Zasady projektowania lokalnej sieci komputerowej

Komputerowe systemy sieciowe

Serwery, stacje robocze, urządzenia sieciowe i okablowanie to sprzętowy szkielet sieci, który wraz z oprogramowaniem sieciowym i użytkowym tworzy pełny zestaw.

Do prawidłowego funkcjonowania tego systemu niezbędny jest odpowiedni sprzęt i oprogramowanie. Głównym celem komputerowego systemu sieciowego jest umożliwienie współużytkowania zasobów sieciowych, np. drukarek, dysków twardych i łączy komunikacyjnych, przez klientów sieci. Oprogramowanie sieciowe realizuje swoje funkcje niezależnie od posiadanego sprzętu i systemu operacyjnego.

Typy serwerów komputerowych

W sieci mogą występować serwery:

W sieci mogą występować serwery:

• Serwery plików – udostępniają klientom przestrzeń dysków twardych. Serwery plików obsługują żądania odczytu i zapisu danych, które są odbierane z programów użytkowych klientów. Przykładowo, serwer WWW, który odbierze od przeglądarki internetowej klienta żądanie udostępnienia strony, przygotowuje pliki i wysyła je do klienta.

• Serwery wydruku – udostępniają drukarki do wspólnego użytkowania w sieci. Serwery wydruków przyjmują zadania drukowania z aplikacji działających na stacjach klienc-kich i przechowują je w postaci plików w specjalnym podkatalogu (buforze wydruku). Pliki zadań oczekują w kolejce na wolną drukarkę.

• Serwery komunikacyjne – mogą działać jak bramy do sieci, umożliwiające komunikację z innymi sieciami, np. internetem. Serwery komunikacyjne mogą również świadczyć usługi umożliwiające wymianę danych, np. poczty elektronicznej pomiędzy użytkownikami sieci lub pomiędzy urządzeniami, np. DNS, DHCP, proxy.

Zasady projektowania lokalnej sieci komputerowej

Podczas projektowania architektury komutowanej sieci LAN (switched LAN) używa się modelu hierarchicznego sieci. Sieci w modelu hierarchicznym dzieli się na odrębne warstwy.

Każda z nich realizuje określone funkcje, które definiują rolę danej warstwy w ogólnym modelu sieci. Budowa sieci przyjmuje postać modułową, co zwiększa jej skalowalność i efektywność działania.

Podział na warstwy modelu hierarchicznego

Warstwa dostępu jest sprzężona z takimi urządzeniami końcowymi, jak komputery PC, drukarki, telefony IP, a jej celem jest zapewnienie dostępu do pozostałych składników sieci.

Warstwa dystrybucji gromadzi dane otrzymywane z przełączników z warstwy dostępu przed ich transmisją do warstwy rdzenia. Warstwa ta kontroluje przepływ danych w sieci oraz wyznacza domeny rozgłoszeniowe.

Warstwę rdzenia stanowią szybkie łącza szkieletowe. W warstwie tej gromadzi się ruch sieciowy ze wszystkich urządzeń warstwy dystrybucji, a zatem musi być ona w stanie szybko przekazywać duże ilości danych.

Najważniejsze cechy sieci komputerowej

• Skalowalność możemy rozumieć jako podatność sieci na rozbudowę. Rozrastanie się sieci o dużej skalowalności można łatwo zaplanować i realizować. Na przykład, przyjmijmy założenie, że na przełącznik z warstwy dystrybucji może przypadać dziesięć przełączników z warstwy dostępu. Wtedy dodatkowy przełącznik w warstwie dystrybucji trzeba będzie dodać do topologii sieci dopiero po przekroczeniu maksymalnej liczby dziesięciu podłączonych przełączników warstwy dostępu.

• Wydajność komunikacji można poprawić, unikając transmisji danych przez niskowydajne przełączniki pośredniczące. W warstwie dystrybucji powinny być stosowane przełączniki o wydajności większej niż w warstwie dostępu. Przełączniki w warstwie rdzenia powinny mieć najwyższą wydajność, aby zapewnić szybkie przesyłanie dużej ilości danych. Zastosowanie w warstwie dostępu tańszych przełączników i zwiększenie nakładów na przełączniki z warstw dystrybucji i rdzenia pozwala uzyskać jednocześnie wysoką wydajność sieci i oszczędności finansowe.

Rodzaje materiałów i urządzeń do budowy sieci komputerowej

Sieć komputerowa jest systemem bardzo skomplikowanym, złożonym z wielu różnych urządzeń sieciowych aktywnych, pasywnych i oprogramowania.

Urządzenia aktywne takie jak koncentratory, przełączniki, routery, stanowią punkty, w których zbiegają się łącza prowadzące do serwerów, stacji roboczych i innych urządzeń sieciowych.

Urządzenia pasywne znajdują się pomiędzy urządzeniami aktywnymi, nie przetwarzające sygnału, a jedynie pośredniczące w ich przekazywaniu.

Urządzenia pasywne

Do elementów pasywnych zaliczamy:

• Nośniki danych
• Gniazdka i wtyczki komputerowe
• Szafy dystrybucyjne
• Ramy montażowe
• Kanały kablowe
• Patch Panel’e
• Patch Cord’y
• Organizatory
• Światłowód
• Koryta pcv

Urządzenia aktywne

Do elementów pasywnych zaliczamy:

• trasownik(router)
• koncentrator (hub)
• przełącznik (switch)
• regenerator (repeater)
• acces point most (bridge)
• Karta sieciowa

Zasady doboru materiałów i urządzeń sieciowych

• Długość łącza – jeżeli łączna, długość kabla nie przekracza 100 m, można stosować kable miedziane (skrętkę). Przy większych długościach stosuje się kable światłowodowe – wielomodowe (mniejsze długości) lub jednomodowe (większe długości).

• Wymaganą przepustowość łącza – dla większości sieci do transmisji danych odpowiedni jest FastEthernet (100 MB/s). Dla sieci wymagających większych prędkości stosuje się GigabitEthernet lub 10GigabitEthernet

• Koszt instalacji – kabel światłowodowy zapewnia wyższe przepustowości i odległości, lecz koszt instalacji i urządzeń jest wyższy niż w przypadku instalacji kabli miedzianych. Urządzenia pracujące z wyższymi prędkościami są droższe. Należy rozważyć wymagania użytkowników i koszty budowy sieci i podjąć decyzję o celowości ponoszenia większych kosztów.

Zasady doboru materiałów i urządzeń sieciowych

• Łatwość instalacji – najłatwiejsze w instalacji są sieci zbudowane w oparciu o skrętkę. W niektórych przypadkach należy rozważyć inne wymagania, np. wykorzystanie mediów bezprzewodowych w zabytkowych budynkach, wymagających zgody konserwatora zabytku na instalację kabli lub kable światłowodowe, gdy wymagana jest odporność sieci na podsłuchiwanie.
• Odporność na zakłócenia elektromagnetyczne – gdy wymagana jest podwyższona odporność na zakłócenia stosuje się skrętkę ekranowaną lub kable światłowodowe (zupełnie niewrażliwe na zakłócenia elektromagnetyczne).

Obsługa przykładowych programów wspomagających projektowanie 2D

1. Pasek narzędzi rysowania – pozwala na rysowanie obiektów, takich jak punkty, linie, okręgi itp., a także na wprowadzania wymiarów.
2. Pasek modyfikacji – pozwala na modyfikowanie istniejących na rysunku obiektów, np. ich obcinanie lub wydłużanie, przesuwanie, wykonywanie obrotu itp.
3. Pasek narzędzi zoom – umożliwia powiększanie i pomniejszanie wybranego obszaru roboczego okna.
4. Pasek zarządzania warstwami rysunkowymi — umożliwia tworzenie i usuwanie warstw oraz sterowanie ich dostępnością i widocznością.
5. Pasek poleceń – wszystkie operacje mogą być rozpoczynane poprzez wprowadzanie poleceń z klawiatury

Niezbędnym elementem każdego projektu jest sporządzenie kosztorysu. Dokument ten jest potrzebny inwestorowi do oceny nakładów, jakie musi ponieść, i oceny celowości inwestycji. Wykonawca prac musi wiedzieć, jakie będą koszty zakupów materiałów, usług itp. Ponadto przez cały czas realizacji projektu należy uważnie śledzić wykonanie budżetu, aby móc w porę podejmować działania zapobiegające nadmiernemu jego przekroczeniu. Wykonanie kosztorysu skomplikowanego projektu jest zadaniem trudnym i wymaga szczególnej staranności – pominięcie jakiegoś składnika w kosztorysie może spowodować brak środków w budżecie i w konsekwencji niepowodzenie całego projektu.

Do najpopularniejszych programów kosztorysowych, stosowanych w budownictwie i innych dziedzinach związanych z montażem różnego rodzaju instalacji, np. okablowania, zaliczamy systemy Norma PRO, Zuzia, Winbud, Rodos. Są to programy komercyjne, lecz wiele z nich dostępnych jest w wersji demonstracyjnej lub specjalnej wersji edukacyjnej. Z wersji edukacyjnej mogą nieodpłatnie korzystać studenci i uczniowie, jednak możliwości tych wersji zwykle są ograniczone do podstawowych katalogów nakładów rzeczowych (KNR) i cenników. W wersjach komercyjnych istnieje możliwość zakupienia dodatkowych katalogów i cenników, które ułatwiają sporządzanie kosztorysów obejmujących prace, niewystępujące w standardowej konfiguracji programu.

W programie możliwe jest również zdefiniowanie dodatkowych narzutów, pokazanych na rysunku poniżej. Dodatkowe narzuty zawierają zysk wykonawcy oraz koszty, których nie można określić bezpośrednio, podawane jako wartości procentowe od kosztów bezpośrednich, np.:

• koszty pośrednie od zakupu materiałów (KZ),
• koszty pośrednie od robocizny (KR),
• koszty pośrednie od sprzętu (KS),
• zysk od robocizny (ZR),
• zysk od materiałów (ZM),
• zysk od pracy sprzętu (ZS),
• zysk od kosztów zakupu (ZKZ),
• zysk od kosztów pośrednich robocizny (ZKR),
• zysk od kosztów pośrednich sprzętu (ZKS).