Red local de bricolaje. Instrucciones detalladas del administrador del sistema

Trabajo práctico nº 23-24

Tema: La red local. Topologías de redes locales.

Objetivo: aplicar en la práctica los conocimientos sobre el propósito, los principios de construcción y operación de las redes informáticas locales.

Información teórica

red informática local Este es un conjunto de software y dispositivos que unen a suscriptores ubicados a poca distancia entre sí. Por regla general, dichos sistemas se utilizan dentro de los límites de una empresa o edificio.

Tipos de redes locales

Estas líneas se suelen dividir en 2 tipos:

Redes caracterizadas por una gestión centralizada, caracterizadas por una política de seguridad común aplicable a todos los usuarios

redes de igual a igual. En dicho sistema, todos los usuarios determinan de forma independiente qué información y recursos proporcionarán para uso público. Y las computadoras son completamente iguales y pueden ser tanto un cliente como un servidor al mismo tiempo.

Las principales tareas de las redes informáticas locales.

la tarea principalred informática local es la implementación del acceso compartido de todos los usuarios a los datos, dispositivos y programas. Así, los clientes del sistema pueden realizar operaciones simultáneamente, en lugar de uno por uno.

Además, las líneas locales resuelven los siguientes problemas:

procesamiento y almacenamiento de datos;

Transferencia de resultados de información a los usuarios;

Control de ejecución de proyectos.

Los principales componentes de la red local.

Una red informática local no puede funcionar plenamente sin un equipo especial. Para ella, los componentes principales son:

Equipos pasivos: paneles de parcheo, gabinetes de montaje, tomas de información, cables, canales de cable;

Periféricos y computadoras: impresoras, servidores, estaciones de trabajo, escáneres;

Equipo activo: enrutadores, interruptores (interruptores), convectores de medios especiales.

Dependiendo de cómo se construya la red, cuánto tiempo y según qué requisitos, el conjunto de dispositivos durante la instalación puede variar significativamente.

Beneficios de usar una red local

Este tipo de sistema resuelve muchos problemas informáticos y de información dentro de una sola empresa. Por tanto, para una organización es necesaria una red informática de tipo local debido a varias de sus ventajas:

El sistema garantiza que todos los datos personales se almacenen en el disco del servidor de archivos. Esto permite trabajar simultáneamente con todos los clientes, actualizar datos en productos de software de red y al mismo tiempo utilizar información protegida a nivel de archivos y directorios.

La red local facilita el intercambio de información entre todas las computadoras del sistema.

Cada cliente tiene acceso a la red global, sujeto a la disponibilidad de un nodo de conmutación especial.

Dicha red informática proporciona una impresión completa de información por parte de todos los usuarios en impresoras públicas.

El sistema local le permite almacenar productos de software (editores gráficos, hojas de cálculo, sistemas de administración de bases de datos) en los discos del servidor de archivos en una sola copia.

Requisitos para las redes de área local

Actualmenteempresas de TISe ha creado una gran cantidad de redes de área local, que difieren en algoritmos de operación, estructura de organización, topologías y tamaños. Se operan en diferentes países del mundo, pero los requisitos para ellos son generalmente aceptados.

Fiabilidad. Una de las principales propiedades, destinada a mantener el funcionamiento total y parcial en caso de avería de varios nodos.

Velocidad. La propiedad más importante, caracterizada por la presencia de canales de transmisión de datos de alta velocidad.

Adaptación. Propiedad de una red de área local destinada a la expansión: se instalan estaciones de trabajo en el lugar donde se requiere.

Una red local es un elemento importante de cualquier empresa moderna, sin la cual es imposible lograr la máxima productividad laboral. Sin embargo, para aprovechar al máximo las capacidades de red, deben configurarse correctamente, teniendo también en cuenta que la ubicación de las computadoras conectadas afectará el rendimiento de la LAN.

El concepto de topología La topología de las redes informáticas locales es la ubicación de las estaciones de trabajo y los nodos entre sí y sus opciones de conexión. De hecho, esta es una arquitectura LAN. La ubicación de las computadoras determina las características técnicas de la red, y la elección de cualquier tipo de topología afectará:

Variedades y características de los equipos de red.

Confiabilidad y escalabilidad de la LAN.

Una forma de gestionar una red local.

Hay muchas opciones de este tipo para la ubicación de los nodos de trabajo y formas de conectarlos, y su número aumenta en proporción directa al aumento en la cantidad de computadoras conectadas. Las principales topologías de LAN son estrella, bus y anillo.

Factores a considerar al elegir una topología

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Antes de decidir finalmente sobre la elección de la topología, es necesario tener en cuenta varias características que afectan el rendimiento de la red. En base a ellos se puede elegir la topología más adecuada, analizando las ventajas y desventajas de cada uno de ellos y correlacionando estos datos con las condiciones disponibles para la instalación.

Operatividad y capacidad de servicio de cada una de las estaciones de trabajo conectadas a la red LAN. Algunos tipos de topología de LAN dependen completamente de esto.

Equipos sanos (routers, adaptadores, etc.). La falla del equipo de red puede interrumpir por completo el funcionamiento de la LAN o detener el intercambio de información con una computadora.

La fiabilidad del cable utilizado. Su daño interrumpe la transmisión y recepción de datos en toda la LAN o en uno de sus segmentos.

Limitación de longitud de cable. Este factor también es importante al elegir una topología. Si no hay mucho cable disponible, puede elegir un diseño que requiera menos cable.

Acerca de la topología en estrella

Este tipo de ubicación de estaciones de trabajo tiene un centro dedicado, un servidor al que están conectadas todas las demás computadoras. Es a través del servidor que se realizan los procesos de intercambio de datos. Por lo tanto, su equipamiento debería ser más complejo.

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ventajas:

La topología de las redes locales "estrella" se compara favorablemente con otras por la ausencia total de conflictos en la LAN; esto se logra a través de la administración centralizada.

La falla de uno de los nodos o el daño del cable no tendrá ningún efecto en la red como un todo.

La presencia de solo dos suscriptores, el principal y el periférico, le permite simplificar el equipo de red.

La acumulación de puntos de conexión en un radio pequeño simplifica el proceso de control de la red y también mejora su seguridad al restringir el acceso a personas ajenas.

Defectos:

Tal red local en caso de falla del servidor central se vuelve completamente inoperable.

El costo de una "estrella" es más alto que otras topologías, ya que se requiere mucho más cable.

Topología de bus: simple y económica

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En este método de conexión, todas las estaciones de trabajo están conectadas a una sola línea: un cable coaxial, y los datos de un suscriptor se envían al resto en modo de intercambio semidúplex. Las topologías de red de área local de este tipo requieren la presencia de un terminador especial en cada extremo del bus, sin el cual la señal se distorsiona.

Ventajas :

Todas las computadoras son iguales.

La capacidad de escalar fácilmente la red incluso durante su funcionamiento.

La falla de un nodo no afecta a los demás.

El consumo de cable se ha reducido significativamente.

Defectos:

Confiabilidad de red insuficiente debido a problemas con los conectores de cable.

Bajo rendimiento debido a la división del canal entre todos los suscriptores.

Complejidad de control y solución de problemas debido a los adaptadores conectados en paralelo.

La longitud de la línea de comunicación es limitada, porque estos tipos de topologías de LAN se usan solo para una pequeña cantidad de computadoras.

Características de la topología en anillo

T Qué tipo de comunicación implica la conexión de un nodo de trabajo con otros dos, los datos se reciben de uno de ellos y los datos se transmiten al segundo. La característica principal de esta topología es que cada terminal actúa como un repetidor, eliminando la posibilidad de atenuación de la señal en la LAN.ventajas:

Cree y configure rápidamente esta topología LAN.

Sin embargo, es fácilmente escalable y requiere que la red se apague mientras se instala un nuevo nodo.

Un gran número de suscriptores potenciales.

Tolerancia a la sobrecarga y sin conflictos de red.

La capacidad de aumentar la red a un tamaño enorme al transmitir la señal entre computadoras.

Defectos:

La falta de fiabilidad de la red en su conjunto.

Falta de resistencia al daño del cable, por lo que generalmente se proporciona una línea paralela redundante.

Gran consumo de cable.

Tipos de redes locales

La elección de la topología de la LAN también debe hacerse en función del tipo de LAN disponible. La red se puede representar mediante dos modelos: peer-to-peer y jerárquica.

No difieren mucho en la funcionalidad, lo que le permite cambiar de uno a otro si es necesario. Sin embargo, todavía hay algunas diferencias entre ellos. En cuanto al modelo peer-to-peer, se recomienda su uso en situaciones donde la posibilidad de organizar una gran red no está disponible, pero aún es necesaria la creación de algún tipo de sistema de comunicación. Se recomienda crearlo solo para una pequeña cantidad de computadoras. La comunicación con la administración centralizada se usa comúnmente en varias empresas para controlar las estaciones de trabajo.

red de igual a igual

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Este tipo de LAN implica la igualdad de cada estación de trabajo, distribuyendo datos entre ellas. El usuario puede permitir o denegar el acceso a la información almacenada en un nodo. Como regla general, en tales casos, la topología de las redes informáticas locales "bus" será la más adecuada.

La red punto a punto implica la disponibilidad de los recursos de la estación de trabajo para otros usuarios. Esto significa la capacidad de editar un documento en una computadora mientras se trabaja en otra, imprimir de forma remota y ejecutar aplicaciones.

Ventajas de un tipo de LAN punto a punto:

Facilidad de implementación, instalación y mantenimiento.

Pequeños costos financieros.

Este modelo elimina la necesidad de comprar un servidor costoso.

Defectos:

El rendimiento de la red disminuye en proporción al aumento en el número de nodos trabajadores conectados.

No hay un sistema de seguridad unificado.

Disponibilidad de información: cuando apaga la computadora, los datos que contiene se vuelven inaccesibles para otros.

No existe una única base de información.

modelo jerárquico

Las topologías de LAN más utilizadas se basan en este tipo de LAN. También se le llama "cliente-servidor". La esencia de este modelo es que, en presencia de un cierto número de suscriptores, hay un elemento principal: el servidor. Esta computadora de control almacena todos los datos y los procesa.

ventajas:

Excelente rendimiento de la red.

Un único sistema de seguridad fiable.

Una base de información común para todos.

Gestión más sencilla de toda la red y sus elementos.

Defectos:

La necesidad de una unidad de personal especial: un administrador que supervise y mantenga el servidor.

Grandes costos financieros para la compra de una computadora host.

La configuración (topología) más utilizada de una red informática local en un modelo jerárquico es una "estrella".

La elección de la topología (la disposición de los equipos de red y las estaciones de trabajo) es un punto extremadamente importante en la organización de una red local. El tipo de conexión seleccionado debe garantizar el funcionamiento más eficiente y seguro de la LAN. También es importante prestar atención a los costos financieros y la posibilidad de una mayor expansión de la red. Encontrar una solución racional no es una tarea fácil, que se logra a través de un análisis cuidadoso y un enfoque responsable. Es en este caso que las topologías de redes locales correctamente seleccionadas garantizarán el máximo rendimiento de toda la LAN en su conjunto.

Ejercicio 1

Describa una LAN punto a punto con una topología de bus lineal.

Llena la mesa.

Diagrama de red local

Defectos

Ventajas

equipo

precio

Conclusiones:

Tarea 2

Describa una LAN punto a punto con una topología en estrella.

Analizar la descripción de la red local y sacar conclusiones.

Llena la mesa.

Diagrama de red local

Defectos

Ventajas

Número de computadoras en la red

Equipo necesario para crear una red y su costo

equipo

precio

El costo total de crear una red local

Conclusiones:

Tarea 3

Describir una red de área local basada en un servidor.

Analizar la descripción de la red local y sacar conclusiones.

llenar la mesa

Diagrama de red local

Defectos

Ventajas

Número de computadoras en la red

Equipo necesario para crear una red y su costo

equipo

precio

El costo total de crear una red local

Conclusiones:

Las grandes empresas tienen en circulación una gran cantidad de datos de diferente naturaleza:

• archivos de texto;
• gráfico;
• Imágenes;
• mesas;
• esquema.

Para la gestión, es importante que toda la información tenga un formato conveniente, se convierta fácilmente y se transmita en cualquier medio a las manos adecuadas. Pero los documentos en papel han comenzado a ser reemplazados por documentos digitalizados, ya que una computadora puede contener una gran cantidad de datos que son mucho más convenientes para trabajar con la automatización de procesos. Esto también se ve facilitado por la transferencia de información, informes y contratos a socios o empresas de inspección sin largos viajes.

Por lo tanto, existía la necesidad de la oferta generalizada de departamentos de empresas con dispositivos informáticos electrónicos. Junto con esto, surgió la cuestión de combinar estos dispositivos en un solo complejo para la protección, seguridad y comodidad de los archivos en movimiento.

En este artículo, le diremos cómo facilitar el diseño de una red local de computadoras (computadoras) en una empresa.

Qué es una LAN, sus funciones

Esta es una conexión de conexión de varias computadoras en un espacio cerrado. A menudo, este método se usa en grandes empresas, en producción. También puede crear de forma independiente una pequeña conexión de 2 a 3 dispositivos, incluso en casa. Cuantas más inclusiones hay en la estructura, más compleja se vuelve.

tipos de redes

Hay dos tipos de conexión, difieren en complejidad y la presencia de un enlace central principal:

• Igual.
• Multi nivel.

Equivalentes, son peer-to-peer, se caracterizan por la similitud en las características técnicas. Tienen la misma distribución de funciones: cada usuario puede acceder a todos los documentos comunes, realizar las mismas operaciones. Tal esquema es fácil de administrar, no requiere múltiples esfuerzos para crearlo. La desventaja es su limitación: no más de 10 miembros pueden unirse a este círculo, de lo contrario, se viola la eficiencia general del trabajo y la velocidad.

El diseño del servidor de la red local de una empresa es más laborioso, sin embargo, dicho sistema tiene un mayor nivel de protección de la información y también hay una clara distribución de responsabilidades dentro de la web. El mejor ordenador en cuanto a características técnicas (potente, fiable, con más memoria RAM) se asigna como servidor. Este es el centro de toda la LAN, todos los datos se almacenan aquí, desde el mismo punto puede abrir o detener el acceso a los documentos a otros usuarios.

Funciones de las redes informáticas.

Las principales propiedades a tener en cuenta a la hora de redactar un proyecto:

• Posibilidad de conectar dispositivos adicionales. Inicialmente, puede haber varias máquinas en la red, con la expansión de la empresa, es posible que se requiera una inclusión adicional. Al calcular la potencia, debe prestar atención a esto, de lo contrario, deberá volver a desarrollar y comprar nuevos consumibles de mayor resistencia.
• Adaptación a diferentes tecnologías. Es necesario asegurar la flexibilidad del sistema y su adaptabilidad a diferentes cables de red y software diferente.
• Disponibilidad de líneas redundantes. Primero, se refiere a los puntos de salida de las computadoras ordinarias. En caso de falla, debería ser posible conectar otro cable. En segundo lugar, debe garantizar el funcionamiento ininterrumpido del servidor con una conexión de varios niveles. Puede hacer esto asegurando la conmutación por error automática al segundo concentrador.
• Fiabilidad. Equipado con sistemas de alimentación ininterrumpida, reservas de energía autónomas para minimizar la posibilidad de interrupción de la comunicación.
• Protección contra influencias externas y piratería. Los datos almacenados se pueden proteger no solo con una contraseña, sino con una gran cantidad de dispositivos: un concentrador, un conmutador, un enrutador y un servidor de acceso remoto.
• Control automático y manual. Es importante instalar un programa que analice el estado de la red en cada momento y te avise de las averías para que puedan ser eliminadas rápidamente. Un ejemplo de dicho software es RMON. Al mismo tiempo, también se puede utilizar el seguimiento personal a través de servidores de Internet.

Elaboración de requisitos técnicos para el diseño y cálculo de una red de área local (LAN) en una empresa

De las propiedades surgen las condiciones que se deben tener en cuenta a la hora de redactar un proyecto. Todo el proceso de diseño comienza con la elaboración de las especificaciones técnicas (TOR). Contiene:

• Estándares de seguridad de datos.
• Proporcionar a todos los ordenadores conectados acceso a la información.
• Parámetros de rendimiento: tiempo de respuesta desde la solicitud de un usuario hasta la apertura de la página deseada, throughput, es decir, la cantidad de datos en operación y retardo de transmisión.
• Condiciones de fiabilidad, es decir, disponibilidad para un trabajo a largo plazo, incluso permanente, sin interrupción.
• Sustitución de componentes - ampliación de la red, inclusiones adicionales o instalación de equipos de diferente potencia.
• Soporte para diferentes tipos de tráfico: texto, gráficos, contenido multimedia.
• Proporcionar control centralizado y remoto.
• Integración de varios sistemas y paquetes de software.

Cuando el TOR se compila de acuerdo con las necesidades de los usuarios, se selecciona el tipo de inclusión de todos los puntos en una red.

Topologías básicas de LAN

Estas son formas de conectar dispositivos físicamente. Los más frecuentes están representados por tres cifras:

• neumático;
• anillo;
• estrella.

Barra colectora (lineal)

Al ensamblar, se usa un cable conductor, los cables a las computadoras de los usuarios ya parten de él. El cable principal está conectado directamente al servidor que almacena la información. También selecciona y filtra datos, proporciona o restringe el acceso.

ventajas:

• La desactivación o los problemas con un elemento no rompen el resto de la cuadrícula.
• Diseñar la LAN de una organización es bastante simple.
• Costo relativamente bajo de instalación y consumibles.

Defectos:

• Una falla o daño en el cable portador hace que todo el sistema se detenga.
• Un área pequeña se puede conectar de esta manera.
• El rendimiento puede verse afectado por esto, especialmente si la conexión pasa entre más de 10 dispositivos.

"Anillo" (anillo)

Todas las computadoras de los usuarios están conectadas en serie, de un dispositivo a otro. Esto se hace a menudo en el caso de LAN de igual a igual. En general, esta tecnología se usa cada vez menos.

ventajas:

• Sin costos de concentrador, enrutador u otros equipos de red.
• Varios usuarios pueden enviar información a la vez.

Defectos:

• La tasa de transferencia en toda la malla depende de la potencia del procesador más lento.
• Si hay algún problema en el cable o si algún elemento no está conectado, el trabajo general se detiene.
• Configurar un sistema de este tipo es bastante difícil.
• Al conectar un lugar de trabajo adicional, es necesario interrumpir la actividad general.

"Estrella"

Esta es una conexión paralela de dispositivos a la red a una fuente común: el servidor. Como centavo, se usa con mayor frecuencia un concentrador o concentrador. Todos los datos se transmiten a través de él. De esta manera, no solo pueden funcionar las computadoras, sino también las impresoras, las máquinas de fax y otros equipos. En las empresas modernas, este es el método más utilizado para organizar actividades.

ventajas:

• Es fácil conectar otro lugar.
• El rendimiento no depende de la velocidad de los elementos individuales, por lo que se mantiene en un alto nivel estable.
• Solo encuentra el descanso.

Defectos:

• Un mal funcionamiento de la unidad central da por terminada la actividad de todos los usuarios.
• La cantidad de conexiones está determinada por la cantidad de puertos en el dispositivo del servidor.
• La red consume mucho cable.
• Equipo caro.

Etapas del diseño de software LAN

Este es un proceso de múltiples etapas que requiere la participación competente de muchos especialistas, ya que es necesario calcular previamente la capacidad de cable requerida, tener en cuenta la configuración de las instalaciones, instalar y configurar el equipo.

Planificación del espacio de la organización

Las oficinas de trabajadores y superiores deben disponerse de acuerdo con la topología elegida. Si la forma de estrella le conviene, entonces debe colocar la técnica principal en la habitación que es la principal y se encuentra en el centro. También podría ser la oficina de la gerencia. En el caso de distribución de buses, el servicio podrá ubicarse en la sala más alejada del corredor.

Construcción de un diagrama de red local

El dibujo se puede realizar en programas especializados de diseño asistido por computadora. Los productos ZVSOFT son ideales: contienen todos los elementos básicos que se requerirán durante la construcción.

La red debe tener en cuenta:

• voltaje máximo;
• secuencia de ocurrencias;
• posibles interrupciones;
• rentabilidad de la instalación;
• fuente de alimentación conveniente.

Las características de la LAN deben seleccionarse de acuerdo con el diseño de las instalaciones de la organización y el equipo utilizado.

Configuración de equipos y dispositivos de red

Al elegir y comprar elementos de malla, es importante tener en cuenta los siguientes factores:

• Compatibilidad con diferentes programas y nuevas tecnologías.
• Velocidad de transferencia de datos y rendimiento del dispositivo.
• La cantidad y calidad de los cables depende de la topología seleccionada.
• Método de gestión de los intercambios en la red.
• Protección contra interferencias y fallas por bobinado de cables.
• El costo y la potencia de los adaptadores de red, transceptores, repetidores, concentradores, conmutadores.

Principios de diseño de una LAN usando programas de computadora

Al elaborar un proyecto, es importante tener en cuenta una gran cantidad de matices. El software de ZWSOFT ayudará con esto. La empresa desarrolla y vende software multifuncional para automatizar el trabajo de los ingenieros de diseño. El CAD básico es similar al popular pero costoso paquete de Autodesk - AutoCAD, pero lo supera en facilidad y conveniencia de licenciamiento, así como en una política de precios más leal.

Beneficios del programa:

• Interfaz intuitiva y fácil de usar en negro.
• Amplia selección de herramientas.
• Trabajo en espacio bidimensional y tridimensional.
• visualización 3D.
• Integración con las extensiones de archivo más populares.
• Organización de los elementos LAN en forma de bloques.
• Contar las longitudes de las líneas de cable.
• Disposición visual de elementos y nodos.
• Trabajo simultáneo con gráficos y datos de texto.
• Posibilidad de instalar aplicaciones adicionales.

Para ZWCAD: un módulo que amplía las funciones del CAD básico en el campo del diseño de circuitos multimedia. Todos los dibujos están hechos con cálculo automatizado de cables LAN y su marcado.

ventajas:

• automatización de selección de sistemas de conmutación;
• amplia biblioteca de elementos;
• llenado paralelo del cargador de cables;
• creación automática de especificaciones;
• agregar equipo a la biblioteca;
• trabajo simultáneo de varios usuarios con la base de datos;
• marcas esquemáticas para la ubicación de dispositivos y muebles.

Ayudará a hacer un proyecto en forma tridimensional, crearlo en 3D. Las herramientas inteligentes le permiten establecer rápidamente rutas LAN a puntos de conexión, visualizar los lugares por donde pasan los cables, organizar las intersecciones de líneas, realizar cortes de equipos conectados y muebles tecnológicos (incluso en modo dinámico). Usando el editor de componentes, puede crear una biblioteca de gabinetes, dispositivos de conmutación, cables, abrazaderas, etc., así como asignarles características, en base a las cuales puede crear especificaciones y cálculos más tarde. Así, las funciones de este software ayudarán a completar el plan maestro de las instalaciones de la organización con el rastreo de todas las líneas LAN.

Cree un proyecto de red de área local en su empresa junto con programas de ZVSOFT.

Un sistema de cableado estructurado es un conjunto de elementos de conmutación (cables, conectores, paneles transversales y armarios), así como una técnica para compartirlos, que le permite crear estructuras de comunicación regulares y fácilmente ampliables en redes informáticas.

Un sistema de cableado estructurado es una especie de "constructor", con la ayuda del cual el diseñador de red crea la configuración que necesita a partir de cables estándar conectados por conectores estándar y paneles cruzados estándar encendidos. Si es necesario, la configuración de las conexiones se puede cambiar fácilmente: agregue una computadora, un segmento, un conmutador, elimine equipos innecesarios y también cambie las conexiones entre computadoras y conmutadores.

Al construir un sistema de cableado estructurado, se entiende que cada lugar de trabajo en la empresa debe estar equipado con enchufes para conectar un teléfono y una computadora, incluso si esto no es necesario en ese momento. Es decir, un buen sistema de cableado estructurado es redundante. Esto puede ahorrar dinero en el futuro, ya que se pueden realizar cambios en la conexión de nuevos dispositivos volviendo a conectar los cables ya tendidos.

Según la tarea, el diagrama de bloques de la ubicación de los edificios, cada uno de los cuales tiene su propia subred, se muestra en la Fig. 2.1.

Figura 2.1 - Diagrama de bloques de la ubicación de los edificios

El diagrama de bloques de las subredes de cada uno de los edificios se muestra en la fig. 2.2 - 2.3. Dado que hay dos edificios de 5 pisos y tienen la misma cantidad de equipos de conmutación y PC, sus diagramas de bloques son idénticos.

Figura 2.2 - Esquema estructural de la subred de un edificio de 5 plantas

Figura 2.3 - Esquema estructural de la subred de un edificio de 4 plantas

El diagrama de bloques de la conexión de subredes en una red se muestra en la fig. 2.4.

Figura 2.4 - Diagrama de bloques general de la red

En edificios la tecnología es FastEthernet, entre edificios - FDDI, acceso a Internet desde cada edificio a través de un canal de radio.

3 Selección de equipos y cables

3.1 Selección de interruptores

Un conmutador es un dispositivo diseñado para conectar varios nodos de una red informática dentro de uno o más segmentos de red. El conmutador opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI. A diferencia de un concentrador que distribuye el tráfico de un dispositivo conectado a todos los demás, un conmutador solo reenvía datos directamente al destinatario. Esto mejora el rendimiento y la seguridad de la red al eliminar la necesidad de que otros segmentos de la red procesen datos que no estaban destinados a ellos.

En este proyecto de curso, en cada sala de los edificios hay interruptores de sala - interruptores de grupo de trabajo, en cada piso - un interruptor de piso que combina los interruptores de grupo de trabajo de su piso, y el interruptor raíz ubicado en la sala de servidores en el primer piso, para que se conectan los interruptores de todas las plantas.

El equipo de conmutación (conmutadores, enrutadores) se seleccionó del fabricante Cisco. Según el Grupo Dell "Oro, Cisco ocupa el 60% del mercado mundial de equipos de red, es decir, más que todos los demás competidores. Este fabricante tiene la línea más amplia de todas las soluciones de red, una amplia gama de tecnologías, protocolos, ideologías, tanto estándar y el nuestro, lo que le permite expandir las capacidades de la red, las capacidades de solución de problemas más amplias integradas en casi todos los dispositivos de Cisco.

En base a la relación óptima de precio, rendimiento y funcionalidad, se seleccionaron los siguientes modelos de switches, pertenecientes a la serie Cisco 300, diseñados específicamente para pequeñas empresas. La línea incluye una variedad de conmutadores administrados de bajo costo que proporcionan una base poderosa para mantener una red corporativa.

Características del conmutador de la serie Cisco 300

proporcionar la alta disponibilidad y el rendimiento necesarios para las aplicaciones comerciales de misión crítica al tiempo que minimizan el tiempo de inactividad potencial.

le permite controlar el tráfico de la red utilizando características modernas como análisis de calidad de servicio, enrutamiento estático de la tercera capa, soporte para el protocolo IPv6.

tener herramientas claras con una interfaz web; la posibilidad de un despliegue masivo; funciones similares en todos los modelos.

le permiten optimizar el consumo de energía sin afectar el rendimiento.

3.1.1 Conmutadores de grupos de trabajo

De acuerdo con la tarea del curso, en un edificio de 4 pisos en tres salas en cada piso hay 35 computadoras, y en dos edificios de 5 pisos en una sala en cada piso hay 31 computadoras, para conectar el SG300-52 se selecciona el switch, que tiene 48 puertos (Figura 3.1).

Figura 3.1 - Conmutador de grupo de trabajo SG300-52

El switch SG300-52 (precio: 7522 UAH), fabricado por Cisco, está equipado con 48 puertos 10/100/1000 Mbps para redes Ethernet con negociación automática de velocidad para puertos RJ45, lo que facilita la instalación del dispositivo.

Este conmutador proporciona un buen rendimiento y puede mejorar el rendimiento del grupo de trabajo y el rendimiento de la red y del host, lo que garantiza una instalación y configuración sencillas y flexibles. Debido al tamaño compacto del cuerpo, el dispositivo es ideal para colocarlo en un espacio de escritorio limitado; también el dispositivo se puede montar en un bastidor. Los LED dinámicos muestran el estado del interruptor en tiempo real y permiten realizar diagnósticos básicos del funcionamiento del dispositivo.

Las principales características técnicas del interruptor SG300-52 se presentan en la Tabla 3.1.

Tabla 3.1 - Características técnicas del interruptor SG300-52

	conmutador gestionado
Interfaz	4 x SFP (mini-GBIC), 48 x Gigabit Ethernet (10/100/1000 Mbps)
	SNMP 1, RMON 1, RMON 2, RMON 3, RMON 9, Telnet, SNMP 3, SNMP 2c, HTTP, HTTPS, TFTP, SSH,
Protocolo de enrutamiento	Enrutamiento IPv4 estático, 32 rutas
tabla de direcciones MAC	16000 entradas
	128 MB (RAM), memoria flash - 16 MB
Algoritmo de cifrado
Características adicionales	Hasta 32 rutas estáticas y hasta 32 interfaces IP Traducción de capa 3 de DHCP Traducción de protocolo de datagramas de usuario (UDP) La función Smartports simplifica la configuración y la gestión de la seguridad Utilidad de configuración integrada, acceso basado en web (HTTP/HTTPS) Protocolos IPv6 e IPv4 de doble pila Software actualizable
Estándares admitidos	IEEE 802.3 10BASE-T Ethernet, IEEE 802.3u 100BASE-TX Fast Ethernet, IEEE 802.3ab 1000BASE-T Gigabit Ethernet, IEEE 802.3ad LACP, IEEE 802.3z Gigabit Ethernet, IEEE 802.3x Control de flujo, IEEE 802.1D (STP, GARP, y GVRP), VLAN IEEE 802.1Q/p, RSTP IEEE 802.1w, STP múltiple IEEE 802.1s, Autenticación de acceso a puerto IEEE 802.1X, IEEE 802.3af, IEEE
	Fuente de alimentación interna. 120-130 V CA, 50/60 Hz, 53 W.
Condiciones del entorno. ambientes	Temperatura de funcionamiento: 0°C ~40°C
Dimensiones (An. x Pr. x Al.)	440*260*44mm

Para dos edificios de 5 pisos, que tienen 18 y 25 computadoras en las salas restantes de cada piso, respectivamente, se seleccionan 18 computadoras para la conexión: un conmutador para 24 puertos: SF300-24P (precio: 4042 UAH), y para la conexión 25 computadoras - dos interruptores, cada uno para 16 puertos - SG300-20 (precio: UAH 3023), que se muestran en la fig. 3.2. Los puertos restantes están reservados.

Figura 3.2 - Interruptor de grupo de trabajo SF300-24P (a) y SG300-20 (b)

El SF300-24P es un conmutador de red administrado de 24 puertos. Estos conmutadores brindan todas las funciones que necesita para ejecutar aplicaciones comerciales de misión crítica, proteger la información confidencial y optimizar el ancho de banda para una transmisión de red más eficiente. El soporte de negociación automática y plug-and-play permite que el conmutador detecte automáticamente el tipo de dispositivo conectado (como un adaptador de red Ethernet) y seleccione la velocidad más adecuada. Los indicadores LED se utilizan para el control de conexión de cables y diagnósticos estándar. El conmutador puede montarse en un escritorio o en un bastidor.

Diseñado para pequeños grupos de trabajo, el SG300-20 está equipado con 18 puertos Ethernet 10/100/1000BASE-TX y 2 mini-GBIC. La funcionalidad de estos switches es similar a la funcionalidad del switch SF300-24P, ya que ambos pertenecen a la misma serie Cisco 300.

Las principales características técnicas del interruptor SF300-24P se presentan en la tabla 3.2 y el interruptor SG300-20 - tabla. 3.3.

Tabla 3.2 - Características técnicas del interruptor SF300-24P

	conmutador gestionado
Interfaces	24 puertos Ethernet 10Base-T/100Base-TX: conector RJ-45, compatible con PoE; puerto de control de consola - D-Sub de 9 pines (DB-9); 4 puertos Ethernet 10Base-T/100Base-TX/1000Base-T - Conector RJ-45, 2 puertos para módulos SFP (mini-GBIC).
Protocolo de administración remota
Protocolo de enrutamiento	Enrutamiento IPv4 estático
tabla de direcciones MAC	16000 entradas
	128 MB (RAM), memoria flash - 16 MB
Algoritmo de cifrado
Control	SNMP versión 1, 2c y 3 Agente de software RMON incorporado para administración, monitoreo y análisis de tráfico Protocolos IPv6 e IPv4 de doble pila Actualizaciones de software Duplicación de puertos DHCP (opciones 66, 67, 82, 129 y 150) La función Smartports simplifica gestión de configuración y seguridad Servicios basados ​​en la nube Otras funciones de gestión: Traceroute; gestión a través de una única dirección IP; HTTP/HTTPS; SSH RADIO; cliente DHCP; BOOTP; SNTP actualización xmódem; diagnóstico de cables; silbido; registro del sistema; Cliente Telnet (soporte SSH)
Estándares admitidos	IEEE 802.3 10BASE-T Ethernet IEEE 802.3u 100BASE-TX Fast Ethernet IEEE 802.3ab 1000BASE-T Gigabit Ethernet IEEE 802.3ad LACP IEEE 802.3z Gigabit Ethernet IEEE 802.3x Control de flujo IEEE 802.1D (STP, GARP y GVRP) IEEE 802.1 /p VLAN IEEE 802.1w RSTP IEEE 802.1s STP múltiple IEEE 802.1X Autenticación de acceso al puerto IEEE 802.3af IEEE 802.3at
Rendimiento	Conmutación sin bloqueo hasta 9,52 Mpps (tamaño de paquete de 64 bytes) Matriz de conmutación: hasta 12,8 Gbps Tamaño de búfer de paquete: 4 MB
Disponibilidad	Apagado automático en los puertos RJ-45 Gigabit Ethernet cuando no hay conexión, volver a encender cuando se reanuda la actividad

Tabla 3.3 - Características técnicas del interruptor SF300-20

	conmutador gestionado
Interfaces	18 puertos Ethernet 10Base-T/100Base-TX - conector RJ-45, 2 puertos para módulos SFP (mini-GBIC).
Protocolo de administración remota	SNMP 1, RMON 1, RMON 2, RMON 3, RMON 9, Telnet, SNMP 3, SNMP 2c, HTTP, HTTPS, TFTP, SSH,
Protocolo de enrutamiento	Enrutamiento IPv4 estático
tabla de direcciones MAC	16000 entradas
	128 MB (RAM), memoria flash - 16 MB, tamaño de búfer - 1 MB
Algoritmo de cifrado	RADIO 802.1x, HTTPS, MD5, SSH, SSH-2, SSL/TLS
Protocolos de control	IGMPv1/2/3, SNMPv1/2c/3
Estándares admitidos	IEEE 802.1ab, IEEE 802.1D, IEEE 802.1p, IEEE 802.1Q, IEEE 802.1s, IEEE 802.1w, IEEE 802.1x, IEEE 802.3, IEEE 802.3ab, IEEE 802.3ad, IEEE 802.3at, IEEE 3.80, 2 802.3EEx. , IEEE 802.3z
Protocolos de red compatibles	IPv4/IPv6, HTTP, SNTP, TFTP, DNS, BOOTP, Bonjour
Funcional	Soporte de control de flujo Duplicación de puertos Fusión de canales Compatibilidad con tramas gigantes Difusión de control de tormentas límite de velocidad cliente DHCP Protocolo de árbol de expansión, etc.
	Fuente de alimentación interna. 120-130 V CA, 50/60 Hz, 53 W.
Condiciones del entorno. ambientes	Temperatura de funcionamiento: 0°C ~40°C

3.1.2 Interruptores de piso

Para conectar conmutadores de grupos de trabajo, se utilizan conmutadores de planta, para los cuales se selecciona el conmutador SRW208G-K9 (precio: UAH 1483), que tiene 8 puertos (Fig. 3.3).

Figura 3.3 - Interruptor de piso SRW208G-K9

El conmutador SRW208G-K9 está equipado con 8 puertos RJ45 para Fast Ethernet, 1 puerto Gigabit Ethernet y dos puertos SFP (mini-GBIC) que funcionan en modo de configuración automática y detección de velocidad.

Cisco Catalyst 2960 es una serie de nuevos switches Smart Ethernet de configuración fija. Proporcionan la necesidad de transmisión de datos a una velocidad de 100 Mbps y 1 Gbps, permiten el uso de servicios LAN, por ejemplo, para redes de transmisión de datos construidas en sucursales corporativas. La familia Catalyst 2960 ofrece alta seguridad de datos con NAC integrado, compatibilidad con QoS y un alto nivel de resistencia del sistema.

Características clave:

Listas de control de acceso avanzadas (ACL) de alta seguridad;

Organización del control de la red y optimización del ancho de banda mediante QoS, limitación de velocidad diferenciada y ACL.

Para garantizar la seguridad de la red, los conmutadores utilizan una amplia gama de métodos de autenticación de usuarios, tecnologías de cifrado de datos y organización del control de acceso a los recursos en función de la identificación del usuario, el puerto y las direcciones MAC.

Los conmutadores son fáciles de administrar y configurar

Una función de configuración automática está disponible a través de puertos inteligentes para algunas aplicaciones especializadas.

Las principales características técnicas de este switch, fabricado por Cisco, coinciden con las características presentadas en la Tabla. 3.2. para un cambio de la misma compañía.

3.1.3 Conmutadores raíz

Para conectar los switches de piso, se utilizan switches raíz, para lo cual se eligió un switch en cada edificio: SG300-20, que tiene 16 puertos. Este interruptor también fue elegido como interruptor del grupo de trabajo, su descripción se presenta en la cláusula 3.1.1.

3.2 Selección de enrutadores

Un enrutador (enrutador) es un dispositivo que tiene al menos dos interfaces de red y reenvía paquetes de datos entre diferentes segmentos de la red, tomando decisiones de reenvío basadas en información sobre la topología de la red y ciertas reglas establecidas por el administrador.

Los enrutadores ayudan a reducir el tráfico de la red dividiéndolo en dominios de colisión o de difusión y filtrando los paquetes. Se utilizan principalmente para combinar redes de diferentes tipos, a menudo incompatibles en arquitectura y protocolos. A menudo, un enrutador se usa para proporcionar acceso desde una red local a Internet, realizando las funciones de traducción de direcciones y un firewall.

Para conectar edificios a una red, se utiliza un enrutador, que se eligió como Cisco 7507 de la serie 7500 (precio: UAH 121,360), que tiene la capacidad de conectar un módulo FDDI (Fig. 3.4).

Figura 3.4 - Enrutador Cisco 7507

Este enrutador se eligió en función de la capacidad de conectar un módulo FDDI, el precio óptimo de toda la línea de esta serie y el hecho de que los enrutadores modulares de la serie Cisco 7500 son los enrutadores Cisco más potentes. Cumplen con los más altos requisitos para las redes de datos modernas. La arquitectura modular flexible de esta serie de enrutadores permite utilizarlos en grandes nodos de red, eligiendo las mejores soluciones.

La serie Cisco 7500 consta de tres modelos. El Cisco 7505 tiene un procesador de ruta/conmutación (RSP1= procesador de ruta/conmutación), una fuente de alimentación y cuatro ranuras de procesador de interfaz (5 ranuras en total). Cisco 7507 y Cisco 7513, con siete y trece ranuras respectivamente, brindan más ancho de banda y se pueden configurar con dos RSP2 o PSP4 y una fuente de alimentación redundante. Combinados con el nuevo CyBus redundante, los enrutadores Cisco 7507/7513 ofrecen capacidades de rendimiento y confiabilidad insuperables. Esto se logra a través de una nueva arquitectura de multiprocesador distribuido que incluye tres elementos:

Procesador de conmutación y enrutamiento integrado (RSP);

Nuevo procesador de interfaz versátil (VIP);

Nuevo autobús de alta velocidad Cisco CyBus.

En una configuración dual de RSP (procesador integrado de enrutamiento y conmutación), el Cisco 7500 distribuye funciones entre el RSP primario y secundario, lo que aumenta el rendimiento del sistema y, si uno de los procesadores falla, el otro asume todas las funciones.

El enrutador Cisco 7507 es un enrutador modular diseñado para la columna vertebral de grandes redes y funciona con prácticamente todas las tecnologías LAN y WAN y todos los principales protocolos de red.

La serie Cisco 7507 admite una amplia gama de conexiones, que incluyen: Ethernet, Token Ring, FDDI, Serial, HSSI, ATM, Channelized T1, Fractionalized E1 (G.703/G.704), ISDN PRI, Channel Interface for IBM mainframes .

Las interfaces de red residen en procesadores modulares que proporcionan una conexión directa entre la red troncal Cisco Extended Bus (CxBus) de alta velocidad y la red externa. Hay siete ranuras disponibles para procesadores frontales en el Cisco 7507. La capacidad de intercambio en caliente le permite agregar, reemplazar o quitar módulos de procesador CxBus sin interrumpir el funcionamiento de la red. Para el almacenaje de la información se usa la memoria Flash estándar. Todos los modelos vienen con un kit de montaje en rack estándar de 19".

Existen tales módulos de interfaz de comunicación:

Interfaz de enlace inteligente Ethernet: 2/4 puertos Ethernet con filtrado de alta velocidad (29000 p/s), soporte para algoritmos de puente transparente y árbol de expansión, configurable mediante el sistema Optivity;

Interfaz de enlace inteligente Token Ring - 2/4 puertos Token Ring 4/16 Mb/s;

Interfaz de enlace inteligente FDDI: 2 puertos que admiten dos conexiones SAS o una conexión DAS, filtrado hasta 500 000 p/s;

Interfaz de enlace inteligente ATM.

3.3 Selección de cables

Cable: una estructura de uno o más conductores (núcleos) aislados entre sí, o fibras ópticas encerradas en una cubierta. Además de los núcleos y el aislamiento propiamente dichos, puede contener una pantalla, elementos de potencia y otros elementos estructurales. El objetivo principal es la transmisión de una señal de alta frecuencia en varios campos de la tecnología: para sistemas de televisión por cable, para sistemas de comunicación, aviación, tecnología espacial, redes informáticas, electrodomésticos, etc. Cuando se utilizan conmutadores, el protocolo Fast Ethernet puede operar en modo dúplex, en el que no hay restricciones en la longitud total de la red, pero sí en la longitud de los segmentos físicos que conectan los dispositivos vecinos (switch-adarter y switch-switch).

De acuerdo a la asignación, en el interior de los edificios se utilizó tecnología Fast Ethernet con especificación 100Base-TX, como línea de comunicación se utilizó par trenzado sin blindaje (UTP) de categoría 5.

Entre edificios - Tecnología FDDI, como línea de comunicación se utiliza

cable óptico para instalación exterior.

El cable UTP para interiores, 2 pares, categoría 5, se utiliza en el cableado de suscriptores cuando proporciona acceso a servicios de red de datos. Para el tendido se eligió un cable del fabricante Neomax - NM10000 (Fig. 3.4) por su alta resistencia y larga vida útil, sus características se presentan en la tabla 3.4.

Figura 3.4 - UTP, 2 pares, cat. 5f: 1 - Capa exterior; 2 - par trenzado

Tabla 3.4 - Principales características del cable UTP, cat.5

Conductor	alambre de cobre electrolítico
aislamiento del núcleo	polietileno de alta densidad
Diámetro del conductor (núcleo)	0,51 mm (24 AWG)
Diámetro del conductor revestido	0,9±0,02 mm
Diámetro exterior (tamaño) del cable
Grosor de la capa exterior
Color par trenzado:	azul-blanco/azul, naranja-blanco/naranja
Radio de curvatura del cable:	4 diámetros de cable externo
Temperatura de trabajo:	20°C - +75°C

3.4 Selección de equipos inalámbricos

Cada edificio utiliza un canal de radio para acceder a Internet. Se eligió la antena direccional Maximus Sector 515812-B como antena en el BPS (Fig. 3.5, a), y en los edificios se seleccionó el punto de acceso WiFi TP-Link TL-WA7510N como punto de acceso externo (Fig. 3.5 , B). Este equipo fue elegido por la relación óptima entre precio y funcionalidad.

Se eligió la banda de frecuencia de 5 GHz como rango operativo, ya que la banda de 2,4 GHz está más saturada (cargada) debido a la ubicuidad de las redes inalámbricas. Esta frecuencia es utilizada por: el antiguo estándar 802.11b, el recientemente desaparecido 802.11gy 802.11n. Ya sea que esté utilizando 802.11b, 802.11g o 802.11n, está transmitiendo datos por el mismo canal. Otra desventaja de 2,4 GHz es la presencia de "ruido lateral" en el canal inalámbrico, lo que degrada el rendimiento del canal, ya que comparte el espectro con muchos otros dispositivos sin licencia: hornos de microondas, mini-monitores, teléfonos inalámbricos, etc. Además, el el número de canales de radio utilizados en el rango de 2,4 GHz es limitado. La banda de 5 GHz está menos concurrida y tiene más canales utilizables a expensas de un área de cobertura ligeramente más corta.

Figura 3.5 - Equipo inalámbrico: a) antena; b) punto de acceso

El modelo TL-WA7510N (precio: 529 UAH) es un dispositivo inalámbrico de largo alcance para exteriores que funciona en la banda de frecuencia de 5 GHz y transmite datos de forma inalámbrica a velocidades de hasta 150 Mbps. El dispositivo tiene una antena polarizada dual con una ganancia de 15 dBi, que es un elemento clave para construir conexiones Wi-Fi a largas distancias. Está diseñado para transmitir una señal con ángulos de radiación de 60 grados en horizontal y 14 grados en vertical, aumentando la intensidad de la señal al concentrar la radiación en una dirección determinada.

Gracias a la carcasa para todo clima y la estabilidad térmica del hardware interno, el punto de acceso puede funcionar en diversas condiciones ambientales, con tiempo soleado o lluvioso, con viento fuerte o con nevadas. La protección ESD integrada de hasta 15 KV y la protección contra rayos de hasta 4000 V pueden evitar subidas de tensión durante una tormenta eléctrica, lo que garantiza la estabilidad del dispositivo. Además, el dispositivo tiene una terminal de tierra para un nivel de protección más profesional para algunos usuarios avanzados.

El dispositivo puede funcionar no solo en el modo de punto de acceso. El TL-WA7510N también es compatible con los modos de operación de enrutador de cliente AP, enrutador AP, puente, repetidor y cliente, lo que puede ampliar en gran medida el alcance de la aplicación del dispositivo y brindar a los usuarios el producto más versátil posible.

Alimentado por un inyector PoE, un punto de acceso exterior puede usar un cable Ethernet para transmitir simultáneamente datos y electricidad a cualquier lugar donde el punto de acceso se encuentre a una distancia de hasta 60 metros. La presencia de esta función aumenta las posibles opciones de ubicación del punto de acceso, permitiéndole colocar el punto de acceso en la ubicación más adecuada para obtener la mejor calidad de señal.

Las principales características del TL-WA7510N se presentan en la Tabla. 3.5.

Tabla 3.5 - Características de TL-WA7510N

Interfaz	1x 10/100Mbps de detección automática RJ45 (Auto-MDI/MDIX, PoE) 1x conector SMA inverso externo 1x terminal de tierra
Estándares inalámbricos	IEEE 802.11a, IEEE 802.11n
	Antena direccional polarizada dual, ganancia de 15 dBi
Dimensiones (An. x Pr. x Al.)	250 x 85 x 60,5 mm (9,8 x 3,3 x 2,4 pulgadas)
Ancho del haz de la antena	Horizontal: 60° Vertical: 14°
	Protección ESD 15 kV Protección contra rayos hasta 4000 V Terminal de tierra incorporado
Continuación de la mesa. 3.5
rango de frecuencia	5,180-5,240 GHz 5,745-5,825 GHz Nota: la frecuencia varía según la región o el país.
Tasa de señalización	11a: hasta 54 Mbps (dinámico) 11n: hasta 150 Mbps (dinámico)
Sensibilidad (recepción)	802.11a 54 Mbps: -77 dBm 48 Mbps: -79 dBm 36 Mbps: -83 dBm 24 Mbps: -86 dBm 18 Mbps: -91 dBm 12 Mbps: -92 dBm 9Mbps: -93dBm 6Mbps: -94dBm	802.11n 150Mbps: -73dBm 121,5Mbps: -76dBm 108Mbps: -77dBm 81Mbps: -81dBm 54Mbps: -84dBm 40,5Mbps: -88dBm 27Mbps: -91dBm 13,5Mbps: -93dBm
Modos de funcionamiento	Punto de acceso Enrutador Punto de acceso Cliente Enrutador (Cliente WISP) Punto de acceso/Cliente/Puente/Repetidor
Seguridad inalámbrica	Activar/desactivar SSID; Filtro de direcciones MAC Cifrado de 64/128/152 bits WEP WPA/WPA2, WPA-PSK/WPA2-PSK(AES/TKIP)
Características adicionales	Soporte PoE hasta 60 metros Indicador LED de 4 niveles

La antena sectorial Maximus Sector 515812-B (precio: 991 UAH) de polarización vertical está fabricada en una carcasa de antena de plástico resistente a los rayos UV con soporte de aluminio fundido. Los materiales de alta calidad permiten que la antena se use en condiciones climáticas adversas. Se puede utilizar para estaciones base pequeñas, medianas y grandes. La antena emite una señal fuerte y estable a media y larga distancia. Las principales características se presentan en la tabla. 3.6.

Tabla 3.6 - Características técnicas de Maximus Sector 515812-B

Flujos de información en la LAN empresarial

Considere la estructura organizacional y de personal de la unidad. El departamento está encabezado por el director general de la empresa. La unidad consta de 4 departamentos, uno de los cuales es un departamento especializado de subordinación directa al jefe. Cada departamento tiene un número diferente de departamentos bajo su control. En cada departamento, a su vez, los empleados sirven de acuerdo con la lista de personal.

Todo lo anterior se ilustra en la Fig. 2.1.

Pedidos

Información operativa

Informes

Arroz. 1.1. Estructura organizativa de la unidad

En total, 23 personas están involucradas en la unidad, a cada una de las cuales se le asigna una computadora personal para su uso.

Planificación de la estructura de la red

Red de computadoras

Una red de computadoras son varias computadoras dentro de un área limitada (ubicadas en la misma habitación, en uno o más edificios estrechamente espaciados) y conectadas a una sola línea de comunicación. Hoy en día, la mayoría de las redes informáticas son redes de área local (Local-Area Networks) que están ubicadas dentro de un solo edificio de oficinas y se basan en un modelo de computadora cliente/servidor. Una conexión de red consiste en dos computadoras que se comunican y una ruta entre ellas. Es posible crear una red utilizando tecnologías inalámbricas, pero esto aún no es común.

En el modelo cliente/servidor, la comunicación de red se divide en dos áreas: el lado del cliente y el lado del servidor. Por definición, un cliente solicita información o servicios de un servidor. El servidor, a su vez, atiende las solicitudes del cliente. A menudo, cada lado en un modelo cliente/servidor puede actuar como servidor y como cliente. Al crear una red de computadoras, hay varios componentes para elegir que determinan qué software y hardware puede usar para formar su red corporativa. Una red informática es una parte integral de la infraestructura comercial actual, y una red corporativa es solo una de las aplicaciones que se utilizan en ella y, en consecuencia, no debe ser el único factor que determine la elección de los componentes de la red. Los componentes necesarios para la Intranet deben ser una adición a la red existente sin que suponga un cambio significativo en sus arquitecturas.

Método de gestión de red

Cada empresa formula sus propios requisitos para la configuración de la red, determinados por la naturaleza de las tareas a resolver. En primer lugar, es necesario determinar cuántas personas trabajarán en la red. De esta decisión, en esencia, dependerán todas las etapas posteriores de creación de una red.

El número de estaciones de trabajo depende directamente del número esperado de empleados. Otro factor es la jerarquía de la empresa. Para una empresa con una estructura horizontal, donde todos los empleados deben tener acceso a los datos de los demás, una simple red peer-to-peer es la solución óptima.

Una empresa construida sobre el principio de una estructura vertical, en la que se sabe con precisión qué empleado y qué información debe tener acceso, debe centrarse en la versión más cara de la red, con un servidor dedicado. Solo en una red de este tipo es posible administrar los derechos de acceso (Fig. 3.1).

3 a 5 estaciones de trabajo

Se requiere instalación del servidor

Arroz. 3.1 Selección del tipo de red.

En este caso, la empresa tiene 23 estaciones de trabajo, que deben combinarse en una red corporativa. Además, se agrupan en los siguientes grupos:

§ director de la empresa - 1 estación de trabajo;

§ Departamento de subordinación directa - 2 estaciones de trabajo;

§ secretaria - 1 estación de trabajo;

§ departamentos 1, 2 y 3 del 2° departamento con 3, 2 y 4 puestos de trabajo, respectivamente;

§ departamentos 4 y 5 del 3er departamento, 3 y 4 estaciones de trabajo cada uno;

§ departamento 6 del 4to departamento - 3 estaciones de trabajo.

Siguiendo el esquema de selección del tipo de red, podemos decidir que en este caso se requiere la instalación de un servidor, ya que tenemos una estructura vertical de la empresa, es decir, acceso diferenciado a la información.

Una de las principales etapas de la planificación es la creación de un esquema preliminar. En este caso, dependiendo del tipo de red, surge la cuestión de limitar la longitud del segmento de cable. Esto puede no ser significativo para una oficina pequeña, pero si la red abarca varios pisos de un edificio, el problema aparece bajo una luz completamente diferente. En este caso, es necesario instalar repetidores adicionales (repetidor).

En la situación con la empresa Shuttle-S, toda la red estará ubicada en un piso, y la distancia entre los segmentos de la red no es tan grande como para requerir el uso de repetidores.

Planta baja

El diseño de las instalaciones afecta la elección de la topología de la red mucho más de lo que podría parecer a primera vista (Fig. 3.2).

Arroz. 3.2. Planta baja

Después de determinar la ubicación de la instalación del servidor, puede determinar inmediatamente cuánto cable se requiere.

alojamiento de servidor

A diferencia de configurar una red peer-to-peer, cuando se construye una LAN con un servidor, surge otra pregunta: ¿cuál es el mejor lugar para instalar un servidor?

Varios factores influyen en la elección de la ubicación:

§ debido al alto nivel de ruido, es conveniente instalar el servidor por separado de otras estaciones de trabajo;

§ es necesario proporcionar acceso constante al servidor para mantenimiento;

§ por razones de seguridad de la información, se requiere restringir el acceso al servidor;

Por lo tanto, se eligió el único lugar posible para instalar el servidor, que no requiere la reestructuración de las instalaciones internas. Se decidió instalar el servidor en la sala de caja, ya que solo esta sala cumple con los requisitos, es decir, el nivel de ruido en la sala de caja es mínimo, la sala de caja está aislada de las demás, por lo tanto, el acceso al servidor será limitado. (Figura 2.3). Al mismo tiempo, es más conveniente mantener el servidor en la caja, ya que al instalar el servidor en la oficina del director o adjunto. el servicio del director será difícil debido al desempeño de sus funciones oficiales, y en la oficina del departamento de personal, el acceso al servidor por parte de personas no autorizadas no es muy difícil. La colocación de un servidor en las aulas de informática no cumple ninguna condición.

Red de arquitectura

La arquitectura de red es la combinación de topología, método de acceso y estándares necesarios para crear una red viable.

La elección de la topología está determinada, en particular, por el diseño de la sala en la que se implementa la LAN. Además, el costo de adquisición e instalación de equipos de red es de gran importancia, lo cual es un tema importante para la empresa, el rango de precios aquí también es bastante amplio.

La topología en estrella es una estructura más productiva, cada computadora, incluido el servidor, está conectada por un segmento de cable separado a un concentrador central (HAB).

La principal ventaja de una red de este tipo es su resistencia a fallas que ocurren debido a fallas en las PC individuales o debido a daños en el cable de red.

La figura 3.3 muestra la topología de una red empresarial.

Arroz. 3.3 Topología de red empresarial.

La característica más importante del intercambio de información en redes locales son los llamados métodos de acceso (access method), que regulan el orden en que la estación de trabajo accede a los recursos de la red y puede intercambiar datos.

La abreviatura CSMA/CD esconde la expresión inglesa “Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection” (acceso múltiple con detección de portadora y detección de colisión). Con este método, todas las computadoras obtienen el mismo acceso a la red. Cada estación de trabajo comprueba si el canal está libre antes de iniciar la transmisión de datos. Al final de la transmisión, cada estación de trabajo verifica si el paquete de datos enviado ha llegado al destino. Si la respuesta es negativa, el nodo repite el ciclo de control de transmisión/recepción de datos y así sucesivamente hasta recibir un mensaje sobre la recepción exitosa de información por parte del destinatario.

la arquitectura Ethernet que utilizará la red empresarial utiliza este método de acceso en particular.

La especificación Ethernet fue propuesta por Xerox Corporation a finales de los años setenta. Posteriormente, se sumaron a este proyecto Digital Equipment Corporation (DEC) e Intel Corporation. En 1982, se publicó la especificación para Ethernet versión 2.0. Basado en Ethernet, el estándar IEEE 802.3 fue desarrollado por el IEEE.

La tecnología de cable de par trenzado (10Base-T) es actualmente la más popular. Tal cable no causa dificultades al tenderlo.

Una red de par trenzado, a diferencia del cable coaxial delgado y grueso, se construye sobre una topología en estrella. Para construir una red en una topología en estrella, se requiere más cable (pero el costo del par trenzado no es alto). Tal esquema también tiene una ventaja invaluable: alta tolerancia a fallas. La falla de una o más estaciones de trabajo no conduce a la falla de todo el sistema. Es cierto que si el concentrador falla, su falla afectará a todos los dispositivos conectados a través de él.

Otra ventaja de esta opción es la facilidad de expansión de la red, ya que al utilizar hubs adicionales (hasta cuatro en serie), es posible conectar una gran cantidad de estaciones de trabajo (hasta 1024). Cuando se utiliza par trenzado sin blindaje (UTP), la longitud del segmento entre el concentrador y la estación de trabajo no debe exceder los 100 metros, lo que no se observa en la empresa.

Recursos de red

El siguiente aspecto importante de la planificación de la red es compartir los recursos de la red (impresoras, faxes, módems).

Los recursos enumerados se pueden utilizar tanto en redes peer-to-peer como en redes con un servidor dedicado. Sin embargo, en el caso de una red peer-to-peer, sus deficiencias se revelan de inmediato. Para trabajar con los componentes enumerados, deben instalarse en una estación de trabajo o conectarse a ella con dispositivos periféricos. Cuando esta estación está deshabilitada, todos los componentes y servicios relacionados dejan de estar disponibles para uso compartido.

En redes con un servidor, tal computadora existe por definición. El servidor de red nunca se apaga, excepto en breves paradas de mantenimiento. Por lo tanto, se proporciona acceso las 24 horas del día de las estaciones de trabajo a la periferia de la red.

La empresa tiene diez impresoras: en cada habitación separada. La administración hizo todo lo posible para crear las condiciones de trabajo más cómodas para el equipo.

Ahora la cuestión de conectar la impresora a la LAN. Hay varias maneras de hacer esto.

1. Conéctese a una estación de trabajo.

La impresora está conectada a la estación de trabajo más cercana, por lo que esta estación de trabajo se convierte en el servidor de impresión. La desventaja de esta conexión es que cuando se realizan trabajos de impresión, el rendimiento de la estación de trabajo disminuye durante un tiempo, lo que afectará negativamente el trabajo de los programas de aplicación cuando la impresora se utilice de forma intensiva. Además, si la máquina está apagada, el servidor de impresión será inaccesible para otros hosts.

2. Conexión directa al servidor.

La impresora se conecta al puerto paralelo del servidor mediante un cable especial. En este caso, está permanentemente disponible para todas las estaciones de trabajo. La desventaja de esta solución se debe a la limitación en la longitud del cable de la impresora, lo que garantiza una correcta transferencia de datos. Aunque el cable puede tenderse por 10 metros o más, debe tenderse en conductos o pisos, lo que aumentará los costos de red.

3. Conéctese a la red a través de una interfaz de red especial.

La impresora está equipada con una interfaz de red y se conecta a la red como una estación de trabajo. La tarjeta de interfaz actúa como un adaptador de red y la impresora se registra en el servidor como un nodo LAN. El software del servidor envía trabajos de impresión a través de la red directamente a una impresora de red conectada.

En las redes con una topología de bus, una impresora de red, como las estaciones de trabajo, se conecta a un cable de red mediante un conector en T y, cuando se usa una "estrella", a través de un concentrador.

Se puede instalar una tarjeta de interfaz en la mayoría de las impresoras, pero su costo es bastante alto.

4. Conéctese a un servidor de impresión dedicado.

Una alternativa a la tercera opción es utilizar servidores de impresión dedicados. Dicho servidor es una interfaz de red dispuesta en una carcasa separada con uno o más conectores (puertos) para conectar impresoras. Sin embargo, en este caso, usar un servidor de impresión no es práctico.

En nuestro caso, debido a la falta de rentabilidad de instalar una impresora de red especial, comprando una tarjeta de interfaz separada para la impresora, la forma más adecuada de conectar una impresora de red es conectarla a una estación de trabajo. Esta decisión también estuvo influenciada por el hecho de que las impresoras están ubicadas cerca de las estaciones de trabajo que necesitan la mayor cantidad de impresoras.