Створення пристрою тестування локальної обчислювальної мережі

Звезда-шина

Звезда-шина (star-bus) – это комбинация топологий “шина” и “звезда”. Чаще всего это выглядит так: несколько сетей с топологией “звезда” объединяются при помощи магистральной линейной шины.

В этом случае выход из строя  одного компьютера не оказывает никакого влияния на сеть – остальные компьютеры по-прежнему взаимодействуют друг с  другом. А выход из строя концентратора  повлечет за собой остановку подключенных к нему компьютеров и концентраторов.

Звезда-кольцо

Звезда-кольцо (star-ring) кажется несколько похожей на звезду-шину. И в той, и в другой топологии компьютеры подключены к концентратору, который фактически и формирует кольцо или шину. Отличие в том, что концентраторы в звезде-шине соединены магистральной линейной шиной, а в звезде-кольце на основе главного концентратора они образуют звезду.

 

5. Проблемы вычислительных сетей

 

Еще несколько лет назад  приобретать сетевое оборудование под прикладную задачу казалось абсурдом: а что делать, когда прикладная задача изменится? Сегодня стоимость  прикладного ПО не только соизмерима со стоимостью сетевого оборудования, но часто существенно больше последней.

Абсурдом становится приобретение оборудования без учета специфики  прикладного ПО. Учет специфики прикладного ПО не следует понимать слишком буквально. Он вовсе не означает, что никакое другое ПО работать в сети не сможет. Учет специфики прикладного ПО нужен при выборе требований к пропускной способности, которым должны удовлетворять как архитектура сети, так и сетевое оборудование.

Прежде всего, следует оценить необходимый минимум пропускной способности. Будет ли эта минимальная пропускная способность достаточной и какой запас по пропускной способности должен быть заложен в проекте, — это уже вопрос стратегии и финансовых возможностей пользователя. Учет специфики эксплуатируемого в сети прикладного ПО — это длительный и дорогостоящий процесс. Он требует не только высокого профессионализма системного интегратора, но и специальных диагностических средств.

Основная сложность состоит  в том, что пользователь, как правило, не имеет достаточных специальных  знаний, чтобы самостоятельно выработать и изложить требования к сети. Это должен сделать профессиональный системный администратор или грамотный начальник, старший администратор, то есть вы. Однако, поскольку процесс выработки требований к сети сложен и дорог, пользователь редко готов оплачивать эту работу. Ему психологически проще купить дорогое оборудование.

Не спешат браться за такие  работы и системные интеграторы: им выгоднее продать дорогое оборудование. В итоге в проигрыше оказывается  пользователь. В лучшем случае он только сильно переплачивает за оборудование, приобретая избыточную пропускную способность  или функции оборудования, которые  реально ему не нужны. Через год-два, когда дополнительная пропускная способность  ему понадобится, аналогичное оборудование будет стоить существенно дешевле. В худшем для себя случае пользователь будет вынужден заменить оборудование или смириться с медленной  работой прикладных программ.

Очень многих проблем в  сети можно избежать, если качественно  провести тестирование сети на этапе  ее приемки у системного интегратора.

Прежде всего это относится к сертификации кабельного хозяйства на соответствие стандартам и тестированию сетевого оборудования на наличие скрытых дефектов.

Правилом хорошего тона для  системного интегратора является не только проведение тестирования, но и  внесение его данных в паспорт  сети, предоставляемый пользователю. Лучше всего проводить тестирование "стрессовым" методом. На практике тестирование сети на этапе приемки  проводится очень редко. В результате пользователь может получить сеть со скрытыми дефектами. Скрытые дефекты  редко проявляются сразу после  начала эксплуатации сети, так как  на начальных этапах нагрузка в сети мала. Дефект может проявиться значительно  позже, создав у пользователя впечатление, что он явился следствием каких-то модификаций  в сети. О средствах сетевой  диагностики говорится много, и  в их необходимости, как правило, никого убеждать не надо.

Однако многие администраторы сетей из-за недостатка опыта испытывают сложности с интерпретацией диагностических  данных и могут неправильно определить причину замедления работы сети. Следствием этого могут быть неправильные действия по ее модификации.

Очень много проблем в  локальных сетях связано с  плохим качеством системы питания  компьютеров и сетевого оборудования. Особенно сильно качество системы питания  сказывается на работе сетей, построенных  на коаксиальных кабелях. Если проблемы, связанные с плохим качеством  питающего напряжения, очевидны и  решаются установкой источников бесперебойного питания (ИБП), то проблемы, связанные  с кабельной системой питания, не столь очевидны.

Наиболее типичными дефектами  кабельной системы электропитания являются: отсутствие общего единого  контура заземления, отсутствие выделенной системы электроснабжения для компьютеров, подключенных к локальной сети, а не радиальная топология проводов заземления (т. е. наличие множества точек заземления) и др.

Настоящим бедствием для  локальной сети может быть массовое использование не приспособленных  для работы в локальной сети ограничителей  напряжения. Ситуация осложняется тем, что Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ) и Строительные Нормы и Правила (СНиП), регламентирующие правила построения кабельных систем электроснабжения, не учитывают требований к этим системам, налагаемых локальными сетями. Поскольку сети питания часто проектируются организациями, руководствующимися в своей деятельности только ПУЭ и СНиП, проблемы закладываются уже на этапе разработки проекта здания.

Часто большое число сбоев  и плохая работа оборудования связаны  с наличием статического электричества  в помещениях. Основным источником статического электричества в офисах являются ковровые покрытия (ковролин). Проходя по такому покрытию, человек накапливает на себе большой электрический заряд, который затем разряжается на клавиатуру компьютера, и не только на клавиатуру.

Разработчики прикладного  ПО в пылу конкурентной борьбы основное внимание уделяют функциональным свойствам  разрабатываемого ими ПО. При этом вопросы корректной работы ПО в различных сетевых конфигурациях отходят на второй план, тем более, что разработчики часто не имеют возможности протестировать работоспособность ПО в сложных сетевых конфигурациях. Они молчаливо исходят из того, что, если прикладное ПО корректно работает на 10-15 компьютерах в их офисе, то оно будет работать корректно и при любой другой сетевой конфигурации. Практика показывает, что это не так.

Признаком того, что фирма-разработчик  прикладного ПО проводила тестирование собственного ПО в различных сетевых конфигурациях, является наличие в эксплуатационной документации рекомендаций по настройке параметров ПО для работы в различных сетевых конфигурациях или требований, которым должна удовлетворять локальная сеть. Если же таких рекомендаций или требований не приводится, велика вероятность того, что фирма-разработчик не проводила серьезного тестирования своего ПО.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ПРИБОРЫ ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ КАБЕЛЯ UTP ВИТАЯ ПАРА

 

1. Витая пара

 

Витая пара  — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.

Свивание проводников производится с целью повышения степени  связи между собой проводников  одной пары (электромагнитная помеха одинаково влияет на оба провода  пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом.

Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей.

Кабель подключается к сетевым  устройствам при помощи разъёма 8P8C, который часто называют RJ45.

 

 

 

 

 

2. Виды кабеля

 

В зависимости от наличия защиты - электрически заземлённой медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности данной технологии:

• неэкранированная витая пара - без защитного экрана;
• фольгированная витая пара  - присутствует один общий внешний экран в виде фольги;
• экранированная витая пара - присутствует защита в виде экрана для каждой пары и общий внешний экран в виде сетки;
• фольгированная экранированная витая пара - внешний экран из медной оплетки и каждая пара в фольгированной оплетке;
• незащищенная экранированная витая пара .Отличие от других типов витых пар заключается в наличии двойного внешнего экрана, сделанного из медной оплётки, а также фольги.

Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок как  внешних, так и внутренних и т. д. Экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля.

В зависимости от структуры проводников — кабель применяется одно- и многожильный. В первом случае каждый провод состоит из одной медной жилы и называется жила-монолит, а во втором — из нескольких и называется жила-пучок.

Одножильный кабель не предполагает прямых контактов с подключаемой периферией. То есть, как правило, его  применяют для прокладки в  коробах, стенах и т. д. с последующим терминированием розетками. Связано это с тем, что медные жилы довольно толсты и при частых изгибах быстро ломаются. Однако для «врезания» в разъемы панелей розеток такие жилы подходят как нельзя лучше.

В свою очередь многожильный кабель плохо переносит «врезание» в  разъёмы панелей розеток (тонкие жилы разрезаются), но замечательно ведет  себя при изгибах и скручивании. Кроме того, многожильный провод обладает большим затуханием сигнала. Поэтому  многожильный кабель используют в основном для изготовления патчкордов, соединяющих периферию с розетками.

 

3. Конструкция кабеля

 

Витопарный кабель состоит из нескольких витых пар. Проводники в парах изготовлены из монолитной медной проволоки толщиной 0,4—0,6 мм. Кроме метрической, применяется американская система AWG, в которой эти величины составляют 26AWG или 22AWG соответственно. В стандартных 4-х парных кабелях в основном используются проводники диаметром 0,51 мм (24AWG). Толщина изоляции проводника — около 0,2 мм, материал обычно поливинилхлорид (английское сокращение PVC), для более качественных образцов 5 категории — полипропилен (PP), полиэтилен (PE). Особенно высококачественные кабели имеют изоляцию из вспененного (ячеистого) полиэтилена, который обеспечивает низкие диэлектрические потери, или тефлона, обеспечивающего широкий рабочий диапазон температур

Также внутри кабеля встречается так  называемая «разрывная нить» (обычно капрон), которая используется для облегчения разделки внешней оболочки — при вытягивании она делает на оболочке продольный разрез, который открывает доступ к кабельному сердечнику, гарантированно не повреждая изоляцию проводников. Также разрывная нить, ввиду своей высокой прочности на разрыв, выполняет защитную функцию.

Внешняя оболочка 4-парных кабелей  имеет толщину 0,5—0,9 мм в зависимости от категории кабеля и обычно изготавливается

из поливинилхлорида с добавлением мела, который повышает хрупкость. Это необходимо для точного облома по месту надреза лезвием отрезного инструмента. Кроме этого, для изготовления оболочки используются полимеры, которые не поддерживают горения и не выделяют при нагреве галогены (такие кабели маркируются как LSZH — Low Smoke Zero Halogen). Кабели, не поддерживающие горение и не выделяющие дым, разрешается прокладывать и использовать в закрытых областях, где могут проходить воздушные потоки системы кондиционирования и вентиляции (так называемых пленум-областях).

В общем случае, цвета не обозначают особых свойств, но их применение позволяет  легко отличать коммуникации c разным функциональным назначением, как при монтаже, так и обслуживании. Самый распространённый цвет оболочки кабелей — серый. У внешних кабелей внешняя оболочка чёрного цвета. Оранжевая окраска, как правило, указывает на негорючий материал оболочки.

Отдельно нужно отметить маркировку. Кроме данных о производителе  и типе кабеля, она обязательно  включает в себя метровые или футовые  метки.

Форма внешней оболочки кабеля витая  пара может быть различной. Чаще других применяется круглая форма. Для  прокладки под ковровым покрытием  может использоваться плоский кабель.