Domowa sieć komputerowa - Budowa i konfiguracja - Poradnik

Podstawy sieci - Ethernet

Zanim w ogóle zaczniemy zajmować się planowaniem i konfiguracją sieci w naszym domu, trzeba wpierw zapoznać się z jej budową. Na kilku kolejnych stronach znajdziemy podstawowe informacje na temat najpopularniejszych sposobów łączenia komputerów w sieć. Dowiemy się, jakie elementy wchodzą w skład każdego z jej rodzajów, w oparciu o jakie technologie i standardy dana sieć działa, a w wypadku sieci bezprzewodowych, także o możliwościach zabezpieczenia naszej prywatnej pajęczyny przed niepowołanym dostępem.

Na pierwszy ogień pójdzie najprostsza i w zasadzie najbardziej popularna sieć, jaką możemy stworzyć, mianowicie Ethernet LAN, realizowana w topologii gwiazdy. Jej głównym składnikiem jest coś bardzo pospolitego – kabel. Za jego pomocą łatwo połączymy dwa lub więcej komputerów w sieć. Jednak nie jest to dowolny kabel. Do stworzenia sieci LAN współcześnie używa się przewodów, zwanych skrętkami. Nazwa ta wzięła się od sposobu, w jaki pod ich izolacją ułożone są druty, które zostały skręcone ze sobą parami.

Wyróżniamy kilka rodzajów kabli skrętkowych. Do najpopularniejszych należą kable UTP oraz STP. Różnica między nimi polega na zastosowaniu, bądź nie, dodatkowego ekranowania z folii lub siatki. Do ekranowanych skrętek zaliczamy kabel STP (Shielded Twisted Pair). Kabel ten ma tę przewagę nad skrętką nieekranowaną (UTP – Unshielded Twisted Pair), że posiadany przez niego ekran stanowi kolejne, oprócz oczywiście samego skręcenia przewodów, zabezpieczenie przed oddziaływaniem zakłóceń zewnętrznych na przesyłany sygnał.

Kable STP stosuje się jednak znacznie rzadziej, od ich nieekranowanych kuzynów, gdyż są nieco od nich droższe. O ile przy domowym okablowaniu, różnica nie będzie może specjalnie duża, to jeśli mamy zamiar stworzyć okablowanie sieciowe np. w dużej firmie, gdzie często trzeba będzie użyć kilkadziesiąt, a nawet kilkaset metrów skrętki, koszty zakupu STP mogą wzrosnąć dość znacznie.

Mamy więc kable. Brakuje nam jeszcze czegoś, do czego można by je podłączyć. Tu mamy kilka możliwości, w zależności od efektu, jaki chcemy uzyskać. Aby stworzyć prostą sieć między kilkoma komputerami, możemy użyć switcha. Dawniej do tego celu wykorzystywano huby (koncentratory), które były tańsze od przełączników. Miały one jednak tę wadę, że jeśli jeden komputer wysyłał dane w eter, docierały one do wszystkich pozostałych komputerów w sieci. A to generowało zbędny ruch, w wyniku czego spadała przepustowość. Huby są więc niejako „głupimi” urządzeniami, które tylko łączą ze sobą komputery, zwyczajnie przekazując ramki. Przełączniki natomiast „inteligentnie” decydują, w które miejsce przesyłana od nadawcy ramka ma trafić. W domowych zastosowaniach, oddzielne switche stosuje się już raczej rzadko. Kilkuportowe przełączniki wbudowane są bowiem w routery – urządzenia, zdolne do udostępniania łącza internetowego komputerom przyłączonym do sieci. Routery przewodowe ustąpiły z kolei miejsca tym z wbudowanym punktem dostępowym, czyli przeznaczonych do pracy w sieci bezprzewodowej.

Wspomnieliśmy na początku o czymś takim, jak „topologia sieci” i „gwiazda”. Pierwsze pojęcie oznacza bowiem sposób (zarówno pod względem fizycznym, jak i logicznym), w jaki komputery są połączone w sieć. Gwiazda natomiast jest jedną z wielu topologii sieciowych, w której to komputery podłączone są do jednego punktu, stanowiącego centrum sieci. Gwiazda należy do najpopularniejszych topologii sieciowych, jakie stosowane są nie tylko w domach, ale i w ogóle. Wspominamy o tym nie bez powodu, pisząc o switchu. Podłączając komputery do przełącznika, powstaje właśnie sieć w topologii gwiazdy. Pominęliśmy jeszcze jedno urządzenie, bez którego komputer nie dałby rady porozumieć się z innymi maszynami. Chodzi oczywiście o kartę sieciową.

Urządzenia potrzebne do budowy sieci LAN mamy więc za sobą. Czas więc przejść do zagadnienia o wiele ciekawszego z punktu widzenia przeciętnego Kowalskiego, czyli odpowiedzi na pytanie: „Czy jest to szybkie?”. Otóż wszystko zależy od technologii, w jakiej połączymy komputery w sieć. Do najpopularniejszych standardów Ethernetu należą:

• 10Base-T
• 100Base-TX
• 1000Base-T
• 10GBase-T
• 1000Base-SX/LX/LH
• 10GBase-SR/LX4/LR/ER

Sieci zorganizowanych w pierwszej technologii, 10Base-T, praktycznie się już nie spotyka. Przede wszystkim dlatego, że maksymalna przepustowość dla takiego łącza wynosi tylko 10 Mb/s. Mało komu w dzisiejszych czasach wystarczy taka prędkość – już łącza internetowe bywają znacznie szybsze. Z tym wiekowym, bo wprowadzonym w 1990 roku standardem, mamy do czynienia jedynie w przypadku bardzo starych urządzeń sieciowych, które nie są w stanie obsłużyć szybszych wariantów Ethernetu. Sytuacje takie należą jednak do rzadkości.

Znacznie szybszy od 10Base-T, bo cechujący się maksymalną przepustowością dochodzącą do 100 Mb/s, jest standard 100Base-TX (nazywany również Fast Ethernetem). Używa on tego samego okablowania, co 10Base-T, czyli skrętek, choć nieco wyższej kategorii – 5 lub 6. Fast Ethernet jest dzisiaj dość popularny, choć powoli ustępuje miejsca łączom w technologii gigabitowej.

1000Base-T - to właśnie oznaczenie najbardziej rozpowszechnionej technologii gigabitowego Ethernetu. Jak sama nazwa wskazuje, dane prześlemy takim łączem maksymalnie z prędkością 1 Gb/s. Kablem transmisyjnym jest oczywiście nadal skrętka. Co prawda, zaleca się, by była ona ekranowana oraz kategorii 5e lub wyższej, jednak z drugiej strony, nie oznacza to, że do budowy gigabitowego Ethernetu nie możemy zastosować zwykłego kabla UTP kat. 5. Takie rozwiązanie jak najbardziej będzie działać. Wszystko zależy od tego, czy oba łączone taką skrętką urządzenia „dogadają” się pomiędzy sobą co do ustalenia połączenia o przepustowości 1 Gbps.

Najszybciej, bo z prędkością 10 Gb/s, dane za pomocą skrętki transmitować możemy w standardzie 10GBase-T. Ograniczani jesteśmy tu jednak przez zastosowany kabel. Stosując nieekranowane kable UTP kategorii 6 maksymalny zasięg wyniesie 100 metrów. Aby stworzyć sieć w tym standardzie na dalsze odległości (powyżej 100 metrów), musimy użyć skrętki kategorii 7. Taki kabel zapewni obsługę znacznie większych częstotliwości, na których transmitowany jest sygnał sieciowy, dzięki czemu możliwe jest uzyskanie dużych szybkości przesyłania danych. Kable ethernetowe kategorii 7 zakańcza się nieco innymi wtykami – zamiast RJ45, stosuje się te o oznaczeniu GG45. We wtyczce tej stosowane są dodatkowe cztery konektory w stosunku do starszego standardu. Rozwiązanie takie ma na celu, poza zapewnieniem obsługi wyższej częstotliwości, a za razem – większej przepustowości sieci, także zmniejszenie przesłuchów. I co ważne, wtyk ten jest wstecznie kompatybilny z RJ45.

Pozostałe dwa punkty nie zainteresują zbytnio domowego użytkownika, z racji tego, że tamte tajemnicze literki i cyferki charakteryzują standardy łączy światłowodowych. Z łączy optycznych korzysta się podczas tworzenia większej infrastruktury sieciowej, takiej jak sieci szkieletowe czy magistrale o bardzo dużych przepływnościach (sieci WAN oraz MAN). Cechuje je bardzo duża szybkość transmisji, a także odporność na zakłócenia napływające z zewnątrz. Mimo tych zalet, w domowym użytku nie znajdą one raczej zastosowania. A to z racji dość wysokich kosztów instalacji (drogie i słabo dostępne dla domowego użytkownika końcowe urządzenia sieciowe) oraz tak prozaicznego ograniczenia, jak słaba podatność na wyginanie (światłowód, w przeciwieństwie do kabla miedzianego, da się bardzo łatwo złamać), a co za tym idzie, niemożność ich optymalnego rozmieszczenia w budynku.

Na koniec naszej rozprawy o sieciach kablowych zamieszczamy bardzo przydatną, praktyczną poradę. Kable sieciowe (z zarobionymi końcówkami) możemy oczywiście kupić w każdym sklepie z elektroniką. Takie rozwiązanie ma jednak wady. Przede wszystkim, jesteśmy zmuszeni do zakupu kabla o przewidzianej przez producenta długości. Gotowe przewody są również stosunkowo drogie. My zaproponujemy lepsze rozwiązanie. Przy niewielkim nakładzie własnego zaangażowania i zdolności manualnych możemy sobie owy kabelek „zrobić” sami. Do popełnienia tego dzieła będziemy musieli się zaopatrzyć w kilka elementów:

• Kabel-skrętka wybranej przez nas kategorii

• Co najmniej dwa wtyki RJ-45

• Zaciskarka do wtyczek sieciowych RJ45

Za dawnych czasów, przy konstruowaniu kablowej sieci Ethernet, pamiętać musieliśmy jeszcze o jednej rzeczy. W zależności od tego, czy będziemy łączyć sprzęt tego samego typu (np. połączenie komputer-komputer, switch-switch, router-router), czy też będziemy łączyć różne urządzenia (np. switch-komputer), należało zadecydować o rodzaju zarabianych kabli sieciowych. Istnieją bowiem dwa, powszechnie wykorzystywane rodzaje połączeń – proste oraz krzyżowe, popularnie zwane krosowanym. Jednak od wielu lat, switche i karty sieciowe wyposażone są w funkcję AUTO-MDI/MDI-X, dzięki której są one w stanie rozpoznać rodzaj połączenia i poprawnie pracować przy wykorzystaniu każdego z nich. Aby poprawnie zarobić końcówki kabla sieciowego, wystarczy że będziemy postępować zgodnie z poniższymi krokami:

• Zdejmujemy około 1,3 cm wierzchniej izolacji z kabla sieciowego, uważając, by nie uszkodzić przewodów wewnątrz.
• Przewody wyraźnie od siebie rozdzielamy; czasem trzeba do tego celu użyć jakiegoś ostrego narzędzia. Znakomicie sprawdzą się tu paznokcie ;)
• W zależności od tego, jaki kabel chcemy uzyskać (prosty czy krosowany), układamy przewody zgodnie z odpowiednim schematem T586A lub T586B:

Kabel PROSTY - obie końcówki TAKI SAM rozkład przewodów; kabel KROSOWANY - każda końcówka INNY rozkład przewodów.

• Wyrównujemy długość przewodów, np. za pomocą ostrza, w które wyposażona jest zaciskarka.
• Pilnując, by ułożone kabelki się nie poplątały, wkładamy je od dołu w końcówkę RJ-45 (patrząc od jej spodu z pinami) i wsuwamy maksymalnie do końca.
• Tak przygotowany koniec kabla wkładamy w otwór zaciskarki i mocnym, zdecydowanym ruchem, zaciskamy.

• « pierwsza
• ‹ poprzednia
• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• …
• następna ›
• ostatnia »