Реферат: Основы организации локальных компьютерных сетей на основе технологии Ethernet

Министерствонауки и образования Украины

Национальныйтехнический университет Украины

“Киевский политехнический институт”

Физико-технический институт

Кафедра физико-технических средств защиты информации

Курсоваяработа

по курсу Сети ЭВМ

Основы организации локальных компьютерных сетей на основетехнологии Ethernet

Выполнил:

студент группы ФЕ-11:

Фитенко В.А.

Киев – 2005

Содержание

Введение

Компоненты компьютерныхсетей

Оборудование Ethernet

·    Повторители

·    Мосты имаршрутизаторы

·    Переключениепортов

·    Атрибутыкоммутаторов Ethernet

·    Виртуальныесоединения

·    Одновременныесоединения

·    Производительностькоммутатора

·    Скорость передачимежду портами

·    Общая пропускнаяспособность

·    Задержка

Классы коммутаторов Ethernet

·    Коммутаторы длярабочих групп

·    Магистральные коммутаторы

·    Сравнениевозможностей

·    Преимуществакоммутаторов Ethernet

Кабельные системы FastEthernet

·    Что такое Ethernet?

·    Fast Ethernet

·    Кабели FastEthernet

o  Выбор кабелей

o  Длина кабелей

o  Спецификациикабелей

o  Кабели изскрученных пар

o  Патч-панели икабели

o  Разъемы RJ-45

o  Переходные помехи

Монтаж и настройка

·    Местоположение/Расстояния/Питание коммутаторов

·    Установкаадаптеров в компьютеры·    Монтажвилки RJ-45 на кабель·    Кабели·    Тестированиеоборудования и кабелей·    Решениепроблем, связанных с сетевым оборудованием

Литература

Введение

Компьютерные сети представляют собой вариант сотрудничествалюдей и компьютеров, обеспечивающего ускорение доставки и обработки информации.Объединять компьютеры в сети начали более 30 назад. Когда возможностикомпьютеров выросли и ПК стали доступны каждому, развитие сетей значительноускорилось.

Сеть обеспечивает обмен информацией и ее совместноеиспользование (разделение). Компьютерные сети делят на локальные (ЛВС, LocalArea Network, LAN), представляющие собой группу близко расположенныхкомпьютеров, связанный между собой, и распределенные (глобальные, Wide AreaNetworks, WAN). Соединенные в сеть компьютеры обмениваются информацией исовместно используют периферийное оборудование и устройства храненияинформации.

Преимущества

В чем заключаются преимущества сетей?

Компьютерная сеть позволит совместно использоватьпериферийные устройства, включая:

·     принтеры

·     плоттеры

·     дисковыенакопители

·     приводы CD-ROM

·     дисководы

·     стримеры

·     сканеры

·     факс-модемы

Компьютерная сеть позволяет совместно использоватьинформационные ресурсы:

· каталоги

· файлы

· прикладныепрограммы

· игры

· базы данных

· текстовыепроцессоры

Компьютерная сеть позволит работать с многопользовательскимипрограммами, обеспечивающими одновременный доступ всех пользователей к общимбазам данных с блокировкой файлов и записей, обеспечивающей целостность данных.Любые программы, разработанные для стандартных ЛВС, можно использовать в сети.

Совместное использование ресурсов обеспечит существеннуюэкономию средств и времени. Например, Вы сможете коллективно использовать одинлазерный принтер вместо покупки принтера каждому сотруднику или беготни сдискетами к единственному принтеру при отсутствии сети.

/>Компоненты компьютерной сети

Компьютерная сеть состоит из трех основных компонент, которыедолжны работать согласованно. Для корректной работы устройств в сети их нужноправильно инсталлировать и установить рабочие параметры.

Основными компонентами сети являются.

1. Оборудование

o концентраторы,коммутаторы, повторители, маршрутизаторы

o сетевые адаптеры

2. Коммуникационные каналы

o кабели

o разъемы

3. Сетевая операционная система

o UNIX подобные системы

o Windows 95/98/ME/2000/XP/2003

o другие ОСподдерживающие сетевые технологии

/>

Определения и соглашения

Таблица сетевых терминов, используемых в этой курсовой работе Рабочая станция (Workstation) Компьютер, использующий сетевые ресурсы. Сервер (Server) Компьютер, предоставляющий свои ресурсы (диски, принтеры, каталоги, файлы и т.п.) другим пользователям сети. Сервер/рабочая станция (Peer) Компьютер, используемый одновременно в качестве сервера и рабочей станции. Такой компьютер предоставляет в сеть свои ресурсы и использует ресурсы других серверов. Сетевая операционная система (Network Operating System) Набор программ и драйверов, обеспечивающих совместное использование ресурсов в сети и управление доступом к ним. Сетевая ОС (в простейшем случае одна и та же) должна быть установлена на каждом компьютере. Ресурс (Resource) Периферийное устройство, файл, каталог и все прочее, что можно коллективно использовать в сети. Компоненты компьютера Заглушка (Backplate) Узкая металлическая полоска, закрывающая отверстие на задней панели компьютера, используемое для установки плат в гнездо расширения. Системная плата (Mother Board) Большая печатная плата, на которой установлены основные компоненты компьютера. Системная плата располагается в корпусе компьютера. Гнезда расширения (Expansion Slots) Набор разъемов около задней стенки корпуса компьютера, обеспечивающих установку в компьютер дополнительных плат (сетевых адаптеров, модемов и т.п.). Винчестер (Hard disk drive) Дисковое устройство для быстрой записи и считывания информации. Для записи и воспроизведения используются магнитные головки и быстро вращающийся диск с магнитной поверхностью. Дисковод (Floppy disk drive) Устройство для чтения дискет и записи на них. Процессор (CPU) Центральный процессор. Основная часть компьютера, обеспечивающая его функционирование. Оперативная память (RAM) Запоминающие устройства на микросхемах, используемые для оперативного хранения данных и программного кода.
Оборудование Ethernet/>Что такоеEthernet?

Ethernet, как описано в стандарте IEEE 802.3, представляетсобой компьютерную сеть, основанную на использовании метода CSMA/CD(множественный доступ к среде с детектированием несущей и обнаружениемконфликтов) при передаче электрических сигналов по соединяющему компьютерыкабелю

Стандарт IEEE 802.3 содержит несколько спецификаций,отличающихся топологией и типом используемого кабеля. Например, 10BASE-5использует толстый коаксиальный кабель, 10BASE-2 тонкий, а 10BASE-F, 10BASE-FB,10BASE-FL и FOIRL используют оптический кабель. Наиболее популярна спецификацияIEEE 802.3I 10BASE-T, в которой для организации сети используется кабель наоснове неэкранированных скрученных пар с разъемами RJ-45.

Коммутатор Ethernet представляет собой устройство для организациисетей большого размера. Для того чтобы лучше разобраться в устройстве и работекоммутаторов Ethernet, полезно понять основы технологии организации кабельныхсистем сети.

Повторители

В начале 80-х годов сети Ethernet организовывались на базе шиннойтопологии с использованием сегментов на основе коаксиального кабеля длиной до500 метров. Увеличение размеров сетей поставило задачу преодоления500-метрового барьера. Для решения этой задачи использовались повторители(repeater):

/>

Повторитель просто копирует (пересылает) все пакеты Ethernetиз одного сегмента во все другие, подключенные к нему. Основной задачейповторителя является восстановление электрических сигналов для передачи их вдругие сегменты. За счет усиления и восстановления формы электрических сигналовповторителем становится возможным расширение сетей, построенных на основекоаксиального кабеля и увеличение общего числа пользователей сети

Мосты и маршрутизаторы

При использовании повторителей максимальная протяженностьсети составляет 2500 метров. Для преодоления этого ограничения требуются другиеустройства, называемые мостами (bridge). Мосты имеют много отличий отповторителей. Повторители передают все пакеты, а мосты только те, которыенужно. Если пакет не нужно передавать в другой сегмент, он фильтруется. Длямостов существуют многочисленные алгоритмы (правила) передачи и фильтрациипакетов минимальным требованием является фильтрация пакетов по адресуполучателя.

Другим важным отличием мостов от повторителей является то,что сегменты, подключенные к повторителю, образуют одну разделяемую среду, асегменты, подключенные к каждому порту моста, образуют свою среду с полосой 10Mbps. При использовании моста пользователи одного сегмента разделяют полосу, апользователи разных сегментов используют независимые среды. Следовательно, мостобеспечивает преимущества как с точки зрения расширения сети, так и обеспечениябольшей полосы для каждого пользователя.

/>

Поначалу в сетях Ethernet использовалась шинная топология наоснове коаксиального кабеля, а для расширения сетей применялись 2-х портовыеповторители или мосты. Однако, в конце 80-х годов началось широкоераспространение сетей на основе кабеля со скрученными парами проводников (витаяпара). Новая технология 10Base-T стала очень популярной и привела ктрансформации топологии сетей от шинной магистрали к организации соединенийтипа «звезда». Требования к повторителям и мостам для таких сетейсущественно изменились по сравнению с простыми двухпортовыми устройствами длясетей с шинной топологией — современные мосты и повторители представляют собойсложные многопортовые устройства. Мосты позволяют сегментировать сети наменьшие части, в которых общую среду разделяет небольшое число пользователей.

/>

Маршрутизаторы, подобно мостам, также позволяютсегментировать сети Ethernet. Маршрутизаторы фильтруют и пересылают сетевойтрафик на основе алгоритмов и правил, существенно отличающихся от тех, чтоиспользуются мостами. Такой способ сегментирования сетей более дорогостоящий,но имеет значительно большую производительность.

Переключение портов

Сегодняшние модульные концентраторы (повторители) частопозволяют организовать несколько сегментов, каждый из которых предоставляетпользователям отдельную разделяемую полосу 10 Mbps. Некоторые концентраторыпозволяют программным путем разделять порты устройства на независимые сегменты,такая возможность называется переключением портов.

Концентратор, к примеру, может содержать три различныхсегмента Ethernet, организуемые внутренними средствами хаба. Переключениепортов обеспечивает администратору сети высокую гибкость организации сегментов,позволяя переносить порты из одного сегмента в другой программными средствами.Эта возможность особенно полезна для распределения нагрузки между сегментамиEthernet и снижения расходов, связанных с подобными операциями. Переключениепортов статическое связывание портов с различными сегментами Ethernet — сильноотличается от описанной ниже коммутации Ethernet.

/>Атрибутыкоммутаторов Ethernet

Коммутаторы Ethernet подобно мостам и маршрутизаторамспособны сегментировать сети Ethernet. Как и многопортовые мосты, коммутаторыпередают пакеты между портами на основе адреса получателя, включенного в каждыйпакет.

Реализация коммутаторов обычно отличается от мостов в частивозможности организации одновременных соединений между любыми парами портовустройства — это значительно расширяет суммарную пропускную способность сети.Более того, мосты в соответствии со стандартом IEEE 802.1d должны получитьпакет целиком до того, как он будет передан адресату, а коммутаторы могутначать передачу пакета, не приняв его полностью.

Виртуальные соединения

Коммутатор Ethernet поддерживает внутреннюю таблицу,связывающую порты с адресами подключенных к ним устройств (таблица 2). Этутаблицу администратор сети может создать самостоятельно или задать ееавтоматическое создание средствами коммутатора.

Таблица 2

MAC-адрес Номер порта A 1 B 2 C 3 D 4 … …

Используя таблицу адресов и содержащийся в пакете адресполучателя, коммутатор организует виртуальное соединение порта отправителя спортом получателя и передает пакет через это соединение. На рисунке узел Апосылает пакет узлу D. Найдя адрес получателя в своей внутренней таблице,коммутатор передает пакет в порт 4.

Виртуальное соединение между портами коммутатора сохраняетсяв течение передачи одного пакета, т.е. для каждого пакета виртуальноесоединение организуется заново на основе содержащегося в этом пакете адресаполучателя.

Поскольку пакет передается только в тот порт, к которомуподключен адресат, остальные пользователи (в нашем примере — B и C) не получатэтот пакет. Таким образом, коммутаторы обеспечивают средства безопасности,недоступные для стандартных повторителей Ethernet.

/>

Одновременные соединения

В коммутаторах Ethernet передача данных между любыми парамипортов происходит независимо и, следовательно, для каждого виртуальногосоединения выделяется вся полоса канала. Например, коммутатор 10 Mbps нарисунке обеспечивает одновременную передачу пакета из A в D и из порта B в портC с полосой 10 Mbps для каждого соединения.

/>

Поскольку для каждого соединения предоставляется полоса Mbps,суммарная пропускная способность коммутатора в приведенном примере составляет20 Mbps. Если данные передаются между большим числом пар портов, интегральнаяполоса соответственно расширяется. Например, 24 портовый коммутатор Ethernetможет обеспечивать интегральную пропускную способность до 120 Mbps приодновременной организации 12 соединений с полосой 10 Mbps для каждого из них. Теоретически,интегральная полоса коммутатора растет пропорционально числу портов. Однако, вреальности скорость пересылки пакетов, измеренная в Mbps, меньше чем суммарнаяполоса пар портов за счет так называемой внутренней блокировки. Длякоммутаторов высокого класса блокировка весьма незначительно снижаетинтегральную полосу устройства.

Коммутатор Ethernet 10 Mbps может обеспечить высокуюпропускную способность при условии организации одновременных соединений междувсеми парами портов. Однако в реальной жизни, трафик обычно представляет собойситуацию «один ко многим» (например, множество пользователей сетиобращается к ресурсам одного сервера). В таких случаях пропускная способностькоммутатора в нашем примере не будет превышать 10 Mbps, и коммутатор необеспечит существенного преимущества по сравнению с обычным концентратором(повторителем).

/>

На рисунке три узла A, B и D передают данные узлу C.Коммутатор сохраняет пакеты от узлов A и B в своей памяти до тех пор, пока незавершится передача пакета из узла D. После завершения передачи пакетакоммутатор начинает передавать хранящиеся в памяти пакеты от узлов A и B. Вданном случае пропускная способность коммутатора определяется полосой канала C(в данном случае 10 Mbps). Описанная в данном примере ситуация является другойформой блокировки.

Производительность коммутатора

Другим важным параметром коммутатора является егопроизводительность. Для того, чтобы охарактеризовать ее используются несколькопараметров:

1.  скорость передачимежду портами

2.  общая пропускнаяспособность

3.  задержка

Скорость передачи между портами

При полосе 10 Mbps Ethernet может передавать 14880 пакетов всекунду (PPS) для пакетов минимального размера (64 байта). Этот параметропределяется свойствами среды. Коммутатор, который способен обеспечить скорость14880 PPS между портами, полностью использует возможности среды. Полосапропускания среды является важным параметром, поскольку коммутатор,обеспечивающий передачу пакетов с такой скоростью, полностью используетвозможности среды, предоставляя пользователям максимальную полосу.

Общая пропускная способность

Измеренная в Mbps или PPS, общая пропускная способностьхарактеризует максимальную скорость, с которой пакеты могут передаваться черезкоммутатор адресатам. В коммутаторах, все порты которых имеют полосу 10 Mbps,суммарная пропускная способность равна скорости порта, умноженной на числовиртуальных соединений, которые могут существовать одновременно (число портовкоммутатора, поделенное на 2). Коммутатор, способный обеспечивать максимальнуюскорость передачи не имеет внутренней блокировки.

Задержка

Задержка — это промежуток времени между получением пакета ототправителя и передачей его получателю. Обычно задержку измеряют относительнопервого бита пакета.

Коммутаторы Ethernet могут обеспечивать очень низкую задержкупосле того, как будет определен адресат. Поскольку адрес получателя размещаетсяв начале пакета, передачу можно начать до того, как пакет будет полностьюпринят от отправителя. Такой метод называется коммутацией на лету (cut-through)и обеспечивает минимальную задержку. Малая задержка важна, поскольку с нейнепосредственно связана производительность коммутатора. Однако метод коммутациина лету не проверяет пакеты на предмет ошибок.

При таком способе коммутатор передает все пакеты (даже те,которые содержат ошибки). Например, при возникновении коллизии после началапередачи пакета (адрес уже получен) полученный фрагмент все равно будет переданадресату. Передача таких фрагментов занимает часть полосы канала и снижаетобщую производительность коммутатора.

При передаче пакетов из низкоскоростного порта ввысокоскоростной, например, из порта 10 Mbps в порт 100 Mbps, коммутацию налету использовать вообще невозможно. Поскольку порт-приемник имеет большуюскорость, нежели передатчик, при использовании коммутации на лету неизбежновозникнут ошибки. При организации виртуального соединения между портами сразной скоростью требуется буферизация пакетов.

Малая задержка повышает производительность сетей, в которыхданные передаются в виде последовательности отдельных пакетов, каждый изкоторых содержит адрес получателя. В сетях, где данные передаются в формепоследовательности пакетов с организацией виртуального канала, малая задержкаменьше влияет на производительность.

Классы коммутаторов Ethernet

Хотявсе коммутаторы имеют много общего, целесообразно разделить их на два класса,предназначенных для решения разных задач.

/>

Коммутаторыдля рабочих групп

Коммутаторыдля рабочих групп обеспечивают выделенную полосу при соединении любой парыузлов, подключенных к портам коммутатора. Если порты имеют одинаковую скорость,получатель пакета должен быть свободен, чтобы не возникло блокировки.

Поддерживаяна каждый порт по крайней мере то число адресов, которые могут присутствовать всегменте, коммутатор обеспечивает для каждого порта выделенную полосу 10 Mbps.Каждый порт коммутатора связан с уникальным адресом подключенного к данномупорту устройства Ethernet.

/>

Физическоесоединение «точка-точка» между коммутаторами рабочих групп и узлами10Base-T обычно выполняется неэкранированным кабелем на основе скрученных пар,а в узлах сети устанавливается оборудование, соответствующее стандарту 10Base-Tили 100Base-T.

Коммутаторырабочих групп могут работать со скоростью 10 или 100 Mbps для различных портов.Такая возможность снижает уровень блокировки при попытке организации несколькихсоединений клиентов 10 Mbps с одним скоростным портом. В рабочих группах сархитектурой клиент-сервер несколько клиентов 10 Mbps могут обращаться ксерверу, подключенному к порту 100 Mbps. В показанном примере, далее нарисунке, три узла 10 Mbps одновременно обращаются к серверу через порт 100Mbps. Из полосы 100 Mbps, доступной для доступа к серверу, используется 30Mbps, а 70 Mbps доступно для одновременного подключения к серверу еще семиустройств 10 Mbps через виртуальные каналы.

/>

Поддержкаразличных скоростей полезна также для объединения групповых коммутаторовEthernet с использованием концентраторов 100 Mbps Fast Ethernet (100Base-T) вкачестве локальных магистралей (local backbone). Коммутаторы, поддерживающиескорости 10 Mbps и 100 Mbps подключены к концентратору 100 Mbps. Локальныйтрафик остается в пределах рабочей группы, а остальной трафик передается в сетьчерез концентратор 100 Mbps Ethernet.

/>

Дляподключения к повторителю 10 или 100 Mbps коммутатор должен иметь порт,способный работать с большим числом адресов Ethernet. Основным преимуществомкоммутаторов для рабочих групп является высокая производительность сети науровне рабочей группы за счет предоставления каждому пользователю выделеннойполосы канала (10 или 100 Mbps). Кроме того, коммутаторы снижают (в пределе донуля) количество коллизий — в отличие от магистральных коммутаторов, описанныхниже, коммутаторы рабочих групп, не будут передавать коллизионные фрагментыадресатам. Коммутаторы для рабочих групп позволяют полностью сохранить сетевуюинфраструктуру со стороны клиентов, включая программы, сетевые адаптеры,кабели. Стоимость коммутаторов для рабочих групп в расчете на один порт сегоднясравнима с ценами портов управляемых концентраторов.

/>

Магистральныекоммутаторы

Магистральныекоммутаторы обеспечивают соединение со скоростью передачи среды между паройнезанятых сегментов Ethernet. Если скорость портов для отправителя и получателясовпадают, сегмент получателя должен быть свободен во избежание блокировки.

/>

Науровне рабочей группы каждый узел разделяет полосу 10 Mbps с другими узлами втом же сегменте. Пакет, адресованный за пределы данной группы, будет переданмагистральным коммутатором, как показано на рисунке выше. Магистральныйкоммутатор обеспечивает одновременную передачу пакетов со скоростью среды междулюбыми парами своих портов. Подобно коммутаторам для рабочих групп,магистральные коммутаторы могут поддерживать различную скорость для своихпортов. Магистральные коммутаторы могут работать с сегментами 10Base-T исегментами на основе коаксиального кабеля. В большинстве случаев использованиемагистральных коммутаторов обеспечивает более простой и эффективный способповышения производительности сети по сравнению с маршрутизаторами и мостами.

/>

Основнымнедостатком при работе с магистральными коммутаторами является то, что науровне рабочих групп пользователи работают с разделяемой средой, если ониподключены к сегментам, организованным на основе повторителей или коаксиальногокабеля. Более того, время отклика на уровне рабочей группы может быть достаточнобольшим. В отличие от узлов, подключенных к портам коммутатора, для узлов,находящихся в сегментах 10Base-T или сегментах на основе коаксиального кабеляполоса 10 Mbps не гарантируется и они зачастую вынуждены ждать, пока другиеузлы не закончат передачу своих пакетов. На уровне рабочей группы по прежнемусохраняются коллизии, а фрагменты пакетов с ошибками будут пересылаться во всесети, подключенные к магистрали. Перечисленных недостатков можно избежать, еслина уровне рабочих групп использовать коммутаторы взамен хабов 10Base-T. Вбольшинстве ресурсоемких приложений коммутатор 100 Mbps может выполнять рольскоростной магистрали для коммутаторов рабочих групп с портами 10 и 100 Mbps,концентраторами 100 Mbps и серверами, в которых установлены адаптеры Ethernet100 Mbps.

Сравнениевозможностей

Таблица3/ Основные свойствакоммутаторов Ethernet

Характеристика Коммутатор для рабочей группы Магистральный коммутатор Число узлов на порт 1 > 1 Выделенная полоса для отдельного узла + - Установка и конфигурирование Простое Средней сложности Совместимость с существующими адаптерами, кабелями и программами + + Соединение сегментов на основе коаксиального кабеля и витой пары - + Отсутствие коллизий на уровне рабочей группы + - При коммутации с буферизацией коллизии не передаются в другие сегменты + - Безопасность Высокий уровень Средний уровень Поддержка различных скоростей Доступна Доступна Основные применения Повышение производительности рабочих групп 10Base-T Альтернатива мостам и маршрутизаторам для сегментирования сетей. Соединение коммутаторов рабочих групп.

/>

Преимуществакоммутаторов Ethernet

Нижеперечислены основные преимущества использования коммутаторов Ethernet:

1. Повышение производительности за счетвысокоскоростных соединений между сегментами Ethernet (магистральныекоммутаторы) или узлами сети (коммутаторы для рабочих групп). В отличие отразделяемой среды Ethernet коммутаторы позволяют обеспечить рост интегральнойпроизводительности при добавлении в сеть пользователей или сегментов.

2.  Снижение числаколлизий, особенно в тех случаях, когда каждый пользователь подключен котдельному порту коммутатора.

3.  Незначительныерасходы при переходе от разделяемой среды к коммутируемой за счет сохранениясуществующей инфраструктуры 10 Mbps Ethernet (кабели, адаптеры, программы).

4.  Повышениебезопасности за счет передачи пакетов только в тот порт, к которому подключенадресат.

5.  Малое ипредсказуемое время задержки за счет того, что полосу разделяет небольшое числопользователей (в идеале — один)

КабельныесистемыFast Ethernet

Fast Ethernet

ТехнологияFast Ethernet во многом совпадает с традиционной технологией Ethernet, нобыстрее ее в 10 раз. Fast Ethernet или 100BASE-T работает со скоростью 100мегабит в секунду (Mbps) вместо 10 для традиционного варианта Ethernet.Технология 100BASE-T использует кадры того же формата и длины, как Ethernet ине требует изменения протоколов высших уровней, приложений или сетевых ОС нарабочих станциях. Вы можете маршрутизировать и коммутировать пакеты междусетями 10 Mbps и 100 Mbps без трансляции протоколов и связанных с ней задержек.Технология Fast Ethernet использует протокол CSMA/CD подуровня MAC дляобеспечения доступа к среде передачи. Большинство современных сетей Ethernet построенына основе топологии «звезда», где концентратор (коммутатор) являетсяцентром сети, а кабели от концентратора тянутся к каждому компьютеру. Такая жетопология используется в сетях Fast Ethernet, хотя диаметр сети несколькоменьше по причине более высокой скорости.

 

Кабельныесистемы Fast Ethernet

Всетях Fast Ethernet существует несколько правил, которые требуется соблюдать. Вданном разделе приведены правила, относящиеся к кабельным системам:

·   выбор кабелей

·   длина кабелей

·   спецификациикабелей категории 5

·   нормальные иперекрученные (cross-over) кабели

·   патч-панели

·   переходные помехи

Выбор кабелей

FastEthernet использует неэкранированный кабель из скрученных пар проводников(UTP), как указано в спецификации IEEE 802.3u для 100BASE-T. Стандартрекомендует использовать кабель категории 5 с двумя или четырьмя парамипроводников, помещенных в пластиковую оболочку. Кабели категории 5сертифицированы для полосы пропускания 100 MHz. В 100BASE-TX одна пара используетсядля передачи данных, вторая — для обнаружения коллизий и приема. При выборе иустановке кабельных систем категории 5 используйте приведенные нижерекомендации:

·   Сертификат.Удостоверьтесь, что выбранный кабель имеет категорию 5 и сертификат UL или ETL.

·   Установкаразъемов. Для минимизации переходных помех не допускайте раскручивания пар приустановке разъемов RJ-45, максимум 1.5 см.

 

Длинакабелей

Длинакабелей в структурированных системах категории 5 описана в спецификацииANSI/EIA/TIA-568-A и не может превышать 100 метров:

· 6 m междуконцентратором и патч-панелью (если они используются)

· 90 m откабельного шкафа до настенной розетки

· 3 m междурозеткой и настольным устройством

Патч-панелии другое соединительное оборудование должны удовлетворять требованиям категории5 (100 Mbps). Длина раскрученных участков пар при заделке в любыекоммутационные устройства не должна превышать 1.5 см.

 

Кабельныеспецификации

Втаблице 1 приведены электрические спецификации для кабелей категории 5.

Таблица1. Электрические спецификации кабелей категории 5

Параметр Значение Число пар 2 или 4 Импеданс 100 Ом +/- 15% Емкость на частоте 1 KHz < = 5.6 nF на 100 m

Максимальное затухание (dB на 100 m, при 20o C)

при 16 MHz: 8.2 при 31 MHz: 11.7 при 100 MHz: 22 Переходное затухание NEXT (dB, не менее) при 16 MHz: 44 при 31 MHz: 39 при 100 MHz: 32

 

КабелиUTP

Приобмене данными между двумя устройствами приемник одного из устройств долженбыть соединен с передатчиком другого и наоборот. Перекрутка пар (cross-over)обычно реализуется внутри одного из устройств при разводке кабеля в разъеме.Некоторые порты концентраторов и коммутаторов поддерживают возможность сменытипа разводки проводников в разъеме (MDI-X или Normal). Сетевые адаптерыкомпьютеров обычно не позволяют менять тип разводки порта и обозначаются какустройства с портом MDI или Uplink. На рисунках 1 и 2 показаны вариантысоединения портов прямым и перекрученным (cross-over) кабелем.

/>

Рисунок1. Соединение прямым кабелем

/>

Рисунок2. Соединение перекрученным кабелем

 

Патч-панелии кабели

ЕслиВы используете патч-панели, убедитесь, что они соответствуют спецификациям100BASE-T. NETGEAR рекомендует использовать все оборудование категории 5.

Прииспользовании патч-панелей Вам потребуются кабели для подключения портовконцентратора к панели.

/>

РисунокC-3. Патч-кабель UTP с разъемами RJ-45 на концах

/>

РазъемыRJ-45

Модульныеразъемы IEC 603-7 с 8 контактами, называемые обычно RJ-45, используются длясоединения концентраторов, компьютеров, мостов, коммутаторов и т.п. с помощьюнеэкранированного кабеля из скрученных пар (UTP). Разъемы RJ-45 можноиспользовать с 4-парными кабелями UTP категории 5. В сетях Fast Ethernetследует использовать кабели и разъемы, сертифицированные для 100BASE-T.Зачастую с кабелем категории 5 используются разъемы категории 3. Однако прискорости 100 Mbps это может привести к возникновению проблем.

 

Переходныепомехи (NEXT)

Однойиз характеристик кабелей UTP является переходное затухание или уровеньпереходных помех (NEXT). Уровень переходных помех характеризуется мощностьюсигнала, наведенного от соседних пар. Поскольку затухание в кабеле снижаетуровень принятого сигнала, высокий уровень переходных помех может приводить кискажению принятого сигнала. Межпарные наводки на концах кабеля зависят отдлины раскрученной части каждой пары при установке разъема. При малой длинераскрученной части пар и хорошей скрутке по всей длине уровень переходных помехснижается. Одним из способов снижения переходных помех является использованиепар с наиболее частой скруткой. Выбирая кабельную систему (кабели, разъемы,кросс-панели) необходимо принимайте во внимание длину, на которую придетсяраскрутить пары проводников при соединении

Монтаж и настройка

Местоположение/Расстояния/Питание коммутаторов

Выбор места установки концентратора является наиболее важнымэтапом планирования небольшой сети. Коммутатор разумно расположить вблизигеометрического центра сети (на равном приблизительно расстоянии от всехкомпьютеров). Такое расположение позволит минимизировать расход кабеля. Длинакабеля от концентратора до любого из подключаемых к сети компьютеров илипериферийных устройств не должна превышать 100 метров. Коммутатор можнопоставить на стол или закрепить его на стене с помощью входящих в комплектскоб. Установка коммутатора на стене позволяет упростить подключение кабелей,если они уже проложены в Вашем офисе. При планировании сети не забудьте овозможности наращивания (каскадирования) сети на основе коммутаторов. Возможнособрать в одном месте несколько коммутаторов (для увеличения числа портов),соединив их через порты расширения. Не стоит забывать о розетке для питания коммутатор.Требования к питающей сети приведены в Руководстве пользователя.

Установка адаптеров в компьютеры

Приведен краткий обзор процесса установки сетевых адаптеров.Большинство современных адаптеров поддерживают программную установку параметровили относятся к типу plug-and-play и, скорей всего, не потребуется устанавливатьпереключатели или перемычки на плате.

По умолчанию новые адаптеры обычно имеют следующие параметры:

I/O Base (I/O_SEL) 300 Interrupt (IRQ) 3 BootROM (удаленная загрузка) Disable (отключена) BootROM address C800H SS Jumper Standard speed (стандартная скорость)

Для установки адаптера в компьютер выполните следующиеоперации:

1. Выключите компьютер и отсоедините откомпьютера все кабели во избежание повреждения оборудования.

2. Снимите крышку корпуса компьютера.

3. Выбрать подходящий разъем расширенияи снять заглушку на задней стенке корпуса.

4. Вставить плату адаптера в разъем изавернуть винт, фиксирующий плату в корпусе.

5. Собрать компьютер и подключить к немувсе кабели.

6. Повторить операции 1-5 для всехкомпьютеров

/>

/> Монтажвилки RJ-45 на кабель

Лучшевсего пользоваться специальным обжимным инструментом. В крайнем случае,несколько разъемов можно обжать отверткой.

Монтажпроизводится одинаковым способом ( 568A или 568B) с обеих сторон кабеля. Заисключением случая, когда вы делаете «cross-over» кабель длясоединения двух компьютеров напрямую без коммутатора.

1. Удалите внешнюю оболочку кабеля надлину 12,5 мм (1/2 дюйма). В обжимном инструменте имеется специальный нож и ограничительдля этой операции.

/>/>

2. Расплетите кабель и расположитепровода в соответствии с выбранной вами схемой заделки, причем длина расплетенияне должна превышать 12,5 мм.

/> />

3. Поверните вилку контактами к себе,как на рисунке, и аккуратно надвиньте на кабель до упора, чтобы провода прошлипод контактами.

/>

/>

Вилка с кабелем внутри

4. Обожмите вилку

Наобжимном инструменте имеется специальное гнездо, в которое вставляется вилка спроводами и нажатием на ручки инструмента обжимается

/>

Приэтом контакты будут утоплены внутрь корпуса и прорежут изоляцию проводов.Фиксатор провода также должен быть утоплен в корпус

/>

Кабели

После размещения концентратора на выбранном месте, установкисетевых адаптеров в компьютеры нужно соединить компьютеры с коммутатором обжатымикабелями.

Требования к кабелям

Кабельные материалы и технологии меняются очень быстро.Переход от толстого коаксиального кабеля с громоздкими разъемами и трансиверамик использованию кабеля на основе скрученных пар произошел на глазах.

Подключение разъемов RJ45 к сетевому оборудованию неотличается от подключения телефона к розетке. Вам нужно просто вставить разъемв розетку до щелчка. После щелчка разъем фиксируется и вынуть его можно тольконажав на фиксатор.

1.  Вставьте разъемRJ45 в порт коммутатора.

2.  Вставьте разъемна другом конце кабеля в разъем сетевого адаптера.

3.  Повторите процедуру1-2 для всех кабелей.

После установки кабелей можно включать коммутатор.

Рекомендуем промаркировать все кабели с обоих концов(например, цифрами), это поможет избавиться от лишних проблем при внесенииизменений в конфигурацию сети или ее расширении.

/>Тестированиеоборудования и кабелей

До выполнения этого теста необходимо:

·     установить коммутатор

·     установить вкомпьютеры сетевые адаптеры

·     соединитьадаптеры с коммутатором.

Для проверки работы адаптера необходимо выполнитеперечисленные здесь операции. Эти простые операции часто помогают обнаружитьпроблемы, связанные с адаптерами и кабелями.

1.  Убедитесь, что коммутаторвключен.

2.  Вставьте разъемыкабеля в розетки коммутатора и адаптера.

3.  Включитекомпьютер.

4.  Посмотрите насветодиодный индикатор используемого порта коммутатора. Свечение диода«Link» говорит о нормальном соединении адаптера с коммутатором.

/>

/>Решение проблем,связанных с сетевым оборудованием

Обнаружение

Если светодиодные индикаторы при включенном коммутаторе икомпьютерах, соединенных кабелями, не горят, нет иного способа обнаружитьнеполадки кроме аккуратного выполнения перечисленных ниже операций.

Локальная сеть состоит из 3 основных компонентов

1.  Оборудование (адаптеры,концентраторы и др.).

2.  Кабельнаясистема.

3.  Сетевая ОС.

Пять основных проблем, связанных с сетевым оборудованием:

1.  Адаптерынекорректно сконфигурированы. Чаще всего проблем не возникает при инсталляциисети до тех пор, пока не будут подключены кабели, а иногда и до попыткиполучить доступ к сетевым ресурсам. Обычно источником проблемы являетсяконфликт IRQ (два устройства используют одно прерывание). Такие ситуации невсегда легко обнаружить программными средствами, поэтому необходимо проверитьвнимательно установки прерываний для всех устройств компьютера (звуковые платы,параллельные и последовательные порты, приводы CD-ROM, другие сетевые адаптерыи т.п). Иногда может помочь в определении доступного прерывания программаконфигурирования и/или диагностики адаптера. В некоторых случаях проблемывозникают при использовании для сетевого адаптера IRQ 15 на современныхкомпьютерах с шиной PCI, даже если это прерывание не используется.

2.        Проблемы скабелями также возникают достаточно часто, особенно в тех случаях, когда разъемыустанавливаются самостоятельно. Обычно для обнаружения некачественных кабелейменяют подозрительный кабель на заведомо хороший и смотрят результат. Еслипосле замены кабеля индикаторы загорелись, меняйте кабель или проверяйтеправильность установки разъемов.

3.        Адаптер неотвечает на запросы. Если после включения компьютера программа диагностики неможет обнаружить адаптер или детектирует сбой при внутреннем тесте, попробуйтезаменить адаптер или обратитесь к его производителям.

4.        Если проверкаадаптеров и кабелей показала их работоспособность, причиной возникновенияпроблем могут быть некорректные параметры драйвера сетевого адаптера. Проверьтекорректность параметров и сам драйвер (он должен быть предназначен для используемогоВами адаптера). Дополнительную информацию можно найти в описании адаптера

5.        Коммутаторы редкоявляются источником проблем, однако одной из наиболее распространенных проблемтакого типа является отсутствие питания: забыли включить коммутатор или неисправенисточник питания. Если индикатор питания на панели концентратора светится, этоговорит о том, что коммутатор, по крайней мере, включен. Иногда неисправныйсетевой адаптер может нарушить работу порта в концентраторе. Для проверкикабелей используйте проверенный кабель для замены сомнительного. Для проверкиадаптера пользуйтесь диагностическими программами из комплекта адаптера.