10/100 Мбит/сек используются только две пары проводников витой пары из четырех имеющихся, часто можно существенно сэкономить на прокладке кабелей, если применить технологию питания оборудования по кабелю Ethernet(Power over Ethernet,PoE).

Существует несколько вариантов обеспечения РоЕ.

Первый состоит в использовании специальных коммутаторов либо уже имеющих функцию РоЕ, либо поддерживающих ее (коммутаторы допускают установку дополнительного блока питания, после чего обеспечивается предоставление услуги РоЕ). Данный способ применяется при наличии значительного числа портов с функцией РоЕ, например, при эксплуатации в организации IP-телефонов. В качестве примера - 8-портовый настольный коммутатор DES-1008PD-Link с 4 портами РоЕ.

Рисунок 80 . DES-1008P

Второй способ подачи питания через сетьEthernetзаключается в приобретении специальных блоков питания, включаемых в«разрыв» сетевого кабеля (для подачи напряжения 48 В используется коричневая пара проводников). Такое решение оправдано при подключении единичных устройств.

Рисунок 81 . DWL-P200

DWL-P200 передает данные, и электрические сигналы на устройства Ethernetпо одному кабелюEthernet.

В РоЕ-коммутаторах применяется специальная технология для проверки порта. Перед подачей питания на порт производится специальное тестирование, замеряются параметры подключенного оборудования и,если оно соответствует требованиям технологии РоЕ, коммутатор включает питание.Таким образом, в порты РоЕ можно безопасно включать обычные устройства. При использовании же «врезных» блоков питания, особенно самых дешевых их вариантов,следует исключить возможность случайного подключения другого оборудования.

В соответствии со стандартом IEEE 802.3afмаксимальная мощность, которая может быть получена устройством с РоЕ-порта,составляет 12,95Вт(при этом порт должен обеспечить мощность до 15,4Вт).Подключаемые устройства часто потребляют меньшую мощность, например, типовая точка беспроводного доступа потребляет около 11Вт,IP-телефоны - от 2 до 14Втв зависимости от модели. В целях экономии на некоторых моделях коммутаторов суммарно допустимая мощность питания по портамEthernetменьше величины15,4х<количество портов>Вт. В случае превышения допустимого значения потребляемой мощности коммутатор начинает отключать питание отдельных портов,учитывая приоритеты портов для РоЕ, которые администратору необходимо назначить вручную в соответствии с предназначением подключенного оборудования.

Требования пожарной безопасности

Основные требования пожарной безопасности при прокладке кабелей в офисе заключаются в следующем:

кабели, каналы, розетки и т.п. должны соответствовать определенной категории пожароустойчивости; обычно это выполняется при помощи современных элементов СКС;

силовые и информационные кабели при прокладке в одном канале должны быть разделены сплошной перегородкой.Минимальное расстояние от силовых кабелей до информационных определяется по специальным нормативам в зависимости от нагрузки, но обычно не должно быть менее 12-15 см;

отверстия, выполненные для прокладки кабелей между помещениями, должны быть закрыты легко удаляемым негорючим материалом,например, цементом или гипсом низкой прочности, минеральной ватой и т. п.;

при прокладке кабелей в пространстве над навесным потолком недопустимо использовать горючие материалы.

Достоинства СКС

Первое – это универсальность СКС, которая заключается в том, что данные системы с успехом могут применяться для построения компьютерных сетей, телефонных линий, охранной, пожарной систем, а также для видео наблюдения и "прослушки" ряда помещений.

Второе – как уже коснулись выше –способность легко расширяться, что имеет большое значение при стремительном научно-техническом прорыве вперед. Благодаря этой возможности отпадает проблема в глобальной перестройке установленных ранееСКСв течение 25 лет при подсоединении новых, более совершенных устройств.

Третье – надежность всей конструкции при условии, что все компоненты выполнены одним и тем же изготовителем, что в корне исключает возможные помехи, и сбои в отлаженной работе подсоединенного оборудования.

Данная технология постепенно вытесняет традиционную кабельную систему, и уже в недалеком будущем мы сможем наблюдать полный переход предприятий и организаций различного уровня на современную СКС.

Необходимость в диагностике СКС

Совершенно ясно, что любая организация заинтересована в бесперебойной работе своих сотрудников на предприятии. И понятно, что простой работы по вине некачественного монтажа, а также непроверенных на соответствие международным стандартам структурированных кабельных систем оборачивается гораздо большими потерями как временного, так и финансового характера, нежели затраты на их диагностику. Очень досадно бывает узнать, что невозможность работать с информацией в офисе связана всего лишь с мелким обрывом кабеля или с дефектом какого-то разъема.

И чтобы не оказаться в неприятной ситуации,нужно проводить диагностику СКСна физическом уровне. Другой причиной необходимости исследования физических параметров сети является влияние этих параметров на результаты тестирования более высоких уровней.

Сейчас на рынке предлагается достаточно моделей приборов для решения подобных задач. Мы рассмотрим два вида приборов:кабельные тестеры и анализаторы СКС.

Кабельные тестеры

Данные приборы являются самыми простейшими и сравнительно недорогими. Они часто используются для проведения монтажа кабелей и оценки качества построенных линий СКС. Внешне представляют собой небольшие коробочные устройства, с возможностями выявления обрывов, коротких замыканий жил в паре и между жилами разных пар, ошибочной полярности пары,когда случайно путают жилы между собой и с соседними участками.

В некоторых моделях тестеров есть возможность задания разводки, а также установления соответствия между розетками коммутационной панели и рабочих мест, в последнем случае проверяются все розетки, подключенные на горизонтальной линии проводки при помощи пронумерованных заглушек. При подключении тестера к одной стороне кабеля его индикатор высвечивает номер заглушки. Другие тестеры могут посылать тональный сигнал на жилу кабеля для его идентификации и трассировки.

Анализаторы СКС

В отличие от вышеупомянутых кабельных тестеров, данные приборы имеют более широкий набор функций и призваны определять не только простейшие дефекты, вызванные отсутствием контакта в кабеле.

Анализаторы СКСспособны выявить более сложные неисправности, возникшие вследствие неправильного монтажа, когда не соблюдены правила соединений кабелей в линию (чрезмерное растяжение кабеля,малый радиус изгиба и др.). От некачественного монтажа страдает производительностьСКСи ухудшаются их электрические характеристики.

Применяя в диагностике эти приборы, можно определить целостность цепи, характеристический импеданс, погонное и переходное затухание, задержку распространения сигнала, длину линии, сопротивление линии по постоянному току, емкость линии, а также электрическую симметричность и наличие шумов. Столь широкие возможности диагностики обуславливают дороговизну этих приборов, поэтому их может приобрести далеко не каждый, кто имеет дело с монтажом и диагностикой СКС.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС, LAN - Local Area Network) — это совокупность аппаратного и программного обеспечения, позволяющего объединить компьютеры в единую распределенную систему обработки и хранения информации. Все сервисы и дополнительные устройства также важны, но они не заработают в отсутствии грамотно спроектированной и смонтировано локальной сети. К аппаратному обеспечению можно отнести компьютеры, с установленными на них сетевыми адаптерами, повторители, концентраторы, коммутаторы, мосты, маршрутизаторы и др., соединенные между собой сетевыми кабелями. К программному обеспечению можно отнести сетевые операционные системы и протоколы передачи информации. Расстояние между компьютерами объединяемыми в ЛВС обычно не превышает нескольких километров, что связано с затуханием электрического сигнала в кабелях. Технология виртуальных частных сетей (VPN - Virtual Private Network) позволяет через Internet или линии телефонной связи объединять в единую ЛВС несколько ЛВС, разнесенных на тысячи километров.

Основные возможности локальных (компьютерных) сетей:

• Передача файлов. Во-первых, экономится бумага и чернила принтера. Во-вторых, электрический сигнал по кабелю из отдела в отдел движется гораздо быстрее, чем любой сотрудник с документом.
• Совместное использование файлов данных и программ. Теперь нет необходимости дублировать данные на каждом компьютере. В случае если данные бухгалтерии одновременно нужны руководству и планово-экономическому отделу, нет необходимости отнимать время и нервы у бухгалтера, отвлекая его от калькуляции себестоимости каждые три секунды. Сеть позволяет пользователям работать с программой одновременно и видеть данные, вносимые друг другом.
• Совместное использование принтеров и другого оборудования. Значительно экономятся средства на приобретение и ремонт техники, т.к. нет никакой необходимости устанавливать принтер у каждого компьютера, достаточно установить сетевой принтер.
• Электронная почта и системы обмена мгновенными сообщениями. Помимо экономии бумаги и оперативности доставки, исключается проблемы типа "Был, но только что вышел. Зайдите (подождите) через полчаса", "Мне не передали". Когда бы занятый товарищ ни вернулся, письмо будет ждать его.
• Координация совместной работы. При совместном решении задач, каждый может оставаться на рабочем месте, но работать "в команде". Для менеджера проекта значительно упрощается задача контроля и координирования действий, т.к. сеть создает единое, легко наблюдаемое виртуальное пространство с большой скоростью взаимодействия территориально разнесенных участников.
• Упорядочивание делопроизводства, контроль доступа к информации, защита информации: Чем меньше потенциальных возможностей потерять (забыть, положить не в ту папку) документ, тем меньше таких случаев будет. В любом случае, гораздо легче найти документ на сервере (автоматический поиск, всегда известно авторство документа), чем в груде бумаг на столе. Сеть также позволяет проводить единую политику безопасности на предприятии, меньше полагаясь на сознательность сотрудников: всегда можно четко определить права доступа к документам и протоколировать все действия сотрудников.

В последнее время большое распространение получили т.н. беспроводные сети, основанные на передаче информации по защищенным радиоканалам. Такого рода оборудование используется там, где нет возможности проложить кабель, для соединения отдельно стоящих зданий, для подключения с мобильных и карманных компьютеров и т.п. Смешанные системы (одновременное использование в ЛВС кабельных и беспроводных технологий) - наиболее перспективный вариант построения локальных сетей предприятия.

В связи с большой площадью территории, большим количеством зданий, цехов, подразделений и пользователей (около 1500 пользователей) для повышения производительности, отказоустойчивости сети необходимо разделить ее на логически независимые объекты, которые будут объединены между собой узловыми сетевыми устройствами. В тоже время разделение большой сети на более мелкие обеспечит возможность более простого ее администрирования. Таким образом, топология ЛВС предприятия будет выполнена в виде иерархической звезды. В качестве технологии канального уровня будет использоваться семейство высокоскоростных версий Ethernet.

Для обеспечения разделения ответственности между коммутаторами будет использована типовая архитектура, состоящая из: коммутаторов уровня ядра сети, коммутаторов уровня распределения и уровня доступа. От коммутаторов, установленных на уровне ядра сети, требуется высокая производительность и отказоустойчивость. Так как именно от них будет зависеть работоспособность всей сети. Коммутаторы распределения будут расположены по территории предприятия, ближе к группам коммутаторов доступа, к которым уже и подключаются конечные пользователи ресурсов ЛВС. Непосредственно к коммутатору ядра сети подключаются коммутаторы серверных шкафов, которые обслуживают, так называемые SAN (Storage area network), локальные сети внутри серверных шкафов.

Предприятие разделено на 5 зон, каждая из которых будут обслуживаться от своего коммутатора уровня распределения. Зоны выбраны в зависимости от месторасположения и количества пользователей. Схема ЛВС предприятия отображена на рисунке 2.

Логически такая крупная сеть должна быть разделена на несколько сетей более мелкого размера. При такой реализации подходе повысится производительность сети, так как широковещательный и другой «сорный трафик» не будет распространяться по все сети, занимая пропускную способность сети. В случае возникновения сбоев в работе сети, таких как широковещательных шторм, из строя выйдет только небольшой логический фрагмент сети, проблему в котором можно будет выявить и исправить значительно быстрее. То есть в таком случае обеспечивается удобство администрирования сети. При проведении каких-либо работ по перестройки сети, можно будет это делать по частям, что упрощает работу сетевых администраторов и позволяет вывести из эксплуатации небольшое количество пользователей на время проведения работ.

Рисунок 2 - Топология ЛВС предприятия

Для разделения сети на будет использована технология virtual local area network (VLAN). На каждое подразделение, а иногда на группу более мелких подразделений, будет организована своя виртуальная сеть. Так же будут созданы несколько vlan-ов для соединения коммутаторов ядра сети и уровня распределения. В каждой такой сети будет использованы уникальные сетевые адреса. Виртуальные сети для размещения подразделений в свои уникальные vlanы будут использоваться порты коммутаторов уровней ядра и распределения. Это будет сделано в ходе конфигурирования активных сетевых устройств.

Как видно из схемы для связи коммутаторов ядра и распределения будут использоваться несколько логических каналов. Будет реализована топология ядра сети «звезда + кольцо». От коммутатора ядра звездой расходятся каналы до коммутаторов распределения, они выделены на схеме голубым цветом. Таким образом получается «звезда». Эти каналы будут выделены в отдельный vlan, который будет использоваться только для связи магистральных коммутаторов.

Желтым цветом выделены каналы, которые будут связывать магистральные коммутаторы в «кольцо». Ранее было недопустимо создание петель в сетях Ethernet. Но требования к надежности сети привели к тому что стали разрабатываться технологии, способные поддерживать избыточные связи в сети, для резервирования каналов. Ethernet Ring Protection Switching (ERPS) одна из технологий которые позволяют организовывать отказоустойчивые топологии сети. Выбрана была она, а не Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP), за быстрое время восстановления работоспособности сети в случае выхода одного из каналов из строя. Для протокола RSTP время сходимости составляет менее 10 секунд, в то время как для ERPS - менее 50 миллисекунд. Это так же будет отдельный vlan, используемый только магистральными коммутаторами.

Для объединения всех виртуальных сетей и нахождения маршрутов между ними будет использована динамическая маршрутизация. А именно протокол Open Shortest Path First version 2 (OSPFv2). Каждый из магистральных коммутаторов будет иметь возможность работы на 3 уровне модели OSI, то есть будет являться коммутатором уровня L3. В домене протокола OSPF будет выделена одна магистральная зона - backbone. В ней будут находиться только маршрутизаторы (встроенные в коммутаторы L3), которые будут обмениваться между собой сведениями о подключенных к ним виртуальным сетям. В этом протоколе необходимо выделение корня домена OSPF - Designated root (DR), и необходимо наличие резервного корня - Backup designated root (BDR). В качестве DR будет использоваться коммутатор уровня ядра, в качестве BDR - один из коммутаторов уровня распределения.

Каждый коммутатор уровня доступа пользователей будет использоваться в своем конкретном vlanе, выделенном для него на коммутаторе уровня распределения. В некоторых случаях такие коммутаторы могут быть использованы для подключения к ним коммутаторов на меньшие количества портов, но для логики работы сети это не имеет значения.

Таким образом организуется производительная, отказоустойчивая и легко масштабируемая архитектура локальной вычислительной сети.