Как построить районную сеть самому и вывести ее в Интернет
19.11.2005 | khomya

Содержание:

1. С чего же начать?
2. Основные компоненты сети, советы по выбору оборудования
3. Выбор топологии
4. Прокладка наружних и внутренних коммуникаций

Итак, Вы твердо решили построить сеть своими руками и стать ее прародителем и координатором. Тогда для этого Вам обязательно понадобятся: желание, организаторские способности, прямые руки и некоторая сумма денег. Если все вышеперечисленное у Вас присутствует, то тогда все должно получится. Также Вам пригодятся некоторые начальные знания по построению сетей и настройке программного обеспечения, с этим уже постараемся Вам помочь мы.

1. С чего же начать?

Первый вопрос, который обычно возникает – это «как найти и привлечь народ?». Есть несколько способов найти народ в своем доме и в близлежащих домах:

Наклеить объявления в каждом подъезде своего дома и домов, до которых вы можете за один проход перекинуть кабель. Этот способ весьма эффективен, но у него есть минусы: клеить объявления в подъездах запрещено и можно нарваться на штраф, тем более что там указан способ связи, также это то, что объявления часто срывают. Поэтому надо клеить их на мощный клей и проследить за тем, чтобы объявления провисели хотя бы неделю, проверять каждый день, если сорвали – наклеить заново. По статистике самыми часто читаемыми объявлениями являются те, которые клеятся возле лифта, мы же вешали объявления возле каждого подъезда и возле лифта в каждом подъезде.

Забросать листовками почтовые ящики в соседних домах и подъездах своего дома. Этот способ тоже достаточно эффективен, но ресурсоёмок, хотя если у Вас есть возможность размножить несколько сотен листовок, то лучше обязательно воспользоваться этим способом.

Результатом этого первого шага должно быть следующее:

- База данных по откликнувшимся людям (не менее 5).
- Согласие этих людей участвовать в проекте и готовность вложить некоторую сумму денег в развитие.

Следующий шаг будет заключаться в том, чтобы спроектировать Вашу будущую сеть, определить что Вам понадобится и в каком количестве.

2. Основные компоненты сети, советы по выбору оборудования

Сетевые адаптеры:

Сетевая карточка или адаптер предназначена для непосредственного сопряжения сети с физической средой передачи данных. Проще и лучше всего использовать NE-2000 – совместимые карточки, они сейчас дешево стоят и поддерживаются всем чем угодно. В сети StarLink хорошо себя зарекомендовали карточки, перечисленные ниже, при указании длины сегмента, на котором стабильно работает каждая из них, мы отталкивались из соображения использования стандартного 50 Ом коаксиального кабеля RG-58C/U производства Тайвань:

Название: 3COM509;
Интерфейс: ISA;
Проверенный рабочий сегмент, м: 600;
Примерная цена (новая/юзаная), $: 45/25
Комментарии: лучшая по дальнобойности, при использовании кабеля с низким коэффициентом затухания, например РК-75-4, возможно использования на сегментах 1000-1200 м;

Название: OvisLink LE8009;
Интерфейс: ISA;
Проверенный рабочий сегмент, м: 400;
Примерная цена (новая/юзаная), $: 20/10
Комментарии: есть режим jumperless и PnP, отличная сетевая карточка, документировано использование сегментов до 305 метров, на практике работает и на большие расстояния.

Название: D-Link 220C;
Интерфейс: ISA;
Проверенный рабочий сегмент, м: 400;
Примерная цена (новая/юзаная), $: 20/10
Комментарии: jumperless, надежная, простая в настройке карточка.

Название: SureCom EP329;
Интерфейс: PCI;
Проверенный рабочий сегмент, м: 400;
Примерная цена (новая/юзаная), $: 13/8
Комментарии: PnP, выполнена на чипе RTL8029, такая карточка стоит у 30% наших пользователей и все довольны, отличная работа на длинных сегментах.

Название: LongShine LCS-8734
Интерфейс: PCI;
Проверенный рабочий сегмент, м: 300;
Примерная цена (новая/юзаная), $: 15/8
Комментарии: адаптер, как адаптер.

Название: NoName UM9008F
Интерфейс: ISA;
Проверенный рабочий сегмент, м: 200;
Примерная цена (новая/юзаная), $: 11/5
Комментарии: эти карточки сейчас продаются в большинстве компьютерных фирм, они, в принципе, не плохи, но с дальнобойностью у них проблемы – они работают стабильно только на стандартных 200-230 метрах.

Под фразой «проверенный рабочий сегмент» я подразумеваю полноценную,
отличную работу, то есть скорость перекачки 800-900Kb/s и ping 1-2ms. Конечно
же, большое значение имеет тип используемого кабеля, чем у него меньше коэффициент
затухания, тем на большее расстояние можно увеличить сегмент. Этот коэффициент
обычно зависит от толщины кабеля, чем толще – тем лучше. Есть примеры использования
отечественного толстого антенного 75 Ом кабеля РК-75-4 в паре с карточками
3COM на расстояниях в 1000 метров и более (информация сети BibirevoNet).

Репитеры или BNC концентраторы.

Репитер – это устройство, позволяющее увеличить длину коаксиального сегмента, разбив его на несколько независимых сегментов. Также в случае обрыва или короткого замыкания, репитер блокирует этот порт с проблемным сегментом, то есть кроме увеличения длины коаксиального сегмента, который по стандарту не должен превышать 925 метров, репитер повышает надежность сети. Повреждение одного из сегментов не сказывается на работе остальной части сети.

При построении домашних сетей, особенно на начальном этапе ведущим фактором при покупке репитера является цена, а потом уже длина рабочего сегмента, безглючность и универсальность. В сети StarLink используется 4 вида репитеров: 2-х и 7-ми портовые репитеры Repotec и 2-х и 4-х портовые репитеры SureCom, они удовлетворяют всем требованиям.

Название: Repotec 7-port Ethernet Repeater;
Порты: 4 BNC, 2UTP, 1AUI
Проверенный рабочий сегмент, м: 500;
Примерная цена (новый/юзаный), $: 100/70;
Комментарии: при низкой цене этот репитер дает простор для проектирования топологии. Очень удобно вести коаксиальный сегмент по чердаку или крыше, от него опускать витой парой сегмент до хаба в подъезд, а от хаба уже вести витую пару по квартирам. У этих репитеров есть один минус – у них очень слабенькие блоки питания, быстро перегреваются и сгорают, но при замене его на самодельный или взятый от какого-либо советского девайса будет работать великолепно.

Название: Repotec 4-port Ethernet Repeater;
Порты: 2 BNC, 2AUI;
Проверенный рабочий сегмент, м: 500;
Примерная цена (новый/юзаный), $: 80/50;
Комментарии: дешевый и надежный репитер (при условии замены блока питания), оптимальное решение на первом этапе соединения.

Название: Surecom EP505C;
Порты: 4 BNC, 1AUI;
Проверенный рабочий сегмент, м: 400;
Примерная цена (новый/юзаный), $: 110/70;
Комментарии: простой, дешевый репитер, очень качественные блоки питания (однажды 2 фазы подключили к нему нечаянно, так он в таком состоянии умудрился целый месяц проработать!).

Название: Surecom EP502C;
Порты: 2 BNC, 2AUI;
Проверенный рабочий сегмент, м: 400;
Примерная цена (новый/юзаный), $: 75/40;
Комментарии: дешево и сердито.

Хабы или TP концентраторы

Хаб позволяет использовать топологию типа «звезда», то есть делать ответвления от основной шины. Это необходимо при прокладке кабеля по подъезду, так как заводить каждому пользователю шину в квартиру не целесообразно, потому что это сильно снижает надежность сети, усложняет дальнейшее расширение.

Наиболее универсальными и выгодными из соотношения цена/возможности для нас оказались хабы Cnet, мы в основной массе используем их.

Название: Cnet CN8810 CX;
Порты: 8UTP, 1 crossover порт (для подсоединения по витой пары другого хаба без перекрещивания пар в распайке), 1 BNC;
Примерная цена (новый/юзаный), $: 50/30;
Комментарии: эти хабы являются не самыми дешевыми, но они очень надежны и позволяют легко расширять сеть, например, если в подъезде подключено больше 8 человек, то можно объединить несколько таких хабов в стэк бех изменения распайки кабеля.

Роутеры или маршрутизаторы

Роутеры делят сеть на несколько подсетей, то есть выполняют функции моста. Для домашних сетей покупка активного моста просто не реальна, поэтому мы использум более простой и дешевый вариант как роутеры на основе компьютера и нескольких сетевых карточек под управлением операционной системы Linux. Это решение очень выгодно с финансовой точки зрения, так как такой роутер обходится дешевле чем даже 2-х портовый репитер, но на начальном этапе требует некоторых знаний и трудозатрат.

Итак, что нужно для роутера? Если эта машина будет выполнять функции только роутинга протоколов, то достаточно 386DX40-4/40Mb. Но если поставить 486DX2/66-16/200, то можно сделать на базе этого роутера, например, IRC Server или QW Server. С помощью роутера можно соединить до 6 сегментов, если хватит свободных слотов для сетевых карточек.

Кабели

В нашей сети используется 3 вида кабелей:

1. RG-58 или его отечественный аналог РК-50-3-13 (тонкий коаксиальный кабель); Этот вид кабеля мы используем для магистральных сегментов меньше 600 метров, примерная цена такого кабеля на Митинском радиорынке 3-5 рубля за метр, зависит от количества покупаемого кабеля и от производителя (отечественный, естественно, дешевле).

2. РК-75-4 (антенный коаксиальный кабель); Использование такого кабеля выходит за рамки стандарта, но на практике великолепно себя зарекомендовало по причине низкого коэффициента затухание этого кабеля и низкой цены, примерная его цена в Митино 1,5-2 рубля за метр, мы используем его на расстояниях 600-1000 метров.

3. UTP5 AT&T (витая пара пятой категории); Разводка по квартирам от хабов ведется с использованием витой пары, ее цена в среднем по Москве $0,30 за метр. Отечественные аналоги можно купить в магазине при заводе «МосКабель», точный адрес не помню, но что то вроде Большая (или Малая) Коммунистическая улица д.17, если кто поедет туда, огромная просьба написать на webmaster@starlink.ru точный адрес.

Другое оборудование

APC Protect Net (модель для BNC P10B2)

После жестокого грозового лета 1998 года этот защитный компонент стал обязательным к применению на всем активном оборудовании сети StarLink. При правильном заземлении он выдерживает до 6000 вольт, теперь во время гроз сеть работает также стабильно и мы не боимся, что следующий разряд молнии выбьет очередной репитер или хаб, причем ударившая молния делает наводки в радиусе нескольких километров от эпицентра.

3. Выбор топологии

При протяжке больших сетей 10BASE-2 (на тонком коаксиале), которые выходят за рамки одного здания, рано или поздно приходится столкнуться с проблемой преодоления длины тонкого коаксиального сегмента в 185 метров и 925 метров всей сети включая репитеры. Также присутствуют и другие стандарты, которые, казалось бы, делают полностью невозможным охватить большую площадь при помощи тонкого коаксиального кабеля и витой пары. К счастью это впечатление обманчиво, главное знать, что можно нарушать, а что не стоит. Итак, рассмотрии основные правила построения сетей, которые мешают жить свободному сетевику.

Правило №1: Сегмент тонкого коаксиального кабеля от терминатора до терминатора не должен превышать 185 метров.

Это все чепуха, сегмент может быть минимут 300 метров, почти на любой китайской карточке, а при использовании некоторых карточек типа 3com509b, OvisLink 8019 и некоторых других (см. обзор оборудования) можно достичь расстояния в 600 метров на обыкновенном тонком коаксиале. При использовании кабеля с меньшим коэффициентом затухания расстояние увеличивается до 1 км.

Правило №2: Сеть на тонком коаксиальном кабеле не должна превышать по длине 925 метров с использованием репитеров.

Длина 925 метров тоже весьма условна, можно делать сегмент и 1500 метров, но это обычно не требуется, все равно сеть 1500 метрами не ограничится и позже придется эту проблему решать. Для расширения сети за пределы одного километра нужно использовать либо bridge (мост), либо router. Так как эти устройства весьма дороги, то применять их при построении домашних сетей нет возможности, поэтому можно сделать вместо аппаратного роутера роутер на базе простенького компьютера с 2-6 сетевыми платами под управлением любого из Unix. Роутеров в сети Вы можете ставить сколько угодно. Такой вариант вам обойдется в $50-$80 и сгодится даже 386DX-40/4/HDD40Mb, чем больше сетевых плат Вы установите в этот компьютер, тем мощнее конфигурация потребуется, с 6 сетевыми платами вполне справляется 486DX2-66, есть даже такие проекты как роутер на одной дискете 1.44, тогда вместо жесткого диска Вам понадобится дисковод. Как сделать роутер под Red Hat Linux мы опишем позже.

Правило №3: При использовании репитеров в построении сети следует руководствоваться правилом 3-4-5, то есть 925 метров сети состоят из 5 сегментов (не больше 185 метров), 4 репитеров и 3 рабочих сегментов, на которых можно устанавливать рабочие станции.

Два оставшихся сегмента – это так называемые линк-сегменты, на них, по стандарту, нельзя ставить рабочие станции. Не знаю, чем обусловлено это правило, но на практике оно может нарушаться вдоль и поперек. У нас прекрасно работал сегмент из 7 репитеров общей длиной ~1700 метров и не было ни одного линк-сегмента, то есть рабочие станции присутствовали на всех 8 сегментах. Почему работал? Потому что решили, что 50 человек на одном сегменте вместо положенных 30 это нормально, но надо подготовися к будущему пополнению и разбили этот сегмент с помощью 2 роутеров. Улучшений в работе не замечено, как и ухудшений, только поимели лишний гимор.

Правило №4: Сеть Ethernet 10BASE-2 строится на основе тонкого коаксиального кабеля RG58 с волновым сопротивлением 50 Ом.

Сеть 10BASE2 можно строить не только на RG58 и на аналогичном отечественном РК-50-3-13, для этого сгодится и более толстый 50 Омный кабель (не путать с толстым желтым 10BASE-5), например RG-8, RG-11 или наши аналоги, РК-50-4-11, РК-50-7-12. Более того, можно использовать толстый антенный 75 Омный кабель РК-75, он стоит намного дешевле RG-58 и коэффициент затухания у него чуть ли не в 2 раза ниже, поэтому длинные магистрали 800-1200 метров лучше делать на нем. Терминаторы нужно использовать обычные 50 Омные! У Вас наверняка возник вопрос, а как натянуть на этот толстый кабель коннектор BNC? См. раздел «Маленькие хитрости».

Следующим этапом мы должны выбрать ту топологию, которая обладает такими свойстваими, как: низкая стоимость, удобство прокладки, легкость расширения. Таковой является комбинарование шины со звездой, шина из коаксиального кабеля идет единой магистралью по крышам или чердакам, на этой шине висят хабы и роутеры, а к пользователям заводится витая пара от хабов в подъезде.

Чтобы иметь общее представление об основных топологиях рассмотрите схемы:

Схема 1: Топология типа «шина»

При этой топологии все компьютеры подсоединяются к единой шине из коаксиального кабеля, на концах сегмента вешаются терминаторы 50 Ом, один конец заземляется. Большим минусом этого варианта является то, что при разрыве соединения не работает весь сегмент.

Схема 1: Топология типа «шина»

Схема 2: Топология типа «звезда»

Каждый из компьютеров подсоединен отдельным кабелем на витой паре к концентратору (хабу). При обрыве одного из лучей остальные машины могут работать как прежде

Схема 2: Топология типа «звезда»

Схема 3: Смешанная топология

Как видно на этой схеме, Вы можете развиваться сколько угодно далеко, потому что таких сетей Вы можете сделать сколько угодно, соединив их при помощи роутеров. Теперь основным ограничением для Вас станет количество человек, 10 мегабит все-таки не резиновые, но человек 300, при грамотной организации сети, жить смогут. Потом прийдется оптимизировать кабельное хозяйство и прокладывать 100 мегабит основную магистраль или делать основной бекбон и к нему тянуть отдельный кабель от каждого роутера, но к тому времени Вы, наверное, уже разбогатеете и обтянете весь район оптоволокном.

Схема 3: Смешанная топология

Ну вот, Вы уже поняли как будет идти Ваш кабель, теперь его осталось протянуть, об этом читайте далее.

4. Прокладка наружних и внутренних коммуникаций

На начальном этапе прокладки сети, когда сеть не выходит за пределы дома сразу нужно предусмотреть дальнейшее расширение. Это значит, что не нужно тянуть коаксиал каждому в квартиру, а расположить где-нибудь повыше хаб и тянуть от него витую пару. Если желающие подключится находятся в далеко расположенных между собой подъездах, то имеет смысл протянуть коаксиальную шину между хабами.

Если дом имеет чердак, то провести по нему кабель не составляет особого труда, обычно там полно труб, в которых проложены провода. Крепить можно простой проволокой или купить нейлоновые стяжки. Это такие пластмассовые пояски с зазубринками по всей длинне и с фиксатором на конце, который пропускает движение только в одну сторону. Они продаются обычно там же где и кабели и стоят не дорого, около $2 за 100 штук.

Иногда большие дома состоят из нескольких блоков стоящих встык, эти блоки не имеют между собой прохода через чердак. В этом случае нужно вывести кабель на крышу и натянуть его между несообщающимися подъездами, затем завести обратно на черадак и вести дальше.

Чтобы натянуть его между подъездами Вам надо сначала отмерить расстояние между мачтами к котрым вы будете крепить кабель, это можно сделать на глаз или растянуть кабель и посмотреть сколько нужно. Затем нужно разложить по крыше необходимое количество кабеля и основы, на которую вы будете его вешать. Основой на таком коротком расстоянии (между двумя подъездами обычно не больше 30 метров) может служить обычная полевка, это 2 переплетенных провода в изоляции, каждый из которых состоит из нескольких стальных и медных жил, их количество зависит от типа полевика. Купить полевку можно в Митино, в любой точке, где торгуют кабелем, стоит она дешево – около 1 руб/м. После того, как вы разложили кабель и полевку по крыше необходимо скрепить их между собой через каждые 1,5-2 метра проволокой или стяжками. После этого кабель привязываетвся к мачте в том месте, где Ваш кабель выходит с чердака, потом натягиваете на второй мачте и отвязываете лишние крепления. Теперь можно заводить кабель обратно на чердак. Важно также заранее завести петли из кабеля в щитки, где будут размещены Ваши хабы.

Автор: Сергей Ивашкевич

Дата: конец XX-го века

Примечение: Как вы видите, рукопись не окончена…

Просмотров новости: 8 279  <, , , , >


  • Виктор Гусак

    В меня к вам слудующий вопрос.
    Скажите пожалуйста: при прокладке кабеля по дому и к другим домам у меня не спросят лицензии, разрешений или что-то в этом роде? Пришлите ответ на e-mail: gus_net@ukr.net

  • http://www.hub.ru/ Tavik

    На форуме все обсуждалось – не ленись читать.
    А вот заказ на получения ответа на почту – это уже наглость!

-->