Xreferat.com » Рефераты по информатике и программированию » Проект локальної мережі для школи

Проект локальної мережі для школи

Курсова робота

на тему:

«Проект локальної мережі для школи»


Вступ


Комунікаційні технології, які використовувалися в 90-х роках і раніше, припускали прокладку окремих, спеціалізованих мереж для передачі голосу, відео і комп'ютерних даних. Для доступу до кожної мережі необхідні були окремі пристрої. Телефони, телевізори і комп'ютери передавали дані з використанням спеціалізованих технологій і мережевих структур. Проте, всім хотілося б дістати доступ до таких мережевих служб одночасно, бажано з одного пристрою.

Сучасні технології дозволили створити мережу нового типу, що надає декілька видів послуг. На відміну від спеціалізованих мереж, нові, об'єднані системи можуть передавати голос, відеозображення і дані з використанням одного і того ж каналу зв'язки або мережевої структури.

На ринку з'являються нові товари з підтримкою можливостей об'єднаних інформаційних мереж. З'явилася можливість дивитися ефірні відеопрограми на моніторі комп'ютера, телефонувати через інтернет або шукати інформацію в Інтернеті, використовуючи екран телевізора. Все це зробили об'єднані мережі.


Роль комп’ютерів в мережі


Всі комп'ютери, що підключені до мережі і безпосередньо беруть участь в обміні даними, вважаються вузлами. Вузли можуть приймати і відправляти повідомлення по мережі. У модемних мережах комп'ютерні вузли можуть працювати як клієнти, сервери, або і те, і інше. Роль комп'ютера в мережі визначається програмним забезпеченням. Сервери – це вузли зі встановленим програмним забезпеченням, що дозволяє надавати іншим мережевим вузлам інформацію (наприклад, доступ до електронної пошти або веб-сторінок). Для роботи кожної служби необхідне окреме серверне програмне забезпечення. Наприклад, для роботи веб-служб в мережі на вузлі повинно бути встановлено ПО веб-сервера. Клієнти – це комп'ютерні вузли зі встановленим програмним забезпеченням, що дозволяє запрошувати і відображати отриману з сервера інформацію. Прикладом клієнтського програмного забезпечення є веб-оглядач, наприклад, Internet Explorer.

Комп'ютер з серверним програмним забезпеченням може одночасно обслуговувати один або декілька клієнтів.

Крім того, на одному комп'ютері можна паралельно встановити декілька типів серверного ПО. У домашніх або невеликих корпоративних мережах одному комп'ютеру доводиться виступати як файловий сервер, веб-сервера і сервера електронної пошти.

Крім того, на одному комп'ютері можна запускати декілька типів клієнтського програмного забезпечення. Необхідно встановити клієнтське ПО для кожної служби. За наявності декількох клієнтів вузол зможе одночасно підключатися до декількох серверів. Наприклад, у користувача є можливість одночасно перевіряти електронну пошту, проглядати веб-сторінку, обмінюватися миттєвими повідомленнями і слухати Інтернет-радіо.

Звичайне клієнтське і серверне програмне забезпечення запускається на різних комп'ютерах, але ці ролі може грати і один комп'ютер. У невеликих корпоративних і домашніх мережах багато комп'ютерів працюють і як сервери, і як клієнти. Такі мережі називаються одноранговими. Проста однорангова мережа складається з двох безпосередньо підключених один до одного (з використанням дротяного або бездротового зв'язку) комп'ютерів. Крім того, можна з'єднати декілька ПК і створити крупнішу однорангову мережу, але для цього буде потрібно мережевий пристрій, наприклад концентратор. Основний недолік однорангового середовища полягає в тому, що при одночасній роботі як клієнт і сервер вузол працює повільніше. У крупних корпоративних мережах з великою кількістю мережевого трафіку часто доводиться встановлювати спеціалізовані сервери, здатні одночасно обробляти багато запитів.

У простій мережі з декількох комп'ютерів чітко видно, як сполучені між собою різні компоненти. Чим більше розростається мережа, тим складніше відстежувати місцеположення кожного компоненту і його зв'язку з мережею. У дротяній мережі для підключення до всіх вузлів використовується безліч кабелів і мережевих пристроїв.

При монтажі мереж складається карта фізичної топології, на якій вказано положення кожного вузла і його підключення до мережі. Крім того, там помічені всі дроти і мережеві пристрої, що сполучають вузли. На топологічній карті фізичні пристрої представлені у вигляді значків. Щоб полегшити монтаж і усунення неполадок в майбутньому, важливо своєчасно оновлювати топологічні карти. Крім топологічної карти фізичних пристроїв, іноді доводиться будувати логічне представлення топології мережі. На логічній топологічній карті вузли групуються по методах використання мережі, незалежно від місцеположення. На такій карті можна вказати імена і адреси вузлів, інформацію про групи і додатки.

Основне завдання будь-якої мережі – передача інформації. Спілкування украй важливе для розвитку будь-якої людської істоти, від пітекантропа до самих просунутих учених сучасності.

Будь-який обмін інформацією починається з повідомлення, яке потрібно передати від однієї людини або пристрою до іншого. З часом, в процесі вдосконалення технологій, методи відправки, отримання і інтерпретації повідомлень міняються.

У всіх методів зв'язку є три загальні елементи. Перший – це джерело повідомлення, або відправник. Відправником може бути людина або електронний пристрій, якому потрібно послати повідомлення іншої людини або пристрою. Другий елемент – це адресат, або приймач повідомлення. Адресат отримує і інтерпретує повідомлення. Третій елемент, що іменується каналом, це шлях, по якому повідомлення йде від джерела до адресата.

У будь-якій бесіді між двома людьми є багато правив, або протоколів, яким зобов'язано слідувати обох співбесідників для того, щоб повідомлення було успішно доставлене і зрозуміло. До категорії протоколів обміну інформацією між людьми відноситься:

ідентифікація відправника і одержувача;

вибраний засіб або канал зв'язку (особиста розмова, телефон, лист, фотографія);

відповідний режим обміну даними (усна або письмова мова, ілюстрації, інтерактивний або односторонній зв'язок);

спільна мова;

граматична структура і структура пропозицій;

швидкість і час доставки.

Вибір протоколів залежить від характеристик джерела, каналу і адресата повідомлення. Правила спілкування за допомогою одного засобу зв'язку, наприклад, телефону, не обов'язково співпадають з правилами іншого засобу зв'язку, наприклад, пошти.

Протоколи визначають те, як передається і доставляється повідомлення. Вони визначають наступне:

формат повідомлення;

розмір повідомлення;

час доставки;

спосіб підготовки;

кодування;

схему стандартного повідомлення.


Стандартизація протоколів


Коли мережі ще тільки почали з'являтися, всі постачальники використовували свої власні, проприєтарні методи зв'язку мережевих пристроїв і мережеві протоколи. Устаткування від одного постачальника не в змозі було обмінюватися даними з устаткуванням іншого.

У міру розповсюдження мереж розроблялися стандартні правила роботи мережевого устаткування різних виробників. Стандартизація принесла мережам багато користі:

спростилася конструкція мереж;

спростилася розробка продукції;

з'явилися нові можливості для конкуренції;

з'явилася можливість зв'язувати різні пристрої;

спростилося навчання;

розширився вибір постачальників.

Офіційно прийнятого протоколу локальних мереж не існує, але з часом особливо розповсюдилася одна технологія, під назвою Ethernet. Вона перетворилася на стандарт де-факто.

Інститут інженерів по електроніці і електротехніці, або IEEE (вимовляється як «ай-трі і») займається мережевими стандартами, включаючи Ethernet і стандарти бездротових мереж. Комітети IEEE відповідають за твердження і оновлення стандартів підключення, вимог до середовища передачі і протоколів зв'язку. Кожному технологічному стандарту привласнюється номер, відповідний номеру відповідального за твердження і оновлення комітету. Стандартами Ethernet займається комітет 802.3.

З моменту створення Ethernet в 1973 р. стандарти удосконалилися, слідуючи за появою швидших і гнучкіших версій технології. Здібність стандарту Ethernet до розвитку – одна з основних причин його популярності. Для кожної версії мережі Ethernet є свій стандарт. Наприклад, 802.3 100BASE-T – це стандарт 100-мегабитної мережі Ethernet з використанням кабелю з витою парою. Назва стандарту розшифровується таким чином:

100 – швидкість в мегабітах в секунду

BASE – монополосный в основній смузі частот

T – тип кабелю, в даному випадку, витаючи пара.

Швидкість ранніх версій Ethernet була порівняно низькою, всього 10 Мбит/сек. Новітні версії мережі Ethernet працюють із швидкістю 10 гигабіт в секунду і більш. Уявіть собі, наскільки збільшилася швидкість з моменту створення перших мереж Ethernet.

Для будь-якого обміну даними необхідний спосіб ідентифікації джерела і адресата. При спілкуванні між людьми використовуються імена.

Якщо окликнути когось по імені, він почує і відповість. Інші люди, які знаходяться в тій же кімнаті, теж почують повідомлення, але не звернуть на нього уваги, оскільки воно адресоване не ним. У мережі Ethernet використовується схожий метод ідентифікації вузлів-джерел і адресатів. Кожному підключеному до Ethernet вузлу привласнюється фізична адреса, яка служить ідентифікатором.

В процесі виготовлення всім мережевим інтерфейсам Ethernet даються фізичні адреси. Він називається адресою управління доступом до середовища (MAC-адресою). MAC-адреса ідентифікує кожне джерело і кожного адресата в мережі.

Мережі Ethernet прокладаються за допомогою мідних або оптоволоконних кабелів, що сполучають вузли і мережеві пристрої. Вони є каналом зв'язку між вузлами.

Коли підключений до Ethernet вузол включається в обмін даними, він розсилає кадри з своєю MAC-адресою в полі джерела і MAC-адресою передбачуваного одержувача в полі адресата. Всі приймаючі вузли декодують кадр і прочитують MAC-адресу одержувача. Якщо він відповідає настроювальній MAC-адресі мережевої інтерфейсної плати, вона обробляє і зберігає повідомлення. Якщо MAC-адреса одержувача не відповідає MAC-адресі вузла, мережевий адаптер ігнорує повідомлення.

Стандартні протоколи Ethernet визначають багато аспектів мережевого обміну даними, включаючи формат і розмір кадру, час і кодування. Коли підключені до мережі Ethernet вузли відправляють повідомлення, вони їх укладають в кадр, відповідний стандартам. Кадри інакше називають протокольними блоками даних (PDU).

Формат кадрів Ethernet визначає положення MAC-адрес одержувача і джерела і додаткову інформацію, зокрема:

початкові дані послідовності і часу;

початок роздільника кадрів;

довжину і тип кадру;

послідовність перевірки кадру (для виявлення помилок передачі).

Максимальний розмір кадрів Ethernet складає 1518 байт, мінімальний, – 64 байти. Не вхідні в цей діапазон кадри приймаючі вузли не обробляють. Крім форматів, розмірів і часу передачі кадру стандарти Ethernet визначають кодування біт кадру при передачі по каналу. По мідному кабелю біти передаються у вигляді електричних імпульсів, по оптоволоконному кабелю – у вигляді світлових імпульсів.

Уявіть собі, як ускладнилася б система зв'язку, якби повідомлення можна б було відправляти, указуючи тільки ім'я адресата. Якби на конверті не було вулиці, міста або країни, було б практично неможливо доставити лист в потрібну точку миру і потрібній особі.

У мережі Ethernet MAC-адреса вузла грає приблизно ту ж роль, що і ім'я людини. Він ідентифікує конкретний вузол, але не указує, в якій місці мережі він знаходиться. Якби у всіх вузлів (а їх більше 400 мільйонів) була тільки унікальна MAC-адреса, знайти один з них було б украй складно.

Крім того, при обміні даними між вузлами технологія Ethernet генерує багато широкомовного трафіку. Широкомовні розсилки відправляються всім вузлам, підключеним до однієї мережі. Вони займають частину смуги пропускання і уповільнюють роботу мережі. Щоб би трапилося, якби мільйони підключених до Інтернету вузлів входили в одну мережу Ethernet і використовували широкомовні розсилки?

Тому великі мережі Ethernet, що полягають їх багатьох вузлів, неефективні. Крупні мережі краще розділити на дрібніші і більш керовані частині. Один із способів ділення припускає використання ієрархічної моделі конструкції.

При створенні мереж ієрархічна конструкція дозволяє групувати пристрої по декількох мережах, організовуючи рівні. Вони складаються з менших більш керованих груп, в яких локальний трафік залишається локальним. На верхній рівень потрапляє тільки трафік, призначений для інших мереж. Ієрархічна, рівнева конструкція підвищує ефективність, оптимізує систему і збільшує швидкість. Вона дозволяє масштабувати мережу в міру необхідності, дозволяючи додавати локальні мережі, не знижуючи ефективності тих, що існують.

У ієрархічній конструкції є три базові рівні:

рівень доступу – сполучає вузли в локальній мережі Ethernet;

рівень розподілу – сполучає невеликі локальні мережі;

Рівень ядра – високошвидкісне з'єднання між пристроями рівня розподілу.

У такій ієрархічній конструкції необхідна схема логічної адресації, яка дозволяє визначити положення вузла. Така схема адресації називається Інтернет-протоколом (IP).

Як правило, ім'я людини не міняється. Адреса ж залежить від місця проживання і може змінитися. MAC-адреса вузла не міняється, фізично привласнений мережевому адаптеру і відомий як фізична адреса. Він залишається тим самим, незалежно від розташування вузла в мережі.

IP-адреса схожа на адресу місця проживання людини. Він називається логічною адресою, оскільки привласнюється логічно, залежно від місцезнаходження вузла. IP-адреса, або мережева адреса, привласнює вузлу мережевий адміністратор, на основі характеристик локальної мережі.

IP-адреси складаються з двох частин. Одна з них є ідентифікатором локальної мережі. Мережева частина IP-адреси загальна у всіх вузлів в одній локальній мережі. Друга частина IP-адреси є ідентифікатором конкретного вузла. Частина IP-адреси, що відноситься до вузла, в одній локальній мережі не повторюється.

Фізична MAC-адреса і логічна IP-адреса необхідні комп'ютеру для обміну даними в ієрархічній мережі точно так, як і для відправки листа необхідне ім'я і адреса людини.


Рівні і пристрої доступу і розподілу


IP-трафік розподіляється залежно від характеристик і пристроїв кожного з трьох рівнів: доступ, розподіл і центр. IP-адреса дозволяє визначити, чи залишиться трафік локальним або переміститься на наступний рівень ієрархічної мережі.


Проект локальної мережі для школи

Рівень доступу

Рівень доступу сполучає пристрої кінцевих користувачів з мережею і дозволяє декільком вузлам підключатися до інших вузлів через мережевий пристрій, зазвичай концентратор або комутатор. Зазвичай мережева частина IP-адреси всіх пристроїв одного і того ж рівня доступу співпадає. Якщо повідомлення призначене локальному вузлу, воно залишається на локальному рівні (це залежить від мережевої частини IP-адреси). Якщо повідомлення призначене для іншої мережі, воно передається на рівень розподілу. Концентратори і комутатори забезпечують зв'язок з пристроями рівня розподілу, зазвичай з маршрутизаторами.

Рівень розподілу

Рівень розподілу сполучає різні мережі і контролює потоки інформації між мережами. Зазвичай комутатори цього рівня могутніші, ніж на рівні доступу. Крім того, для маршрутизації даних між мережами використовуються маршрутизатори. Пристрої рівня розподілу контролюють тип і кількість трафіку, що йде з рівня доступу до центрального рівня.

Центральний рівень

Центральним називається основний високошвидкісний рівень з дублюючими (резервними) з'єднаннями. На цьому рівні великі об'єми даних передаються між декількома мережами. Зазвичай на центральному рівні знаходяться дуже могутні, високошвидкісні комутатори і маршрутизатори. Основне завдання центрального рівня – швидка передача даних.

Рівень доступу – це базова частина мережі. Саме звідси люди підключаються до інших вузлів і використовують загальний доступ до файлів і принтерів. Рівень доступу складається з вузлів і першого рівня мережевих пристроїв, до яких вони підключаються.

Мережеві пристрої дозволяють численним вузлам підключатися один до одного і діставати доступ до мережевих служб. На відміну від простій мережі, яка складається з двох сполучених одним кабелем вузлів, на рівні доступу кожен вузол підключається до мережевого пристрою.

У мережі Ethernet кожен вузол може безпосередньо з'єднуватися з мережевим пристроєм рівня доступу за допомогою двоточкового кабелю. Такі кабелі проводяться відповідно до конкретних стандартів Ethernet. Кожен кабель вставляється в роз'єм мережевого адаптера вузла і в порт мережевого пристрою. Для підключення вузлів на рівні доступу (включаючи концентратори і комутатори Ethernet) використовується декілька типів мережевих пристроїв.

Комутатор Ethernet використовується на рівні доступу. Як і концентратор, комутатор сполучає декілька вузлів з мережею. На відміну від концентратора, комутатор в змозі передати повідомлення конкретного вузла. Коли вузол відправляє повідомлення іншого вузла через комутатор, той приймає і декодує кадри і прочитує фізичну (MAC) адресу повідомлення.

У таблиці комутатора, яка називається таблицею MAC-адрес, знаходиться список активних портів і адрес підключених до них вузлів. Коли вузли обмінюються повідомленнями, комутатор перевіряє, чи є в таблиці MAC-адреса. Якщо так, комутатор встановлює між джерелом і адресатом тимчасове з'єднання, яке називається лінією. Ця нова лінія є спеціалізованим каналом, по якому два вузли обмінюються даними. Інші вузли, підключені до комутатора, працюють на різних смугах пропускання каналу і не приймають повідомлення, адресовані не їм. Для кожного нового з'єднання між вузлами створюється нова лінія. Такі лінії дозволяють встановлювати декілька зв'язків одночасно, без зіткнень.

У міру розширення часто доводиться ділити одну локальну мережу на декілька мереж рівня доступу. Це можна зробити по-різному, на основі різних критеріїв, зокрема:

фізичне місцеположення;

логічна функція;

вимоги безпеки;

вимоги додатку.

Рівень розподілу сполучає ці незалежні локальні мережі і контролює обмін трафіком. Він відповідає за те, щоб трафік між вузлами локальної мережі залишався локальним. Назовні передається тільки трафік, направлений в інші мережі. Крім того, рівень розподілу може фільтрувати вхідний і витікаючий трафік в цілях безпеки і управління.

Мережеві пристрої рівня розподілу покликані зв'язувати не окремі вузли, а мережі. Окремі вузли підключаються до мережі через пристрої рівня доступу, наприклад, комутатори і концентратори. Пристрої рівня доступу зв'язуються один з одним через пристрої рівня розподілу, наприклад, маршрутизатори.

Маршрутизатор – це мережевий пристрій, що зв'язує локальні мережі. На рівні розподілу вони направляють трафік і виконують інші важливі для ефективної роботи мережі функції. Як і комутатори, маршрутизатори можуть декодувати і читати отримані повідомлення.

На відміну від комутаторів, які декодують тільки кадри з MAC-адресою, маршрутизатори декодують пакети, що знаходяться усередині кадру.

У пакеті містяться IP-адреси відправника і одержувача і дані повідомлення, що пересилається. Маршрутизатор прочитує мережеву частину IP-адреси одержувача і з її допомогою визначає, по якій з підключених мереж краще всього переслати повідомлення адресата.

Якщо мережева частина IP-адреси відправника і адресата не співпадає, для пересилки повідомлення необхідно використовувати маршрутизатор. Якщо вузол, що знаходиться в мережі 1.1.1.0, повинен відправити повідомлення вузла до мереж 5.5.5.0, воно переправляється маршрутизатору. Він отримує повідомлення, розпаковує і прочитує IP-адресу одержувача. Потім він визначає, куди переправити повідомлення. Потім маршрутизатор знову упаковує пакет в кадр і переправляє його за призначенням.

Кожен порт, або інтерфейс, маршрутизатора пов'язаний з своєю локальною мережею. У кожного маршрутизатора є таблиця локально підключених мереж і їх інтерфейсів. Крім того, в цих таблицях маршрутизації буває інформація про маршрути, або шляхи для підключення до інших локально підключених видалених мереж.

Прийнявши кадр, маршрутизатор декодує його і отримує пакет з IP-адресою одержувача. Цю адресу він порівнює з даними всіх мереж з таблиці маршрутизації. Якщо адреса мережі одержувача є в таблиці, маршрутизатор інкапсулює пакет в новий кадр і відправляє. Цей новий кадр прямує в мережу одержувача через інтерфейс, що відноситься до вибраного шляху. Процес перенаправлення пакетів в мережу одержувача називається маршрутизацією. Інтерфейси маршрутизатора не перенаправляють повідомлення по MAC-адресі широкомовної розсилки. Тому розсилки локальній мережі не потрапляють в інші мережі через маршрутизатор.


Локальна мережа(LAN)


Термін «локальна мережа» (ЛМ) відноситься до групи взаємозв'язаних локальних мереж, якими управляє один і той же адміністратор. Коли мережі тільки починали з'являтися, під ЛМ подразумевалісь невеликі мережі, фізично розташовані в одному і тому ж місці. Хоча ЛМ можна назвати і одну домашню або офісну локальну мережу, саме визначення розширилося і тепер припускає наявність взаємозв'язаних мереж, які складаються з декількох сотень вузлів, встановлених в різних будівлях.

Важливо пам'ятати, що всі локальні мережі, що входять в ЛМ, управляються одним адміністратором. Крім того, зазвичай в ЛМ використовуються бездротові протоколи або Ethernet і підтримується висока швидкість передачі даних. Приватні ЛМ, належні організації і доступні тільки для її членів, співробітників і інших допущених осіб, часто називають «Інтранет».

У ЛМ всі вузли можуть знаходитися в одній локальній мережі або розподілятися між декількома мережами, зв'язаними на рівні розподілу. Це залежить від бажаного результату. Якщо всі вузли знаходяться в одній мережі, вони можуть обмінюватися даними. Річ у тому, що вони утворюють один широкомовний домен і вузли знаходять один одного з використанням протоколу ARP.

При простій конструкції мережі, можливо, краще залишити всі вузли в одній локальній мережі. Проте у міру того, як розмір мережі росте, трафік збільшується, а ефективність і швидкість мережі знижується. У такому разі деякі вузли варто перемістити у видалену мережу.

Це понизить ефект від збільшення трафіку. Проте вузли з однієї мережі не зможуть обмінюватися даними з вузлами з іншої мережі без використання маршрутизації. Маршрутизатори ускладнюють конфігурацію мережі і в деяких випадках створюють тимчасові відстрочення при обміні пакетами між мережами.

Більшість локальних мереж створена на основі технології Ethernet. У правильно розробленій і сконструйованій мережі вона працює швидко і ефективно. Основна передумова для створення якісної мережі – попереднє планування. Для початку потрібного зібрати інформацію про те, як використовуватиметься нова мережа. Сюди входить:

кількість і тип вузлів, що підключаються;

використовувані додатки;

вимоги до загального доступу і підключення до Інтернету;

питання безпеки і конфіденційності;

очікуваний ступінь надійності і час безвідмовної роботи;

вимоги до підключення, зокрема, вибір дротяного або бездротового зв'язку.

При плануванні мережі необхідно прийняти до уваги багато що. Перед покупкою мережевого устаткування і підключенням вузлів слід побудувати логічні і фізичні топологічні карти мережі. Зокрема, необхідно врахувати наступне:

Фізичне середовище встановлення мережі:

контроль температури: у всіх пристроїв є специфічні вимоги до температури і вологості;

наявність і розташування розеток.

Фізична конфігурація мережі:

фізичне розташування пристроїв, наприклад, маршрутизаторів, комутаторів і вузлів;

з'єднання пристроїв;

розташування і довжина всіх кабелів;

апаратна конфігурація кінцевих пристроїв, наприклад, вузлів і серверів.

Логічна конфігурація мережі:

розташування і розмір широкомовних доменів і доменів колізій;

схема IP-адресації;

схема призначення імен;

конфігурація загального доступу;

дозволи.

Для більшості домашніх і невеликих корпоративних мереж не потрібні могутні пристрої, які використовують крупні підприємства. Цілком достатньо буде менших пристроїв. При цьому вони повинні виконувати ті ж функції маршрутизації і комутування. Для задоволення такої потреби були розроблені вироби, що виконують функції декількох мережевих пристроїв, наприклад, що комутують маршрутизатори і бездротові точки доступу. У даному курсі ми називатиме багатофункціональні пристрої інтегрованими маршрутизаторами. Це можуть бути невеликі пристрої для домашніх офісів і невеликих компаній або могутніші пристрої для філіалів крупних корпорацій.

Інтегрований маршрутизатор – це практично декілька різних пристроїв в одному корпусі. Наприклад, у такому разі комутатор підключається до маршрутизатора, але усередині пристрою. Коли на порт комутатора поступає широкомовна розсилка, інтегрований маршрутизатор передає її всім портам, у тому числі і своєму. Вбудований маршрутизатор не пропускає розсилку далі.

Існують недорогі багатофункціональні пристрої для домашніх і невеликих корпоративних мереж з інтегрованими функціями маршрутизації, комутування, бездротового зв'язку і безпеки. Прикладом пристрою такого типу є бездротовій маршрутизатор Linksys. Ці прості по конструкції пристрої, для яких зазвичай не потрібні зовнішні компоненти. Замінити один несправний компонент неможливо. Фактично він може зламатися тільки цілком, оптимізація який-небудь одній функції не передбачена.

Сучасні локальні мережі будуються на основі топології «зірка» з використанням концентраторів (хабів), комутаторів (світчів) та кабелю UTP чи STP 5ї категорії («вита пара»). Дана технологія (вона носить назву Fast Ethernet) дозволяє проводити обмін інформацією на швидкості вище 100Мбіт/с. Ця величина достатня для того, щоб задовольнити більшість потреб користувачів мережі.

Ще один приклад – це інтегрований маршрутизатор Cisco, або ISR. У сімейство Cisco ISR входять найрізноманітніші товари, призначені як для невеликих офісних і домашніх мереж, так і для великих мереж. Багато пристроїв ISR сконструйовано за модульним принципом, і кожну функцію виконує окремий компонент (наприклад, вбудований маршрутизатор і комутатор). Відповідно, при необхідності можна додавати, замінювати і оновлювати компоненти.

Всі пристрої, підключені до портів комутатора, повинні входити в один і той же широкомовний домен. Це означає, що IP-адреси всіх пристроїв повинні відноситися до однієї і тієї ж мережі. Пристрою з іншими мережевими частинами IP-адреси не зможуть обмінюватися даними.

Крім того, Microsoft Windows ідентифікує інші пристрої в мережі по іменах комп'ютера. Щоб спростити усунення неполадок в майбутньому, важливо використовувати при плануванні і документуванні інформацію про ці імена і IP-адреси.

Для відображення поточної конфігурації IP в Microsoft Windows використовується команда ipconfig. Докладнішу інформацію, включаючи ім'я вузла, відображає команда ipconfig /all. Документуйте всю інформацію про підключення і конфігурацію.

В процесі обміну даними між мережевими вузлами важливо документувати продуктивність. Цей процес називається визначенням базові показники мережі. Інформація використовується як показник нормальної роботи. В майбутньому, порівнюючи продуктивність мережі з базовою лінією, можна з'ясувати, чи є проблеми.


Бездротові технології та пристрої(WLAN)


Окрім дротяних мереж існують різні технології передачі інформації між вузлами без кабелів. Такі технології називаються бездротовими. Бездротові технології передбачають передачу інформації між пристроями за допомогою електромагнітних хвиль. Електромагнітна хвиля переносить радіосигнали без проводів. У спектр електромагнітних хвиль входять смуги частот радіо- і телепередач, видиме світло, рентгенівське випромінювання і гамма-випромінювання. У кожної з цих частот своя довжина хвилі і відповідний енергетичний рівень, як показано на діаграмі.

Деякі електромагнітні хвилі неприйнятні для передачі даних. Решта областей цього спектру регламентується урядами і надається різним організаціям за ліцензією для певної мети. Деякі області спектру виділені для мереж загального користування, можуть використовуватися без обмежень і без необхідності отримання спеціальних дозволів. Для загальнодоступних бездротових мереж використовується інфрачервоний спектр і частина радіочастотного (РЧ) діапазону.

Проект локальної мережі для школи

Радіочастотний діапазон (RF)


Радіохвилі можуть проникати через стіни і інші перешкоди, що дозволяє добитися більшого радіусу дії, чим у Іч – випромінюванню.

Деякі області радіочастотного діапазону зарезервовані для роботи таких неліцензійованих систем, як бездротові локальні мережі, бездротові телефони і периферійні пристрої комп'ютерів. Це пристрої працюють в діапазонах частот 900 Мгц, 2,4 Ггц і 5 Ггц. Ці смуги називаються ISM-смугами (Industrial, Scientific, Medical) і використовуються з дуже незначними обмеженнями.

До інших технологій, що використовують смуги частот 2,4 Ггц і 5 Ггц, відносяться сучасні технології бездротових локальних мереж, що відповідають вимогам різних стандартів IEEE 802.11

В порівнянні з традиційними дротяними мережами бездротова технологія має цілий ряд переваг. Однією з головних переваг є можливість встановлення зв'язку у будь-який час і з будь-якої крапки. Широке розповсюдження бездротових мереж в суспільних місцях, таких як Інтернет-кафе, дозволяє встановлювати зв'язок з мережею Інтернет, завантажувати інформацію, обмінюватися електронною поштою і файлами.

Бездротова технологія досить проста і недорога в установці. Вартість домашніх і комерційних бездротових пристроїв продовжує знижуватися. При цьому, не дивлячись на зниження вартості, швидкість передачі даних збільшується, а функціональність цих пристроїв стає більш здійсненою, що забезпечує вищу швидкість і надійність зв'язку.

Бездротова технологія розширює межі мереж без обмежень, властивих кабельним з'єднанням. Вона дозволяє швидко і зручно встановлювати мережеві з'єднання числу користувачів, що постійно росте.

Не дивлячись на гнучкість і значні переваги, для бездротових мереж властиві деякі обмеження і ризики.

По-перше, в технологіях бездротових локальних мереж (WLAN) використовуються неліцензійовані області радіочастотного спектру. Оскільки ці області діапазону не регламентуються, в них використовується безліч різних пристроїв. Це приводить до переповнювання областей спектру і перешкод від різних пристроїв. Крім того, ці частоти використовуються багатьма пристроями, наприклад, мікрохвильовими печами і бездротовими телефонами, які можуть створювати перешкоди роботі бездротових локальних мереж.

Інша проблема бездротового зв'язку – безпека. Доступ в бездротові мережі відкритий. Кожен може дістати доступ даним, передаваних в сеансі широкомовної розсилки. При цьому рівень захисту даних в бездротовій мережі також обмежений. Кожен може перехоплювати потоки даних навіть ненавмисно. Для забезпечення безпеки даних в бездротових мережах були розроблені ряд методів, таких як шифрування і аутентифікація.

Бездротові мережі діляться на три основні категорії: персональні мережі (Wireless Personal Area), бездротові локальні мережі (Wireless Local Area, WLAN) і глобальні бездротові мережі (Wireless Wide Area, WWAN).

Не дивлячись на ці чіткі категорії, важко розмежувати рамки реалізації бездротових технологій. Це пов'язано з тим, що на відміну від дротяних мереж для бездротових мереж не потрібні чітко певні межі. Діапазон передачі даних в бездротових мережах може мінятися під впливом різних чинників. Бездротові мережі чутливі до зовнішніх джерел перешкод – природних або штучних. Перепади температури і вологості можуть значно впливати на зону покриття бездротових мереж. Перепони в середовищі бездротових мереж також впливають на діапазон їх дії.

Мережі WLAN розширюють межі локальних дротяних мереж (LAN). Мережі WLAN використовують технологію радіочастотного доступу (RF) і відповідають вимогам стандартів IEEE 802.11. У таких мережах користувачі можуть підключатися до дротяної мережі за допомогою пристроїв, що іменуються точками доступу (Access Point, AP). Точка доступу забезпечує зв'язок між бездротовими вузлами і вузлами в дротяній мережі Ethernet.

Взаємодія бездротових пристроїв регламентується цілою поряд стандартів. У них указується спектр радіочастотного діапазону, швидкість передачі даних, спосіб передачі даних і інша інформація. Головним розробником технічних стандартів бездротового зв'язку є організація IEEE.

Стандарт IEEE 802.11 регламентує роботу пристроїв в мережах WLAN. З урахуванням різних характеристик бездротового зв'язку до стандарту IEEE 802.11 було внесено чотири поправки. На сьогоднішній день діють наступні поправки – 802.11a, 802.11b, 802.11g і 802.11n (поправка 802.11n не ратифікована на момент написання матеріалу). Всі ці технології віднесені до категорії Wi-Fi (Wireless Fidelity).

Організація «Wi-Fi Alliance» відповідає за тестування пристроїв для локальних мереж (LAN) від різних виробників. Логотип Wi-Fi на корпусі пристрою означає, що це устаткування може взаємодіяти з іншими пристроями того ж стандарту.

Стандарти бездротових локальних мереж

802.11a:

використовує діапазон частот 5 Ггц;

не сумістимо із спектром частот 2,4 Ггц, тобто з пристроями стандарту

802.11 b/g/n;

діапазон дії приблизно 33% від такого для пристроїв 802.11 b/g;

відносно дорогою в реалізації в порівнянні з іншими технологіями;

устаткування, відповідне вимогам стандарту 802.11a, зустрічається все рідше.

802.11b:

перша з технологій 2,4 Ггц;

максимальна швидкість передачі даних 11 Мбит/с;

діапазон дії близько 46 м усередині приміщення і 96 м поза приміщеннями.

802.11g:

технології 2,4 Ггц;

максимальна швидкість передачі даних збільшена до 54 Мбит/с;

той же діапазон, що і для

Похожие рефераты: