Настройка домашней сети

Принципы построения локальной сети

Назначение ЛВС
Локальная вычислительная сеть (ЛВС) — LAN (Local Area Network) позволяет с помощью проводных или беспроводных технологий подключить друг к другу два и более ПК. Посредством сетевого программного обеспечения, встроенного в Windows XP, подключенные компьютеры могут совместно использовать имеющиеся у них ресурсы. Такими ресурсами являются принтер, учетная запись Internet, место на диске и т.д.
Локальная сеть из двух и более ПК обеспечивает высокую скорость обмена данными — 10 Мбит/с и выше в пределах ограниченного (локального) пространства. Существуют также региональные и глобальные сети, которые объединяют в группу компьютеры, расположен- ные на большом удалении один от другого. Предельные скорости глобальных сетей не высоки — порядка 1 Мбит/с, что объясняется затратами на преодоление больших расстояний. Вместе с тем глобальные сети, в отличие от ЛВС, избавлены от информационных искажений, поскольку располагают аппаратно-программным обеспечением маршрутизаторов, обеспечивающих проверку данных в обоих направлениях.
Практическая ценность ЛВС и ее использование определяются следующими моментами.

• Если в ЛВС принтер или дисковод подключен лишь к одному ПК, эти аппаратные средства могут использоваться и другим ПК ЛВС.
• Если учетная запись Internet настроена только на одном ПК, другой компьютер может получить доступ к Internet несмотря на наличие только одного подключения к Internet.
• Для переноса файлов с одного компьютера на другой нет никакой необходимости использовать дискеты или компакт-диски. Перемещать и копировать файлы через ЛВС можно с помощью стандартных технологий перемещения и копирования.
• При наличии большого числа фотографий, репродукций, аудио файлов и других материалов имеет смысл хранить их на одном ПК. Эти файлы можно просматривать и использовать также на другом компьютере.
• Если с одними и теми же документами должны работать несколько пользователей, то все данные можно хранить на одном компьютере. Другие пользователи также будут иметь к ним доступ.

Аппаратное обеспечение ЛВС
Кабельная система
Небольшие ЛВС строятся на базе технологии Ethernet. Кроме кабельных сетей, существуют ЛВС с телефонной связью и беспроводные сети.
Сеть Ethernet — самая распространенная компьютерная ЛВС, скорость в которой может составпять 10-100 Мбит/с. Она имеет несколько технологических вариантов реализации, связанных с применением различных аппаратных средств. Самая быстродействующая сеть, Gigabit Ethernet, позволяет достигать скоростей обмена в сети до 1 Гбит/с.
Кроме сетей Ethernet, существуют также другие сети — ARCnet, Token Ring, AppleTalk и т.д. Сети Ethernet конфигурируются в соответствии с основными требованиями. Сигналы, циркулирующие в сети, генерируются и преобразуются в сетевых интерфейсных платах — NIC (Network Interface Card). Внутренние сетевые платы Ethernet устанавливаются в слоты PCI системных плат, а более дорогие внешние платы подключаются к разъемам портов USB или IEEE 1394 системного блока.
Электрические сигналы передаются с помощью определенной проводящей среды. Сетевые платы используют одну из стандартных кабельных систем, в частности — Thick Ethernet, Thin Ethernet, неэкранированную витую пару и т.д.
Полудюймовый "толстый" коаксиальный кабель {Thick Ethernet), не применяемый в настоящее время в силу своей дороговизны, обеспечивает передачу данных со скоростью 10 Мбит/с на расстояние до 500 м. Подобная кабельная система называется 10BASE5. В этом названии учитываются технические параметры сети. Топология сети, организованная посредством кабеля 10BASE5, образует шинную сеть. В этом случае кабель разветвляется на все ПК сети, а сигнал последовательно "оббегает" все ПК.
В системе Thin Ethernet используется коаксиальный кабель, аналогичный телевизионному. Технология с использованием кабеля этого типа называется 10BASE2. В ее названии учитываются скорость передачи данных (10 Мбит/с) и максимальная длина кабеля (200 м, или 660 футов). Сеть 10BASE2 имеет шинную топологию.
Наиболее популярной средой передачи данных является неэкранированная витая пара — UTP (Unshielded Twister-Pair). Кабель UTP состоит из нескольких витых пар проводов, заключенных в пластмассовую оболочку. Перекручивание проводников снижает степень влияния внешних электрических помех, что дает такой технологии возможность организации широкополосного сетевого тракта при сравнительно невысоком уровне материальных затрат. В качестве магистрального окончания кабеля используется разъем типа RJ-45, подобный телефонному "евроразъему". Кабель UTP организует сеть Ethernet технологии 10BASE-T. Скорость передачи сегментами этой сети составляет 10 Мбит/с, а буква "Т" означает "витые пары". Максимальная длина сегмента кабеля — 100 м (330 футов).
Качество кабеля UTP оценивается типом, или категорией, каждому из которых соответствуют технические характеристики
Характеристики кабелей UTP
Тип кабеля Максимальны скорость Область применения
передачи данных (Мбит/с)
Телефонные сети
Сеть IBM Token Ring
Сеть 10 Mbps Ethernet (10BASE-T)
Сеть 16 Mbps Token Ring
Сети 100 Mbps Ethernet (10BASE-T), ATM и т.д.
Сеть Gigabit Ethernet (10BASE-T)
Сеть Gigabit Ethernet
В отличие от сетей с шинной топологией, с помощью кабеля 10BASE-T все ПК и другое оборудование подключаются к центральному сетевому распределительному устройству — концентратору. В этом случае образуется сеть топологии "звезда".
Существует несколько разновидностей сетей Ethernet с кабелем UTP, обладающих различным быстродействием, — 10BASE-T, 10/100BASE-T и 1000BASE-T. Сетевые адаптеры
Работа сетевого адаптера имеет следующие особенности. Сетевой адаптер получает от ПК данные, формирует пакеты данных и направляет их по каналу от одного устройства к другому. В сетевых адаптерах используются два способа пересылки сигналов. Существует прямой способ передачи (между двумя сетевыми адаптерами) и широковещательный (данные передаются пакетами всем сетевым адаптерам одновременно).
Каждый сетевой адаптер содержит адрес, который присваивается ему при изготовлении и называется физическим сетевым адресом, или адресом управления доступом к среде передачи данных — MAC (Media Access Control). Когда пакеты данных направляются прямо по МАС- адресу, только один компьютер, которому предназначается информация, получает и анализирует данные. При широковещательной передаче сетевой адаптер каждого ПК получает и исследует данные, отфильтровывая те сообщения, которые ему не предназначены. Организация локальной сети
Сетевые архитектуры в среде Windows XP
Компьютеры в сети Microsoft структурированы в объединения, поддерживаемые программами Windows XP. В зависимости от сетевого окружения, типа и способа подключения устройств, Windows XP может поддерживать несколько сетевых архитектур. Наиболее интересными из них являются следующие.
Одноранговая архитектура ЛВС. В небольшой сети отдельный ПК не имеет приоритета и не играет ведущей роли. Он использует ресурсы сети наравне с другими ПК. В сети отсутствует центральное устройство, а все активные устройства сети независимы. Для организации одноранговой сети необязательно устанавливать Windows XP на все ПК. В частности, в домашней одноранговой сети из двух ПК на одном из них устанавливается Windows XP, а на другом — Windows ME или Windows 9x.
Архитектура ЛВС клиент/сервер. Группа компьютеров работает под управлением одного ПК — главного, играющего роль сервера, на котором хранятся сведения об именах и паролях, а также база данных. Обслуживая другие компьютеры-клиенты, главный компьютер передает им необходимую информацию. Один сервер может обслуживать до десяти ПК-клиентов. Компьютер с Windows XP может быть только клиентом. На сервере должна быть инсталлирована система Windows 2000 Server, Windows 2000 Advanced Server или другая. Технология одноранговой ЛВС Windows
В одноранговой сети ПК, работающий под управлением Windows XP, представляет собой большую рабочую станцию, при этом совместные папки создаются после нескольких щелчков мышью. В одноранговой сети каждая рабочая станция Windows сама управляет формированием собственной базы имен и паролей.
Поскольку централизованный контроль за пользователями отсутствует, доступ к совместно применяемым папкам и принтерам в ЛВС имеет свои недостатки. Одноранговые сети не оптимизированы для разделения ресурсов. Если в сети более двух ПК, то обращение нескольких пользователей к одному ресурсу снижает его производительность. Кроме того, частый доступ всех желающих к папкам чреват снижением информационной безопасности, особенно если ЛВС подключена к сети Internet через модем.
Чтобы определить местонахождение ресурсов в одноранговых сетях, необходимо знать имя компьютера, ресурсы которого вы хотите использовать или пытаетесь найти в окне папки Сетевое окружение.
Администрирование компьютеров одноранговой сети предполагает управление индивидуальными базами пользователей. Каждый компьютер имеет собственную учетную запись администратора, с помощью которой можно установить доступ к ресурсам, а если необходимо, использовать пароль. Пароль необходим для предотвращения несанкционированного доступа к ресурсам сети.
Клиенты сети Microsoft
С Windows XP поставляются два вида сетевых клиентов — для сетей Microsoft и для сетей Novell NetWare.
Клиенты сетей Microsoft используют протоколы SMB (Server Message Block) и NetBIOS для общения с другими компьютерами под управлением Windows, Windows 2000 Server и IBM OS/2 LAN Manager Server. Клиенты представляют собой программные компоненты компьютера, которые связываются с соответствующими сетевыми прикладными программными компонентами другого компьютера для чтения и записи файлов, для формирования очереди печати и содержимого папок, для просмотра в окне программы Проводник и т.д. При работе в сети Windows непосредственного общения пользователя с протоколами SMB и NetBIOS нет, поскольку эти протоколы являются частью программного обеспечения клиента и сервера.
Служба имен
Как отмечалось в главе 9, пакет протоколов TCP/IP является базовым в Internet. Вместе с тем протокол IP применяется также в ЛВС, обеспечивая наиболее совершенные методы поиска компьютера по имени.
Каждому компьютеру в IP-сети присваивается свой IP-адрес. Каждый пакет данных, который переносится по ЛВС, переносит в себе два адреса — МАС-адрес и IP-адрес. Служба имен в IP-сети выполняет определенные действия по преобразованию имен компьютеров в IP-адреса. IP-адрес позволяет быстро идентифицировать компьютер для пересылки файлов к близкорасположенным или удаленным компьютерам и сетям.
IP-адрес, как известно, представляет собой последовательность из четырех цифр от 0 до 255, разделенных точками, и может быть записан в виде 32-разрядного числа. Например, число IP-адреса 147.98.26.11 в двоичном виде выглядит следующим образом: 1001001101100010 00011010 00001011.
Компьютер-отправитель отсылает на компьютер-получатель запрос. Ответ от получателя некоторое время хранится в специальном кэше отправителя — ARP.
Протокол преобразования адресов — ARP (Address Resolution Protocol) используется для преобразования IP-адреса в физический адрес сетевой платы. Как отмечалось ранее, все сетевые платы имеют уникальные 48-разрядные адреса, записанные в виде шести пар шестнадцатеричных цифр, например 02-00-4C-4F-4F-50.
Если получатель находится в одном и том же канале ЛВС и в той же подсети, что и отправитель, он отсылает на линию требование идентифицировать компьютер с соответствующим IP-адресом, например 198.70.146.70, и передает ему пакеты данных. Если же IP-адрес не является локальным, пакет с данными пересылается в маршрутизатор, который направляет его в Internet.
Настройка адаптера кольцевого замыкания
Windows XP содержит адаптер кольцевого замыкания (loopback), который можно исполь- зовать для тестирования протоколов TCP/IP без установленного сетевого адаптера. Для активизации адаптера выполните последовательность Пуск^Панель управления Установка оборудования. В диалоговом окне Мастер установки оборудования из списка Установленное оборудование выберите элемент Добавление нового устройства. В списке Стандартные типы оборудования устройств, выбираемых вручную, выделите элемент Сетевые платы.
В следующем диалоговом окне, в группе Выбор сетевой платы, в поле Изготовитель выберите Microsoft, а в поле Сетевой адаптер — Адаптер Microsoft замыкания на себя. Щелк- ните на кнопках Далее и Готово.
Для отображения физического адреса ПК, адреса IP и маски подсети введите команду ipconfig /all в командную строку
Для доступа к программе командной строки выполните последовательность Пуск1* Все программы1*Стандартные1*Командная строка
Для тестирования кольцевого адаптера отправьте по адресу 127.0.0.1 тестовый пакет, для чего загрузите на выполнение команду ping 127.0.0.1. На экране отобразятся четыре строки следующего содержания:
Ответ от 127.0.0.1: число байт=32 время 1^=128
Проверьте работоспособность сетевых плат (если они установлены). Отправьте по соответствующим IP-адресам тестовые пакеты и получите корректные ответы. Если запросы завершаются с ошибками, значит, стек протоколов TCP/IP не загружен должным образом либо IP-адрес настроен неправильно. Использование маски подсети
Локальность IP-адреса определяет маска подсети. Сетевая маска также может быть представлена в формате IP-адреса и в двоичном виде. Например, для маски 255.255.255.240 двоичный вид записи выглядит следующим образом: 11111111 11111111 11111111 11110000. Часть IP-адреса, следующая за единицами в маске подсети, называется номером подсети, а оставшиеся три разряда представляют адрес узла, или идентификатор компьютера.
Подключение кабеля и адаптеров Ethernet
Выбор кабельной системы
При объединении в ЛВС всего двух компьютеров самым простым вариантом установки сети является прокладка кабеля от одного ПК к другому. Как правило, для этой цели используются кабельные системы 10BASE-T и. 100BASE-TX, снабженные разъемами RJ-45 Разъем RJ-45
Кабельная система 10BASE-T в качестве среды передачи данных использует кабель UTP cabling или телефонный провод (phone wire). Для подобной системы требуются кабели, обеспечивающие скорость передачи данных 10 Мбит/с. При установке этих сетей необходимы кабели категории САТ-3 и выше.
Если вы модернизируете унаследованную сеть, то примите к сведению следующее: кабель из восьми и более цветных проводов витых пар, возможно, относится к категории САТ-3. Кабельная система 100Base-TX позволяет создать высокоскоростную сеть Ethernet, использующую в качестве среды передачи данных витую пару. Эта сеть имеет десятикратное преимущество в скорости по сравнению с 10BASE-T. При подключении к сети 10BASE-T сетевых карт протокола 100BASE-TX они теряют свои скоростные преимущества. Такие карты помечены как 10/100. При установке сети 100Base-TX используются кабели категории САТ-5. Кроме того, для организации подобных сетей требуются дополнительные аксессуары — гнезда, заглушки, сегменты кабеля и другие устройства категории САТ-5.
Особенности соединения двух компьютеров
Для организации ЛВС из двух ПК достаточно проложить кабель от одного ПК к другому. При использовании коаксиального кабеля 10BASE-2 длина участка не должна превышать 200 м.
Для создания сетей 10BASE-T или 10BASE-Tx используется "скрученный" кабель длиной до 100 м. Для сети того или иного типа следует установить в ПК соответствующую сетевую карту Ethernet. Удобнее всего использовать карты внутренних сетевых адаптеров, помещаемых в слоты PCI. Разъемы RJ-45 "скрученного" кабеля UTP подключаются напрямую непосредственно к сетевым картам.
В табл. приведены параметры стандартного кабеля UTP.
"Скрутки" провода кабеля на витых парах (UTP) следует учитывать при разводке в разъеме RJ-45. Они меняют местами сигналы между выводами разъемов таким образом, что передающие и приемные выводы одного компьютера соединяются с приемными и передающими выводами другого Контакт Сигнал Цвет провода
1   Белый/зеленый
2   Зеленый
3   Белый/оранжевый
4   Голубой
5   Белый/голубой
6   Оранжевый
7   Белый/коричневыйv 8   Коричневый При подключении кабеля следует убедиться в том, что для сетевых карт 10BASE-Tx используется кабель категории САТ-5.
После подключения кабелей процесс создания домашней ЛВС завершается. После установки сетевых плат, поддерживающих технологию Plug and Play, и запуска компьютеров на платах включается сигнализация зеленого цвета. Зажженные зеленые светодиоды свидетельствуют о нормальном функционировании кабельной инфраструктуры. В случае необходимости инсталлируйте драйверы сетевых карт вручную с поставляемых дискет или компактдисков.
Затем полученную сеть необходимо настроить в автоматическом или ручном режиме. Настройка параметров ЛВС в автоматическом режиме
Автоконфигурирование одноранговой сети Настройка автоконфигурирования одноранговой сети может выполняться автоматически программой Мастер настройки сети, а также вручную. По умолчанию сетевые средства Windows XP отключены, что объясняется мерами предосторожности от •несанкционированного доступа из глобальной сети. Поэтому при запуске программы мастера она активизирует эти средства. Если вам необходимо вручную внести корректировки в параметры сети, сначала запустите программу мастера, а затем выберите необходимые опции.
Программу Мастер настройки сети следует запустить на каждом ПК сети и настроить параметры на каждом из них.
Выберите команду меню Пуск=>Все профаммы^СтандартныеоСвязь^Мастер настройки сети.

Открыть данную программу можно с помощью ссылки Установить домашнюю или малую сеть панели выполняемых задач окна папки Сетевое окружение. В свою очередь, доступ к папке Сетевое окружение возможен из окна любой папки Windows XP в представлении Мой компьютер.
В начальных диалоговых окнах мастер попросит выбрать один из вариантов способа подключения к Internet
Для настройки простой домашней сети установите переключатель Выберите утверждение, наиболее точно описывающее этот компьютер в положение Другое. В этом случае можно установить переключатель в одно из трех положений.
• Этот компьютер подключен к Интернету напрямую или через сетевой концентратор. Другие компьютеры сети подключаются к Интернету таким же образом. Подобный выбор уместен в том случае, если компьютер имеет DSL или кабельное подключение к Internet, но общего доступа к Internet со стороны других компьютеров нет.
• Этот компьютер имеет прямое подключение к Интернету, сеть пока отсутствует. Этот вариант наиболее приемлем для домашней сети в том случае, если ПК уже подключен к Internet, но сеть отсутствует. Мастер выполняет действия, направленные на защиту ПК от хакеров.
• Этот компьютер принадлежит к сети, не имеющей подключения к Интернету. Выберите это положение переключателя в том случае, если ни один из ПК к Internet не подключен ни напрямую, ни через локальную сеть.
В дальнейшем следует кратко описать ПК (например, его расположение или основного пользователя), а также указать его уникальное имя. Оба параметра выбираются совершенно произвольно и служат лишь для отображения отличий между компьютерами сети. У каждого ПК должно быть в сети свое уникальное имя, которое содержит буквы и цифры без пробелов и знаков препинания.
Выберите произвольное имя рабочей группы, например WORKGROUP. Это имя используется для идентификации компьютеров, к ресурсам которых вы будете обращаться наиболее часто. Для всех компьютеров сети следует указать одно и то же имя рабочей группы. Оно не должно совпадать с именами компьютеров сети. Если вы имеете дело с уже установленной сетью, укажите то же самое имя, которое используется и на других компьютерах.

Если другие ПК работают не под управлением Windows XP, запустите программу Мастер настройки сети на других ПК с носителя. Для использования дискеты выберите положение переключателя Создать диск настройки сети. Для запуска мастера с дискеты вставьте ее в привод, щелкните на кнопке Пуск, выберите элемент Выполнить, введите в информационную строку Открыть а: \setup и нажмите клавишу . Для запуска программы с компакт-диска на всплывшей панели выберите команду Выполнение иных задач^Установка домашней или малой сети.
Тестирование сети
После настройки ЛВС проверьте правильность установки параметров. Тестирование можно выполнить средствами программы Сведения о системе, рассмотренной в главе 8. В окне программы Сведения о системе выберите команду меню Сервис^Диагностика сети. Откроется диалоговое окно Центр справки и поддержки, в котором можно выбрать опции программы Диагностика сети.
Запустите Internet и ЛВС. Щелкните на ссылке Настроить параметры сбора информации. Установите флажки напротив параметров, которые системе надлежит собрать и отобразить для контроля.
Щелкните на ссылке Собрать информацию. Система собирает информацию в группах Службы Интернета, Информация о компьютере и Модемы и сетевые адаптеры. Щелкните на разделах, представленных значками "+", и отобразятся собранные параметры После щелчка на кнопке Сохранить в файл параметры могут быть сохранены в файле папки \WINDOWS\PCHEALTH\HELPCTR\Systen\NetDiag. Отобразить содержимое сохраненного файла диагностики можно, щелкнув на ссылке Показать сохраненные файлы.