какие факторы необходимо учитывать при планировании сети
Строим сеть: линии связи
Выбор компьютерной сети
Рассмотрев наиболее часто используемые сегодня сетевые топологии и методы доступа, обсудим и другие факторы, определяющие выбор нужного типа сети. При этом следует учитывать:
§ уже имеющуюся кабельную систему и оборудование – есть ли в вашем доме, офисе сеть, которую нужно просто расширить, или у вас имеются только отдельные компьютеры;
§ физическое месторасположение – важно учитывать, как расположены компьютеры и где вы собираетесь разместить сетевое оборудование. Объединить компьютеры в одной комнате довольно просто, однако если ваши компьютеры располагаются на разных этажах здания или даже в нескольких зданиях, наилучшую конфигурацию сети и ее топологию следует тщательно продумать;
§ размеры планируемой сети – если у вас имеется лишь несколько компьютеров, структура сети будет довольно простой; если же компьютеров сотни или тысячи, то, скорее всего, придется остановить свой выбор на сложной гибридной топологии;
§ объем и тип информации для совместного использования – эти параметры должны обязательно учитываться при выборе типа сети: если между компьютерами передаются большие файлы – музыкальные, видео- или графические, то вам потребуется высокоскоростная сеть, позволяющая быстро и без задержек передавать такие объемы информации.
Подавляющее большинство современных сетей используют топологию «звезда» или гибридную топологию, представляющую собой объединение нескольких «звезд» (например, топологию типа «дерево»), и метод доступа к среде передачи CSMA/CD (множественный доступ с контролем несущей и обнаружением столкновений).
Вопросы и задания
1.В чем заключается различие между физическими и логическими связями?
2.Какие топологии лежат в основе любой компоновки сети?
3.Каковы преимущества и недостатки конфигурации «звезда»? В каких локальных сетях она применяется?
4.Каковы преимущества и недостатки топологии «кольцо»? В каких локальных сетях она применяется?
5.Каковы преимущества и недостатки конфигурации «шина»? В каких локальных сетях она применяется?
6.Какие гибридные топологии вам известны?
7.Какие факторы необходимо учитывать при планировании сети?
Чтобы компьютеры могли взаимодействовать, необходима какая-либо среда, обеспечивающая возможность передачи сигналов на физическом уровне. Эта среда передачи может представлять собой кабельную инфраструктуру, т. е. набор проводов различных типов, соединительных разъемов (коннекторов) и устройств связи. Но она может быть и просто атмосферой или даже безвоздушным пространством, – лишь бы имелась возможность каким-то образом передать сигнал от одного компьютера к другому.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Соблюдение этих правил гарантирует работоспособность сети, при этом дополнительного расчета проводить не требуется, хотя конфигурация сети может быть и не оптимальной. Вторая модель оценки конфигурации сети предусматривает точный расчет временных параметров сети. Эта модель используется только в случае приближения размеров сети к максимально допустимым величинам. В модели применяются две схемы расчета – определение двойного кругового времени прохождения сигнала по сети и сравнение с максимально допустимым значением, проверка допустимости величины межкадрового временного интервала в сети.
3.5. Поэтапная модель «Вопрос-ответ« планирования и реализации сети.
3.5.1. Предплановая подготовка включает учет следующих факторов.
Обоснование потребности в сети – первейший фактор, который позволяет установить принципиальную необходимость организации в сети. Так, если единственной причиной установки сети является совместное использование принтера, то возможно и более простое решение – подключение коммутаторов принтера. Поэтому важно выявить те преимущества, которые может принести сеть, насколько они достижимы, стоят ли затрачиваемых сил и средств и повысят ли эффективность работы организации. Сеть, безусловно, нужна, если
· сотрудники по несколько раз в день обмениваются файлами на дискетах;
· многим пользователь нужен высококачественный принтер;
· остро стоит проблема поиска, совместного использования и копирования данных;
· сотрудники совместно используют картотеки и производят ручной поиск информации.
Использование сети – второй по важности фактор, выявляющий направления использования сети. Возможны следующие варианты ее использования (требуемый вариант отметить).
· Совместная обработка информации _____
· Совместное использование файлов _____
· Совместное использование файлов разных сред (PC, Macintosh) _____
· Доступ к мини-компьютеру или мэйнфрейму _____
· Централизованное управление к компьютерами _____
· Централизованное резервное копирование всех данных _____
· Контроль доступа к важным данным _____
· Локализация обработки информации (децентрализация мэйнфреймовой обработки) _____
Разработка плана мероприятий, схем и материалов по обучению персонала, ведению документации по эксплуатации сети и переходу от автономной среды к сетевой. Если планируемая сеть выходит за рамки одноранговой сети, то на этом этапе следует проконсультироваться у эксперта, представив ему предварительный проект сети.
Выбор поставщика сети и заполнение его сетевой книги. Данная книга содержит вопросы, ответы на которые способствуют правильному выбору аппаратного и программного обеспечения, помогают произвести установку сети, пройти обучение и поддерживать работоспособность сети. После заполнения книги следует проконсультироваться с опытным системным инженером, а затем обсудить план поставки со специалистами поставщика. Если поставщик не предлагает детального, структурированного плана сети, то для проверки ее проекта лучше сначала пригласить квалифицированного специалиста.
Определение персонала поддержки сети. Персонал поддержки определяется заблаговременно и вовлекается в процесс планирования сети, причем весь объем работ делится на несколько участков, за выполнение которых назначаются ответственные из персонала поддержки.
Особенности организации и ее коллектива. Особенно для крупной организации важен учет истории ее развития и возможности расширения, стратегия ее работы, от которых зависит подбор программного и аппаратного обеспечения. Также важно знать, как персонал относится к появлению сети и проявляет ли готовность обучиться работе с ней. Этот фактор влияет на реализацию сети. Для поддержки сети немаловажен и учет распорядка работ в офисе.
3.5.2. Планирование сети. Традиционно состоит из трех этапов.
· Предварительный сбор максимально возможного объема информации.
· Изучение всех возможных вариантов реализации сети.
· Выбор варианта с наилучшим сочетанием цены и производительности.
Однако, в силу того, что при планировании сети необходимо учесть много переменных, этот способ не всегда приводит к успеху. К тому же требует больших временных затрат, достаточно дорог, не всегда ясен критерий отбора лучшего варианта. Поэтому вместо последовательного покомпонентного подбора используется стандартный план сети, который подходит в большинстве ситуаций и значительно ускоряет процесс планирования. В дальнейшем план корректируется в соответствии с конкретными условиями организации. Так, при числе пользователей, не превышающих 50 человек, широкое распространение получила стандартная конфигурация комбинированной сети, в которой задействованы одноранговые сети и сети с выделенным сервером. Эта сеть проста в реализации и существует масса литературы по ее поддержке.
Планирование сети
Итак, предположим, что вам поручено создать сеть для предприятия, которому требуется ее прокладка «с нуля», а никакого ограничения по бюджету нет (это, конечно, сказка, но, во-первых, освещать именно эти щекотливые вопросы лучше в отдельных статьях, а, во-вторых, даже так иногда бывает).
Иерархическая модель сети
Организация сети упрощается.
Сеть разделяется на модули, которые могут развиваться обособленно.
Любая возникающая проблема находится и изолируется проще.
Дублирование соединений и устройств повышает отказоустойчивость.
Обеспечение работоспособности распределяется по разным устройствам.
Это достаточно распространенная модель, в рамках который мы всю сеть разделяем на уровень Ядра, уровень Распространения и уровень Доступа.
В первую очень необходимо задокументировать схемы сети всех трех уровней (Layer 1, 2 и 3) в соответствии с уровнями модели OSI (физический, канальный, сетевой).
Очень важен план IP-адресации (он же IP-план) и список VLAN.
Список устройств с указанием модели, версии IOS, объема памяти, списка интерфейсов.
Наконец, нужно будет зарегистрировать единый регламент, который определил бы все приведенные выше параметры.
Все изменения сети должны оперативно вноситься в документацию, чтобы она оставалась актуальной!
Список VLAN и IP-план
Для списка VLAN нужно помнить, что первый номер для него не используется, 2 и 3 лучше всего оставить под управление устройствами и для серверной фермы, от 4 номера до 100 лучше оставить резерв, а Бухгалтерии, Финансовому отделу, Производству и Другим пользователям оставим номера 101, 102, 103 и 104. Выделив каждую группу в отдельный влан, мы ограничим широковещательные домены.
Выделение подсетей в IP-плане может быть произвольным и соответствовать только узлам локальной сети (необходимо только учитывать возможный рост).
Уже вместе с этими документами нужно будет составить план подключения оборудования по портам. В соответствии с нуждами и бюджетом вы можете подобрать соответствующее оборудование, но у нас в задании, напомним, значатся маршрутизатор Cisco 2811, коммутаторы Cisco 2960 и Cisco 2950.
Инфокоммуникационные системы и сети (ИКСС)
Конспект лекций по теме 2.2
Методика и начальные этапы проектирования сети
Методика и начальные этапы проектирования сети
Важность этого пункта связана с необходимостью упорядочивания требований к создаваемой ЛС и ее отдельным элементам для обеспечения возможности принятия в будущем конкретных решений. При создании новой сети для какого-нибудь предприятия необходимо учитывать:
— требуемый размер локальной сети (в настоящее время, в ближайшем будущем и по прогнозу на перспективу);
— структуру, иерархию и основные части локальной сети (по подразделениям предприятия, комнатам, этажам и зданиям);
— интенсивность и основные направления информационных потоков в сети (в настоящее время, в ближайшем будущем и в перспективе);
— особенности передаваемой по сети информации (данные, оцифрованная речь, изображения), которые сказывается на требуемой скорости передачи;
— технические характеристики аппаратного обеспечения (компьютеров, адаптеров, кабелей, репитеров, концентраторов, коммутаторов) и его стоимость;
— возможности прокладки кабельной системы в помещениях и между ними, а также меры обеспечения ее целостности;
— способы обслуживания сети и контроля ее безотказности и безопасности;
— требования к программным средствам по допустимому размеру сети, скорости, гибкости, разграничению прав доступа, стоимости, по возможностям контроля обмена информацией и др.;
— необходимость подключения к другим сетям, глобальным или к локальным.
Вероятно, что после изучения всех этих вопросов выяснится, что можно обойтись без локальной сети, избежав тем самым затрат на аппаратуру и программное обеспечение, установку, эксплуатацию, поддержку и ремонт сети, зарплату обслуживающему персоналу, и др.
Сеть по сравнению с автономными, локальными компьютерами порождает множество дополнительных проблем. Это и простейшие механические (компьютеры, подключенные к сети, труднее перемещать внутри помещения), и сложные информационные (необходимость контролировать совместно используемые ресурсы, предотвращать заражение сети вирусами). Кроме того, пользователи локальной сети уже не столь независимы, как пользователи автономных компьютеров, им необходимо соблюдать определенные правила, подчиняться установленным требованиям, которым их нужно научить. Сетевое взаимодействие ставит вопрос о безопасности информации, защите от несанкционированного доступа, ведь с любого компьютера сети можно использовать данные с общих сетевых дисков. Защитить один или несколько одиночных компьютеров гораздо проще, чем локальную сеть. Поэтому приступать к установке сети целесообразно только тогда, когда без сети работа становится непроизводительной или вовсе невозможной.
В начале проектирования сети необходимо выполнить инвентаризацию имеющегося аппаратно-программного комплекса, а также внешних периферийных устройств (принтеров, сканеров и т.д.). Это позволит при создании сети исключить ненужное дублирование (аппаратное и программное обеспечение возможно использовать как разделяемые ресурсы), а также поставить задачи модернизации (апгрейда) как аппаратных, так и программных средств. Для более точного определения характеристик компьютеров целесообразно использовать специальные диагностические программы.
Выбор размера и структуры сети
Под размером сети случае понимается как количество объединяемых в сеть компьютеров, так и расстояния между ними. Нужно заранее определить, сколько компьютеров (минимально и максимально) необходимо объединить в сеть. При этом необходимо оставлять возможность для дальнейшего увеличения их количества в сети на 20–50 процентов.
Определение требуемой длины линий связи сети играет важную роль при проектировании сети. Например, если расстояния между абонентами очень большие, может понадобиться применения дорогого оборудования. К тому же с увеличением длины линий связи резко возрастает значимость их защиты от внешних электромагнитных помех. От расстояния зависит и скорость передачи информации по сети (выбор между Ethernet и Fast Ethernet). При выборе расстояний целесообразно увеличивать их на 10 процентов для учета непредвиденных обстоятельств. Преодолеть ограничения по длине можно путем выбора структуры сети и разбиения ее на отдельные части. Локальная сеть предприятия может объединять рабочие группы компьютеров, сети подразделений, опорные сети, средства связи с другими сетями. Для объединения частей сети может использоваться различное сетевое оборудование (репитеры, концентраторы, коммутаторы, мосты, маршрутизаторы). Выбор структуры сети очень важен, так как в ряде случаев стоимость этого объединительного оборудования может существенно превысить стоимость компьютеров, сетевых адаптеров и кабеля. В идеале структура сети должна соответствовать структуре здания (его поэтажной планировке) и всего комплекса зданий предприятия. Рабочие места группы сотрудников, занимающихся сходными задачами (бухгалтерия, отдел продаж, инженерная группа), должны размещаться в одном или рядом расположенных помещениях. Тогда компьютеры этих сотрудников можно объединить в один сетевой сегмент и установить около этих помещений сервер, с которым они будут работать, а также концентратор или коммутатор, объединяющий эти абоненты. Рабочие места работников отдела, занимающихся комплексом аналогичных задач, лучше расположить на одном этаже здания, что значительно упростит их объединение в сегмент и процесс администрирования. На этом же этаже логично разместить коммутаторы, маршрутизаторы и серверы, с которыми работает данное подразделение.
При выборе сетевого оборудования необходимо учитывать:
— уровень унификации оборудования и его совместимость с наиболее распространенным программным обеспечением;
— скорость передачи информации и перспективы ее дальнейшего увеличения;
— топологии сети и их возможные комбинации;
— метод управления обменом данными в сети (CSMA/CD, полный дуплекс или маркерный метод);
— типы кабеля сети и его основные характеристики;
— технические характеристики и стоимость аппаратных средств (сетевых адаптеров, трансиверов, репитеров, концентраторов, коммутаторов).
В настоящее время для оборудования локальных сетей чаще всего используется неэкранированная витая пара UTP. Другие, более затратные варианты на основе экранированной витой пары, оптоволоконного кабеля или беспроводных соединений используются в случаях, когда в этом действительно существует необходимость. Например, оптоволокно может использоваться для объединения удаленных сегментов сети без потери скорости.
— большой объем оперативной памяти. Типичный объем оперативной памяти сервера сейчас составляет 32-256 Гбайт. Большой объем оперативной памяти (RAM) сервера важнее быстродействия микропроцессора, так как позволяет эффективно использовать кэширование дисковой информации, храня в памяти копии тех областей диска, с которыми производится интенсивный обмен;
— быстрые жесткие диски большого объема. Типичная величина диска современного сервера составляет 10-50 Тбайт. Дисководы должны быть совместимы с сетевой операционной системой (драйверы должны входить в набор драйверов, поставляемый с ОС). В серверах предусматривается возможность замены дисков без выключения питания сервера («горячая замена»);
— специализированные серверы уже имеют в своем составе сетевые адаптеры с оптимальными характеристиками. Если в качестве сервера используется обычный персональный компьютер, то сетевой адаптер для него необходимо выбирать наиболее быстродействующий;
— мыши, клавиатуры и видеомониторы не являются обязательными принадлежностями сервера, так как он, как правило, не работает как обычный ПК.
Если есть возможность выбора компьютеров для рабочих станций, то стоит изучить вопрос целесообразности использования бездисковых рабочих станций (с загрузкой операционной системы через сеть). Это значительно снизит стоимость сети в целом или позволит при тех же затратах приобрести рабочие станции с лучшими характеристиками.
Для любой сети крайне критична ситуация перебоев ее электропитания. Несмотря на то, что многие сетевые программные средства применяют специальные меры против этого, как и против других отказов аппаратуры (дублирование дисков, автосохранение), проблема достаточно серьезная. Отключение питания может полностью и надолго вывести компьютерную сеть из строя. Защищенными от отключения питания должны быть все серверы сети а в идеале и рабочие станции.
Перечислена лишь часть проблем, кроме которых проектировщику сети приходится решать задачи, связанные с выбором сетевых адаптеров, репитеров, концентраторов, коммутаторов, маршрутизаторов и другого оборудования. Стоит отметить, что производительность сети и ее надежность определяются компонентом с самым низким качеством, желательно, чтобы все они в максимальной степени соответствовали друг другу.
Выбор сетевых программных средств
При выборе сетевого программного обеспечения (ПО) надо учитывать следующие факторы:
— какую сеть поддерживает приобретаемое программное обеспечение: одноранговую, сеть на основе сервера или оба этих типа;
— максимальное количество абонентов (с запасом не менее 20%);
— типы и количество серверов;
— совместимость с разными аппаратно-программными платформами, а также с другими сетевыми средствами;
— оптимальный уровень производительности ПО в различных режимах работы;
— надежность работы, режимы доступа и степень защиты данных;
— стоимость программного обеспечения, его эксплуатации, обслуживания и модернизации.
Еще до установки сети необходимо решить вопрос об ее управлении. Даже в случае одноранговой сети лучше выделить для этого отдельного специалиста (администратора), который будет иметь исчерпывающую информацию о конфигурации сети и распределении ресурсов, а также следить за корректным ее использованием всеми пользователями. Если сеть большая, то для обеспечения ее функционирования кроме сетевого администратора нужна группа высокопрофессиональных специалистов.
[1] Кондратенко С., Новиков Ю. Основы локальных сетей [Электронный ресурс]
Организация и планирование беспроводных сетей
При организации беспроводной локальной сети необходимо учитывать некоторые особенности окружающей среды. На качество и дальность работы связи влияет множество физических факторов: число стен, перекрытий и других объектов, через которые должен пройти сигнал. Обычно расстояние зависит от типа материалов и радиочастотного шума от других электроприборов в помещении. Для улучшения качества связи надо следовать базовым принципам:
Для типичного жилья расстояние связи не представляет особой проблемы. Если обнаружена неуверенная связь в пределах дома, то надо расположить точку доступа между комнатами, которые следует связать беспроводной сетью.
Для обнаружения точек доступа, попадающих в зону действия беспроводной сети, и определения каналов, на которых они работают, можно использовать программу Network Stumbler (http://www.stumbler.net/). С ее помощью также можно оценить соотношение «сигнал-шум» на выбранных каналах.
Офисная сеть
Необходимо иметь в виду, что при расширении сети и увеличении количества пользователей скорость связи будет падать (пропорционально числу пользователей). Наибольшее разумное количество пользователей обычно составляет 16-20. Помимо этого скорость и качество связи зависят и от расстояния между клиентом и точкой. Эти соображения могут потребовать расширения базовой сети.
При расширении сети необходимо следить чтобы частоты соседних точек доступа не перекрывались во избежание взаимных помех и снижения скорости передачи. Это достигается настройкой соседних точек на неперекрывающиеся по частоте каналы 1, 6 и 11. Чередуя каналы таким образом, что соседние точки с каналами 1, 6 и 11 окажутся в вершинах равностороннего треугольника, можно охватить беспроводной связью сколь угодно большую площадь без перекрытия частот ( рис. 5.2).