Эксперты в подборе IT-оборудования
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.
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.
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.
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. Отдельно стоит решить, нужен ли сети сервер вообще: чем одноранговая сеть отличается от сети с выделенным сервером, мы разбирали отдельно.
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.
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.
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. Именно роутер обычно и раздаёт адреса; как настроить DHCP в локальной сети, чтобы устройства получали IP автоматически, разбираем отдельно.
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.
Под проектированием компьютерной сети подразумевается разработка схемы и характера организации взаимодействия компьютеров с другими устройствами. Процесс предполагает совершение ряда действий:
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.
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:
В основе работы кабельной инфраструктуры лежит методика скоординированного использования всех компонентов. Это создает устойчивые, масштабируемые структуры соединения вычислительной сети.
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