ЛВС в доме

Вообще говоря, принципиальных отличий между корпоративной ЛВС среднего масштаба и «домашней сетью» почти нет. Однако все же прокладка компьютерной сети в жилом доме имеет ряд особенностей.

Прежде всего - это необходимость минимизации стоимости сети, складывающейся из затрат на оборудование, материалы (провода, розетки и т.д.) и на работы по прокладке. В отличие от корпоративных сетей, реальные расходы по созданию сети ложатся, как правило, на плечи частных пользователей и могут оказаться весьма чувствительными для них.

Кроме того, неожиданно важным оказывается вопрос о надежной защите сети и – особенно! - активного оборудования от…вандализма. Действительно, концентраторы и коммутаторы ЛВС вряд ли стерпят обращение, с которым, похоже, уже смирились беззащитные лифты. Стандартного решения этой проблемы не существует, и поэтому следует задуматься о ней при создании домовой ЛВС.

Несмотря на возрастающую популярность решений на базе ATM, основой построения домовых сетей, по всей вероятности, в ближайшее время все-таки будет традиционный Ethernet. Объясняется это и более низкой стоимостью аппаратуры, и переходом на быстрый (100 Мбит/с) FastEthernet.

Что касается архитектуры сети, то особых хитростей ждать не приходится. Большинство домовых сетей можно, вероятно, отнести к одной из двух категорий, в зависимости от типа дома, для которого она создается, - одно-двух подъездной «башни» или длинного многоподъездного «паруса». В последнем случае возможно создание опорного высокоскорост­ного сегмента сети (как раз здесь в первую очередь наиболее ярко видны преимущества использования ATM).

В связи с требованием минимизации стоимости оптимальным, как правило, является решение на основе витой пары между пользователями и соответсвующим активным устройством, а проблему перегрузки сети в ряде случаев удается решить за счет использования коммутаторов Ethernetвместо традиционных, более дешевых, но менее эффективных кон­центраторов.

Важным фактором является прогресс в области сетевых технологий, традиционно счи­тавшихся офисными. Действительно, цены на сетевые Ethernet-адаптеры упали сейчас до отметки «ниже не бывает» - вполне работоспособный сетевой адаптер можно приобрести за 10$а о степени зрелости сетевых технологий говорит предлагаемая многими производителями пожизненная гарантия на свою продукцию.

И, наконец, весьма важный фактор, - к счастью или несчастью, абсолютное большинство российского населения живет в многоквартирных домах (со средним числом квартир 100).

Таким образом, случай, когда в жилом доме можно насчитать десять и более компьюте­ров, уже сейчас перестает быть экзотическим. Прогресс в области как локальных, так и глобальных сетевых технологий создает все необходимые предпосылки для появления до­машних компьютеров, постоянно подключенных к Сети, и Ethernetв наших условиях оказыва­ется вполне подходящим решением.

Как о реально свершившемся факте сегодня можно говорить о появлении домашних сетей масштаба многоквартирных домов или группы домов, а также небольших городов.

Повезло жителям московских так называемых элитных районов-новостроек: «Олимп» (ком­плекс зданий Олимпийской деревни, построенных к летним Всемирным Юношеским Играм) и «Синяя Птица» (микрорайон Северное Бутово). Там по решению Правительства Москвы все квартиры новых домов объединяются локальной сетью, охватывающей несколько домов. Жильцы получают не только доступ в Internet, но возможность воспользоваться информационными услугами: узнать школьные оценки своих чад, записаться на прием к стоматологу, просмотреть каталог мебельного салона и оставить заказ и т. д.

Уточним сразу: полностью этот проект пока не завершен, так как для нормального полномасштабного функционирования такой сети требуются организационные усилия и финансовые вложения, связанные с созданием и ведением справочных баз данных на всех объектах районной инфраструктуры, включая школы, поликлиники, магазины и т.п.

Первое очевидное преимущество локальной сети в доме - возможность играть а сете­вые игры. Раньше был только преферанс, теперь почти все новые игры могут работать в локальных, а некоторые и глобальных сетях. Второе преимущество – возможность печатать на одном, общем принтере. Третье – быстро обмениваться файлами. Даже этих трех плюсов вполне достаточно, чтобы оправдать затраченные ресурсы. Вдобавок существует возможность выходить в Internet по единственному на всех модему, а также организовать внутреннюю почту. Кроме того, можно объединить усилия по содержанию выделенного канала для подключения к Internet. При самостоятельным построении домашней сети вам потребуется решить несколько задач, которые определят будущее и перспективы вашей сети:

первое - это количество машин, которые вы планируете объединить в сеть. В принципе, даже две машины, стоящие в одной комнате, уже имеет смысл объединять. Если же, напри­мер, в вашей сети будут работать восемь компьютеров, находящихся в трех разных подъез­дах - уже отлично. Чем больше число пользователей, тем больше преимуществ дает сеть;

вторая задача - составить план сети, найти места, наиболее выгодные для размещения узлов сети. Именно от размещения узлов и используемой топологии зависит возможность дальнейшего развития сети. На этом этапе мы остановимся подробнее чуть позже, потому что от него зависит принципиальная возможность или невозможность использования различных средств построения сети;

третье - найти ответственного за все происходящее в сети. Это тот человек, на которого в дальнейшем лягут все заботы по поддержанию работоспособности небольшого, но хло­потного хозяйства и ответственность за серверы (если они будут). Если вы выступаете организатором подобной затеи, то вполне логично, что взоры обратятся на вас, но если решение принимается сообща при общем желании всех собравшихся, то этот вопрос можно и обсудить. В любом случае решающую роль должна играть квалификация и... физическое местоположение. Нужно принять во внимание тот факт, что протяженность кабельного хо­зяйства в жилых домах, как: правило, много большая, нежели в офисах, и физическое расположение главного узла может иметь решающее значение. Конечно, необходимо минимизировать длину кабельного хозяйства. Впрочем, самый длинный сегмент может перевалить и за 400 метров, что больше всех допустимых пределов. Однако применению качественных сетевых карт скорее всего позволит сохранить работоспособность сети даже и с таким длинным сегментом.

Итак, все собрались, и обсуждение сети развернулось. Следует сразу решить вопрос о необходимости серверов. Если вы хотите иметь достаточно большое пространство общих дисков, то сервер необходим. Можно, конечно, обойтись одноранговой сетью. Даже Windows95, например, позволяет содержать общие дисковые ресурсы. Но в таком случае работоспособность сети будет зависеть от конкретных задач станций, которые часто выключаются, перегружаются и т.п. Хотя и у одноранговой сети есть свои плюсы. Ее организация потребует куда меньших затрат. В случае необходимости можно будет выделить отдельную машину, на которой и будут размещены все общие ресурсы. Хотя при этом следует помнить, что эта машина совсем не предназначена для работы в роли сервера. При большей сети одноранговая сеть не даст возможности нормально разграничить уровни доступа к общим ресурсам. Можно, конечно, и СУБД на Бейсике писать и делить права доступа по отдельно взятым общим ресурсам (shares), но решение этих проблем в серверных операционных системах более проработано и постоянно эволюционирует.

После решения вопроса с сервером стоит перейти к топологии. Вопрос ответственный и достаточно сложный. Первым делом рисуем план дома и расположение компьютеров. Учитывая, что перебрасывать кабель с одной стороны дома на другую очень неудобно, пыта­емся свести все соединения в звезду с единым центром. Это удобно сделать в доме типа «башня», для длинных же домов осуществить это довольно сложно. Поэтому наиболее ра­зумным будет образовать две магистрали по шинной или звездной топологии с каждой стороны дома, объединив их в одной или двух узловых точках. Соединение между узлами будет образовывать хребет информационной магистрали, в дальнейшем именно на эту шину стоит ставить дополнительные узлы.

Использовать коаксильный кабель в такой ситуации не рекомендуется из-за возможных соединений двух разных фаз

электропитания. Этот неприятный эффект связан с особенно­стями импульсных блоков питания компьютеров. Наличие гальванической связи делает воз­можным попадание фазы на оплетку коаксиального кабеля. Если ваши компьютеры включе­ны в разные фазы трехфазной электрической сети (что нередко встречается), то между их корпусами может возникнуть высокое напряжение. И даже если компьютеры включены в одну фазу и имеется общее заземление, то из-за большого расстояния между ними может появиться другой нежелательный эффект. Между штырями заземления, воткнутыми в зем­лю на большом расстоянии, возникает разность потенциалов (так называемое шаговое на­пряжение). Чем это расстояние больше, тем потенциал выше. Но реально его уровень зави­сит от расстояния между "нулевыми» проводами ваших подъездов. В случае, если оно боль­ше 5 В, живучесть сетевых карт уменьшается. Естественно, необходимо использовать терми­натор с цепочкой, замыкающей его на корпус, но только на одном конце кабеля. Соединение с корпусом на двух концах кабеля может привести к довольно неприятным последствиям из-за так называемой петли заземления. Коаксиальный кабель, кроме того, сильно ограни­чивает возможности роста сети и ее устойчивость к повреждениям, поэтому необходимо максимально использовать витую пару. А если учесть разницу в стоимости коаксиального кабеля и витой пары, то экономичность этого решения становится очевидной. Все это акту­ально, если суммарная длина соединений между самыми дальними точками лежит в преде­лах 300 метров. Если расстояние больше, то прокладка оптической магистрали и установка трансиверов на витую пару может оказаться не сильно дороже установки магистральных усилителей сигнала на обычный кабель.

Что делать, если вам нужно объединить в сеть несколько соседних домов, расположенных в пределах прямой видимости, но на большом расстоянии? Имеет смысл подумать о радиоканале (см. далее).

После разработки топологии сети необходимо определить потребность в оборудовании. Во-первых, для каждого компьютера понадобится сетевая карта, Причем лучше всего, чтобы все они были унифицированы. Конечно, сетевые карты от 3Com или Intelхороши, но если вы решили сэкономить, то «безымянные карты» по 5-7 $, тоже вполне работоспособны. Такая же ситуация с концентраторами (хабами), если вы используете витую пару. Кроме того, вам понадобится специальный инструмент для обжима разъемов на кабель. Он не дорог и, как пра­вило, продается там же, где кабели и разъемы.

В Сеть через... USB

Новые сетевые решений появляются чуть ли не каждый день. И с каждым днем комму­никационные средства становятся все доступнее но цене и проще в настройке, Так, сравни­тельно недавно рынку была предложена технология USB-to-EthernetLink.

Принцип работы реализующих эту технологию сетевых USB- адаптеров чрезвычайно прост: устройство имеет входы для подключения витой пары и USB- шнура, а электронная начинка заставляет их «понимать» друг друга. Конечно, сетевую плату оно не заменит: скорость USB-порта (12 Мбит/с) не позволит по максимуму использовать возможности 100-Мбит/с сети, но большинство пользователей удовлетворит и 10-Мбит/с связь. Главное же удобство дан­ной технологии состоит в том, что, подсоединяясь к сети, не нужно ничего настраивать: не придется искать свободный IP- номер и узнавать DNS— устройство само все определит и подключится автоматически.

Так, например, компания САТС выпустила адаптер NetMateUSB-to-EthernetLink. Это небольшое, устройство (9x7x3 см, 70 г, ценой около 30$) содержит 32- Кбайт буфер и 1-Кбайт флэш-память для сохранения конфигурационных настроек. Аппарат заработал сразу после подключения шнуров и установки драйверов. С помощью этого адаптера хорошо работали как ноутбук с USB- портом (он есть практически у любого современного ПК), соединенный с локальной сетью, гак и подключенный ко второму компьютеру (с сетевой платой).

Удобства, предоставляемые подобными устройствами, оценят прежде всего пользовате­ли ноутбуков: им гарантируют работу с сетью в любом новом месте, будь то офис, гостиница или интернет - кафе. Даже внешний блок питания не требуется, так как электроэнергия на адаптер подается через USB- порт компьютера.

В комплекте с адаптером поставляются USB- кабели и дискеты с драйверами для ОС Windowsи MacOS. Витая пара в стандартный комплект поставки, не входит; а она, скорее всего, понадобится. Впрочем, обычно ни к системным, ни к сетевым платам кабели тоже не прилагаются.

Другие варианты.

Все ныне существующее оборудование можно разделить на пять групп по типу использу­емой среды для передачи данных: радиоволны, инфракрасное излучение, телефонная сеть, электросеть и сеть кабельного телевидения. Начнем с самого распространенного на россий­ском рынке оборудования Radio Ethernet,

♦ «Радио Ethernet» - Ethernetбез проводов.

Радио Ethernetновое слово в технологии локальных сетей. Из сетевого оборудования необходимы только специальные сетевые карты Ethernetи прилагаемые к ним комнатные антенны. Все взаимодействия между компьютерами будут проходить через радио эфир. Радио Ethernetхоть и стоит дороже (от 100$ за карту), но избавляет от проблем, связанных с кабельным хозяйством. Данную сеть наиболее целесообразно применять при необходимости подключения хотя и удаленного, но находящегося в прямой видимости объекта. При этом обеспечивается высокая скорость работы. Основные недостатки - изменение пропускной способности при неблагоприятных погодных условиях, ограниченное количество пользователей, при больших мощностях передающих частей необходима регистрация в органах надзора за используемыми радиочастотами, необходимость иметь все сетевое оборудование от одного производителя и только совместимых типов.

Сеть, развернутая в соответствии с этим стандартом, представляет собой полный аналог обычной кабельной сети Ethernetс коллизионным методом доступа к среде передачи дан­ных.

Стандартная технология радио-Ethernetпредполагает обмен данными по радиоканалу на скорости 2 Мбит/ с. Однако, вскоре после утверждения стандарта 802.11 разные постав­щики начали выпускать на рынок высокоскоростные устройства, поддерживающие скорость передачи данных на уровне 10 и 11 Мбит/с. Повышение производительности устройств достигалось за счет модификаций стандарта; это означает несовместимость устройств но­вого поколения с предыдущими, Точнее говоря, в новом поколении радиооборудования, которое создается, естественно, также на основе стандарта 802.11, обеспечивается совме­стимость устройств лишь для стандартной скорости 2 Мбит/с.

В соответствии со стандартом 802.11 широкополосные технологии можно использовать в двух частотных диапазонах: 913 МГц и 2,4 ГГц. Первый в Европе и в России сильно загружен другими средствами связи, а второй относится за рубежом к тем частотным диа­пазонам, на которые не надо получать лицензии. Что касается нашей страны, то у нас име­ется так называемое сообщенное решение ГКРЧ (Государственного комитета по радиочас­тотам) № 7/6 от 29 июня 1998 года, а соответствии с которым для конкретных пользовате­лей систем с шумоподобным радиосигналом, работающих в диапазоне 2,4 ГГц, специально­го разрешения не требуется.

Основная сфера применения подобных устройств локальные семи в пределах здания и поддержка мобильных абонентов. В России оборудование RadioEthernetиз-за высокой сто­имости применяется в основном операторами связи для организации магистральных кана­лов и участков "последней мили". Основными производителями RadioEthernetявляются компании Cisco(Aironet), LucentTechnologies, BreezeCom, 3Com. В нынешнем году этот ряд пополнился компанией Intel. Предлагаемое ею семейство состоит из узла доступа IntelPRO/ Wireless2011 LANи точки доступа IntelPRO/Wireless2011 LANPCCard. Поддержка стандарта 802.11bобеспечивает скорость до 11 Мбит/с на расстоянии 120 метров снаружи и 30 метров внутри здания, а также совместимость с оборудованием других производителей. К узлу доступа дополнительно прилагаются две широконаправленные антенны, блок питания и комплект настенных креплении. Из приятных особенностей хочется отметить 40- и 128 битное шифрование, механизм QoS(QualityofService), поддержку 802.1Н. Точка доступа выполнена в виде PCCardPCMCIATypeIIсо встроенной антенной. Доступны драйверы для MicrosoftWindows, Linuxи PalmOS.

Дата добавления: 2015-03-31