Плетем сети. Часть 1

С незапамятных времен людям присуща привычка объединяться. Первобытные люди объединялись в племена, позднее появились общины, затем — колхозы. С появлением компьютеров возникла необходимость объединять и их, дабы обеспечить скоростной обмен данными или использовать мощности нескольких компьютеров для обработки емких задач. В наши дни сети приобретают воистину глобальный масштаб. Яркий пример тому — Интернет. Но за Интернет надо платить, причем немало. При этом скорость соединения с ним зачатую оставляет желать лучшего. А ведь компьютеры можно соединить и без подключения ко Всемирной Паутине. Тем более, если они находятся в пределах одной комнаты, квартиры, дома или даже района.

Немного теории
Вы наверняка слышали такие слова и выражения, как “локальная сеть”, “сетевая карта”, “хаб” и “свич”. Но что представляют из себя эти вещи, знают не все. Поста­раюсь разъяснить некоторые понятия.
Сетевая карта — карта расширения, с помощью которой становится возможным подключение компьютера к локальной сети. Фактически это переходник между материнской платой и сетью. Возможны два исполнения сетевых карт: встроенные (интегрированные в материнскую плату) и в виде отдельного устройства (как правило, с PCI-интерфейсом). Также сетевые карты различаются максимальной поддерживаемой скоростью (10, 100 и 1000 Мбит/с). Кроме того, есть карты, способные одновременно отправлять и принимать сигнал, их называют дуплексными; существуют также полудуплексные карты, которые поочередно переключаются между состояниями приема и передачи, что, естественно, снижает быстродействие.
Если вы видели сетевую карту, то наверняка заметили на ней разъем для подключения сетевого кабеля, похожий на телефонную розетку евростандарта. Это разъем RJ-45. Такие карты соединяются между собой кабелем типа “витая пара”. На картах старого образца существует также разъем BNC, похожий на антенное гнездо в телевизоре. Такие карты соединяются коаксиальным кабелем (проводник, окруженный экраном, как в антенном проводе).
Хаб/свич — сердце сети. Именно к нему подключаются все сетевые карты компьютеров, входящих в сеть. Для чего? Если вы создаете сеть из двух машин, то можно обойтись просто двумя сетевыми картами. А вот если машин больше, тогда нужен либо хаб, либо свич. В этих устройствах имеется большое число входов (5, 8, 16 и т.д.), что позволяет объединить в сеть довольно солидное число машин. Отличие же между ними в том, что свич — “умное” устройство, а хаб играет примерно ту же роль, что и тройник при подключении множества устройств к одной розетке. Свич можно гибко программировать под нужды конкретной сети. Впрочем, в наше время все устройства такого типа называют свичами. По-моему, это не совсем справедливо.
Сервер — головной компьютер в сети. Назначение этой машины — хранение файлов, централизованная обработка данных, управление сетью, организация коллективного выхода в Интернет и т.д. Обычно сервер — это отдельный компьютер, доступ к которому имеют только квалифицированные люди (администраторы).
Рабочая станция — компьютер, за которым работает пользователь.
Надеюсь, после этого вступления вы получили необходимый минимум знаний для создания своей первой сети. Итак, приступим.

тип сети
Локальные сети имеют несколько типов архитектуры и способов реализации. Рассмотрим плюсы и минусы некоторых из них.
Локальные сети можно построить с помощью двух видов кабеля: коаксиального и витой пары. Первый морально устарел, так как не позволяет развивать скорость более 10 Мбит/с и имеет явные недочеты в плане удобства создания и наращивания сети. Второй же является фактически общепринятым стандартом.
Существует также понятие топологии сети. Это ее конфигурация. Наиболее простой вид топологии — шина (рис. 1).

Но она реализуется только при помощи коаксиального кабеля, так что рассматривать ее нет смысла. Второй вид — кольцо (рис. 2).

Имеет точно такой же минус. Причем при разрыве одного провода сеть полностью утрачивает работоспособность. Такой вот он, коаксиал… Третий вид — звезда (рис. 3).

Это самый распространенный вид топологии для сетей на витой паре. Все компьютеры подключены к одному свичу, при обрыве одного из проводов происходит отключение только одного из клиентов, на общей же работоспособности сети это не скажется. На звезду похож вид снежинка. Если сеть включает в себя несколько подсетей, то это лучший вид топологии для нее (рис. 4).

Здесь так же утрата работоспособности одной из машин или целой подсети никак не отразится на общей работоспособности. При грамотной настройке сети могут существовать независимо и быть невидимыми друг для друга.

Практика
Для большей наглядности рассмотрим создание сети из пяти машин. Для этой цели нам потребуется на машины без встроенных сетевых карт докупить нужное их количество. Еще необходимы:
• разъемы RJ-45. Количество должно быть в 2 раза больше количества подключаемых машин (в нашем случае — 10). Желательно также взять парочку запасных (у меня вот не с первого раза получилось правильно обжать);
• инструмент обжимной. В принципе, можно позаимствовать у кого-нибудь, но лучше, чтоб всегда был под рукой;
• сетевой кабель (UTP-5, витая пара категории 5). Лучше тоже взять с запасом, учитывая расстояния от свича до машин;
• непосредственно свич. Лучше взять 8-портовый, так сказать, на вырост. Сеть — очень заразная вещь, и со временем желающих подключиться может стать больше.
Если посчитать примерную стоимость всего вышеупомянутого, то получается, что каждому из пяти потенциальных участников сети придется выложить примерно по 500 рублей. Согласитесь, сумма вполне прием­лемая.
Ну что ж, свич в красивой коробочке лежит на столе, рядом катушка с кабелем, разъемы и обжимка… Начнем, пожалуй.

Прокладка кабеля
Сетевой кабель довольно чувствителен к физическим воздействиям. Достаточно нарушить всего одну жилу, и машина утратит связь с сетью. Так что будем прятать наш кабель подальше от глаз людских. В квартире его можно пустить по плинтусу, прибив специальными скобками (они продаются в хозяйственных магазинах). Если на пути дверь, то придется сверлить косяк или перегородку (перегородки сверлить надо крайне осторожно, так как в них может быть скрыта проводка, столкновение с которой может повредить вашему здоровью).
И вот мы выбрались в подъезд… Если соединяемые машины находятся на одной лестничной клетке, то просто протягиваем провода до места, где у вас будет стоять свич, и закрепляем их на стене. Совет: свич лучше поставить в квартире одного из клиентов сети: так будет безопаснее. Если свич корневой (то есть связывает между собой подъезды/дома, а может, и целые районы), то стоит снабдить его источником бесперебойного питания (в таком случае при отключении электроэнергии ваша сеть сохранит работоспособность).
Если машины находятся на разных этажах или в разных подъездах, то здесь на помощь придет щиток слаботочной сети (найти его очень просто — идите из квартиры по телефонному проводу, и он приведет вас прямо к щитку). Преимущество слаботочных ниш в том, что они имеют выход как на чердак (или на крышу — зависит от архитектуры дома), так и в подвал. Выход в подвал можно использовать для соединения подъездов, а на крышу — для соединения домов. Соединение подъездов через подвал — оптимальный вариант. В этом случае кабель защищен гораздо надежнее, чем при прокладке по улице.
В случае с соединением в сеть машин из разных домов рекомендуется опять же воспользоваться слаботочкой, точнее, ее выходом на крышу. Но при этом есть один нюанс: для этой цели лучше использовать экранированную витую пару (NTP). Экран же надо заземлить с обеих сторон (это поможет предотвратить порчу оборудования во время грозы). Кабель рекомендуется пустить по направляющей проволоке, растянутой между мачтами антенн (при таком монтаже вероятность обрыва кабеля при сильном ветре практически сходит на нет). Есть лишь одно ограничение: в сетях данной категории длина кабеля от одного устройства до другого не должна превышать 100 метров, иначе может снизиться скорость и стабильность сети.
Итак, мы протянули кабель, теперь надо его обжать. Именно для этой цели нам понадобятся разъемы и обжимной инструмент.
(Примечание редакции: при прокладке проводки по коробам слаботочной сети может возникнуть одна проблема — это может не очень понравиться местным связистам…)

Обжимаем кабель
Прежде всего следует отметить, что существуют два способа обжимки: прямой и кросс-оверный (перекрестный). Первый способ служит для соединения сетевых карт со свичем (хабом). Второй же (его еще называют нуль-хабным) — для соединения двух машин напрямую без помощи свича, либо для соединения между собой этих самых свичей, когда требуется большее количество свободных входов. Так как мы строим сеть на базе свича, то будем использовать прямой способ.
Если взглянуть на обжимной инструмент, то сразу под головкой у него можно заметить лезвие (рис. 5).

Оно служит для зачистки кабеля. Зажимаем им конец кабеля (1.5-2 см от края) и тянем. И вот нашему взору предстают проводники. При использовании четырехпарного кабеля 5-й категории задействуется всего две пары: одна — для передачи сигнала, а другая — для приема. Все провода в кабеле имеют цветную маркировку и соответствующий номер (рис. 6):

1 — бело-оранжевый;
2 — оранжевый;
3 — бело-зеленый;
4 — синий;
5 — бело-синий;
6 — зеленый;
7 — бело-коричневый;
8 — коричневый.
Обратите внимание, что нумерация проводов не соответствует их реальному расположению в скрученных парах. После снятия наружной изоляции провода расплетаются и располагаются в установленном порядке от первого до восьмого. Если посмотреть на кабель сверху, направив его зачищенными концами на себя, то первый кабель должен быть слева, а восьмой — справа, то есть слева должен быть бело-оранжевый кабель, а справа — коричневый. Теперь возьмите разъем RJ-45 защелкой вниз и вводом кабеля к себе; аккуратно вставьте проводники в разъем до упора, так чтобы каждый провод вошел в свою ложбинку. После этого вставьте разъем в обжимной инструмент и обожмите (рис. 7).

В результате наконечник будет жестко закреплен на кабеле, а контакты наконечника плотно прижмутся к медным жилам кабеля.
Для изготовления кросс-оверного кабеля нужно на одном из концов первый и второй провод поменять местами соответственно с третьим и шестым. Если посмотреть на расположение проводов, то их порядок должен быть следующим (слева направо): бело-зеленый, зеленый, бело-оранжевый, синий, бело-синий, оранжевый, бело-коричневый, коричневый.
Итак, мы преодолели самые сложные этапы в постройке сети. Сейчас, если вы не сделали этого раньше, вставляем сетевые адаптеры в свободные PCI-гнезда машин, подключаем кабели к свичу и сетевым картам, подключаем питание и начинаем настройку сетевых подключений…

Продолжение следует…



Рекомендуем почитать: