сеть на линуксе. Алексей Старовойтов СанктПетербург бхвпетербург 2006 удк 681 06 ббк 32. 973. 202 С77
 Скачать 7.49 Mb.
|
|
20 Ãáàéò, 32 Video Äîáàâèòü ñåòåâóþ êàðòó M-CAD Íåò 1 ÐÌ c MCAD 12 ÐÌ-2 Îïòèìè- çàöèÿ ïðîèçâî- äñòâåí- íûõ ïëàíîâ PII—633, 128 Máàéò, 20 Ãáàéò, 16 Video Äîáàâèòü ñåòåâóþ êàðòó M-CAD Word Íåò 14 ÐÌ-3 Âåäåíèå äîêó- ìåíòà- öèè PII-600, 128 Máàéò, 20 Ãáàéò, 16 Video, Äîáàâèòü ñåòåâóþ êàðòó Word Excel Íåò 2 05 ÐÌ-4 Ó÷åò çàðïëà- òû P4-2400, 512 Mb, 120Gb, 128 Video Íå òðåáó- åòñÿ Ïî ñîáñò- âåííîé ðàç- ðàáîòêå 1C Çàð- ïëàòà è êàä- ðû Íåò 06 ÐÌ-5 Ñêëàä- ñêîé ó÷åò P4-2400, 512 Máàéò, 120 Ãáàéò, 128 Video Íå òðåáó- åòñÿ 1Ñ Òîãîâëÿ è ñêëàä – 07 ÐÌ-6 Áóõó÷åò P4-2400, 512 Máàéò, 120 Ãáàéò, 128 Video Íå òðåáó- åòñÿ 1Ñ Áóõãàë- òåðèÿ – 62 ×àñòü II. Ïðîêëàäêà êàáåëüíîé ñèñòåìû 4.5. Âûáîð òèïà êàáåëÿ Основным основанием для выбора типа кабеля является пропускная спо- собность вашей сети. Дополнительными являются: физические условия эксплуатации сети; наличие уже установленного оборудования и проложенной кабельной системы; финансовая сторона вопроса. Рассмотрим все теоретически возможные варианты прокладки сети: тонкий коаксиальный кабель, толстый коаксиальный кабель, витая пара третьей ка- тегории, витая пара пятой категории, оптоволокно. Êîàêñèàëüíûå êàáåëè Достоинством коаксиальных кабелей с точки зрения прокладки является, то, что все узлы подключаются к единому кабелю, недостатком — их низкая пропускная способность (до 10 Мбит/с), что недостаточно для большинства современных приложений. Такая сеть образует единый домен коллизий, что также плохо сказывается на общей производительности сети. Существен- ным недостатком является также сложность поиска неисправностей в сети. Еще одним важным недостатком является, то, что такое сетевое оборудова- ние уже сложно найти в продаже. Âèòàÿ ïàðà Основным достоинством является высокая пропускная способность до 100 Мбит/с. При применении коммутаторов сеть разбивается на несколько доменов коллизий, что увеличивает общую пропускную способность и на- дежность работы. Достоинством является и легкость поиска неисправно- стей. Логика поиска здесь проста: если вышел из строя какой-то узел, то дело либо в нем, либо в порте коммутатора. Если сеть не работает полно- стью то, скорее всего, вышел из строя коммутатор. К недостаткам можно отнести б ó льший, по сравнению с сетью на коакси- альном кабеле, объем работ по прокладке кабеля. Причина кроется в топо- логии сети. Сети на витой паре строятся по топологии звезды. В центре звезды устройство, образующее единую сетевую среду, — концентратор (коммутатор). Каждый узел подключен к концентратору отдельным кабелем. Таким образом, сколько устройств, столько и кабелей. Пропускная способность кабеля пятой категории на порядок выше — до 1000 Мбит/с, это ваш запас на будущее. Разница в стоимости кабелей треть- Ãëàâà 4. Ïðîåêòèðîâàíèå êàáåëüíîé ñèñòåìû 63 ей и пятой категории не существенна. А вот стоимость повторной покупки кабеля и повторных работ по его прокладке уже заставляет задуматься. Îïòè÷åñêèé êàáåëü Преимуществом является высокая пропускная способность. Однако сущест- венным недостатком является сложность прокладки, так как оптоволокон- ный кабель достаточно хрупкий. Кроме того, его монтаж значительно слож- нее. Оптоволоконный кабель проигрывает UTP-кабелю по цене. А если посмотреть на запас, который дает витая пара по скорости (1000 Мбит/с), то предпочтение отдается кабелю на витой паре. Однако оптоволоконный кабель может пригодиться для прокладки линии между двумя удаленными зданиями, так как позволяет передавать данные без промежуточного усиления на расстояние до нескольких километров. Ýêñïëóàòàöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè âèòîé ïàðû Поскольку мы остановились на витой паре, то рассмотрим основные экс- плуатационные характеристики этого кабеля: минимальный радиус изгиба не менее 4–5 диаметров кабеля; температура при монтаже кабеля: • от –20 до +60º С для кабеля в поливинилхлоридной оболочке; • от –35 до +200º С для кабеля в тефлоновой оболочке; допустимый рабочий диапазон температур: • от –35 до +60º С для кабеля в поливинилхлоридной оболочке; • от –55 до +200º С для кабеля в тефлоновой оболочке; возможность применения на открытом воздухе: • запрещено для кабеля в поливинилхлоридной оболочке; • разрешено для кабеля в тефлоновой оболочке. Стоит также отметить, что кабель в тефлоновой оболочке более устойчив к влаге и брызгам по сравнению с кабелем в поливинилхлоридной оболочке. 4.6. Ðàñøèðåíèå ïðîïóñêíîé ñïîñîáíîñòè ñåòè Материал этого раздела относится скорее к расширению пропускной спо- собности уже существующей сети, нежели к проектированию новой сети. 64 ×àñòü II. Ïðîêëàäêà êàáåëüíîé ñèñòåìû Несмотря на то, что речь идет о скоростях 100 Мбит/с и 1000 Мбит/с, сове- ты имеют силу и для сетей 10 Мбит/с. По мерее развития техники и про- граммного обеспечения сеть, проложенная несколько лет назад, начинает отставать от требований, предъявляемых к ней. Конечно, возникающие проблемы различны для каждой конкретной ситуации, однако их можно свести к нескольким типовым ситуациям. Ñåòü 100Base-TX ñ îäíèì ñåðâåðîì íà îñíîâå êîíöåíòðàòîðîâ Типичной проблемой таких сетей является высокий уровень трафика в сети. Как только уровень трафика приближается к 50 % пропускной способно- сти, возрастает уровень коллизий. Как следствие, возрастает время доступа к ресурсам (рис. 4.2). Ðèñ. 4.2. Èñõîäíàÿ ñåòü Решением данной проблемы является сегментация сети, это позволит уве- личить пропускную способность на одного пользователя. Для этого концен- траторы расстыковываются, в сервер устанавливаются новые сетевые карты по числу концентраторов, затем каждый концентратор подключается к сете- вой карте на сервере (на скорости 100 Мбит/с). После преобразований сеть примет вид, как на рис. 4.3. Ãëàâà 4. Ïðîåêòèðîâàíèå êàáåëüíîé ñèñòåìû 65 Ðèñ. 4.3. Ñåòü ïîñëå ïåðâîé ìîäåðíèçàöèè Ñåòü ñ íåñêîëüêèìè ñåðâåðàìè ïî òåõíîëîãèè 100Base-TX íà îñíîâå êîììóòàòîðîâ Симптомы "заболевания" у этой сети будут аналогичные: высокий уровень трафика в сети. Как только уровень трафика приближается к 50 % пропу- скной способности сети, возрастает уровень коллизий. Исходная схема сети приведена на рис. 4.4. Решение проблемы состоит в сегментации сети. В нашем случае это означа- ет следующие действия: Разбираем сеть. В серверы ставим сетевые карты 1000 Мбит/с. Устанавливаем коммутатор 1000 Мбит/с. На два канала этого коммутатора подключаем сервер. Клиентов подключаем к коммутаторам 100 Мбит/с. Коммутаторы клиентов подключаем к центральному коммутатору на скорости 1000 Мбит/с. Полученная сеть приведена на рис. 4.5. 66 ×àñòü II. Ïðîêëàäêà êàáåëüíîé ñèñòåìû Ðèñ. 4.4. Èñõîäíàÿ ñåòü ñ íåñêîëüêèìè ñåðâåðàìè Ðèñ. 4.5. Ñåòü ñ íåñêîëüêèìè ñåðâåðàìè ïîñëå ïðåîáðàçîâàíèÿ Ãëàâà 4. Ïðîåêòèðîâàíèå êàáåëüíîé ñèñòåìû 67 Для небольшого числа клиентов (до 40–45) и двух серверов можно обойтись одним центральным коммутатором. В этом случае все входы к клиентам бу- дут работать на скорости 100 Мбит/с. А входы серверов — на скорости 1000 Мбит/с. 4.7. Ïðîåêò ñåòè Îáùèå âîïðîñû Теперь мы знаем, что при построении небольшой сети целесообразно при- менять витую пару пятой категории. Применение оптоволокна оправдано только для связи между удаленными зданиями. Сеть должна быть избыточной, поэтому на каждые 3–4 м помещения лучше заложить отдельный UTP-кабель. Также нужно учесть, что длина одного сегмента сети для кабеля на витой паре не может превышать 100 м. Это значит, что реально в кабельном кана- ле длина кабеля не должна превышать 90 м. Запас 10 м необходим для со- единений розетка-компьютер, плюс запас в кроссировочной панели и мон- тажном шкафу. При проектировании сети очень важно учесть наличие заземления, общего для всех компьютеров сети. В противном случае между разными контурами заземления, не имеющими общего заземляющего элемента (штырь, вбитый в землю), возникает разность потенциалов. Поскольку единственным про- водящим элементом между этими устройствами является кабель локальной сети, то потенциалы уравниваются путем протекания электрического тока через UTP-кабель. Ситуация может усугубиться, если в одном из заземле- ний произошло короткое замыкание. Подобные эффекты уравнивания по- тенциалов через сетевой кабель приводят не только к сбоям в работе сети, но и к выходу из строя оборудования. При проектировании сети стоит особо обращать внимание на наличие об- щего заземления у всей сети. Особенно, если помещения располагаются в двух или более зданиях. Мы знаем, что сеть будет состоять из коммутаторов 100 Мбит/с и сервера 1000 Мбит/с. При такой организации сеть работает в режиме микросегмен- тации. Это значит, что снимаются ограничения на время двойного оборота и остаются только ограничения на максимальную длину сегмента. Ïðîåêòèðîâàíèå òîïîëîãèè ñåòè Для примера проектирования была взята не самая маленькая сеть. Как пра- вило, сети у организаций значительно меньше. Хотя данное помещение и существует, объемы кабельной системы значительно меньше предложен- ных в проекте. Реально, включая сервер, задействовано 46 узлов. Разводка 68 ×àñòü II. Ïðîêëàäêà êàáåëüíîé ñèñòåìû сделана на 50 розеток. Схема помещения и расположения рабочих мест приведена на рис. 4.6. Итак, приступим к проектированию. Пусть на данный момент у организации насчитывается 28 компьютеров. Расположение по отделам показано на рис. 4.6. В ближайшее время плани- руется закупка еще 5 компьютеров с установкой их менеджерам участков и в отдел кадров. Здание находится в собственности предприятия, в ближайшие 5–10 лет ме- нять местонахождение не планируется. В то же время парк используемой компьютерной техники может сильно увеличиться. Поэтому целесообразно заложить избыточность в кабельной системе. Ðèñ. 4.6. Ñõåìà ïîìåùåíèé îðãàíèçàöèè Ãëàâà 4. Ïðîåêòèðîâàíèå êàáåëüíîé ñèñòåìû 69 Количество клиентов в сети в ближайшее время будет: 28 + 5 = 33. Добавьте еще два порта: один на сервер и один — на компьютер админист- ратора. Если их не было в планах, то их надо туда включить. Теперь, опираясь на рассмотренные в предыдущем разделе проблемы, мож- но нарисовать следующую структуру сети (рим. 4.7): два коммутатора на 24 порта 100 Мбит/с и по одному свободному порту 1000МБит/с на каждом коммутаторе; один сервер с двумя сетевыми картами по 1000 Мбит/с; серверы подключены к коммутаторам на скорости 1000 Мбит/с. Ðèñ. 4.7. Îáùàÿ ñòðóêòóðà áóäóùåé ñåòè Поскольку длина здания составляет 40 м, а предельная длина одного сег- мента для UTP кабеля 90 м (10 м запас), то разместить сервер можно в лю- бом месте. Однако целесообразнее создать серверное помещение ближе к центру здания. Поскольку пользователи более или менее равномерно рас- пределены по зданию, то такое размещение позволит сократить протяжен- ность кабелей. Ближе всего к центру расположено конструкторское бюро, однако, площадь его помещения слишком большая. Директора и отдел кадров "подвинуть сложно", а вот менеджеров попроще. Поэтому, серверная комната у нас в помещении № 12. 70 ×àñòü II. Ïðîêëàäêà êàáåëüíîé ñèñòåìû Избыточность будем закладывать, исходя из расчета: одна розетка ЛВС и од- на телефонная розетка на 3 м 2 помещения. (Например, в помещении № 20 такая нагрузка уже есть) Поскольку все помещения по площади примерно одинаковые, то расчет упростится. Исключение составляет конструкторское бюро. Проведем расчет необходимого количества точек подключения: 20 × (12/3) + 1 × (32/3) = 90. Получилось 90: это не значит, что нам понадобятся дополнительные комму- таторы. Мы лишь подведем провода к кросс-панелям, а к коммутаторам подключим только используемые порты. Необходимое число панелей: 90 / 24 = 4 панели. Шкаф понадобится на 8 посадочных мест или чуть больше: 4 панели и 4 коммутатора. Если сервер хотите поставить в шкафу, то необходимо предусмотреть место и для него. (Более подробно шкафы и их характеристики описаны в главе 5). В реальных проектах приходится выбирать между избыточностью сети и ее стоимостью. Так что рассчитанные цифры, скорее всего, придется скоррек- тировать в меньшую сторону. Количество патч-кордов: соединение компьютер-розетка: 1 × 33 + 2 запас = 35 длиной 2 м; кроссировка в шкафу: 1 × 33 + 2 запас = 35 длиной 0,5–1 м. При необходимости патч-корды можно сделать самому. Как правило, кабельную систему стараются прокладывать на высоте около метра от пола. Если здание на данном уровне имеет много углов для бата- рей отопления и других целей (как в нашем случае), то целесообразнее ка- бельный канал проложить под потолком. Прокладка вдоль пола не является лучшим решением, поскольку во время уборки канал может подвергаться постороннему воздействию. Конечно, прокладка под потолком усложнит работу, но впоследствии это окупится. Кабель поведем, как показано на рисунке 4.8, а, такая схема сэкономит ка- бель и сократит сечение необходимого кабельного канала. Если вести по периметру здания ко всем розеткам по очереди, это приведет к дополни- тельным расходам (рис. 4.8, б). Расчет площади кабельного канала проведем для крыла кабинетов 14, 16, 18, 21. Для аналогичных крыльев методика расчета будет аналогичной. Исходными данными для расчетов служат геометрические параметры, коли- чество компьютеров и размещение розеток. Ãëàâà 4. Ïðîåêòèðîâàíèå êàáåëüíîé ñèñòåìû 71 à á Ðèñ. 4.8. Ñõåìà ðàçâîäêè êàáåëÿ Розетки разместим равномерно, по две на каждой из стен на расстоянии 1 м и 3 м от внешней стены здания. Такая схема наиболее рациональна. Количество розеток, расположенных в этих кабинетах (рис. 4.9): 4 × 3 + 2 = 14. Можно взять канал 80 × 40 мм, внут- ренним сечением 2620. В случае, если в кабельном канале про- ходят проводники одного сечения, можно воспользоваться таблицами пе- ресчета, показывающими, сколько про- водников данного сечения смогут по- меститься в нашем кабельном канале. От основного канала отходят отводы к розеткам. Количество проводов в каж- дом сечении представлено на рис. 4.9. Здесь основной кабельный канал полу- чился не очень большого сечения, по- этому его диаметр нет необходимости уменьшать по мере того, как большая часть отойдет на розетки. Если же се- чение кабельного канала большое, то его можно уменьшать, по мере того, как количество жил кабеля будет со- кращаться. Также, забегая вперед, необходимо ска- зать, что для стыковки и сращивания Ðèñ. 4.9. ×àñòü ïðîåêòà êàáåëüíîé ñèñòåìû 72 ×àñòü II. Ïðîêëàäêà êàáåëüíîé ñèñòåìû канала используются специальные элементы. Это углы и примыкания. Углы бывают внутренними, внешними и плоскими. Также есть Т-образные при- мыкания (рис. 4.10). Фотографии их можно увидеть в следующем разделе. Ðèñ. 4.10. Ñîåäèíåíèÿ êàáåëüíîãî êàíàëà Считаем, что высота потолков 3 м, а розетки будут крепиться на высоте 1 м. Сервер расположен, как показано на рисунке. Канал идет по прямой линии вдоль стены, так что нет необходимости оги- бать углы. Âûáîð ñåòåâîãî îáîðóäîâàíèÿ Выбор сетевого оборудование производится на основе спроектированной нами структуры сети и расчетов. Два коммутатора на 24 порта 100 Мбит/с + 1 свободному порту 1000 Мбит/с на каждом коммутаторе; например, это может быть комму- татор DES-1026G (D-Link). Четыре кроссировочные панели на установочный размер 19 дюймов 1U с контактами на внешней стороне RJ 45 и IDC на задней, например Eu- roLan 19 дюймов 24 × RJ45. Кроссировочный шкаф на 4U (кросс-панели) + 2U (коммутаторы) + 2U (коммутаторы в будущем) + 4U (запас) = 12U. Это может быть на- стенный шкаф. Сетевые карты должны быть одной фирмы, это позволит избежать про- блем в дальнейшем. Лучше если они будут той же фирмы, что и комму- Ãëàâà 4. Ïðîåêòèðîâàíèå êàáåëüíîé ñèñòåìû 73 таторы. Несмотря на то, что все протоколы канального уровня стандар- тизированы, бывают случаи, когда сетевые карты разных производите- лей начинают конфликтовать. Связано это, скорее всего, с тем, что не- которые производители добавляют недокументированные функции в свои устройства. Перечень необходимого для закупки оборудования прилагается к плану сети и заверяется подписью заказчика. Ïîäãîòîâêà ïðîåêòíîé äîêóìåíòàöèè Основной частью проектной документации является схема сети и специфи- кация на закупку оборудования и материалов. На схеме должно быть отображено: собственно расположение помещений; расположение сервера и монтажного шкафа; места прокладки кабеля и количество проводов в каждом сечении (ви- тая пара и телефонный кабель); тип кабельного канала, используемого в сечении; расположение розеток для подключения компьютеров с их сквозной ну- мерацией (впоследствии эта нумерация будет использоваться для марки- ровки кабелей); другая необходимая вам информация. Ãëàâà 5 Ïðîêëàäêà ñåòè Основным документом, на основании которого будут вестись работы по прокладке сети, является схема. На схеме должно быть показано размеще- ние розеток, план прокладки кабеля, сечение кабельного канала, располо- жение монтажного шкафа и др. Не лишним будет сказать, что проект, кото- рый вы составили, должен быть заверен подписью заказчика, чтобы потом все шишки не посыпались на вас. Ранее мы также решили, что оптимальной будет прокладка сети на основе витой пары, поэтому все сказанное далее относится к ней. 5.1. Òåõíèêà áåçîïàñíîñòè è ïðàâèëà ìîíòàæà Òåõíèêà áåçîïàñíîñòè Самым важным моментом в любых работах является техника безопасности. При такой ответственной процедуре, как прокладка сети, вопросы безопас- ности перекрывают несколько областей: электробезопасность, безопасность при проведении монтажных работ, техника безопасности при проведении высотных работ. Подробное описание каждого из выделенных моментов может занять не одну книгу. Здесь мы остановимся лишь на некоторых. |