Расширение сети – предельные расстояния и размещение сетевых устройств

В отношении домашних сетей действует одно нерушимое правило: все сети имеют динамичную природу — они растут и изменяются. Со временем в них включаются новые компьютеры и новое оборудование. Также существующие устройства приходится перемещать, чтобы сделать их более доступными для пользователей или изменить интерьер дома. В этой статье приводится базовый материал, который необходимо знать о расширении, изменении и настройке сети.

Планирование

Домашние сети, которые развиваются хаотично и спонтанно, в конечном счете всегда сталкиваются с трудноразрешимыми проблемами. При расширении сети необходимо учитывать технологические особенности добавляемого или перемещаемого оборудования, а также последствия предполагаемых изменений в структуре сети. Оптимальное решение заключается в том, чтобы предотвратить возникновение проблем за счет правильного планирования.

Предельные расстояния

Какая бы топология (то есть метод передачи данных) ни была выбрана для сети, всегда следует помнить, что данные не могут передаваться на бесконечные расстояния. У каждой топологии существуют свои ограничения на предельное расстояние.

Предельное расстояние для кабелей Ethernet

Для кабельных соединений Ethernet максимальная длина участка составляет около 100 метров. Участком кабеля называется фрагмент, подключенный с обеих концов к устройствам Ethernet. Обычно один конец кабеля подключается к сетевому адаптеру компьютера, а другой — к концентратору, коммутатору или маршрутизатору. Тем не менее кабель также может соединять концентратор, коммутатор или маршрутизатор с одним из следующих устройств:

• точка доступа (при включении беспроводного компьютера или целой беспроводной сети к сети или маршрутизатору Ethernet);

• мост для электропроводной сети (при включении электропроводной сети, то есть одного или нескольких компьютеров, связанных адаптерами для электропроводных сетей, к сети или маршрутизатору Ethernet);

• мост для телефонной сети (при включении телефонной сети, то есть одного или нескольких компьютеров, связанных адаптерами для телефонных сетей, к сети или маршрутизатору Ethernet).

Ограничения расстояний в сетях Ethernet обычно не создают особых проблем. Но прежде чем предполагать, что вы можете связать сетевое устройство в подвале с маршрутизатором, установленным на чердаке, вспомните, что кабель прокладывается не по прямой линии. Возможно, вам придется прокладывать отдельные фрагменты кабеля по горизонтали. Планируя сеть, измеряйте расстояния по вертикали и горизонтали. Вероятно, вы обнаружите, что длина кабеля существенно превышает вашу начальную оценку.

Предельное расстояние между концентраторами Ethernet

Иногда сеть разрастается до таких размеров и/или компьютеры сети оказываются так далеко расположенными друг от друга, что сеть проще разделить на две кабельные сети, каждая из которых объединяется собственным концентратором или коммутатором. Затем остается лишь соединить концентраторы между собой (см. далее подраздел «Создание отдельных сетей и их объединение»). Максимальная длина кабеля Ethernet между двумя концентраторами/коммутаторами составляет 5 м. Столь жесткое ограничение часто создает проблемы, но если вы окажетесь в подобной ситуации, не торопитесь перепланировать сеть. Вместо этого можно купить устройство, называемое расширителем. Расширитель устанавливается внутри концентратора и занимает порт (виртуально — к порту ничего не подключается, но вы теряете возможность использовать этот порт для обычных разъемов RJ45). При установке расширителя предельное расстояние между концентраторами становится таким же, как при обычном кабельном подключении Ethernet, то есть 100 метров.

ВНИМАНИЕ

Способы установки расширителей зависят от производителя. Купите расширитель той же фирмы, которая выпустила ваш концентратор или коммутатор.

Предельное расстояние для беспроводной связи

У меня больше смелости, чем благоразумия, поэтому я хочу поговорить об ограничениях расстояния для беспроводной связи. Материал относится в основном к области «чистой теории», поэтому вы можете не обращать на него внимание и руководствоваться собственным опытом. И все же я полагаю, что теоретические сведения упростят планирование сети при установке и перемещении беспроводных устройств. Может, когда-нибудь я увижу беспроводную сеть, хотя бы отдаленно соответствующую этим спецификациям. Прежде всего для беспроводных сетей определяются два вида предельных расстояний: общее расстояние (от одного конца сети до другого конца) и расстояния между отдельными беспроводными устройствами.

Общее предельное расстояние для беспроводных сетей

Сеть, расположенная на открытой местности, может простираться на расстояние чуть более 450 метров. В помещениях предельное расстояние ограничивается 90 метрами. Но не забывайте, что максимальное расстояние сокращается с прохождением сигнала через внутренние стены, потолки и полы. Снижение мощности сигнала зависит от материалов, находящихся внутри стен (металл и вода подавляют, а то и полностью блокируют сигнал). Другие факторы также могут сократить скорость передачи данных или дистанцию передачи сигнала — например, устройства, работающие на тех же частотах (беспроводные телефоны, микроволновые печи и т. д.).

Предельное расстояние между беспроводными устройствами

Предельное расстояние между беспроводным сетевым адаптером и любым другим беспроводным устройством (двумя компьютерами, компьютером и точкой доступа и т. д.) составляет 45 метров. Тем не менее некоторые фирмы производят продукты (сетевые адаптеры и антенны), способные увеличивать предельное расстояние, пусть и ненамного.

Предельное расстояние для телефонных сетей

В сетях на базе телефонных линий предельное расстояние между компьютерами составляет примерно 300 м. Даже в очень больших домах проблем быть не должно.

Предельное расстояние для электропроводных сетей

В электропроводных сетях предельное расстояние составляет чуть более 500 метров. В данном случае под «предельным расстоянием» понимается расстояние между двумя узлами, удаленными на наибольшее расстояние.

Правильное размещение оборудования

По мере роста домашней сети постепенно начинается борьба между пользователями, смотрящими только на «техническую» сторону дела, и теми, кто заботится об эстетике. Иногда сеть, спроектированная в расчете на оптимальные технические спецификации, сильно уродует помещения.

Размещение кабеля Ethernet

В идеальном случае кабель должен проходить внутри стен, между этажами, а также по чердакам и подвалам. Это наиболее «аккуратный» способ — кабель не попадается на глаза (кроме тех мест, где он выходит из стены), и об него никто не споткнется. Тем не менее прокладка кабеля внутри стен сопряжена с основательной работой, поэтому во многих домах используется внешний кабель, проходящий по комнатам. Лучший вариант размещения кабеля вне стены — прокладка вдоль плинтуса. Для закрепления кабеля на плинтусе рекомендуется использовать U-образные металлические скобки.

Размещение компьютеров

Компьютеры должны располагаться как можно ближе к сетевым разъемам (это не относится к компьютерам, оснащенным беспроводными адаптерами). А это всегда означает, что компьютеры с кабельным подключением должны находиться у стены. Чем длиннее провод между задней панелью компьютера и стеной, тем скорее он приведет к каким-нибудь неприятностям.

ВНИМАНИЕ

Следите за тем, чтобы расстояние между компьютером и стеной составляло не менее 15 см (а лучше 30 см), чтобы обеспечить нормальную циркуляцию воздуха.

Размещение концентраторов и коммутаторов

Концентратор или коммутатор является «нервным узлом» сети Ethernet, но никто не заставляет вас размещать устройство в центре сети. Если большинство компьютеров находится в одном месте (например, на одном этаже или на левой стороне дома), разместите концентратор там. Далее остается проложить длинные кабели к одному или двум оставшимся компьютерам. Физический доступ к концентратору или коммутатору необходим только при включении в сеть нового компьютера или диагностике сетевых подключений. Следовательно, устройство можно расположить практически в любом месте, потому что вам не нужно беспокоиться об удобстве доступа. В сущности, идеальным местонахождением может оказаться чулан, потому что он хорошо скроет завершение уродливого кабеля. К сожалению, концентраторам и коммутаторам необходимо питание, так что этот способ годится лишь для чуланов с электрической розеткой. Но если розетка имеется поблизости, в чулан можно провести удлинитель. Обязательно прикрепите шнур к косяку или стене клейкой лентой или скобками. Концентраторы и коммутаторы нагреваются во время работы, и для предотвращения перегрева им нужна циркуляция воздуха. Не размещайте их на радиаторах, подоконниках и других местах, где они будут окажутся подверженными нагреву или прямому освещению.

Размещение модемов

Выбор местонахождения телефонного модема ограничен. Внешний модем должен находиться рядом с компьютером, к которому он подключен, и, естественно — поблизости от телефонного гнезда. Модем DSL должен размещаться поблизости от телефонного гнезда, но в целом у вас имеется определенная свобода выбора: если модем потребуется сместить в сторону, можно воспользоваться телефонным шнуром большей длины. С кабельным модемом такой свободы нет, потому что модем должен быть подключен к коаксиальному кабелю. В отличие от телефонного шнура, коаксиальный кабель и разъемы не продаются в ближайшем хозяйственном магазине. Применение маршрутизатора вместо ICS для совместного использования модема также накладывает дополнительные ограничения — вы должны обеспечить возможность прокладки кабеля Ethernet к маршрутизатору. К модемам относятся те же рекомендации по размещению, что и для концентраторов и коммутаторов. При выборе местонахождения внешнего модема (телефонного, кабельного или DSL) необходимо обеспечить циркуляцию воздуха и отвести избытки тепла. Кроме того, для предотвращения помех модемы следует держать подальше от ламп дневного света.

Размещение маршрутизаторов

Маршрутизатор находится между двумя сетями: вашей локальной сетью и Интернетом. По этой причине вы должны обеспечить его нормальное подключение к обеим сетям. Маршрутизатор подключается к локальной сети одним из следующих способов:

• прямым подключением сетевых компьютеров к портам RJ45 маршрутизатора (с использованием встроенного коммутатора);

• подключением кабелем Ethernet к концентратору или коммутатору, к которому подключаются компьютеры сети;

• подключением кабелем Ethernet к мосту для телефонной или электропроводной сети;

• подключением к беспроводной сети при помощи антенны (беспроводной маршрутизатор).

Для подключения к Интернету маршрутизатор должен быть соединен с модемом кабелем Ethernet. Разумеется, маршрутизатор должен находиться рядом с сетевыми и модемным подключениями. Использование длинного кабеля Ethernet немного расширяет свободу выбора, но вам все равно не удастся разместить маршрутизатор на большом расстоянии от устройств, к которым он подключен. Беспроводные маршрутизаторы должны находиться как можно дальше от следующих объектов:

•других устройств беспроводной связи (скажем, беспроводных адаптеров или компьютеров, находящихся в той же комнате);

• металлических конструкций (столы, шкафы);

• устройств, работающих на тех же частотах (радиотелефоны).

Маршрутизаторы должны находиться в местах, обеспечивающих циркуляцию воздуха и предотвращающих прямое воздействие тепла.

Размещение точек доступа

Точки доступа позволяют объединить сеть Ethernet с беспроводной сетью и подключить отдельный беспроводной компьютер к сети Ethernet. Антенна на точке доступа почти наверняка является всенаправленной, поэтому для оптималь- ного использования мощности сигнала ее следует разместить подальше от стен, потолка и пола. Оптимальное место точки доступа находится в центральной точке комнаты; это означает, что устройство должно быть подвешено к потолку. Конечно, интерьера оно не украсит, но зато повысит эффективность использования. Если вариант с подвеской неприемлем, поставьте точку доступа на полку или на шкаф, поближе к переднему краю, чтобы использовать всенаправленный сигнал. Если устройство должно находиться рядом со стеной, подумайте о приобретении направленной антенны. Не размещайте точку доступа рядом с устройствами, работающими на тех же частотах, — такими как радиотелефоны или микроволновые печи.

СОВЕТ

Точки доступа также полезны в полностью беспроводных средах, потому что они повышают дальность сигнала. Например точка доступа пригодится при размещении беспро- водного компьютера в месте, слишком удаленном от маршрутизатора.

Размещение мостов

Если вы используете мост для подключения телефонной или электропроводной сети к маршрутизатору, разместите его рядом с маршрутизатором. Мост взаимодействует с компьютером через ближайшее телефонное гнездо или электрическую розетку и подключается к маршрутизатору кабелем Ethernet. При использовании телефонной сети и модема DSL телефонное гнездо должно совместно использоваться мостом и модемом. Вам понадобится фильтр DSLс отдельными гнездами для телефона и DSL. Другой вариант — проложить длинный телефонный кабель из другой комнаты к мосту или подключить мост «гирляндой» к ближайшему компьютеру, подключив телефонный шнур ко второму порту RJ11 сетевого адаптера для телефонной сети. Наконец, возможно и такое решение, как установка дополнительного телефонного гнезда в комнате с мостом и модемом.