Колесниченко Д.Н. Cделай сам компьютерную сеть. Монтаж, настройка, обслуживание

Подождите немного. Документ загружается.

Глава 4. Монтаж сети

Помню, в свое время на лекции по сетевым технологиям студентам был

задан вопрос: что означает слово Base в названии спецификации? Тогда

ради интереса я узнал его назначение. Число 10 — это скорость передачи

в Мбит/с. Слово Base — это метод передачи данных на одной, базовой

(отсюда и base) частоте 10 МГц. Последний символ — это тип кабеля.

4.1.1. Тонкий

коаксиал:

10Base-2

Необходимое оборудование

Начнем со спецификации 10Base-2. Это самый простой и самый деше-

вый способ объединить в сеть несколько компьютеров.

В качестве среды передачи информации используется коаксиальный ка-

бель с внешним диаметром около 5 мм. Как правило, такой кабель име-

ет маркировку:

RG-58/U

* RG-58 A/U

RG-58 C/U

Компьютеры к кабелю подключаются с помощью Т-образных BNC кон-

некторов. «Ножка буквы Т» подключается к сетевому адаптеру, а «кон-

цы буквы Т» — к концам разрыва кабеля. К концам кабеля подключа-

ются специальные заглушки — терминаторы с сопротивлением 50 Ом.

Основная задача терминаторов — это поглощение распространяющихся по

кабелю сигналов и отраженных сигналов. Если ваш сегмент кабеля не будет

оснащен терминаторами, то одни узлы будут получать очень мощные сиг-

налы, а другие

очень слабы. Терминаторы согласовывают величину

сигнала, поэтому их еще называют согласующими терминаторами.

Простейшая сеть стандарта 10Base-2 приведена на рис. 4.1.

Оборудование, которое нам понадобится для объединения в сеть 10Base-2

трех компьютеров, приведено в табл.

4.1.

На рис. 4.2, 4.3 и 4.4 можно

увидеть, как выглядят сетевые комплектующие.

РИС.

4.1.

Простейшая сеть стандарта

10Base-2

Часть II. Монтаж сети

Оборудование, необходимое для создания сети

10Base-2

Таблица

4.1

Наименование

Компьютеры

Сетевые адаптеры

10Mbit,

PCI, BNC+RJ45

Кабель RG-58

8NC терминатор

ВМС

коннектор

Количество

Ед.

изм.

шт.

м.

шт.

Цена

0,25

0,5

Сумма

2,5

1,5

Итого: 20 вечнозеленых единиц.

Рис. 4.2. Сетевой адаптер Intel

EtherExpress

10/100 Pro Plus

Рис. 4.3. Т-коннектор

Рис. 4.4.

BNC-

терминатор без

заземления

Как видите, стоимость построения такой сети весьма незначительна, но

за все приходится расплачиваться: если где-то мы экономим, то это обя-

зательно где-нибудь и проявится. В технологии 10Base-2 это проявля-

ется плохой помехозащищенностью тонкого коаксиала и большой ве-

роятностью обрыва кабеля, если кабель проложен вне помещения.

В этом случае лучше использовать для прокладки кабеля защитные ко-

роба. Хотя есть и положительные моменты при использовании тонкого

коаксиала — разрыв кабеля диагностируется очень просто — сеть про-

сто перестает работать.

Правила построения сети

10Base-2

При построении сети стандарта 10Base-2 нужно придерживаться следу-

ющих правил:

Правило 5-4-3: в сети 10Base-2 может быть не более 5-ти сегментов,

4-х повторителей и 3-х нагруженных сегментов, то есть таких сег-

ментов, в которых имеются компьютеры (2 сегмента должны быть

«пустыми»).

Данное ограничение связано с задержками распростра-

нения сигнала.

Глава 4. Монтаж сети

* Максимальная длина сегмента без повторителей составляет 185

метров.

Сегмент должен иметь на концах терминаторы.

* Минимальное расстояние

,между

компьютерами — 1 метр (на кабе-

ле имеется специальная разметка каждый метр).

Напомню, что повторитель (repeater) — это устройство, повышающее

длину сегмента путем его разбиения на несколько сегментов. Кроме того,

повторители увеличивают сигнал и повышают надежность сети. Напри-

мер, если сеть 10Base-2 не использует повторителей, то при обрыве ка-

беля вся сеть будет недоступна. Если же повторитель разбивает сеть на

два сегмента, то будет недоступен только тот сегмент, в котором про-

изошел обрыв кабеля.

10Base-2,

как домашняя сеть

Вы хотите использовать 10Base-2 в качестве домашней сети? Сразу хочу

вас отсоветовать! Не надо! Я, конечно, понимаю, что это самый деше-

вый вариант, а всю зарплату или хотя бы ее половину на построение сети

выкладывать не хочется (один коммутатор стоит 20-30 долларов).

Но

не

делайте то, о чем пожалеете — это выброшенные на ветер деньги, все

равно потом будете переделывать. Сеть 10Base-2 — это давно забытое ста-

рое. Сейчас объясню почему. Для чего вам нужна домашняя сеть? Пра-

вильно, обменяться с соседями фильмами и поиграть в сетевые игры. Ну,

может еще организовать небольшой шлюз для доступа всего подъезда к

Internet.

Начнем с фильмов. Реальная скорость передачи по сети 10Base-2, как

показывает практике, не превысит 6-7 Мбит/с. И это при условии, что

только вы один будете копировать этот фильм, и вообще, что никто кроме

вас не будет пытаться ничего передать. Теперь считаем: 7 Мбит/с — это

приблизительно 0,875 Мбайт/с. Средний фильм занимает 650 Мбайт.

Рассчитываем время: 650 / 0,875 = 743 секунды. Это около 12 минут.

Многовато, вам так не кажется? Моя домашняя сеть со включенной служ-

бой QoS в Windows XP способна скопировать 1,2 Гб за 3 минуты 50 се-

кунд — ради интереса сам время замерил. После отключения QoS стало

еще быстрее.

Если построить

100-мегабитную

сеть на основе витой пары и коммута-

тора (switch), то такая сеть будет в меньшей мере подвержена коллизи-

ям, чем сеть на

коаксиале.

Это означает, что если весь ваш подъезд иг-

рает в Counter Strike по сетке, то в Internet вы нормально не поработаете

(при условии, что сеть 10Base-2).

Часть II. Монтаж сети

4.1.2. Толстый коаксиал: 10Base-5

Необходимое оборудование

Сеть стандарта

lOBase-5

использует «толстый» коаксиальный кабель с

внешним диаметром 0,5 дюйма. Такими являются кабели с маркировка-

ми RG-8 и RG-11.

Сегмент без повторителя может быть не более 500 метров и обязательно

должен содержать на концах терминаторы 50 Ом (см. рис. 4.5).

t-'S•**•'&''.Ubf

J^********

Рис. 4.5.

BNC-терминатор

с заземлением

Компьютер подключается к кабелю с помощью специального устройства —

трансивера (см. рис. 4.6), предназначенного для приема и передачи ин-

формации (transceiver = transmitter & receiver). Кроме приема и передачи

информации трансивер используется для определения коллизий.

Рис. 4.6. Трансивер Planet

ET-118

Трансивер подключается к кабелю и питается от сетевого адаптера. Се-

тевой адаптер подключается к трансиверу кабелем

AUI

(Attachment Unit

Interface). Длина такого кабеля не может превышать 50 метров. Для ис-

пользования AUI нужно, чтобы сетевой адаптер был оснащен специаль-

ным разъемом —

DB-15.

К одному сегменту можно подключить не более

100

трансиверов, при-

чем минимальное расстояние между трансиверами не должно быть мень-

ше 2,5 метра. На кабеле RG-8 (11) через каждые 2,5 метра имеется раз-

метка для подключения трансивера.

Глава 4. Монтаж сети

Стоит ли строить сеть 10Base-5?

Как и

lOBase-2,

сеть 10Base-5 давно морально устарела. Прежде

всего,,

современного пользователя не устроит скорость передачи данных -

10 Мбит/с. Даже если данный параметр для вас не критичен, то уже проще

и дешевле построить сеть Fast Ethernet: во-первых, быстрее, во-вторых,

проще, в-третьих, практичнее.

Если быть более конкретным, то к основным недостаткам 10Base-5 можно

отнести:

Требование специальных сетевых адаптеров с разъемом

DB-15.

Высокая стоимость оборудования: кроме стоимости сетевого адап-

тера вам еще придется заплатить за

трансиверы.

А трансивер нужен

для каждого компьютера. Стоит он немало — от 25 до 30 долларов.

Помните, пример с тонким

коаксиалом:

тогда стоимость всей сети

из трех компьютеров обошлась в 35 долларов, а тут только три

трансивера будут стоить минимум 75 долларов. Подумайте: за 25

долларов можно купить коммутатор сети Fast Ethernet

(8-портовый)

и подключить к нему все компьютеры сети!

» Высокая стоимость кабеля.

Требование специального инструмента для прокладки кабеля: с по-

мощью молотка и отвертки кабель вы не обожмете. Инструмент

тоже денег стоит.

» Сложность прокладки кабеля из-за его жесткости.

Конечно, есть и обратная сторона медали: в отличие от «тонкого» коак-

сиала,

«толстый»

коаксиал

значительно труднее повредить, рабочую стан-

цию можно перемещать в пределах кабеля AUI (его максимальная дли-

на — 50 метров). Но эти два достоинства полностью перекрываются

вышеперечисленными недостатками.

4.1.3. Витая пара: стандарт 10Base-T

Необходимое оборудование

Вот на эту технологию нужно обратить особое внимание, поскольку ви-

тая пара очень часто используется на наших просторах, я бы даже ска-

зал, что это стандарт де-факто для построения локальных сетей на тер-

ритории бывшего СНГ. На популярности витой пары сказывается

относительно небольшая стоимость построения такой сети, гибкость и

надежность. Конечно, стоимость сети 10Base-T выше, чем сети 10Base-2,

но чего стоит только тот факт, что при обрыве кабеля будет отключен от

сети только один компьютер, а все остальные будут работать, как ни в

чем не бывало.

Часть

II.

Монтаж сети

Стандарт 10Base-T как и вышеописанные уже устарел, но он все же до-

статочно часто встречается на разных предприятиях, где сеть строилась

5-10 лет назад. Несмотря на то, что вы

вряд

ли будете создавать сеть

10Base-T, разобраться с этим стандартом просто необходимо: ведь это

своеобразный прототип сети 100Base-TX, которая является стандартом

современных сетей.

Сети данного стандарта (10Base-T) используют две неэкранированные

витые пары (UTP, Unshielded Twisted Pair). Кабель, необходимый для

построения данной сети, имеет маркировку UTP3 или UTP 3-cat.

Компьютеры сети 10Base-T объединяются в сеть специальным устрой-

ством -- концентратором (другое название — хаб, hub,

concentrator).

Концентратор — это многопортовый повторитель, то есть он повторяет

сигналы на всех отрезках витой пары, поэтому получается единая среда

передачи данных — логическая

шина:.

Концентратор

...

Ра&очад

станции

Рис. 4.7. Сеть

стандарта

10Base-T

Предположим, что первая рабочая станция отправляет третьей станции

кадр. Концентратор получает сигнал и повторяет его на все свои порты,

то есть кадр получают все станции — точно так же, если бы они были

подключены к одному общему кабелю, как в сети

DBase-2/5.

Кроме функций повторителя, концентратор используется для обнаруже-

ния коллизии. Сейчас поясню как. У каждого порта концентратора есть

Rx-входы

Тх-выходы.

Когда станция отправляет сигнал, он поступает

на

Rx-вход

концентратора соответствующего порта, к которому подклю-

чен компьютер. Потом концентратор повторяет полученный сигнал

на

все Тх-выходы, чтобы их получили все компьютеры в сети. Вы уже дога-

дались, как обнаруживается коллизия? Если концентратор обнаруживает

сигналы на двух или более

Rx-входах

(возникла коллизия), то он пере-

сылает jam-последовательности на все Тх-выходы.

Глава 4. Монтаж сети

Иерархическое соединение концентраторов

Концентраторы можно соединять друг с другом

помощью тех же пор-

тов, которые используются для подключения компьютеров. Желательно

соединять концентраторы с помощью одного и того же порта. Напри-

мер, если вы подключили один конец кабеля к порту номер 1 первого

концентратора, то другой конец нужно подключить тоже к первому пор-

ту другого концентратора (рис. 4.8).

Рис. 4.8. Иерархическая

структура

концентраторов

При построении сети 10Base-T нужно помнить правило «четырех

хабов»:

между двумя конечными компьютерами не должно быть более трех кон-

центраторов.

Максимальное количество компьютеров в сети 10Base-T — 1024. Этого

количества можно достичь с помощью схемы максимального количества

узлов (рис. 4.9).

Копией

фа

гор

(hub)

'„-.iW.X

Концморйтор

(hub)

Конце

т-parof*

(hubj

Г¥^

hub)

Рис. 4.9. Схема максимального количества узлов

Часть II. Монтаж сети

Как видно из рисунков, для обеспечения данной схемы нужен один кор-

невой концентратор, к которому будут подключены концентраторы ниж-

него уровня. На нижнем уровне нужно расположить достаточное коли-

чество концентраторов — с

общим

количеством портов 1024.

Схема максимального количества полностью соответствует правилу 4-х ха-

бов. При построении такой большой сети нужно помнить, что максималь-

ное расстояние между двумя самыми удаленными узлами — 2500 метров.

Построение сети 10Base-T

Перед построением сети поговорим о ее характеристиках. Для ясности

они сведены в табл. 4.2.

Характеристики сети

10Base-T

Таблица 4.2

Параметр

Максимальная скорость передачи данных

Максимальное расстояние между двумя узлами

и концентратором)

сети (между компьютером

Максимальное количество станций

Значение

10 Мбит/с

100 м

1024

Конечно, это не все характеристики сети 10Base-T, но все остальные в

данный момент для нас не столь важны.

Для построения сети 10Base-T нам понадобится оборудование, перечис-

лен-ное

в табл. 4.3. Для сравнения с сетью 10Base-2 будем считать, что у

нас есть три компьютера.

Сразу нужно сделать несколько примечаний. Во-первых, цены в табли-

це усредненные — в некоторых городах они могут быть ниже, в других —

выше. Во-вторых, витую пару третьей категории достаточно сложно найти,

поэтому вместо нее можно использовать пятую категорию, цена приве-

дена именно пятой категории. В-третьих, стоимость концентратора за-

висит от количества портов. Количество портов концентратора должно

быть больше или равно количеству компьютеров сети, иначе будут «лиш-

ние» компьютеры, которые не удастся подключить к сети.

Оборудование, необходимое для создания сети

10Base-T

Таблица 4.3

Наименование

Компьютеры

Сетевые адаптеры

10Mbit,

PCI, RJ45

Коннекторы RJ-45

Витая пара UTP категории 5

Концентратор 5 портов

Инструмент для обжимки кабеля

Количество

Ед.

изм.

шт.

Цена

0,3

0,35

Сумма

1,8

3,5

Общая стоимость: 55,3 долларов США

Глава 4. Монтаж сети

В приведенном примере количество компьютеров (3) меньше количества

портов (5). Покупая концентратор, подумайте о расширении сети: будут

ли подключаться к сети дополнительные компьютеры. Иногда дешевле

взять концентратор с большим количеством портов, чем нужно — «про

запас», чем покупать со временем еще один концентратор. Концентра-

тор на восемь портов будет стоить всего на

2-5

долларов дороже, чем

пяти-

портовый,

зато со временем вам не придется еще выкладывать 20 долла-

ров за еще один концентратор.

Также можно сэкономить на сетевых платах — если у вас они интегри-

рованы в материнскую плату, то, разумеется, платить вам за них не нужно.

Практически все современные компьютеры оснащаются встроенной се-

тевой платой. Конечно, встроенные сетевые платы — это вам не сетевой

адаптер Intel, но для сети небольшого офиса возможностей встроенных

адаптеров вполне достаточно.

И, наконец, последнее замечание. Можно сэкономить на инструменте

для обжимки кабеля. Обжать витую пару можно при желании обыкно-

венной отверткой и пассатижами. Если кто-то попытается возразить, мол,

это невозможно, буквально пару месяцев назад (сейчас май 2004 года) у

меня сломался инструмент для обжимки, а дело было в 100 км от горо-

да. Пришлось обжимать отверткой,

В результате компьютерный класс на 8 компьютеров работал на скорос-

ти 100 Мбит/с (!). Ни один компьютер не был обжат специальным инст-

рументом. Свою домашнюю сеть я ради интереса тоже обжимал отверт-

кой, не подумайте, что ради экономии — просто хотел повторить тот

эксперимент. Инструмент для обжимки кабеля показан на рис. 4.10, а

также на рис.

4.11

(другой вариант).

Теперь приступим к построению сети. Установите сетевые платы в ком-

пьютеры, настройка самих плат будет обсуждаться в следующей части.

Коннекторов

RJ-45

(рис. 4.12) нам понадобится в два раза больше, чем

компьютеров — витую пару нужно обжимать с обеих концов: ведь с од-

Рис. 4.10. Инструмент

для обжима

разъемом

RJ-45

Рис.

4.11.

Еще

один инструмент

для обжима

Рис.

4.12.

Коннектор

RJ-4S

Часть II. Монтаж сети

ной стороны будет сетевая плата, а с другой — концентратор. Я вообще

рекомендую купить на 1-2 больше, чтобы потом не бегать по несколько

раз в магазин, если обожмете кабель неправильно. Если вы в первый раз

обжимаете кабель, то вероятность ошибки очень велика.

Теперь о кабеле. Вы можете купить четырех- или

восьми-жильную

витую

пару. Все жилы (проводки) витой пары нумеруются цветовым кодом — дабы

не перепутать провода. Скорее всего, у вас будет

восьмижильный

кабель с

маркировкой, соответствующей стандарту 568В (ли

EIA/TIA-568B,

АТА&Т

258А). В зависимости от типа кабеля разводка жил кабеля выполняется по-

разному (табл. 4.4, 4.5). Сначала рассмотрим нумерацию контактов кон-

нектора

RJ-45

(их еще называют «Джеками» или

«вилками»).

\Кабель

UTP

Разъем

RJ-45

Рис.

4.13.

Нумерация контактов разъема RJ-45

Таблица 4.4

Разводка

восьмижильного

кабеля

Контакт

Цвет провода

Бело-оранжевый

Оранжевый

Бело-зеленый

Синий

Бело-синий

Зеленый

Бело-коричневый

Коричневый

Таблица 4.5

Разводка

четырехжильного

кабеля

Контакт

Цвет провода

Бело-оранжевый

Оранжевый

Бело-синий

Синий

Если вы

правильно

обжали кабель, на вашей сетевой плате и на вашем

хабе должны загореться соответствующие индикаторы после подключе-

ния компьютера к концентратору. Если же индикаторы не загораются,

проверьте разводку кабеля, а также надежность обжатия — возможно, вы

плохо обжали один из контактов. Такое иногда случается при использо-

вании дешевого или изношенного инструмента. В таком случае прихо-

дится воспользоваться плоской отверткой для обжатия

одного-двух

пло-

хо обжатых

контактов.