Проект локальної мережі для школи (стр. 3 из 6)
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.
4. 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:
o кількість і тип вузлів, що підключаються;
o використовувані додатки;
o вимоги до загального доступу і підключення до Інтернету;
o питання безпеки і конфіденційності;
o очікуваний ступінь надійності і час безвідмовної роботи;
o 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:
o контроль температури: у всіх пристроїв є специфічні вимоги до температури і вологості;
o наявність і розташування розеток.
Фізична конфігурація мережі:
o фізичне розташування пристроїв, наприклад, маршрутизаторів, комутаторів і вузлів;
o з'єднання пристроїв;
o розташування і довжина всіх кабелів;
o апаратна конфігурація кінцевих пристроїв, наприклад, вузлів і серверів.
Логічна конфігурація мережі:
o розташування і розмір широкомовних доменів і доменів колізій;
o схема IP-адресації;
o схема призначення імен;
o конфігурація загального доступу;
o 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.
5. 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.
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