Построение локально-вычислительных сетей для дома и офиса

К локальной вычислительной или более кратко локальной сети относятся любые сети на базе кабельной системы. Такая сеть (ЛВС), называемая также локально-вычислительная, прокладывается внутри здания или между несколькими близлежащими строениями.

Главным предназначением ЛВС является объединение, по проводным или беспроводным каналам, различного инфокоммуникационного оборудования. При этом в единую сеть могут быть объединены, как локально размещенные объекты (например, ноутбуки и компьютеры, локальные сканеры и принтеры), но и дистанционно расположенные (такие, как серверы приложений и баз данных, факсы, многофункциональные устройства сканирования, печати, копирования и т.п.).

Требования к ЛВС и ее преимущества

ЛВС, в принципе, должны строиться по единым правилам и стандартам, поэтому в общем смысле необходимо строгое соответствие следующим требованиям:

• Локальная сеть, настроенная исходя из минимальных затрат на нее, на выходе должна обеспечить высокий уровень качества при функционировании ее элементов. Этим достигается требуемая эффективность работы ЛВС.
• Открытость и прозрачность сети. В рамках ЛВС заложена концепция, позволяющая удовлетворять такому критерию, т.е. в обязательном порядке должна присутствовать опция включения и настройки дополнительных устройств без изменения аппаратных и программных показателей сети.
• В случае проблем с нормальным режимом функционирования того или иного объекта в составе сети, ЛВС, используя гибкость своей топологии и возможности задействованных технологий, продолжит полноценно функционировать.
• Простота сетевых интерфейсов, а также выбор наиболее подходящих способов подключения элементов как внутри ЛВС, так и в случае сопряжения с другими кабельными сетями по имеющимся в наличии средствам.
• Безопасность обмена данными, осуществляемого по сети, от попыток несанкционированного, а также любого другого противозаконного доступа.

Поскольку ЛВС выступает базисом для информационных систем, то за счет стабильного функционирования обеспечивает качественного информационное взаимодействие внутри сети. Построенная коммуникационная сеть позволяет иметь доступ к запрашиваемым данным, гарантируя при этом требуемый и достаточный уровень защищенности, в том числе для случаев несанкционированных попыток авторизации в подсистемах ЛВС.

Основные преимущества, которые можно получить от полноценного использования ЛВС, проведенной и настроенной внутри здания (комплекса зданий):

• Различные устройства используют инфраструктуру общей сети в совместном доступе к ее необходимым элементам.
• Скорость предоставления информации возрастает за счет распределения запросов к необходимым источникам данных по выделенной топологии сети.
• Возможность резервного хранения требуемых объемов данных за счет использования мощности ресурсов ЛВС.
• Передача и прием информации по защищенным каналам связи, оснащенным по соответствующим стандартам и протоколам.
• Поддержка применения современных технологий для развертывания новых инфокоммуникационных сервисов на базе существующей ЛВС.

Принципы построения ЛВС и ее топология

Соединительными средами для ЛВС могут выступать неоднородные подсистемы, использующие различные способы доступа:

• Проводные — в основном, по медным проводам (витая пара) или оптоволоконным кабелям посредством технологии Ethernet.
• Беспроводные — чаще всего, по радиоканалу посредством технологий Wi-Fi, Bluetooth или мобильных технологий 2G, 3G, 4G (в основном, GPRS, UMTS, LTE).

Как правило, выделенная отдельно в границах здания ЛВС имеет подключение к глобальной сети (в том числе, к Интернету) или к другим локальным сетям посредством организованных шлюзов. Для этого в ходе построения ЛВС используется различное коммуникационное оборудование. В основном, должны быть настроены коммутаторы, кабельные модемы, сетевые маршрутизаторы и адаптеры. Но могут применяться, в случае необходимости, усилители-повторители сетевых сигналов (разных типов), а также и конвертеры, преобразователи для инфраструктуры сети. Перечисленные устройства относятся к классу активного оборудования, при этом вспомогательные монтажные элементы (кабели, панели, розетки) выступают в роли пассивных инженерных объектов.

Таким образом, физически ЛВС должна быть спроектирована и внедрена с учетом следующих основных показателей, которые в идеальном случае необходимо соблюсти оптимальным образом:

• Скорость и дальность передачи, приема информации.
• Количество сетевых узлов и сложность соединения.
• Безопасность информации и защищенность от помех.
• Стоимость проектирования, монтажа, управления и обслуживания.

Оборудование и прочие элементы ЛВС должны быть сформированы в сетевую структуру, основные виды топологии для которой перечислены ниже:

• «Звезда». Централизованная иерархия сети, в которой все ее объекты подключены к главному узлу, управляющему прочими сетевыми элементами.
• «Кольцо». Структурное объединение всех объектов сети внутри замкнутой кольцевой цепи, при котором каждый элемент соединен последовательно только с соседними сетевыми элементами.
• «Общая шина». Единый коммуникационный канал, по которому доступна передача всей информации для входящих в такую структуру устройств.
• «Дерево». Комбинированная иерархия сети, состоящая из базовых структур и имеющая несколько частей от транспортного канала сети до уровней распределения и доступа.

В рамках указанных стандартизированных топологий обеспечиваются функции физического и канального уровня, что достаточно для обмена служебными сообщениями внутри ЛВС. Иногда для выделенных сегментов локальной сети могут быть организованы т.н. рабочие группы, что позволяет формально объединить нескольких сетевых устройств.

По способу управления ЛВС, как одному из важных критериев классификации кабельных сетей, обычно принято рассматривать отдельно их администрирование. Пользователь локальной сети, который несет ответственность за корректное функционирование ЛВС, является сетевым администратором. Администрирование ЛВС – комплексная задача, состоящая из следующих работ:

• Аудит кабельной сети.
• Настройка сетевых элементов, маршрутизации и оборудования.
• Подключение пользователей к сети.
• Настройка доступа к сетевым ресурсам.
• Поиск, мониторинг и устранение неисправностей.
• Контроль и защита от взлома и проникновения.
• Оптимизация структуры локальной сети.