Организация корпоративного сервера на базе Linux (стр. 7 из 14)
Чаще всего для создания малых сетей используется тонкий кабель Ethernet, поскольку этот вариант обходится очень дешево. Карты Ethernet стоят около 15 долларов (многие компании отдают их почти задаром), а кабель обходится в несколько центов за метр. Тем не менее, для крупномасштабных сетей больше подходит толстый кабель или витая пара. Сети на базе витой пары также получили очень широкое распространение. Стоимость концентраторов падает, а небольшие устройства сейчас продаются по цене, вполне подходящей даже для малых домашних сетей. Прокладка витой пары обходится существенно дешевле для больших сетей, а сам кабель обладает существенно большей гибкостью, чем коаксиальные кабели, используемые в других системах Ethernet.
Одним из недостатков технологии Ethernet является ограничение на длину кабеля, что позволяет использовать Ethernet только при создании локальных сетей. Однако несколько сетевых сегментов Ethernet можно соединить друг с другом при помощи повторителей (repeaters), мостов (bridges) или маршрутизаторов (routers). Повторитель просто передает сигнал из сегмента в сегмент, при этом усиливая его. Благодаря этому все сегменты сети работают так, будто они являются единым сегментом Ethernet. Из-за ограничений, связанных с временными задержками, между любыми двумя сетевыми узлами может быть установлено не более четырех повторителей. Мосты и маршрутизаторы устроены более сложно. Они анализируют поступающие данные и передают их в другой сегмент только в случае, если принимающий сетевой узел расположен в другом сегменте сети.
Сеть Ethernet работает подобно единой шине, через которую любой узел может пересылать пакеты (или фреймы) размером до 1500 байт на другой узел, подключенный к тому же сегменту Ethernet. Узел адресуется шестибайтовым адресом, хранящимся в постоянном запоминающем устройстве сетевой карты Ethernet (NetworkInterfaceCard, NIC). Адрес Ethernet обычно записывают как последовательность из шести Двухзначных шестнадцатеричных чисел, разделенных двоеточиями – например, aa:bb:cc:dd:ee:ff.
Фрейм, посланный одним из узлов, принимается всеми подключенными станциями, но только узел назначения обращает на него внимание и начинает его обработку. Если два узла пытаются переслать фрейм одновременно, происходит коллизия (collision), или столкновение. Коллизии в Ethernet очень быстро обнаруживаются электронными схемами сетевых карт. Чтобы разрешить конфликт, оба узла прекращают передачу и осуществляют новую попытку спустя случайно выбранный интервал времени. Вам предстоит услышать немало историй о проблеме коллизий в Ethernet и о том, что из-за них Ethernet используется только на 30 процентов своей потенциальной пропускной способности. Коллизии в Ethernet считаются нормальным явлением, и в очень занятой сети Ethernet частота коллизий вполне может доходить до 30 процентов. При использовании сетей Ethernet причина для беспокойства обычно появляется лишь тогда, когда частота коллизий доходит до 60 процентов. [4]
Не одна сеть не обходится без прокладки проводов. Для сети используются провода типа витая пара UTP.
Витая пара UTP (UnshieldedTwistedPair) представляет собой изолированные попарно свитые одножильные провода, при чем, число переплетений пар имеет разный шаг, на определенном отрезке длины кабеля. Это делается для сокращения перекрестных наводок между проводниками.
Во время монтажа кабеля типа «витая пара», важно обеспечить минимально допустимую величину развития пар кабеля, для уменьшения потерь сигнала в кабеле.
Для построения сетей применяются следующие разновидности кабеля:
UTP (unshieldedtwistedpair) – незащищенная витая пара – витые пары которого не имеют экранирования;
Рис. 2 Витая пара
FTP (FoiledTwistedPair) – фольгированная витая пара – имеет общий экран из фольги, однако у каждой пары нет индивидуальной защиты;
Рис. 3. Витая пара
STP (shieldedtwistedpair) – защищенная витая пара – каждая пара имеет собственный экран;
Рис. 4. Витая пара
Табл. 3. Разновидности UTP кабелей
| Категории: | Применение: |
| 1 | Телефон; POTS (PlainTelephoneSystem, услуги традиционной телефонии); системы сигнализации |
| 2 | Телефон; миникомпьютеры IBM и терминалы; ARCNET; LocalTalk |
| 3 | Локальные сети TokenRing и Ethernet 10BaseT, голосовые каналы и другие низкочастотные приложения (в настоящее время не рассматривается). |
| 5 | Локальные сети со скоростью передачи данных до 100 Mbit/s |
| 5E | Локальные сети со скоростью передачи данных до 1000 Mbit/s |
| 6 | Локальные сети со скоростью передачи данных до 1000 Mbit/s |
| 7 | Локальные сети со скоростью передачи данных до 1000 Mbit/s |
Помимо основных спецификаций, стандарт ANSI/TIA/EIA-568 определяет уровни производительности для кабеля UTP, в соответствии с которыми кабель разделяется на категории. Чем выше категория кабеля, тем он более эффективен. Основное отличие между категориями кабеля заключается в разном количестве витков пар проводов. [5]
Также кроме кабельных сетей, в некоторых случаях целесообразно воспользоваться технологией WiFi, благодаря ей появилась возможность строить без проводные сети.
Беспроводная сеть Wi-Fi состоит из точек доступа и клиентских устройств (настольных компьютеров, ноутбуков, КПК), оснащенных беспроводными адаптерами. Точки доступа могут работать в пяти различных режимах:
– собственно точка доступа (AccessPoint);
– мост «точка – точка» (WirelessBridge);
– мост «точка – много точек» (Multi-pointBridge);
– репитер (Repeater);
– беспроводной клиент (WirelessClient).
Также в состав беспроводной сети могут входить различные устройства со встроенными точками доступа – ADSL-модемы, маршрутизаторы, принт-серверы, видеокамеры и т.д.
Точка доступа (accesspoint, AP) – приемо-передающее радиоустройство, обеспечивающее связь между мобильными пользователями и их подключение к проводной локальной сети.
Точки доступа, работающие в режиме беспроводного моста, обеспечивают беспроводное соединение между двумя проводными сетями. Точки доступа в режиме репитера используются для расширения площади покрытия беспроводной сети. Точки доступа в режиме беспроводного клиента выполняют функции клиентского адаптера. Этот режим используется, когда нет возможности установить в компьютер обычный адаптер Wi-Fi, но имеется интерфейс Ethernet.
Беспроводной адаптер предоставляет клиентскому устройству подключение к сети через точку доступа (инфраструктурный режим) либо выполняет прямое подключение к другому адаптеру (режим Ad-Hoc). Выпускаются адаптеры с различными интерфейсами – для установки в настольные компьютеры (PCI), в ноутбуки (Cardbus), в КПК (CompactFlash), в принтеры. Есть также адаптеры, которые подключаются через интерфейс USB. Таким образом, к сети Wi-Fi может быть подключено практически любое современное клиентское устройство.
Режимы работы: инфраструктурный и Ad-Hoc.В инфраструктурном режиме беспроводной сети устройства взаимодействуют друг с другом через точку доступа. Точка доступа также обеспечивает связь беспроводных устройств c проводной частью сети. Большинство сетей Wi-Fi работают именно в инфраструктурном режиме.
Режим Ad-Hoc предназначен для прямого соединения клиентских устройств без участия точки доступа. В этом режиме не обеспечивается связь с проводной инфраструктурой. Режим Ad-Hoc предназначен в основном для создания временных сетей.
SSID
SSID (ServiceSetIdentifier) – уникальное наименование беспроводной сети, отличающее одну сеть Wi-Fi от другой. В настройках всех устройств, которые должны работать в одной беспроводной сети, должен быть указан одинаковый SSID. SSID выбирается администратором сети самостоятельно и может содержать до 32 символов. Значение SSID на клиентском устройстве, равное «ANY», означает возможность подключения к любой доступной сети.
WEP
WEP (WiredEquivalentPrivacy) – протокол безопасности для сетей Wi-Fi, определенный стандартом IEEE 802.11b. WEP был разработан для обеспечения уровня безопасности, аналогичного тому, какой существует в проводных локальных сетях.
WEP обеспечивает шифрование данных, передаваемых по радиоканалу.
К сожалению, протокол оказался не столь надежным, как ожидалось. Основным его недостатком является использование статического ключа для шифрования данных. Злоумышленник может тем или иным способом узнать этот ключ и получить доступ к беспроводной сети.
На смену WEP приходят более надежные протоколы WPA и 802.11i. Тем не менее, протокол WEP продолжает широко использоваться, так как не все WEP – лучше, чем ничего.
OpenSystem, SharedKey
При использовании протокола WEP возможны два типа взаимной аутентификации беспроводных устройств (AuthenticationType): OpenSystem и SharedKey. При аутентификации OpenSystem к беспроводной сети может подключиться любое устройство с соответствующим значением SSID. Ключи WEP в процессе аутентификации не проверяются.
Аутентификация типа SharedKey требует, чтобы точка доступа и беспроводной адаптер имели одинаковый ключ WEP.
Процесс аутентификации в режиме SharedKey выглядит следующим образом. В ответ на запрос клиентского устройства на подключение к сети Wi-Fi точка доступа посылает незашифрованное тестовое сообщение (challengetext). Клиент зашифровывает это сообщение своим ключом WEP и возвращает точке доступа. Точка доступа расшифровывает сообщение с помощью своего ключа WEP и, если результат совпадает с исходным сообщением, разрешает доступ. Тип аутентификации SharedKey значительно безопаснее, чем OpenSystem, поэтому, если нет специальных противопоказаний, следует использовать именно SharedKeyAuthentication.
В русскоязычной версии MicrosoftWindows режим аутентификации SharedKey называется «Проверка подлинности сети».
802.1x
Протокол, определенный стандартом IEEE 802.1x, используется при аутентификации и авторизации пользователей с последующим предоставлением доступа к среде передачи данных. При этом применяются динамические ключи вместо статических, используемых в WEP. Протокол предполагает совместную работу трех протоколов: