Για να φτιάξουμε ένα
τοπικό δίκτυο, θα χρειαστούμε τουλάχιστον δύο Η/Υ. Οι Η/Υ για να
συνδεθούν μεταξύ τους χρειάζονται να έχουν εγκατεστημένη από μία κάρτα
δικτύου (network interface card). Αν οι Η/Υ που θέλουμε να συνδέσουμε
είναι μόνον δύο, τότε μπορούμε να τους συνδέσουμε είτε απ' ευθείας, είτε
μέσω ενός κατανεμητή (switch). Είτε όμως οι Η/Υ μας είναι συνδεδεμένοι
απ' ευθείας μεταξύ τους είτε μέσω κάποιου κατανεμητή (switch), θα πρέπει
να συνδεθούν με κάποια καλώδια. Αυτά τα καλώδια ονομάζονται UTP και
αποτελούνται από 4 συνεστραμμένα ζεύγη μονόκλωνων καλωδίων. Μερικές
σημαντικές πληροφορίες για τα προαναφερθέντα, θα δώσουμε αμέσως στη
συνέχεια.
Τοπολογίες Δικτύων
Μία τοπολογία δικτύου ορίζει τον τρόπο με τον οποίο υπολογιστές, εκτυπωτές, οδηγοί δικτύου, δικτυακές συσκευές και άλλα στοιχεία συνδέονται μεταξύ τους. Με άλλα λόγια, μία τοπολογία δικτύου περιγράφει τον τρόπο κατανομής των στοιχείων που τα απαρτίζουν. Η τοπολογία επηρεάζει και καθορίζει την ποιότητα λειτουργίας του δικτύου. Συγκεκριμένα, οι κατηγορίες τοπολογιών είναι οι εξής:
• Τοπολογία Αστέρα (Star)
• Τοπολογία Διαύλου (Bus)
• Τοπολογία Δακτυλίου (Ring)
• Τοπολογία Ιεραρχίας (Hierarchical)
• Τοπολογία Εκτεταμένου Αστέρα (Extended Star)
• Τοπολογία Διχτυού (Mesh)
Κάρτα Δικτύου (Network Interface Card - NIC)
Οι κάρτες δικτύου γνωστές και με την συντομογραφία NIC (Network Interface Cards) είναι από τα πιο βασικά και συνηθισμένα εξαρτήματα ενός δικτύου και όλοι σχεδόν έχουμε δει και μπορούμε να τις αναγνωρίσουμε. Συνήθως πρόκειται για εξαρτήματα που τοποθετούνται με μορφή κάρτας στο εσωτερικό ενός υπολογιστή και επιτρέπουν τη σύνδεση του στο καλωδιακό μέσο του δικτύου.
Για να εξασφαλίσουμε ότι κάθε κάρτα δικτύου μπορεί να αναγνωριστεί σαν μοναδική από το δίκτυο, έχει από κατασκευή της ένα εσωτερικό αριθμό διεύθυνσης, το λεγόμενο MAC Address. Πρόκειται για ένα αριθμό διαφορετικό για κάθε κάρτα δικτύου, ο οποίος παρέχεται από τον κατασκευαστή. Αποτελείται από 6 αριθμούς του δεκαεξαδικού συστήματος και είναι της μορφής xx-xx-xx-xx-xx-xx. Η κατανομή των διευθύνσεων αυτών μεταξύ των κατασκευαστών – που αναφέρονται στο φυσικό επίπεδο της κάρτας – γίνεται από την επιτροπή IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.).
Καλώδιο UTP (Unshielded Twisted Pair)
Το καλώδιο αθωράκιστων συνεστραμμένων ζευγών UTP είναι το πιο συνηθισμένο όπως αναφέρθηκε, μέσο δικτύωσης. Αποτελείται από τέσσερα ζεύγη λεπτών, χάλκινων καλωδίων εκ των οποίων το κάθε ένα είναι καλυμμένο με χρωματιστή πλαστική επένδυση όπως φαίνεται και στην πιο κάτω εικόνα (CCNA 1 and 2, Third Edition, Cisco Press). Όλα μαζί είναι καλυμμένα με μία πλαστική εξωτερική επένδυση. Ονομάζεται αθωράκιστο γιατί απλούστατα δεν περιέχει καμία θωράκιση από εξωτερικές παρεμβολές. Ο τύπος βύσματος που χρησιμοποιείται για ο UTP είναι το RJ-45.
Το καλώδιο UTP έχει πολλά πλεονεκτήματα. Έχει πολύ μικρό μέγεθος διατομής ή πάχους και δε χρειάζεται γείωση, πράγμα που το κάνει το πιο φιλικό στον τομέα της εγκατάστασης καλώδιο. Είναι το φθηνότερο και η κατασκευή του είναι πολύ εύκολη. Υποστηρίζει τις ίδιες ταχύτητες μεταγωγής δεδομένων με τα άλλα χάλκινα μέσα.
Παρ’ όλα αυτά, παρουσιάζει και αρκετά μειονεκτήματα. Το κυριότερο είναι ότι είναι πολύ επιρρεπές σε παρεμβολές και θόρυβο από κάθε άλλο μέσο αφού δεν διαθέτει καμία απολύτως θωράκιση. Βασίζεται μόνο στην ακύρωση σημάτων μέσω των συνεστραμμένων ζευγών για να μειώσει τα αποτελέσματα του θορύβου. Ένα ακόμα μειονέκτημά του είναι ότι έχει το μικρότερο μέγιστο μήκος μετάδοσης από τα υπόλοιπα χάλκινα και οπτικών ινών καλώδια.
Παλιότερα θεωρούταν το αργότερο μέσο για μετάδοση δεδομένων αλλά πλέον κάτι τέτοιο δεν είναι αληθές. Στην πραγματικότητα, στις μέρες μας είναι το γρηγορότερο χάλκινο μέσο μετάδοσης. Τα χαρακτηριστικά του είναι τα παρακάτω:
• Εύρος Ζώνης (Bandwidth) – 10 έως 1000 Mbps
• Κόστος αγοράς και εγκατάστασης – Το φθηνότερο της αγοράς
• Μέγεθος καλωδίου και βύσματος – Μικρό
• Μέγιστο μήκος – 100 μέτρα
Κάθε καλώδιο έχει διαφορετικό χρώμα και απαιτείται συγκεκριμένη τοποθέτησή τους για την ομαλή λειτουργία του καλωδίου και, κατά συνέπεια του δικτύου. Δεν χρησιμοποιούνται όλα τα καλώδια σε κάθε τύπο δικτύου αλλά, ειδικά στο Gigabit Ethernet είναι απαραίτητο όλα τα καλώδια να είναι συνδεδεμένα σωστά. Υπάρχουν δύο διαφορετικοί τρόποι σχεδιασμού του καλωδίου, οι T568A και T568B. Ο πρώτος χρησιμοποιείται για σύνδεση υπολογιστών με hubs και hubs με δρομολογητές και ο δεύτερος από υπολογιστή σε υπολογιστή και από hub σε hub. Στον πίνακα που ακολουθεί φαίνεται η σειρά των καλωδίων για κάθε ένα από τους δύο τύπους.
Οι πιο κοινοί τύποι καλωδίων συνεστραμμένων ζευγών είναι οι ακόλουθοι:
• Category 1 (CAT 1) – Χρησιμοποιείται αποκλειστικά σε τηλεφωνικές συνδέσεις.
• Category 2 (CAT 2) – Ικανό να στείλει δεδομένα σε ταχύτητες μέχρι 4 Mbps.
• Category 3 (CAT 3) – Χρησιμοποιείται σε 10BASE-T Ethernet δίκτυα. Μπορεί να στείλει δεδομένα σε ταχύτητες έως και 10Mbps.
• Category 4 (CAT 4) – Χρησιμοποιείται σε δίκτυα σκυτάλης και δακτυλίου Token Ring. Μπορεί να μεταδώσει πληροφορία με ταχύτητες έως και 16Mbps.
• Category 5 (CAT 5) – Χρησιμοποιείται κυρίως στα δίκτυα Fast Ethernet. Μέγιστη ταχύτητα μετάδοσης: 100Mbps.
• Category 5e (CAT 5e) – Χρησιμοποιείται κυρίως σε δίκτυα που τρέχουν σε ταχύτητες της τάξης των 1000Mbps (1Gbps). Κατάλληλο για Gigabit Ethernet (GigE).
• Category 6 (CAT 6) – Χρησιμοποιείται σε δίκτυα Gigabit Ethernet.
Παράλληλα με το καλώδιο αθωράκιστων συνεστραμμένων ζευγών UTP, υπάρχει και το καλώδιο STP (Shielded Twisted Pair) που είναι ίδιο με το καλώδιο UTP με τη διαφορά ότι περιλαμβάνει ξεχωριστή μεταλλική θωράκιση για κάθε ζεύγος καλωδίων και στο σύνολό τους μία ενιαία κάτω ακριβώς από την πλαστική επένδυση.
Όταν συγκρίνουμε τα καλώδια UTP και STP πρέπει να λαμβάνουμε τα ακόλουθα υπόψη:
• Η ταχύτητα μετάδοσης και των δύο τύπων καλωδίων είναι υπερ-ικανοποιητικός για τοπικά δίκτυα (LANs).
• Είναι τα λιγότερο ακριβά μέσα για μεταφορά δεδομένων. Το STP είναι λίγο ακριβότερο.
• Πρέπει να λαμβάνεται πάντοτε υπόψη η δομημένη καλωδίωση των κτηρίων. Για παράδειγμα αν η καλωδίωση ενός κτηρίου είναι από καλώδια UTP τύπου CAT 3 δε θα μπορέσει να υποστηρίξει δίκτυο Fast Ethernet αφού το τελευταίο απαιτεί καλωδίωση τύπου τουλάχιστον CAT 5.
Αναμεταδότες (Repeaters)
Οι αναμεταδότες (repeaters) είναι δικτυακές συσκευές που λειτουργούν στο φυσικό επίπεδο του μοντέλου αναφοράς OSI. Για την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας ενός αναμεταδότη είναι σημαντικό να καταλάβουμε ότι όταν τα δεδομένα φεύγουν από μία πηγή και πρέπει να κινηθούν στο δίκτυο, πρέπει να μετατραπούν είτε σε ηλεκτρικούς είτε σε οπτικούς παλμούς (παλμούς φωτός) για να περάσουν μέσα από το μέσο σύνδεσης (καλώδια χαλκού, οπτικών ινών κ.τ.λ). Αυτοί οι παλμοί ονομάζονται σήματα. Όταν τα σήματα φεύγουν από έναν πομπό είναι καθαρά και ευδιάκριτα. Ωστόσο, όσο αυξάνεται η απόσταση την οποία διανύει το σήμα επάνω στο μέσο σύνδεσης τόσο αυτό γίνεται πιο αδύναμο και δυσδιάκριτο. Ο σκοπός λοιπόν των αναμεταδοτών είναι λοιπόν να ενισχύσουν και να “αναβιώσουν” το σήμα, με σκοπό αυτό να μπορέσει να ταξιδέψει μακρύτερα χωρίς απώλειες πληροφορίας. Τοποθετούνται κοντά στο τέλος της απόστασης που μπορεί να διανύσει το σήμα και το αναμεταδίδουν.
Παλιότερα, οι αναμεταδότες θεωρούνταν σαν συσκευές με μία υποδοχή και μία έξοδο για την εξυπηρέτηση μίας και μόνο γραμμής. Σήμερα, υπάρχουν και αναμεταδότες πολλαπλών θυρών (multiport). Οι αναμεταδότες λειτουργούν στο πρώτο επίπεδο του μοντέλου OSI γιατί δρουν μόνο σε bit επίπεδο και δεν ασχολούνται με καμία επιπλέον πληροφορία και δεν παίρνουν αποφάσεις σε αντίθεση με άλλες, πιο πολύπλοκες συσκευές ανωτέρων επιπέδων.
Hubs
Σκοπό της λειτουργίας των Hubs είναι να ενισχύουν και να επαναχρονίζουν τα σήματα στα δίκτυα ‘όπως και οι αναμεταδότες. Τα χαρακτηριστικά τους είναι ίδια με αυτά των αναμεταδοτών. Τα Hubs είναι κοινά σημεία σύνδεσης συσκευών σε ένα δίκτυο. Επάνω τους συνδέονται διάφορες από αυτές αφού, σε αντίθεση με τους αναμεταδότες, περιέχουν περισσότερες από μία υποδοχές ή αλλιώς θύρες (ports). Όταν ένα πακέτο πληροφορίας καταφθάνει σε ένα port, αυτό αντιγράφεται και αναμεταδίδεται σε όλα τα υπόλοιπα ports, με αποτέλεσμα κάθε τμήμα του δικτύου να μπορεί να δει ο,τι κινείται μέσα στο δίκτυο.
[size=4]Επειδή τα hubs και οι αναμεταδότες έχουν τα ίδια χαρακτηριστικά, τα hubs λέγονται αλλιώς και αναμεταδότες πολλαπλών θυρών (multiport repeaters). Η διαφορά τους είναι ότι ενώ οι αναμεταδότες έχουν τυπικά μόνο δύο θύρες, τα hubs μπορούν να έχουν έως και 24 θύρες.
Τα ακόλουθα είναι τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά των Hubs:
• Τα Hubs ενισχύουν σήματα
• Τα Hubs διαδίδουν σήματα σε όλο το δίκτυο
• Τα Hubs δε χρειάζονται φιλτράρισμα (filtering)
• Τα Hubs δε χρειάζονται ορισμό δρομολογίων και γενικότερα δρομολόγηση (routing)
• Τα Hubs χρησιμοποιούνται ως κεντρικά σημεία δικτύων
Τα Hubs χρησιμοποιούνται κοινώς σε Ethernet 10BASE-T ή 100BASE-T δίκτυα. Συνθέτουν τοπολογίες αστέρα (star) και προσφέρουν ανθεκτικότητα στο δίκτυο αφού αν ένας υπολογιστής ή γενικώς μία σύνδεση χαλάσει δεν καταρρέει ολόκληρο το δίκτυο, όπως θα συνέβαινε
Κατανεμητές (Switches)
Οι κατανεμητές ή switches είναι συσκευές δικτύου ακριβώς όπως τα Hubs με τη διαφορά ότι λειτουργούν στο δεύτερο επίπεδο του μοντέλου OSI (data-link layer). Μοιάζουν πολύ με τα hubs αλλά έχουν μία πολύ βασική διαφορά. Σε αντίθεση με τα hubs, τα οποία όποιο πακέτο λάβουν το αναμεταδίδουν σε όλες τους τις εξόδους, οι κατανεμητές από πριν γνωρίζουν σε ποια έξοδο είναι ο προορισμός του πακέτου με αποτέλεσμα να το αναμεταδίδουν μόνο σε αυτή. Με τον τρόπο αυτό μειώνεται κατά πολύ μεγάλο βαθμό η κίνηση και, κατά συνέπεια η συμφόρηση, του δικτύου αφού κάθε πακέτο που μεταδίδεται δε μεταφέρεται σε κάθε μονάδα του δικτύου παρά μόνο στον προορισμό.
Ουσιαστικά, κατά την εκκίνησή τους “μαθαίνουν” τη φυσική διεύθυνση (MAC Address) της συσκευής που είναι συνδεδεμένη σε κάθε θύρα τους με αποτέλεσμα να διατηρούν ένα πίνακα καταχωρήσεων. Όταν για παράδειγμα, ένα switch λάβει από τη θύρα 4 ένα πακέτο το οποίο έχει στην κεφαλίδα του τη φυσική διεύθυνση του προορισμού που στην προκειμένη περίπτωσή μας είναι ο υπολογιστής που είναι συνδεδεμένος στη θύρα 11, ελέγχοντας τον πίνακα καταχωρήσεων που διαθέτει, εντοπίζει τη θύρα που αντιστοιχεί στον προορισμό και αναμεταδίδει το πακέτο μόνο σε εκείνη.
Έτσι, επειδή εκτός του να αναμεταδίδουν «ασχολούνται» και με φυσικές διευθύνσεις, οι κατανεμητές λειτουργούν στο δεύτερο επίπεδο του μοντέλου OSI. Ωστόσο, υπάρχουν και switches που λειτουργούν στο τρίτο επίπεδο, το επίπεδο δικτύου. Μπορούν να ρυθμιστούν (manageable) για να λειτουργούν σύμφωνα με τις δικές μας απαιτήσεις και ανάγκες.
Δρομολογητές (Routers)
Οι δρομολογητές ή routers είναι συσκευές των οποίων σκοπός είναι να περνάει πακέτα μεταξύ δικτύων χρησιμοποιώντας διευθύνσεις τρίτου επιπέδου. Ένας δρομολογητής μπορεί να παίρνει αποφάσεις σχετικά με το μονοπάτι παράδοσης των δεδομένων στο δίκτυο αφού μπορεί να προωθεί πακέτα μέσω των διευθύνσεων δικτύου (network addresses). Με άλλα λόγια σε αντίθεση με τα switches οι δρομολογητές ξέρουν ακριβώς πού να στέλνουν τα δεδομένα. Στην πιο κάτω εικόνα μπορούμε να δούμε την ένα δρομολογητή της κατασκευάστριας δικτυακού εξοπλισμού Cisco.
Διεύθυνση δικτύου (IP address)
Μία διεύθυνση IP (Internet protocol address), είναι ένας μοναδικός αριθμός που χρησιμοποιείται από συσκευές για τη μεταξύ τους αναγνώριση και συνεννόηση σε ένα δίκτυο υπολογιστών που χρησιμοποιεί το Internet Protocol Standard. Κάθε συσκευή που ανήκει στο δίκτυο - όπως επίσης δρομολογητές (routers), υπολογιστές, time servers, εκτυπωτές, μηχανές για fax μέσω Internet, και ορισμένα τηλέφωνα - πρέπει να έχει τη δική της μοναδική διεύθυνση. Μία διεύθυνση IP μπορεί να θεωρηθεί το αντίστοιχο μιας διεύθυνσης κατοικίας ή ενός αριθμού τηλεφώνου για έναν υπολογιστή ή άλλη συσκευή μέσα στα δίκτυα ή στο Internet. Όπως κάθε διεύθυνση κατοικίας και αριθμός τηλεφώνου αντιστοιχούν σε ένα και μοναδικό κτίριο ή τηλέφωνο, μια IP address χρησιμοποιείται για τη μοναδική αναγνώριση ενός υπολογιστή ή άλλης συσκευής που συνδέεται στο δίκτυο.
Ένας υπολογιστής μπορεί να είναι συνδεδεμένος με περισσότερα από ένα δίκτυα, για παράδειγμα με δύο. Αυτό γίνεται με το να διαθέτει δύο αντί για μία κάρτες δικτύου. Αυτός ο υπολογιστής ονομάζεται dual-home. Αυτό που πρέπει να τονιστεί είναι ότι οι δύο κάρτες του υπολογιστή ανήκουν σε δύο τελείως διαφορετικά δίκτυα συνεπώς πρέπει να έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά ώστε να προσδιορίζεται σε ποιο δίκτυο ανήκει η κάθε μία. Ένα ακόμη χαρακτηριστικό του υπολογιστή της περίπτωσης αυτής είναι ότι δεν περνάει πακέτα από το ένα δίκτυο στο άλλο εκτός αν οριστεί κάτι τέτοιο. Έτσι, πρέπει να του δοθούν δύο διαφορετικές διευθύνσεις, κάθε μία για να αναγνωρίζει τη σύνδεσή του σε κάθε δίκτυο. Αυστηρά και με κάθε επιφύλαξη πρέπει να τονιστεί ότι δεν μπορεί μία συσκευή όπως ο υπολογιστής να έχει διεύθυνση δικτύου αλλά κάθε σημείο σύνδεσης αυτής, όπως στο παράδειγμά μας οι κάρτες δικτύου.
Το τοπικό μας δίκτυο
Εφόσον είδαμε τους δύο τύπους σχεδιασμού του καλωδίου UTP (τύπος T568A και τύπος T568B), μπορούμε να πούμε πως θα φτιάξουμε τις δύο άκρες του καλωδίου με το οποίο θα συνδέσουμε τους Η/Υ μας στο τοπικό μας δίκτυο. Στην περίπτωση που θέλουμε να συνδέσουμε δύο Η/Υ απ' ευθείας, χωρίς δηλαδή τη χρήση κάποιου switch (για παράδειγμα το desktop PC μας απ' ευθείας με το laptop μας), θα πρέπει η συνδεσμολογία του καλωδίου μας να είναι στη μία άκρη τύπου T568A και στην άλλη άκρη τύπου T568B. Το καλώδιο αυτό ονομάζεται crossover.
Στην περίπτωση τώρα που θέλουμε να συνδέσουμε δύο Η/Υ με τη χρήση switch, ή στην περίπτωση που θέλουμε να συνδέσουμε άνω των τριών Η/Υ όπου η χρήση ενός switch είναι υποχρεωτική, θα πρέπει η συνδεσμολογία του καλωδίου μας να είναι στη και στις δύο άκρες τύπου T568A ή τύπου T568B. Το καλώδιο αυτό ονομάζεται straight. Ποιο συνηθισμένη συνδεσμολογία για τα καλώδια straight είναι η συνδεσμολογία τύπου T-568B.
Αφού έχουμε λοιπόν φτιάξει ή αγοράσει το κατάλληλο καλώδιο για την περίπτωσή μας, ας δούμε τι ρυθμίσεις χρειάζεται να κάνουμε στον Η/Υ μας.
Επιλέγουμε "Έναρξη -> Πίνακας Ελέγχου" και το εικονίδιο "Συνδέσεις Δικτύου", για να εμφανιστεί το αντίστοιχο παράθυρο.
Πατούμε στο εικονίδιο "Τοπική Σύνδεση" με το δεξί κουμπί του ποντικιού και από το μενού που εμφανίζεται επιλέξτε "Ιδιότητες".
Το πρωτόκολλο που πρέπει να ρυθμιστεί για να μπορεί να συνδεθεί ο Η/Υ σας στο τοπικό σας δίκτυο, είναι το Πρωτόκολο Internet (TCP/IP). Επιλέξτε το και πατήστε το πλήκτρο Ιδιότητες.
Επιλέγουμε Χρήση της παρακάτω διεύθυνσης για να μπορέσουμε να συμπληρώσουμε τα πεδία με τα αντίστοιχα στοιχεία που χρειάζονται. Στο παράδειγμά μας θεωρούμε πως ο Router μας μέσω του οποίου συνδεόμαστε στο internet, έχει διεύθυνση IP 192.168.1.1. Στη Διεύθυνση IP γράφουμε την IP διεύθυνση του Η/Υ μας η οποία επιλέγουμε να είναι η 192.168.1.2. Σαν Μάσκα Υποδικτύου δηλώνουμε 255.255.255.0. Για Προεπιλεγμένη Πύλη δηλώνουμε 192.168.1.1 η οποία στο παράδειγμά μας είναι και η IP διεύθυνση του Router μας. Ως Προτεινόμενος διακομιστής DNS δηλώνουμε τους DNS Servers του Provider μας, δηλαδή της εταιρίας μέσω της οποίας συνδεόμαστε στο internet (π.χ. OTE, Forthnet κ.λπ). Με μία αναζήτηση στο google.com για "DNS servers forthnet" σίγουρα θα βρούμε τους αντίστοιχους της Forthnet κ.ο.κ.. Ως Εφεδρικός διακομιστής DNS δηλώνεται πάλι ο αντίστοιχος διακομιστής του παρόχου μας.
Στο δεύτερο Η/Υ μας συμπληρώνουμε ακριβώς τις ίδιες τιμές με μόνη διαφορά το τελευταίο μέρος της IP διεύθυνσης. Δηλώνουμε π.χ. 192.168.1.3. Στον τρίτο δηλώνουμε 192.168.1.4 κ.ο.κ..
Σε κάθε περίπτωση, πρέπει να ξέρουμε την IP διεύθυνση του Router μας, γιατί βάσει εκείνης βάζουμε και ανάλογη IP διεύθυνση στους Η/Υ του τοπικού μας δικτύου. Αν για παράδειγμα το Router μας έχει IP την 192.168.0.1, θα πρέπει να βάλουμε στους Η/Υ μας μία ανάλογη IP της μορφής 192.168.0.Χ, όπου Χ από 2 έως 254.
Τοπολογίες Δικτύων
Μία τοπολογία δικτύου ορίζει τον τρόπο με τον οποίο υπολογιστές, εκτυπωτές, οδηγοί δικτύου, δικτυακές συσκευές και άλλα στοιχεία συνδέονται μεταξύ τους. Με άλλα λόγια, μία τοπολογία δικτύου περιγράφει τον τρόπο κατανομής των στοιχείων που τα απαρτίζουν. Η τοπολογία επηρεάζει και καθορίζει την ποιότητα λειτουργίας του δικτύου. Συγκεκριμένα, οι κατηγορίες τοπολογιών είναι οι εξής:
• Τοπολογία Αστέρα (Star)
• Τοπολογία Διαύλου (Bus)
• Τοπολογία Δακτυλίου (Ring)
• Τοπολογία Ιεραρχίας (Hierarchical)
• Τοπολογία Εκτεταμένου Αστέρα (Extended Star)
• Τοπολογία Διχτυού (Mesh)
Εικόνα: Τοπολογία Αστέρα
Εικόνα: Τοπολογία Ιεραρχίας
Κάρτα Δικτύου (Network Interface Card - NIC)
Οι κάρτες δικτύου γνωστές και με την συντομογραφία NIC (Network Interface Cards) είναι από τα πιο βασικά και συνηθισμένα εξαρτήματα ενός δικτύου και όλοι σχεδόν έχουμε δει και μπορούμε να τις αναγνωρίσουμε. Συνήθως πρόκειται για εξαρτήματα που τοποθετούνται με μορφή κάρτας στο εσωτερικό ενός υπολογιστή και επιτρέπουν τη σύνδεση του στο καλωδιακό μέσο του δικτύου.
Για να εξασφαλίσουμε ότι κάθε κάρτα δικτύου μπορεί να αναγνωριστεί σαν μοναδική από το δίκτυο, έχει από κατασκευή της ένα εσωτερικό αριθμό διεύθυνσης, το λεγόμενο MAC Address. Πρόκειται για ένα αριθμό διαφορετικό για κάθε κάρτα δικτύου, ο οποίος παρέχεται από τον κατασκευαστή. Αποτελείται από 6 αριθμούς του δεκαεξαδικού συστήματος και είναι της μορφής xx-xx-xx-xx-xx-xx. Η κατανομή των διευθύνσεων αυτών μεταξύ των κατασκευαστών – που αναφέρονται στο φυσικό επίπεδο της κάρτας – γίνεται από την επιτροπή IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.).
Καλώδιο UTP (Unshielded Twisted Pair)
Το καλώδιο αθωράκιστων συνεστραμμένων ζευγών UTP είναι το πιο συνηθισμένο όπως αναφέρθηκε, μέσο δικτύωσης. Αποτελείται από τέσσερα ζεύγη λεπτών, χάλκινων καλωδίων εκ των οποίων το κάθε ένα είναι καλυμμένο με χρωματιστή πλαστική επένδυση όπως φαίνεται και στην πιο κάτω εικόνα (CCNA 1 and 2, Third Edition, Cisco Press). Όλα μαζί είναι καλυμμένα με μία πλαστική εξωτερική επένδυση. Ονομάζεται αθωράκιστο γιατί απλούστατα δεν περιέχει καμία θωράκιση από εξωτερικές παρεμβολές. Ο τύπος βύσματος που χρησιμοποιείται για ο UTP είναι το RJ-45.
Εικόνα: Το καλώδιο UTP
Το καλώδιο UTP έχει πολλά πλεονεκτήματα. Έχει πολύ μικρό μέγεθος διατομής ή πάχους και δε χρειάζεται γείωση, πράγμα που το κάνει το πιο φιλικό στον τομέα της εγκατάστασης καλώδιο. Είναι το φθηνότερο και η κατασκευή του είναι πολύ εύκολη. Υποστηρίζει τις ίδιες ταχύτητες μεταγωγής δεδομένων με τα άλλα χάλκινα μέσα.
Παρ’ όλα αυτά, παρουσιάζει και αρκετά μειονεκτήματα. Το κυριότερο είναι ότι είναι πολύ επιρρεπές σε παρεμβολές και θόρυβο από κάθε άλλο μέσο αφού δεν διαθέτει καμία απολύτως θωράκιση. Βασίζεται μόνο στην ακύρωση σημάτων μέσω των συνεστραμμένων ζευγών για να μειώσει τα αποτελέσματα του θορύβου. Ένα ακόμα μειονέκτημά του είναι ότι έχει το μικρότερο μέγιστο μήκος μετάδοσης από τα υπόλοιπα χάλκινα και οπτικών ινών καλώδια.
Παλιότερα θεωρούταν το αργότερο μέσο για μετάδοση δεδομένων αλλά πλέον κάτι τέτοιο δεν είναι αληθές. Στην πραγματικότητα, στις μέρες μας είναι το γρηγορότερο χάλκινο μέσο μετάδοσης. Τα χαρακτηριστικά του είναι τα παρακάτω:
• Εύρος Ζώνης (Bandwidth) – 10 έως 1000 Mbps
• Κόστος αγοράς και εγκατάστασης – Το φθηνότερο της αγοράς
• Μέγεθος καλωδίου και βύσματος – Μικρό
• Μέγιστο μήκος – 100 μέτρα
Εικόνα: Βύσματα RJ-45 σε καλώδιο UTP
Κάθε καλώδιο έχει διαφορετικό χρώμα και απαιτείται συγκεκριμένη τοποθέτησή τους για την ομαλή λειτουργία του καλωδίου και, κατά συνέπεια του δικτύου. Δεν χρησιμοποιούνται όλα τα καλώδια σε κάθε τύπο δικτύου αλλά, ειδικά στο Gigabit Ethernet είναι απαραίτητο όλα τα καλώδια να είναι συνδεδεμένα σωστά. Υπάρχουν δύο διαφορετικοί τρόποι σχεδιασμού του καλωδίου, οι T568A και T568B. Ο πρώτος χρησιμοποιείται για σύνδεση υπολογιστών με hubs και hubs με δρομολογητές και ο δεύτερος από υπολογιστή σε υπολογιστή και από hub σε hub. Στον πίνακα που ακολουθεί φαίνεται η σειρά των καλωδίων για κάθε ένα από τους δύο τύπους.
Εικόνα: Σειρά καλωδίωσης για καλώδια UTP
Οι πιο κοινοί τύποι καλωδίων συνεστραμμένων ζευγών είναι οι ακόλουθοι:
• Category 1 (CAT 1) – Χρησιμοποιείται αποκλειστικά σε τηλεφωνικές συνδέσεις.
• Category 2 (CAT 2) – Ικανό να στείλει δεδομένα σε ταχύτητες μέχρι 4 Mbps.
• Category 3 (CAT 3) – Χρησιμοποιείται σε 10BASE-T Ethernet δίκτυα. Μπορεί να στείλει δεδομένα σε ταχύτητες έως και 10Mbps.
• Category 4 (CAT 4) – Χρησιμοποιείται σε δίκτυα σκυτάλης και δακτυλίου Token Ring. Μπορεί να μεταδώσει πληροφορία με ταχύτητες έως και 16Mbps.
• Category 5 (CAT 5) – Χρησιμοποιείται κυρίως στα δίκτυα Fast Ethernet. Μέγιστη ταχύτητα μετάδοσης: 100Mbps.
• Category 5e (CAT 5e) – Χρησιμοποιείται κυρίως σε δίκτυα που τρέχουν σε ταχύτητες της τάξης των 1000Mbps (1Gbps). Κατάλληλο για Gigabit Ethernet (GigE).
• Category 6 (CAT 6) – Χρησιμοποιείται σε δίκτυα Gigabit Ethernet.
Παράλληλα με το καλώδιο αθωράκιστων συνεστραμμένων ζευγών UTP, υπάρχει και το καλώδιο STP (Shielded Twisted Pair) που είναι ίδιο με το καλώδιο UTP με τη διαφορά ότι περιλαμβάνει ξεχωριστή μεταλλική θωράκιση για κάθε ζεύγος καλωδίων και στο σύνολό τους μία ενιαία κάτω ακριβώς από την πλαστική επένδυση.
Εικόνα: Καλώδια STP
Όταν συγκρίνουμε τα καλώδια UTP και STP πρέπει να λαμβάνουμε τα ακόλουθα υπόψη:
• Η ταχύτητα μετάδοσης και των δύο τύπων καλωδίων είναι υπερ-ικανοποιητικός για τοπικά δίκτυα (LANs).
• Είναι τα λιγότερο ακριβά μέσα για μεταφορά δεδομένων. Το STP είναι λίγο ακριβότερο.
• Πρέπει να λαμβάνεται πάντοτε υπόψη η δομημένη καλωδίωση των κτηρίων. Για παράδειγμα αν η καλωδίωση ενός κτηρίου είναι από καλώδια UTP τύπου CAT 3 δε θα μπορέσει να υποστηρίξει δίκτυο Fast Ethernet αφού το τελευταίο απαιτεί καλωδίωση τύπου τουλάχιστον CAT 5.
Αναμεταδότες (Repeaters)
Οι αναμεταδότες (repeaters) είναι δικτυακές συσκευές που λειτουργούν στο φυσικό επίπεδο του μοντέλου αναφοράς OSI. Για την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας ενός αναμεταδότη είναι σημαντικό να καταλάβουμε ότι όταν τα δεδομένα φεύγουν από μία πηγή και πρέπει να κινηθούν στο δίκτυο, πρέπει να μετατραπούν είτε σε ηλεκτρικούς είτε σε οπτικούς παλμούς (παλμούς φωτός) για να περάσουν μέσα από το μέσο σύνδεσης (καλώδια χαλκού, οπτικών ινών κ.τ.λ). Αυτοί οι παλμοί ονομάζονται σήματα. Όταν τα σήματα φεύγουν από έναν πομπό είναι καθαρά και ευδιάκριτα. Ωστόσο, όσο αυξάνεται η απόσταση την οποία διανύει το σήμα επάνω στο μέσο σύνδεσης τόσο αυτό γίνεται πιο αδύναμο και δυσδιάκριτο. Ο σκοπός λοιπόν των αναμεταδοτών είναι λοιπόν να ενισχύσουν και να “αναβιώσουν” το σήμα, με σκοπό αυτό να μπορέσει να ταξιδέψει μακρύτερα χωρίς απώλειες πληροφορίας. Τοποθετούνται κοντά στο τέλος της απόστασης που μπορεί να διανύσει το σήμα και το αναμεταδίδουν.
Παλιότερα, οι αναμεταδότες θεωρούνταν σαν συσκευές με μία υποδοχή και μία έξοδο για την εξυπηρέτηση μίας και μόνο γραμμής. Σήμερα, υπάρχουν και αναμεταδότες πολλαπλών θυρών (multiport). Οι αναμεταδότες λειτουργούν στο πρώτο επίπεδο του μοντέλου OSI γιατί δρουν μόνο σε bit επίπεδο και δεν ασχολούνται με καμία επιπλέον πληροφορία και δεν παίρνουν αποφάσεις σε αντίθεση με άλλες, πιο πολύπλοκες συσκευές ανωτέρων επιπέδων.
Hubs
Σκοπό της λειτουργίας των Hubs είναι να ενισχύουν και να επαναχρονίζουν τα σήματα στα δίκτυα ‘όπως και οι αναμεταδότες. Τα χαρακτηριστικά τους είναι ίδια με αυτά των αναμεταδοτών. Τα Hubs είναι κοινά σημεία σύνδεσης συσκευών σε ένα δίκτυο. Επάνω τους συνδέονται διάφορες από αυτές αφού, σε αντίθεση με τους αναμεταδότες, περιέχουν περισσότερες από μία υποδοχές ή αλλιώς θύρες (ports). Όταν ένα πακέτο πληροφορίας καταφθάνει σε ένα port, αυτό αντιγράφεται και αναμεταδίδεται σε όλα τα υπόλοιπα ports, με αποτέλεσμα κάθε τμήμα του δικτύου να μπορεί να δει ο,τι κινείται μέσα στο δίκτυο.
[size=4]Επειδή τα hubs και οι αναμεταδότες έχουν τα ίδια χαρακτηριστικά, τα hubs λέγονται αλλιώς και αναμεταδότες πολλαπλών θυρών (multiport repeaters). Η διαφορά τους είναι ότι ενώ οι αναμεταδότες έχουν τυπικά μόνο δύο θύρες, τα hubs μπορούν να έχουν έως και 24 θύρες.
Τα ακόλουθα είναι τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά των Hubs:
• Τα Hubs ενισχύουν σήματα
• Τα Hubs διαδίδουν σήματα σε όλο το δίκτυο
• Τα Hubs δε χρειάζονται φιλτράρισμα (filtering)
• Τα Hubs δε χρειάζονται ορισμό δρομολογίων και γενικότερα δρομολόγηση (routing)
• Τα Hubs χρησιμοποιούνται ως κεντρικά σημεία δικτύων
Τα Hubs χρησιμοποιούνται κοινώς σε Ethernet 10BASE-T ή 100BASE-T δίκτυα. Συνθέτουν τοπολογίες αστέρα (star) και προσφέρουν ανθεκτικότητα στο δίκτυο αφού αν ένας υπολογιστής ή γενικώς μία σύνδεση χαλάσει δεν καταρρέει ολόκληρο το δίκτυο, όπως θα συνέβαινε
Κατανεμητές (Switches)
Οι κατανεμητές ή switches είναι συσκευές δικτύου ακριβώς όπως τα Hubs με τη διαφορά ότι λειτουργούν στο δεύτερο επίπεδο του μοντέλου OSI (data-link layer). Μοιάζουν πολύ με τα hubs αλλά έχουν μία πολύ βασική διαφορά. Σε αντίθεση με τα hubs, τα οποία όποιο πακέτο λάβουν το αναμεταδίδουν σε όλες τους τις εξόδους, οι κατανεμητές από πριν γνωρίζουν σε ποια έξοδο είναι ο προορισμός του πακέτου με αποτέλεσμα να το αναμεταδίδουν μόνο σε αυτή. Με τον τρόπο αυτό μειώνεται κατά πολύ μεγάλο βαθμό η κίνηση και, κατά συνέπεια η συμφόρηση, του δικτύου αφού κάθε πακέτο που μεταδίδεται δε μεταφέρεται σε κάθε μονάδα του δικτύου παρά μόνο στον προορισμό.
Ουσιαστικά, κατά την εκκίνησή τους “μαθαίνουν” τη φυσική διεύθυνση (MAC Address) της συσκευής που είναι συνδεδεμένη σε κάθε θύρα τους με αποτέλεσμα να διατηρούν ένα πίνακα καταχωρήσεων. Όταν για παράδειγμα, ένα switch λάβει από τη θύρα 4 ένα πακέτο το οποίο έχει στην κεφαλίδα του τη φυσική διεύθυνση του προορισμού που στην προκειμένη περίπτωσή μας είναι ο υπολογιστής που είναι συνδεδεμένος στη θύρα 11, ελέγχοντας τον πίνακα καταχωρήσεων που διαθέτει, εντοπίζει τη θύρα που αντιστοιχεί στον προορισμό και αναμεταδίδει το πακέτο μόνο σε εκείνη.
Έτσι, επειδή εκτός του να αναμεταδίδουν «ασχολούνται» και με φυσικές διευθύνσεις, οι κατανεμητές λειτουργούν στο δεύτερο επίπεδο του μοντέλου OSI. Ωστόσο, υπάρχουν και switches που λειτουργούν στο τρίτο επίπεδο, το επίπεδο δικτύου. Μπορούν να ρυθμιστούν (manageable) για να λειτουργούν σύμφωνα με τις δικές μας απαιτήσεις και ανάγκες.
Εικόνα: 24-port switch
Δρομολογητές (Routers)
Οι δρομολογητές ή routers είναι συσκευές των οποίων σκοπός είναι να περνάει πακέτα μεταξύ δικτύων χρησιμοποιώντας διευθύνσεις τρίτου επιπέδου. Ένας δρομολογητής μπορεί να παίρνει αποφάσεις σχετικά με το μονοπάτι παράδοσης των δεδομένων στο δίκτυο αφού μπορεί να προωθεί πακέτα μέσω των διευθύνσεων δικτύου (network addresses). Με άλλα λόγια σε αντίθεση με τα switches οι δρομολογητές ξέρουν ακριβώς πού να στέλνουν τα δεδομένα. Στην πιο κάτω εικόνα μπορούμε να δούμε την ένα δρομολογητή της κατασκευάστριας δικτυακού εξοπλισμού Cisco.
Εικόνα: Cisco Router 800
Διεύθυνση δικτύου (IP address)
Μία διεύθυνση IP (Internet protocol address), είναι ένας μοναδικός αριθμός που χρησιμοποιείται από συσκευές για τη μεταξύ τους αναγνώριση και συνεννόηση σε ένα δίκτυο υπολογιστών που χρησιμοποιεί το Internet Protocol Standard. Κάθε συσκευή που ανήκει στο δίκτυο - όπως επίσης δρομολογητές (routers), υπολογιστές, time servers, εκτυπωτές, μηχανές για fax μέσω Internet, και ορισμένα τηλέφωνα - πρέπει να έχει τη δική της μοναδική διεύθυνση. Μία διεύθυνση IP μπορεί να θεωρηθεί το αντίστοιχο μιας διεύθυνσης κατοικίας ή ενός αριθμού τηλεφώνου για έναν υπολογιστή ή άλλη συσκευή μέσα στα δίκτυα ή στο Internet. Όπως κάθε διεύθυνση κατοικίας και αριθμός τηλεφώνου αντιστοιχούν σε ένα και μοναδικό κτίριο ή τηλέφωνο, μια IP address χρησιμοποιείται για τη μοναδική αναγνώριση ενός υπολογιστή ή άλλης συσκευής που συνδέεται στο δίκτυο.
Ένας υπολογιστής μπορεί να είναι συνδεδεμένος με περισσότερα από ένα δίκτυα, για παράδειγμα με δύο. Αυτό γίνεται με το να διαθέτει δύο αντί για μία κάρτες δικτύου. Αυτός ο υπολογιστής ονομάζεται dual-home. Αυτό που πρέπει να τονιστεί είναι ότι οι δύο κάρτες του υπολογιστή ανήκουν σε δύο τελείως διαφορετικά δίκτυα συνεπώς πρέπει να έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά ώστε να προσδιορίζεται σε ποιο δίκτυο ανήκει η κάθε μία. Ένα ακόμη χαρακτηριστικό του υπολογιστή της περίπτωσης αυτής είναι ότι δεν περνάει πακέτα από το ένα δίκτυο στο άλλο εκτός αν οριστεί κάτι τέτοιο. Έτσι, πρέπει να του δοθούν δύο διαφορετικές διευθύνσεις, κάθε μία για να αναγνωρίζει τη σύνδεσή του σε κάθε δίκτυο. Αυστηρά και με κάθε επιφύλαξη πρέπει να τονιστεί ότι δεν μπορεί μία συσκευή όπως ο υπολογιστής να έχει διεύθυνση δικτύου αλλά κάθε σημείο σύνδεσης αυτής, όπως στο παράδειγμά μας οι κάρτες δικτύου.
Το τοπικό μας δίκτυο
Εφόσον είδαμε τους δύο τύπους σχεδιασμού του καλωδίου UTP (τύπος T568A και τύπος T568B), μπορούμε να πούμε πως θα φτιάξουμε τις δύο άκρες του καλωδίου με το οποίο θα συνδέσουμε τους Η/Υ μας στο τοπικό μας δίκτυο. Στην περίπτωση που θέλουμε να συνδέσουμε δύο Η/Υ απ' ευθείας, χωρίς δηλαδή τη χρήση κάποιου switch (για παράδειγμα το desktop PC μας απ' ευθείας με το laptop μας), θα πρέπει η συνδεσμολογία του καλωδίου μας να είναι στη μία άκρη τύπου T568A και στην άλλη άκρη τύπου T568B. Το καλώδιο αυτό ονομάζεται crossover.
Εικόνα: Καλώδιο crossover
Στην περίπτωση τώρα που θέλουμε να συνδέσουμε δύο Η/Υ με τη χρήση switch, ή στην περίπτωση που θέλουμε να συνδέσουμε άνω των τριών Η/Υ όπου η χρήση ενός switch είναι υποχρεωτική, θα πρέπει η συνδεσμολογία του καλωδίου μας να είναι στη και στις δύο άκρες τύπου T568A ή τύπου T568B. Το καλώδιο αυτό ονομάζεται straight. Ποιο συνηθισμένη συνδεσμολογία για τα καλώδια straight είναι η συνδεσμολογία τύπου T-568B.
Εικόνα: Καλώδιο straight
Αφού έχουμε λοιπόν φτιάξει ή αγοράσει το κατάλληλο καλώδιο για την περίπτωσή μας, ας δούμε τι ρυθμίσεις χρειάζεται να κάνουμε στον Η/Υ μας.
Επιλέγουμε "Έναρξη -> Πίνακας Ελέγχου" και το εικονίδιο "Συνδέσεις Δικτύου", για να εμφανιστεί το αντίστοιχο παράθυρο.
Εικόνα: Παράθυρο "Συνδέσεις Δικτύου"
Πατούμε στο εικονίδιο "Τοπική Σύνδεση" με το δεξί κουμπί του ποντικιού και από το μενού που εμφανίζεται επιλέξτε "Ιδιότητες".
Εικόνα: Παράθυρο "Ιδιότητες: Τοπική σύνδεση"
Το πρωτόκολλο που πρέπει να ρυθμιστεί για να μπορεί να συνδεθεί ο Η/Υ σας στο τοπικό σας δίκτυο, είναι το Πρωτόκολο Internet (TCP/IP). Επιλέξτε το και πατήστε το πλήκτρο Ιδιότητες.
Εικόνα: Παράθυρο "Ιδιότητες: Πρωτόκολλα Internet"
Επιλέγουμε Χρήση της παρακάτω διεύθυνσης για να μπορέσουμε να συμπληρώσουμε τα πεδία με τα αντίστοιχα στοιχεία που χρειάζονται. Στο παράδειγμά μας θεωρούμε πως ο Router μας μέσω του οποίου συνδεόμαστε στο internet, έχει διεύθυνση IP 192.168.1.1. Στη Διεύθυνση IP γράφουμε την IP διεύθυνση του Η/Υ μας η οποία επιλέγουμε να είναι η 192.168.1.2. Σαν Μάσκα Υποδικτύου δηλώνουμε 255.255.255.0. Για Προεπιλεγμένη Πύλη δηλώνουμε 192.168.1.1 η οποία στο παράδειγμά μας είναι και η IP διεύθυνση του Router μας. Ως Προτεινόμενος διακομιστής DNS δηλώνουμε τους DNS Servers του Provider μας, δηλαδή της εταιρίας μέσω της οποίας συνδεόμαστε στο internet (π.χ. OTE, Forthnet κ.λπ). Με μία αναζήτηση στο google.com για "DNS servers forthnet" σίγουρα θα βρούμε τους αντίστοιχους της Forthnet κ.ο.κ.. Ως Εφεδρικός διακομιστής DNS δηλώνεται πάλι ο αντίστοιχος διακομιστής του παρόχου μας.
Στο δεύτερο Η/Υ μας συμπληρώνουμε ακριβώς τις ίδιες τιμές με μόνη διαφορά το τελευταίο μέρος της IP διεύθυνσης. Δηλώνουμε π.χ. 192.168.1.3. Στον τρίτο δηλώνουμε 192.168.1.4 κ.ο.κ..
Σε κάθε περίπτωση, πρέπει να ξέρουμε την IP διεύθυνση του Router μας, γιατί βάσει εκείνης βάζουμε και ανάλογη IP διεύθυνση στους Η/Υ του τοπικού μας δικτύου. Αν για παράδειγμα το Router μας έχει IP την 192.168.0.1, θα πρέπει να βάλουμε στους Η/Υ μας μία ανάλογη IP της μορφής 192.168.0.Χ, όπου Χ από 2 έως 254.
http://www.e-club.gr/forum/16/11---------lan.html
0 σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
Παρακαλώ προσπαθείτε να μην βρίζετε στα σχόλια και να μην θίγετε ονομαστικά πρόσωπα,κάνουμε πάντα έναν έλεγχο, ώστε να μην π.χ κατηγορούνται άδικα πρόσωπα.
Δεν θέλουμε να μπούμε σε διαδικασία να σβήνουμε σχόλια, ούτε φυσικά και να τα καταργήσουμε, γιατί δεν γουστάρουμε...