Как сделать топологию сети
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 04.10.2024
У меня довольно часто спрашивают: "Чем вы рисуете сети?". Причем вопрос на столько частый, что я даже решил написать статью на эту тему. Ниже я вкратце расскажу про два инструмента, которыми чаще всего пользуюсь. Также попробую сформулировать мысль, когда и каким инструментом лучше пользоваться.
1) Microsoft Visio
Это наверно первое, что может придти в голову. Это фактически стандарт для рисования схем. Тут и не поспоришь. Инструмент действительно очень функциональный. Более того, иногда при приеме молодых инженеров на работу, некоторые компании чуть ли не обязательным условием ставят "умение работать в Visio". Я бы добавил, что если вы рисуете схему для какой-то компании, то вы обязаны использовать Visio. Скорее всего им захочется иметь возможность вносить правки и тут уже никто не будет разбираться, что за программу вы использовали. Большинство компаний хотят видеть свои схемы именно в Visio-формате.
Большой плюс Visio - огромное количество дополнительных иконок и фигур. Многие вендоры (Cisco, VMware, Check Point, Fortinet и т.д.) сами делают эти иконки для Visio и выкладывают их в открытый (либо закрытый) доступ. К примеру иконки Cisco можно посмотреть здесь.
Есть один минус - утилита платная. Я знаю, что это мало кого останавливает, но все же. Плюс, как мне кажется, для рядовых задач этот инструмент слишком "мощный". Когда вам нужно быстро "накидать" простенькую схему, то можно вполне обойтись более простым инструментом.
2) Draw.io
На текущий момент это мой любимый инструмент для отрисовки схем. Схемы я затем использую в своих книгах, курсах, статьях и т.д. Изначально это online-платформа которая работает из любого браузера:
Главное удобство - этот сервис интегрируется с Google Drive, а значит все созданные вами схемы будут в одном месте и доступны в любое время. Сам интерфейс и функционал очень напоминает Visio, поэтому особых проблем в навигации не возникнет. Сервис - бесплатный.
Главный минус - маленький набор иконок. Cisco-фигуры хоть и присутствуют, но довольно старого дизайна. При этом нет никаких проблем, если добавлять иконки в png формате.
Векторный 2D-редактор CADE для Windows разработан компанией, специализирующейся на работе с САПР. Программа позволяет с легкостью составить подробную схему сети. Одна из самых полезных, на мой взгляд, функций — возможность подписать IP-адрес, серийный номер и название фирмы-производителя для каждого устройства в сети. CADE включает все необходимые для составления схемы шаблоны и распространяется абсолютно бесплатно.
Concept Draw Pro — один из наиболее мощных бизнес-инструментов для составления диаграмм, причем не только сетевых. На освоение программы требуется минимум времени — все операции осуществляются простым перетаскиванием. В состав Concept Draw Pro входит полный набор сетевых символов, а все аспекты диаграммы можно персонализировать. Стоимость приложения — 249 долларов.
Dia — открытое ПО для составления диаграмм, главным недостатком которого является устаревший интерфейс и примитивный набор символов. Зато программу очень легко использовать, не отвлекаясь ни на какие посторонние задачи. Dia распространяется бесплатно и работает практически во всех настольных дистрибутивах Linux.
Diagram Designer — еще одна бесплатная утилита с устаревшим интерфейсом, зато очень простая в обращении, благодаря чему наверняка придется по вкусу многим пользователям. В отличие от Dia, программа предлагает куда более широкий выбор символов и значков. Единственное, что мне не понравилось в Diagram Designer, — это необходимость рисовать соединения между компьютерами вручную, потому что для этого в программе используется произвольная форма. За исключением этого небольшого недостатка, DD — вполне достойное решение.
eDraw Max — один из лучших инструментов в этом списке, за исключением, разумеется, Visio. Программа проста в освоении, обладает удобным, и притом наиболее современным пользовательским интерфейсом из всех перечисленных вариантов. eDraw Max представляет собой полофункциональное средство для составления бизнес-диаграмм любого назначения, а не только сетевых схем. Стоимость решения составляет 99,95 долларов за одну лицензию, причем чем больше лицензий, тем дешевле стоит каждая из них.
Бывают на редкость неудачные программы, и GoVisual Diagram Editor — одна из них. Это сложный в обращении инструмент, обеспечивающий далеко не удовлетворительные результаты. Хотя с его помощью все-таки можно составить схему сети, она будет не особенно удобна для чтения, поскольку в GoVisual Diagram Editor отсутствуют некоторые полезные функции — в частности, значки сетевых устройств. Но если кому-то нужна бесплатная программа для составления диаграмм любого назначения, GoVisual — как раз подходящий вариант, потому что распространяется даром.
LanFlow я бы включил в число лучших. Программа обладает превосходным интерфейсом, предлагает богатый выбор сетевых объектов и позволяет с легкостью создавать схемы локальной, телекоммуникационной, внешней сети, а также диаграммы компьютеров. В LanFlow даже предусмотрено два разных шаблона сетевых диаграмм: 3D-схема и черно-белая. Чтобы создать схему, достаточно выбрать шаблон и перетащить на него подходящие объекты, которые можно группировать, удалять и так далее. Однопользовательская лицензия на программу стоит 89 долларов, так что LanFlow по праву может называться одной из лучших бюджетных альтернатив Visio.
Хотя NetProbe можно использовать и для составления схем, основное назначение программы — это мониторинг сетевых устройств в режиме реального времени. Но главное достоинство NetProbe как средства для построения диаграмм заключается в том, что сетевые устройства можно добавлять на схему по мере необходимости, причем даже заранее. Делать это вручную не обязательно — встроенный компонент NetProbe автоматически сканирует сеть и составляет список всех доступных в сети устройств. Версия Standard бесплатна, но может отслеживать всего восемь хостов. Версия Pro стоит всего 40 долларов и рассчитана на 20 хостов, а версия Enterprise, позволяющая вести мониторинг 400 хостов, предлагается по цене 295 долларов.
Visio — это, конечно, фактический стандарт на рынке приложений для составления диаграмм в Windows. Программа позволяет с легкостью создавать красивые схемы сети и обеспечивать к ним общий доступ через веб-браузер. Visio включает богатый набор шаблонов, в том числе для центров обработки данных, служб помощи, сетевых стоек; для консолидации офиса, планирования сети в масштабах предприятия, ЦОД или домашнего офиса; для составления дерева неисправностей, плана отопления, вентиляции, кондиционирования и т. п. Visio — лучшее решение для составления сетевых схем, а потому и стоит оно недешево: 249,99 долларов за версию Standard, 559,99 за Professional и 999,99 за Premium 2010. Подробнее о возможностях версий можно прочитать на официальной странице Visio.
Автор: Selena Frye
Перевод SVET
Оцените статью: Голосов
Современные компьютерные технологии невозможно представить себе без объединения всевозможных устройств в виде стационарных терминалов, ноутбуков или даже мобильных девайсов в единую сеть. Такая организация позволяет не только быстро обмениваться данными между разными устройствами, но и использовать вычислительные возможности всех единиц техники, подключенной к одной сети, не говоря уже о возможности доступа к периферийным составляющим вроде принтеров, сканеров и т. д. Но по каким принципам производится такое объединение? Для их понимания необходимо рассмотреть структурную схему локальной сети, часто называемую топологией, о чем дальше и пойдет речь. На сегодняшний день существует несколько основных классификаций и типов объединения любых устройств, поддерживающих сетевые технологии, в одну сеть. Конечно же, речь идет о тех девайсах, на которых установлены специальные проводные или беспроводные сетевые адаптеры и модули.
Схемы локальных компьютерных сетей: основная классификация
Прежде всего в рассмотрении любого типа организации компьютерных сетей необходимо отталкиваться исключительно от способа объединения компьютеров в единое целое. Тут можно выделить два основных направления, используемых при создании схемы локальной сети. Подключение по сети может быть либо проводным, либо беспроводным.
В первом случае используются специальные коаксиальные кабели или витые пары. Такая технология получила название Ethernet-соединения. Однако в случае использования в схеме локальной вычислительной сети коаксиальных кабелей их максимальная длина составляет порядка 185-500 м при скорости передачи данных не более 10 Мбит/с. Если применяются витые пары классов 7, 6 и 5е, их протяженность может составлять 30-100 м, а пропускная способность колеблется в пределах 10-1024 Мбит/с.
Беспроводная схема соединения компьютеров в локальной сети основана на передачи информации посредством радиосигнала, который распределяется между всеми подключаемыми устройствами, раздающими девайсами, в качестве которых могут выступать маршрутизаторы (роутеры и модемы), точки доступа (обычные компьютеры, ноутбуки, смартфоны, планшеты), коммутационные устройства (свитчи, хабы), повторители сигнала (репитеры) и т. д. При такой организации применяются оптоволоконные кабели, которые подключаются непосредственно к основному раздающему сигнал оборудованию. В свою очередь, расстояние, на которое можно передавать информацию, возрастает примерно до 2 км, а в радиочастотном диапазоне в основном применяются частоты 2,4 и 5,1 МГц (технология IEEE 802.11, больше известная как Wi-Fi).
Проводные сети принято считать более защищенными от внешнего воздействия, поскольку напрямую получить доступ ко всем терминалам получается не всегда. Беспроводные структуры в этом отношении проигрывают достаточно сильно, ведь при желании грамотный злоумышленник может запросто вычислить сетевой пароль, получить доступ к тому же маршрутизатору, а уже через него добраться до любого устройства, в данный момент использующего сигнал Wi-Fi. И очень часто в тех же государственных структурах или в оборонных предприятиях многих стран использовать беспроводное оборудование категорически запрещается.
Классификация сетей по типу соединения устройств между собой
Отдельно можно выделить полносвязную топологию схем соединения компьютеров в локальной сети. Такая организация подключения подразумевает только то, что абсолютно все терминалы, входящие в сеть, имеют связь друг с другом. И как уже понятно, такая структура является практически не защищенной в плане внешнего вторжения или при проникновении злоумышленников в сеть посредством специальных вирусных программ-червей или шпионских апплетов, которые изначально могли бы быть записаны на съемных носителях, которые те же неопытные сотрудники предприятий по незнанию могли подключить к своим компьютерам.
Именно поэтому чаще всего используются другие схемы соединения в локальной сети. Одной из таких можно назвать ячеистую структуру, из которой определенные начальные связи были удалены.
Общая схема соединения компьютеров в локальной сети: понятие основных типов топологии
Суть такого объединения компьютеров в единое целое состоит в том, что все они подключаются непосредственно к центральному терминалу (серверу) и между собой не имеют никаких связей. Абсолютно вся передаваемая и принимаемая информация проходит непосредственно через центральный узел. И именно эта конфигурация считается наиболее безопасной. Почему? Да только потому, что внедрение тех же вирусов в сетевое окружение можно произвести либо с центрального терминала, либо добраться через него с другого компьютерного устройства. Однако весьма сомнительным выглядит тот момент, что в такой схеме локальной сети предприятия или государственного учреждения не будет обеспечен высокий уровень защиты центрального сервера. А внедрить шпионское ПО с отдельного терминала получится только при наличии физического доступа к нему. К тому же и со стороны центрального узла на каждый сетевой компьютер могут быть наложены достаточно серьезные ограничения, что особенно часто можно наблюдать при использовании сетевых операционных систем, когда на компьютерах отсутствуют даже жесткие диски, а все основные компоненты применяемой ОС загружаются непосредственно с главного терминала.
Но и тут есть свои недостатки. Прежде всего связано это с повышенными финансовыми затратами на прокладку кабелей, если основной сервер находится не в центре топологической структуры. Кроме того, скорость обработки информации напрямую зависит от вычислительных возможностей центрального узла, и если он выходит из строя, соответственно, на всех компьютерах, входящих в сетевую структуру, связи нарушаются.
Главным недостатком такой структуры можно назвать высокую стоимость прокладки кабелей, особенно для тех случаев, когда терминалы находятся на достаточно большом удалении друг от друга. Зато при выходе из строя одного или нескольких компьютеров связи между всеми остальными компонентами в сетевом окружении не нарушаются. Кроме того, при использовании такой схемы локальной сети проходящая через основной канал очень часто дублируется на разных участках, что позволяет избежать ее повреждения или невозможности ее доставки в пункт назначения. А вот безопасность в такой структуре, увы, страдает довольно сильно, поскольку через центральный кабель вредоносные вирусные коды могут проникнуть на все остальные машины.
Кольцевую схему (топологию) локальной сети в некотором смысле можно назвать морально устаревшей. На сегодняшний день она не используется практически ни в одной сетевой структуре (разве что только в смешанных типах). Связано это как раз с самими принципами объединения отдельных терминалов в одну организационную структуру.
Компьютеры друг с другом соединяются последовательно и только одним кабелем (грубо говоря, на входе и на выходе). Конечно, такая методика снижает материальные затраты, однако в случае выхода из строя хотя бы одной сетевой единицы нарушается целостность всей структуры. Если можно так сказать, на определенном участке, где присутствует поврежденный терминал, передача (прохождение) данных попросту стопорится. Соответственно, и при проникновении в сеть опасных компьютерных угроз они точно так же последовательно проходят от одного терминала к другому. Зато в случае присутствия на одном из участков надежной защиты вирус будет ликвидирован и дальше не пройдет.
Смешанные типы сетей
Как уже было сказано выше, основные типы схем локальных сетей в чистом виде практически не встречаются. Гораздо более надежными и в плане безопасности, и по затратам, и по удобству доступа выглядят смешанные типы, в которых могут присутствовать элементы основных видов сетевых схем.
Логистическая топология
Наиболее известные сети
Выше пока что рассматривалось исключительно построение схем локальных сетей на основе технологии Ethernet, которая в самом простом выражении использует адреса, протоколы и стеки TCP/IP. Но ведь в мире можно найти огромное количество сетевых структур, которые имеют отличные от приведенных принципы сетевой организации. Наиболее известными из всех (кроме Ethernet с использованием логической шинной топологии) являются Token Ring и Arcnet.
Не менее интересной выглядит и схема локальной сети Arcnet, созданная в 1977 году компанией Datapoint, которую многие специалисты называют самой недорогой, простой и очень гибкой структурой.
Краткие сведения по настройке проводного и беспроводного подключения
Теперь кратко остановимся на некоторых важных моментах создания и применения любой из описанных схем локальной сети. Программы сторонних разработчиков при использовании любой из известных операционных систем для выполнения таких действий не нужны, поскольку основные инструменты предусмотрены в их стандартных наборах изначально. Однако в любом случае необходимо учитывать некоторые важные нюансы, касающиеся настройки IP-адресов, которые применяются для идентификации компьютеров в сетевых структурах. Разновидностей всего две – статические и динамические адреса. Первые, как уже понятно из названия, являются постоянными, а вторые могут изменяться при каждом новом соединении, но их значения находятся исключительно в одном диапазоне, устанавливаемом поставщиком услуг связи (провайдером).
В проводных корпоративных сетях для обеспечения высокой скорости обмена данными между сетевыми терминалами чаще всего используются статические адреса, назначаемые каждой машине, находящейся в сети, а при организации сети с беспроводным подключением обычно задействуются динамические адреса.
Для установки заданных параметров статического адреса в Windows-системах используются параметры протокола IPv4 (на постсоветском пространстве шестая версия еще особо широкого распространения не получила).
В свойствах протокола достаточно прописать IP-адрес для каждой машины, а параметры маски подсети и основного шлюза являются общими (если только не используется древовидная структура с множеством подсетей), что выглядит очень удобным с точки зрения быстрой настройки подключения. Несмотря на это, динамические адреса использовать тоже можно.
Они назначаются автоматически, для чего в настройках протокола TCP/IP имеется специальный пункт, в каждый определенный момент времени присваиваются сетевым машинам прямо с центрального сервера. Диапазон выделяемых адресов предоставляется провайдером. Но это абсолютно не значит, что адреса повторяются. Как известно, в мире не может быть двух одинаковых внешних IP, и данном случае речь идет либо о том, что они изменяются только внутри сети либо перебрасываются с одной машины на другую, когда какой-то внешний адрес оказывается свободным.
В случае с беспроводными сетями, когда для первичного подключения используются маршрутизаторы или точки доступа, раздающие (транслирующие или усиливающие) сигнал, настройка выглядит еще проще. Главное условие для такого типа подключения – установка автоматического получения внутреннего IP-адреса. Без этого соединение работать не будет. Единственный изменяемый параметр – адреса серверов DNS. Несмотря на начальную установку их автоматического получения, зачастую (особенно при снижении скорости подключения) рекомендуется выставлять такие параметры вручную, используя для этого, например, бесплатные комбинации, распространяемые компаниями Google, Yandex и т. д.
Наконец, даже при наличии только какого-то определенного набора внешних адресов, по которым в интернете идентифицируется любое компьютерное или мобильное устройство, изменять их тоже можно. Для этого предусмотрено множество специальных программ. Схема локальной сети может иметь любую из выше перечисленных вариаций. А суть применения таких инструментов, которые чаще всего представляют собой либо VPN-клиенты, либо удаленные прокси-серверы, состоит в том, чтобы изменить внешний IP, который, если кто не знает, имеет четкую географическую привязку, на незанятый адрес, по расположению находящийся в совершенно в другой локации (хоть на краю света). Применять такие утилиты можно непосредственно в браузерах (VPN-клиенты и расширения) либо производить изменение на уровне всей операционной системы (например, при помощи приложения SafeIP), когда некоторым приложениям, работающим в фоновом режиме, требуется получить доступ к заблокированным или недоступным для определенного региона интернет-ресурсам.
Эпилог
Если подводить итоги всему вышесказанному, можно сделать несколько основных выводов. Первое и самое главное касается того, что основные схемы подключения постоянно видоизменяются, и их в начальном варианте практически никогда не используют. Наиболее продвинутыми и самыми защищенными являются сложные древовидные структуры, в которых дополнительно может использоваться несколько подчиненных (зависимых) или независимых подсетей. Наконец, кто бы что ни говорил, на современном этапе развития компьютерных технологий проводные сети, даже несмотря на высокие финансовые затраты на их создание, все равно по уровню безопасности на голову выше, чем простейшие беспроводные. Но беспроводные сети имеют одно неоспоримое преимущество – позволяют объединять компьютеры и мобильные устройства, которые географически могут быть удалены друг от друга на очень большие расстояния.
Заводя речь о создании домашнего сервера стоит также затронуть тему организации локальной сети.
В России это явление не распространено. Но не потому что слишком дорогостояще, а потому что квартира на 70-150 квадратов это не то же самое, что двухэтажный дом с подвалом и отдельно стоящими хозяйственными постройками.
Передача данных внутри локальной сети
Ethernet
Ethernet — технология пакетной передачи данных посредством проводного соединения.
В данный момент используются стандарты Fast Ethernet (100 Мбит/с, реальная скорость передачи файлов до 10 Мб/с) и Gigabit Ethernet (1 Гбит/с, реальная скорость передачи файлов до 100 Мб/с).
К достоинствам Ethernet-подключения относится высокая скорость передачи данных, а также стабильность и помехоустойчивость данного канала связи.
В перспективе ожидается переход на 10 Gigabit Ethernet. Подобный стандарт уже существует и используется в дата-центрах, но для домашнего пользователя необходимое для его работы оборудование пока что является слишком дорогостоящим, да и потолок скорости передачи данных (10 Гбит/с ~ 1 ,25 Гб/с) остается невостребованным, поскольку скорость чтения и записи информации по интерфейсу SATA 3 ограничен всего лишь 6 гигабитами в секунду.
Wi-Fi — коммерческое название стандарта беспроводной передачи данных IEEE 802.11, обеспечивающего скорость передачи данных до 300 Мбит/c (стандарт 802.11n) или 1300 Мбит/с (стандарт 802.11ac).
Основные достоинства Wi-Fi — простота и распространенность. Для организации беспроводной сети достаточно иметь точку доступа, а Wi-Fi адаптерами оборудованы все современные смартфоны, планшеты, ноутбуки, смарт-ТВ и некоторые стационарные компьютеры.
А главная проблема Wi-Fi — работа в частотном диапазоне 2,4 Ггц, на который наводят помехи многие бытовые устройства, такие как микроволновые печи, радиотелефоны, неэкранированная электропроводка и любые Bluetooth-устройства. Да и чрезмерная простота использования этого типа подключения является не только достоинством, но и недостатком: частотный диапазон 2,4 Ггц перегружен большим количеством использующих Wi-Fi соединения устройств.
PowerLine
PowerLine — технология передачи данных по электрическим сетям, которая выглядела перспективно и многообещающе в начале двухтысячных годов, но не смогла вовремя выйти на рынок и ставшая неактуальным после широкого распространения Wi-Fi.
Тем не менее, до конца эта технология не умерла и в 2010-х годах появились Powerline-адаптеры, реализующие ее в деле и позволяющие передавать данные по электропроводке со скоростью до 200 Мбит/с.
Таким образом, технология Powerline не может конкурировать в плане скорости даже с Wi-Fi в условиях сильной забитости диапазона.
Почему проводное соединение лучше беспроводного
Однако Wi-Fi диапазон мало того, что неустойчив к помехам от бытовой техники, но еще и перегружен потребителям в многоквартирных домах. В результате при использовании беспроводных соединений скорость передачи данных может быть в несколько раз ниже теоретически возможной. И если веб-серфингу это не мешает, то воспроизводить тяжеловесный контент по Wi-Fi соединению без пауз и подвисаний зачастую не представляется возможным.
Поэтому все, что можно подключить к сети кабелем, должно быть подключено кабелем.
Конечно, можно возразить, что переход на 5 Ггц диапазон Wi-Fi решит все проблемы. Да, решит. На какое-то время, пока большинство ваших соседей также не перейдет на 5 Ггц Wi-Fi и не забьет и этот диапазон своими устройствами. Кроме того, скорость обмена данными внутри локальной сети даже по стандарту 802.11ac не может сравниться со скоростью и стабильностью гигабитного кабельного подключения.
Оборудование для домашней локальной сети
Роутер
Роутер (он же маршрутизатор) — центральное устройство домашней сети, обеспечивающее связь между локальной сетью (LAN) и Интернетом (WAN).
Говоря о современном роутере, мы также подразумеваем наличие в нем беспроводной точки доступа для подключения к сети устройств по стандарту Wi-Fi.
Основными параметрами роутера являются скорость его Ethernet-портов (10/100 Мбит/с или 1 Гбит/с), количество этих портов, поддерживаемые стандарты Wi-Fi (802.11b/g/n/ac) и частотные диапазоны (2,4 Ггц / 5 Ггц).
Современные модели часто оснащаются USB-портом и могут работать в качестве принт-сервера или сетевого хранилища с собственным торрент-клиентом.
Коммутаторы (свитчи)
Сетевой коммутатор (он же свитч) — устройство, предназначенное для организации Ethernet-соединения между несколькими устройствами в локальной сети.
Поскольку Ethernet-портов на роутере мало (обычно их всего 4, а в современных моделях бывает и меньше), без одного или нескольких коммутаторов построить качественную и надежную локальную сеть практически невозможно.
Кроме того, подключенные к коммутатору устройства образуют свою подсеть внутри локальной сети и способны обмениваться данными между собой без участия в процессе роутера — что при грамотном распределении устройств по коммутаторам позволяет неплохо оптимизировать передачу данных внутри локальной сети.
Характеристиками коммутаторов являются:
- Тип: неуправляемые, управляемые, настраиваемые. Для домашней сети нужны самые простые — неуправляемые. Более продвинутые модели используются при построении более сложных сетей.
- Количество портов: 5, 8, 16, 24, 48 и больше. Оптимальный вариант для дома — 8 или 16 портов.
- Скорость портов: Fast Ethernet (10/100 Мбит/с) или Gigabit Ethernet (1 Гбит/с).
- Внутренняя пропускная способность. Пропускная способность коммутатора должна равняться или превышать суммарную пропускную способность всех его портов (пример: 8 гигабитных портов и внутренняя пропускная способность 16 Гбит/с), в противных случаях при интенсивной работе сети обмен данными будет притормаживать.
- Тип размещения: настольный/настенный, монтируемый в стойку. Настольные и настенные модели, как это понятно из названия, обладают резиновыми ножками для размещения на горизонтальной поверхности и отверстиями для вертикального крепления. Монтируемые в стойку имеют дополнительные отверстия по бокам, позволяющие закрепить их винтами в серверную стойку стандартного размера.
- Поддержка технологии Power over Ethernet (PoE). Важно для некоторых устройств (например, IP-камер), т.к. поддержка PoE коммутатором позволит протянуть к ним один провод (сетевой) вместо двух (сетевой и питание). В целом же это не особо важный параметр.
- Положение портов на корпусе. На некоторых коммутаторах Ethernet-порты находятся на лицевой грани, на других спереди располагаются только индикационные светодиоды, а сами порты размещены на задней части устройства. Также может отличаться размещение разъема питания, он может располагаться сзади или сбоку. Все это не влияет на работу коммутатора, но влияет на то, насколько аккуратно можно будет расположить все идущие к нему провода.
Для домашнего использования хорошо подойдет, в частности, модель HPE 1420 (JH329A).
Или тоже неплохая, но более дешевая модель — D-LINK DGS-1008D/J2A. У этого коммутатора порты также вынесены на заднюю грань, но питание подается сбоку.
Отличие коммутатора от хаба
Помимо коммутаторов (свитчей) существуют также очень похожие внешне и функционально концентраторы (хабы).
Различие между коммутаторами и концентраторами (или между свитчами и хабами, если использовать англоязычные обозначения) заключается в том, что коммутаторы направляют сетевые пакеты с данными ровно на то устройство, которому они и адресованы, в то время как концентратор транслирует данные на все подключенные к нему устройства, а там уже сами устройства разбираются что с ними делать — игнорировать, если пакет был адресован не им, или принимать и каким-то образом обрабатывать.
То есть хаб — это технологически устаревшее подобие современного свитча.
Ретранслятор Wi-Fi
Ретранслятор Wi-Fi, он же репитер, он же усилитель Wi-Fi сигнала — устройство, использующееся для усиления сигнала Wi-Fi сети в тех частях квартиры, куда плохо доходит сигнал с основной точки доступа.
Если привести грубую аналогию, то ретранслятор Wi-Fi — это тот же коммутатор, только для беспроводных подключений. Как коммутатор образует проводную подсеть внутри локальной сети, так и ретранслятор образует беспроводную подсеть, соединенную мостом с основной сетью.
Принт-сервер
Принт-сервер — это устройство, позволяющее обращаться к принтеру не с подключенного к нему компьютера, а с любого устройства локальной сети.
Современные принтеры часто оснащаются встроенными сетевыми модулями, однако большое количество старых моделей (или новых моделей бюджетного уровня) можно подключить к сети только с помощью отдельного устройства.
Принт-сервер можно собрать самостоятельно на основе Raspberry Pi или купить готовую модель примерно за те же деньги, в которые обошлось бы приобретение одноплатного компьютера. Его использование очень удобно в условиях небольшого офиса или квартиры, где принтер, как правило, всего один, а компьютеров и их пользователей несколько.
Сетевой кабель и патч-корды
Сетевой кабель, он же витая пара — кабель, использующийся для передачи данных посредством проводных Ethernet-соединений.
Витая пара бывает экранированной и неэкранированной, а также подразделяется на несколько категорий. Для домашних и офисных сетей обычно используется 4-парный кабель категории 5e, позволяющий передавать данные на скорости до гигабита включительно. Провода в витой паре могут быть медными или из омедненного алюминия. Медь считается качественнее и надежнее.
Витая пара продается в мотках (бухтах) и при прокладывании сети нарезается на фрагменты нужной длины. К отрезкам витой пары необходимо самостоятельно прикреплять RJ-45 коннекторы при помощи специального обжимного инструмента.
Также в продаже имеются патч-корды — уже готовые сетевые кабели различной длины для тех, кто не хочет самостоятельно заниматься обжимкой. Длина варьируется от 30 сантиметров до 40 метров (и даже больше), поэтому всю разводку проводной сети по квартире можно провести ими, правильно подобрав патч-корды нужной длины. Однако при большом количестве проводных соединений покупка бухты витой пары и ее самостоятельная обжимка может оказаться выгоднее в финансовом плане.
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) — сетевой протокол, позволяющий устройствам в сети автоматически получать IP-адреса.
Для пользователя он удобен тем, что не надо ничего делать: просто подключил новое устройство к сети и все заработало. Однако получаемые по DHCP IP-адреса являются динамическими и могут меняться с течением времени, что будет неудобным если к устройству планируется регулярно обращаться по его IP-адресу.
Поэтому постоянно присутствующим устройствам практичнее будет прописать статические IP-адреса в локальной сети. DHCP-сервер по умолчанию включен на роутере, поэтому это делается через настройки роутера.
Также удобно определить отдельные блоки IP-адресов для подключения устройств разных категорий. Например, в диапазоне 192.168.0.10 — 192.168.0.20 будут находиться адреса компьютеров и ноутбуков, в диапазоне 192.168.0.50 — 192.168.0.60 будут адреса камер наблюдения, а диапазон 192.168.0.70 — 192.168.0.90 будет отведен под IoT-устройства (смарт-ТВ, управляемые по Wi-Fi лампы, датчики и прочие вещи).
Топология домашней локальной сети
Для построения проводных сетей в основном используются две топологии: звезда и смешанная.
Смешанная топология является более сложной. В ней группы устройств объединяются в подсети посредством коммутаторов, а затем уже подсети подключаются к роутеру, который сводит их воедино и организует все узлы в единую локальную сеть:
В квартире проще реализовать сеть смешанной топологии. Если поставить по коммутатору в каждой комнате, то можно подсоединить все находящиеся в комнате устройства к коммутатору короткими патч-кордами и протянуть всего один провод из комнаты, от коммутатора к роутеру.
Прокладка сетевого кабеля в квартире
Самое сложное в процессе организации проводной локальной сети — это проложить кабели так, чтобы они не мешались и не портили вид помещений.
Внутри стен
Трудность данного вида укладки кабеля в том, что он очень пыльный, шумный и трудозатратный. И начинать заниматься этим не во время ремонта просто нерационально.
Кроме того, укладывая кабель в стенах (в полу, над потолком) нужно быть уверенным, что расположение интернет-розеток будет соответствовать расположению мебели в комнатах. А то проведена розетка к столу, а потом выясняется, что стол удобнее расположить у другой стены, а на его место поставить шкаф. И вся проделанная работа по сокрытию кабелей в стенах становится бессмысленной, потому что в итоге кабель от нового расположения стола все равно в открытую тянется к этой розетке через пол-комнаты.
При дорогом и вылизанном до мелочей ремонте квартиры, особенно если он исполнен в неоклассическом стиле, скрытная укладка кабелей является единственным способом не испортить дизайн.
Кабель-каналы
Если нет желания и возможности прокладывать кабель в стенах, полу или над навесным потолком, можно пропустить его по стенам в кабель-каналах.
Кабель-каналы бывают пластиковыми, металлическими и оформленными под дерево. Бывают встроенными в плинтуса: как напольные, так и потолочные. Они легко монтируются и поддаются демонтажу, а самые дешевые модели из пластика обойдутся в несколько сотен рублей на всю квартиру.
В открытую по стенам
На крайний случай кабели можно вообще не прятать, а аккуратно пропустить их за мебелью и по стенам, аккуратно закрепив над плинтусом (или под потолком) скотчем или хомутами.
Плюсы этого варианта в том, что он требует минимум времени и трудозатрат. А при должном старании даже закрепленный в открытую кабель не будет сильно бросаться в глаза.
Заключение
На этом заканчиваю вторую статьи из цикла о создании домашнего сервера.
В следующих статьях будут рассмотрены вопросы выбора жестких дисков для сетевого хранилища, RAID, шифрование и другие узкие темы.
Читайте также: