Локальная сеть своими руками

Локальная сеть представляет собой систему подключенных друг к другу компьютеров, гаджетов, бытовой техники. Они объединены для масштабирования имеющихся ресурсов, совместного их использования, увеличения общей производительности вычислительной техники.

Компьютерная сеть бывает проводной, беспроводной, комбинированной и требует использования кабельной инфраструктуры, специализированного оборудования, коннекторов.

IT-специалисты ittelo.ru погружены в проблематику локальных сетей, поэтому без труда предложат оптимальные решения ее конструирования по доступным ценам.

Локальная сеть самостоятельно

Для создания простой домашней компьютерной сети не требуются глубокие знания, а также специальная подготовка в IT-сфере. Зачастую достаточно:

• иметь определенный практический опыт пользования локальной сетью;
• понимать принцип ее работы, а также особенности и предназначение сетевых устройств, вспомогательного оборудования, характера их взаимодействия;
• быть готовым к экспериментированию, получению консультаций, самостоятельному поиску информации.

Необходим также бюджет, позволяющий приобрести сетевую инфраструктуру, вспомогательные элементы для ее работы.

Основные принципы построения локальной сети

Существует несколько способов создания компьютерной сети – проводной, посредством Wi-Fi, смешанный. Кабельное соединение дает более высокую скорость работы, однако и беспроводные системы позволяют поддерживать приемлемый уровень.

Вычислительные сети работают по общему принципу:

• компьютеры объединяются в одну систему;
• сеть образуется за счет использования коммутаторов, маршрутизаторов, модемов, точек доступа;
• подключение требует наличия у компьютеров сетевых адаптеров.

Построить сеть и выбрать оборудование можно после определения масштаба задач и количества задействованных рабочих единиц.

Выбор оборудования

Сетевые устройства выбираются на основании характера, сложности и типа планируемой системы. Набор необходимых технических компонентов включает средства соединения узлов, создания маршрутов обмена информацией, получения доступа к интернету.

Чаще всего они представлены:

• сетевыми картами,
• маршрутизаторами,
• коммутаторами,
• модемами,
• точками доступа.

Для качественного подключения используются кабельная инфраструктура, модули, патч-корды, коннекторы, розетки. Параметры основного и вспомогательного оборудования, элементов соединения определяются задачами, стоящими перед сетью, бюджетом.

Сетевая карта

Предназначение сетевой карты заключается в обеспечении взаимодействия между разными компьютерами. Они представляют собой интерфейсные устройства и различаются:

• типом подключения – проводным, беспроводным;
• размещением – внешним, внутренним.

Однако все более распространенным становится вариант, при котором материнская плата имеет встроенный сетевой адаптер. Это особенно характерно для ноутбуков, гаджетов.

Отсутствие сетевой карты проще всего решается за счет подключения внешнего устройства через USB-порт. Использование такого способа распространено в случаях с компьютерами, работающими через Wi-Fi.

Маршрутизатор

Роутером, или маршрутизатором, является элемент сети, выполняющий основную роль в общей структуре. С его помощью происходит распределение направлений по обмену информацией. Устройство наделено собственной операционной системой, позволяющей выполнять заданные функции. Основными из них являются:

• определять пути следования отправляемых или запрашиваемых пакетов;
• связывать локальную сеть с глобальной, обеспечивать между ними переход;
• защищать внутренние данные от несанкционированного использования.

Зачастую роутер может выступать единственным аппаратным элементом соединения компьютеров в локальную сеть.

Коммутатор

Хотя коммутатор (свич) наделен процессором, буферной памятью, шиной, его предназначение имеет вспомогательный характер. Устройство востребовано при проводном соединении для выполнения следующих задач:

• обеспечивать связь между компьютерами, узлами сети, другими устройствами;
• увеличивать количество подключаемых машин.

Коммутатор имеет несколько портов для кабелей, соединенных с узлами локальной сети. Количество гнезд ограничено, однако к устройству можно подключить еще одну или несколько единиц оборудования, увеличивая возможности для подсоединения новых узлов сети.

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.

Коммутация аппаратная и программная

Коммутация представляет собой процесс пересылки пакетов данных в сети. Аппаратная связь предполагает обработку на основе физических адресов устройств. Программная – с помощью специального софта, чтобы управлять трафиком в сети.

Коммутация является необходимым компонентом, позволяющим:

• обеспечивать безопасность, надежность соединений;
• сокращать нагрузку на сеть;
• повышать скорость обмена данными внутри сети.

Аппаратная коммутация обеспечивает подключение основных узлов, устройств к домашней сети. Программная используется для определения маршрутов, фильтрации трафика, управления ресурсами.

Оптоволокно

К преимуществам оптоволокна относятся следующие его качества и особенности:

• отличается повышенной пропускной способностью;
• обеспечивает передачу данных на большие расстояния без необходимости подключения усиливающих устройств;
• гарантирует надежную защиту информации;
• характеризуется устойчивостью к электромагнитному, радиочастотному воздействию, помехам и даже молнии;
• транслирует голос, видеоизображение, другие сложные для передачи форматы информации.

Недостатками оптоволокна выступают сложность прокладки сетей и более высокая цена используемых изделий.

Какое сетевое оборудование бывает?

Для обеспечения работоспособности вычислительной сети необходимо соответствующее оборудование, которое делится на активное и пассивное. Активное характеризуется следующими особенностями:

• потребляет при работе электроэнергию;
• содержит в своей структуре электросхемы;
• участвует в обработке, передаче, преобразовании, распределении данных, которыми обмениваются между собой узлы сети.

В разряд активного сетевого оборудования входят сетевые карты, коммутаторы, роутеры. К пассивному относятся кабели, разъемы, коннекторы, патч-корды. Для их работы не нужна энергия.

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.

Какое сетевое оборудование предназначено для увеличения расстояния соединения сети?

Удаленность отдельных узлов локальной сети, периферийного оборудования может составлять сотни метров. С этой целью используются:

• повторители, или репитеры;
• концентраторы (хабы).

Особенностью повторителей является способность с точностью воспроизводить полученный электрический сигнал для дальнейшей трансляции. Их можно устанавливать на определенных участках кабеля для усиления сигнала. Модели репитеров представлены однопортовыми и многопортовыми вариантами.

Концентраторы работают по такому же принципу, транслируя усиленный сигнал на несколько принимающих портов.

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.

Что входит в обслуживание сетевого оборудования?

Сервис устройств локальной сети предполагает достаточно большой комплекс мероприятий, который включает поддержку аппаратного и программного характера.

Чтобы сеть надежно работала, требуется:

• устанавливать, настраивать и обновлять ПО, сетевые и антивирусные программы;
• проводить техническую диагностику, проверять и поддерживать аппаратные компоненты, выявлять проблемы и устранять их;
• оптимизировать функционал и возможности сети;
• обеспечивать сохранность и безопасность информации, имеющей конфиденциальный характер.

Необходимо также осуществлять поддержку сервера, локальной и интернет-сети.

Модули оптические

Оптический модуль, или трансивер, – это компактное сменное приемо-передающее устройство, которое применяется в конструировании компьютерной сети. Его задача заключается в следующем:

• преобразовывать электрический сигнал в оптический для последующей передачи по соответствующей волоконной линии;
• производить оптоэлектронную трансформацию на приеме.

Оптические трансиверы устанавливаются на стандартизированные порты и обеспечивают сокращение затрат при создании и модернизации сетей. С их помощью можно увеличить скорость, дальность, объем передаваемой информации.

Кабели консольные

В компьютерных сетях консольные кабели необходимы, чтобы подключаться к сетевым устройствам. Это могут быть коммутаторы, маршрутизаторы, медиаконвертеры и другое оборудование. Для коннекта задействуется расположенный на оборудовании порт.

Консольные кабели могут быть различной длины и типа, поэтому важно выбрать изделие в зависимости от параметров устройств и разъемов. Необходимо также убедиться, что поддерживаемое оборудование приспособлено для работы с консольным портом. Использование кабелей такого типа позволяет быстро настраивать и управлять сетевым оборудованием.

Конфигурирование сервера

Процесс настройки серверного оборудования и ПО для управления и функционирования локальной сети называется конфигурированием.

Оно включает:

• установку операционной системы, необходимых программ и сервисов;
• настройку сетевых параметров, включая запуск бэкапов, систем защиты;
• управление пользователями и группами;
• создание файловой системы.

При конфигурировании сервера учитываются требования к производительности, масштабируемости, доступности и защищенности сети. Внимание уделяется также безопасности сервера за счет настроек протоколов защиты, мониторинга действий пользователей.

Компьютерные розетки

Кабельная система, объединяющая компьютеры в сеть, часто подключает коммутаторы, роутеры, модемы напрямую к ПК. Однако во многих случаях лучшим вариантом выступают специальные компьютерные розетки. Такой подход предполагает, что с одной стороны кабель подключен к порту коммутатора, а с другой – к розетке. К ее внешним разъемам подсоединяют компьютеры, сетевые устройства, удлинители.

Розетки встраиваются в стену или накладываются, монтируются снаружи. Их использование задает эстетику рабочей зоны. Розетки также способны выступать опорными точками для подсистем сети.