Выбор размера сети и ее структуры

Первым этапом проектирования сети должен стать анализ задач, которые будет решать сеть. Должны быть определены (хотя бы приблизительно) размер сети и ее структура [6].

Под размером сети в данном случае понимается как количество объединяемых в сеть компьютеров, так и расстояния между ними. Необходимо оценить, сколько компьютеров нуждается в подключении к сети, при этом необходимо предусмотреть возможность для дальнейшего роста количества компьютеров в сети (от 20% до 50%). Имеет смысл оставить некоторые компьютеры автономными, например, из соображений безопасности информации на их дисках. Количество подключенных к сети компьютеров влияет на ее производительность и на сложность ее обслуживания.

Требуемая длина линий связи сети играет не меньшую, а иногда и большую роль в проектировании сети, чем количество компьютеров. Например, если расстояния очень большие, может понадобиться использование очень дорогого или редкого оборудования. К тому же с увеличением расстояния резко возрастает значимость защиты линий связи от внешних электромагнитных помех. От расстояния зависит и скорость передачи информации по сети (выбор между Ethernet и Fast Ethernet). Целесообразно при выборе расстояний закладывать небольшой запас (хотя бы процентов 10) для учета различных непредвиденных обстоятельств. Кстати, преодолеть ограничения по длине иногда можно путем выбора структуры сети, разбиения ее на отдельные части.

Под структурой сети понимается способ разделения сети на части (сегменты), а также способ соединения этих сегментов между собой. Сеть предприятия может включать в себя рабочие группы компьютеров, сети подразделений, опорные сети, средства связи с другими сетями. Для объединения частей сети могут использоваться репитеры, репитерные концентраторы, коммутаторы, мосты и маршрутизаторы. Причем в ряде случаев стоимость этого объединительного оборудования может даже превысить стоимость компьютеров, сетевых адаптеров и кабеля. Поэтому выбор структуры сети исключительно важен.

В идеале структура сети должна соответствовать структуре здания или комплекса зданий предприятия. Рабочие места группы сотрудников, занимающихся одной задачей (например, бухгалтерия, отдел продаж, инженерная группа), должны располагаться в одной комнате или в рядом расположенных комнатах. Тогда можно все компьютеры этих сотрудников объединить в один сегмент, в одну рабочую группу и установить вблизи их комнат сервер, с которым они будут работать, а также концентратор или коммутатор, связывающий их компьютеры. Точно так же рабочие места сотрудников подразделения, занимающихся комплексом близких задач, лучше расположить на одном этаже здания, что существенно упростит их объединение в единый сегмент и дальнейшее администрирование этого сегмента. На этом же этаже удобно расположить коммутаторы, маршрутизаторы и серверы, с которыми работает данное подразделение.

Как и в других случаях, при выборе структуры целесообразно оставлять возможности для дальнейшего развития сети. Например, лучше приобретать коммутаторы или маршрутизаторы с количеством портов, несколько большим необходимого в настоящий момент (хотя бы на 10-20 процентов). Это позволит при необходимости легко включить в сеть новый сегмент или несколько сегментов. Ведь любое предприятие всегда стремится к росту, и этот рост не должен приводить к необходимости проектировать сеть предприятия заново.

Рассмотрим пример для небольшого предприятия.

Пусть предприятие занимает три этажа, на каждом из которых по пять комнат, и включает в себя три подразделения, в каждом из которых по три группы. В этом случае можно построить сеть таким образом (рис. 5.2).

Рабочие группы занимают по 1—3 комнаты, их компьютеры объединены между собой репитерными концентраторами. Концентратор может использоваться один на комнату, один на группу или один на весь этаж. Под концентратор лучше выделить одну из комнат (небольшую).

Подразделения занимают отдельный этаж. Все три сети рабочих групп каждого подразделения объединяются коммутатором, а для связи с сетями других подразделений используется маршрутизатор. Коммутатор вместе с одним из концентраторов лучше расположить в отдельной комнате.

Общая сеть предприятия включает три сегмента сетей подразделений, объединенных маршрутизатором. Этот же маршрутизатор может использоваться для подключения к глобальной сети.

Рисунок 5.2 – Структура сети предприятия с использованием маршрутизатора

Серверы рабочих групп располагаются в комнатах рабочих групп, серверы подразделений - на этажах подразделений.

В рассмотренной ситуации области коллизий (зоны конфликта) сети будут включать в себя сегменты, расположенные в комнатах каждой рабочей группы, плюс сегмент, связывающий концентратор рабочей группы с коммутатором подразделения. Всего таких областей коллизий будет девять. Именно для них необходимо проводить расчеты работоспособности сети в соответствии с предыдущей главой. Широковещательные области будут включать в себя все сегменты сети каждого подразделения плюс сегмент, связывающий коммутатор подразделения с маршрутизатором предприятия. Таких широковещательных областей будет всего три.

Если предполагаемая интенсивность обмена по проектируемой сети не слишком велика, если компьютеров не слишком много, если размеры здания позволяют, то, вполне возможно, удастся обойтись без маршрутизаторов - довольно сложных и дорогих устройств. Тогда сети подразделений будут объединяться концентраторами, а между собой будут соединяться коммутаторами (рис. 5.3). Области коллизий будут в данном случае включать в себя все сегменты сети каждого из подразделений плюс сегмент, соединяющий концентратор подразделения и коммутатор предприятия. Таких областей коллизий будет всего три. Для них надо проводить расчет работоспособности сети, как описано в предыдущей главе. Единственная широковещательная область будет в данном случае включать в себя всю сеть предприятия.

В ситуации, когда компьютеров на предприятии немного (до 50), вполне возможно, что имеет смысл отказаться не только от маршрутизаторов, но и от коммутаторов, оставив только репитерные концентраторы. Более того, при такой малой сети и низкой интенсивности обмена вполне может оказаться подходящей сеть Ethernet на тонком коаксиальном кабеле (сегменты 10BASE2) вообще без концентраторов или с 1—2 простейшими репитерами. Правда, в последнем случае, возможно, придется все компьютеры каждого сегмента разместить на одном этаже из-за ограничений на длину кабеля сегмента 10BASE2.

Конечно, такая картина наблюдается далеко не всегда. В реальности все обычно бывает гораздо сложнее. Например, структура подразделений может вообще не соответствовать структуре комнат и этажей. Предприятие может занимать два далеко разнесенных помещения в одном здании или даже три-четыре далеко разнесенных здания. Тогда может понадобиться применение оптоволоконных сегментов (возможно, и полнодуплексных, которые обеспечивают максимально возможную длину кабеля). А структура сети при этом может быть чрезвычайно сложной, с множеством областей коллизий и широковещательных областей.

Рисунок 5.3 – Структура сети предприятия при низкой интенсивности обмена в сети

Выбор оборудования

При выборе сетевого оборудования надо учитывать множество факторов, в том числе:

- уровень стандартизации оборудования и его совместимость с наиболее распространенными программными средствами;

- скорость передачи информации и возможность ее дальнейшего увеличения;

- возможные топологии сети и их комбинации (шина, пассивная звезда, пассивное дерево);

- метод управления обменом в сети (CSMA/CD, полный дуплекс или маркерный метод);

- разрешенные типы кабеля сети, его максимальную длину, защищенность от помех;

- стоимость и технические характеристики конкретных аппаратных средств (сетевых адаптеров, трансиверов, репитеров, концентраторов, коммутаторов).

Рекомендуется не пренебрегать этими факторами, ведь заменить программное обеспечение сравнительно просто, а замена аппаратуры, особенно прокладка кабеля, обходится порой очень дорого, а иногда и просто невозможна. Можно посоветовать в первую очередь проанализировать применимость для рассматриваемого случая сети Ethernet как наиболее популярной, недорогой и допускающей развитие (Fast Ethernet и Gigabit Ethernet).