Этапы построения ЛВС:

• Исследование, разработка технических требований и концепции, технических заданий на ЛВС.
• Разработка проекта ЛВС, структурированных кабельных систем (СКС), системы технологического электроснабжения и заземления, а также других частей.
• Поставка средств вычислительной, телекоммуникационной, сетевой и организационной техники, программных средств, оборудования и материалов.
• Монтаж. Инсталляция программного обеспечения. Настройка. Сдача системы в эксплуатацию.
• Организация обучения обслуживающего персонала и пользователей.
• Системная гарантия, техническая поддержка и авторское сопровождение системы.

Стандарты, используемые в предлагаемых решениях:

Ethernet

- это самый распространённый на сегодняшний день стандарт ЛВС. Ethernet - это сетевой стандарт, основанный на технологиях экспериментальной сети Ethernet Network, фирмы Xerox.

Спецификации:

• 10Base-5
  - классический Ethernet. Среда передачи данных - коаксиальный кабель с диаметром центрального медного провода 2,17 мм и внешним диаметром около 10 мм ("толстый" Ethernet). Кабель используется как моноканал для всех станций. Сегмент кабеля имеет максимальную длину 500 м (без повторителей) и должен иметь на концах согласующие терминаторы сопротивлением 50 Ом, поглощающие распространяющиеся по кабелю сигналы и препятствующие возникновению отражённых сигналов. Станция должна подключаться к кабелю при помощи приёмопередатчика - трансивера. Трансивер устанавливается непосредственно на кабеле и питается от сетевого адаптера компьютера. Трансивер может подсоединяться к кабелю как методом прокалывания, обеспечивающим непосредственный физический контакт, так и бесконтактным методом. Трансивер соединяется с сетевым адаптером интерфейсным кабелем AUI (Attachment Unit Interface) длиной до 50 м, состоящим из 4 витых пар (адаптер должен иметь разъем AUI). Допускается подключение к одному сегменту не более 100 трансиверов, причём расстояние между подключениями трансиверов не должно быть меньше 2.5 м.
• 10Base-2.
  Передающая среда - коаксиальный кабель с диаметром центрального медного провода 0,89 мм и внешним диаметром около 5 мм ("тонкий" Ethernet, волновое сопротивление кабеля 50 Ом). Максимальная длина сегмента без повторителей составляет 185 м, сегмент должен иметь на концах согласующие терминаторы 50 Ом. Реализация этого стандарта на практике приводит к наиболее простому решению для кабельной сети.
• 10Base-T
  - наиболее распространённый стандарт. Среда - двойная неэкранированная витая пара (Unshielded Twisted Pair, UTP). Соединения станций осуществляются по топологии "точка - точка" со специальным устройством - многопортовым повторителем с помощью двух витых пар.
• 10Base-F.
  Среда передачи данных - оптоволокно.

Fast Ethernet

является эволюционным развитием классической технологии Ethernet.
Основными достоинствами технологии Fast Ethernet являются:

• увеличение пропускной способности сегментов сети до 100 Мб/c;
• сохранение метода случайного доступа Ethernet;
• сохранение звездообразной топологии сетей и поддержка традиционных сред передачи данных - витой пары и оптоволоконного кабеля.

Указанные свойства позволяют осуществлять постепенный переход от сетей 10Base-T - наиболее популярного на сегодняшний день варианта Ethernet - к скоростным сетям, сохраняющим значительную преемственность с хорошо знакомой технологией: Fast Ethernet не требует коренного переобучения персонала и замены оборудования во всех узлах сети.

Официальный стандарт 100Base-T (802.3u) установил три различных спецификации для физического уровня (в терминах семиуровневой модели OSI) для поддержки следующих типов кабельных систем:

• 100Base-TX для двухпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP категории 5, или экранированной витой паре STP Type 1;
• 100Base-T4 для четырёхпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP категории 3, 4 или 5;
• 100Base-FX для многомодового оптоволоконного кабеля.

Gigabit Ethernet и Gigabit VG,

предложенные соответственно Gigabit Ethernet Alliance (в который входят наряду с другими компании Cisco Systems и 3Com) и комитетом IEEE 802.12. Интерес к технологиям для локальных сетей с гигабитными скоростями повысился в связи со следующими обстоятельствами:

• успех сравнительно недорогих (по сравнению с FDDI) технологий Fast Ethernet и 100VG-AnyLAN,
• развитие кластерных принципов построения сетей,
• использование мультимедийных технологий для сетевого ПО.

В связи с ограничениями, накладываемыми методом CSMA/CD на длину кабеля, версия Gigabit Ethernet для разделяемой среды допускает длину связей до 25 метров на витой паре. В связи с такими серьёзными ограничениями более популярны, очевидно, полнодуплексные версии гигабитного Ethernet'a, работающие только с коммутаторами и допускающие расстояние между узлом и коммутатором в 500 метров для многомодового кабеля и до 2 км для одномодового кабеля. Для технологии Gigabit VG реализована скорость 500 Мб/с для витой пары и 1 Гб/с для оптоволокна. Предельные расстояния между узлами ожидаются следующие: для витой пары - 100 м, для многомодового оптоволокна - 500 м и для одномодового оптоволокна - 2 км.

Решение малой сети на стандарте 10baseT

Перечень оборудования (Продукты 3Com):

• EtherLink XL 10/100 PCI адаптеры
• OfficeConnect Hub 16/TPO #3C16700
• Megahertz 10/100 LAN PC Card #3CCFE574BT
• Сетевые кабели (стандартные RJ-45 UTP или STP)

Решение малой сети на стандарте 10baseT

Перечень оборудования (Продукты 3Com):

• EtherLink XL 10/100 PCI адаптеры
• Megahertz 10/100 LAN PC Card #3CCFE574BT
• Сетевые кабели (коаксиал)

Масштабирование предыдущих вариантов сети

Ограничения:

• Длина одного коаксиального сегмента - 185 метров
• Каскадирование концентраторов - 4 штуки
• Число станций в сегменте - 30

Перечень оборудования (Продукты 3Com):

• EtherLink XL 10/100 PCI адаптеры
• OfficeConnect Hub 16/TPO #3C16700
• Megahertz 10/100 LAN PC Card #3CCFE574BT
• Сетевые кабели (коаксиал и RJ-45 UTP)

Многосегментная ЛВС со скоростной магистралью

Крупная ЛВС с центральным коммутатором и несколькими концентраторами для подключения рабочих станций. Центральный коммутатор имеет порты 10/100, а также может поддерживать оптические соединения.

Варианты оборудования:

• Платформа Cisco Systems - концентраторы серии FastHub и MicroHub, коммутаторы MicroSwitch и коммутатор серии Catalyst
• Платформа Bay Networks - концентраторы серии BayStack 150/250 , и коммутатор серии BayStack 350

Особенности организации управления ЛВС:

В предлагаемых решениях используются многопротокольные маршрутизаторы, то есть такие маршрутизаторы, которые одновременно могут обрабатывать пакеты с различными сетевыми заголовками, и конечные узлы, которые поддерживают тот или иной протокол. Интерсеть, таким образом, представляет собой совокупность непересекающихся интерсетей, использующих общие каналы связи и общие кадры канального уровня, но никак не взаимодействующих между собой.

Пример маршрутизатора, поддерживающего два сетевых протокола: IP и IPX

При конфигурации маршрутизатора должна быть определена принадлежность каждого его порта к той или иной сети. Каждому порту должен быть присвоен адрес соответствующей сети. Очевидно, что все узлы, присоединяемые к некоторому порту, относятся к сети, назначенной для этого порта. Трафик, порождаемый узлами, которые принадлежат разным сетям, не смешивается, и влияние сетей друг на друга выражается только тем, что они разделяют общий маршрутизатор и каналы связи, а значит могут взаимно ограничивать доступную им пропускную способность линий связи.

Решающее значение для качественной поддержки конкретной аппаратуры является использование на основе какой-либо платформы управления приложения той фирмы, которая выпускает это оборудование. Ведущие компании - производители коммуникационного оборудования - разработали и поставляют весьма сложные и многофункциональные системы управления для своего оборудования. К наиболее известным системам этого класса относятся Optivity компании Bay Networks, CiscoWorks компании Cisco Systems, Transcend компании 3Com.

Реализация межсетевого взаимодействия

Три основных подхода к согласованию разных стеков протоколов:

• Трансляция.
  Трансляция обеспечивает согласование двух протоколов путём преобразования (трансляции) сообщений, поступающих от одной сети, в формат другой сети. Трансляцию протоколов могут выполнять различные устройства - мосты, коммутаторы, маршрутизаторы, программные и аппаратные шлюзы.
• Мультиплексирование.
  Метод состоит в установке нескольких дополнительных стеков протоколов на одной из конечных машин, участвующих во взаимодействии. Реализуется программно на рабочей станции, присутствующей в обеих сетях, с помощью специального программного элемента - мультиплексора протоколов.
• Инкапсуляция.
  Метод применим только для согласования транспортных протоколов и только при определенных ограничениях. Инкапсуляция может быть использована, когда две сети с одной транспортной технологией необходимо соединить через сеть, использующую другую транспортную технологию. Распространённый случай, когда две сети NetBIOS соединяют через IP.

Пример расположения элементов ЛВС в рабочем помещении:

Сравнение высокоскоростных технологий для организации межсетевых магистралей:

Программное обеспечение ЛВС

Использованные материалы:

• Транспортная подсистема неоднородных сетей - Виктор и Наталья Олифер, информационно-аналитические материалы, Центр Информационных Технологий.
• Базовые технологии локальных сетей - Н. Олифер, В. Олифер, Центр Информационных Технологий.
• Основы технологии АТМ - А. Микуцкий, учебные материалы ЦИТ.