Устройства для объединения и структурирования сетей

Локальная сеть своими руками: Общие правила построения домашней сети и ее основные компоненты.

Зачем нужны локальные сети, и какими они бывают? Как подключить к одному интернет-каналу сразу несколько компьютерных устройств? Какое оборудование требуется для построения домашней сети? На все эти и другие не менее важные вопросы вы получите ответы в этом материале.

Физическое разделение

Как правило, физический сегмент сети ограничен сетевым устройством, обеспечивающим соединение узлов сегмента с остальной сетью:

• Мосты или коммутаторы (2-й уровень в модели OSI);
• Маршрутизаторы (3-й уровень в модели OSI).
• Физический сегмент сети является домен коллизии. Устройства, работающие на первом уровне модели OSI (повторители или концентраторы), домен коллизий не ограничивают.

Частные IP-адреса

У каждого хоста в сети Интернет должен быть уникальный адрес. Если сеть изолирована от Интернета (например, связывают два филиала компании), для хостов можно использовать любые IP-адреса. Однако, уполномоченной организацией по распределению нумерации в сети Интернет (IANA) специально для частных сетей зарезервированы следующие три блока IP-адресов:

• 10.0.0.0 — 10.255.255.255
• 172.16.0.0 — 172.31.255.255
• 192.168.0.0 — 192.168.255.255

Пример 3

Записать маску вида 255.255.255.240 в маску вида “/x”.

• 256 – 240 = 16.
• 16 = 2^4. 4 бита отводятся на адреса.
• А так как всего бит 32, то 32 – 4 = 28.

Значит 255.255.255.240 = /28

Монитор – каждому!

Теперь надо вывести «Рабочий стол» виртуального компьютера на отдельный дисплей. Подключить к системе второй дисплей нужно в драйвере видеокарты. При этом дисплеи должны быть подключены не в режиме клонирования (дублирования изображения), а в режиме расширения рабочего стола на оба монитора.

Осталось перенести окно виртуальной машины на второй экран. Это можно делать вручную, перетаскивая окно мышью. Но – неудобно. Есть программы, облегчающие работу в многомониторных конфигурациях (описание таких программ выходит за рамки данной статьи). Мы воспользуемся одной из них – UltraMon (текущая версия 3.0.10). Эта небольшая утилита даст возможность быстро перемещать окна приложений с экрана на экран, для чего предоставит в наше распоряжение дополнительную кнопку в заголовке каждого окна. Более того, программа умеет создавать ярлыки запуска программ с заданными параметрами старта приложений на определенном дисплее. Запуск Virtual Box сразу на втором экране приводит к запуску виртуального ПК на том же дисплее, в том числе в полноэкранном режиме – очень удобно.

После того как наша виртуальная машина оказалась на втором мониторе, остается сочетанием клавиш (правый Ctrl+F) развернуть ее во весь экран, либо сделать это через меню: «Машина» – «Войти в полноэкранный режим».

Теперь работать за базовым компьютером можно уже вдвоем, ничуть друг другу не мешая – у каждого своя клавиатура и мышь, свой дисплей. Рекомендую только отключить функцию UAC (User Account Control) на базовой машине. Иначе во время запросов, подтверждающих действие, UAC будет блокировать оба компьютера.

Что ж, вроде бы все? Нет, наши «разделенные» компьютеры все еще нужно немного доработать.

Варианты построения домашней локальной сети

При создании домашней локальной сети, чаще всего, применяют два варианта:

1. соединяют два компьютера (ПК с ноутбуком, ПК с ПК и пр.) с помощью кабеля (его называют часто витой парой);
2. приобретают спец. «коробочку», называемую Wi-Fi роутером (?). К роутеру, с помощью сетевого кабеля, подключают ПК, а ноутбуки, телефоны, планшеты и пр. устройства — получают доступ в интернет по Wi-Fi (самый популярный вариант на сегодняшний день) .

Вариант №1: соединение 2-х ПК с помощью витой пары

Плюсы : простота и дешевизна (нужно 2 вещи: сетевая карта, и сетевой кабель); обеспечение достаточно высокой скорости, что не каждый роутер способен выдать, меньшее количество радиоволн в помещении.

Минусы : лишние провода создают путаницу, мешаются; после переустановки ОС Windows — требуется настройка сети вновь; чтобы интернет-доступ был на втором ПК (2), первый ПК (1) — должен быть включен.

Что необходимо : чтобы в каждом ПК была сетевая карта, сетевой кабель. Если планируете соединить более 2 ПК в локальную сеть (или чтобы один ПК был подключен к интернету, и одновременной был в локальной сети) — на одном из ПК должно быть 2-3 и более сетевых карт.

В общем-то, если на обоих ПК есть сетевые карты, и у вас есть сетевой кабель (так же называют Ethernet-кабель) — то соединить их при помощи него не представляет ничего сложного. Думаю, здесь рассматривать особо нечего.

Прим.: обратите внимание, обычно на сетевых картах начинает загораться зеленый (желтый) светодиод, когда вы подключаете к ней кабель.

Два ноутбука соединенных кабелем

Еще один важный момент!

Сетевые кабели в продажи разные: причем не только цветом и длиной . Дело в том, что есть кабели для подключения компьютера к компьютеру, а есть те, которые используются для подключения ПК к роутеру.

Для нашей задачи нужен кроссированный сетевой кабель (или кабель, опресованный перекрестным способом — здесь кто как называет).

В кроссированном кабеле — на концевых разъемах меняются местами желтая и зеленая пары; в стандартном (для подключения ПК к роутеру) — цвета контактов одинаковые.

Витая пара / сетевой кабель

В общем, если два ПК включены, работают, вы соединили их кабелем (светодиоды на сетевых картах заморгали), значок сети рядом с часами перестал отображать красный крестик — значит ПК нашел сеть и ждет ее настройки. Этим мы и займемся во втором разделе данной статьи.

Вариант №2: соединение 2-3-х и более ПК с помощью роутера

Плюсы : большинство устройств: телефоны, планшеты, ноутбуки и пр. получат доступ к сети Wi-Fi; меньшее количество проводов «под ногами», после переустановки Windows — интернет будет работать.

Минусы : приобретение роутера (все-таки, некоторые модели далеко не дешевы) ; «сложная» настройка устройства; радиоволны роутера могут влиять на здоровье, более высокий пинг и подвисания (если роутер не будет справляться с нагрузкой) .

Что необходимо : роутер (в комплекте к нему, обычно, идет сетевой кабель для подключения одного ПК к нему) .

С подключением роутера, как правило, тоже проблем больших нет: кабель, идущий от Интернет-провайдера, подключается в спец. разъем роутера (он часто так и называется — «Internet»), а к другим разъемам («LAN-порты») подключаются локальные ПК.

В помощь!

Как подключить и настроить новый Wi-Fi роутер самостоятельно — инструкция с картинками

Т.е. роутер становится посредником (примерная схема показана на скриншоте ниже. Кстати, в этой схеме модема справа может и не быть, все зависит от вашего интернет-подключения) .

Схема подключения к интернету через роутер

Кстати, обратите внимание на светодиоды на корпусе роутера: при подключении интернет-кабеля от провайдера, от локального ПК — они должны загореться и моргать.

Вообще, настройка Wi-Fi роутера — это отдельная большая тема, к тому же для каждого роутера — инструкция будет несколько отличаться. Поэтому дать универсальных рекомендаций в одной отдельно взятой статье вряд ли возможно.

☝ Кстати, при подключении через роутер — локальная сеть, обычно, настраивается автоматически (т.е. все компьютеры, подключенные по сетевому кабелю — должны уже быть в локальной сети, останется пару небольших штрихов (о них ниже)) .

Главная же задача после этого — это настроить Wi-Fi подключение и доступ к интернету. Но т.к. эта статья про локальную сеть, на этом внимание я не заостряю.

Что для этого нужно

1. Несколько компьютеров, которые будем соединять.
2. Несколько метров кабеля. Если вы планируете создать локальную сеть с помощью Wi-Fi, то потребуются соответствующие адаптеры для каждого стационарного компьютера. Для ноутбуков такие адаптеры не нужны.
3. Инструмент для обжимки, который позволяет устанавливать коннекторы на концы проводов.
4. Сами коннекторы, которые называются RJ45. Потребуется 2 штуки для каждого соединительного провода. То есть если планируется объединить 3 компьютера, то соответственно необходимо 6 коннекторов. Если интернет-кабель голый, то еще один коннектор и для него. Итого в конкретном случае — 7 коннекторов.
5. Маршрутизатор или Wi-Fi роутер, которые будет выполнять функцию соединительной точки для каждого устройства.

Для начала займитесь кабель менеджментом: продумайте как будут проложены провода, отрежьте необходимую длину и обожмите каждый провод с двух сторон. Затем подсоедините все компьютеры к маршрутизатору. Убедитесь, что в маршрутизаторе достаточно слотов расширения, чтобы подключить все устройства. Обязательно обратите внимание, что при подключении кабеля в материнскую плату, загорелся соответствующий индикатор рядом с разъемом. Это сигнализирует о том, что подключение произведено правильно. На роутере индикаторы находятся спереди, поэтому рядом с подключенным коннектором никакая лампочка не загорается. После этого можно переходить к программной настройке.

Принцип создания самой простой сети одинаковый для любых версий операционных систем, в том числи и для устаревших версий. Исключения могут составлять корпоративные сети с большим количеством подсетей.

После подключения оборудования, первым делом необходимо проверить рабочую группу. Она должна быть одинаковая на всех компьютерах. Для этого нажмите комбинацию клавиш Win + R и в появившемся окне введите команду sysdm.cpl.

Для изменения рабочей группы достаточно просто нажать «изменить» в категории «Имя компьютера» в свойствах системы.

Затем нужно зайти в центр управления сетями и общественным доступом. Для этого нажмите уже знакомую комбинацию клавиш Win + R и введите команду control.exe /name Microsoft.NetworkandSharingCenter. В левой части окна выберите пункт «Изменить дополнительные параметры общего доступа»

В новом окне включите следующие функции: сетевое обнаружение, общий доступ к файлам и принтерам. В самом низу можно включить или отключить защиту паролем. Также вы можете настроить доступ, чтобы пользователи могли читать и записывать файлы в общедоступных папках. На этом первый этап настройки заканчивается если роутер в автоматическом режиме назначает динамические адреса. Если вы используете маршрутизатор или устройства подключены напрямую, то могут потребоваться дополнительные настройки.

Что такое подсети, типы и классы адресов

Разделение на подсети состоит из разделения большой сети на несколько меньших подсетей, это должно выполняться с большой осторожностью и планированием, чтобы не тратить впустую адреса IPv4. Как правило, разбиение на подсети выполняется локально с использованием диапазона частных IP-адресов, который у нас есть для использования без ограничений, однако разбиение на подсети также может быть выполнено для общедоступной IP-адресации, если вы работаете или имеете собственного оператора и собственный диапазон публичные IP-адреса для использования. В этом руководстве мы будем работать конкретно с частным IP-адресом во всех примерах.

• Расширить или уменьшить диапазон IP-адресов в локальной сети . Если у нас очень большая сеть, мы можем уменьшить количество доступных IP-адресов, чтобы упростить управление ими.
• Оптимизация сети : очень большая сеть может иметь много широковещательного трафика, это значительно замедляет работу сети.
• Улучшить организацию всей сети : мы можем разделить очень большую сеть на более мелкие подсети, чтобы использовать каждую подсеть для определенной аудитории. Например, мы могли бы создать подсеть для управления, администрирования, отделов продаж, подсеть для гостей и т. Д.
• Повышенная безопасность и контроль дорожного движения : разделив на небольшие подсети, мы можем адекватно сегментировать нашу сеть на VLAN (уровень 2) и использовать различную IP-адресацию (уровень 3), чтобы разрешить или запретить трафик между разными компьютерами. Благодаря разделению на подсети или подсети сетевые администраторы могут более легко управлять всем входящим и исходящим трафиком.

После того, как мы увидели, что такое подсети и все его преимущества, мы поговорим о различных типах существующих IPv4-адресов.

Типы адресов IPv4

• Сетевой адрес : IP-адрес, к которому относится сеть или подсеть. Чтобы вычислить сетевой адрес, необходимо выполнить операцию И между IP-адресом, ориентированным на хосты (компьютеры, серверы), и настроенной маской подсети. Сетевой адрес — это тот адрес, который ваши маршрутизаторы включают в свои таблицы маршрутизации, чтобы знать, как добраться до определенного пункта назначения и узнать, что является источником определенного пакета.
• Адрес хоста : это IP-адреса, назначенные конечным компьютерам в сети. Компьютер, принтер или смартфон будут иметь IP-адрес хоста.
• Широковещательный адрес : это специальный адрес, он используется для отправки данных на все хосты в сети. Широковещательный адрес в подсети всегда является последним IP-адресом. Также существует специальный широковещательный адрес, если мы еще не получили IP-адрес от DHCP-сервера или от сетевого администратора вручную, этот специальный адрес — 255.255.255.255.

У большинства из нас дома есть маршрутизатор с IP-адресом 192.168.1.1, а компьютеры, которые подключаются к сети, обычно имеют адреса с 192.168.1.2 по 192.168.1.254. Маска подсети 255.255.255.0 используется на всех этих хостах. Все эти IP-адреса являются адресами хостов, сетевой адрес можно вычислить, выполнив операцию (192.168.1.1 И 255.255.255.0), которая дает 192.168.1.0, следовательно, сетевой адрес 192.168.1.0. Что касается широковещательного адреса, это последний адрес в сети, поэтому в данном случае широковещательный адрес — 192.168.1.255.

Маска подсети играет фундаментальную роль при разбиении на подсети, потому что она сообщает нам, какие биты принадлежат части сети, а какие — части хостов. Маска подсети определяет сетевой IP-адрес, диапазон IP-адресов для хостов, а также широковещательный IP-адрес. Маска подсети может быть выражена в двоичном формате, в десятичном формате с точками в виде IP-адреса, а также в нотации CIDR. Обозначение CIDR — это в основном число 1, которое мы имеем слева направо в маске подсети в двоичной записи. В следующей таблице вы можете увидеть все маски подсети в двоичной, десятичной и CIDR нотации, кроме того, вы также можете увидеть максимальное количество хостов в зависимости от маски подсети.

Существуют определенные IPv4-адреса, которые нельзя назначить хостам, например сетевой IP-адрес или широковещательный IP-адрес, операционная система напрямую выдаст нам ошибку. Мы также находим IPv4, который можно назначать хостам, но с ограничениями на взаимодействие этих хостов в сети.

Классы адресов IPv4

При адресации с помощью IPv4 существуют разные типы сетей, они были созданы с целью создания сетей большого, среднего и малого размера. В настоящее время все интернет-маршрутизаторы используют протоколы динамической маршрутизации внутреннего шлюза (IGP), а также бесклассовые протоколы EGP, поэтому мы будем использовать VLSM (маски подсети переменного размера), чтобы сохранить множество IP-адресов и не тратить их впустую.

Есть адреса классов A, B, C, которые используются чаще всего, у нас также есть классы E, которые являются адресами многоадресной рассылки, и класс E, которые предназначены для экспериментального или тестового использования. В следующей таблице вы можете увидеть сводку различных классов, которые у нас есть:

Как видите, в адресах классов A, B и C у нас есть частный диапазон IP-адресов, который мы можем без проблем использовать дома или в офисе, но всегда локально. Эта частная IP-адресация не маршрутизируется через Интернет. Существуют также другие зарезервированные IP-адреса, такие как 0.0.0.0, чтобы указать, что это маршрут по умолчанию, IP-адреса обратной связи 127.0.0.0/8 или IP-адреса APIPA в диапазоне 169.254.0.0/16.

При расчете подсетей мы должны учитывать то, что мы хотим вычислить: сколько подсетей может поместиться в более крупной сети? Рассчитать подсеть на основе максимального количества хостов, вводимых в сеть?

Шаг 5. Общий доступ к локальному принтеру

Мы подошли к последнему шагу. Осталось предоставить Общий доступ для принтера, подключенного к одному из компьютеров (в моём случае comp-1).

Общий доступ к принтеру даст Вам возможность, печатать со всех компьютеров в локальной сети на один принтер.

Для того, чтобы открыть Общий доступ к локальному принтеру, заходим в меню Пуск — Панель управления — Принтеры и Факсы, щёлкаем правой кнопкой на нашем принтере, из контекстного меню выбираем Общий доступ.

В открывшемся окне, ставим галочку Общий доступ к данному принтеру и жмём ОК. Так же можете ввести сетевое имя принтера, либо оставить по умолчанию.

Теперь этот принтер можно подключить к любому компьютеру в локальной сети. Что мы и сделаем.

Заходим в Сетевое окружение, дважды жмём на компьютере к которому подключён принтер (в моём случае comp-1), затем правой кнопкой на принтере и выбираем Подключить.

В следующем окне, где нас предупреждают о том, что будут автоматически установлены драйвера на наш компьютер жмём Да.

То же самое нужно проделать со всеми компьютерами в локальной сети, к которым необходимо подключить принтер.

Наш принтер готов к работе и Вы можете печатать из локальной сети.

На этом базовая настройка локальной сети закончена. Теперь Вы можете обмениваться файлами в локальной сети, пользоваться одним общим принтером.