Локална мрежа: Дизайн и мрежово оборудване

Локална мрежа е концепция, позната на много хора от първа ръка. Почти всяка компания използва тази технология, така че може да се твърди, че всеки човек по някакъв начин се е сблъсквал с нея. Местните мрежи значително ускоряват производствените процеси, като по този начин дават рязък скок в по-нататъшното им използване по целия свят. Всичко това ни позволява да предвидим по-нататъшния растеж и развитие на такава система за пренос на данни, до въвеждането на LAN във всяко едно, дори и най-малкото предприятие.

LAN концепция

Локалната мрежа е определен брой компютри, свързани помежду си със специално оборудване, което позволява пълния обмен на информация между тях. Важна характеристика от този тип прехвърляне на данни е сравнително малка област на разполагане на комуникационни центрове, т.е. самите компютри.

Локалните мрежи не само значително улесняват взаимодействието между потребителите, но и изпълняват някои други функции:

• Опростете работата с документацията. Служителите могат да редактират и преглеждат файлове на работното си място. В този случай се премахва необходимостта от колективни срещи и срещи, което спестява ценно време.
• Позволете да работите по документи заедно с колеги, когато всеки е на компютъра си.
• Те позволяват достъп до приложения, инсталирани на сървъра, което спестява свободно място на инсталирания твърд диск.
• Запазване на място на твърдия диск, като ви позволява да запазвате документи на хост компютъра.

Видове мрежи

Локална мрежа може да бъде представена от два модела: мрежа между равностойни компютри и йерархична. Те се различават по начини за взаимодействие на комуникационните центрове.

Ad hoc мрежа въз основа на равнопоставеността на всички машини и данните се разпределят между тях. Всъщност, потребителят на един компютър може да има достъп до ресурси и информация на друг. Изпълнението на peer-to-peer модела зависи пряко от броя на работните възли, а нивото на сигурност е незадоволително, което, заедно с доста сложен управленски процес, прави тези мрежи не много надеждни и удобни.

Йерархичният модел включва един (или повече) главен сървър, където се съхраняват и обработват всички данни и няколко клиентски възли. Този тип мрежа се използва много по-често от първата, имайки предимство в скоростта, надеждността и сигурността. Въпреки това, скоростта на такава LAN зависи до голяма степен от сървъра, който при определени условия може да се счита за недостатък.

Изготвяне на технически изисквания

Проектирането на локална мрежа е доста сложен процес. Тя започва с разработването на технически спецификации, които трябва да бъдат внимателно обмислени, тъй като недостатъците в него заплашват допълнителни трудности при изграждането на мрежата и допълнителните финансови разходи. Първичното проектиране може да се извърши с помощта на специални конфигуратори, които ще ви позволят да изберете оптималното мрежово оборудване. Такива програми са особено удобни, тъй като е възможно да се коригират различни стойности и параметри директно по време на работа, както и да се състави доклад в края на процеса. Само след тези действия ще бъде възможно да се премине към следващия етап.

Дизайн на скица

Този етап се състои в събиране на данни за предприятието, където се планира инсталирането на локална компютърна мрежа, и анализ на получената информация. Количеството се определя:

• Потребители.
• Работни станции.
• Стаи за сървъри.
• Портове за връзка.

Важен момент е наличието на данни за маршрутите за полагане на магистрали и планирането на конкретна топология. Като цяло е необходимо да се спазват редица изисквания, които стандартът IEEE 802.3 налага. Въпреки това, въпреки тези правила, понякога може да е необходимо да се изчисли забавянето на разпространението или да се консултира с производителите на мрежово оборудване.

Основни характеристики на LAN

Когато избирате метод за локализиране на комуникационни възли, е необходимо да запомните основните изисквания за локалните мрежи:

• Производителност, която съчетава няколко понятия: производителност, време за реакция, забавяне на предаването.
• Съвместимост, т.е. възможност за свързване на различни локални мрежови устройства и софтуер.
• Безопасност, надеждност, т.е. възможности за предотвратяване на неоторизиран достъп и пълна защита на данните.
• Мащабируемост - възможността за увеличаване на броя на работните станции без влошаване на производителността на мрежата.
• Управляемост - способността да се контролират основните елементи на мрежата, предотвратяване и отстраняване на неизправности.
• Прозрачност на мрежата, състояща се в представяне за потребители на едно изчислително устройство.

основен топология на локалните мрежи: предимства и недостатъци

Топологията на мрежата е нейното физическо местоположение, което значително засяга основните характеристики. В съвременните предприятия основно се използват три вида топологии: "Звезда", "Гума" и "Пръстен".

Топологията "Звезда" е най-често срещаната, има много предимства пред останалите. Този метод на инсталиране е много надежден; ако някой компютър се провали (с изключение на сървъра), той няма да повлияе на работата на останалите.

Топология "Bus" е единичен кабелен кабел с свързани компютри. Тази организация на локалната мрежа спестява пари, но не е подходяща за комбиниране на голям брой компютри.

Топологията на "пръстена" се характеризира с ниска надеждност поради специалното подреждане на възлите - всяка от тях е свързана с другите две с мрежови карти. Разбивката на един компютър води до изключване на цялата мрежа, така че този тип топология се използва все по-малко.

Мрежово инженерно проектиране

Местната компютърна мрежа на предприятието включва и различни технологии, оборудване и кабели. Следователно, следващата стъпка ще бъде изборът на всички тези елементи. Решението в полза на софтуер или хардуер се определя от целта на създаване на мрежа, броя на потребителите, списъка на използваните програми, размера на мрежата, както и от местоположението му. В момента най-често се използват оптични магистрали, характеризиращи се с висока надеждност, скорост и наличност.

За кабелните типове

Кабелите се използват в мрежи за предаване на сигнали между работни станции, като всяка от тях има свои характеристики, които трябва да се вземат предвид при проектирането на локална мрежа.

• Усуканата двойка се състои от няколко двойки проводници, покрити с изолация и усукани заедно. Ниската цена и лесната инсталация са полезни предимства, което прави този кабел най-популярен за инсталирането на локални мрежи.
• Коаксиалният кабел включва два проводника, вмъкнати един в друг. Локалната мрежа, използваща коаксиален, вече не е толкова често срещана - тя е заменена от усукана двойка, но все още се намира на някои места.
• Оптичното влакно е стъклено влакно, което може да носи светлина чрез отражението си от стените. Кабелът от този материал предава данни на големи разстояния и се отличава с висока скорост в сравнение с усукана двойка и коаксиален, но не е евтин.

Необходимо оборудване

Мрежовото оборудване на локалните компютърни мрежи включва много елементи, сред които най-често се използват:

• Концентратор или концентратор. Той комбинира няколко устройства в един сегмент с помощта на кабел.
• Switch. Той използва специални процесори за всеки порт, като обработва пакети отделно от други портове, поради което те имат висока производителност.
• Рутер . Това е машина за вземане на решения за разпространение на пакети въз основа на данните от таблицата за маршрутизация и някои правила.
• Модем. Широко се използва в комуникационни системи, осигуряващи контакт с други работни станции чрез кабелна или телефонна мрежа.

Край на мрежовото оборудване

Хардуерната локална мрежа задължително включва сървърната и клиентската страна.

Сървърът е мощен компютър с висока мрежова стойност. Неговите функции се състоят в съхраняване на информация, бази данни, обслужване на потребителите и обработка на програмни кодове. Сървърите са разположени в специални помещения с регулируема постоянна температура на въздуха - сървърни помещения, а корпусът им е оборудван с допълнителна защита срещу прах, случайно изключване и мощна охладителна система. Като правило, само системни администратори или ръководители на фирми имат достъп до сървъра.

Работната станция е обикновен компютър, свързан към мрежата, т.е. всеки компютър, който изисква услуги от главния сървър. Модем и мрежова карта се използват за осигуряване на комуникация на такива възли. Тъй като обикновено работните станции използват сървърни ресурси, клиентската част е снабдена със слаби памети и малки твърди дискове.

софтуер

Оборудването на локалните мрежи няма да може напълно изпълнява функциите си без подходящ софтуер. Програмата включва:

• Мрежови операционни системи на сървъри, които са в основата на всяка мрежа. Това е операционната система, която контролира достъпа до всички мрежови ресурси, координира маршрутизирането на пакети, разрешава конфликти между устройствата. Такива системи имат вградена поддръжка за TCP / IP, NetBEUI, IPX / SPX протоколи.
• Автономна операционна система, управляваща клиентската част. Те са обичайните операционни системи, например Windows XP, Windows 7.
• Мрежови услуги и приложения. Тези софтуерни елементи ви позволяват да извършвате различни действия: преглед на отдалечена документация, печат на мрежов принтер, изпращане на имейл съобщения. Традиционните услуги HTTP, POP-3, SMTP, FTP и Telnet са в основата на тази категория и се реализират с помощта на софтуер.

Нюанси на проектирането на локални мрежи

Проектирането на локална компютърна мрежа изисква дълъг и безпроблемен анализ, както и отчитане на всички тънкости. Важно е да се предвиди възможността за растеж на предприятията, което ще доведе до увеличаване на мащаба на местната мрежа. Необходимо е да се създаде проект, така че LAN по всяко време да е готов за свързване на нова работна станция или друго устройство, както и да ъпгрейдва някой от неговите възли и компоненти.

Също толкова важни са въпросите на безопасността. Кабели, използвани при изграждането на мрежата, трябва да бъдат надеждно защитени от неоторизиран достъп, а магистралите трябва да бъдат разположени далеч от потенциално опасни места, където могат да бъдат повредени - случайно или умишлено. Компонентите на локална мрежа, които се намират извън помещенията, трябва да бъдат заземени и закрепени сигурно.

Развитието на локална компютърна мрежа е процес, който отнема доста време, но с правилния подход и подходяща отговорност LAN ще работи надеждно и стабилно, като осигурява непрекъсната работа на потребителите.