Практическая работа "Выбор активных и пассивных сетевых устройств"
план-конспект занятия

Практическая работа №4

Тема: «Выбор активных и пассивных сетевых устройств»

Цель работы:

- актуализация знаний об активном и пассивном сетевом оборудовании и его применении;

- формирование навыков выбора активного и пассивного сетевого оборудования для проектируемой ЛВС.

Теоретические сведения

В качестве промежуточного коммуникационного оборудования применяются: трансиверы (transceivers), повторители (repeaters), концентраторы (hubs), коммутаторы (switches), мосты (bridges), маршрутизаторы (routers) и шлюзы (gateways).

Промежуточное коммуникационное оборудования вычислительных сетей используется для усиления и преобразования сигналов, для объединения ПК в физические сегменты, для разделения вычислительных сетей на подсети (логические сегменты) с целью увеличения производительности сети, а также для объединения подсетей (сегментов) и сетей в единую вычислительную сеть.

Физическая структуризация вычислительных сетей объединяет ПК в общую среду передачи данных, т.е. образует физические сегменты сети, но при этом не изменяет направление потоков данных. Физические сегменты упрощают подключение к сети большого числа ПК.

Логическая структуризация разделяет общую среду передачи данных на логические сегменты и тем самым устраняет столкновения (коллизии) данных в вычислительных сетях. Логические сегменты или подсети могут работать автономно и по мере необходимости компьютеры из разных сегментов могут обмениваться данными между собой. Протоколы управления в вычислительных сетях остаются теми же, какие применяются и в неразделяемых сетях.

Трансиверы и повторители обеспечивают усиление и преобразование сигналов в вычислительных сетях. Концентраторы и коммутаторы служат для объединения нескольких компьютеров в требуемую конфигурацию локальной вычислительной сети.

Концентраторы являются средством физической структуризации вычислительной сети, так как разбивают сеть на сегменты. Коммутаторы предназначены для логической структуризации вычислительной сети, так как разделяют общую среду передачи данных на логические сегменты и тем самым устраняют столкновения.

Для соединения подсетей (логических сегментов) и различных вычислительных сетей между собой в качестве межсетевого интерфейса применяются коммутаторы, мосты, маршрутизаторы и шлюзы.

Повторители – это аппаратные устройства, предназначенные для восстановления и усиления сигналов в вычислительных сетях с целью увеличения их длины.

Трансиверы или приемопередатчики – это аппаратные устройства, служащие для двунаправленной передачи между адаптером и сетевым кабелем или двумя сегментами кабеля. Основной функцией трансивера является усиление сигналов. Трансиверы применяются и в качестве конверторов для преобразование электрических сигналов в другие виды сигналов (оптические или радиосигналы) с целью использования других сред передачи информации.

Концентраторы – это аппаратные устройства множественного доступа, которые объединяют в одной точке отдельные физические отрезки кабеля, образуют общую среду передачи данных или физические сегменты сети.

Коммутаторы - это программно – аппаратные устройства, которые делят общую среду передачи данных на логические сегменты. Логический сегмент образуется путем объединения нескольких физических сегментов с помощью концентраторов. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту коммутатора.

Мосты – это программно – аппаратные устройства, которые обеспечивают соединение нескольких локальных сетей между собой или несколько частей одной и той же сети, работающих с разными протоколами. Мосты предназначены для логической структуризации сети или для соединения в основном идентичных сетей, имеющих некоторые физические различия. Мост изолирует трафик одной части сети от трафика другой части, повышая общую производительность передачи данных.

Маршрутизаторы. Это коммуникационное оборудование, которое обеспечивает выбор маршрута передачи данных между несколькими сетями, имеющими различную архитектуру или протоколы. Маршрутизаторы применяют только для связи однородных сетей и в разветвленных сетях, имеющих несколько параллельных маршрутов. Маршрутизаторами и программными модулями сетевой операционной системы реализуются функции сетевого уровня.

Шлюзы – это коммуникационное оборудование (например, компьютер), служащее для объединения разнородных сетей с различными протоколами обмена. Шлюзы полностью преобразовывают весь поток данных, включая коды, форматы, методы управления и т.д.

Практические задания

Задание 1. Составьте сравнительную таблицу возможностей концентратора, коммутатора, моста, маршрутизатора и шлюза. Сделайте вывод о применении каждого вида оборудования.

Задание 2. Перечислите, какие характеристики являются наиболее важными при выборе каждого вида сетевого оборудования, и поясните их.

Задание 3. Составьте перечень наиболее известных производителей сетевого оборудования. Укажите диапазон стоимости всех видов оборудования для каждого из производителей.  

Задание 4. Выберите необходимое сетевое оборудование для проектируемой ЛВС. Укажите несколько аналогичных устройств с указанием стоимости и пункта закупки (розничный магазин, интернет-магазин, заказ у официального поставщика). Укажите характеристики выбранных устройств. Обоснуйте свой выбор.

Задание 5. Определите, какие из перечисленных устройств относятся к активному, а какие — к пассивному сетевому оборудованию:

1. Витая пара категории 6
2. Неуправляемый коммутатор TP-Link TL-SG105
3. Патч-корд
4. Wi-Fi маршрутизатор MikroTik hAP ac²
5. Оптический патч-панель
6. Сетевой фильтр (розетка с заземлением)
7. Медиаконвертер (оптика ↔ медь)
8. Кабель-канал ПВХ
9. Обоснуйте классификацию каждого элемента.

Задание 6. Проанализируйте топологию небольшой офисной сети (до 30 пользователей) и предложите минимальный и оптимальный набор активного и пассивного оборудования.

Укажите:

• тип кабеля и его длину (ориентировочно),
• количество и тип коммутаторов,
• необходимость маршрутизатора или межсетевого экрана,
• потребность в точках беспроводного доступа,
• требования к пассивной инфраструктуре (патч-панели, розетки и т.д.).

Задание 7. Сравните два устройства одного класса от разных производителей (например, управляемый коммутатор Cisco SG350-10 и аналог от HPE OfficeConnect J4904A).

Сравните по:

• количеству портов и скорости,
• поддержке PoE, VLAN, QoS,
• управлению (веб-интерфейс, CLI, SNMP),
• гарантии и стоимости.

Сделайте вывод о целесообразности выбора в зависимости от бюджета и требований.

Контрольные вопросы:

1. Какие виды сетевого оборудования используются для проектирования сети? В каких ситуациях применяется каждый из них?
2. Какими характеристиками обладает каждый из видов сетевого оборудования?
3. В чём принципиальное отличие активного и пассивного сетевого оборудования? Приведите по 3 примера каждого.
4. Почему концентраторы считаются устаревшими? Какие проблемы они создают в современных сетях?
5. Как коммутатор уменьшает количество коллизий в сети по сравнению с концентратором?
6. Может ли маршрутизатор выполнять функции коммутатора? А наоборот?
7. Что такое PoE и в каких случаях его использование целесообразно?
8. Какие уровни модели OSI реализуются в работе моста, коммутатора и маршрутизатора?
9. Почему шлюзы необходимы при интеграции разнородных сетей? Приведите пример такой интеграции.
10. Какие факторы влияют на выбор производителя сетевого оборудования в корпоративной среде?
11. Как пассивная инфраструктура влияет на надёжность и масштабируемость ЛВС?
12. Что такое управляемый и неуправляемый коммутатор? В каких случаях достаточно неуправляемого?
13. Какие риски возникают при использовании дешёвого несертифицированного сетевого оборудования?
14. Какие стандарты (IEEE, ISO/IEC) регулируют характеристики сетевого оборудования и кабельных систем?
15. Можно ли построить работоспособную ЛВС без активного оборудования? Обоснуйте ответ.

Скачано с www.znanio.ru