Зачем нужны локальные сети, и какими они бывают? Как подключить к одному интернет-каналу сразу несколько компьютерных устройств? Какое оборудование требуется для построения домашней сети? На все эти и другие не менее важные вопросы вы получите ответы в этом материале.
Вступление
Перед тем как вы научитесь самостоятельно конструировать и настраивать домашние локальные сети, давайте сразу ответим на самый главный вопрос: «А зачем они нужны?».
Само по себе понятие локальной сети означает объединение нескольких компьютеров или компьютерных устройств в единую систему для обмена информацией между ними, а так же совместного использования их вычислительных ресурсов и периферийного оборудования. Таким образом, локальные сети позволяют:
Обмениваться данными (фильмами, музыкой, программами, играми и прочим) между членами сети. При этом для просмотра фильмов или прослушивания музыки совершенно не обязательно записывать их к себе на жесткий диск. Скорости современных сетей позволяют это делать прямо с удаленного компьютера или мультимедийного устройства.
Подключать одновременно сразу несколько устройств к глобальной сети Интернет через один канал доступа. Наверное, это одна из самых востребованных функций локальных сетей, ведь в наши дни список оборудования, в котором может использоваться соединение с всемирной паутиной, очень велик. Помимо всевозможной компьютерной техники и мобильных устройств, теперь полноправными участниками сети стали телевизоры, DVD/Blu-Ray проигрыватели, мультимедиа плееры и даже всевозможная бытовая техника, начиная от холодильников и заканчивая кофеварками.
Совместно использовать компьютерное периферийное оборудование , такое как принтеры, МФУ, сканеры и сетевые хранилища данных (NAS).
Совместно использовать вычислительные мощности компьютеров участников сети. При работе с программами, требующих сложных вычислений, например как 3D-визуализация, для увеличения производительности и ускорения обработки данных, можно задействовать свободные ресурсы других компьютеров состоящих в сети. Таким образом, имея несколько слабых машин объединённых в локальную сеть, можно использовать их суммарную производительность для выполнения ресурсоемких задач.
Как видите, создание локальной сети даже в рамках одной квартиры, может принести немало пользы. Тем боле, что наличие дома сразу нескольких устройств, требующих подключения к интернету, уже давно не редкость и объединение их в общую сеть, является актуальной задачей для большинства пользователей.
Основные принципы построения локальной сети
Чаще всего в локальных сетях используются два основных типа передачи данных между компьютерами - по проводам, такие сети называются кабельными и используют технологию Ethernet, а так же с помощью радиосигнала по беспроводным сетям, построенных на базе стандарта IEEE 802.11, который более известен пользователям под названием Wi-Fi.
На сегодняшний день проводные сети до сих пор обеспечивают самую высокую пропускную способность, позволяя пользователям обмениваться информацией со скоростью до 100 Мбит/c (12 Мб/c) или до 1 Гбит/с (128 Мб/с) в зависимости от используемого оборудования (Fast Ethernet или Gigabit Ethernet). И хотя современные беспроводные технологии чисто теоретически тоже могут обеспечить передачу данных до 1.3 Гбит/c (стандарт Wi-Fi 802.11ac), на практике эта цифра выглядит гораздо скромнее и в большинстве случаев не превышает величину 150 - 300 Мбит/с. Виной тому служит дороговизна высокоскоростного Wi-Fi оборудования и низкий уровень его использования в нынешних мобильных устройствах.
Как правило, все современные домашние сети устроены по одному принципу: компьютеры пользователей (рабочие станции), оборудованные сетевыми адаптерами, соединяются между собой через специальные коммутационные устройства, в качестве которых могут выступать: маршрутизаторы (роутеры), коммутаторы (хабы или свитчи), точки доступа или модемы. Более подробно об их отличиях и назначениях мы поговорим ниже, а сейчас просто знайте, что без этих электронных коробочек, объединить сразу несколько компьютеров в одну систему не получится. Максимум чего можно добиться, это создать мини-сеть из двух ПК, соединив их, друг с другом.
В самом начале необходимо определить основные требования к вашей будущей сети и ее масштаб. Ведь от количества устройств, их физического размещения и возможных способов подключения, напрямую будет зависеть выбор необходимого оборудования. Чаще всего домашняя локальная сеть является комбинированной и в ее состав может входить сразу несколько типов коммутационных устройств. Например, стационарные компьютеры могут быть подключены к сети с помощью проводов, а различные мобильные устройства (ноутбуки, планшеты, смартфоны) - через Wi-Fi.
Для примера рассмотрим схему одного из возможных вариантов домашней локальной сети. В нем будут участвовать электронные устройства, предназначенные для различных целей и задач, а так же использующих разный тип подключения.
Как видно из рисунка, в единую сеть могут объединяться сразу несколько настольных компьютеров, ноутбуков, смартфонов, телевизионных приставок (IPTV), планшетов и медиаплееров и прочих устройств. Теперь давайте разбираться, какое же оборудование вам понадобится, для построения собственной сети.
Сетевая карта
Сетевая плата является устройством, позволяющим компьютерам связываться друг с другом и обмениваться данными в сети. Все сетевые адаптеры по типу можно разделить на две большие группы - проводные и беспроводные. Проводные сетевые платы позволяют подключать электронные устройства к сети с использованием технологии Ethernet при помощи кабеля, а в беспроводных сетевых адаптерах используется радио технология Wi-Fi.
Как правило, все современные настольные компьютеры уже оснащены встроенными в материнскую плату сетевыми картами Ethernet, а все мобильные устройства (смартфоны, планшеты) - сетевыми адаптерами Wi-Fi. При этом ноутбуки и ультрабуки в большинстве своем оснащаются обоими сетевыми интерфейсами сразу.
Несмотря на то, что в подавляющем большинстве случаев, компьютерные устройства имеют встроенные сетевые интерфейсы, иногда возникает необходимость в приобретении дополнительных плат, например, для оснащения системного блока беспроводным модулем связи Wi-Fi.
По своей конструктивной реализации отдельные сетевые карты делятся на две группы - внутренние и внешние. Внутренние карты предназначены для установки в настольные компьютеры с помощью интерфейсов и соответствующих им разъемов PCI и PCIe. Внешние платы подключаются через разъемы USB или устаревающие PCMCIA (только ноутбуки).
Маршрутизатор (Роутер)
Основным и самым главным компонентом домашней локальной сети является роутер или маршрутизатор - специальная коробочка, которая позволяет объединять несколько электронных устройств в единую сеть и подключать их к Интернету через один единственный канал, предоставляемый вам провайдером.
.jpg)
Роутер - это многофункциональное устройство или даже миникомпьютер со своей встроенной операционной системой, имеющий не менее двух сетевых интерфейсов. Первый из них - LAN (Local Area Network) или ЛВС (Локальная Вычислительная Сеть) служит для создания внутренней (домашней) сети, которая состоит из ваших компьютерных устройств. Второй - WAN (Wide Area Network) или ГВС (Глобальная Вычислительная Сеть) служит для подключения локальной сети (LAN) к другим сетям и всемирной глобальной паутине - Интернету.
Основным назначением устройств подобного типа является определение путей следования (составление маршрутов) пакетов с данными, которые пользователь посылает в другие, более крупные сети или запрашивает из них. Именно с помощью маршрутизаторов, огромные сети разбиваются на множество логических сегментов (подсети), одним из которых является домашняя локальная сеть. Таким образом, в домашних условиях основной функцией роутера можно назвать организацию перехода информации из локальной сети в глобальную, и обратно.
Еще одна важная задача маршрутизатора - ограничить доступ к вашей домашней сети из всемирной паутины. Наверняка вы вряд будете довольны, если любой желающий сможет подключаться к вашим компьютерам и брать или удалять из них все что ему заблагорассудится. Что бы этого не происходило, поток данных, предназначенный для устройств, относящихся к определенной подсети, не должен выходить за ее пределы. Поэтому, маршрутизатор из общего внутреннего трафика, создаваемого участниками локальной сети, выделяет и направляет в глобальную сеть только ту информацию, которая предназначена для других внешних подсетей. Таким образом, обеспечивается безопасность внутренних данных и сберегается общая пропускная способность сети.
Главный механизм, который позволяет роутеру ограничить или предотвратить обращение из общей сети (снаружи) к устройствам в вашей локальной сети получил название NAT (Network Address Translation). Он же обеспечивает всем пользователям домашней сети доступ к Интернету, благодаря преобразованию несколько внутренних адресов устройств в один публичный внешний адрес, который предоставляет вам поставщик услуг интернета. Все это дает возможность компьютерам домашней сети спокойно обмениваться информацией между собой и получать ее из других сетей. В то же время, данные хранящиеся в них остаются недоступными для внешних пользователей, хотя в любой момент доступ к ним может быть предоставлен по вашему желанию.
В общем, маршрутизаторы можно разделить на две большие группы - проводные и беспроводные. Уже по названиям видно, что к первым все устройства подключаются только с помощью кабелей, а ко вторым, как с помощью проводов, так и без них с использованием технологии Wi-Fi. Поэтому, в домашних условиях, чаще всего используются именно беспроводные маршрутизаторы, позволяющие обеспечивать интернетом и объединять в сеть компьютерное оборудование, использующее различные технологии связи.
Для подключения компьютерных устройств с помощью кабелей, роутер имеет специальные гнезда, называемые портами. В большинстве случаев на маршрутизаторе имеется четыре порта LAN для подсоединения ваших устройств и один WAN-порт для подключения кабеля провайдера.
Чтобы не перегружать статью избыточной информацией, детально рассматривать основные технические характеристики роутеров в этой главе мы не будем, о них я расскажу в отдельном материале, посещённому выбору маршрутизатора.
Во многих случаях, роутер может оказаться единственным компонентом, необходимым для построения собственной локальной сети, так как в остальных попросту не будет нужды. Как мы уже говорили, даже самый простой маршрутизатор позволяет при помощи проводов подключить до четырех компьютерных устройств. Ну а количество оборудования, получающего одновременный доступ к сети с помощью технологии Wi-Fi, может и вовсе исчисляться десятками, а то и сотнями.
Если все же в какой-то момент количества LAN-портов роутера перестанет хватать, то для расширения кабельной сети к маршрутизатору можно подсоединить один или несколько коммутаторов (речь о них пойдет ниже), выполняющих функции разветвителей.
Модем
В современных компьютерных сетях модемом называют устройство обеспечивающее выход в интернет или доступ к другим сетям через обычные проводные телефонные линии (класс xDSL) или с помощью беспроводных мобильных технологий (класс 3G).
Условно модемы можно разделить на две группы. К первой относятся те, которые соединяются с компьютером через интерфейс USB и обеспечивают выходом в сеть только один конкретный ПК, к которому непосредственно происходит подключение модема. Во второй группе для соединения с компьютером используется уже знакомые нам LAN и/или Wi-Fi интерфейсы. Их наличие говорит о том, что модем имеет встроенный маршрутизатор. Такие устройства часто называют комбинированными, и именно их следует использовать для построения локальной сети.
При выборе DSL-оборудования пользователи могут столкнуться с определенными трудностями, вызванными путаницей в его названиях. Дело в том, что зачастую в ассортименте компьютерных магазинов, соседствуют сразу два очень похожих класса устройств: модемы со встроенными роутерами и роутеры со встроенными модемами. В чем же у них разница?
Каких-либо ключевых отличий эти две группы устройств практически не имеют. Сами производители позиционируют маршрутизатор со встроенным модемом как более продвинутый вариант, наделенный большим количеством дополнительных функций и обладающий улучшенной производительностью. Но если вас интересуют только базовые возможности, например, такие как, подключение к интернету всех компьютеров домашней сети, то особой разницы между модемами-маршрутизаторами и маршрутизаторами где, в качестве внешнего сетевого интерфейса используется DSL-модем, нет.
Итак, подытожим, современный модем, с помощью которого можно построить локальную сеть - это, по сути, маршрутизатор, у которого в качестве внешнего сетевого интерфейса выступает xDSL или 3G-модем.
Коммутатор или свитч (switch) служит для соединения между собой различных узлов компьютерной сети и обмена данными между ними по кабелям. В роли этих узлов могут выступать как отдельные устройства, например настольный ПК, так уже и объединенные в самостоятельный сегмент сети целые группы устройств. В отличие от роутера, коммутатор имеет только один сетевой интерфейс - LAN и используется в домашних условиях в качестве вспомогательного устройства преимущественно для масштабирования локальных сетей.
Для подключения компьютеров с помощью проводов, как и маршрутизаторы, коммутаторы так же имеют специальные гнезда-порты. В моделях, ориентированных на домашнее использование, обычно их количество равняется пяти или восьми. Если в какой-то момент для подключения всех устройств количества портов коммутатора перестанет хватать, к нему можно подсоединить еще один свитч. Таким образом, можно расширять домашнюю сеть сколько угодно.
Коммутаторы разделяют на две группы: управляемые и неуправляемые. Первые, что следует из названия, могут управляться из сети с помощью специального программного обеспечения. Имея продвинутые функциональные возможности, они дороги и не используются в домашних условиях. Неуправляемые свитчи распределяют трафик и регулируют скорость обмена данными между всеми клиентами сети в автоматическом режиме. Именно эти устройства являются идеальными решениями для построения малых и средних локальных сетей, где количество участников обмена информацией невелико.
В зависимости от модели, коммутаторы могут обеспечить максимальную скорость передачи данных равную либо 100 Мбит/с (Fast Ethernet), либо 1000 Мбит/c (Gigabit Ethernet). Гигабитные свитчи лучше использовать для построения домашних сетей, в которых планируется часто передавать файлы большого размера между локальными устройствами.
Беспроводная точка доступа
Для обеспечения беспроводного доступа к интернету или ресурсам локальной сети, помимо беспроводного маршрутизатора можно использовать и другое устройство, называемое беспроводной точкой доступа. В отличие от роутера, данная станция не имеет внешнего сетевого интерфейса WAN и оснащается в большинстве случаев только одним портом LAN для подключения к роутеру или коммутатору. Таким образом, точка доступа вам понадобится в том случае, если в вашей локальной сети используется обычный маршрутизатор или модем без поддержки Wi-Fi.
Использование же дополнительных точек доступа в сети с беспроводным маршрутизатором может быть оправдано в тех случаях, когда требуется большая зона покрытия Wi-Fi. Например, мощности сигнала одного лишь беспроводного роутера может не хватить, что бы покрыть полностью всю площадь в крупном офисе или многоэтажном загородном доме.
Так же точки доступа можно использовать для организации беспроводных мостов, позволяющих соединять между собой с помощью радиосигнала отдельные устройства, сегменты сети или целые сети в тех местах, где прокладка кабелей нежелательна или затруднительна.
Сетевой кабель, коннекторы, розетки
Несмотря на бурное развитие беспроводных технологий, до сих пор многие локальные сети строятся с помощью проводов. Такие системы имеют высокую надежность, отличную пропускную способность и сводят к минимуму возможность несанкционированного подключения к вашей сети извне.
Для создания проводной локальной сети в домашних и офисных условиях используется технология Ethernet, где сигнал передается по так называемой «витой паре» (TP- Twisted Pair) - кабелю, состоящему из четырех медных свитых друг с другом (для уменьшения помех) пар проводов.
При построении компьютерных сетей используется преимущественно неэкранированный кабель категории CAT5, а чаще его усовершенствованная версия CAT5e. Кабели подобной категории позволяют передавать сигнал со скоростью 100 Мбит/c при использовании только двух пар (половины) проводов, и 1000 Мбит/с при использовании всех четырех пар.
Для подключения к устройствам (маршрутизаторам, коммутаторам, сетевым картам и так далее) на концах витой пары используются 8-контактные модульные коннекторы, повсеместно называемые RJ-45 (хотя их правильное название - 8P8C).
В зависимости от вашего желания, вы можете, либо купить в любом компьютерном магазине уже готовые (с обжатыми разъемами) сетевые кабели определённой длинны, называемые «патч-кордами», либо по отдельности приобрести витую пару и разъемы, а затем самостоятельно изготовить кабели необходимого размера в нужном количестве. О том, как это делается, вы узнаете из отдельного материала.
Используя кабели для объединения компьютеров в сеть, конечно можно подключать их напрямую от коммутаторов или маршрутизаторов к разъемам на сетевых картах ПК, но существует и другой вариант - использование сетевых розеток. В этом случае, один конец кабеля соединяется с портом коммутатора, а другой с внутренними контактами розетки, во внешний разъем которой впоследствии можно уже подключать компьютерные или сетевые устройства.
Сетевые розетки могут быть как встраиваемыми в стену, так и монтируемыми снаружи. Применение розеток вместо торчащих концов кабелей придаст более эстетичный вид вашему рабочему месту. Так же розетки удобно использовать в качестве опорных точек различных сегментов сети. Например, можно установить коммутатор или маршрутизатор в коридоре квартиры, а затем от него капитально развести кабели к розеткам, размещенным во всех необходимых помещениях. Таким образом, вы получите несколько точек, расположенных в разных частях квартиры, к которым можно будет в любой момент подключать не только компьютеры, но и любые сетевые устройства, например, дополнительные коммутаторы для расширения вашей домашней или офисной сети.
Еще одной мелочью, которая вам может понадобиться при построении кабельной сети является удлинитель, который можно использовать для соединения двух витых пар с уже обжатыми разъемами RJ-45.
Помимо прямого назначения, удлинители удобно применять в тех случаях, когда конец кабеля заканчивается не одним разъемом, а двумя. Такой вариант возможен при построении сетей с пропускной способностью 100 Мбит/c, где для передачи сигнала достаточно использования только двух пар проводов.
Так же для подключения к одному кабелю сразу двух компьютеров без использования коммутатора можно использовать сетевой разветвитель. Но опять же стоит помнить, что в этом случае максимальная скорость обмена данными будет ограничена 100 Мбит/c.
Более подробно об обжимке витой пары, подключения розеток и характеристиках сетевых кабелей читайте в специальном материале.
Теперь, когда мы познакомились с основными компонентами локальной сети, пришло время поговорить о топологии. Если говорить простым языком, то сетевая топология - это схема, описывающая месторасположения и способы подключения сетевых устройств.
Существует три основных вида топологии сети: Шина, Кольцо и Звезда. При шинной топологии все компьютеры сети подключаются к одному общему кабелю. Для объединения ПК в единую сеть с помощью топологии «Кольцо», осуществляется их последовательное соединение между собой, при этом последний компьютер подключается к первому. При топологии «Звезда» каждое устройство подсоединяется к сети через специальный концентратор с помощью отдельного кабеля.
Наверное, внимательный читатель уже догадался, что для построения домашней или небольшой офисной сети преимущественно используется топология «Звезда», где в качестве устройств-концентраторов используются маршрутизаторы и коммутаторы.
Создание сети с применением топологии «Звезда» не требует глубоких технических знаний и больших финансовых вливаний. Например, с помощью коммутатора, стоимостью 250 рублей можно за несколько минут объединить в сеть 5 компьютеров, а при помощи маршрутизатора за пару тысяч рублей и вовсе построить домашнюю сеть, обеспечив несколько десятков устройств доступом к интернету и локальным ресурсам.
Еще одними несомненными преимуществами данной топологии являются хорошая расширяемость и простота модернизации. Так, ветвление и масштабирование сети достигается путем простого добавления дополнительных концентраторов с необходимыми функциональными возможностями. Так же в любой момент можно изменять физическое месторасположение сетевых устройств или менять их местами, чтобы добиться более практичного использования оборудования и уменьшить количество, а так же длину соединительных проводов.
Несмотря на то, что топология «Звезда» позволяет достаточно быстро изменять сетевую структуру, расположения маршрутизатора, коммутаторов и других необходимых элементов необходимо продумать заранее, сообразуясь с планировкой помещения, количеством объединяемых устройств и способами их подключения к сети. Это позволит минимизировать риски, связанные с покупкой неподходящего или избыточного оборудования и оптимизировать сумму ваших финансовых затрат.
Заключение
В этом материале мы рассмотрели общие принципы построения локальных сетей, основное оборудование, которое при этом используется и его назначение. Теперь вы знаете, что главный элементом практически любой домашней сети является маршрутизатор, который позволяет объединять в сеть множество устройств, использующих как проводные (Ethernet), так и беспроводные (Wi-Fi) технологии, при этом обеспечивая всем им подключение к интернету через один единственный канал.
В качестве вспомогательного оборудования для расширения точек подключения к локальной сети с помощью кабелей, используются коммутаторы, по сути, являющиеся разветвителями. Для организации же беспроводных соединений служат точки доступа, позволяющие с помощью технологии Wi-Fi не только подключать без проводов к сети всевозможные устройства, но и режиме «моста» соединять между собой целые сегменты локальной сети.
Что бы точно понимать, сколько и какого оборудования вам необходимо будет приобрести для создания будущей домашней сети, обязательно сначала составьте ее топологию. Нарисуйте схему расположения всех устройств-участников сети, которым потребуется кабельное подключение. В зависимости от этого выберите оптимальную точку размещения маршрутизатора и при необходимости, дополнительных коммутаторов. Каких-либо единых правил здесь нет, так как физическое расположение роутера и свитчей зависит от многих факторов: количества и типа устройств, а так же задач, которые на них будут возложены; планировки и размера помещения; требований к эстетичности вида коммутационных узлов; возможностей прокладки кабелей и прочих.
Итак, как только у вас появится подробный план вашей будущей сети, можно начинать переходить к подбору и покупке необходимого оборудования, его монтажу и настройке. Но на эти темы мы поговорим уже в наших следующих материалах.
Рассмотрим типичный небольшой офис. Предположим, что в нем работают несколько менеджеров (пусть их будет три), секретарь, бухгалтер и директор. На каждом рабочем месте установлен компьютер, также в офисе есть один выделенный канал в интернет с постоянным реальным ip адресом (например 195.34.10.134) и доменное имя myoffice.ru.
Теперь определимся, что мы хотим сделать.
- объединить все компьютеры в локальную сеть (LAN);
- организовать печать со всех рабочих мест на сетевой принтер;
- подключить и настроить Интернет - канал;
- организовать доступ в Интернет со всех компьютеров локальной сети.;
- защитить локальную сеть от внешних вторжений;
- установить и настроить сетевые сервисы: WEB-сервер, почтовый сервер, файловый, FTP, прокси и т.д.;
- организовать удаленный модемный доступ к офисной сети из дома с возможностью использования офисного интернет-канала
Теперь приступим к проектированию структуры сети.
Поставленую задачу построения простой локальной сети мы будем решать на базе стека (набора) протоколов TCP/IP.
Сначала выберем диапазон IP адресов для нашей локальной сети. Остановимся на зарезервированных для использования в частных сетях адресах: 192.168.0.0-192.168.255.255. Для нашей локальной сети используем адресацию 192.168.20.0/24, где "/24" - сокращенная форма записи маски подсети 255.255.255.0. В каждой такой сети (класса "С") может использоваться до 254 уникальных хостов, чего нам вполне достаточно. Постоянный ip адрес (195.34.10.134) в сети интернет нам по условию задачи предоставлен провайдером.
В простом случае наша сеть может иметь следующую топологию:
Как видно из рисунка 1, большая часть сетевых сервисов размещена на одном компьютере, который через один сетевой интерфейс подключен к сети интернет, через другой - к локальной сети офиса, а через модемное соединение - к домашнему компьютеру. Каждому сетевому интерфейсу этого компьютера соответствует свой ip адрес: 195.34.10.134 - в сети интернет, 192.168.20.1 - в локальной сети, 192.168.40.1 - при удаленном соединении. Таким образом этот компьютер выполняет роль и маршрутизатора и файерволла и серверов: web, почтового, базы данных и пр. (Маршрутизатор - в нашем случае играет роль шлюза в Интернет. Вы можете спросить: нафиг он нужен, чем занимается? Отвечу как чайник: маршрутзатор занимается маршрутизацией... пакетов между подсетями, но в нашем случае он будет просто "раздавать" Интернет всем компьютерам в нашей локальной сети). Но такая структура имеет недостатки: во-первых, опасно "класть все яйца в одну корзину" (такая сеть весьма уязвима для атак и не очень надежна - проигравший теряет все), во-вторых, в ней не оптимально распределяется нагрузка, а в-третьих, ее неудобно администрировать - любой сбой или неисправность основного сервера практически полностью парализует работу всей локальной сети. Несмотря на недостаки этого варианта, мы в дальнейшем в основном будем использовать именно его, т.к. мы здесь рассматриваем самые простые и дешевые решения для маленьких контор и дома. Следующие две схемы приведены лишь для ознакомления, и в них можно не вникать.
Теперь немного изменим топологию сети, чтобы устранить часть недостатков (см. рис.2).
Здесь маршрутизатор выполняет только роль шлюза в интернет и файерволла, а сетевые сервисы размещены внутри локальной сети, в идеале - каждый на отдельном компьютере. Теперь выход из строя одного сервера не парализует другие. Но в этой сетевой топологии тоже имеется недостаток: рабочие станции и серверы находятся в одном и том же сегменте сети, что потенциально снижает ее надежность и производительность.
Поэтому, может быть, будет лучше интернет-серверы выделить в отдельный сегмент (см. рис.3).
В этом случае локальная сеть находится в одном сегменте сети, а интернет-серверы - в другом.
Могут быть и другие топологии локальной сети, все зависит от конкретных целей и условий, но для упрощения задачи мы остановимся на первой сетевой топологии (Рис.1), несмотря на ее недостатки, т.к. для экспериментов - это не принципиально.
Теперь пришло время подумать на каком оборудовании и программном обеспечении (ПО) следует реализовать нашу простую локальную сеть. Конкретные реализации будут описаны в следующих статьях, здесь же затронем общие вопросы.
Прошло то время, когда руководство компаний могло не задумываться о легальности устанавливаемых программ. Сейчас нарушения в области авторских прав относятся к тяжким преступлениям, поэтому от греха подальше (с целью минимизации рисков) будем рассматривать только лицензионное программное обеспечение. Оптимизация затрат при переходе на лицензионные программы для маленьких организаций будут рассмотренны в отдельной статье 146УК (шутка:)))).
В качестве шлюза в Интернет можно использовать:
- компьютер с Windows (дорогое решение);
- компьютер с FreeBSD/Linux;
- аппаратный роутер (самое простое и дешевое решение - от 50$).
От некоторых крутых гуру, работающих в крупных организациях, скорее всего услышите рекомендацию на сервер поставить MS Windows 2003 Server, на него поставить ISA (для организации Интернет доступа), почтовый сервер MS Exchange, на клиентские компьютеры поставить Windows XP Pro и завести их в домен, а 1С использовать в терминальном режиме.
В принципе это функционально оптимальный вариант... для крупных организаций, но мы то не монстры, мы - маленькая конторка на 3-10 ПК. Посчитайте по прайс-листу партнеров Microsoft во сколько тысяч (десятков тысяч) долларов вам обойдется такое решение. Поэтому в следующих статьях будут рассматриваться в основном дешевые варианты, где на сервере (шлюзе) будут использоваться бесплатные FreeBSD или Linux, а на клиентских машинах Windows XP HomeEdition (или Professional)... а то и Linux Ubuntu.
При использовании нескольких компьютеров в домашних условиях, может возникнуть желание объединить их в одну сеть, при этом стоит подумать над использованием роутера, для более развернутой маршрутизации и единого выхода в сеть интернет. Подобное решение позволит Вам получить несколько преимуществ:
- удобство подключения нескольких устройств к интернету;
- использование сетевых папок вместо флеш-карт и съемных жестких дисков;
- использование сетевого периферийного устройства (принтер, сканер);
- использование одной лицензии антивирусной программы на нескольких устройствах, или централизованное управление несколькими антивирусами.
Разумеется, для создания сети, Вам потребуется роутер. О том, как правильно выбрать роутер для дома можно узнать .
После того, как Вы определились с маршрутизатором, следует произвести своего рода разметку, то есть определить, где будет установлено каждое из устройств сети. Делать это нужно затем, чтобы правильно разместить роутер.
Важно! При использовании беспроводного оборудования, старайтесь не создавать препятствий на пути сигнала от маршрутизатора до клиента. В случае распределенной сети (если абоненты расположены в разных комнатах), рекомендуется такая установка роутера, чтобы компьютеры были равноудалены от него. В случае использования проводной среды передачи, примерная разметка расположения всех участников сети позволит заранее подготовить шнуры коммутации нужной длины (об изготовлении сетевых шнуров можно почитать ) .
При выборе Wi-fi роутера не забудьте проверить, все ли компьютеры имеют беспроводную сетевую карту.
При настройке домашней сети, для каждого из абонентов, следует использовать сетевой адрес из любого частного диапазона, то есть такой IP, который не используется в сети интернет:
- 10.0.0.0 – 10.255.255.255;
- 100.64.0.0 – 100.127.255.255;
- 172.16.0.0 – 172.31.255.255;
- 192.168.0.0 – 192.168.255.255.
На заметку! Если Вы не настроили адреса абонентов вручную, и при этом Ваш роутер не имеет режима работы «DHCP» (от англ. Dynamic Host Configuration Protocol, протокол автоматического присвоения IP-адреса хосту), то сетевым клиентам будет назначен адрес из специального стека « APIPA» (от англ. Automatic Private IP Addressing, автоматическая адресация IP частного диапазона), который включает в себя сети 169.254.0.0 – 169.254.255.255, при этом отсутствует гарантия, что объединенные в сеть устройства будут иметь доступ друг к другу. Рекомендуется настраивать сетевые платы вручную.
При настройке адресов не стоит забывать о масках сети – это дополнительные идентификаторы сетевого адреса. Используется она для разграничения подсетей и представляет собой группу из 32 бит, так же как и IP, однако без чередования нулей и единиц.
На заметку! IP адрес, как известно, состоит из четырех десятичных чисел, в диапазоне 0 – 255, например 192.168.0.3. Однако, компьютер воспринимает информацию именно как биты, то есть в двоичной системе счисления, соответственно, указанный адрес машина видит как 11000000.10101000.00000000.00000011. Как видите, идет чередование нулей и единиц. Маска подсети тоже вводится в десятичной системе, однако чередования в ней недопустимы – левая часть всегда состоит из единиц, правая – дополняется нулями до 32 бит, например 255.255.255.192 будет воспринят как 11111111.11111111.11111111.11000000.
Маска подсети может быть использована для ограничения доступа к Вашей сети. Граничные значения количества устройств можно посчитать, но достаточно сложно, поэтому лучше воспользоваться специальной таблицей, или калькулятором. Предположим, что Вы используете беспроводной роутер, и всего в сети будет использоваться пять устройств (включая маршрутизатор).
Шаг 1. Перейдите на сайт с IP-калькулятором.
Шаг 2. Заполните необходимые поля. В качестве исходной сети может выступать любой частный IP. В поле «Размеры подсетей» укажите количество абонентов Вашей сети. Графу с маской оставьте по умолчанию. Для обработки данных нажмите кнопку «Вычислить».
Шаг 3. Ознакомьтесь с результатами вычисления. Калькулятор автоматически подбирает маску подсети максимально близкую к требуемой. Обратите внимание на столбец «Требуемый размер», он содержит заданное значение хостов и «+2». К этим двум дополнительным адресам относятся адрес самой сети (в данном случае 10.19.1.0) и широковещательный адрес (для рассылки по всем адресам сети, в данном случае 10.19.1.7).
На заметку! Само собой, поскольку вся информация в компьютерах обрабатывается в двоичной системе, то и количество компьютеров в подсети должно быть степенью двойки. Ближайшее значение, вмещающее в себя 5 устройств – 2 3 , то есть 8.
Настройка роутера
В качестве роутера выбран TP-Link. Основные методы подключения к маршрутизаторам описаны . Для настройки домашней сети наиболее важным является настройка DHCP, поэтому на ней остановимся более подробно.
Шаг 1. Запустите службу DHCP. Укажите начальный и конечный адреса, выясненные с помощью калькулятора. Не забудьте указать срок аренды IP (данный параметр дает дополнительную гарантию безопасности, поскольку IP каждого устройства меняется через указанный промежуток времени). В качестве шлюза по умолчанию стоит указать сам роутер. Указание домена для рабочей группы не актуален. DNS-сервер в доменных сетях указывается по контроллеру домена, для сети домашней рекомендуется использовать адрес 8.8.8.8 (DNS-сервер компании Google).
Шаг 2. Опция «Список клиентов» содержит записи о каждом абоненте сети, а именно – сопоставление MAC-адреса с IP-адресом.
Шаг 3. «Резервирование адресов» используется для того, чтобы исключить аренду особых компонентов сети, например – принтеров.
Настройка сетевого подключения Windows 7
После назначения сетевых адресов всем устройствам, включая роутер, можно приступать к формированию сетевой группы.
Шаг 1. Запустите окно «Выполнить» по нажатии на клавиатуре кнопок «Win+R».
Шаг 2. Введите строку «sysdm.cpl».
Шаг 3. Проверьте название сетевой группы или домена. Все устройства должны принадлежать к одной группе.
Шаг 4.
Шаг 5.
Важно!
Шаг 6. Войдите в управление сетями, для чего следует кликнуть правой кнопкой мыши по пиктограмме сетевых подключений.
Шаг 7. Для настройки опций соединения используйте ссылку смены параметров сетевого доступа в левом фрейме.
Шаг 8. Разверните перечень опций домашнего сетевого профиля.
Шаг 9. Отметьте рекомендуемые опции. Сетевое обнаружение должно быть включено для того, чтобы несколько сетевых устройств могли «видеть» друг друга. Единый доступ к принтеру включается по необходимости. Доступ к директориям настраивается на каждом отдельном компьютере. Настройки шифрования в домашней группе, где все устройства Вам известны, неактуальны. Подключения в домашней сети лучше оставить под управлением операционной системы.
Шаг 10. Для открытия общего доступа к директории следует войти в ее «Свойства». Вызовите меню правой кнопкой и кликните соответствующую строку.
Шаг 11. В окне настроек следует переключиться на закладку «Доступ».
Шаг 12. Для настройки используйте кнопку «Общий доступ…».
Шаг 13. Для разграничения доступа можно указать конкретных пользователей (применяется в домене) или выбрать опцию «Все» (для рабочей группы).
Шаг 14. Для «расшаривания» (от англ. share – делиться) сетевого принтера войдите через стартовое меню в «Устройства и принтеры».
Шаг 15. Выделите устройство, которое следует сделать сетевым и войдите в его свойства. Вызовите меню правой кнопкой и выберите соответствующую строку.
Шаг 16. В диалоговом окне войдите на закладку «Доступ».
Шаг 17. Для настройки используйте опцию «Настройка общего доступа».
Важно! Необходимо обладать администраторскими правами.
Шаг 18. Отметьте опции для включения доступа к принтеру. При работе в домене рекомендуется также отметить опцию «Внести в Active Directory», для облегчения поиска сетевого устройства.
Шаг 19. Для подключения к сетевому принтеру или папке следует найти в сетевом окружении компьютер, на котором настраивали доступ к этим ресурсам.
Шаг 20. По входу в сетевой компьютер Вам будет предоставлен перечень доступных ресурсов.
Шаг 21. Для подключения принтера на абонентском ПК, необходимо вызвать контекстное меню, и перейти по пункту «Подключить…», после автоматической инсталляции драйвера сетевое устройство будет доступно на компьютере-абоненте.
Важно! При разной разрядности компьютера-сервера и компьютера-абонента могут потребоваться дополнительные для правильной работы принтера.
Шаг 22. Чтобы облегчить доступ к общим ресурсам можно настроить сетевой ресурс на компьютере-абоненте в качестве сетевого диска. Сделать это можно через меню, при выборе пункта «Подключить сетевой диск…».
Шаг 23. В развернувшемся мастере укажите букву, которая будет соответствовать диску. Обратите внимание на опцию «Восстанавливать при входе в систему». Если она неактивна, то диск станет отключаться каждый раз при перезагрузке или выключении питания.
Шаг 24. По завершении установки, сетевая папка будет доступна, как обычный жесткий диск через «Мой компьютер».
Настройка сети Windows 10
Шаг 1. Вызовите системный список, с помощью комбинации «Win+X». В развернувшемся окне войдите в раздел «Система».
Шаг 2. Для настройки опций соединения используйте ссылку смены параметров общего доступа в левом фрейме окна.
Шаг 3. В раскрывшемся окне, переключитесь на вкладку «Имя компьютера».
Шаг 4. Проверьте имя рабочей группы или домена. Все устройства должны принадлежать к одной группе.
Шаг 5. Для перехода в другую группу выберите кнопку «Изменить…».
Что бы перейти в другу группу, нажимаем кнопку «Изменить…»
Шаг 6. Измените имя станции и подключитесь к нужной группе или домену.
Важно! Изменения будут применены только после перезагрузки.
На заметку! Настройки доступа к папкам аналогичны настройкам для Windows 7.
Заключение
Мы рассмотрели основные аспекты настройки сети для операционных систем семейства Windows. В целях повышения информационной безопасности не забывайте рассчитывать маску подсети и использовать службу DHCP.
Видео — Как настроить сеть между компьютерами через роутер
Количество оргтехники и прочих гаджетов в обычных квартирах и домах растёт уже в геометрической прогрессии. В связи с этим, начинающих пользователей очень часто интересует вопрос - как сделать домашнюю локальную сеть и настроить связь между двумя компьютерами или ноутбуками.
Несмотря на то, что со стороны это всё кажется сложным, на самом деле всё очень легко и просто делается. и сейчас я расскажу как. Для начала, давайте разберём все возможные варианты создания небольшой домашней сети. Существует два основных способа - кабельных и с использованием беспроводного оборудования.
Проводное сетевое соединение
Это классический способ соединить компьютер с компьютером в единую сеть, который используется уже несколько десятков лет. Он прост, надёжен и относительно недорого.
Сегодня сетевая карта стандарта FastEthernet (10/100 Mbps) или GigabitEthernet (10/100/1000 Mbps) есть в любом современном системном блоке или ноутбуке, а значит в самом простом случае понадобится только сетевой кабель (патч-корд). Вот такой:
Для создания сети используется специальный 2-х или 4-х парный кабель "витая пара" стандарта cat.5e. С обоих концов он должен быть заправлен в специальный разъём - RJ45 . Причём проводки должны быть заправлены в него не абы как, а в особом порядке, который называется "схема раскладки". На сегодня есть две таких схемы - 568A и 568B :
Обычно шнурок обжимается с обоих концов либо по одной, либо по другой схеме. Такой патч-корд называется "прямой".
Если же Вы хотите соединить между собой два компьютера или ноутбука, то в этом случае надо использовать "обратный" кабель, так называемый Cross-Over.
Он обжимается с одного конца по схеме 568A, а с другой - по схеме 568B.
Обжимается Ethernet кабель с помощью специального инструмента - кримпера. Им можно снять изоляцию, подравнять кончики и зажать их в разъём. Профессиональный сетевик сделает это в течение минуты. У обычного пользователя это займёт немногим больше времени, но всё равно это вполне осуществимо и доступно.
Теперь давайте рассмотрим основные варианты как подключить сеть между двумя компьютерами или ноутбуками.
1. Соединение кабелем напрямую
Этот вариант самый просто и дешевый. Он подразумевает, что Вы будете соединять только два ПК.
Для него понадобиться обратный сетевой патч-корд (кросс-овер), о котором я говорил выше. Включаем один его конец в первый комп, а другой конец - во второй комп. Главный минус такого способа - он позволяет создать сеть между двумя ПК и только. Третий уже сюда не добавить.
2. Подключение через свитч (хаб)
По такому варианту работают большинство локалок в различных учреждениях, фирмах, школах, ВУЗах. Для объединения рабочих станций используется специальное сетевое устройство - коммутатор, который в простонародье называют "Свитч":
Кстати, многие по старой привычке называют свитч "хабом". Это не совсем правильно. Хаб - это более простое и "тупое" устройство, которое уже более 10 лет в продаже не встретишь, так как их уже давно не производят. В этой схеме, как и в следующей, используется обычные прямые патч-корды.
3. Домашний роутер
Такой вариант самый правильный с точки зрения построения небольших сетей. Главным устройством в этой схеме является роутер:
Он управляет домашней локалкой - выдаёт динамический IP-адреса по DHCP для компов, подключается к Интернету и раздаёт его клиентам. По стоимости он самый дорогой, так как нормальный домашний роутер обойдётся вам по цене от 2000 рублей и выше.
Беспроводная сеть WiFi
Этот способ значительно моложе старой-доброй кабельной сети, зато он более простой и удобный при условии, что у Вас на обоих ПК есть адаптер WiFi.
Не требуется никаких дополнительных кабелей или инструмента. Причём можно создать не просто сеть компьютер-компьютер, а целый хот-спот, к которому можно так же подключать планшеты, телефоны или Смарт ТВ телевизоры, а так же раздавать им Интернет, если он подключен на к основному устройству.
Беспроводная сеть организуется следующим образом. Выбираем один компьютер, который будет главным. На нём мы создадим виртуальную точку доступа. Для этого запускаем командную строку с правами администратора. В ней надо прописать две команды. Первая команда задаёт параметры создаваемого Вай-Фая, а именно имя (ssid) и пароль. Пример:
netsh wlan set hostednetwork mode=allow ssid="moi-wifi" key="wifipassword" keyUsage=persistent
Здесь парам"SSID" - название сетки, которое будут видеть в списке доступных другие устройства, а KEY - пароль для подключения. После ввода нажимаем кнопку "Enter".
Вторая команда такая:
netsh wlan start hostednetwork
Она запускает созданный виртуальный хот-спот WiFi в работу:
После этого можно пробовать подключать к этому Вай-Фаю другие гаджеты. Если вдруг понадобиться выключить виртуальную точку доступа, наберите команду:
netsh wlan stop hostednetwork
Единственный, пожалуй, неудобный момент - это то, что запускать WiFi на раздачу придётся каждый раз при включении этого компьютера.
Настройка локальной сети между компьютерами в Windows 10
Внимание: если у Вас всё организовано через роутер, то можете смело пропускать этот абзац.
Соединить компьютеры кабелем - это только полдела. Ещё нужно ещё правильно настроить сеть между двумя компьютерами. Для этого надо открыть список сетевых подключений Виндовс нажав комбинацию клавиш Win+R и введя команду ncpa.cpl .
Появится список подключений, среди которых надо выбрать "Подключение по локальной сети" или "Ethernet" в случае кабельного соединения и "Беспроводная сеть" в случае с WiFi:
Кликаем по нему правой кнопкой мыши чтобы появилось меню и выбираем пункт "Свойства". Откроется вот такое окно:
Кликаем дважды по строчке "Протокол Интернета версии 4 TCP/IPv4" чтобы вызвать ещё одно окно:
Тут надо поставить флажок-точку на значение "Использовать следующий IP-адрес". У первого компьютера прописываем IP адрес 192.168.1.1 c маской 255.255.255.0 .
На втором компьютере надо взять следующий по порядку Ай-Пи адрес - 192.168.1.2 с маской 255.255.255.0 :
Нажимаем кнопку "ОК", чтобы применить настройки. Теперь, в принципе, компьютеры должны видеть друг друга.
Проверить это можно через командную строку, с помощью тестовой утилиты ping . Пропингуем со первого компьютера второй. Для этого запускаем командную строку Windows 10 и вводим команду ping 192.168.1.2 . Если всё нормально, то результат будет такой:
То есть обмен пакетами идёт, потерь нет - всё отлично. Если IP адрес не пингуется - проверяйте на нём параметры протокола TCP/IP, а так же настройки брандмауэра или фаерволла. Дело в том, что они по умолчанию могут блокировать протокол ICMP на котором работает утилита Пинг.
Точно так же со второго компьютера пингуем первый, используя команду :
Итак, мы с Вами смогли создать локальную сеть между двумя компьютерами или ноутбуками. А дальше надо открыть доступ к каждому компьютеру по сети, то есть чтобы можно было с одного зайти на другой через Сетевое подключение и скачать или закачать файлы. Для этого открываем Центр Управления сетями и общим доступом и заходим в Дополнительные параметры общего доступа:
Тут необходимо для своего текущего сетевого профиля поставить флажки:
- Включить сетевое обнаружение
- Включить общий доступ к файлам и принтерам
- Разрешить Windows управлять подключениями локальной группы.
Нажимаем на кнопку "Сохранить изменения".
Теперь можно попробовать зайти с первого ПК на второй ПК используя обычный для Виндовс протокол передачи данных - Samba. Для этого зайдите на него либо через сетевое окружение, либо введя его IP прямо в адресной строке проводника. Вот так:
Заметьте, что перед адресом должны быть два обратных слеша - "\\". Если же Вы поставите два обычных слеша - "//", то умная Виндовс 10 рассмотрит это как использование протокола http://, а значит попытается открыть сайт с таким адресом и, конечно же, выдаст ошибку.
Если вдруг, при попытке зайти на соседний комп по сети, выскакивает запрос логина и пароля, то это значит, что у Вас в системе отключена учетная запись "Гость". Чтобы её активировать, надо запустить командную строку с правами Администратора и ввести команду:
net user гость /active:yes
Вот так выглядит её успешное выполнение:
После этого, при входе на компьютер по сети, Вы должны увидеть список доступных папок и файлов. Если к нему подключен принтер, то его так же можно сделать сетевым и пользоваться вместе.