Топология сети типа звезда представлена на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 - Топология сети типа звезла
Для построения сети с звездообразной архитектурой в центре сети необходимо разместить концентратор(hub) или коммутатор(switch). Его основная функция - обеспечение связи между компьютерами, входящими в сеть. То есть все компьютеры, включая файл-сервер, не связываются непосредственно друг с другом, а присоединяются к концентратору. Такая структура надежнее, поскольку в случае выхода из строя одной из рабочих станций все остальные сохраняют работоспособность. В сетях же с шинной топологией в случае повреждения кабеля хотя бы в одном месте происходит разрыв единственного физического канала, необходимого для движения сигнала. Кроме того, сети с звездообразной топологией поддерживают технологии Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, что позволяет увеличить пропускную способность сети в десятки и даже сотни раз (разумеется при использовании соответствующих сетевых адаптеров и кабелей). 100 и 1000 Мбитные сети строятся по топологии "Звезда".
2.2.2. Компоненты сети
-Концентратор и коммутатор
Концентратор и коммутатор относятся к разным типам активного сетевого оборудования, которое используется для соединения устройств сети. Они отличаются способом передачи в сеть тех данных (трафика), которые к ним поступают. Термин концентратор иногда используется для обозначения любого сетевого устройства, которое служит для объединения всех ПК сети, но на самом деле концентратор - это многопортовый повторитель. Устройства этого типа просто передают (повторяют) всю информацию, которую они получают. То есть все устройства, подключенные к портам концентратора, получают одну и ту же информацию.
Концентраторы используются для расширения сети. Однако чрезмерное увлечение концентраторами может привести к большому количеству ненужного трафика, который поступает на сетевые устройства. Ведь концентраторы передают трафик в сеть, не определяя реальный пункт назначения данных. ПК, которые получают пакеты данных, используют адреса назначения, имеющиеся в каждом пакете, для определения, им предназначен пакет или нет. В небольших сетях это не является проблемой, но даже в сетях среднего размера с интенсивным трафиком следует использовать коммутаторы, которые минимизируют количество необязательного трафика.
Коммутаторы контролируют и управляют сетевым трафиком, анализируя адреса назначения каждого пакета. Коммутатор знает, какие устройства соединены с его портами, и направляет пакеты только на необходимые порты. Это дает возможность одновременно работать с несколькими портами, расширяя тем самым полосу пропускания.
Таким образом, коммутация уменьшает количество лишнего трафика, который возникает, когда одна и та же информация передается всем портам. Коммутаторы и концентраторы часто используются в одной и той же сети; концентраторы расширяют сеть, увеличивая число портов, а коммутаторы разбивают сеть на небольшие менее перегруженные сегменты.
В небольшой сети (до 20 рабочих мест) концентратор или группа концентраторов вполне могут справиться с сетевым трафиком. В этом случае концентратор просто служит для соединения всех пользователей сети. В сети большего размера (более 25 пользователей) может появиться необходимость использовать коммутаторы для разделения сети на сегменты, чтобы уменьшить количество необязательного трафика.
Если Вы используете концентратор или коммутатор с индикаторами, показывающими степень загруженности сети, то, анализируя их показания, можно сделать определенные выводы. Так в том случае, если трафик постоянно велик, следует использовать коммутатор для разделения сети на сегменты. На рисунке 2.4 представлена передняя панель.
Рисунок 2.4 – Передняя панель
На рисунке 2.4 представлена задняя панель.
Рисунок 2.5 – Задняя панель
На рисунке 2.6 приведина структура сети.
Рисунок 2.6 – Структура сети
-Кабели
На рисунке 2.7 показано кабель сети.
Рисунок 2.7 – Витая пара
Кабель "Twisted Pair" - "Витая паpа", состоит из "паp" проводов, закрученных вокруг друг друга и одновременно закрученных вокруг других паp, в пределах одной оболочки. Каждая паpа состоит из провода, именуемого "Ring" и провода "Tip". ( Названия произошли из телефонии). Каждая паpа в оболочке имеет свой номер, таким образом, каждый провод можно идентифицировать как Ring1, Tip1, Ring2,Tip2. Дополнительно к нумерации проводов каждая паpа имеет свою уникальную цветовую схему. Кабель делится на категории: 3 категория - используется для передачи данных со скорость до 10Мбит в секунду (Mbps) включительно. Применяется в сетях 10Base-T. 5 категория - используется для передачи данных со скорость до 100 Мбит в секунду (Mbps) включительно. Применяется в сетях 100Base-TX и других, требующих такую скорость.
Коаксиальный кабель
Коаксиальный кабель (от латинского co - совместно и axis - ось), представляет собой два соосных гибких металлических цилиндра, разделенных диэлектриком. Скорость передачи информации от 1 до 10 Мбит/с.На рисунке 2.8 изображен коаксиальный кабель.
Рисунок 2.8 – Коаксиальный кабель
1- центральный провод (жила)
2- изолятор центрального провода
3- экранирующий проводник (экран)
4- внешний изолятор и защитная оболочка
-Адаптеры
Вне зависимости от используемого кабеля для каждой рабочей станции необходимо иметь сетевой адаптер. Сетевой адаптер – это плата, которая вставляется в материнскую плату компьютера. Она имеет два разъема для подключения к сетевому кабелю.
Рисунок 2.9 – RJ-45 connector
Некоторые ПК поставляются с заранее установленным сетевым адаптером. При выборе сетевого адаптера для ПК необходимо учитывать:
- Скорость концентратором, коммутатора или принт-сервера, к которому ПК подключается: 10 Мбит/с (Ethernet) и 100 Мбит/с Fast Ethernet.
- Тип соединения: RJ-45 - для витой пары, BNC - для коаксиального кабеля.
- Тип слота ПК, предназначенный для установки сетевого адаптера: ISA или PCI.
-Серверы
Для обеспечения функционирования локальной сети часто выделяется специальный компьютер – сервер, или несколько таких компьютеров. На дисках серверов располагаются совместно используемые программы, базы данных и т.д. Остальные компьютеры локальной сети часто называются рабочими станциями. На тех рабочих станциях, где требуется обрабатывать только данные на сервере, часто для экономии, не устанавливают жестких дисков. В сетях, состоящих более чем из 20-25 компьютеров, наличие сервера обязательно – иначе, как правило, производительность сети будет неудовлетворительной. Сервер необходим и при совместной интенсивной работе с какой –либо базой данных.
Используя вышесказанное можно организовать проводную сеть в умном доме.
2.2.3. Проводная сеть в умном доме(LexCom Home)
LexCom Home — это решение, которое делает домашнюю сеть гибкой и современной, способно удовлетворить любые будущие потребности с использованием широкополосной цифровой связи и, в то же время, работающее с более старыми системами.
Система LexCom Home имеет полосу пропускания 862 МГц, что позволяет использовать ее для передачи телевизионных, телефонных сигналов и компьютерных коммуникаций. Все виды входящих сигналов распределяются через общую кабельную систему к универсальным абонентским розеткам, к любой из которых можно подключить компьютер, телефон, факс, телевизор и т.п.. Таким образом, розетка может изменить свою функцию за 10 секунд и Вы больше не стеснены в перемещениях по своему дому!
Решения LexCom Home позволяют передавать данные, аудио- и видеосигналы, сигналы телефонной линии (как аналоговые, так и ISDN), да и практически любые другие виды сигналов по одному и тому же кабелю. Используя эту технологию, вы получаете поистине неограниченные возможности: можете перемещать в своем доме телефоны, компьютеры, телевизоры, тюнеры, СD- и DVD-проигрыватели, не задумываясь о том, как подключить их к источникам сигналов или соединить между собой. Более того, у вас будет возможность не только передавать данные с компьютера на компьютер, но и, например, смотреть видеоролики или слушать любимые MP3-записи с вашего компьютера при помощи ТВ или FM-тюнера, установленного в любой из комнат. Вы сможете, пользуясь одним пультом дистанционного управления для всей вашей техники (включая также системы управления освещением и микроклиматом), передавать через кабельную систему сигналы управления устройствами, расположенными в другой части вашего дома.
LexCom Home — звездообразная сеть, которая распределяет сигналы в каждую комнату, тем самым соединяя все комнаты в единую сеть. Можно создать несколько сетей для покрытия больших площадей, в домах с несколькими этажами.
Сеть LexCom Home основана на структурированной кабельной системе с применением широкополосного кабеля витой пары. С помощью этого кабеля все розетки в помещениях подключаются к распределительному центру – к патч-модулям или патч - панели.
Входными коммуникациями для распределительного центра являются кабели от поставщика услуг телефонной связи, интернета, телевизионная антенна и т.п. Используя патч-кабель, любую розетку можно подключить к любому источнику сигнала.
Распределительный центр — сердце сети:
Сюда приходят входящие кабели
Здесь подключаются кабели от настенных розеток
Связи между источниками и приемниками устанавливаются с помощью патч-кордов
Структура системы — модульная
Простое расширение
На рисунке 2.10 показаны универсальные розетки.
Рисунок 2.10 – Универсальные розетки
Экранированный монтажный кабель, восемь проводников.
Распределительный щит, где входящие кабели от антенны, кабельное TV, телефон и широкополосная сеть подключаются к домашней сети.
Соединительные кабели для простого подключения сигнала к настенной розетке.
Универсальные коммутационные модули.
Распределительный модуль с восемью точками подключения телефона/ISDN/факса/модема.
Концентратор с четырьмя точками подключения для компьютеров.
Антенный усилитель для четырех телевизионных подключений.
На рисунке 2.11 показана кабельная сеть.
Рисунок 2.11 - Домашняя кабельная сеть (LexCom Home)
Требования
Предполагается, что в квартире должна быть установлена кабельная сеть общей емкостью 14 розеток для подключения ТВ, видео, DVD, телефона и компьютера в любую из них, и в любое время без перекладки кабелей и вызова специалистов. Кроме того, сеть должна распространять сигналы от DVD, видео и спутникового телевидения ко всем телевизорам установленным в квартире с возможностью дистанционного управления вышеперечисленными приборами из любой комнаты. На рисунке 2.12 схема здания.
Рисунок 2.12 – Схема здания
Выбор системы
Для реализации перечисленных требований как нельзя лучше подходит система LexCom Home производимая компанией LEXEL. LexCom Home это решение, которое делает домашнюю сеть гибкой и современной. Система LexCom Home имеет полосу пропускания 962 МГц, что позволяет использовать ее для передачи телевизионных, телефонных сигналов и компьютерных коммуникаций. Система устроена так, что все абонентские розетки универсальны. К любой из них можно подключить компьютер, телефон, телевизор и т.д.
LexCom™ Home основана на структурированной кабельной системе с применением широкополосного кабеля витой пары. С помощью этого кабеля все розетки в помещениях подключаются к распределительному центру, к патч-модулям или патч-панелям. Входными коммуникациями для распределительного центра являются кабели от поставщика услуг телефонной связи, интернета, телевизионной антенны и т.п. Используя патч-кабель, любую розетку можно подключить к любому источнику сигнала.
Выбор компонентов
Пассивные компоненты
Розетки
Располагаются в комнатах в необходимых местах. Имеют 2 гнезда RJ45. Функция порта розетки устанавливается в распределительном шкафу. Она может быть показана с помощью маркировки.
Кабель витой пары соединяет розетки и патч-модули в распределительном центре. Кабель экранированный, 4 пары, каждая пара в экране. Полоса пропускания кабеля 900 МГц . Материал оболочки кабеля — без использования галогенов. Максимальный радиус изгиба кабеля без потерь, 3 диаметра кабеля.
Распределительный центр стандартный центр имеет 9–18 слотов — мест для расположения модулей LexCom™ Home. Размеры типичного модуля — 72 х 86 х 37.
Патч-кабели
Используются только в распределительном центре для подключения розеток к источникам сигнала. Экранированные кабели витой пары RJ45-RJ45. Поставляется набор 24.5, 28 и 32 см.