LAN-kabel. Fordeler med å bruke et LAN

Kabler som brukes til å bygge infrastruktur datanettverk, er tilgjengelig i et bredt spekter av varianter. Blant de mest populære er koaksiale, vridd par, samt fiberoptikk. Hva er spesifikke for hver av dem? Hva er funksjonene ved å installere den vanligste typen - tvunnet par?

Kabeltyper: koaksial

Blant de historisk tidligste typer kabler som brukes i nettverksforbindelser er koaksial. Tykkelsen er omtrent lik tykkelsen til en datamaskinstrømforsyning, designet for å fungere med et 220 V-uttak.

Strukturen til den koaksiale strukturen er som følger: i midten er det en metallleder, den er pakket inn i tykk, oftest plast, isolasjon. På toppen av den er en flette av kobber eller aluminium. Det ytre laget er et isolerende skall.

Tilkoblingen av nettverkskabelen av den aktuelle typen kan gjøres ved:

BNC-kontakt;

BNC terminator;

BNC-T-kontakt;

BNC fatkobling.

La oss vurdere deres spesifikke detaljer mer detaljert.

BNC-kontakten skal plasseres i endene av kabelen og brukes til å koble til T- eller tønnekoblinger. En BNC-terminator brukes som en isolerende barriere som hindrer signalbevegelse langs kabelen. Riktig funksjon av nettverket uten dette elementet er i noen tilfeller umulig. En koaksialkabel krever bruk av to terminatorer, hvorav den ene krever jording. BNC-T-kontakten brukes til å koble PC-en til hovedlinjen. Det er tre spor i strukturen. Den første er koblet til datamaskinkontakten, de to andre brukes til å koble til forskjellige ender av linjen. En annen type kontakt for koaksialkabel er BNC-tønnen. Den brukes til å koble sammen forskjellige ender av en motorvei, eller for å øke radiusen til et datanettverk.

Blant de nyttige funksjonene til koaksial design er at det ikke er noen problemer med å bestemme hvordan du kobler to nettverkskabler av denne typen. Det er nok å sikre pålitelig kontakt med de ledende kjernene, selvfølgelig, underlagt teknologien for sammenkobling av isolasjonen og skjermnettet. Imidlertid er koaksialkabel ganske følsom for elektromagnetisk interferens. Derfor, i praksisen med å bygge datanettverk, brukes det nå ganske sjelden. Det er imidlertid uunnværlig når det gjelder organisering av overføringsinfrastruktur fjernsynssignaler- fra servise eller kabelleverandører.

vridd par

Sannsynligvis de vanligste nettverkskablene for datamaskiner i dag kalles "twisted pair". Hvorfor dette navnet? Faktum er at strukturen til denne typen kabel inneholder sammenkoblede ledere. De er laget av kobber. En standardkabel av den aktuelle typen inkluderer 8 kjerner (altså 4 par totalt), men det finnes også prøver med fire ledere. Den såkalte pinouten til en nettverkskabel av denne typen (korrelerer hver kjerne med en bestemt funksjon) innebærer bruk av isolasjon av en bestemt farge på hver leder.

Den eksterne isolasjonen til det tvunnede paret er laget av PVC, som gir tilstrekkelig beskyttelse av de ledende elementene mot elektromagnetisk interferens. Det er typene det er snakk om - FTP og STP. I den første er folien som utfører den tilsvarende funksjonen plassert på toppen av alle kjernene, i den andre - på hver av lederne. Det er en uskjermet modifikasjon av tvunnet par - UTP. Som regel er kabler med folie dyrere. Men det er fornuftig å bruke dem bare hvis det er behov for dataoverføring av høy kvalitet over en relativt lang avstand. For hjemmenettverk er en uskjermet tvunnet parversjon ganske egnet.

Det er flere klasser av den tilsvarende typen struktur, hver av dem er utpekt som CAT med et tall fra 1 til 7. Jo høyere den tilsvarende indikatoren er, jo bedre er materialene som sikrer signaloverføring. Moderne nettverkskabler for datamaskiner for datautveksling via Ethernet i hjemmenettverk krever elementer for å overholde CAT5-klassen. I tilkoblinger som bruker tvunnet par, brukes kontakter som korrekt vil bli klassifisert som 8P8C, men det er også et uoffisielt navn for dem - RJ-45. Det kan bemerkes at kabler som oppfyller minst CAT5- og CAT6-klassene kan overføre data med hastigheter nær maksimum for den type struktur som vurderes - opptil 1 Gbit/s.

Optisk fiber

De kanskje mest moderne og raskeste nettverkskablene for datamaskiner er fiberoptiske kabler. Strukturen deres inneholder lysledende glasselementer, som er beskyttet av slitesterk plastisolasjon. Blant de viktigste fordelene med disse nettverkskablene for en datamaskin er høy immunitet mot interferens. Data kan også overføres over en avstand på rundt 100 km via optisk fiber. Koblingen av kabler av denne typen til enheter kan utføres ved hjelp av forskjellige typer kontakter. Blant de vanligste er SC, FC, F-3000.

Hvordan ser denne høyteknologiske nettverkskabelen til en datamaskin ut? Bilde av den fiberoptiske strukturen nedenfor.

Intensiteten av praktisk bruk av optisk fiber er begrenset av de ganske høye kostnadene for utstyret som er nødvendig for å overføre data gjennom det. Imidlertid, i I det siste Mange russiske leverandører bruker aktivt denne nettverkskabelen for Internett. Ifølge IT-eksperter, med forventning om at tilsvarende investeringer vil lønne seg i fremtiden.

Utvikling av kabelinfrastruktur

Ved å bruke eksemplet med de tre bemerkede typene kabler, kan vi spore en viss utvikling i aspektet ved å bygge datanettverksinfrastruktur. Til å begynne med ble det derfor brukt koaksiale strukturer ved overføring av data via Ethernet-standarden. Samtidig oversteg den maksimale avstanden som et signal kunne sendes fra en enhet til en annen ikke 500 meter. Maksimum over koaksialkabel var omtrent 10 Mbit/sek. Bruken av tvunnet par-kabler har økt dynamikken i filutveksling på datanettverk betydelig - opptil 1 Gbit/sek. Det ble også mulig å overføre data i dupleksmodus (en enhet kunne både motta signaler og sende dem). Med bruken av optisk fiber kunne IT-industrien overføre filer med hastigheter på 30-40 Gbit/sek eller mer. I stor grad takket være denne teknologien kobler datanettverk sammen land og kontinenter.

Når du arbeider med en PC, brukes selvfølgelig mange andre typer kabler som brukes i installasjonen av datanettverk. Teoretisk, for slike formål, kan du bruke for eksempel en USB-kabel, selv om dette ikke vil være veldig effektivt, spesielt på grunn av det faktum at innenfor rammen av standarden USB-data kan overføres over en kort avstand - ca. 20 m.

Hvordan koble til tvunnet par

Twisted pair, som vi bemerket ovenfor, er i dag den vanligste kabeltypen i utformingen av datanettverk. Imidlertid er dens praktiske bruk preget av noen nyanser. Spesielt gjenspeiler de et slikt aspekt som pinouten til nettverkskabelen, som vi nevnte ovenfor. Det er viktig å vite hvordan du plasserer ledningene riktig i området der de kommer i kontakt med RJ-45-kontakten. Prosedyren som et vridd par kobles til det tilsvarende elementet kalles krymping, siden det under implementeringen brukes et spesielt verktøy som involverer kraft på strukturen.

Nyanser av krymping

Under denne prosedyren er kontaktene sikkert festet til endene av det tvunnede paret. Antall kontakter i dem tilsvarer antall kjerner - i begge tilfeller er det 8 slike elementer. Det er flere ordninger der tvunnet par kabler kan krympes.

Deretter vil vi se på de relevante detaljene. Men først må personen som jobber med kabelen holde kontaktene ordentlig i hendene. De skal holdes slik at metallkontaktene er plassert på toppen.

Plastlåsen skal rettes mot personen som utfører krympingen. I dette tilfellet vil den første kontakten være til venstre, og den åttende kontakten vil være til høyre. Nummerering er et ekstremt viktig aspekt ved å jobbe med tvunnet parkabel. Så, hvilke krympeordninger brukes av spesialister på nettverksinfrastruktur?

For det første er det en nettverkskabeldesign kalt EIA/TIA-568A. Det forutsetter arrangementet av kjernene i forhold til metallkontaktene til kontakten i følgende rekkefølge:

For 1 kontakt: hvit-grønn;

For den andre: grønn;

For den tredje: hvit-oransje;

For den fjerde: blå;

For den 5.: hvit og blå;

For den sjette: oransje;

For 7.: hvit-brun;

For den åttende: brun.

Det er en annen ordning - EIA/TIA-568B. Det forutsetter arrangementet av kjernene i følgende rekkefølge:

For 1 kontakt: hvit-oransje;

For den andre: oransje;

For den tredje: hvit-grønn;

For den fjerde: blå;

For den 5.: hvit og blå;

For den 6.: grønn;

For 7.: hvit-brun;

For den åttende: brun.

Du vet nå hvordan du kobler en nettverkskabel til en kontakt. Men det er nyttig å studere spesifikasjonene angående ulike tvunnet par-tilkoblingsskjemaer til visse enheter.

Krympe- og tilkoblingstype

Så når du kobler en PC til en ruter eller svitsj, bør du bruke den direkte tilkoblingsmetoden. Hvis det er behov for å organisere filutveksling mellom to datamaskiner uten å bruke en ruter, kan du bruke krysskoblingsmetoden. Forskjellen mellom de merkede ordningene er liten. Med den direkte tilkoblingsmetoden må kabelen krympes med samme pinout. Når den krysses, er den ene enden i henhold til krets 568A, den andre er i henhold til 568B.

Høyteknologiske besparelser

Twisted pair er preget av en interessant funksjon. Med et direkte tilkoblingsskjema kan enheten ikke bruke 4 par ledere, men 2. Det vil si at ved å bruke en kabel er det tillatt å koble 2 datamaskiner til nettverket samtidig. På denne måten kan du spare kabelkostnader eller opprette en tilkobling hvis du virkelig trenger å gjøre dette, men du har ikke ekstra meter med tvunnet par for hånden. Riktignok vil den maksimale datautvekslingshastigheten i dette tilfellet ikke være 1 Gbit/sek, men 10 ganger mindre. Men for å organisere lekser er det akseptabelt i de fleste situasjoner.

Hvordan fordele kjernene i dette tilfellet? I forhold til kontaktene på tilkoblingskontaktene:

1 kontakt: hvit-oransje kjerne;

2.: oransje;

3.: hvit-grønn;

6.: grønn.

Det vil si at 4, 5, 7 og 8 kjerner ikke brukes i denne ordningen. På sin side, på kontaktene for å koble til en annen datamaskin:

1 kontakt: hvit-brun kjerne;

2.: brun;

3.: hvit-blå;

6.: blå.

Det kan bemerkes at når du implementerer et krysskoblingsskjema, må du alltid bruke alle 8 ledere i et tvunnet par. Dessuten, hvis brukeren trenger å implementere dataoverføring mellom enheter med en hastighet på 1 Gbit/sek, må pinouten utføres i henhold til en spesiell ordning. La oss vurdere funksjonene.

Gigabit hastighet krysskobling

Den første kabelkontakten skal krympes i henhold til diagram 568B. Den andre forutsetter følgende sammenligning av kjerner og kontakter på kontakten:

1 kontakt: hvit-grønn kjerne;

2.: grønn;

3.: hvit-oransje;

4.: hvit-brun;

5.: brun;

6.: oransje;

7.: blå;

8.: hvit og blå.

Kretsen er ganske lik 568A, men posisjonen til de blå og brune ledningsparene er endret.

Overholdelse av de merkede reglene for å matche fargene på kjerner og kontakter på 8P8C-kontakten er den viktigste faktoren for å sikre funksjonaliteten til nettverksinfrastrukturen. Personen som designer den må være forsiktig ved montering av de aktuelle elementene. Det hender at datamaskinen ikke ser nettverkskabelen - dette skyldes ofte feil krymping av den tvunnede parkabelen.

Hvordan krympe en kabel riktig

La oss se på noen tekniske nyanser. Hovedenheten som brukes i dette tilfellet er en crimper. Den ligner på tang, men er samtidig tilpasset for å fungere spesifikt med datakabler av passende type.

Utformingen av crimperen krever tilstedeværelse av spesielle kniver designet for å kutte strukturen. Noen ganger er krympere også utstyrt med en liten enhet for fjerning av tvunnet parisolasjon. I den sentrale delen av verktøyet er det spesielle stikkontakter tilpasset tykkelsen på kabelstrukturen.

Den optimale algoritmen for handlingene til en person som krymper en tvunnet parkabel kan være som følger.

• Først av alt er det nødvendig å kutte en del av kabelen med passende lengde - derfor vil det være nødvendig med nøyaktige målinger.
• Etter dette skal den ytre isolasjonen fjernes - ca. 3 cm i enden av kabelen. Det viktigste er ikke å skade kjerneisolasjonen ved et uhell.
• Deretter må du ordne lederne i forhold til koblingsskjemaene til kontakten diskutert ovenfor. Etterpå trimmes endene av kjernene jevnt, slik at lengden på hver av dem utenfor det ytre isolasjonslaget er ca. 12 mm.
• Deretter må du sette kontakten på kabelen slik at ledningene forblir i rekkefølgen som tilsvarer tilkoblingsskjemaet, og hver av dem passer inn i ønsket kanal. Du bør flytte ledningene til du kjenner motstand fra plastveggen på kontakten.
• Etter at kjernene er riktig plassert inne i koblingen, bør PVC-kappen plasseres inne i koblingskroppen. Hvis du ikke kan gjøre dette, må du kanskje trekke ut ledningene og korte dem litt ned.

Når alle strukturelle elementer er riktig plassert, kan du krympe kabelen ved å sette kontakten inn i en spesiell kontakt på krympen og jevnt trykke på verktøyhåndtaket til det stopper.

Noen ingeniørkommunikasjon, inkludert et datanettverk, består av forskjellige komponenter, og den lokale nettverkskabelen er en av de viktigste, som hastigheten på signaloverføringen og dens sikkerhet mot forstyrrelser, demping og tap av datapakker direkte avhenger av.

I dag har det dukket opp nye kabelfrie dataoverføringsteknologier, som Wi-Fi og Bluetooth, som overfører datapakker via radiobølgesignaler, men disse teknologiene er langt fra perfekte og har begrenset rekkevidde. I tillegg er dataoverføringshastigheten lavere, og det oppstår ofte interferens under dataoverføring, derfor er et lokalt nettverk via kabel veldig populært da det er mer pålitelig og raskt.

Det finnes imidlertid forskjellige typer kabler: det er to- og flerkjernekabler, tvunnete og rette kabler, solide eller flerkjernede kabler, med og uten interferensbeskyttelse osv. osv. Og hastighet, pålitelighet osv. avhenge av alle disse nyansene.kabellengde uten signalforsterker. I dag kan vi skille mellom følgende typer kabler for lokale datanettverk:

• koaksial nettverkskabel;
• tvunnet par nettverkskabel;
• fiberoptisk nettverkskabel.

Alle disse typer kabler for lokale nettverk har helt forskjellige strukturer og teknologiske parametere, men det som forener dem er hva som skjer med bruken, og dette er en egen artikkel. En egen mesterklasse handler også om hvordan du kobler en kabel til en plugg i et lokalt datanettverk med egne hender. Vel, da vil vi se på alle disse typer kabler, deres parametere, samt deres fordeler og ulemper.

Koaksial nettverkskabel

Den eldste kabeltypen, som praktisk talt ikke brukes i moderne datanettverk, er en koaksial nettverkskabel. Dens utryddelse skyldes de høye kostnadene og den lave dataoverføringshastigheten, men hvis du bestemmer deg for å legge et nettverk av koaksialkabel, vil det mest vellykkede være å implementere det med en "buss" -topologi. Stjerner og passive stjernetopologier er også gode valg.

Inneholder koaksial nettverkskabel av to kjerner: den sentrale kjernen er solid kobber (i en svært sjelden standard, multi-core og/eller laget av legeringer, kobber med sølvbelegg), som er representert av kjernen av kabelen, pakket inn i tykk isolasjon - dielektrisk, det er skummet polyetylen.

Langs denne isolasjonen er det en veving av den såkalte "eksterne" lederen, som består av kobber, dets legering eller aluminium. Det er også referert til som en skjerm. I dette tilfellet kan det være varianter av kabel med dobbel skjerm, når den ene vevingen er skilt fra den andre med et ekstra tynt lag med isolasjon.

Beskyttelseskappen til den ytre lederen er hovedsakelig laget av polyetylen eller polyvinylklorid, som er motstandsdyktig mot ultrafiolett stråling, men det er dyre kabler med teflonkappe.

Typene koaksialkabel er varierte og det er mange av dem, men spesielt koaksialkabel for et lokalt nettverk skiller seg i to standarder for pakkedataoverføring:

• 10BASE-5 (kategoriene RG-11 og RG-8);
• 10BASE-2 (kategoriene RG-58/U, 58A/U).

Standard 10BASE-5 implementert ved hjelp av en "tykk Ethernet"-kabel med et totalt tverrsnitt på 12 mm og en tykk solid lederkjerne, kategori 11 har en motstand på 75 Ohm, kategori 8 – 50. Kabler med denne standarden kan overføre data med en hastighet på 10 Mbit/s over en avstand fra nå av opptil 500 m.

10BASE-2 standard implementert ved hjelp av en "tynn Ethernet"-kabel, opptil 6 mm i diameter, med en motstand på 50 ohm. Dens kategori RG-58/U har en solid (solid) kobber senterleder, 58A/U er tilgjengelig med en flertrådet senterleder. Dataoverføringslengden til kabler i disse kategoriene er innenfor 185 m med en maksimal dataoverføringshastighet på opptil 10 Mbit/s.

Fordeler med koaksialkabel er dens effektive skjerming, som gjør at den kan utføres over lange avstander og eliminerer forstyrrelser, samt høy styrke, noe som reduserer risikoen mekanisk skade kabel. I tillegg er koaksialkabelen enkel å installere, du kan feste plugger, dobler og andre deler med vanlig håndverktøy.

Ulemper med koaksialkabel har lav båndbredde når de brukes i lokale datanettverk; mot denne bakgrunnen er en betydelig ulempe den høye kostnaden for selve kabelen og plugger/dobler/adaptere og andre komponenter. I tillegg produseres det praktisk talt ikke lenger nettverkskort for denne typen kabel; svitsjer og huber for dem anses som foreldet.

Tvinnet par nettverkskabel

Den moderne og mest brukte kabelen for lokale datanettverk er tvunnet parkabel. Den brukes i både hjemmenettverk og administrative lokale nettverk med stjernetopologi og har et utmerket pris/kvalitetsforhold. Det vil si at en nettverkskabel for et lokalt nettverk av denne typen har en relativt høy dataoverføringshastighet i forhold til en koaksialkabel, og kostnadene deres er ikke høye.

Nettverkskabelen består av tvunnet par for lokale nettverk av fire par monolittiske kobberledere, hver med et tverrsnitt på 0,4-0,6 mm. Tykkelsen på kjernen til en slik kabel er 0,51 mm, tatt i betraktning tykkelsen på lederisolasjonen - 0,2 mm. Isolasjonsmaterialet brukes i budsjettalternativer Kabelen er polyvinylklorid (betegnelse - PVX), dyrere kabler bruker polypropylen og polyetylen (betegnelse - PP og PE) og tvinnade kabler av høyeste kvalitet er laget med skummet polyetylen eller teflonisolasjon.

I henhold til graden av beskyttelse mot forstyrrelser kan det være: uskjermet kabel og skjermet tvunnet parkabel. Skjerming kan lages av trådnett, aluminiumsfolie/aluminisert film, både individuelle par og hele bunten sammen.

Det finnes kabler med følgende typer skjerming:

• tvunnet par kabel (UTP) ikke beskyttet av noen skjerm i det hele tatt;
• ubeskyttet av et felles skjold med parskjerming med folie (U/STP);
• med folie overall skjold uten skjerming individuelle par (FTP);
• med ledningsskjerm for hvert par og felles skjermtråd (STP);
• med en folieskjerm for hvert par og en felles flettet skjerm (S/FTP);
• med dobbel totalskjerm laget av flettet tråd og folie (SF/UTP).

Samtidig er "TP" til stede i alle betegnelser - dette indikerer typen kabel - tvunnet par (fra engelsk - twisted pair). De bokstavene som går foran indikerer faktisk tilstedeværelse/fravær av skjerming, type skjerming, samt materialet som skjermingen er laget av. Dermed indikerer bokstaven U (Unskjermet) fravær av skjermbeskyttelse, F (Foliet) - indikerer tilstedeværelsen av en felles folie generell skjermisolasjon av hele bunten av par, S (skjermet) - en skjerm i form av trådfletting av hvert enkelt par, og (Screening) - en skjerm i form av fletninger av hele bunten av vridd par.

Avhengig av lengden og hastigheten på signaloverføringen Det finnes ulike kategorier av tvunnet par (7 totalt), mens den tiltenkte kabelen for lokale datanettverk starter fra den andre kategorien, men i dag bruker de kabel fra kategori 5E med start.

Hovedforskjellen mellom kategoriene av tvunnet par kabler var tidligere antall kjerner, men fra den tredje kategorien til og med den syvende har alle kabler fire par (8 kjerner). Så, hovedforskjellen var antall svinger per lengdeenhet, tverrsnitt av kjernen og motstand, som er en avgjørende faktor for lengden og hastigheten på dataoverføringen.

Moderne tvunnet par kabel brukes i følgende teknologistandarder pakkedataoverføring:

• 100BASE-TX Ethernet;
• 1000BASE-T Ethernet;
• 10GBASE-T Ethernet;
• 40 GbE, 100 GbE.

100BASE-TX standard ble implementert ved hjelp av en CAT-kabel. 5 (twisted pair kategori 5), som var i stand til å overføre 100 Mbit/s over to par og 1 Gbit over fire.

1000BASE-T standard I dag er det den vanligste og brukes i mange lokale datanettverk. For slike nettverk brukes den mest populære kategorien kabel - CAT. 5e, er forskjellen fra den forrige en litt høyere gjennomstrømning av høyfrekvente signaler og tilstedeværelsen av modifikasjoner med to (100 Mbit/s) og fire (1 Gbit) par.

10GBASE-T standard , som Fast Ethernet- og Gigabit Ethernet-nettverk er bygget på, implementeres ved hjelp av en CAT-kabel. 6, som er i stand til å overføre data med en hastighet på 10 Gbit/s over en avstand på 55 m. Gigabit Ethernet kan også implementeres på CAT-kabel. 6a og CAT. 7, som øker dataoverføringslengden til 100m. I dette tilfellet har den syvende kategorien alltid full skjerming.

40GbE og 100GbE standard – de mest moderne og høyhastighets pakkedataoverføringsteknologiene som er designet for et Gigabit Ethernet-nettverk med en CAT-kabel. 7a. Ved en dataoverføringshastighet på 40 Gbit/s er overføringslengden 50 m, ved 100 Gbit/s – 15 m.

Fiberoptisk nettverkskabel

Alle eksisterende typer kabler for lokale nettverk er dårligere i alle egenskaper enn fiberoptiske nettverkskabler. Kostnadene og kompleksiteten av installasjonen gjør den imidlertid ikke mye brukt; den brukes hovedsakelig til å koble til lokale nettverk over lange avstander.

Representerer en fiberoptisk nettverkskabel leder av lys. Lys overføres i en slik kabel gjennom glass- eller plastledere, som reflekteres fra innerveggene. Det er fiberoptiske typer datanettverkskabler, som kjennetegnes ved henholdsvis diameteren på glassfiberkjernen og metoden for å overføre lyssignaler:

• singel modus;
• multimodus.

Single-mode fiberoptiske kabler har en glassfiberkjernediameter på 7-10 mikron. På grunn av en så tynn diameter er fiberen designet for å bære enkeltmodusstråling.

Multimode fiberoptiske kabler har glassfiber med en kjerne hvis diameter i henhold til den europeiske standarden er 50 mikron, 62,5 mikron - i henhold til japanske og nordamerikanske standarder. Følgelig passerer flere moduser gjennom slike kjerner under forskjellige vinkler brytning.

Fordeler med fiberoptisk kabel er at overføringshastigheten som er gitt rett og slett er fenomenal - teoretisk sett eksisterer ikke noe slikt i dag nettverksutstyr, som kan støtte dataoverføringshastigheten som fiberoptisk kabel er i stand til. I tillegg er interferens for en slik kabel slett ikke forferdelig.

Ulemper med fiberoptisk kabel svært betydelig: de høye kostnadene for kabel og hjelpeutstyr, installasjon og nettverkselementer for han. I tillegg krever installasjon av en slik kabel spesialverktøy og kvalifikasjonene til en kabeltekniker. Derfor er det ikke tilrådelig å velge en kabel for et lokalt nettverk til fordel for optisk fiber; følgelig vil vi ikke vurdere alle dens egenskaper.

Kanskje noen vil vurdere dette materialet som utidig; faktisk, mens "hele den siviliserte verden" bytter til Gigabit Ethernet, slipper vi plutselig materiale dedikert til 100-megabit tvunnet-par-nettverk. La oss imidlertid ikke forhaste oss med konklusjoner. Den siviliserte verden er selvfølgelig bra, men hvis du ser på LAN på det datastyrte kontoret til et "gjennomsnittlig" innenlandsk selskap, forstår du umiddelbart én ting: "Læring er lett, og de ulærde er ...".

Hver spesialist som er ansvarlig for et lokalt nettverk (eller, i et bestemt tilfelle, for å lage det "fra bunnen av") må gjentatte ganger svare på et vanskelig spørsmål: kan den takle oppgavene som er tildelt den? Vil det være opp til de nye oppgavene vi kanskje en dag vil tildele den? Hvordan forsikre deg mot behovet for dyre nettverksmodifikasjoner i minst noen år? Hvordan sikre muligheten for modernisering med "lite tap"? Når alt fungerer som en klokke, er arbeidet til en nettverksadministrator som overvåker og regulator av trafikk mellom brukere ikke tyngende og ganske enkelt. Men når det oppstår problemer, er det han som ofte sitter på glødende kull...

I dette materialet prøvde vi å ta posisjonen til en person som har en ide om hva " maskinvare”, men de som forstår nettverk er mildt sagt overfladiske. Tross alt begynner ikke hver nettverksadministrator sin aktivitet etter å ha uteksaminert seg fra den relevante universitetsavdelingen, bestått sertifiseringskurs og påfølgende seks måneders internship under tilsyn av "seniorkamerater, smarte og følsomme." I vårt land, dessverre, er det mest populære IT-yrket fortsatt "dataspesialisten": "Ja, vi har en programmerer... Ja, han bytter også patronene i skriveren... Ja, han vil installere OS og programvare om nødvendig. Hva sier du? Ikke en "programmerer"? Du vet, for å si sannheten, det er det jeg kaller dem alle ..." Og når antallet datamaskiner på kontoret blir mer enn tre, er det nettopp disse "unge spesialistene" (hvor praktisk begrepet fra sovjettiden kom hit!) at selskapets ledelse ofte setter oppgaven: "Lag et nettverk. Fort. Billig. Og pålitelig! Og de befinner seg i posisjonen som en kattunge, fanget ikke bare i et basseng, men midt i et boblebad... LAN: hva er dette?

Til å begynne med er det nyttig å gjøre deg kjent med den "kanoniske" definisjonen. Så, et lokalnettverk er et distribuert system bygget på grunnlag av et lokalt kommunikasjonsnettverk og designet for å sikre fysisk tilkobling av alle systemkomponenter plassert i en avstand som ikke overstiger maksimum for denne teknologien. I hovedsak implementerer et LAN teknologien for integrasjon og kollektiv bruk av dataressurser. Hovedfordelene med slike distribuerte systemer er følgende: høy databehandlingsytelse, økt modularitet og utvidbarhet, pålitelighet, overlevelsesevne, konstant tilgjengelighet og lave kostnader. En slik definisjon kan heller ikke betraktes som komplett uten å fokusere på enkel rekonfigurering og minimere kostnadene ved ytterligere modernisering.

"På toppen"

I virkeligheten består et typisk "gjennomsnittlig lite LAN" av tre konvensjonelle klasser av enheter:

• datamaskiner med nettverkskort installert i dem;
• "kabelhåndtering", som vi inkluderer selve nettverkskablene, patcher, patchpaneler og (valgfrie) skap eller stativer;
• aktivt nettverksutstyr, som også kan plasseres i skap eller stativer, inkludert de samme som patchpaneler (vanligvis brytere og/eller huber).

Igjen, i det enkleste tilfellet er alle datamaskiner på nettverket ganske enkelt koblet til en hub eller svitsj (direkte eller gjennom et patchpanel - vi er ikke interessert i dette ennå). I et mer komplekst tilfelle er flere huber eller brytere koblet til hverandre via en Uplink-kontakt (såkalt "cascading"). I et enda mer komplekst scenario danner flere hubs (svitsjer) nettverkssegmenter, "samlet" av en annen dedikert svitsj (og her trenger du ikke å legge til "eller hub"; en kompetent nettverksadministrator unngår som regel å bruke dem i denne egenskapen). Det er her vi vil avslutte listen over de enkleste og vanligste alternativene for å bygge et LAN foreløpig.

Det virker forresten på sin plass for nettverksspesialister å minne om at vi i dette materialet må gjøre mange forenklinger på grunn av fokuset på det bredeste spekteret av lesere. Selvfølgelig er det ikke dårlig å følge kanonene og klarheten av definisjoner, men jeg ønsker fortsatt ikke å sette en potensiell nybegynner nettverksadministrator i posisjonen til helten Mark Twain, som en gang sa: "Inntil de forklarte meg i geometriklassen at en sirkel er et samlingspunkt som ligger i samme avstand fra sentrum, visste jeg godt hva en sirkel var!

Nettverk "på kneet"

Ved begynnelsen av "nettverksæraen" var avvik fra kabelnettverksstandarder ofte tillatt ved bygging av innenlandske LAN. Ofte var årsaken til dette fattigdom (det fiberoptiske kabelsystemet og utstyret, selv om det var betydelig billigere, var ikke like i pris som "kobber"-løsninger), noen ganger uaktsomhet og i de fleste tilfeller grunnleggende teknisk analfabetisme. Og hvis du noen ganger må tåle den første grunnen (mangel på penger), så er de to neste ganske mulig å eliminere, siden de utelukkende er forårsaket av den "menneskelige faktoren".

Men merkelig nok fungerte nettverk bygget i strid med standarder foreløpig! Imidlertid bare foreløpig. For eksempel har vi ennå ikke måttet bytte ut noen nettverksenhet (nettverksadapter, hub osv.). Og her, etter utskiftingen, begynte plutselig hele nettverket å "feber" på en uforutsigbar måte... Samtidig kunne det fungere normalt med alle applikasjoner bortsett fra én, og administratorens forsøk på å "presse den til veggen" var verdt både tid og spesielt nerver. Men det var ikke applikasjonen eller nettverkskortet som hadde skylden, men hele nettverket. Eller rettere sagt, de som valgte utstyret, installerte kabelen og satte systemet i drift uten å tenke (eller ikke mistenke?) på standardene. Enda mer alvorlige problemer oppsto ved forsøk på å overføre et nettverk bygget med avvik fra Ethernet til Fast Ethernet. Faktisk, ved høye hastigheter blir LAN mye mer krevende for kvaliteten på kabelsystemet, og de antakelsene som var "farvel" ved 10 Mbps, kaster ofte et 100-megabit-nettverk inn i en tilstand av stupor.

Men hva om det er "lurt"?

Derfor er det først og fremst verdt å huske en gang for alle at utformingen og installasjonen av ethvert LAN innebærer først og fremst streng overholdelse av de relevante standardene og anbefalingene, noe som sikrer normal funksjon ikke i "noen", men i alle tilfeller gitt av disse standardene.

• Moderne kablede LAN er implementert på grunnlag av tvunnet par og fiberoptiske kabler.
• Topologi definerer den generelle strukturen av relasjoner mellom elementer og karakteriserer kompleksiteten til grensesnittet.
• Metoder for tilgang til det fysiske mediet er delt inn i tilfeldig og deterministisk og avhenger av nettverkstopologien.

Først litt historie. Det har seg slik at for å organisere samspillet mellom noder i lokale nettverk bygget på grunnlag av klassiske teknologier (Ethernet, Token Ring, FDDI), utviklet for 15–20 år siden, ble kommunikasjonskanaler delt mellom en gruppe datamaskiner (felles buss, ring) , tilgang som gis ved hjelp av en spesiell algoritme (vanligvis en tilfeldig tilgangsmetode eller en metode med overføring av et tilgangstoken over en ring), dvs. basert på prinsippet om å bruke delte medier eller støtte det.

Tvert imot, moderne standarder og teknologier for lokale nettverk insisterer på delvis eller fullstendig forlatelse av bruken av et delt dataoverføringsmedium og overgangen til bruk av individuelle kommunikasjonskanaler mellom en datamaskin og nettverkskommunikasjonsenheter. Det vil si på samme måte som man gjør i telefonnettene vi er vant til, hvor hvert telefonsett er koblet til en bryter på hussentralen med en individuell linje. Teknologier fokusert på bruk av individuelle kommunikasjonslinjer er Fast- og Gigabit Ethernet, 100VG-AnyLAN, ATM og svitsjemodifikasjoner av de allerede nevnte klassiske teknologiene. Legg merke til at noen av dem, for eksempel l00VG-AnyLAN, forble i hodet til innenlandske "nettverksbyggere" som ingenting mer enn å høres eksotisk ut.

Fast Ethernet som en utvikling av klassisk Ethernet

Grunnlaget for den for tiden mest populære lokale nettverksteknologien, Ethernet, ble utviklet av spesialister ved Palo Alto Research Center (PARC) til Xerox Corporation på midten av 1970-tallet. Dens spesifikasjoner ble utarbeidet for industriell implementering av medlemmer av DIX-konsortiet (DEC, Intel, Xerox) og vedtatt som grunnlag for utviklingen av IEEE 802.3-standarden i 1980. Vær oppmerksom på datoene! Faktisk kan vi konstatere at ikke mye har endret seg siden den gang...

10 Mbit Ethernet har vært tilfredsstillende for de fleste brukere i ca. 15 år. På begynnelsen av 90-tallet begynte imidlertid den utilstrekkelige båndbredden å merkes, og det neste viktige trinnet i utviklingen av klassisk Ethernet-teknologi var Fast Ethernet. I 1992 dannet en gruppe produsenter av nettverksutstyr, inkludert ledere som SynOptics, 3Com og flere andre, Fast Ethernet Alliance for å utvikle en standard for en ny teknologi som skulle oppsummere og generalisere prestasjonene til individuelle selskaper innen Ethernet-feltet. kompatibel høyhastighetsstandard. Samtidig startet arbeidet ved IEEE Standardization Institute ny teknologi. Etter å ha knust mange kopier, i mai 1995, vedtok IEEE-komiteen Fast Ethernet-spesifikasjonen som 802.3u-standarden (la til kapittel 21 til 30 til 802.3-grunndokumentet). Dette spilte en avgjørende rolle for teknologiens fremtidige skjebne, da det sikret kontinuiteten og konsistensen til 10Base-T- og 100Base-T-nettverkene.

10- til 100Base-T
Forskjeller i de fysiske lagene og datalinklagene til OSI-modellprotokollstabelen

Fra figuren (i termer og kategorier av syv-lags OSI-modellen) er det tydelig at forskjellene mellom Fast Ethernet og Ethernet er konsentrert om det fysiske laget. 100Base-T (802.3u)-standarden etablerte tre forskjellige fysiske lagspesifikasjoner for å støtte følgende typer kablingssystemer:

• 100Base-TX for to-par UTP Cat. 5 eller skjermet tvunnet par STP Type 1;
• 100Base-T4 for fire-par UTP Cat. 3, 4 eller 5;
• 100Base-FX for multimodus fiberoptisk kabel.

Fysiske grensesnitt til Fast Ethernet IEEE 802.3u-standarden og deres hovedegenskaper

* OmV enkeltmodusfiber, MmV multimodusfiber.

**Avstand kan bare oppnås med full duplekskommunikasjon.

*** Det er ikke utbredt i vårt land på grunn av den grunnleggende umuligheten av å støtte en dupleks overføringsmodus.

Full dupleks-modus

Nytt i denne standarden (for nettverksnoder som støtter FX- og TX-spesifikasjonene) er også anbefalingen om å gi full-dupleks-modus når du kobler et nettverksadapter til en svitsj eller når svitsjer kobles direkte til hverandre. Spesifisiteten til operasjonen er at hver node samtidig sender og mottar datarammer via Tx- og Rx-kanaler. Overføringshastighet på opptil 200 Mbps. I dag erklærer mange produsenter utgivelsen av både nettverkskort og brytere som støtter denne modusen. Men dessverre, på grunn av forskjellige forståelser av mekanismene for implementeringen, spesielt hvordan man håndterer flyten av personell, fungerer ikke disse produktene alltid riktig med hverandre. Forresten, for de som er vant til å lese artikler "diagonalt": vær oppmerksom på metoden for å koble til hvilke enheter som blir mulig arbeid nettverkskort i full dupleksmodus. Hint: Huber er ikke inkludert i denne listen. Og med god grunn.

Huber og brytere

Fast Ethernet-nettverket som er "nærmest" oss, bygget på grunnlag av en hub (i sjargongen til nettverksbrukere "hub", fra den engelske hub) og som samler flere dusin brukere, viser seg ofte å være "ineffektiv" i føler at dataoverføringshastigheten i den vil være uakseptabel lav, og noen klienter kan bli nektet tilgang til nettverksressurser. Dette skyldes en økning i antall kollisjoner (se ordliste) og en økning i tilgangsforsinkelse. Tross alt er en hub en vanlig forsterker (mottaker-repeater) elektrisk signal, noen ganger til og med produsenter, på gammeldags måte, merker det som "(Fast) Ethernet repeater". Etter å ha mottatt en nettverkspakke fra én port (dvs. fra en datamaskin som er koblet til en gitt port), kringkaster den den til alle andre porter samtidig (prinsippet kan grovt defineres som "Jeg overførte den til alle, noe som betyr at den ene som trenger det vil også nå ").

Switch (også kjent som "switch" på vanlig språk, fra engelsk switch) mer intelligent enhet: den har sin egen prosessor, intern høyytelsesbuss og bufferminne. Mens en hub ganske enkelt videresender pakker fra én port til alle andre, utfører en svitsj målrettet videresending av pakker mellom to porter basert på destinasjons-MAC-adressen. Dette lar deg øke nettverksytelsen, da det minimerer muligheten for kollisjoner, lar deg håndtere pakkevideresending mellom flere porter samtidig osv.

Etter å ha lagt merke til at nylig kostnadene for svitsjer for Fast Ethernet-nettverk gradvis nærmer seg kostnadene for huber fra begynnelsen av fjoråret, la oss kort oppsummere fordelene med nettverk bygget ved hjelp av dem:

• Nettverksytelsen øker ved å dele den inn i adressert (logisk) sammenkoblede segmenter.
• Muligheten for avlytting av passord og annen overført/mottatt informasjon av en tredjepart er utelukket (husk at når du bruker en hub, sendes enhver pakke til alle datamaskiner som er koblet til den).

Hvis det er mulig å nevne noen grunn (annet enn nettverkseierens konservatisme) som begrenser den utbredte bruken av svitsjer, er det fortsatt deres høyere kostnad enn huber. Selv om det i rettferdighet er verdt å merke seg at det snart ser ut til at vi ikke har noe valg: et økende antall produsenter av nettverksutstyr forlater ganske enkelt knutepunkter, foretrekker å gi ut nye, billigere svitsjmodeller eller redusere prisene på de som allerede er produsert.

Gigabit i enden av tunnelen?

Selvfølgelig er det 2002, og selv i vårt land ser flere og flere bedriftskunder allerede seriøst på Gigabit Ethernet som et grunnleggende standard for nettverkene dine. Men likevel, når det gjelder massepopularitet, er det Fast Ethernet-teknologi (gjenstanden for vår oppmerksomhet i dag) som fortsetter å holde sin ledende posisjon. Dessuten spår innenlandske eksperter en lang levetid selv for "gamle" Ethernet-nettverk (10 Mbps), og forutsier deres gradvise modernisering til 100 Mbps "storebror", hastighetsmulighetene som et typisk kontornettverk sannsynligvis vil være helt fornøyd med for mange flere år. Selvfølgelig, med mindre du planlegger å holde telefonkonferanser med dusinvis av deltakere. Men i denne forbindelse, i prosessen med å forberede materialet, hadde vi til og med en teknisk "vits": kostnadene for utstyr som lar deg laste et nettverk basert på Gigabit Ethernet med arbeid, overstiger ofte kostnadene ved å distribuere dette veldig Nettverk. I tillegg er det verdt å merke seg at design, installasjon og distribusjon av et Gigabit Ethernet-nettverk neppe er der du trenger å starte "praktiske eksperimenter med å arrangere et LAN."

Fra historien til Ethernet (for de som er interessert)

Få mennesker vet at fremveksten av Ethernet er uløselig knyttet til slike hjørnesteiner i den moderne dataindustrien som Fabless og Core Logic. Disse to konseptene er vanskelige å oversette til russisk samtidig som de opprettholder lakonismen til det engelske språket.

I en tid da det var en misforståelse om at kontrollerdesign (i hovedsak Core Logic) var domenet til halvlederindustrien, med hjelp av helten i historien vår, Gordon A. Campbell, materialiserte en idé seg. selvutvikling lokalisert hos tredjepartsprodusenter. Siden den gang har "hesteløshet" (les Fabless) inn dataverden regnes ikke som en synd, men regnes som egenskapen til et skarpt sinn.

For gjensidig forståelse av utviklere og produsenter, med Gordon Campbells velsignelse, oppsto og utviklet et språk for å beskrive den interne strukturen til en brikke, VHDL (Very High Definition Language). Og selve konseptet med en brikke inntar med rette en hederlig plass i den nesten uendelige listen over Mr. Campbells geniale initiativ.

I tillegg til det ovennevnte ser fordelene til Gordon Campbell i en kort oppsummering slik ut:

• ideen om omprogrammerbare kontrollere som EEPROM;
• idé og implementering av PC-på-brikke;
• organisatorisk arbeid med dannelsen av Palm Corp.;
• utvikling av den første IBM-kompatible videokontrolleren;
• grunnleggende arbeider innen 3D-grafikk;
• deltakelse i grunnleggelsen av 3Dfx Interactive.

Tiden er inne for å kalle selskapet "involvert" i suksessene til Mr. Campbell, forresten, og organisert av ham: Chips & Technologies Inc. I nært samarbeid med Novell ble det for mer enn ti år siden født et produkt som i lang tid bestemte strukturen til moderne nettverksteknologier Novell Eagle. I dag er forkortelsen NE2000 kjent for alle som er involvert i nettverksteknologi.

Novell utviklet programvaremodell driverstøtte for Ethernet, og Chips & Technologies tok på seg programmeringen av halvlederlogikk. Produksjonen ble overlatt til National Semiconductor. Slik så et brikkesett ut, bestående av tre komponenter:

• DP8990 (Network Interface Controller, NIC) grensesnitt for tilkobling til den lokale bussen til en personlig datamaskin;
• DP8991 (Serial Network Interface, SNI) dataserialisering ved bruk av Manchester-koding og kollisjonsservicemekanisme;
• DP8992 (Coaxial Transceiver Interface, CTI) mottar og overfører data over en koaksialkabel.

Interessant faktum: den allestedsnærværende Campbell grunnla sitt eget selskap, SEEQ Technology, for produksjon av Ethernet-komponenter, inkludert 8992 kontrollere.

Senere ble Chipernet-teknologien (som Ethernet tidligere ble kalt) supplert med muligheten til å overføre data over uskjermede tvunnet parledere UTP (Unshielded Twisted Pair). Det er viktig å understreke at Ethernet var ment å være et rimelig og effektivt alternativ til andre nettverksløsninger. Derfor virker det helt logisk å utvide mulighetene ved å bruke tvunnet par kabler.

En av lederne i produksjon av billig nettverkskontrollere, ved hjelp av Ethernet, ble "Western Digital Corporation", bedre kjent som Western Digital. Dette skjedde på et tidspunkt da harddisker har ennå ikke blitt "kronenummeret" til WDC (senere, på grunn av en endring i interesser, ble utviklingen av nettverksteknologier solgt til SMC). Siden den gang har den berømte trinity SMC, 3Com, Intel lenge styrt verden av NE2000-kompatible nettverkskort.

I en verden av NE2000-kompatible enheter, la tre andre selskaper vekt: Realtek (60 % av markedet for alle nettverkskontrollere), VIA Technologies, Winbond Electronics. Siste mer kjent til forbrukere under Compex-merket. Øve på

Tre kilder, tre komponenter...

Når det gjelder tempoet for forbedring av egenskapene deres, for eksempel en økning i den øvre grensefrekvensen til overføringsveien og gjennomstrømningen, er kabelsystemer praktisk talt ikke dårligere enn moderne prosessorer med deres voksende klokkefrekvenser. Dette faktum alene gir grunn til å hevde at dette området er et av de mest dynamisk utviklende i informasjonsteknologimarkedet. Som i alle andre områder med høye utviklingsrater, har dette markedet sine egne tekniske, organisatoriske og markedsføringsproblemer, og er i ferd med å klassifisere elementene i et strukturert kablingssystem (SCS), som et moderne datanettverk "passer" inn i. ulike, ofte uforenlige, kolliderer tilnærminger og skoler.

Men uansett hvor mange hovedgrupper og klasser, ville "nettverksteknikkens fedre" dele komponentene moderne nettverk, for forplantning av signaler i den, i tillegg til tilgang til enheter som er ansvarlige for fysisk grensesnitt, minst to viktige detaljer involvert i utdanning kreves fysisk miljø overføringer, kabler (vi vil bevisst begrense oss til å vurdere arbeidsstasjonsundersystemet og det horisontale undersystemet "på kobber") og kontakter for å koble dem til. Disse komponentene i en moderne SCS har blitt beskrevet mange ganger, men behovet for en liten "potpurri" om dette emnet skyldes for eksempel at til tross for den generelle reduksjonen i prisene for ganske høykvalitets kobber Cat.5e-kabler , blir brukere ofte tvunget et vidt utvalg aværlig talt "basar"-produkter (bare egnet for å lage en hjemmenettverksstruktur). I et mer alvorlig tilfelle blir dette en kilde til konstant hodepine for nettverksvedlikeholdspersonell, som for det meste må klare seg (akk!) uten dyre profesjonelle nettverksanalysatorer som lar dem identifisere nesten alle problemer i nettverket med ett klikk av en knapp.

For grunnleggende UTP-bruk er det spesifisert en enkjernet 4-pars kabel med en lederdiameter på 0,51 mm (24 AWG). I følge andre kanoner er det også tillatt å bruke en enkjernet kabel med en lederdiameter på 0,64 mm (22 AWG). For en flerkjernes patchledning (UTP, samme 100 ohm), oppgaven med å sikre langsiktig service, til tross for hyppige uunngåelige bøyninger under drift. La oss umiddelbart merke oss at til tross for en viss "lojalitet" av standarder ift flerkjerne kabler for crossover-ledninger og patch- (bruker-) kabler (som standarden tillater 20-50 % større dempning avhengig av om standarden følges - amerikansk eller internasjonal), ellers må de oppfylle minimumskravene til ytelse for en horisontal systemkabel .

Ytelsesmerking må være til stede for å indikere riktig kategori. Disse etikettene skal ikke erstatte sikkerhetsklasseetiketter. La oss som et eksempel se på merkingene på kabelen til testsystemet vårt.

Kabelmerking

* NVP (Nominal Velocity of Propagation) nominell forplantningshastighet bølgeforkortingskoeffisient i kabelen. Den viser hvor mange ganger hastigheten på signalutbredelsen over tvunnede par er mindre enn lysets hastighet i et vakuum.

Om fargekoding og korrekt avslutning

Med denne rekkefølgen av koblingspar, som angitt i tabellen, er verdien og tegnet på fordelingen av signalutbredelsesforsinkelser garantert av produsenten sikret.

Krympealternativer for RJ-45-kontakter

Koblingstermineringsstandarder
Alternativene "A" og "B"

Det siste kan enkelt forklares: for å redusere krysstale mellom par og eliminere mulige resonansfenomener når ubrukte par ikke er fullt tilpasset belastningen (og i noen nettverksadaptere fant vi bare fire kontakter i stikkontakten i stedet for åtte), lederne er vridd i par med forskjellige stigninger (antall vendinger per lengdeenhet). Av samme grunn er det også tilrådelig å ta i betraktning at forbindelsen mellom stikkontakten og kontaktpluggen er laget gjennom åtte tettsittende parallelle kontakter, noe som forårsaker kapasitiv kobling mellom dem. Graden av denne påvirkningen avhenger også av måten kontaktene er koblet til de tilsvarende kabelparene (se figur). I 568 A-versjonen kobles par 2 fra par 1, i rekkefølgen 568 V par 3 av par 1.

RJ45-standarden (du kan finne navnet på 8P8C-kontakten) kom til verden av datanettverk fra telefoni. Den gir en asymmetrisk avtakbar tilkobling. De modulære kontaktene i RJ-familien er tilgjengelig i to versjoner, designet for kabler med forskjellige kjernetyper. Ser vi litt fremover, påpeker vi at fleksible patch-snorer (flate modulære to-, fire-, seks- eller åttekjerner Cat.3 og fire tvunnet par Cat.5) har en kjerne som består av flere ledninger. Derfor, for å lage slike kabler, er det nødvendig å bruke en kontakt med en kontakt som skjærer inn i kjernekroppen. Installasjonskabelen har en kjerne laget av solid kobberleder, så kontakter med delte kontakter brukes til å installere disse kablene. Følgelig, hvis kontakten ikke er designet for denne typen kabel, vil det ikke være mulig å oppnå kontakt av høy kvalitet.

Det er flere alternativer for den relative plasseringen av lederne i forhold til koblingskontaktene. For å koble sammen alle fire lederpar (husk at Fast Ethernet bruker to par for drift, du trenger fire når du bytter til et gigabitnettverk) TIA-T568A, TIA-T568B er vanlige (se tabell).

Å koble par til kontakter som ikke er i samsvar med standardene kan føre til såkalte splittepar, det vil si en situasjon hvor kontakten kobles på en slik måte at paret består av ledninger fra to forskjellige tvunnede par. Denne konfigurasjonen lar noen ganger nettverksenheter utveksle data, men blir ofte kilden til et problem som er vanskelig å diagnostisere – den er ikke bare mottakelig for overdreven forbigående støy, men er også mindre motstandsdyktig mot ekstern støy, inkludert de som med jevne mellomrom oppstår pga. den spesifikke plasseringen av kabelen. Resultat: feil under dataoverføring. Disse atskilte parene lar kabeltestere identifisere dem.

Generelt, hvis vi utelater de tidligere kommentarene, er det tillatt å bruke begge disse alternativene. Men her er et sitat for de som prøver å oppfatte tabellen over alternativer som en anbefaling for å lage krysskabler: "...forutsatt at begge ender er terminert med samme ledningsalternativ."

Patch ledninger: rett og crossover

Grunnleggende regler for legging av kabler

Noen regler for installasjon av UTP-kabelsystemer, gyldigheten som vi har sett fra egen erfaring.

• For å unngå strekk bør strekkkraften for 4-par kabler ikke overstige 110 N (ca. 12 kg kraft). Som regel fører en kraft over 250 N til irreversible endringer i parameterne til UTP-kabelen.
• Bøyeradiene til installerte kabler bør ikke være mindre enn fire (noen produsenter insisterer på åtte) diametre for horisontale UTP-kabler. Tillatt bøyning under installasjon er minst 3-4 diametre.
• Overdreven belastning på kabler bør unngås, vanligvis forårsaket av vridning (dannelsen av "vinger") under trekking eller installasjon, overdreven spenning på overliggende seksjoner av ruter, tett strammet smale kabelklemmer (eller "shot" stifter).
• Horisontale systemkabler må brukes i kombinasjon med bryterutstyr og patchledninger (eller jumpere) med samme eller høyere ytelsesklassifisering.
• Og kanskje det viktigste å huske gjennom alt installasjonsarbeid er at kvaliteten på det sammensatte kabelsystemet som helhet bestemmes av linjekomponenten med de dårligste ytelsesegenskapene.

Distribusjonspaneler og abonnentuttak

Patchpanelet brukes til praktisk og rask veksling av ulike porter og utstyr. Med dens hjelp kan du umiddelbart konfigurere fungerende porter for data-, lyd- og videooverføring. Horisontale kabler går fra arbeidsstasjonsuttak til patch node patchpaneler, der de er eksponert som brukerporter. De tilsvarende brukerportene kan deretter byttes med LAN-porter, videoporter og porter telefonsentral. Men i et lite nettverk får patchpanelet en helt annen betydning, og tjener hovedsakelig ikke så mye som et middel for å effektivisere nettverksadministrasjon og rask rekonfigurering, men som en måte å redde deg selv fra ytterligere problemer under påfølgende nettverksmodernisering og utvidelse. Det er klart at hvis, for eksempel, den opprinnelig kjøpte huben er designet for 8 porter, og det er 12 datamaskiner på kontoret, så er dette et "problem". Som et minimum må du kjøpe en annen hub og kaskade dem, eller maksimalt kjøpe en svitsj med 16 eller til og med 24 porter. Imidlertid, hvis det opprinnelig ble brukt et tilstrekkelig "romslig" patchpanel (for de samme 16 eller 24 portene) for å bytte, vil det være mulig å unngå det mye større bryet med å tegne om kabelhåndteringen. Patchpaneler varierer i antall porter, standarder og byttemetode. Når det gjelder antall porter, er de vanligste 12-, 24- og 48-porter. De har vanligvis en monteringsbredde på 19" (formfaktoren til de fleste standardskap) og gir plass til kanalmarkeringer.

Det neste og oftest synlige elementet i kabelsystemet fra kundens synspunkt er abonnentkontakten. Utformingen av modulen minimerer installatørens handlinger når den kobles til kabelen, gjør det mulig å opprettholde den nødvendige bøyeradiusen til kabelen, og krever ikke bruk av verktøy når modulen plasseres i boksen. Stikkontaktene kan i tillegg dekkes med en spesiell gardin som hindrer støv i å komme inn.

Installasjonsskap er designet for å huse kobling og aktivt utstyr. Skap kan utstyres med kjøle- og ventilasjonssystem, glass- og metalldører, flyttbar fotlist på fire hjul med bremser, og låser på døren. Det er vanligvis nok plass langs sideveggene til skapene for ledningsbunter og ventilasjon. Men for små nettverk er installasjonsskapet fortsatt mer et element av elegant enn en reell nødvendighet. Selv om du har penger og ønsket om å "gjøre det vakkert" ...

Hvilket verktøy kan du trenge?

For å jobbe med kabler av UTP-type er det laget en hel rekke ganske praktiske kombinerte verktøy som utfører kabelkutting, standardisert ringtrimming for å fjerne toppisolasjonen og stripping av individuelle kjerner (hvis dette er nødvendig for denne typen utstyr, fordi moderne installasjonsmetoder basert på innstikkskontaktteknologi krever ikke stripping).

Uten å berøre de spesialiserte verktøyene og utstyret som er anbefalt for terminering av kabelkjerner til patch- og distribusjonspaneler (du kan finne dem på nettsidene til produsentene deres), bestemte vi oss for å fokusere på et verktøy designet for "hverdaglig" arbeid, krymping av en plugg på en RJ-45 kabel. De mange variantene er forskjellige både i spekteret av utførte funksjoner og typer krympede koblinger, og (ganske betydelig) i levetid og pris.

For mindre reparasjoner kan du prøve å bruke et økonomisk plastverktøy. Den egner seg imidlertid bare for en minimal mengde sporadisk arbeid. installasjonsarbeid, og som praksis viser, for å modernisere et nettverk med en kapasitet på hundre havner, kan ressursen være nok i ikke mer enn seks måneder til et år.

Det profesjonelle metallverktøyet sørger for at stansene beveger seg strengt vinkelrett på skilleflaten, noe som har en gunstig effekt på kvaliteten på arbeidet. Som regel har slike verktøy en flerleddsmekanisme med en "skralle" for å redusere og normalisere kraften som påføres håndtakene. Universalsett som tillater krymping av ulike typer koblinger kan inkludere erstatning og ekstra dyser og stanser som utvider funksjonaliteten.

En mellomposisjon når det gjelder kvalitet og parametere er okkupert av enkle enkeltledde metallenheter, som er ganske bredt representert på hjemmemarkedet. De har en forenklet mekanisk design og begrenset (men fortsatt 3-10 ganger lengre enn en plast) levetid på grunn av rask slitasje på stansen. Allsidigheten til slike verktøy sikres ikke av utskiftbare sett, men ved tilstedeværelsen av flere overflater på deres arbeidsdeler (2 i 1 og 3 i 1).

Apropos testing og overvåking...

Vi er ikke i tvil om at det i et enkelt peer-to-peer-nettverk på fem maskiner neppe vil oppstå oppgaven med daglig dyptgående statistisk analyse og ukentlig forebyggende testing. En uformell blitzundersøkelse utført under arbeidet med artikkelen angående overvåking, diagnostikk og testing av deltakere delte imidlertid netteiere og administratorer inn i flere grupper, slik at vi kunne formulere to ekstreme synspunkter som på ingen måte er tekniske eller økonomiske:

1. Interessen for å gjennomføre nettverksanalyse og revisjon er direkte proporsjonal med antall betjente arbeidsstasjoner og, uavhengig av topologi og utførte oppgaver, nærmer den seg asymptotisk null (opp til fullstendig likegyldighet) hvis antallet klienter ikke overstiger 15-20. I dette tilfellet er oftest de viktigste "verktøyene" som brukes gjennom hele nettverkets levetid en primitiv kabeltester og mestring av verktøy som ping og tracert. Riktignok anerkjenner noen respondenter i denne gruppen behovet for å måle de kvantitative indikatorene til kabelsystemet på tidspunktet for idriftsettelse.
2. Den andre ytterligheten er når et stort og rikt selskap kjøper dyre verktøy for nettverksadministrasjon, diagnostikk og testing, men nettverksadministratorene praktisk talt ikke bruker dem i arbeidet eller bruker noen av de enkleste egenskapene som finnes i dem, fordi de enten " det er ikke tid", eller "alt fungerer for oss uansett", og generelt forstår de ikke "hvorfor de trenger dette", eller på deres maskinvareplattform eller i den eksisterende konfigurasjonen "fryser disse verktøyene med jevne mellomrom", "ikke alt er vist" eller " "De lyver." Jeg ville ikke, men jeg må legge til ofte at denne situasjonen viser seg å være på grunn av det faktum at egenskapene til de tilgjengelige verktøyene ... ganske enkelt overgår kvalifikasjonene til de som bruker dem.

Samtidig identifiseres ofte begrepene diagnostikk og nettverkstesting, noe som faktisk er grunnleggende feil. Men diagnostikk forstås vanligvis som å måle egenskaper og overvåke nettverksytelsesindikatorer under driften, uten å stoppe brukernes arbeid. Nettverksdiagnostikk er spesielt å måle antall dataoverføringsfeil, graden av belastning (utnyttelse) av ressursene eller responstiden til applikasjonsprogramvaren. Det vil si det arbeidet som etter vår mening en nettverksadministrator bør gjøre daglig.

Testing er prosessen med å aktivt påvirke et nettverk for å sjekke ytelsen og bestemme potensielle overføringsevner nettverkstrafikk. Som regel utføres det for å sjekke tilstanden til kabelsystemet (kvalitetsoverholdelse av standardkrav), finne ut maksimal gjennomstrømning eller evaluere responstiden til applikasjonsprogramvare når du endrer innstillingene til nettverksutstyret eller den fysiske nettverkskonfigurasjonen . Det anbefales vanligvis å foreta slike målinger ved å deaktivere eller erstatte brukere som jobber på nettverket med testagenter, noe som som regel i det virkelige liv fører til en ganske lang blokkering av "normal kontordrift". I tillegg avhenger varigheten av prosedyren av om primære målinger og analyse av parametere utføres eller sammenligning av noen nødvendige parametere med de primære resultatene av referansetestene (pass, sertifisering). Men i alle fall fører dette oftest til det faktum at både selve prosedyren og dens utøvere blir "upopulære" både blant vanlige arbeidere og blant ledelsen.

Selv om dette går utover det tekniske omfanget, vil jeg også bemerke at diagnostisering eller testing av et nettverk ofte avhenger direkte av... graden av erfaring til nettverksadministratoren. "Ung og grønn", som regel, diagnostiserer og tester nettverket ofte og med glede, fordi de samtidig ikke korrigerer eller forhindrer problemer så mye som å engasjere seg i selvopplæring. Deretter, når alle disse "spillene" (som alle andre) blir kjedelige, er det bare virkelig alvorlige problemer i driften som kan tvinge nettverksadministratoren til å starte prosessen med å diagnostisere. Og til slutt, med fremveksten av virkelig seriøs erfaring, "vender" nettverksadministratoren igjen til diagnostikk og testing, men ikke så mye på grunn av ungdommelig entusiasme og nysgjerrighet, men på grunn av forståelsen av behovet for å utføre denne prosedyren fra tid til annen. tid som et forebyggende tiltak.

Ordliste

Nettverksadapter(nettverkskort) utvidelseskort installert i en arbeidsstasjon, server eller annen nettverksenhet som tillater datautveksling i et nettverksmiljø. Operativsystemet kontrollerer driften av nettverksadapteren gjennom riktig driver. Mengden adapterressurser som er involvert og sentral prosessor systemene kan variere fra implementering til implementering. Nettverkskort har vanligvis en brikke (eller en socket for å installere den) med "flyttbart" minne for ekstern oppstart (Remote Boot), som kan brukes til å lage diskløse stasjoner.

Kollisjon(kollisjon) forvrengning av overførte data på et Ethernet-nettverk, som vises når flere nettverksenheter forsøker å overføre samtidig. Kollisjoner er vanlige situasjoner som oppstår under normal drift av Ethernet- eller Fast Ethernet-nettverk, men en uventet økning i antallet kan indikere problemer med en hvilken som helst nettverksenhet, spesielt når dette ikke er forbundet med en økning i nettverkstrafikken som helhet. Generelt øker sannsynligheten for pakkekollisjon når nye enheter legges til domenet og segmenter forlenges (økende fysiske dimensjoner nettverk).

Kollisjonsdomene(konkurrerende domene) et sett med enheter som konkurrerer med hverandre om retten til å få tilgang til overføringsmediet. Signalutbredelsesforsinkelsen mellom to stasjoner som tilhører et gitt område må ikke overstige en spesifisert verdi (ofte kalt kollisjonsdomenediameteren og uttrykt i tidsenheter). Når en enhet er koblet til en svitsj, reduseres alltid antall kollisjonsenheter i domenet til to.

Horisontal kabel er beregnet for bruk i et horisontalt delsystem i området fra koblingsutstyr (for eksempel i tverrkobling på en etasje) til informasjonsuttak (på arbeidsplasser).

Patchkabel(crossover) og terminering (bruker) ledninger består vanligvis også av fire tvunnet par og er svært lik i design som "vanlig" UTP-kabel som brukes i et horisontalt delsystem. Hovedforskjellene mellom dem er at for å gi motstand mot gjentatt bøyning og forlenge levetiden, er lederne flerkjernede, og isolasjonen kan ha en litt større tykkelse enn en horisontal kabel (ca. 0,25 mm). Det ytre isolasjonsskallet er laget av et materiale med økt fleksibilitet. Det skal påføres samme merking og identifiserende inskripsjoner og lengdemerker.

Disponering av kommunikasjonskanal nettverksutnyttelse prosentandelen av tiden som en kommunikasjonskanal sender signaler, eller på annen måte andelen av kommunikasjonskanalkapasiteten som er okkupert av rammer, kollisjoner og interferens. "Kommunikasjonskanalutnyttelse"-parameteren karakteriserer graden av overbelastning av nettverket og effektiviteten ved å bruke dens potensielle evner.

Bytte om(Switch) multiport-lenkenivåenhet som etablerer en adresseforbindelse mellom avsender og mottaker under pakkevideresending basert på MAC-adressebyttetabellen bygget og lagret i den. Enkelt sagt emulerer bryteren en "direkte" forbindelse mellom mottaks- og senderenhetene. Vi bør imidlertid ikke glemme at noen (oftest primitive ikke-administrerte) brytere, når de er overbelastet i nettverket, det vil si når trafikken som passerer gjennom dem overskrider deres evner, faktisk midlertidig kan "gjøres om" til huber.

Autoforhandling Auto Negotiation En prosess initiert av nettverksenheter for å automatisk konfigurere en tilkobling for å oppnå den raskeste totale hastigheten i et gitt miljø. Prioritetene er: 100Base-TX full dupleks, 100Base-TX halv dupleks, 10Base-T full dupleks og 10Base-T halv dupleks. Auto-negotiation er definert av IEEE 802.3-standarden for Ethernet og fullføres på noen få millisekunder.

Halv dupleks(Halv dupleks) en modus der kommunikasjon utføres i to retninger, men når som helst data kan overføres i bare én av dem. I et nettverk (segment) basert på huber kan alle enheter kun operere i halv tosidig modus, i motsetning til et nettverk basert på svitsjer, som kan overføre i både full-dupleks og halv-dupleks modus.

Full tosidig(Full Duplex) toveis dataoverføring. Evnen til en enhet eller kommunikasjonslinje til å overføre data samtidig i begge retninger over en enkelt kanal, noe som potensielt dobler gjennomstrømningen.

Fysisk tilkoblingshastighet(Wire Speed) For Ethernet og Fast Ethernet er denne verdien vanligvis gitt som maksimalt antall pakker som kan overføres over en gitt tilkobling. Den fysiske tilkoblingshastigheten i Ethernet-nettverk er 14 880, og i Fast Ethernet-nettverk 148 809 pakker per sekund.

MAC-adresse(MAC-adresse Media Access Control-adresse) unik serienummer, tildelt hver nettverksenhet for å identifisere den på nettverket og kontrollere tilgangen til mediet. For nettverksenheter settes adressene på produksjonstidspunktet (spesifisert av IEEE), selv om de vanligvis kan endres ved hjelp av passende programvare. Det er nettopp på grunn av at hvert nettverkskort har en unik MAC-adresse at det utelukkende kan ta pakker beregnet på det fra nettverket. Hvis MAC-adressen ikke er unik, er det ingen måte å skille mellom de to stasjonene på. MAC-adresser er 6 byte lange og skrives vanligvis heksadesimalt tall, de tre første bytene av adressen identifiserer produsenten.

Prøvestativ

Siden slik storskala testing av nettverksutstyr er nytt for laboratoriet vårt (og forresten dette emnet er berørt, ærlig talt, ekstremt sjelden i andre datamedier), tok vi så å si «veien til minst motstand", skifter maksimalt arbeid på skuldrene til velprøvde innenlandske leverandører ferdige løsninger og systemintegratorer. Dermed er de hypotetiske "kontordatamaskinene" i vårt "referanse-LAN" seriemodeller av Bravo PC-en fra K-Trade-selskapet, serveren er virkelig en server, spesielt valgt gjennom konsultasjon med ansatte ved Kiev-kontoret til Intel og systemet integrator Ulys Systems, og kabelmaskinvaren (patch-ledninger med krympede kontakter, patch-ledninger, patchpanel osv.) ble levert klar for distribusjon av ProNet.

For testing brukte vi Bravo PC-er med en AMD Duron 1100 MHz-prosessor, 256 MB PC133 SDRAM, AOpen AK73A hovedkort (VIA Apollo KT133A), 40 GB HDD (Maxtor D540X), PowerColor GeForce2 MX400 (32 MB) skjermkort0 Pro Windows 200 (SP3).

Serveren var et Dell PowerEdge 2500-system ( Pentium prosessor III 1,26 GHz med muligheten til å installere en ekstra CPU; ServerWorks HE-SL brikkesett; 512 MB PC133 ECC SDRAM; Adaptec AIC-7899 Tokanals Ultra3 (Ultra160)/LVD SCSI-kontroller; to-kanals SCSI RAID-kontroller med 128 MB hurtigbuffer; tre SCSI-harddisker (10 000 rpm), kombinert til en RAID 5-array; integrert Intel PRO/100+ Server Ethernet-kontroller; integrert videodelsystem basert på ATI-Rage XL 8 MB SDRAM; OS Windows 2000 Server). Denne serverkonfigurasjonen tillot oss å unngå hovedproblemet - påvirkningen av ytelsen til det mest "lastede" diskundersystemet på testresultatene (tross alt, under mange tester, jobbet alle fire PC-ene med serveren samtidig). Tilstedeværelsen av en prosessor med tilstrekkelig høy ytelse og en relativt stor mengde minne på PC-en beskyttet mot påvirkning av uønskede sidefaktorer fra "arbeidsstasjoner". Serveren og PC-en ble kontrollert fra en enkelt operatørkonsoll som opererte gjennom en KVM-switch Raritan (levert av Ustar).

Og slik så det hele ut samlet

For å utføre tester av nettverksadaptere ble det satt sammen et stativ som gjør det mulig å simulere driften av enheter innenfor samme kollisjonsdomene. Den er bygget ved hjelp av Molex Premise Networks horisontale LAN-nivå strukturert kablingsutstyr og inkluderer fire stykker på 2 x 15 m og 2 x 75 m Molex PN PowerCat.5E UTP-kabel koblet til 24-ports patchplugger. Molex Cat.5E paneler.

Standoppsett

Kablene ble buntet og hengt uten bokser på kroker i veggen. Som allerede nevnt, i elektrisk ledende systemer er det nødvendig å ta hensyn til ikke bare dempning, men også interferens. I vårt tilfelle, på grunn av det faktum at kabelfragmentene ble brettet i to under installasjonen, ble den induserte lavfrekvente interferensen fra lysrør som lå i umiddelbar nærhet av strøm, signalkabler osv., som vi forventet, redusert (den i -faseeffekt på kabelbuntens interferens).

I prosessen med å opprette segmentet ble det besluttet å forlate standard abonnentkontakter. For å simulere deres innflytelse krysset vi korte (og, av grunner som allerede er forklart ovenfor, ekstremt "skadelige") deler av den samme kabelen, 8-10 cm lang, på patchpaneler.

I stedet for ett par avtakbare kontakter som kreves for fullstendigheten av eksperimentet, var vi i stand til å koble to til, inkludert dem i den åpne kretsen fra navet til maskinen med en ekstra patch-ledning. I testlaboratoriet er det vanligvis ikke vanlig å stole på selv kjente merker uten passende instrumentell bekreftelse, så umiddelbart etter installasjon sjekket de ikke bare riktig tilkobling og distribusjon av kabelkjerner, men målte også de kvantitative parametrene til hver av de segmenter ved hjelp av en bærbar OMNIScanner II-analysator fra Fluke Network.

Fluke OMNIScanner II personlig

Indikatorer for 75-meterssegmentet

Indikatorer for 15-meters segmenter

Indikatorer for et kort "bøyd" segment

Metodikk

Siden de samme nettverkskortene etter tur ble installert på alle fire PC-ene, var vi naturligvis interessert i å skape så forskjellige betingelser som mulig for deres funksjon. Til slutt bestemte vi oss for konfigurasjonen som kan sees i stativdiagrammet to "lange" segmenter på 75 og 90 meter, en "ideell tilkobling" (kommunikasjonskabelen fra datamaskinen er direkte koblet til huben) og en kort "ubeleilig ” tilkobling gjennom et lite stykke bøyd kabel. Når vi ser fremover, legger vi merke til at våre antakelser i stor grad ble bekreftet – noen nettverkskortmodeller oppførte seg faktisk annerledes avhengig av lengden på segmentet de måtte operere på. Serveren ble "avstand" fra navet med 15 meter, noe som er ganske konsistent med det maksimale av de faktisk opptrådte alternativene (innen rimelighetens grenser).

Kanskje noen vil bli overrasket over at vi valgte en hub fremfor en svitsj som enheten som forener nettverksabonnenter. Svaret er ganske enkelt: faktum er at for å lage en belastning for de faktiske testene, det vil si på nettverkskort, er en svitsj i et nettverk med fire klienter og en server rett og slett uegnet. Faktisk kompliserte vi oppgaven bevisst ved å øke antallet kollisjoner i nettverket så mye maksimalt nivå, som faktisk var mulig å få tak i, for å identifisere svakheter i driften av nettverkskontrollere. Hvis bryteren ble brukt, ville alle tester faktisk blitt... til en studie av ytelsen til selve bryteren. Noen få ord om navet. Merkelig nok valgte vi en ganske enkel og billig LG-modell, laget basert på Realtek-brikker. Dette skjedde av to grunner: For det første har selskaper som Intel, 3Com eller Cisco nå praktisk talt forlatt produksjonen av huber, og for det andre viste rutinetester med andre modeller (3Com Office Connect og CompuShack 5DT Desktop) at erstatning av denne spesielle enheten i vårt tilfelle hadde ingen effekt på testresultatene.

Testene inkluderte en ytelsesstudie ved bruk av den populære (så langt man kan snakke om populariteten til slik programvare) pakken eTestingLabs NetBench 7.02 (modifisert script NIC_nb702, der pakkestørrelsene ble stående på 512, 4K, 16K og 64K), målinger av standard CPU-belastning Windows-verktøy 2000 Performance Monitor mens du kopierer en 512 MB fil fra en av klientene til serveren, samt måler hastigheten på "teller" kopiering av to 1 GB filer mellom to klienter koblet sammen med en krysskabel (kontrollerer riktigheten og effektiviteten til full dupleks-modus).

Spesifikasjoner for hurtig Ethernet-adapter

Testresultater

La oss først forklare hvorfor du, til tross for testing av nettverkskort, bare kan se navnene på brikkene i diagrammene. Faktum er at til tross for vår helt "ærlige" oppførsel, som ble uttrykt i å bruke ikke "generiske" drivere fra brikkeprodusenter, men de siste tilgjengelige versjonene fra kortprodusenter, er det ingen forskjell i ytelse mellom kort laget på grunnlag av det samme. Vi fant ingen mikrokretser.

Typisk "single chip" nettverkskort

NetBench-testresultater presenteres i et begrenset volum av én grunn - i alle andre tilfeller var de rett og slett... nøyaktig de samme. Bare testen med en pakkestørrelse på 16K avslørte noen særegenheter i funksjonen til testnettverket vårt, og det var forskjellen i resultatene demonstrert av nettverkskortene som interesserte oss mest av alt. Men denne deltesten betalte mer enn for våre forventninger - gjennomsnittlig gjennomstrømning for hver av de fire klientene var noen ganger forskjellig flere ganger! Etter å ha satt sammen alle de "utmerkede" brikkene og prøvd å finne en slags avhengighet, la vi merke til at de mest avslørende resultatene tilhørte nettverkskontrollere fra Intel og 3Com, og dette førte oss umiddelbart til en åpenbar tanke ...

Både det ene og det andre selskapet gidder ikke bare å kopiere det lenge kjente "eksemplariske kretsskjemaet til en klassisk nettverksbrikke":

I tillegg bruker de såkalte "adaptive teknologier" som lar dem regulere mengden informasjon som overføres på nettverket og mengden latens for å få mest mulig ut av mulighetene til et bestemt miljø og oppnå den høyeste totale nettverksgjennomstrømningen. Det ser ut til at i vårt tilfelle, kort plassert på "ubeleilig" (eller, for korrekthetens skyld, la oss ta en reservasjon som anses som upraktisk i henhold til den underliggende analysealgoritmen), "frivillig innrømmet" en del av stripen til sine motparter som var under bedre forhold. Det skal bemerkes at dette fortsatt ikke ga en gevinst i det totale volumet av overførte data; hvis du legger sammen alle gjennomstrømningsverdiene for hver av klientene, vil summen deres være omtrent den samme som i tilfelle av flere "enkle" kort. Generelt vil vi foreløpig avstå fra å vurdere denne funksjonen til noen nettverksbrikker på "god/dårlig" nivå, fordi avhengig av de spesifikke driftsforholdene til nettverket og oppgavene som er løst i det, kan det enkelt endres i hver konkret tilfelle til den diametralt motsatte.

Chips

3Com 920-ST06/03. En "smart" brikke som tydelig støtter tilpasningsteknologier til forholdene i et spesifikt kabelmiljø (nok har allerede blitt sagt ovenfor om "tvetydigheten" i denne tilnærmingen). Demonstrerer den laveste CPU-belastningen og anstendig støtte for full-dupleks kommunikasjonsmodus. Et klassisk eksempel på en god, men kostbar løsning.

3Com 3C905CX-TX-M

ASUS PCI-L3C920

3Com/Lucent 40-04834. Det er også en veldig lav prosessorbelastning og grei støtte for full-dupleks-modus, men noe mer "moderat" intelligens - som imidlertid noen ganger kan være nyttig. Men kostnaden for en slik løsning er to ganger lavere enn for en nyere.

3Com Home Connect 3C450

D-Link DL10050B. Men dette er et klassisk eksempel på en enkel, men høykvalitets chip, ingen forsøk på å ta hensyn til funksjonene til en spesifikk linje, men samtidig full dupleks og den laveste CPU-belastningen blant "merker på andre nivå". Konvensjonelt kan denne brikken, tatt i betraktning prisen på et kort basert på den, kalles en forenklet analog av 3Com/Lucent 40-04834, lik den i nesten alt, men har ikke adaptive egenskaper og med mer høy belastning på CPU.

D-Link DFE-550TX

Intel (DEC) 21143-PD. En veldig tvetydig brikke, gitt alderen... Noen "rudimentære" adaptive egenskaper, men uventet høy belastning prosessor og en fullstendig feil i Full Duplex-støttetesten. Det er verdt å nevne en funksjon som vi la merke til under testene: kortet fra CompuShack var i det minste i stand til å fullføre "motkopi"-testen, om enn med et dårligere resultat, men Lantech FastLink/TX i midten av testen begynte å ganske enkelt ... regelmessig "taper" " netto! Kort sagt, på den ene siden, i systemer basert på huber, hvor støtte for full-dupleksmodus ikke er nødvendig, kan kort basert på 21143-PD brukes, men på den andre siden kan denne løsningen neppe kalles optimal.

CompuShack Fastline II PCI UTP DEC-Chip

Lantech FastLink/TX

Intel 82550EY. En annen versjon av en "superintelligent" enhet, kjennetegnet ved sin motvilje for lange segmenter. Full dupleksstøtte er utmerket, CPU-belastningen er veldig lav. Når det gjelder totalen av eiendommer, er nærmeste konkurrent 3Com 920-ST06/03, men med mye mer til en overkommelig pris. Det som er interessant er at det en gang var et tilfelle da et av de uavhengige vestlige testlaboratoriene utførte en sammenlignende studie av ytelsen til nettverket. Intel-brikker og 3Com, hvoretter begge selskapene tolket de samme tallene på hver sin måte... kunngjorde at ifølge resultatene av disse testene er brikken deres bedre enn en konkurrents!

Intel Pro/100S Desktop Adapter
(PCB for Pro/100 M og InBusiness 10/100 er lignende)

Intel 82551QM(Intel Pro/100 M-kort). Alt som er sagt ovenfor om Intel 82550EY kan gjentas i dette tilfellet, men med ett forbehold: denne brikken "likte ikke" et annet segment av testnettverket vårt. For å være ærlig, for nå bestemte vi oss for å bare presentere dette som et faktum, som de sier, "som det er", siden oppførselen og preferansene til brikker som støtter tilpasningsteknologier fortjener en separat undersøkelse.

Intel GD82559(InBusiness 10/100-kort). Denne billigste nettverksløsningen fra Intel har imidlertid klart blitt litt "redusert i intelligens", samtidig som de har beholdt alle de andre positive egenskapene til brikkene fra dette selskapet. Og til og med belastningen på CPU-en har falt, og støtte for full-dupleks-modus, tvert imot, er den beste blant alle deltakerne! En ganske god løsning for en "vanlig" bil, synes vi.

Myson MTD803A. Når det gjelder billighet, konkurrerer produkter basert på denne brikken tydelig med de som er basert på Realtek-brikker, og generelt sett ganske vellykket. Den laveste prosessorbelastningen blant billige brikker, samme kvalitet på støtte for full dupleksmodus som RTL8139C. Men i sistnevnte er Myson-brikken fortsatt dårligere enn den nye versjonen av Realtek RTL8139D.

Surecom EP-320X-S

Realtek RTL8139C / D-Link DL10038C. Vi kombinerte disse sjetongene sammen fordi selv om de formelt sett er forskjellige, presterte de nøyaktig det samme. Ved første øyekast på resultatene av tester for CPU-belastning og Full Duplex-støtte, sa vi, uten å si et ord, det samme: "Realtek har ikke endret seg selv." Når vi husker klassikerne fra sovjetisk litteratur Ilf og Petrov, kan vi, parafrasere deres ordtak, si at " full dupleks Denne brikken... er på en eller annen måte ufullstendig.» Men de fungerer... Og de er rimelige.

Allied Telesyn AT-2500TX

CompuShack Fastline PCI UTP Realtek-Chip

D-Link DFE-528TX

Surecom EP-320X-R

Realtek RTL8139D. Kort sagt, vi kan ganske enkelt si at fra synspunkt av testresultater er denne brikken den samme RTL8139C, som ble litt "behandlet" for å støtte full dupleksmodus, og Realtek-ingeniører hadde ikke nok til å "nå" den tette kohorten av mer kjente konkurrenter. Høy CPU-belastning, det evige "såret" til dette selskapets brikker, forble imidlertid uendret.

Lantech FastNet/TX

LG LNIC-10/100Aw

Planet ENW-9504

SMC 83С172ABQF(SMC EtherPower II 10/100-kort). Lav CPU-belastning, høy hastighet i full dupleks-modus, men med økende segmentlengde er det en liten reduksjon i hastighet. Totalt sett er det en ganske gammel nettverksbrikke av god kvalitet uten noen store klager, og den gjør jobben sin ærlig. Men jeg skulle gjerne sett en litt annen pris for en løsning av denne klassen...

SMC EtherPower II 10/100

Konklusjon

Vel, vi håper at dette materialet vil appellere til "begynnende administratorer og de som bare er interessert", vi prøvde å organisk kombinere både teoretiske aspekter og praktiske råd i det, og resultatene av testing av de vanligste nettverkskontrollerne på skrivebordet på markedet vil ikke være overflødig for «en ung mann som tenker på å lage et nett av noe». Generelt er det verdt å merke seg at bak kulissene var det selvfølgelig ikke bare "ikke mindre", men til og med mange ganger mer enn det som finnes i dette materialet. Det er ikke overraskende at det skrives tykke bøker og monografier om hvordan man kan designe og konfigurere et nettverk på riktig måte, men vi hadde bare litt over et dusin sider av uken til rådighet. Derfor bør du sannsynligvis ikke vurdere denne artikkelen som en universell selvforsynt guide eller, gud forby, en lærebok. Informasjonen som den inneholder, kan kanskje bare være nok til å forstå noen få enkle sannheter: for det første, "det er ikke gudene som brenner grytene," og det er fullt mulig å lære å gjøre noe på egen hånd, og for det andre, før hvordan du gjør dette "noe", er det fortsatt tilrådelig å få minst et grunnleggende sett med kunnskap om emnet, og for det tredje, selv etter å ha mottatt dette grunnleggende settet, er det tydeligvis ikke verdt å stoppe der. Det er umulig å "vite hva et LAN er", du kan bare studere det. Hvor mange? Ja, til og med resten av livet!

Produkter levert av selskaper:
3Com Ingress, NIS
Allied Telesyn "ICS-Megatrade", ELKO Kiev
ASUS "Technopark"
Compu-Shack N-Tema, Service ASN
D-Link "Versjon"
Intel K-Trade
Lantech Compass, N-Tema
LG DataLux, K-Trade
Planet MTI, Engler-Ukraina
SMC "Ingress"
Surecom IT-Link

Bytte lokalnettverk og implementere Fast Ethernet(Praktisk veiledning)

Introduksjon

Local Area Network (LAN)-svitsjing og Fast Ethernet-teknologier ble utviklet som svar på behovet for å forbedre effektiviteten til Ethernet-nettverk. Ved å øke båndbredden kan disse teknologiene eliminere nettverksflaskehalser og støtte applikasjoner som krever høy hastighet Data overføring. Appellen til disse løsningene er at du ikke trenger å velge det ene eller det andre. De er komplementære, så nettverkseffektiviteten kan ofte forbedres ved å bruke begge teknologiene.

Denne veiledningen er utarbeidet for å hjelpe deg med å bestemme når og hvordan du skal implementere switching og Fast Ethernet-teknologier for maksimal effekt. Den er delt i to deler.

Bytting av lokalt nettverk og Fast Ethernet-teknologi

Del 1 tar en rask titt på forskjellene mellom LAN-svitsjing og Fast Ethernet-teknologi. Det ender med konklusjoner for begge teknologiene.

Løse vanlige driftseffektivitetsproblemer

Bytte lokalnettverk og Fast Ethernet-teknologi

Hvordan velge riktig teknologi

Hvis Ethernet-nettverket ditt trenger mer båndbredde, kan du oppnå dette ved å legge til en 10-porters Ethernet-svitsj eller Fast Ethernet-hub. Hver av disse enhetene gir en total gjennomstrømning på 100 Mbps, men på forskjellige måter. La oss forklare dette ved å bruke følgende analogi.

La oss anta at hver pakke på et Ethernet-nettverk blir levert av en messenger på en sykkel. La oss anta at den maksimale hastigheten på en sykkel er 10 mph og at det er en ettfelts sykkelfelt som alle budbringere må dele. Mens trafikken er liten, kan hver sykkel opprettholde en maksimal hastighet på 10 mph. Men når trafikken øker, tvinges syklene til å bremse. En måte å forbedre hastigheten på meldingslevering på er å utvide sykkelfeltet. Hvis vi til slutt sørger for ti kjørefelt, så vil ti sykler kunne sykle med maksimal hastighet, hver i sitt kjørefelt. Å legge til baner til en sykkelsti ligner på nettverkssegmentering, dvs. legge til en Ethernet-svitsj. Segmentering og bytte gir ekstra kjørefelt for å øke trafikkflyten. Men hvis trafikken fortsetter å øke, kan det hende at disse banene ikke er nok, og syklistene vil igjen bli tvunget til å bremse ned farten.

En annen måte er å gi hver budbringer et raskere kjøretøy. For eksempel biler som har en toppfart på 100 miles per time. Dette ligner på å introdusere høyhastighets Fast Ethernet-teknologi i et nettverk. I likhet med Ethernet gir Fast Ethernet kun én bane per transportstrøm. Når trafikken er liten, kan en melding leveres ti ganger raskere med bil enn på sykkel. Faktisk kan hver bilbud sende ti meldinger på tiden det tar en sykkelbud å levere én melding.

Trafikkstrømmen reduseres dramatisk fordi færre kjøretøy er nødvendig for å levere samme mengde meldinger.

Akkurat som en sykkel aldri kan nå hastigheten til en bil, kan Ethernet aldri nå hastigheten til Fast Ethernet, uansett hvor mange baner eller brytere som legges til. Når du velger mellom de to teknologiene, må du bestemme om hastigheten som nettverket ditt sender pakker med kan håndtere lett trafikkforhold. Hvis hastigheten er god, vil nettverkets båndbreddebehov dekkes ved å bytte. Hvis du derimot trenger raskere responstider eller er bekymret for å gå utover grensene for en 10 Mbps-svitsjet løsning, velg Fast Ethernet. Denne høyhastighetsteknologien er avgjørende for servere og arbeidsstasjoner som kjører datakritiske applikasjoner.

Nedenfor er en kort oppsummering av begge teknologiene.

LAN-svitsjing - hva er det og hvordan fungerer det?

Svitsjene er høyhastighets multi-port-broer som er i stand til å overføre 10 Mbps med Ethernet eller 100 Mbps med Fast Ethernet gjennom hver port. Som broer tar svitsjer intelligente beslutninger om hvor nettverkstrafikk skal rutes basert på pakkens destinasjonsadresse. Som et resultat kan brytere redusere unødvendig trafikk betydelig.

Bytting krever ikke endringer i Ethernet-infrastrukturen. Svitsjen kan legges til et eksisterende Ethernet-nettverk uten å endre nettverkskablingen, adaptere, drivere eller annen programvare.

LAN-svitsjer mikrosegmenterer nettverket

LAN-svitsjer mikrosegmenterer nettverket - deler det inn i mindre segmenter (kollisjonsdomener), og kobler deretter disse segmentene, slik at de kan kommunisere med hverandre. Ved å redusere antall noder per segment reduserer mikrosegmentering antall kollisjoner og øker tilgjengelig båndbredde per node. Og ved å koble segmenter gjennom brytere, dannes et enkelt LAN med en potensiell gjennomstrømning som er mange ganger større enn gjennomstrømmingen til det originale enkeltsegment-LAN.

Hver svitsjport er faktisk en inngang til et separat LAN-segment. Dette segmentet kan deles av mange stasjoner knyttet til huben, eller kan dedikeres til en enkelt enhet - en server eller arbeidsstasjon.

LAN-svitsjer støtter parallelltrafikk

På et delt Ethernet-nettverk skjer trafikk vanligvis bare mellom brukeren og serveren, og bare én slik "dialog" kan finne sted om gangen. Å legge til en svitsj til et nettverk gir mulighet for flere samtidige samtaler. Imidlertid er kun én dialog tillatt per segment.

LAN-svitsjer filtrerer nettverkstrafikk

Svitsjer kan også redusere unødvendig nettverkstrafikk. De "lærer" MAC-adressene til enheter og lagrer dem i en tabell. Ved å bruke denne tabellen tar brytere intelligente avgjørelser om hvor trafikken skal videresendes basert på destinasjonsadressen til hver pakke. Ved å filtrere pakker hvis destinasjonsadresse er i samme segment som kildeadressen, kan brytere begrense nettverkstrafikken til det aktuelle segmentet. De resterende pakkene videresendes til et annet segment.

LAN-svitsjer kan støtte full dupleksmodus

I tillegg støtter noen brytere full dupleksmodus. Denne modusen støttes også av noen nettverkskort, men ikke av huber. Koble til enheter som kan fungere i full dupleksmodus eliminerer kollisjoner og dobler effektivt gjennomstrømningen til dette segmentet.

Fast Ethernet - dets forskjeller fra Ethernet

Fast Ethernet er resultatet av utviklingen av Ethernet-teknologi. Basert på den samme CSMA/CD-protokollen (Channel Multiple Access with Collision Detection), opererer Fast Ethernet-enheter med hastigheter 10 ganger raskere enn Ethernet. 100 Mbps. Fast Ethernet gir tilstrekkelig båndbredde for applikasjoner som systemer datastyrt design og produksjon (CAD/CAM), grafikk og bildebehandling, multimedia. Fast Ethernet er kompatibel med 10 Mbps Ethernet, så det er lettere å integrere Fast Ethernet i LAN-en ved å bruke en svitsj i stedet for en ruter.

Rutere er en kostbar løsning og ytelsen deres er lavere enn switchers.

Likheter

I likhet med Ethernet er Fast Ethernet en samtidighetsbasert delt teknologi. Fast Ethernet bruker de samme applikasjonene og verktøyene for kontroll og feildiagnose. Dette gir deg muligheten til å beskytte din investering i LAN-utstyr og opplæring av ansatte.

Forskjeller

For Fast Ethernet trenger du nettverksadaptere og huber spesielt designet for 100 Mbps LAN. Noen av de nyere nettverkskortene kan imidlertid fungere på både Ethernet og Fast Ethernet. Andre forskjeller inkluderer nettverkskabler, antall repeatere og kabellengdebegrensninger.

Dataoverføringsmedium

Fast Ethernet bruker kun kabel - tvunnet par og fiberoptiske kabler; Koaksialkabel støttes ikke. Akkurat som det er spesifikasjoner for Ethernet-kabler - 10BASE-T for tvunnet parkabel, 10BASE2 for tynn koaksialkabel, 10BASE5 for tykk koaksialkabel, 10BASE-F for fiberoptisk kabel - er det spesifikasjoner for hver type Fast Ethernet-kabel. De er oppført i tabellen:

I likhet med Ethernet kan alle typer Fast Ethernet-kabler finnes på samme nettverk. Hvis du har fire kategori 3-par, anbefaler vi at du bruker 100BASE-T4-spesifikasjonen. Dette er betydelig billigere enn å koble om kabelen fra skrivebordssystemet til prosessskapet. For selve prosessskapet, hvor kabelbytte er relativt enkelt, er 100BASE-TX ideell fordi den gir dupleks bryter-til-svitsj og switch-til-adapter-tilkoblinger.

I tillegg, selv om kontaktene for 100BASE-TX Fast Ethernet er de samme som for 10BASE-T Ethernet, må du bruke Kategori 5-kabel. 100BASE-T4 krever fire par Kategori 3, 4 eller 5-kabel. Tre av disse er nødvendig for overføring eller mottak av pakker, mens det fjerde paret er for å lytte til kanalen. Fordi det ikke er mulig å tildele par for overføring eller mottak av data, kan ikke 100BASE-T4 gi full dupleks. Koblinger for begge disse spesifikasjonene er vist nedenfor.

Antall repeatere

Huber utvider nettverkets rekkevidde ved å videresende signalet. De kalles også multiport-repeatere. Men selv om det er repeatere i nettverket, er det begrensninger på overføringsavstanden til pakker. Hver gang en melding videresendes, teller den som ett repeaterhopp.

I et Ethernet-nettverk er maksimalt fire slike overføringer mulig mellom et hvilket som helst par av enheter - servere eller arbeidsstasjoner - i samme segment. I tilfellet med Fast Ethernet er dette maksimum to. Hvis nettverket må utvides ytterligere, bør du bruke en switch, bro eller ruter.

I tillegg kan alle Ethernet-repeatere overføre signalet over samme avstand. Når det gjelder Fast Ethernet, er det to typer repeatere: klasse (I) og klasse (II). Som oftest:

• Repeater klasse (I)
kan koble til to forskjellige typer kabler (for eksempel 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX). Ved bruk av enheter av denne typen kan kun én overføring gjøres mellom to nettverksstasjoner på samme segment.
• Repeater klasse (II)
støtter samme kabeltype (for eksempel 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX). Ved å bruke disse repeaterne kan opptil to hopp gjøres mellom to nettverksstasjoner på samme segment.

Kabellengdebegrensninger

I Fast Ethernet dukker det opp en annen definisjon: maksimal nettverksdiameter er lengden på kabelen mellom to endestasjoner i samme segment (se illustrasjoner). For tvunnet parkabel er maksimal nettverksdiameter 205 meter. Den fiberoptiske kabelen kan selvfølgelig være lengre. Kombinasjoner av kobber og fiberoptisk kabel er også mulig. De er oppført i tabellen på slutten av del 1.

I tillegg er det begrensninger på maksimal kabellengde. For tvunnet par er det begrenset til 100 meter - akkurat som 10BASE-T Ethernet.

På grunn av disse begrensningene blir stablebare LAN-huber og -svitsjer enda viktigere for Fast Ethernet enn for Ethernet-baserte nettverk. Disse enhetene fjerner restriksjoner på størrelsen på et Fast Ethernet-nettverk.

Med stablebare huber kan én enkelt arbeidsgruppe utvides for å nå flere brukere. Selv om du legger til stabelen tilleggsmoduler, blir hele stabelen fortsatt behandlet som en logisk repeater. Derfor kan en Fast Ethernet-arbeidsgruppe bygget rundt en stablebar klasse (I)-hub støtte dusinvis av brukere.

Bruke LAN-svitsjer mange arbeidsgrupper kan kobles til for å danne et stort LAN. Rimelige brytere yter bedre enn rutere, og gir bedre LAN-ytelse. Fast Ethernet-arbeidsgrupper som består av en eller to huber kan kobles sammen gjennom en Fast Ethernet-svitsj for å øke antall brukere ytterligere samt dekke et større område.

Løser vanlige problemer med å øke LAN-gjennomstrømningen

Årsaker til vanlige problemer med å øke LAN-båndbredden

Økt nettverksgjennomstrømning kan påvirkes av en rekke faktorer, for eksempel hastigheten til personlige datamaskiner (PCer) og servere, typen disklagringsmetode og nettverksarkitekturen. Foreløpig, på grunn av den skiftende karakteren av trafikk, kompetent utvikling av nettverksarkitektur. Tidligere var den største delen av trafikken – så mye som 80 %, faktisk – lokal, arbeidsgruppebegrenset trafikk, mens bare rundt 20 % av pakkene reiste over nettverkets ryggrad. I dag, med den distribuerte naturen til klient-serverapplikasjoner, kombinert med Internett/intranetttilgang og vektlegging av sentrale servere for å forbedre administrasjon, administrasjon og sikkerhet, har disse prosentene endret seg. Som et resultat krever dagens nettverk nettverksryggrad med høyere hastighet.

Hvis disse faktorene er tatt i betraktning og LAN-ytelsen din fortsatt er dårlig, er det på tide å sjekke nettverksbåndbreddeutnyttelsen. Når dette forholdet nærmer seg 40 %, begynner effektiviteten å synke. Denne ytelsesdegraderingen kan ofte tilskrives klientkonkurranse og/eller at LAN-serveren blir en flaskehals i nettverket.

Hvis nettverket administreres, kan du oppnå ønsket forhold ved å bruke programvare basert på SNMP-protokollen (Simple Network Management Protocol). I tillegg inkluderer noen av de nyere hubene og bryterne et sett med indikatorlys som lar deg visuelt bestemme båndbreddeutnyttelsen din.

Hva forårsaker kundekonkurranse?

Ethernet er en kanaldelingsteknologi. I et typisk LAN deles 10 Mbps båndbredde av alle arbeidsstasjoner og servere. Etter hvert som flere brukere (klienter) legges til LAN, øker nettverkstrafikken. Nøkkelfaktorer som driver nettverkstrafikkveksten er klient-/serverapplikasjoner som Lotus Notes og SAP Service Protocol, Internett-tilgangsprogrammer og applikasjoner som bruker grafikkfiler. De øker konkurransen på nettverket, og reduserer gjennomsnittlig tilgjengelig båndbredde per bruker.

Selv flere brukere som samtidig får tilgang til standard kontorapplikasjoner, for eksempel Microsoft Office, kan "absorbere" båndbredden til et 10 Mbps delt LAN. I dette scenariet vil delt Fast Ethernet vanligvis overgå 10 Mbps switched Ethernet.

Hva forårsaker flaskehalser?

I et klient/server-nettverk forekommer samtaler bare mellom brukeren (eller klienten) og serveren. Hver server køer forespørsler fra mange klienter og overfører data i små pakker til hver av dem etter tur.

Hvis serveren ikke har tid til å behandle forespørsler fra sine klienter, blir den en "flaskehals", noe som reduserer effektiviteten til nettverket.

Hvordan kan disse problemene løses?

Konkurranse på grunn av økt trafikk kan reduseres ved nettverkssegmentering. Brukere som kjører båndbreddekrevende applikasjoner kan organiseres i Fast Ethernet-arbeidsgrupper.

Når nettverket er segmentert, kan flaskehalser elimineres ved å koble hver server til et dedikert Ethernet- eller Fast Ethernet-segment (primært i full dupleksmodus) eller ved å koble serverne til en liten Fast Ethernet-arbeidsgruppe slik at de kan dele 100 Mbps båndbredde / fra dette segmentet.

Scenarier som illustrerer disse problemene og deres løsninger for Ethernet-nettverk ulike størrelser, presenteres på de følgende sidene.

Oppgave 1: Høy level kundekonkurranse i et lite nettverk

Et lite offentlig nettverk består av flere arbeidsstasjoner og en server koblet til to 10BASE-T Ethernet-huber koblet i kaskade, for eksempel SMCs 8-ports EtherEZ™-huber.

På grunn av stor trafikk er responstidene svært langsomme.

Løsning 1: Segmenter via server og koble høyeffektsbrukere til Fast Ethernet-segmentet

Installering av en dual-link nettverksadapter i serveren vil opprette to uavhengige LAN-segmenter.

1. Installer et tokanalskort i serveren, for eksempel et EtherPower™ 10/100 PCI-kort fra SMC. Med denne adapteren, som støtter Auto-Negotiation, kan hver kanal operere uavhengig med 10 eller 100 Mbps.
2. Koble hubene fra hverandre og koble dem en om gangen til hver serverkanal.
3. Hvis noen klienter bruker applikasjoner som krever høy båndbredde, installer Fast Ethernet-adaptere i dem, f.eks. SMC EtherPower™ 10/100 PCI-adapter. Bytt deretter ut en av Ethernet-hubene med en Fast Ethernet-modell, f.eks. EZ Hub™ 100 fra SMC. Denne klasse II-huben er kaskadebar og har åtte 100BASE-TX-porter. Koble til slutt kraftige klienter til det nye navet.

Oppgave 2: flaskehalser og kundekonkurranse i et lite nettverk

Det lille nettverket vist under består av flere arbeidsstasjoner og et par servere koblet til 10BASE-T Ethernet-huber koblet i kaskade, f.eks. EtherEZ™ fra SMC. Dette nettverket inkluderer en 16-ports hub og to 8-ports hubs.

Huben med 16 porter har LED-indikatorer som viser båndbreddebruk og kollisjonsnivåer. På grunn av stor trafikk viser indikatorer at gjennomstrømmingen nærmer seg 40 % og antallet kollisjoner øker.

Løsning 2: Segmenter nettverket gjennom Ethernet-svitsj og koble servere til dedikerte Fast Ethernet-segmenter

Nettverksskjæring reduserer antall brukere i hvert segment og øker gjennomsnittlig tilgjengelig båndbredde per bruker. Å koble hver server til en dedikert Fast Ethernet-kanal vil gjøre det mulig å betjene forespørsler raskere.

1. Installer en Ethernet-svitsj, for eksempel EZ Switch™ 8+2 fra SMC. Denne svitsjen har 8 10BASE-T-porter og to 100BASE-TX-porter og støtter full dupleks på hver port.
2. Koble serverne fra huben og installer Fast Ethernet-nettverksadaptere i hver av dem, f.eks. EtherPower™ 10/100 PCI-kort fra SMC.
3. Koble serverne til switchens 100BASE-TX-porter og konfigurer portene til å fungere i full dupleksmodus.
4. Koble hver hub (maksimalt seks) til ledige porter på switchen.

Teknologi: Switched Ethernet, introdusert Fast Ethernet. Total gjennomstrømning: 460 Mbit/s.

Problem 3: Serveren blir en flaskehals i et mellomstort nettverk

Et mellomstort nettverk består av flere arbeidsstasjoner og servere koblet til en stabel med repeatere, for eksempel SMCs TigerStack™ stablebare huber. Dette nettverket inkluderer fire 10BASE-T-huber: to 14-ports modeller og to 28-ports modeller.

TigerStack-huber er også tilgjengelige med koaksial- og fiberoptiske kabelkontakter. Alle modellene kan stables med opptil åtte nav.

På grunn av økende trafikk øker også nettverkets responstid, og ved bruk av applikasjoner som krever intensiv datautveksling, har ikke serverne tid til å behandle forespørsler.

Løsning 3: Segmenter nettverket gjennom en Ethernet-svitsj og koble servere og brukere med høy effekt til Fast Ethernet-segmentet.

Nettverkssegmentering reduserer antall brukere per segment og øker gjennomsnittlig gjennomstrømning per bruker. Å koble servere og brukere med høy effekt til et Fast Ethernet-segment gir disse enhetene muligheten til å dele 100 Mbps båndbredde.

1. Installer en Ethernet-svitsj, for eksempel en 8-porters TigerSwitch™ 8+2TX-svitsj fra SMC. Denne svitsjen har åtte 10BASE-T-porter og to 100BASE-TX-porter.
2. Del Ethernet-stakken i ikke mer enn åtte segmenter.
3. Koble hvert segment til en separat bryterport.
4. Koble kraftige brukere og servere fra stabelen og installer en Fast Ethernet-nettverksadapter i hver av dem, for eksempel et EtherPower 10/100 PCI-kort fra SMC.
5. Koble en Fast Ethernet-hub, f.eks. TigerStack 100 fra SMC, til 100BASE-TX-porten på switchen og koble servere og strømbrukere til den nye huben. Denne stabelbare huben kommer i 12- og 24-ports modeller.

Problem 4: Serverflaskehalser og klientkonkurranse i et stort delt nettverk

Nettverket vist nedenfor består av flere arbeidsstasjoner og servere koblet til en stabel med huber, slik som SMCs TigerStack. Denne stabelen består av åtte huber og har 10BASE-T-kontakter, samt koaksiale og fiberoptiske kontakter.

Hver enkelt TigerStack-hub kan deles inn i to, tre eller fire segmenter. Dermed er det maksimale antallet segmenter i en stabel bestående av åtte nav 32 segmenter.

TigerStack kan også administreres via SNMP. Takket være dette kan optimal utnyttelse av båndbredden oppnås ved å bruke et hvilket som helst SNMP-basert administrasjonsprogram. På grunn av stor trafikk og dataintensive applikasjoner nærmer båndbreddeutnyttelsen seg 40 %.

Teknologi: Delt Ethernet. Total gjennomstrømning: 10 Mbit/s.

Løsning 4: Implementer et Fast Ethernet-nettverk for servere og superbrukere, og segmenter både nettverk og segmenter gjennom en Fast Ethernet-svitsj

Å transformere servere til dedikerte Fast Ethernet-segmenter vil gi dem tilkoblinger til separate 100 Mbit/s-kanaler, noe som vil øke hastigheten på serviceforespørsler.

1. Installer en Ethernet-svitsj, for eksempel 16-porters TigerSwitch 16+2 fra SMC. Denne svitsjen har 16 10BASE-T-porter og to 100BASE-TX-porter.
2. Del stabelen i ikke mer enn 16 segmenter og koble hvert segment til en separat port på bryteren.
3. Legg til en Fast Ethernet-svitsj, for eksempel TigerSwitch 100 fra SMC. Denne svitsjen har 8 10BASE-TX-porter med Auto-Negotiation-funksjon.
4. Koble servere og strømbrukere fra stabelen og installer Fast Ethernet-nettverksadaptere, for eksempel et EtherPower 10/100 PCI-kort fra SMC.
5. Koble Ethernet-svitsjen til Fast Ethernet-svitsjen via Fast Ethernet uplink-porten. Koble også to av de eksisterende serverne direkte til de byttede Fast Ethernet-portene som er konfigurert til å fungere i full dupleks-modus. Koble en stabel med Fast Ethernet-huber, slik som SMCs TigerSwitch 100, til nettverket for avanserte brukere og andre servere . Del denne stabelen i ikke mer enn fem segmenter og koble hvert segment til en egen port på Fast Ethernet-svitsjen.

Teknologi: Switched Ethernet og Switched Fast Ethernet. Total gjennomstrømning: 1160 Mbit/s.

Kundekonkurransen kan reduseres med:

• nettverkssegmentering og tilkobling av segmenter til en server eller svitsj for å øke tilgjengelig båndbredde per bruker;
• legge til en liten Fast Ethernet-arbeidsgruppe for brukere med høy effekt, slik at de individuelt kan bruke 100 Mbps-båndbredden til høyhastighetssegmentet.

Serverflaskehalser kan elimineres ved å:

• segmentering av nettverket ved å bruke en svitsj og koble servere direkte til svitsjede porter, slik at hver av dem har en dedikert båndbredde på 10 eller 100 Mbps (og hvis både porter og nettverkskort støtter dupleksmodus, er en hastighet på 20 eller 200 Mbps sørget for );
• legge til en liten Fast Ethernet-arbeidsgruppe til en gruppe servere slik at de kan dele båndbredden til 100 Mbps høyhastighetssegmentet.

Plan for suksess

Det er en rekke faktorer å vurdere når du planlegger integreringen av Fast Ethernet i et Ethernet LAN. Det første trinnet er å sjekke Ethernet-nettverket.

Kan den brukes sammen med Fast Ethernet? Er det oppringt? Fikk til? Det neste trinnet er å systematisere årsakene til at du planlegger å implementere Fast Ethernet i ditt Ethernet LAN. Ønsker du å forbedre effektiviteten til serverne dine? Støtte høyhastighetsapplikasjoner? Redusere kundekonkurransen? Eller ønsker du rett og slett å sikre innsatsene dine før trafikkvolumet overstiger nettverkskapasiteten din og endringer blir en absolutt nødvendighet? Til slutt må du bestemme hvor mange Fast Ethernet-brukere og -servere som skal kobles til nettverket.

Med mangfoldet av nettverksprodukter på markedet i dag, kan integrering av Fast Ethernet i et Ethernet LAN se annerledes ut. Enhver løsning inkluderer imidlertid:

nettverkssegmentering for å redusere konkurransen og gi mer båndbredde til servere og kraftige brukere;

ekstra kobling for tilkobling av individuelle segmenter.

Vi håper at metodene som er beskrevet i denne veiledningen vil hjelpe deg å forstå problemene med LAN, slik at du kan nærme deg oppgaven med å velge en passende løsning med profesjonalitet og selvtillit.

Den moderne verden prøver sitt beste for å kvitte seg med ledninger, og bare en liten indikasjon på dette er fremveksten av trådløse hodetelefoner og ladere. Når det gjelder funksjonen til datanettverk, prøver dataoverføringsteknologier via Wi-Fi og Bluetooth å erstatte ledninger. Vi krangler ikke, i fremtiden vil vi sannsynligvis klare oss helt uten alle typer kabler, men foreløpig er trådløs dataoverføring på mange måter dårligere enn kablet: den er mer utsatt for interferens, har mindre rekkevidde og hastighet. I dag, for å koble datamaskiner til et lokalt nettverk og for å koble til eksterne enheter, bruker de gode gamle ledninger, typene vi vil prøve å forstå.

Til koble datamaskiner til hverandre i et lokalt nettverk eller koble dem til globale nettverk, bruk nettverkskabler.

Hovedtyper av nettverkskabler for lokale nettverk:

• koaksialkabel;
• vridd par;
• fiberoptisk kabel.

Koaksialkabel- den eldste, så å si, representant for nettverkskabler; i dag brukes den sjelden, men fortsatt kan man ikke klare seg uten den. Designet er ganske enkelt: metalllederen er innelukket i et lag med isolasjon, på toppen av det er det en flette av aluminium eller kobber. Spesialkoblinger som BNC og BNC-T brukes for tilkobling.

Grunnleggende minus koaksialkabel- det er utsatt for påvirkning av et elektromagnetisk felt, så datanettverk har ikke blitt bygget med dens hjelp på lenge, men i dag brukes slike ledninger til å koble til parabolantenner. Koaksialkabel viser seg også godt som en leder av høyhastighetsnettverk for samtidig overføring av digital og analoge signaler, derfor brukes det ofte til å installere kabel-TV-nettverk.

Koaksiale alternativer er erstattet av vridd par. Hvorfor fikk de nye modifikasjonene dette navnet? Denne nettverkskabelen for en datamaskin består av sammenkoblede ledere laget av kobbermateriale. Standardversjonen inneholder 4 par kjerner, det vil si 8 elementer, men på salg kan du finne en kabel med 4 ledere (2 par). Fargen på den innvendige isolasjonen bestemmes av standarden.

Avhengig av tilstedeværelsen av beskyttelse i form av kobberfletting eller aluminiumsfolie Twisted pair er delt inn i følgende typer:

• UTP, eller ubeskyttet tvunnet par, består av ledere i konvensjonell plastbeskyttelse, ingen ekstra beskyttelseselementer brukes;
• F/UTP, eller folie tvunnet par - alle lederpar er flettet med folie;
• STP - hvert par kabler har sin egen foliebeskyttelse;
• S/FTP – her er hvert par beskyttet av en folieflette, og alle sammen er i tillegg beskyttet av en kobberskjerm;
• SF/UTP - alle kabler legges sammen i folie og kobberskjerm.

Ubeskyttet tvunnet parkabel koster mindre. Bruk av kabler med skjerming er berettiget dersom det kreves høykvalitets informasjonsoverføring over lange avstander.

Det snoede paret er også merket fraKATT1 tilKATT7 : Jo høyere tall, jo bedre. For å bygge lokale datanettverk er tvunnet par CAT5 egnet, men det er bedre å bruke CAT5e - det overfører høyfrekvente signaler bedre. Twisted pair kobler sammen enheter plassert i en avstand på ikke mer enn 100 m fra hverandre.

Fiberoptikk - det raskeste og mest moderne alternativet, brukt i bygging av datanettverk. Den største fordelen er en høy grad av beskyttelse mot forstyrrelser og ubegrenset dataoverføringshastighet. Denne kabelen gir dataoverføring over lange avstander – opptil 100 km. Optisk fiber i seg selv er ikke veldig dyrt, men adaptere for det og annet utstyr er ikke billige, så foreløpig er bruken av denne typen kabel begrenset til å koble til segmenter av store nettverk, overføre data over lange avstander og høyhastighets Internett-tilgang . Arbeid med fiberoptikk krever spesialkompetanse og dyrt utstyr.

For de som akkurat begynner å mestre teorien og praksisen med å bygge datanettverk, merker vi at for Tilkoblinger mellom datamaskinen og eksterne enheter bruker en annen type kabel. USB-kabler er nødvendig for å koble til en skriver, skanner, MFP osv. Denne ledningen gir også strøm til smarttelefonen eller spilleren i tilfelle den originale laderen går tapt. HDMI/VGA/DVI-kabler kobler datamaskinen til TV-en eller skjermen. Denne tilnærmingen lar deg få et mer detaljert bilde og surroundlyd. Fordelen er at ingen sjåfører er pålagt å løpe. En viktig parameter er gjennomstrømningen av slike produkter. For å vise bilder og videoer vil standardvariasjonen være nok. Spill og filmer krever en høyhastighetsledning.