Локальная сеть своими руками

Локальная сеть (LAN) — это группа устройств, связанных между собой для обмена данными и совместного доступа к ресурсам: файлам, принтерам, интернету. Связать можно и два ноутбука по Wi-Fi, и сотню рабочих станций через управляемые коммутаторы — разница в масштабе и в том, какое железо для этого понадобится.

Подключение бывает проводным (Ethernet), беспроводным (Wi-Fi 6/6E/7) или гибридным. Каждый вариант требует своего набора: кабели, коммутаторы, точки доступа, маршрутизаторы, патч-панели.

Локальная сеть самостоятельно

Домашнюю сеть или небольшую офисную LAN на 5–10 устройств можно собрать без профильного образования. Хватит базового понимания, как работают IP-адреса, DHCP и зачем нужен роутер. Плюс готовность гуглить, когда что-то пойдёт не так (а оно пойдёт).

Из расходов: маршрутизатор, пара патч-кордов Cat 5e/Cat 6, при необходимости — неуправляемый коммутатор на 5–8 портов. Бюджет домашней LAN укладывается в несколько тысяч рублей.

Принципы построения локальной сети

Три способа соединить устройства: кабель (Ethernet), Wi-Fi, гибрид из обоих. Провод даёт стабильность и скорость до 10 Гбит/с на Cat 6a, беспроводка на Wi-Fi 6E — до 2,4 Гбит/с в теории, но на практике сильно зависит от стен, расстояния и числа клиентов.

Общий принцип прост: каждому устройству нужен сетевой адаптер (встроенный или внешний), а между ними — коммутатор или маршрутизатор, который раздаёт адреса и маршрутизирует трафик. Перед покупкой железа стоит прикинуть: сколько устройств подключаете, какая пропускная способность нужна, будет ли сеть расти.

Выбор оборудования

Набор компонентов зависит от задач. Для домашней сети хватит роутера с Wi-Fi и пары кабелей. Офис на 20–50 человек потребует управляемый коммутатор, точки доступа, структурированную кабельную систему. Серверная в ЦОД — это уже стойки с ToR-коммутаторами, оптика, патч-панели, и здесь важно заранее учесть требования к серверным помещениям.

Базовый комплект для любой LAN: сетевые адаптеры (обычно встроены в материнскую плату), маршрутизатор, коммутатор, точки доступа Wi-Fi. Плюс пассивка — кабели, патч-корды, коннекторы RJ-45, розетки. Подобрать оборудование для локальной сети проще, когда есть чёткое ТЗ: количество портов, нужная скорость, поддержка PoE, запас на масштабирование.

Сетевая карта (NIC)

Сетевой адаптер отвечает за физическое подключение устройства к сети. Бывает проводным (Ethernet) и беспроводным (Wi-Fi), внутренним (PCIe-слот, M.2) и внешним (USB).

В подавляющем большинстве ноутбуков, десктопов и серверов сетевой адаптер уже распаян на материнской плате — отдельная карта нужна, если встроенный чип не поддерживает нужную скорость или стандарт. Типичный пример: встроенный порт 1GbE есть, а нужно 2.5GbE или 10GbE — тогда ставят дискретный адаптер. Для Wi-Fi на десктопах чаще используют USB-донглы или PCIe-карты с поддержкой Wi-Fi 6E/7.

Маршрутизатор

Роутер — центральный узел сети. Он решает три задачи: маршрутизирует пакеты между подсетями, связывает LAN с интернетом (WAN) и фильтрует трафик через встроенный файервол.

Внутри — собственная ОС (у бытовых моделей — проприетарная прошивка или OpenWrt, у корпоративных — RouterOS, Junos, IOS). Для домашней сети или малого офиса роутер часто единственное активное устройство: он же DHCP-сервер, он же DNS-форвардер, он же точка доступа Wi-Fi.

Коммутатор

Свитч (коммутатор) работает на L2 — он пересылает фреймы по MAC-адресам, не вникая в IP. Его задача: дать проводным устройствам физический порт для подключения и обеспечить коммутацию трафика между ними.

Неуправляемые модели на 5–8 портов подойдут для дома или мини-офиса — воткнул и забыл. Управляемые (L2/L3) дают VLAN, QoS, SNMP-мониторинг, агрегацию каналов (LACP) — это уже для сетей от 20 устройств. Порты можно каскадировать: если 24 портов мало, подключаете второй свитч через аплинк, и сеть растёт.

Проектирование

Под проектированием компьютерной сети подразумевается разработка схемы и характера организации взаимодействия компьютеров с другими устройствами. Процесс предполагает совершение ряда действий:

• определить номенклатуру систем для связи компьютеров;
• разобраться с настройкой сетевой инфраструктуры;
• выбрать нужные протоколы связи.

При проектировании сети следует учитывать характер ее использования, количество компьютеров, скорость и безопасность передачи данных. В процессе разработки проекта важно рассмотреть вопросы обеспечения надежности и доступности сети, а также выбор правильного способа для ее масштабирования.

Кабельная инфраструктура

Фундамент локальной сети образует кабельная инфраструктура. Она представлена набором элементов коммутации – кабелями, разъемами, коннекторами, панелями.

Кабельная система является своеобразным конструктором, с помощью которого строится требуемая конфигурация локальной сети. Она должна быть избыточной, чтобы всегда можно было добавить:

• новый сегмент;
• дополнительное оборудование;
• компьютер.

В основе работы кабельной инфраструктуры лежит методика скоординированного использования всех компонентов. Это создает устойчивые, масштабируемые структуры соединения вычислительной сети.

Аппаратная и программная коммутация

Аппаратная коммутация — это пересылка фреймов на основе ASIC-чипов: свитч «смотрит» MAC-адрес назначения в таблице и отправляет данные в нужный порт. Задержки минимальны, процессор почти не нагружен. Так работают все выделенные Ethernet-коммутаторы.

Программная коммутация — обработка трафика силами CPU и софта. Типичный пример: виртуальный свитч внутри гипервизора (vSwitch в VMware ESXi, Open vSwitch в KVM) или Linux bridge (если вы только выбираете платформу виртуализации, поможет полный разбор популярных гипервизоров). Гибкости тут больше — можно настроить сложную фильтрацию, NAT, QoS, — но и нагрузка на процессор выше.

Эти два подхода не конкурируют, а дополняют друг друга: физические свитчи отвечают за магистральную коммутацию, виртуальные — за трафик между VM и контейнерами внутри хоста.

Оптоволокно

Оптический кабель обходит медь почти по всем параметрам: пропускная способность до 400 Гбит/с на одно волокно (с мультиплексированием — терабиты), дальность передачи без усилителей до 80 км на одномоде, полный иммунитет к электромагнитным помехам — рядом с силовыми кабелями можно тянуть спокойно.

Защита данных тоже лучше: подслушать оптический сигнал, не разрезая волокно, практически невозможно — любое вмешательство вызывает заметное падение мощности.

Минусы — цена и хрупкость. Сварка оптоволокна требует специнструмента (сварочный аппарат стоит от 100 000 руб.), а радиус изгиба ограничен. Для магистральных линий и ЦОДов оптика — стандарт, для горизонтальной разводки в офисе — пока избыточна, если хватает Cat 6a.

Какое сетевое оборудование бывает

Всё сетевое железо делится на два класса:

Активное — устройства, которым нужно питание и которые обрабатывают трафик: коммутаторы, маршрутизаторы, файерволы, точки доступа Wi-Fi, медиаконвертеры, контроллеры беспроводной сети.

Пассивное — всё, что передаёт сигнал без обработки: кабели (витая пара, оптоволокно), патч-панели, коннекторы RJ-45/LC/SC, кабельные органайзеры, розетки. Электричество не нужно, ломаться почти нечему — но качество пассивки напрямую влияет на стабильность сети.

Какое сетевое оборудование необходимо для кабельных сетей?

Построение кабельной локальной сети предполагает физическое соединение ее основных узлов, ключевых и вспомогательных устройств. С этой целью используются:

• сетевые карты или наружные модули;
• кабельная инфраструктура, состоящая из витых пар, коаксиальных либо оптоволоконных проводов, переходников, разветвителей, коннекторов;
• концентраторы, сетевые мосты, компьютерные розетки;
• коммутаторы, роутеры.

В зависимости от сложности сети задействуются усиливающие устройства, инфраструктура, позволяющая поддерживать функционирование периферийного и бытового оборудования.

Увеличение расстояния соединения

Витая пара Cat 5e/6/6a работает на расстоянии до 100 м — дальше сигнал деградирует. Если нужно протянуть линию дальше, варианты такие:

• Медиаконвертер + оптика. Переводите сигнал из электрического в оптический и тянете одномодовое волокно на километры. Это основной способ для ЦОДов и территориально распределённых сетей.
• Ethernet-экстендеры. Позволяют растянуть медный сегмент до 300–500 м за счёт снижения скорости или использования VDSL-кодирования.
• Wi-Fi мосты и mesh-системы. Для точек, куда кабель тянуть нецелесообразно: удалённые здания, склады, территория предприятия.

Репитеры (хабы) из оригинальной спецификации Ethernet, по сути, вымерли — их полностью заменили коммутаторы. Хаб транслировал пакеты на все порты (что создавало коллизии), свитч отправляет данные точно в нужный порт. Если встречаете слово «хаб» в магазине — с вероятностью 99% это неуправляемый коммутатор, просто маркетинг не поспевает за технологиями.

Какие факторы необходимо учитывать при выборе сетевого оборудования?

Выбор устройств для локальной сети требует учета ряда существенных в ее работе факторов:

• технических характеристик аппаратных устройств;
• уровня стандартизации и совместимости узлов с используемым программным обеспечением;
• скорости передачи данных, перспектив последующего ее увеличения;
• топологии используемой сети;
• способов координации обмена;
• допустимости типа кабеля, его параметров, степени защиты;
• стоимости устройств и компонентов.

Хотя чаще всего в локальных сетях задействуются витые пары, которые отличаются более низкой ценой, все чаще задействуются оптоволоконные кабели.

Обслуживание сетевого оборудования

Сеть — не «поставил и забыл». Обслуживание делится на две части:

Программное: обновление прошивок коммутаторов и роутеров (закрытие CVE — дело не факультативное), мониторинг через SNMP/Zabbix/PRTG, настройка и проверка бэкапов конфигураций, аудит правил файервола, управление учётными записями и правами доступа.

Аппаратное: визуальная проверка коммутации (да, «шевелится патч-корд» — реальная причина падения линка), замена повреждённых кабелей, чистка вентиляторов в активном оборудовании, тестирование UPS, документирование изменений в кабельном журнале.

Если в сети есть серверы — добавляйте мониторинг их сетевых интерфейсов, проверку bonding/teaming и регулярный тест failover.

Оптические модули (трансиверы)

Трансивер — сменный модуль, который вставляется в SFP/SFP+/SFP28/QSFP28-порт коммутатора или сервера и конвертирует электрический сигнал в оптический (и обратно). По сути, это переходник между медной начинкой устройства и оптическим кабелем.

Форм-факторы определяют скорость: SFP — до 1 Гбит/с, SFP+ — 10 Гбит/с, SFP28 — 25 Гбит/с, QSFP28 — 100 Гбит/с, QSFP-DD — 400 Гбит/с. Дальность зависит от типа волокна и длины волны: многомодовые модули (SR) бьют на 100–300 м, одномодовые (LR) — на 10–80 км.

Удобство в том, что один и тот же коммутатор можно оснастить модулями под разные задачи: короткий линк между стойками — SR, межкорпусной — LR, а медный DAC-кабель — для соседнего юнита.

Консольные кабели

Консольный кабель — это ваш «аварийный вход» в сетевое устройство. Когда свитч или роутер не отвечает по SSH/Telnet (неправильная конфигурация, зависание, первоначальная настройка), вы подключаетесь через консольный порт и попадаете в CLI напрямую.

Классический вариант — кабель RJ-45 ↔ DB-9 (RS-232) голубого цвета, знакомый всем, кто работал с Cisco. У нового оборудования чаще встречается mini-USB или USB Type-C. Со стороны компьютера нужен либо COM-порт (на десктопах ещё встречается), либо USB-to-Serial адаптер на чипе FTDI/CP2102. Длина обычно 1,5–1,8 м — кабель рассчитан на работу прямо у стойки.

Конфигурирование сервера

Настройка сервера под нужды локальной сети — это последовательность конкретных шагов. Но прежде чем переходить к конфигурированию, стоит разобраться со сборкой сервера для офиса — от выбора железа зависят и возможности, и ограничения будущей настройки:

1. Установка ОС — Windows Server 2025, Debian/Ubuntu Server, Rocky Linux или другой дистрибутив под задачу.
2. Сетевые настройки — статический IP, bonding/teaming сетевых интерфейсов, VLAN-тегирование, DNS, маршрутизация.
3. Роли и сервисы — Active Directory / FreeIPA, DHCP, DNS, файловые шары (SMB/NFS), сервер печати.
4. Безопасность — файервол (iptables/nftables, Windows Firewall), SSH только по ключам, сертификаты TLS, аудит-логирование.
5. Бэкапы — настройка регулярного резервного копирования (Veeam, Bacula, rsync + cron) и проверка восстановления.
6. Мониторинг — агенты Zabbix/Prometheus, алерты в Telegram/Slack при превышении порогов по CPU, RAM, дисковому пространству и сетевой утилизации.

Конфигурацию стоит сразу описать в документации или хотя бы в Ansible-плейбуках — иначе через полгода настройки превращаются в «магию, которую знал только Петрович».

Сетевые розетки

В структурированной кабельной системе (СКС) кабель от коммутатора не идёт напрямую к компьютеру — он заканчивается в сетевой розетке. На рабочем месте в розетку втыкается короткий патч-корд до ПК или IP-телефона. Такая схема упрощает обслуживание: если на рабочем месте меняется сотрудник или оборудование, переключается только патч-корд, а стационарная разводка остаётся на месте.

Розетки бывают врезные (встраиваются в стену или короб) и накладные (крепятся на поверхность). Для офиса стандарт — двухпортовая розетка Cat 6 под разъём Keystone Jack. Помимо аккуратного внешнего вида, розетка служит точкой документирования: каждый порт маркируется и заносится в кабельный журнал.