Proiect de Implementare a Unei Retele de Calculatoare la O Scoala
PROIECT DE IMPLEMENTARE A UNEI RETELE DE CALCULATOARE LA O SCOALA
I INTRODUCERE
In ziua de azi Internetul este foarte important deoarece ofera acces la o multitudine de resurse educationale: eLearning, imagini, documentatie etc. si poate ca nu exista institutii unde Internetul sa fie mai important decat scolile. Viteza conexiunilor a crescut mereu, permitand instalarea acestora practic in toate institutiile. Totusi, folosirea Internetului intr-o scoala pune anumite probleme, multe specifice.Este tocmai motivul pentru care am ales ca tema a lucrarii de licenta implementarea unei retele structurate intr-o scoala.
Performanța unei rețele de calculatoare este foarte strâns legata de bunele conexiuni realizate intre elementele care o compun. De aceea mi-am propus sa implementez metoda cablarii structurate aceasta fiind cea mai eficienta metoda de cablare a unei rețele.
Scolile din mediul urban sunt conectete la Internet si au in general retele performante.Scolile din mediul rural insa, desi sunt conectate la Internet, cel mai adesea nu au si retele cablate si gestionate corespunzator.Cel mai adesea reteaua se rezuma la un router la care sunt conectate 2-3 calculatoare.De aici apar tot felul de probleme: latimea de banda este mica, conexiunea este nesigura, numarul utilizatorilor conectati este foarte mic si nu in ultimul rand, nu exista un control al accesului la Internet pentru elevi.
In aceste conditii m-am gandit sa alcatuiesc o propunere de retea structurata care ar rezolva aceste probleme si ar permite folosirea eficienta a latimii de banda oferita de furnizorul de servicii internet.Mai mult, avand in vedere ca in prezent comunicarea intre institutii si forurile superioare se efectueaza aproape exclusiv electronic, o retea buna si sigura este esentiala. De asemenea ar creste siguranta datelor de pe calculatoarele utilizatorilor speciali (contabilitate, secretariat, director).
Performanța unei rețele de calculatoare este foarte strâns legata de calitatea conexiunilor realizate intre elementele componente. De aceea mi-am propus sa studiez modul de realizare a cablării structurate, aceasta fiind cea mai eficienta metoda de cablare a unei rețele.
II MODUL DE PROIECTARE A RETELEI
Mediile de retea sunt implementate potrivit unor standarde dezvoltate si publicate de Institutul pentru Inginerie Electrica si Electronica (IEEE), Asociația Industriei de Telecomunicații (TIA) si Asociația Industriilor Electrice (EIA). Acestea din urma au emis o lista de standarde care sunt cunoscute drept Standardele TIA/EIA. Evident, intr-o retea cablata cablul este foarte important. Cantitati uriase de date circula prin aceste cabluri. In aceasta lucrare voi arata cum se alege cablul potrivit, cum se foloseste corect si care sunt metodele de cablare si securizare adecvate. Voi arata de asemenea folosirea conectorilor a canalelor suport pentru cabluri (patcablu). De asemenea la folosirea mufelor RJ-45 la prizele de distributie inntr-o schema de cablare orizontala ordinea sau succesiunea firelor este foarte importanta pentru performanta retelei.Un dulap cu cabluri patch si switch-uri este nodul central al unei topologii de tip stea. Acesta contine echipamente de control al comunicatiei –switch-uri- echipamente de filtrare a pachetelor (routere sau bridge). Cablarea structurata presupune montarea unor prize de retea pe perete, in cazul de fata de tip aplicat si nu ingropat deoarece cladirea nu are prevazuta prin constructie asemenea prize (cum de altfel nu are prevazute nici cabluri de retea ingropate, drept pentru care se vor folosi canale de cablu numite si patcabluri, pentru protejarea cablurilor).Sistemul de cabluri ce leaga centrul stelei cu prizele de perete se numeste cablare orizontala si va folosi cabluri STP (shielded twisted pair), mai rigid dar care rezista mai bine la interferentele electrice); calculatoarele sau alte echipamente se conecteaza la prixele de retea cu ajutorul unor cabluri scurte de tip UTP (unshielded twisted pair) mai flexibile, numite patchcord .
Trebuie determinat tipul cablului si topologia fizica (metoda de cablare) care vor fi folosite. Cel mai folosit mediu este CAT 5 UTP si ca topologie fizica (mod de cablare) topologia stea extinsa. Din multitudinea de topologii Ethernet, trebuie aleasa una care va fi folosita. Cele mai obișnuite tipuri ale Ethernet-ului sunt 10BASE-T si 100BASE-TX (Ethernet rapid). In cazul in care scoal dispune de resurse materiale este indicata folosirea tipului 100BASE-TX pentru toata rețeaua. Se pot folosi echipamente de tip hub, repetoare si echipamente wireless pe lângă celelalte componente cum sunt prizele, cablurile, mufele si panourile de conexiuni. Pentru a fi completa prima faza a proiectării unei rețele este necesara realizarea ambelor topologii: logica si fizica.
Al doilea pas care se realizează pentru proiectarea unei topologii LAN este adăugarea de echipamente pentru imbunatatirea performantelor rețelei. Voi adăuga echipamente de tip switch pentru a reduce aglomerarea si dimensiunea domeniului de coliziune. In continuare se poate introduce un router. Routerele impun o structura logica a rețelei proiectate. De asemenea pot fi folosite pentru segmentare. Routerele, spre deosebire de bridge-uri, switch-uri si hub-uri întrerup ambele domenii de coliziune si de emisie.
Trebuie sa iau in considerație, de asemenea si conexiunea rețelei LAN cu rețelele WAN si Internet. Pentru aceasta in proiectul rețelei voi prevedea si topologii fizice si logice pentru aceste conexiuni. Documentele proiectului mai pot conține unele idei deosebite, grafice pentru rezolvarea problemelor si alte notițe care ar putea fi utile in cazul unei dezvoltări ulterioare a rețelei.
II.1. Normele proiectarii rețelei
Pentru ca o rețea LAN sa fie funcționala si sa servească nevoilor utilizatorilor, aceasta trebuie realizata in conformitate cu un program planificat de etape.
Prima etapa a planului este culegerea informațiilor despre societatea care va folosi rețeaua. Aceste informații vor cuprinde:
Istoricul firmei sau institutiei si starea actuala;
Dezvoltarea proiectului;
Politicile de operare si procedurile manageriale;
Sistemul si procedurile instituției;
O caracterizare a personalului care va folosi rețeaua LAN.
Aceasta etapa ajuta si la identificarea si definirea oricăror probleme sau surse de probleme care ar putea fi semnalate (de exemplu se poate constata ca o camera izolata a clădirii nu are acces la rețea).
Al doilea pas este analiza detaliata si evaluarea cerințelor celor care vor folosi rețeaua.
A treia etapa este identificarea resurselor si constrângerilor societatii. Resursele societatii care pot afecta introducerea unui nou sistem de rețea LAN se împart in doua categorii principale – resurse hardware si software ale calculatoarelor si resurse umane. Trebuie studiate performantele hardware si software ale calculatoarelor existente in societate si trebuie identificate si definite cerințele hardware si software. Răspunsurile la o parte dintre aceste probleme vor ajuta la determinarea cerințelor de instruire a personalului si la determinarea numărului de persoane necesare pentru susținerea rețelei LAN. Întrebările care vor fi puse clientului trebuie sa includă si următoarele:
Ce resurse financiare sunt disponibile in cadrul societatii /institutiei?
Pentru ce sunt rezervate aceste resurse in mod obișnuit ?
Cate persoane vor folosi rețeaua ?
Care este nivelul de pregătire (îndemânarea) al utilizatorilor rețelei ?
Care este atitudinea personalului scolii referitoare la calculatoare si aplicațiile informatice?
Urmând aceste etape si elaborând un raport final care sa contina documente si informații referitoare la introducerea unei rețele firma isi poate estima cheltuielile si isi poate dezvolta un buget in vederea introducerii rețelei LAN.
II. 2 PROIECTAREA UNEI RETELE LAN
In domeniul tehnic, proiectarea presupune conlucrarea mai multor persoane si procese:
Proiectantul – persoana care executa proiectul;
Clientul – persoana care cere (si probabil si plateste) proiectul;
Utilizator(i) – persoana (e) care vor utiliza produsul;
Brainstorming – generarea de idei creatoare pentru proiect;
Dezvoltarea specificațiilor – de obicei numere care vor evalua cat de bine functioneaza proiectul;
Construcție si verificare – pentru a satisface cerințele clientului si a respecta standardele in vigoare.
Una din metodele care pot fi folosite in procesul de proiectare este fluxul de rezolvare a problemelor (fig.1). Acesta este o procedura care va fi folosita in mod repetat pana când se rezolva problema de proiectare.
Figura 1 – Fluxul de rezolvare a problemelor de proiectare a rețelei
O alta metoda folosita de inginerie pentru a-si organiza ideile si planurile in cazul proiectării unei rețele folosește matricea de rezolvare a problemei. Aceasta metoda afiseaza diferitele posibilitati de alegere sau optiunile dintre care se poate selecta solutia.
II.3 DOCUMENTATIA NECESARA PENTRU PROIECTAREA RETELEI
Proiectul pentru cablare structurata se intocmeste la cererea clientului, care doreste realizarea unei rețele intr-o camera, scoala sau alta institutie. Responsabilitatea proiectantului include documentatia scrisa, ce conține evaluarea la fata locului, raportul de receptie intermediara, receptia finala si rezultatele testelor. Prima sarcina a proiectantului rețelei este de a prelua cerintele scrise ale clientului, referitoare la rezultatul pe care doreste sa-l obtina in urma proiectului.
Lista urmatoare conține cateva dintre documentele ce trebuie intocmite in timpul procesului de planificare/proiectare a rețelei:
Planul constructiei;
Topologia logica;
Topologia fizica;
Sectiuni si detalii;
Matricea de rezolvare a problemei;
Prize etichetate;
Trasee de cabluri etichetate;
Lista prizelor si a traseelor de cabluri;
Lista a echipamentelor, adreselor MAC si adreselor IP.
In cazul in care se considera ca ar mai putea exista si alte documente relevante pentru realizarea proiectului, acestea vor fi folosite in concordanta cu standardele industriale ANSI/TIA/EIA si ISO/IEC.
III ALEGEREA SI AMENAJAREA CAMEREI PENTRU ECHIPAMENTUL CENTRAL
Una dintre primele decizii care trebuie luate cand se proiecteaza o retea este locul de amplasare a camerelor de conexiuni, de la care se vor instala multe dintre cablurile retelei catre echipamentele retelei. Cea mai importanta decizie este alegerea echipamentului (echipamentelor) central de comunicatie (MDF). Exista standarde care reglementeaza rezolvarea acestei probleme.
III.1 DIMENSIUNILE
Standardul TIA/EIA-568-A reglementeaza ca intr-o retea LAN Ethernet cablarea orizontala trebuie legata la punctul central al unei topologii stea. Punctul central este camera pentru echipamentul central de comunicatie si este camera unde va fi instalat panoul de conexiuni si hub-ul. Camera pentru echipamentul central de comunicatie trebuie sa fie suficient de mare pentru a putea cuprinde tot echipamentul si cablajul care va fi plasat inauntru si, in plus, suficient spatiu suplimentar pentru dezvoltarile ulterioare. In mod normal, dimensiunile camerei vor fi variate in functie de dimensiunile retelei LAN si de tipul echipamentului care va functiona inauntru. O retea LAN mica necesita un spatiu de dimensiunea unui dulap mai mare, in timp ce o retea LAN puternica necesita o camera intreaga.
Standardul TIA/EIA-569 recomanda ca fiecare etaj sa aiba minim o camera de conexiuni si astfel de camere suplimentare trebuie prevazute pentru fiecare 1000 m2, atunci cand suprafata etajului pe care il deserveste depaseste 1000 m2 sau cand distanta pentru cablare orizontala depaseste 90 m.
Tabelul 1
Dimensiuni recomandate pentru camera echipamentului central de telecomunicatii
1 statie de lucru / 10 m2
III.2 MICROCLIMATUL
Orice localizare aleasa pentru a deservi echipamentul central de telecomunicatii trebuie sa indeplineasca o serie de cerinte de microclimat, printre care sunt incluse alimentarea cu energie electrica si incalzirea / ventilatia / aerul conditionat. In plus, incaperea trebuie asigurata impotriva accesului neautorizat si trebuie sa dispuna de toate dotarile si masurile de siguranta.
Orice camera sau camaruta care va fi aleasa ca punct central de telecomunicatii trebuie sa respecte regulile referitoare la urmatoarele articole:
Materiale pentru pereti, podele si tavane;
Temperatura si umiditate;
Localizarea si tipul iluminarii;
Prizele electrice;
Camera si modul de acces;
Accesul si sustinerea cablurilor.
III.2.1 TAVANE, PERETI SI PODELE
Chiar daca exista doar o singura camera pentru echipamentul central de telecomunicatii sau daca o camera serveste drept punct central de telecomunicatii, podeaua acesteia trebuie sa reziste greutatii cerute in instructiunile care insotesc echipamentul specificat, cu o sarcina minima de 4.8 kPa. In cazul in care camera este intermediara, sarcina minima la care trebuie sa reziste podeaua este de 2.4 kPa. Atunci cand este posibil, camera ar trebui sa aiba podeaua inaltata, in scopul ascunderii cablurile orizontale care intra din zona de lucru. Daca aceasta cerinta nu poate fi indeplinita, atunci trebuie sa existe o scarita-etajera la inaltimea de 30.5 cm destinata sprijinirii echipamentului propus si a cablurilor. Podeaua trebuie placata cu gresie sau alt tip de pardoseala asemanatoare. Aceasta ajuta la mentinerea unui nivel scazut al prafului si protejeaza echipamentul impotriva electricitatii statice.
Cel putin doi pereti trebuie sa fie acoperiti cu lambriu gros de 20 mm, inalt de cel putin 2.4 m. Daca aceasta camera pentru echipamentul central de telecomunicatii serveste si ca MDF pentru cladire, atunci punctul de acces la telecomunicatii telefonice (POP) ar putea fi localizat in interiorul camerei. In acest caz, peretii interiori ai camerei pentru POP trebuie sa fie acoperiti de la podea si pana la tavan cu lambriu de lemn gros de 20 mm, cu minim 4.6 m de perete drept spatiu destinat pentru terminalele si echipamentele respective. In plus, materialele pentru prevenirea incendiilor (lambriu ignifug, vopsea ignifuga pe toti peretii interiori, etc) trebuie folosite in constructia camerei pentru echipamentul central de comunicatie.
Camerele nu trebuie sa aiba tavanul coborat sau fals. Neglijenta manifestata in observarea acestui aspect poate avea consecinte referitoare la insecuritate, permitand accesul persoanelor neautorizate.
III.2.2 UMIDITATE SI TEMPERATURA
Camera pentru echipamentul central de telecomunicatii trebuie sa aiba posibilitati pentru mentinerea unei temperaturi de aproximativ 21°C, caz in care toate echipamentele LAN functioneaza la parametri optimi. Nu trebuie sa existe conducte de apa sau abur prin sau pe deasupra camerei, cu exceptia unui sistemului de hidrant, care este obligatoriu din punct de vedere al normativelor de protectie impotriva incendiilor. Umiditatea relativa trebuie mentinuta la un nivel de 30%-50%. Nerespectarea acestei indicatii poate duce la coroziunea severa a firelor de cupru, care exista in interiorul cablurilor UTP sau STP. Aceasta coroziune poate afecta functionarea retelei la parametri.
III.2.3 ILUMINATUL SI PRIZELE ELECTRICE
Daca exista doar o camera pentru echipamentul central de comunicatie sau daca aceasta camera serveste ca MDF, aceasta trebuie sa aiba minim doua prize electrice duble, fara intrerupator, fiecare pe circuit separat. De asemenea trebuie sa existe cate o priza de iesire dubla pozitionata la fiecare 1.8 m de-a lungul fiecarui perete al camerei, care va fi pozitionata la 150 mm de la podea. Un intrerupator care actioneaza iluminatul camerei trebuie sa fie plasat in interior, langa usa.
In timp ce iluminatul cu lampi fluorescente trebuie indepartat de traseele de cabluri din cauza interferentelor exterioare pe care le genereaza, se poate folosi in camerele cu instalatie proprie. Cerintele de iluminare pentru camera de telecomunicatii solicita minim 500 lux si acest accesoriu va fi montat la minim 2.6 m de podea.
III.2.4 ACCESUL LA ECHIPAMENT SI IN CAMERA ECHIPAMENTULUI
Usa de acces in camera pentru echipamentul central de comunicatii trebuie sa fie de cel putin 0.9 m latime si trebuie sa se deschida spre exterior, aceasta asigurand iesirea usoara a lucratorilor. Incuietoarea trebuie sa fie asezata pe exteriorul usii, dar trebuie sa permita personalului din interior sa iasa oricand.
Un hub si un tablou de conexiuni trabuie montat pe perete cu o consola prinsa in balamale sau pe o polita. Daca se prefera varianta cu consola prinsa in balamale, consola trebuie fixata pe lambriul care acopera suprafata peretelui. Scopul balamalei este sa permita consolei sa se roteasca, astfel incat muncitorii si personalul de intretinere sa poata avea acces la partea dinspre perete. In orice caz tabloul trebuie sa aiba un spatiu de 48 cm pentru a se putea roti.
Daca varianta aleasa este o polita de distridutie atunci aceasta trebuie sa aiba un spatiu de minim 15.2 cm de la perete pana la echipament, plus inca 30.5 – 45.5 cm pentru accesul fizic pentru montaj sau reparatii. O placa de 55.9 cm, folosita pentru montarea politei de distributie, confera stabilitate si dispune de distanta minima pentru pozitia finala.
In cazul in care panoul de conexiuni, hub-ul sau alt echipament sunt montate intr-un dulap pentru echipamente, trebuie sa existe cel putin un spatiu de 76.2 cm in fata, pentru ca usa sa se poata deschide. Un astfel de dulap pentru echipamente are dimensiunile 1.8 m inaltime x 0.74 m lungime x 0.66 m latime.
III.2.5 FIXAREA SI SUSTINEREA CABLURILOR
Toate cablurile care vin si pleaca la dulapurile de conexiuni trbuie sa fie protejate de patcabluri de marime potrivita cu numarul de cabluri care trec prin el, tinand seama si de posibilitatea unei extinderi viitoare
In sfarsit, orice spartura din pereti sau tavan, care permite trecerea conductei sau a tubului flexibil, trebuie etansata si izolata cu material ignifug si antifum.
IV TOPOLOGIA RETELEI
In standardul TIA/EIA-568-A se mentioneaza ca, in cazul folosirii unei topologii Ethernet de tip stea, fiecare echipament care face parte din retea trebuie sa fie conectat la hub prin cablare orizontala.
Punctul central al topologiei stea, in care se afla hub-ul, este denumit camera pentru echipamentul central de comunicatii sau camera de conexiuni. Hub-ul trebuie perceput ca punctul central al unui cerc, care are linii de cablare orizontala ce pleaca din acesta sub forma razelor, exact ca spitele din centrul rotii.
Pentru a determina locul pentru camera de conexiuni, se incepe cu trasarea planului etajului sau cladirii (pe cat posibil la scara), pe care se marcheaza echipamentele care vor fi canectate in retea. Trebuie tinut seama de faptul ca echipamentele care se vor conecta nu sunt numai calculatoarele; pe langa acestea mai sunt si imprimante si servere de fisiere.
Atunci cand s-a terminat trasarea planului la scara se poate trece la pas ul urmator.
IV.1 STRUCTURA CABLARII ORIZONTALE
Sistemul de cablare orizontala se intinde de la priza de telecomunicatii din zona de lucru pana la conexiunea cross orizontala din camera de telecomunicatii. Acesta cuprinde priza de telecomunicatii, cabluri orizontale, terminatiile mecanice si cabluri patch cord sau jumper, care alcatuiesc conexiunea cross orizontala.
Cateva elemente specifice care alcatuiesc subsistemul de cablare orizontala includ: – Cabluri orizontale clasice:
UTP (cablu torsadat neecranat) cu 4 perechi de fire si 100 Ω;
Fibra optica cu doua fibre (duplex) 62.5/125 μm sau multipla (standardul ANSI/TIA/EIA-568-A permite fibra multipla 50/125 μm);
Nota: Standardul ISO/IEC 11801 indica un cablu UTP de 120 Ω si fibra optica multipla 50/125 μm.
Sunt permise cablurile cu mai multe perechi si multi-element, cu conditia sa satisfaca cerintele pentru cablu hibrid ale standardului TIA/EIA-568-A-3.
Legatura la pamant trebuie sa respecte prescriptiile pentru cladiri, conform standardului ANSI/TIA/EIA-697.
Sunt necesare minim doua prize de telecomunicatii pentru fiecare zona de lucru individuala
Prima priza: 100 Ω UTP (se recomanda Cat 5e);
A doua priza: 100 Ω UTP (se recomanda Cat 5e);
Doua fibre optice duble fiecare 62.5/125 μm sau 50/125 μm.
Un punct de trecere (TP) este permis intre diferitele forme ale aceluiasi tip de cablu (de exemplu cand cablul fara invelis se conecteaza cu cablul rotund);
Pentru noile retele nu se recomanda cablu coaxial de 50 Ω sau cablu torsadat ecranat STP de 150 Ω.
Trebuie prevazute prize suplimentare. Aceste prize sunt suplimentare si nu inlocuiesc cerintele minime ale standardului;
Nodurile si puntile nu sunt permise in cazul cablarii orizontale pe mediu de cupru (nodurile sunt permise in cazul fibrei optice)
Nota: In standardul ISO/IEC 11801 elementul pentru cablare echivalent conexiunii cross orizontale (HC) se numeste distribuitor de etaj (FD);
Componentele specifice aplicatiei nu vor fi instalate ca parte a cablarii orizontale. Atunci cand sunt necesare, acestea trebuie sa fie amplasate in afara prizei de telecomunicatii sau a conexiunii cross orizontale (de exemplu separatoare).
Apropierea cablajului orizontal de sursele de interferente electromagnetice (EMI) trebuie luata in consideratie si evitata pe cat posibil.
IV.2 ALEGEREA POZITIEI OPTIME PENTRU CAMERA CONEXIUNILOR
O buna metoda pentru a putea alege pozitia camerei de conexiuni este identificarea locurilor sigure, care se afla in apropierea punctului de acces la telecomunicatii (POP). Pozitia aleasa poate servi fie doar drept camera de conexiuni, fie poate fi si camera pentru punctul central de telecomunicatii, daca sunt necesare stele suplimentare. Punctul de acces la telecomunicatii (POP) este locul unde serviciile de telecomunicatie asigurate de societatea de telefonie se conecteaza cu echipamentele de comunicatii ale cladirii. Este esential ca hub-ul sa fie montat langa acesta pentru a facilita legaturile cu retele de arie larga sau conexiunea la Internet.
IV.3 ALEGEREA NUMARULUI DE CUTII DE CONEXIUNI NECESARE
Dupa ce s-au pozitionat pe schita toate echipamentele care vor fi conectate in retea (planul la scara), trebuie determinat numarul de cutii de conexiuni necesare. Pentru aceasta se poate folosi tot schita trasata anterior.
Din fiecare punct care ar putea reprezenta locul posibil pentru un hub se traseaza cercuri cu raza care sa corespunda la 50 m. Fiecare echipament al retelei care a fost plasat pe schita trebuie sa fie in interiorul unui astfel de cerc. Se traseaza cercuri cu raza de 50 m pentru a avea siguranta ca oricare dintre cablurile intinse catre aceste echipamente, dupa ce urmareste configuratia camerelor, nu va depasi lungimea maxima admisa de 90 m.
Dupa ce au fost desenate aceste cercuri se va observa din nou schita. Daca vreuna din pozitiile alese pentru un hub este complet acoperita de un alt cerc, atunci se poate reduce numarul cutiilor posibil sa fie folosite. In cazul in care unul dintre cercuri contine toate echipamentele care formeaza reteaua atunci aceasta camera va fi probabil camera de conexiuni pentru intreaga cladire. In cazul in care este necesar mai mult decat un hub/switch, atunci se verifica daca unul dintre ele este mai aproape de POP decat celelalte. Daca este asa, atunci acesta va putea fi ales drept MDF.
V PROIECTAREA CABLARII ORIZONTALE SI BACKBONE
V.1 PROBLEMA ACOPERIRII
Daca cei 100 m arie de cuprindere ai unei camere de conexiuni pentru o topologie stea simpla nu ofera suficienta acoperire pentru toate echipamentele care trebuie legate in retea, atunci topologia stea poate extinsa folosind repetoare. Rolul lor este sa preintampine problemele legate de atenuarea semnalului, iar un astfel de echipament se numeste hub. In general, atunci cand se folosesc repetoare, sau hub-uri, in acest scop, acestea se pozitioneaza in camere sau cutii de conexiuni suplimentare numite IDF. Aceste cutii IDF sunt legate prin cablu de retea la un hub central, aflat in alta camera de conexiuni numita MDF. Standardul TIA/EIA-568-A specifica folosirea unuia dintre urmatoarele medii de retea:
Cablu UTP (patru perechi de fire) cu impedanta de 100 Ω;
Cablu STP-A (doua perechi de fire) cu impedanta de 150 Ω;
Fibra optica cu 2 fibre (duplex) 62.5/125 μm;
Fibra optica multipla.
Normele TIA/EIA recomanda pentru cablarea orizontala folosirea cablului UTP CAT 5, atunci cand reteaua LAN Ethernet foloseste o topologie stea simpla.
V.2 POZITIA MDF IN CLADIRILE CU MAI MULTE ETAJE
Hub-ul principal al unei topologii LAN Ethernet de tip stea extinsa, de obicei, este pozitionat central. Aceasta asezare centrala este atat de importanta, pentru ca, intr-o cladire inalta, MDF este asezata de obicei la unul dintre etajele mediane ale cladirii, chiar daca POP ar putea fi plasat la primul etaj sau chiar la subsol. Intr-o retea LAN aflata intr-o cladire cu mai multe etaje, stelele principale de la fiecare etaj sunt legate intre ele folosind cablarea backbone. Acelasi tip de cablare backbone leaga MDF de POP. Tot cablare backbone este folosita pentru a conecta MDF de fiecare IDF aflat la acelasi etaj. Cablarea orizontala pleaca radial, de la echipamentele IDF de la fiecare etaj spre zonele de lucru. In cazul in care MDF este singura camera de conexiuni de la un etaj, cablarea orizontala pleaca de la aceasta catre calculatoarele aflate la acest etaj.
V.3 CABLAREA LEGATURILOR DINTRE MDF SI IDF
Tipul de cablare, indicat in standardul TIA/EIA-568, pentru legarea a doua camere de conexiuni intr-o retea LAN Ethernet cu topologie de stea extinsa, se numeste cablare backbone. Cateodata, pentru a putea fi diferentiata de cablarea orizontala, mai este numita si cablare verticala.
Figura 1– Legaturi dintre MDF si IDF
Cablarea backbone este formata din urmatoarele elemente:
Traseul de cablare backbone;
Legaturi cross principale si intermediare;
Terminatii mecanice;
Cabluri patch cord pentru conexiunile cross backbone-backbone;
Mediu de retea vertical intre camerele de conexiuni de la etaje diferite;
Mediu de retea intre MDF si POP;
Mediu de retea folosit intre cladirile unei societati cu mai multe cladiri.
V.4 MEDIUL DE RETEA PENTRU CABLAREA BACKBONE
Normativele TIA/EIA-568-A indica patru tipuri de mediu de retea care poate fi folosit pentru cablarea backbone. Acestea includ:
Cablu UTP (patru perechi de fire) cu impedanta de 100 Ω;
Cablu STP-A (doua perechi de fire) cu impedanta de 150 Ω;
Fibra optica multipla 62.5/125 μm;
Fibra optica simpla.
De asemenea TIA/EIA-568-A recunoaste ca un cablu coaxial cu impedanta de 50 Ω nu este recomandabil pentru retele noi. Cele mai multe instalari de noi retele folosesc astazi cablul de fibra optica 62.5/125 μm, ca material pentru cablarea backbone.
V.5 RECOMANDARI TIA/EIA-568-A PENTRU CABLAREA BACKBONE
Topologia folosita in cazul in care sunt necesare mai multe camere de conexiuni este topologia de stea extinsa. Pentru ca mai multe echipamente complexe sunt amplasate in punctul central al unei topologii stea extinsa, aceasta se mai numeste si topologie de tip stea ierarhica.
Intr-o topologie stea extinsa exista doua posibilitati in care un IDF poate fi conectat la MDF. In primul caz, fiecare IDF poate fi conectat direct la echipamentul central de telecomunicatii. In acest caz, pentru ca IDF se afla acolo unde cablurile de la cablarea orizontala se conecteaza intr-un panou de conexiuni din camera de conexiuni, si prin cablare backbone acesta este conectat la un hub din MDF, se poate spune ca legatura IDF este conexiune cross orizontala (HCC). Despre MDF se poate spune ca este legatura cross principala (MCC) pentru ca aceasta leaga cablare backbone a retelei LAN la Internet.
A doua metoda de conectare a unui IDF la un hub central foloseste un „prim” IDF interconectat la un „al doilea” IDF. Cel de-al doilea IDF este apoi conectat la un MDF. IDF care se conecteaza la zonele de lucru se numeste conexiune cross orizontala. IDF care leaga conexiunea cross orizontala la MDF se numeste conexiune cross intermediara (ICC).De remarcat ca nu se foloseste legarea zonelor de lucru sau cablarea orizontala la conexiunea cross intermediara, in cazul acestui tip de topologie stea ierarhica.Cand se alege al doilea tip de conexiune, TIA/EIA-568-A prevede ca nu se poate trece decat print-un singur ICC pentru a ajunge la MCC .
V.6 DISTANTE MAXIME PENTRU CABLAREA BACKBONE
Dupa cum se stie distantele maxime pentru traseele de cabluri difera de la un tip de cablu la altul. Pentru cablarea backbone, distanta maxima pentru traseul de cablu mai este influentata si de modul in care cablarea backbone este utilizata. Pentru a intelege ce inseamna acest lucru, sa presupunem ca s-a ales varianta utilizarii cablului de fibra optica simpla pentru cablarea backbone. Daca mediul de retea este folosit pentru a lega HCC de MCC, cum a fost descris anterior, atunci distanta maxima pentru traseul de cablare backbone va fi de 3000 m (figura 7).
Ulterior, distanta maxima de 3000 m pentru traseul de cablare backbone trebuie sa fie impartita intre doua sectiuni. Aceasta se intampla in cazul in care cablarea backbone este folosita pentru conectarea HCC la un ICC si apoi ICC la MCC. In acest caz, distanta maxima pentru traseul de cablare backbone intre HCC si ICC este de 500 m. Distanta maxima pentru cablarea backbone intre ICC si MCC este de 2500 m. In tabelul 2 sunt prezentate prevederile standardului TIA/EIA-568-A referitoare la distantele maxime pentru traseele de cabluri, in cazul fiecarui tip de mediu de retea.
Tabelul 2
Distante maxime recomandate pentru cablare backbone
Tip de mediu de retea Distanta de la HCC la MCC Distanta de la HCC la ICC Distanta de la ICC la MCC Cablu din fibra optica 62.5/125 μm 2000 m 500 m 1500 m Cablu din fibra optica simpla 3000 m 500 m 2500 m Cablu UTP (Telefonie) 800 m 500 m 300 m Cablu UTP (date) 90 m in total 5.8. Solutii de cablare intre cladiri
Standardul TIA/EIA-568-A pentru cablarea backbone recomanda folosirea cablului de fibra optica in comparatie cu cablul UTP. Deoarece sticla este mai degraba un izolator decat un conductor, electricitatea nu traverseaza prin cablul de fibra optica. De aceea, cand este necesara legarea mai multor cladiri in cadrul unei retele, este recomandabil sa se foloseasca un cablu backbone din fibra optica.
In cazul in care exista un cablu UTP pentru reteaua LAN instalata intr-o societate cu mai multe cladiri, poate aparea un alt tip de problema, datorat prezentei instalatiilor electrice perturbatoare. Cat timp cuprul este folosit pentru cablarea backbone, se poate sustine ca exista o cale usoara pentru patrunderea in cladire. Asemenea interventii constituie cea mai comuna cauza de stricare a retelelor LAN dintre cladiri. Din acest motiv noile instalari de acest fel sunt recomandate spre folosirea cablului de fibra optica pentru cablarea backbone.
V.7 SURSE DE ALIMENTARE SIGURE PENTRU ECHIPAMENTE
V.7.1. Echipament de protectie la supratensiune amplasat la fiecare echipament al rețelei
Acest echipament este montat de obicei intr-o caseta de alimentare pe perete, la care este conectat un echipament al retelei. Schema acestui tip de echipament este astfel proiectata incat previne supratensiunea si varfurile de tensiune care ar putea duce la distrugerea echipamentelor retelei. Un echipament numit varistor cu oxid de metal (MOV) este folosit cel mai adesea ca surge suppressor.Un MOV protejeaza echipamentele retelei prin redirectionarea supratensiunii, care apare in timpul varfurilor sau scaderilor de tensiune, la masa. Mai simplu, un varistor este un echipament care este capabil sa absoarba curenti foarte mari fara a se deteriora. Un MOV poate mentine o tensiune intr-un circuit de 120 V de la un nivel de aproximativ 330 V.
Din pacate, un MOV nu poate fi un mijloc efectiv de protectie a unui echipament al retelei, care este atasat la acesta. Aceasta deoarece instalatia de impamantare serveste si ca punct de legatura comun pentru semnalele de date care intra si ies din calculator. Descarcarile de supratensiune in circuitul electric de langa calculator pot crea probleme. Aceste variatii de tensiune pot conduce la deformari si distorsiuni ale datelor.
In timp ce echipamentul de protectie la supratensiune, care este asezat in imediata apropiere a echipamentelor retelei directioneaza tensiunile mari la masa, aceasta poate crea o diferenta mare de tensiune intre echipamentele retelei. In consecinta aceste echipamente pot suferi pierderi de date sau in unele cazuri distrugeri ale circuitelor.
De asemenea trebuie avut in vedere ca acest tip de echipament are o durata de viata limitata, care depinde in parte de incalzire si uzura. Luand in considerare toate aceste motive, acest tip de echipament de protectie la supratensiune nu este cea mai buna alegere pentru retea.
V.7.2. Echipament de protectie la supratensiune amplasat in tabloul de alimentare
Pentru a evita problemele cauzate de variatiile de tensiune se poate monta un echipament de protectie la supratensiune de calitate in locul instalarii cate unui echipament la fiecare statie de lucru. Acesta trebuie amplasat la fiecare tablou de alimetare, in loc sa fie in imediata apropiere a echipamentelor retelei. Prin amplasarea unui echipament de protectie la supratensiune de tip comercial, impactul asupra retelei va fi substantial redus.
V.7.3. Sursa neintreruptibila de alimentare pentru echipamente LAN sigure
Problema caderilor de tensiune si a intreruperilor de tensiune poate fi foarte bine rezolvata prin folosirea unei surse neintreruptibile de tensiune (UPS). Masura in care UPS trebuie sa sustina o retea LAN depinde de anumiti factori cum sunt: bugetul, tipul serviciilor furnizate de retea, frecventa caderilor de tensiune zonale, durata caderilor de tensiune, timpul cand acestea au loc. Cel putin fiecare server de fisiere al retelei trebuie sa aiba o sursa suplimentare de alimentare. Daca sunt necesare instalatii electrice centrale de alimentare, atunci si acestea trebuie sustinute cu o sursa suplimentara de alimentare. In sfarsit, in retele cu topologie stea extinsa, unde se folosesc echipamente de interconectare a retelelor cum sunt bridge-urile si router-ele, prebuie prevazute surse suplimentare de alimentare a acestora, in scopul evitarii caderilor sistemului. In cazul in care este posibil, surse suplimentare de alimentare trebuie prevazute pentru toate zonele de lucru. Dupa cum fiecare administrator de retea cunoaste, este inutil sa existe un server operational si o instalatie electrica, daca nu poate garanta ca utilizatorii isi pot salva fisierele in siguranta chiar si in cazul caderilor de tensiune.
V.7.4. Sursa neintreruptibila de alimentare in cazul problemelor electrice
Caderile si intreruperile de tensiune sunt probleme obisnuie care pot aparea intr-o retea electrica si de obicei au durata destul de mica si au cauze cum ar fi un scurt-circuit. Aceasta duce la o suprasarcina si la arderea sigurantei. Deoarece circuitul sigurantelor fuzibile este proiectat sa reporneasca automat se va restabili alimentarea cu energie electrica, aceasta survenind in cateva secunde sau minute.
Intreruperi de tensiune cu durata mai mare pot surveni in cazul in care se produc unele evenimente deosebite: furtuni sau inundatii puternice, intreruperi din cauze fizice ale sistemului de transport al energiei. Spre deosebire de intreruperile de scurta durata, acestea depind de actiunea echipelor de interventie si reparatii.
O sursa neintreruptibila de alimentare este destinata sa administreze numai intreruperile de scurta durata. Daca o retea LAN necesita alimentare neintrerupta, chiar si in timpul penelor de energie electrica care ar putea sa dureze cateva ore atunci este necesar un generator care sa suplimenteze UPS deja prevazuta.
V.7.5. Componentele UPS
O UPS este formata din baterii, un incarcator pentru baterie si un inversor de tensiune. Functiile fiecarei componente sunt urmatoarele:
Inversorul – concerteste tensiunea scazuta a curentului continuu al bateriei in tensiune de curent alternativ, furnizata in mod normal in circuitul de alimentare, catre echipamentele retelei.
Incarcatorul bateriei – destinat sa mentina bateriile in stare de functionare in timp ce sistemul de alimentare functioneaza normal;
Baterii – in general cele mai mari baterii destinate sa mentina echipamentele retelei in stare de functionare in timpul penelor de curent.
VI PREGATIREA INSTALARII RETELEI
VI.1 NORME DE SECURITATE A MUNCII IN INSTALAREA RETELELOR
Procesul de instalare a unei retele necesita cunoasterea amanuntita a normelor de securitate. Constructia unei retele presupune activitati executate de un electrician si de un constructor. In ambele cazuri pe primul plan se afla siguranta muncii.
In continuare sunt prezentate cateva dintre masurile de precautie care trebuie luate atunci cand se lucreaza cu materiale electrice:
Nu se lucreaza niciodata la un echipament (exemplu: hub, switch, router sau PC) cu carcasa desfacuta si conectat la reteaua de tensiune (cu cablul de alimentare conectat la priza). Verificati prizele electrice cu un aparat de masura corespunzator.
Se localizeaza toate traseele de cabluri electrice inainte de a instala cablurile de retea. Toate echipamentele retelei se vor proteja prin legare la pamant.
Iata si cateva masuri de siguranta pentru lucrarile de constructii, atunci cand se realizeaza cablarea pentru o retea de calculatoare:
Se folosesc ochelari de protectie cand gauriti sau taiati si se manipuleaza cu grija sculele ascutite sau taietoare;
Se masoara cu atentie inainte de a taia, a gauri sau a modifica ireversibil materialele de constructie. Proverbul „masoara de doua ori si taie o data” este mai valabil ca oricand;
Se studiaza atent proiectul cladirii, amplasarea traseelor de conducte si a cablurilor electrice, pentru a nu intersecta astfel de obstacole la gaurirea peretilor;
Se respecta regulile generale de curatenie (pentru a reduce cantitatea de praf care ar putea afecta echipamentele sensibile ale retelei);
In cazul in care trebuie folosita o scara, aceasta se aseaza pe teren sigur si se respecta regulile de siguranta pentru lucrul la inaltime.
Acestea sunt doar cateva dintre regulile de securitate a muncii in cazul lucrarilor de cablare a unei retele de calculatoare.
VI.2 ECHIPA DE INSTALARE A RETELEI
Una dintre cele mai eficiente metode de lucru folosind o echipa pentru instalarea retelei este impartirea acestei echipe in grupuri mai mici, formate din unul sau mai multi oameni. Cateodata este indicat sa se alterneze sau sa se schimbe sarcinile membrilor echipei de instalare, astfel incat fiecare membru al echipei sa aiba posibilitatea sa realizeze o varietate de lucrari. Aceasta este o modalitate de dezvoltare a abilitatilor de realizare a oricareia dintre lucrarile de instalare.
In continuare este prezentata o lista de lucrari si activitati care pot fi realizate de echipe mici:
Conducerea lucrarii, cu urmatoarele responsabilitati:
Aplicarea regulilor de securitate a muncii;
Asigurarea documentatiei referitoare la materiale si lucrari;
Metinerea interesului celorlalti membri ai echipei pentru sarcina pe care o au de realizat;
Comunicarea cu coordonatorul lucrarii.
Administrarea materialelor si a sculelor;
Responsabil pentru trusele de scule, cabluri, conectori si aparatele de masura si control;
Responsabil cu intinderea cablurilor – proiectarea si cablarea in siguranta si conform cerintelor, ca si testarea mufelor si a terminatorilor.
Responsabil pentru realizarea, instalarea si testarea prizelor pentru mufe.
VI.3 SUCCESIUNEA LUCRARILOR
Pentru a fi siguri ca proiectul este realizat intocmai, de calitate si la timp trebuie creat un grafic de urmarire a lucrarilor. Acest grafic trebuie sa cuprinda fiecare dintre sarcinile care trebuie realizate si in ordinea in care acestea vor fi realizate. De asemenea, fiecare dintre aceste sarcini incluse in graficul de urmarire trebuie sa contina un termen de realizare.
Graficul de urmarire trebuie sa contina urmatoarele lucrari:
Montarea prizelor;
Montarea patcablurilor
Montarea mufelor;
Intinderea cablurilor;
Introducerea cablurilor intr-un tablou de conexiuni;
Verificarea cablurilor;
Etichetarea cablurilor;
Instalarea NIC;
Instalarea hub-urilor, switche-urilor, bridge-urilor si router-elor;
Configurarea router-elor;
Configurarea serverelor
Instalarea si configurarea PC-urilor.
Instalarea imprimantelor, a scanerelot si a altor echipamente
In cadrul proiectului de cablare structurata nu vor fi realizate toate aceste operatii, dar, cu siguranta, aceasta lista va fi completata de administratorul retelei locale.
VI.4 ASIGURAREA MATERIALA
Pentru realizarea unei retele sunt necesare materiale de o mare varietate. Aici sunt incluse lucruri cum ar fi unelte si materiale de constructie obisnuite. Unele dintre aceste materiale sunt necesare inca de la inceputul lucrarilor, iar altele devin necesare pe masura ce proiectul avanseaza. Acestea trebuie planificate, apoi achizitionate, inainte de data de incepere a lucrarilor.
Planul trebuie sa cuprinda urmatoarele:
Materiale de constructie si pentru realizarea retelei;
Furnizori;
Unelte;
Data si durata pentru care sunt necesare uneltele.
VII CABLAREA PROPRIU-ZISA
VII.1 INSTALAREA CABLULUI UTP
Pentru inceput trebuie montata mufa la capatul cablului. Pentru a realiza aceasta operatie trebuie respectata urmatoarea succesiune:
se dezizoleaza invelisul extern al firelor numai pe lungimea necesara pentru lucru. Cu cat este expusa o lungime mai mare de fire cu atat scade semnalul si legatura este mai slaba;
trebuie mentinuta rasucirea fiecarei perechi de fire cat mai bine posibil, pentru a putea preveni interferentele radio si electromagnetice. In cazul cablului CAT 4 UTP, lungimea maxima pe care se permite indreptarea firelor este de 25 mm, iar la cablul CAT 5 UTP aceasta lungime este de 13 mm.
in cazul in care la fixare cablul trebuie indoit, raza de curbura trebuie sa fie de minim patru ori diametrul cablului. Nu se permite indoirea cablului sub un unghi care depaseste 90ș;
se va evita intinderea cablului in timpul fixarii. In cazul in care se depasesc 11.3 kgf la tractiune, firele din interiorul cablului se pot indrepta, ceea ce poate duce la interferente si distorsiuni;
daca pe acelasi traseu trec mai multe cabluri, este necesara prinderea lor, folosind legaturi pentru cabluri, ce vor fi pozitionate la intervale diferite. Legaturile pentru cabluri nu trebuie stranse foarte tare, pentru a nu deteriora cablul.
mufele cablurilor nu trebuie rasucite foarte mult, pentru ca se pot smulge. Cablul nu va fi intepat sau rasucit. Daca se intampla acest lucru, transferul de date va fi redus si reteaua nu va lucra la capacitatea optima.
atunci cand se calculeaza lungimea de cablu necesar pentru cablare nu trebuie lucrat cu zgarcenie. Trebuie prevazute surplusuri pentru a evita repetarea cablarii din cauza intinderii cablului. Astfel, aceasta problema se poate rezolva prin intinderea cablului lejer de-a lungul podelei si calcularea unor rezerve de 60 – 90 cm la ambele capete. Se mai practica metoda ascunderii cablului suplimentar in interiorul tavanului aparent sau in alta parte ascunsa vederii.
cand se asigura cablul, trebuie folosite metode adecvate si trebuie respectate recomandarile pentru folosirea legaturilor pentru cabluri, canale pentru cabluri, panouri de comanda ci cleme Velcro. Nu se va folosi in nici un caz un pistol de capsat pentru positionarea cablului. Capsele pot gauri mufa, ducand la pierderea legaturii.
In concluzie, intotdeauna trebuie retinut ce se face si ce nu se face in cazul instalarii cablului.
VII.2 DOCUMENTAREA TRASEULUI CABLURILOR
Ori de cate ori se instaleaza un cablu, este foarte important ca actiunea sa fie documentata. Aceasta se poate face folosind o schita a incintei. Schita este trasata de mana si arata localizarea traseului de cablu. Schita mai indica numarul camerelor, birourilor sau celorlalte incinte prin care va trece traseul de cabluri. Mai tarziu se pot face referiri la aceasta schita pentru a plasa numerele corespunzatoare la toate prizele de telecomunicatii si la tabloul de conexiuni din camera de conexiuni. In jurnalul de notite cu insemnari despre retea se va rezerva o pagina pentru documentarea traseului de cabluri. Procedand astfel va fi mai usor sa se realizeze cablarea.
VII.3 ETICHETAREA CABLURILOR
Standardul TIA/EIA-606 reglementeaza ca fiecare element terminal hardware are un anumit tip de identificator unic. Acest identificator trebuie sa fie marcat pe fiecare element terminal hardware sau pe eticheta acestuia. In cazul in care identificatorii sunt folositi in zona de lucru, statiile de lucru trebuie sa aiba o eticheta pe partea frontala, pe carcasa sau chiar pe conector. Toate etichetele, indiferent daca sunt adezive sau inserate, trebuie sa satisfaca cerintele de lizibilitate si aderenta specificate in UL 969.
Trebuie evitata etichetarea cablurilor, prizelor de telecomunicatii si a tablourilor de conexiuni cu termeni care pot crea confuzii ulterior, si care nu sunt relevanti pentru cineva nefamiliarizat cu personalul care lucreaza in institutie sau cu destinatiile camerelor respective. Trebuie folosite etichete care raman inteligibile chiar si pentru cineva care va lucra in sistem peste un mare numar de ani.
Un mare numar de administratori de retea incorporeaza numarul camerei in informatiile continute in eticheta. Ei asociaza litere pentru fiecare cablu care care duce spre o camera. Unele sisteme de etichetare, in special cele din retelele foarte mari, folosesc si o codificare a culorilor. De exemplu o eticheta albastra marcheaza cablarea orizontala numai in camera de conexiuni, in timp ce o eticheta verde identifica cablarea in zona de lucru.
Pentru a intelege cum functioneaza acest sistem, sa ne imaginam ca sunt patru cabluri care merg spre camera 1012. Pe schita aceste cabluri au fost identificate ca 1012A, 1012B, 1012C si 1012D. Priza, unde cablurile 1012A, 1012B, 1012C si 1012D se conecteaza cu cablurile patch cord ale statiilor de lucru trebuie sa fie de asemenea etichetata sa corespunda fiecarui cablu. De asemenea, se poate eticheta fiecare legatura a cablului in panoul de conexiuni din camera de conexiuni. Pozitionati conexiunile astfel incat etichetele sa fie aranjate in ordine crescatoare. Aceasta permite o diagnoza si o localizare usoara a problemelor care ar putea aparea ulterior. Si, in final, etichetati cablurile la fiecare capat.
VII.4 INTINDEREA CABLURILOR
Sa presupunem ca, dupa studii si analize, s-a determinat ca trebuie intinse cate patru cabluri catre fiecare incapere a unei institutii. Dupa cercetarea traseului se constata ca patru cabluri trebuie intinse pornind din camera de conexiuni pana in unul din birouri. In loc sa se intinda cablul de patru ori pe acelasi traseu este mai usor si mai rapid sa se intinda toate cele patru cabluri in acelasi timp.
Pentru a face acest lucru sunt necesare patru role de cablu. Fiecare rola contine 304.8 m de cablu. Pentru a fi usor de manevrat si pentru a impiedica rasucirea, rolele sunt ambalate de obicei in cutii. Cablul iese printr-o gaura practicata in peretele cutiei, in timp ce rola se roteste inauntru. Daca rola cu care se lucreaza iese accidental din cutia in care a fost ambalata nu trebuie derulat cablul. Daca se incearca acest lucru, cablul se va rasuci si se va increti. In schimb, rola poate fi asezata pe o parte si se poate incerca sa se ruleze cablul. Astfel se impiedica rasucirea si incurcarea cablului.
Pentru a fi mai usor de urmarit fiecare cablu asa cum se deruleaza de pe rola sa, fiecare rola trebuie marcata. Se plaseaza rolele in centrul camerei de conexiuni. Se desfasoara un segment scurt de cablu de pe fiecare rola si se marcheaza sfarsitul fiecarei portiuni cu un marker, notand litera corespunzatoare rolei de pe care s-a desfasurat. In cazul in care se cunoaste si numarul biroului in care se vor intinde cablurile, se va trece si acest numar pe fiecare cablu. La terminarea operatiei cele patru cabluri vor fi etichetate la fiecare capat.
Pentru a fi siguri ca etichetele nu se sterg sau nu se dezlipesc mai tarziu, acestea se marcheaza de trei ori la distanta de aprozimativ 60 cm. Pentru a putea mentine cablurile impreuna se poate folosi banda izolatoare. Se aduna impreuna cele patru capete ale cablurilor si se leaga. Trebuie legate cu suficienta banda izolatoare pentru a nu se desface mai tarziu. Daca se desfac, aceasta ar costa si timp si bani.
VII.5 ETICHETAREA CAPETELOR DE CABLU
Dupa ce s-au asezat cablurile de-a lungul traseului selectat anterior, trebuie introduse in incapere. Trebuie prevazut suficient cablu pentru capete, pentru a urma traseul pana la prize, plus suficienta rezerva si cablul sa fie intins lejer sa ajunga la podea si sa ramana alti 60 – 90 cm.
Este necesara revenirea la rolele de cablu din punctul central al camerei de conexiuni. Se folosesc etichetele de pe fiecare rola ca referinte si se marcheaza si cablurile folosind numarul biroului si litera rolei. Numai dupa etichetare se taie cablul. Astfel cablul va avea ambele capete etichetate.
VIII INSTALAREA TRASEULUI CABLURILOR
VIII.1 METODA EFICIENTA DE CABLARE
Cea mai simpla cale de intindere a cablului este montarea acestuia pe perete. In orice caz aceasta metoda se poate folosi in cazurile in care nu exista pericolul ca acesta sa fie lovit sau tras.
Pentru a pozitiona un cablu pe perete trebuie aleasa o metoda de fixare a acestuia pe perete. Una din metodele de fixare propuse este folosirea canalelor mini pentru cabluri. In cazul in care un cablu nu trebuie sa fie mutat sau inlocuit, atunci se pot folosi canale mini de cabluri cu adeziv. Acestea sunt foarte usor de folosit, dar nu pot fi indepartate sau mutate mai tarziu. In cazul in care un cablu ar fi necesar sa fie mutat in viitor, cea mai buna solutie este folosirea canalelor mini de cablu cu gauri, care se fixeaza cu suruburi in perete.
Pentru a fixa canalul in perete, folosind suruburi, este necesara gaurirea peretelui. Aceasta operatie ar putea crea probleme. In cazul in care sunt necesare gauri cu diametrul mai mic de 9.5 mm se poate folosi o bormasina electrica si un burghiu cu carbura de tungsten. Lucrarea va avansa incet deci trebuie rabdare si bugetul de timp afectat lucrarii trebuie sa fie generos. In cazul in care sunt necesare gauri cu diametrul mai mare de 9.5 mm, bormasina electrica se va supraincalzi si lucrarea nu va avansa. In acest caz trebuie folosita o bormasina cu rotopercutie.
Pentru fixarea cablului pe perete nu se vor folosi in nici un caz capse, care ar putea intepa cablul si si ar deteriora legatura.
O alta metoda de fixare a cablurilor este folosirea colierelor sau suporturilor pentru cabluri. Astfel de fixare este recomandata in spatele peretilor aparenti de rigips, in spatiul dintre peretele de beton si placa de rigips.
VIII.2 MONTAREA CABLURILOR IN CANALE DE CABLU (PATCABLU)
VIII.2.1. Instalarea canalului de cablu
Un cablu se poate intinde prin montarea lui in canal de cablu. Un canal de cablu este un canal montat pe perete, care are un capac demontabil. Exista doua tipuri de canale de cablu:
canal de cablu ornament – prezinta o suprafata exterioara finisata. Canalul ornament se foloseste pentru ascunderea cablurilor pozate pe un perete din camera de lucru si care se afla la vedere.
Canal de cablu standard – o varianta mai putin atragatoare de canal pentru cablu. Primul sau avantaj este acela ca este suficient de mare pentru a sustine cateva perechi de cabluri. Folosirea acestui tip de canal este limitata de spatiul avut la dispozitie.
Canalele de cabluri se livreaza in doua variante: plastic sau metal si pot fi muntate cu adeziv sau cu suruburi. Dezavantajul folosirii adezivului este ca arata destul de rau, se pot desprinde sub greutatea cablurilor pe care le sustin si sunt de unica folosinta. Singurul avantaj este instalarea usoara.
Potrivit cu specificul locatiei, (o scoala) voi recomanda folosirea canalului de cablu metalic ornamental, rezistent la “atacul” elevilor.
Dupa montarea canalului se introduce cablul in interior si se asigura cu capacul, pentru a proteja cablul.
VIII.2.2. Montarea cablului in patcablu existent
Nu este ceva neobisnuit ca in cladirea in care se instaleaza sau se extinde reteaua LAN sa existe deja canale de cablu instalate. Acestea sunt folosite pentru sustinerea altor tipuri de cablu. Pentru ca acest canal de cablu deja exista, majoritatea beneficiarilor doresc ca acesta sa fie folosit pentru intinderea cablului de retea. In functie de tipul cablurilor care exista deja in aceste canale de cabluri se va lua hotararea ca acestea sa fie folosite si pentru cablul de retea sau sa se pozeze alte canale de cabluri in acest scop (in cazul in care sunt continute cabluri electrice de inalta sau joasa tensiune).
VIII.3 PROTECTIA MUNCII LA INSTALAREA TRASEULUI CABLURILOR
Oricand se executa lucrari in pereti, tavane, mansarde, se va opri obligatoriu alimentarea cu energie electrica a tuturor circuitelor existente in zona de lucru.in cazul in care nu se cunosc toate circuitele din zona de lucru, se va ori alimentarea electrica a intregii cladiri. Nu se vor atinge cablurile electrice!
Inainte de inceperea lucrului se va observa localizarea tuturor extinctoarelor.
Se va purta echipament de lucru si echipament de protectie adecvat.
Inainte de a incepe lucrul intr-o camera cu tavan fals trebuie observata bine zona. Se scot cateva bucati din tavan si se localizeaza circuitele electrice, traseele pentru aet conditionat, echipamentul mecanic existent si orice altceva, care ar putea genera probleme ulterioare;
In cazul in care se folosesc scule ascutite se vor proteja ochii cu ochelari de protectie. Acestia sunt necesari si in cazul in care se lucreaza in tavane false sau sau in canale inguste.
Se vor respecta regulile specifice lucrului in azbest, plumb sau materiale plastice, in cazul in care aceste materiale exista in spatiul de lucru;
Se va pastra curatenia si ordinea in zona de lucru. Nu se vor lasa scule sau unelte in zonele de circulatie, iar cablurile electrice care alimenteaza sculele vor fi scoase din zona de circulatie.
VIII.4 SPRIJINIREA TRASEULUI CABLURILOR
Multi instalatori prefera ca traga cablurile prin mansarde sau tavane false, pentru ca astfel sunt ascunse vederii. Cand se foloseste spatiul liber de deasupra tavanului fals, cablul nu trebuie fixat pe partea de sus a tavanului. Se pot recomanda alte metode de fixare a cablului.
Dupa cum s-a mentionat anterior, canalul de cablu ofera o posibilitate de sustinere a cablului. O alta posibilitate este sa se foloseasca suporti si coliere pentru cabluri, suspendate de sarmele care sustin tavanul fals. Daca se foloseste aceasta varianta se leaga cablul de la o clema la alta. O a treia varianta de sustinere a cablului este folosirea unei estacade. Aceasta estacada trebuie atarnata de tavan si ofera cea mai buna varianta de sprijinire pentru cablul de retea.
Mansardele sau camerele cu tavan fals sunt spatii dificile in care sa se execute lucrari. De obicei sunt intunecate, pline de praf si stramte, su o slaba circulatie a aerului. Temperaturile sunt ridicate, in special in timpul lunilor de vara. O solutie simpla si rapida pentru rezolvarea acestei probleme este o prajina telescopica. Aceasta are un carlig la unul din capete pentru a sustine cablul si este folosita pentru suspendarea rapida a cablului peste tavanul fals sau mansarda.
Pentru a trece cablul pe deasupra peretelui, in mod normal se lucreaza dintr-o mansarda sau dinspre tavanul fals. Pentru a scoate cablul pe deasupra peretelui trebuie executate urmatoarele lucrari;
se marcheaza pozitia din partea de sus a peretelui si se face o gaura cu diamentrul de 19 mm.
se introduce usor banda de legatura prin gaura practicata, pana la perete;
o alta persoana va lucra din camera si va prinde capatul benzii de legatura, atunci cand acesta ajunge la deschiderea din perete;
dupa ce cablul de tipul CAT 5 UTP a ajuns in camera se trage pana cand raman 25 mm in camera si se asigura folosind banda izolatoare;
apoi se poate trage cablul prin perete;
se va asigura suficient cablu suplimentar pentru a ajunge la podea si inca 60 – 90 cm, la capatul unde se va monta mufa.
Atunci cand se executa cablarea orizontala intr-o cladire care are subsol, cablurile se pot intinde prin subsol spre zona de lucru a primului nivel. Pentru aceasta se executa urmatoarele operatii:
se executa o gaura de 3.2 mm, oblic, prin podea langa marginea podelei;
se introduce o bucata de sarma tare in gaura pentru a putea identifica locul din subsol
se localizeaza sarma din subsol;
se marcheaza locul de sub perete. Acest marcaj trebuie sa fie executat la 57 mm de la gaura;
Folosind acest marcaj, se executa alta gaura cu diametrul de 19 mm, dar aceasta va fi data drept, nu oblic, ca prima gaura;
se impinge cablul prin aceasta gaura, in sus, spre locul in care va fi montata priza din zona de lucru;
se iau masuri de siguranta, prevazandu-se suficient cablu pentru a ajunge pana la priza si calculand in plus 60 – 90 cm de cablu suplimentar.
IX TABLOURI SI CAMERE DE CONEXIUNI
IX.1 CAMERA DE CONEXIUNI
O camera de conexiuni constituie punctul central de jonctiune pentru instalatia electrica si echipamentele electrice folosite pentru conectarea echipamentelor intr-o retea de arie locala (LAN). Eceasta este punctul central al unei topologii de tip stea. O camera de conexiuni poate fi chiar o camera sau un birou special proiectat. Echipamentele care se gasesc in mod obisnuit intr-o camera de conexiuni sunt urmatoarele:
tablouri de conexiuni;
hub-uri;
bridge-uri;
switche-re;
router-e.
Pentru retelele extinse nu este ceva neobisnuit sa aiba mai mult decat o camera de conexiuni. De obicei, cand aceasta se intampla, una dintre camerele de conexiuni este destinata pentru echipamentul central de comunicatii (MDF). Toate celelalte, denumite echipamente intermediare de comunicatii (IDF), depind de prima. O topologie ca aceasta este topologia de tip stea extinsa.
IX.2 TABLOUL DE CONEXIUNI
Intr-o topologie stea a unei retele LAN, traseul cablarii orizontale, care vine din zona de lucru, se termina de obicei intr-un panou de conexiuni. Un panou de conexiuni este un echipament de interconectare prin care fiecare traseu de cablare orizontala poate fi conectat cu alt echipament al retelei, cum ar fi un hub sau un repeater. Mai explicit un panou de conexiuni se comporta ca un panou de comanda, unde cablurile din cablarea orizontala care vin de la statiile de lucru se pot conecta cu alte statii de lucru pentru a forma o retea LAN.
In unele cazuri, un tabluo de conexiuni poate dispune de locatii pentru echipamentele de conectare la o retea de arie larga (WAN), sau la Internet. Aceasta conectare este descrisa de TIA/EIA-568-A si se numeste conexiune cross orizontala (HCC).
IX.2.1 Structura panoului de conexiuni
Pentru a intelege cum poate un panou de conexiuni sa realizeze interconectarea traseului de cablare orizontala cu alte echipamente ale retelei va trebui studiata structura acestuia. Randuri de pini, mai multi decat intr-o mufa RJ-45, sunt asezati pe una din partile tabloului de conexiuni, si exact ca la mufa, acesti pini sunt colorati.
Pentru a realiza conexiunea electrica la acesti pini se va folosi un cleste care preseaza firele cablului in acesti pini. Ca si in cazul mufei, succesiunea corecta a firelor este importanta pentru performanta retelei. Pentru aceasta, inainte de a presa firele la tabloul de conexiuni se verifica daca succesiunea colorilor pinilor corespunde culorilor firelor. Culorile firelor si a pinilor nu sunt interschimbabile.
Pe partea opusa a tabloului de conexiuni sunt porturile. Acestea se aseamana cu porturile de pe capacul prizei de telecomunicatii din zona de lucru. Ca si porturile RJ-45, porturile de pe panoul de conexiuni realizeaza acelasi tip de priza. Cablurile patch cord care se conecteaza la aceste porturi fac posibila interconectarea calculatoarelor sau a altor echipamente de retea (de exemplu hub-uri, repeatere si routere) care sunt legate de asemenea la tabloul de conexiuni.
IX.2.2. Intinderea cablurilor in tabloul de conexiuni
In orice sistem LAN, conectorii sunt punctul slab. Daca nu au fost instalati corect, conectorii pot provoca zgomote electrice si pot cauza contact electric intermitent intre fire si pini. Aceasta duce la intreruperea transmisiei de date in retea sau pot produce o reducere a vitezei instantanee; de aceea este indicat sa se realizeze o conectare buna.
Pentru a fi siguri ca este instalat corect cablul, trebuie respectate recomandarile standardelor TIA/EIA:
la conectarea mai multor cabluri CAT 5 intr-un tablou de conexiuni, acestea trebuie asezate in ordine crescatoare a numerelor de pe eticheta. Pentru a realiza aceasta se foloseste schita intocmita in timpul cablarii. Apoi se eticheteaza, folosind numerele cablurilor care vin din zona de lucru spre camera de conexiuni. Numerele cablurilor trebuie sa corespunda cu numerele incaperilor in care sunt instalate statiile de lucru. La asezarea cablurilor in ordine crescatoare in tabloul de conexiuni, este mult mai usor sa se localizeze orice problema ulterioara.
in timpul lucrului, este foarte important sa se mentina capetele cablului centrate in locasurile pinilor. In caz contrar firele devin oblice si se reduce viteza instantanee de transmisie atunci cand reteaua este conectata complet.
trebuie desfacuta izolatia cablului pe o lungime de 38 – 50 mm. In cazul in care firele sunt prea mult expuse, se reduce viteza instantanee de transmisie a datelor in retea.
perechile de fire nu trebuie indreptate mai mult decat este necesar. Firele netorsadate reduc viteza de transmisie instantanee a datelor.
IX.2.3. Montarea unui panou de conexiuni
Panouri de conexiuni se pot monta pe pereti (cu ajutorul unei console), se pot aseza pe rafturi sau se pot introduce in dulapuri (echipate cu rafturi interioare si usi). Una dintre cele mai obisnuite modalitati de montare este suportul de distributie. Un suport de distributie este un simplu cadru metalic care sustine echipamente cum sunt panouri de conexiuni, repeater-e, hub-uri si router-e, care exista intr-o camera de conexiuni. Se poate ridica pana la o inaltime de 1 – 1.9 m.
Avantajul unui suport de distributie este acela ca permite accesul usor la ambele parti ale sale, si cea din fata si cea din spate. Pentru a-i conferi stabilitate, acesta este fixat de o placa metalica ce este prinsa de podea. Standardul pentru latimea suportului este de 0.48 m.
X ARHITECTURA RETELEI
X.1 SCHEMA GENERALA
În figura 2 este prezentată schema rețelei pe care o propun pentru scoala.
Figura 2: Schema generala
Rețeaua are o topologie de tip stea extinsă cu un nod central sub forma switch-ului Asus GX-1025. acesta este un switch performant, cu capabilități de management. Rețeaua funcționează pe tehnologia Fast Ethernet (100Mbits/sec) dar există posibilitatea trecerii la Gigabit Ethernet (1000 Mbits/sec).
După cum se vede, rețeaua conține o mare varietate de noduri, ceea ce implică un efort susținut pentru întreținere. Cu toate acestea, datorită topologiei și utilizării unor instrumente adecvate rețeaua va fi mai prformanta si mai sigura.
Obiectul cloud din legendă care se referă la Internet, laboratorul și departamentele de secretariat și contabilitate, urmează a fi tratate separat.
Din legendă (figura 3) se poate observa inventarul rețelei.
Figura 3: legenda
Obiectul cloud din legendă care se referă la Internet, laboratorul și departamentele de secretariat și contabilitate, urmează a fi tratate separat.
X.2 MEDIILE DE REȚEA
Mediul de rețea utilizat este cablul UTP cat 5e care asigură performanțele necesare Fast Ethernet, inclusiv o eventuala trecere la Gigabit Ethernet. Nu există segmente de cablu care să nu se încadreze în specificațiile prevăzute (de exemplu lungimea maximă 95 m).
Mufarea cablului se realizează cu mufe RJ45 conform standardului TIA/EIA-568-B. În laboratoare conexiunea se realizează cu ajutorul prizelor de rețea.
In eventualitatea introducerii de conexiuni pentru Internet in salile de clasa switch-ul din clădirea principală va fi înlocuit cu două sau trei switch-uri pentru a asigura performanțele necesare.
Pe lângă cablul UTP se folosește și mediul wireless. Pe viitor este planificată extinderea acestui mediu pentru un acces mai facil la resursele rețelei (în primul rând conexiunea la Internet).Conexiunea la Internet folosește cablul de fibră optică care asigură o viteză de 8 Mbits/sec.Între server, switch-ul central și webserver se utilizează Gigabit Ethernet.Consider ca mediile de retea propuse sunt diverse si potrivite pentru destinatie.
X.3 NODURILE
Ca și la mediile de rețea și nodurile oferă o mare diversitate. Din schemă (sau legendă) se poate observa ușor că pe lângă diversitate apare și un număr mare de calculatoare și dispozitive, astfel:
calculatoare (server sau stații de lucru);
swich-uri;
imprimante multifuncționale;
access pointi;
GPON – pentru conexiunea la fibra optică.
Calculatoarele folosesc fie adrese IP statice, fie dinamice furnizate de serverul DHCP. Astfel, cu excepția departamentului de contabilitate, toate calculatoarele sunt conectate la internet.
Adresele interne de rețea au forma 192.168.100.x. Nu se folosesc subrețele.
X.4 CONEXIUNEA LA INTERNET
Mediul fizic îl va constitui constituie fibra optică. Are aracteristici ce vor asigura o scalabilitate bună pe viitor. Astfel mai pot fi atașate calculatoare la rețea fără degradarea performanțelor.
Conexiune la Internet este uneori critica pentru o scoala, atunci cand se desfasoara evaluari la nivel national (subiectele se primesc on-line).Pentru cazuri de avarie se folosesc și soluții wireless. Astfel în școală există vor exista 2-3 stick-uri wireless furnizate de către ISP care asigură o viteză teoretică de 21,6Mbits/sec. Desigur că viteza reală este mult mai mică, dar oferă suficiente performanțe în caz de nevoie. Totodată mai există o altă soluție wireless furnizată de Orange cu performante ceva mai mici la costuri destul de mari. Avantajul acestor dispozitive wireless îl constituie faptul că pot funcționa în orice zonă de telefonie Digi sau Orange.
Pe viitor se poate dezvolta o noua conexiuni de rezervă (pe cablu) care să asigure toată școala, în cazul în care conexiunea principală cade.
Trebuie amintit și serviciul Proxy care oferă un cache destul de mare pentru toată rețeaua.
Toate calculatoarele din școală vor fi conectate la Internet, cu excepția unor calculatoare din departamentul de contabilitate
X.5 ZONA CENTRALĂ A REȚELEI
Figura 4: Zona centrala a retelei
Din figură se poate observa nucleul rețelei format dintr-un server și un switch Asus GX-1025. La acestea se mai adaugă conexiunea la internet utilizând un GPON Huawei EchoLife HG865 pentru fibra optică.
Serverul va folosi o variantă de Linux numit Endian Firewall care asigură în primul rând partea de rutare. Pe lângă rutare se asigură și alte servicii cum ar fi: DNS, DHCP, Antivirus, Proxy și un firewall foarte performant. Configurare acestui server se poate realiza clasic (folosind un client SSH – Putty) sau folosind interfața grafică web (figura 5). Conectarea la interfața grafică se poate face atât intern cât și din exteriorul rețelei folosind protocolul https și un anumit port dedicat.
Acest server nu necesită resurse hard deosebite din cauză că nu rulează aplicații de rețea și nu îndeplinește funcția de file-server. Cu toate acestea reprezintă o soluție foarte potrivită pentru școală.
Alocarea adreselor este mixtă astfel:
192.168.100.2 – 192.168.100.45 static;
192.168.100.46 – 192.168.100.254 dinamic prin serviciul DHCP;
Se utilizează alocarea statică pentru anumite calculatoare cu destinație precisă și pentru imprimantele din rețea.
Figura 5: Interfata grafica a serverului Endian Firewall
Switch-ul Asus GX-1025 îndeplinește foarte bine rolul pe care îl are. Are 24 de porturi Fast Ethernet și 2 porturi Gigabit Ethernet pentru conexiunea cu serverul si cu restul retelei. Statia de lucru care apare in figură este utilizata de către administratorul de rețea. Are asignat un IP static, după cum se poate observa în figurile 5 și 6.
Toate calculatoarele cu IP static sunt configurate asemănător.
Figura 6:Configurarea adreselor IP
Din tabel se pot trage anumite concluzii:
Serverul este un calculator destul de performant care va putea să asigure cerințe rezonabile. Pe viitor se poate pune problema unui upgrade;
Stația are atașată o imprimantă laser locală.
S-a acordat o atenție deosebită plăcilor de rețea care trebuie să suporte un trafic destul de ridicat.
O altă componentă esențială este UPS-ul profesional care asigură alimentarea tuturor calculatoarelor și dispozitivelor din zona serverului.
X.6 SEGMENTE DE RETEA
X.6.1 laboratorul
Figura 7. Segment de rețea pentru Laborator
În figura 7 este prezentată topologia laboratorului. Pentru simplitatea schemei au fost trecute doar trei stații. Imprimanta asigură servicii pentru toate statiile fiind conectată direct la rețea. În figura 8 este prezentată interfața web a imprimantei.
Figura 8. Pagina de configurare pentru rețea a imprimantei HP LaserJet 3055
Alocarea IP-urilor este dinamică, asigurată de serverul DHCP.
Codul pentru denumirea stațiilor este următorul: Ax_Syy, unde x reprezintă numărul salii (1,2,…) iar yy se referă la denumirea stației. Numărătoarea stațiilor pornește din partea dreaptă față de ușa laboratorului.Acest cod va putea fi folosit si in eventualitatea adaugarii de alte laboratoare, cabinete etc.
În figurile 9-12 sunt prezentate setările de rețea ale stațiilor din laborator
.
Figura 11. Configurarea obținerii adresei IP
Figura 12. Comanda ipconfig /all pentru stația A4_S03
Aplicațiile instalate pe fiecare stație în parte depind foarte mult de componentele hard și de necesități. În tabelul 2 sunt prezentate configurațiile hard și o listă de aplicații pe care le propun. Se poate observa ușor că există anumite aplicații comune cum ar fi browser-ele, suita Microsoft Office (deși pot exista diferențe de versiuni), antivirus etc. Pe lângă aplicațiile prezentate mai sunt instalate programe pentru prelucrare imagini, codec-uri audio-video etc.
Legat de administrarea stațiilor din laboratoare se pot face câteva observații:
1. Prezența programului DeepFreeze 7.20 pentru păstrarea setărilor inițiale realizate de către administratorul de rețea pentru discul C. Această versiune este de tip client-server ceea ce ajută foarte mult la managementul acestei aplicații. Astfel pe calculatorul Admin din zona centrala este instalată versiunea server care monitorizează clienții instalați pe fiecare stație.
2. Utilizarea mai multor useri specifici pentru fiecare nivel de clasă în parte cu permisiile și restricțiile aferente.
Astfel se poate lua ca exemplu userul ix corespunzător clasei a 8-a. Folderul atașat acestui user este: D:/ix. Utilizatorii care se loghează cu acest grup nu au drepturi în celelalte folder-e de pe discul D. în plus de asta este stabilită o cotă de disc pentru a preveni copierea unor jocuri care nu necesită rutină de instalare. Evident că acest user nu are drepturi administrative (nu poate instala programe, nu poate modifica setări de sistem și de rețea), în schimb poate vizualiza majoritatea setărilor ceea ce ajută în procesul instructiv-educativ.
3. Prin utilizarea adreselor dinamice, aceste stații au traficul filtrat de către serverul Proxy, astfel încât accesul la site-uri cu un conținut nepotrivit este blocat.
Utilizarea acestor aplicații și setări au ca scop crearea unui compromis constructiv între securitate și flexibilitatea procesului de învățământ. Un nivel de securitate excesiv de ridicat ar compromite orele din laboratoare.
X.6.2 Secretariat
In sala profesorală există două stații cu IP alocat dinamic, în timp ce în alte calculatoare au asignate IP-uri statice: conducere, imprimante de rețea, secretariat.
Trebuie menționate cele două multifuncționale Xerox WorkCenter 5222 și Minolta BizHub C253. Ambele folosesc tehnologia laser și au o viteză de funcționare foarte ridicată. Funcționează ca imprimante, copiatoare și scanner-e. Funcțiile de listare și scanare pot fi utilizate de oricine din rețea care are privilegii suficiente. Dispozitivul Minolta este color.
In figura 13 este prezentat segmentul de rețea din departamentul secretariat.
Figura 13. Segmentul de rețea – Secretariat
Segmentul se conectează printr-un switch de 8 porturi la switch-ul din clădirea principală. Este asigurat accesul la internet. Există o imprimantă locală HP LaserJet 2035 și un dispozitiv multifuncțional Minolta BizHub 162 conectat la switch-ul local. Această topologie asigură suficientă flexbilitate și siguranță. S-a folosit un switch doar pentru acest segment evitându-se astfel riscul folosirii unor instrumente de tip sniffer din restul retelei.Stațiile au o configurație medie pentru utilizarea aplicațiilor obișnuite de birou.
Dintre aplicații se pot aminti:
1. Clientul de e-mail (Outlook) care utilizează domeniul propriu: mviteazul.ro, dar este găzduit de către serviciul Google Mail asigurându-se astfel un filtru de spam și viruși foarte puternic. Se utilizează protocoale IMAP (pentru o flexibilitate mai mare) și SMTP.
2. Programul Formulare (program proprietar, achiziționat de către școală) pentru gestiunea și emiterea unei mari varietăți de diplome, foi matricole și a altor documente specifice. Programul conține o componentă server și o componentă client, putând fi apelat de pe oricare stație din secretariat.
În figura 14 este prezentat varianta client a programului Formulare.
Figura 14. Programul Formulare
X.6.3 Contabilitate
Departamentul contabilitate are un regim diferit față de restul școlii din cauza importanței foarte mari a datelor cu care se lucrează. Figura 15 prezintă topologia din acest departament.
Figura 15. Topologia departamentului Contabilitate
Se poate observa că există un singur calculator conectat la rețeaua școlii pentru accesul la internet (licitații on-line etc.). Conectarea se face direct la switch-ul central din clădirea principală.Celelalte două calculatoare sunt legate într-o mică rețea locală pentru partajarea unei imprimante.
X.7 MEDIUL WIRELESS
Rețeaua școlii oferă posibilitatea unor conexiuni wireless prin intermediul unui access point (vezi figura 2). Acest dispozitiv are alocat un IP dinamic și permite accesul public. Pot fi oricând securizate dacă apar probleme.
Monitorizarea traficului prin aceste dispozitive se realizează din server, permițând chiar blocarea accesului anumitor dispozitive (de exemplu telefoane mobile).
X.8 ROLURILE SI CONFIGURAREA SERVERULUI
Odată cu extinderea internetului au apărut numeroase sisteme de operare pentru rețea din familia Linux. Aceste sisteme se numesc distribuții. Printre distribuțiile consacrate (de exemplu Fedora) apar și soluții cu funcții restrânse dar foarte puternice. Printre acestea se numără și soluția Endian Firewall realizat de către Open Source Endian Firewall Alliance. Această distribuție oferă o soluție completă de securitate cu funcționalitate UTM (Unified Threat Management).
Dintre numeroasele facilități oferite se pot menționa pe scurt:
pachet de soluții firewall;
servicii DNS și DHCP;
server proxy pentru numeroase protocoale (HTTP, HTTPS, FTP, POP3, SMTP etc.);
suport antivirus;
filtru e-mail (POP și SMTP);
filtru pentru trafic web;
suport VPN.
Licența pentru acest sistem se încadrează în limitele GPL (Gnu Public License).
Cerințele de sistem sunt reduse.
Acest server gestionează activitatea întregii rețele cu excepția găzduirii site-ului web.
X.8.1 Accesul administrativ la server
Fiind o distribuție Linux, accesul administrativ la server se face în mod securizat. Se poate folosi un client SSH cum ar fi programul Putty (Figurile 16 și 17).
Cu toate acestea Endian Firewall are o interfață grafică web-based foarte bine construită și care oferă un acces facil și clar la toate instrumentele. Totodată sunt prezentate într-o formă grafică și rezultatele monitorizărilor chiar și în timp real. Accesul la această interfață se realizează dintr-un browser web cu ajutorul protocolul HTTPS. În prealabil trebuie setat portul necesar, care implicit este 10443. Figura 18 prezintă fereastra pentru acces. Evident că este solicitată o autentificare din motive de siguranță.
Figura 16. Fereastra programului Putty
Figura 17. Accesarea serverului folosind Putty
Figura 18. Accesul la interfața web
După autentificare apare pagina principală sub forma unui panou (Dashboard) care oferă informații de bază cu privire la starea serverului: starea interfețelor de rețea, traficul în timp real, starea componentelor hard (procesor, memorie RAM, hard-disk) și serviciile de bază (figura 19).
Figura 19. „Dashboard-ul”
Totodată partea de sus se află o bară de meniuri care oferă acces la instrumentele serverului. Pentru fiecare opțiune din meniu, în partea stângă există un submeniu specific.
X.8.2 Meniul Services
Intrarea Services din meniul principal oferă posibilitatea configurării a numeroase servicii. De asemenea din acest meniu se pot accesa servicii foarte detaliate legate de monitorizarea activității serverului și implicit a traficului în rețea.
În partea stângă se află submeniul cu diferite intrări:
DHCP Server;
Dynamic DNS;
Clamav Antivirus – utilizat de către serverele de mail și proxy;
Time Server – se referă la data și ora serverului care pot fi configurate atât manual cât și automat;
Intrusion Prevention – permite configurarea instrumentelor pentru prevenirea traficului neuatorizat;
Traffic monitoring – permite activarea sau dezactivarea monitorizării cu ajutorul comenzii ntop.
Toate aceste servicii sunt extrem de puternice și permit administratorului o bună administrare a serverului și a serviciilor. În figura 20 este prezentată o secțiune din fereastra DHCP care prezintă setările de retea.
Figura 20. Setările serviciului DHCP
Se poate aminti și opțiunea Traffic monitoring are oferă informații extrem de detaliate cu privire la traficul spre și dinspre exterior. Traficul poate fi analizat în funcție de host, protocol, interfețe de rețea locale și multe alte opțiuni. Figura 21 oferă o imagine cu traficul global.
Figura 21. Traficul total de-a lungul unei ore
X.8.3 Meniul Firewall
Acest meniu oferă posibilitatea aplicării unor reguli care vor indica modul în care va decurge traficul IP prin server. Astfel se oferă instrumente foarte puternice care permit securizarea traficului prin rețea. Instrumentul Port forwarding permite traficul direct din Internet către stațiile din rețea pentru fiecare port în parte.
Figura 22. Setarea unei destinații NAT pentru accesul unei stații la un site prin intermediul portului 8881
Figura 22 prezintă fereastra prin care se setează accesul unui calculator (în acest caz un calculator din departamentul contabilitate) la site-ul de achiziții publice www.eLicitatie.ro. Pentru accesul la acest site trebuie deschis portul 8881. În acest caz portul a fost deschis doar pentru un singur calculator (de fapt pentru o singură adresă IP).
Celelalte intrări din meniul Firewall oferă de asemenea instrumente foarte puternice care reglementează traficul prin rețea. Materialul de față nu permite o descriere pe larg a acestor instrumente din cauza spațiului redus.
Oricum, trebuie menționa că la instalarea Endian Firewall sunt create reguli pentru traficul dinspre rețea către exterior (de exemplu Internet) prin intermediul celor mai utilizate servicii (HTTP, HTTPS, FTP, SMTP, POP, IMAP, POP3, IMAP, DNS). Celelalte servicii sunt blocate. În cazul în care se dorește utilizarea altor servicii administratorul serverului va lua decizia de rigoare. Acest model aduce un plus de securitate chiar și pentru administratorii fără experiență.
X.8.4 Meniul Proxy
Acest meniu oferă posibilitatea folosirii serverului proxy pentru accesul utilizatorilor din rețea la Internet prin intermediul regulilor stabilite de către administrator.
Totodată instrumentul Proxy accelerează accesul la Internet prin intermediul unui cache care poate fi setat de către administrator.
Filtrul Proxy poate permite accesul nerestricționat al unor stații pe baza adresei IP. astfel stațiile cu IP static (menționate în schema generală) utilizează doar cache-ul proxy fără a fi restricționate. Drept urmare vor fi filtrate stațiile cu adresă alocată dinamic, adică tocmai stațiile la care lucrează în special elevii. Această schemă aduce un plus de control al activității elevilor la stațiile din rețea. Tot în acest sens se poate aminti și opțiunea ContentFilter (figura 23) care permite interzicerea accesului la pagini web cu conținut neadecvat unei instituții de învățământ. Astfel se poate utiliza opțiunile Content Filtering, URL BlackList, sau se pot crea setări particulare, ca de exemplu interzicerea la numite adrese web.
Figura 23. Pagina Content Filter
În mod implicit toate porturile sunt blocate de către serviciul Proxy. Drept urmare administratorul poate să deschidă doar porturile necesare. Pot fi deschise atât porturile cu acces obișnuit cât și cele cu acces securizat (SSL) (figura 24).
Figura 24. Porturi deschise pentru server-ul proxy
Un alt serviciu în care se pot utiliza setările Proxy-ul este POP3 (mail).
Desigur că în acest material opțiunile Endian Firewall (EF) au fost tratate extrem de succint. Totuși reiese, că pentru o instituție școlară acest mic server oferă instrumente adecvate pentru buna funcționare a rețelei. Pe lângă instrumentele comune unui server obișnuit, administratorul de rețea beneficiază de instrumente foarte puternice și foarte potrivite activității instituției (de exemplu opțiunea Content Filter).
XI TESTAREA RETELEI
XI.1 VERIFICAREA UNOR CABLURI INSTALATE DEJA
Este cunoscut faptul ca multi experti considera cablarea ca fiind cea mai importanta componenta a unei retele. De aceea este important ca dupa instalarea mediului de retea sa facem o verificare a instalarii.
In ciuda faptului ca s-au folosit cele mai bune cabluri, conectori, tablouri de conexiuni si alte echipamente de cea mai buna calitate, o lucrare de slaba calitate poate impiedica reteaua sa lucreze la parametri optimi. Astfel este necesar sa se faca o atenta verificare a intregii instalatii. Pentru verificarea retelei, trebuie respectati urmatorii pasi:
se imparte reteaua in grupuri sau elemente logice mai mici;
se verifica fiecare grup sau element, o sectiune o data;
se face o lista a problemelor descoperite;
se foloseste lista problemelor identificate pentru a localiza elementele retelei, care nu functioneaza;
se inlocuieste elementul defect sau se face o verificare suplimentara pentru a determina daca elementul este intr-adevar defect sau cu functioneaza la capacitate;
daca primul element suspectat a fi defect nu este cel care a cauzat problema, se continua cu urmatorul;
elemetul gasit defect trebuie reparat imediat ce a fost identificat;
daca elementul care nu functioneaza nu poate fi reparat se va inlocui.
XI.2 VERIFICAREA FUNCTIONALITATII RETELEI
IEEE si TIA/EIA au stabilit standarde care permit sa se verifice daca o retea functioneaza la un nivel acceptabil. Daca reteaua a trecut acest test si este certificata drept corespunzatoare, aceste masuratori pot fi folosite drept baza de pornire. Baza de pornire este o inregistrare a capacitatilor punctului initial al retelei sau a noilor componente instalate.
Este importanta cunoasterea masuratorilor initiale. Verificarea nu se termina doar pentru ca reteaua instalata in firma a obtinut certificarea. Trebuie continuata verificarea corespunzatoare a retelei in scopul asigurarii unei performante la varf. Aceasta se poate face prin compararea masuratorilor curente cu inregistrarile facute in momentul in care sistemul functiona cum se cuvine. In cazul in care sunt diferente fata de masuratorile initiale, atunci se poate trage concluzia ca ceva nu functioneaza in retea. Repetand masuratorile in retea si comparandu-le cu cele initiale se vor putea identifica problemele specifice ale retelei, care ar putea fi produse de uzura morala, lucrari de intretinere de proasta calitate, intemperii sau alti factori.
Un instrument universal pentru verificarea „starii de sanatate” a unei retele este NetTool care furnizeaza informatii despre cauzele problemelor de cenectare desktop – retea, combinand capacitatile unui tester de retea, ale unui tester al configuratiei PC si cu cele ale unui tester de cablu. NetTool (sau echivalent) se conecteaza intre PC si priza de perete. Odata conectat NetTool asculta, aduna si organizeaza informatii referitoare la urmatoarele:
resursele disponibile ale retelei;
resursele retelei pe care PC-ul este configurat sa le foloseasca si
sanatatea segmentului de retea – incluzand erori, coliziuni, utilizari si sanatatea placii de retea a PC-ului si a retelei locale.
NetTool se poate folosi de asemenea pentru a face verificari de baza ale cablurilor pentru a detecta deschiderile, scurt-circuitele, perechile separate, lungimea deschiderii in cazul oricarui cablu cu mufa RJ-45, si corespondenta pin-la-pin a cablajului instalat sau ale cablurilor patch.
Posibilitatile NetTool (sau echivalent) sunt urmatoarele:
identificarea serviciileo: identifica o priza ca Ethernet, Token-Ring, Telco sau inactiva;
raportul legaturilor: descopera si raporteaza anticipat negocierea legaturii nevazut PC-hub/switch;
mod inline: afiseaza concis adresele IP ale calculatoarelor si resursele folosite ale retelei: routerul, serverul email si serverele web accesate.
verificarea cablului de baza: executa verificari ale cablului indicand deschideri, scurt-circuitari, perechi separate, lungime si corespondenta firelor pin-la-pin.
XI.2 APARATE PENTRU VERIFICAREA CABLULUI
11.3.1. Masurarea distantei
Este important de determinat lungimea totala a traseului de cablu. Distanta poate efecta puterea echipamentului din retea care partajeaza mediul de retea. Dupa cum deja se cunoaste, cablurile care depasesc lungimea maxima specificata de TIA/EIA-568-A produc degradarea semnalului.
Testerele de cablu, numite cateodata reflectometre ale domeniului de timp (TDR), masoara distanta de la un capat la celalat. Aceasta se face prin trimiterea unui impuls electric de-a lungul cablului. Echipamentul masoara reflexia semnalului de la capatul cablului. Acest test se numeste reflectometrie a domeniului de timp si poate aproxima distanta masurata cu o abatere de 61 cm.
In instalatiile LAN care au cabluri UTP, masurarea distantei poate determina care conexiuni de la tabloul de conexiuni si de la priza de telecomunicatii sunt bune. Pentru a intelege cum se poate face aceasta trebuie inteles cum functioneaza un TDR.
Un TDR masoara distanta pe un cablu prin trimiterea unui semnal electric prin cablu. Semnalul este reflectat atunci cand se atinge cel mai departat punct de conexiune libera. Pentru determinarea legaturilor deficiente pe traseul unui cablu, trebuie conectat TDR la cablul patch cord din tabloul de conexiuni. Daca acesta indica distanta pana la tabloul de conexiuni, in locul distantei pana la cel mai departat punct, se va sti ca exista o problema de conexiune.
Se poate folosi acelasi procedeu la celalalt capat al cablului, pentru a masura prin mufa RJ-45 aflata la priza de telecomunicatii.
Exista in comert numeroase aparate de acest gen in comert, de exemplu testerul Megger MTDR1 (figura 24)
Figura 24: Megger MTDR1
11.3.2. Corespondenta firelor
Testerele pentru cablu folosesc o trasatura numita corespondenta firelor pentru a indica ce pereche de fire se conecteaza la ce pin, pe suport. Verificarea indica chiar daca instalarea conecteaza cum trebuie firele la o mufa sau la o priza chiar daca sunt conectate in ordine inversa.
Cand firele sunt conectate in ordine inversa, evem de-a face cu o pereche inversata. Aceasta este o problema frecventa care apare doar la retelele care folosesc cablu UTP. Cand sunt descoperite perechi incrucisate in cazul retelelor LAN cu cablare UTP, conexiunile nu sunt bune si trebuie refacute.
11.3.3. Perechi incrucisate
Inspectia vizuala si masuratorile crosstalk sunt singurele metode de determinare a conditiilor cunoscute drept perechi incrucisate. Dupa cum se stie rasucirea in perechi de fire protejeaza cablul de interferentele externe, generate de semnale care trec prin apropierea perechilor de fire. In orice caz, acest efect de ecranare poate sa se produca doar daca firele din pereche fac parte din acelasi circuit. Cand perechile sunt incrucisate, acestea nu mai fac parte din acelasi circuit. Desi curentul poate circula prin circuit, facand sistemul sa functioneze aparent, nu exista ecranare efectiva. In consecinta semnalele nu sunt protejate. O problema poate fi crosstalk la capatul cablului. In cazul perechilor incrucisate este prezenta continuitatea samnalului asa ca corespondenta firelor nu poate detecta prezenta perechilor incrucisate.
XI.3.4 Atenuarea semnalului
Exista multi factori ce pot determina reducerea puterii semnalului ce trece prin firele UTP (reducere numita atenuare).Atenuarea apare deoarece la trecerea prin cuprul firului semnalul isi pierde treptat energia.Testerul de cablu poate masura atenuarea semnalului receptionat de la un injector de semnal (o cutie mica atasata la celalalt capat al cablului). Masurarea atenuarii se face de obicei la mai multe frecvente. Standardele TIA/EIA-568-A indica valorile maxime permise pentru diferite tipuri de cablu.
XI.3.5 Transmisia incrucisata in apropierea capatului
Exista o multime de factori care pot contribui la transmisia crosstalk in apropierea capatului. Cea mai intalnita cauza a transmisiei incrucisate este existenta perechilor incrucisate. Dupa cum s-a aratat anterior, se poate determina aceasta folosind un tester de cablu. Aceasta ar mai putea fi cauzata de perechile de fire torsadate care au devenit netorsadate dupa conectarea la un echipament de conexiune cross (exemplu tablourile de conexiuni), care are cabluri patch cord netorsadate, sau de cabluri care au fost impinse prea strans in colturi ascutite (perechile de fire isi schimba pozitia in interiorul mufei cablului).
Inainte de masurarea transmisiei incrucisate in apropierea capatului, trebuie facuta o inspectie vizuala a cablarii orizontale, pentru a exclude cauzele mentionate anterior. Daca nu se descopera nici una dintre aceste cauze, atunci este foarte posibil ca problema sa fie cauzata de perechile incrucisate. Se fac masuratori, folosind testerul, pentru a serie de frecvente de pana la 100 MHz. Valorile ridicate sunt bune; in cazul in care se inregistreaza valori scazute, atunci exista probleme in retea.
XI.3.6. Probleme ce pot fi descoperite la un test al nivelului de zgomot
Exista multi factori externi care pot contribui la interferente in mediul de retea. Cateva exemple de surse care pot produce semnale exterioare care pot afecta perechile de fire dintr-un cablu UTP sunt: lampile fluorescente, radiatoarele, radio, purificatoarele de aer, televizoarele, calculatoarele, senzorii de miscare, radar, motoare, comutatoare, echipamentele electronice de orice fel, arcul electric.
Din fericire, semnalele produse de aceste surse exterioare ocupa de obicei frecvente specifice. Aceasta permite unui tester electric al nivelului de zgomot sa determine nu numai asemenea interferente exterioare, dar si sa limiteze domeniul surselor posibile care il produc.
XI.3.7. Folosirea testerului de cablu la descoperirea surselor exterioare de interferente
Pentru a folosi un tester pentru cablu la indicatia zgomotului pe un cablu, trebuie deconectate toate cablurile de la echipamentl calculatorului. Un nivel ridicat al indicatiei indica de obicei probleme. O metoda simpla de localizare precisa a sursei este sa se deconecteze fiecare echipament electric pana cand se determina sursa zgomotului. Aceasta metoda, insa, nu va functiona intotdeauna.
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Proiect de Implementare a Unei Retele de Calculatoare la O Scoala (ID: 150185)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.