background image

1

Jak zbudować prywatną sieć LAN ?

Opracował: Michał Balbuse, Kopernik.pl 

Styczeń 2001

Wprowadzenie

Na wstępie należy wyjaśnić samo pojęcie sieci LAN. Nazwa ta to pierwsze litery angielskich słów Local 
Area Network, czyli krótko mówiąc sieć lokalna. Jak sama nazwa wskazuje, jest to sieć nierozległa, 
skoncentrowana na ściśle określonym, niewielkim obszarze. Z reguły jest to sieć wewnątrz 
przedsiębiorstwa lub przyległych do siebie budynków.

Prostym przykładem sieci LAN jest tzw. sieć osiedlowa, potocznie zwana też trzepakową. Koncepcja 
sieci trzepakowej powstała w odpowiedzi na potrzebę stworzenie małej, prywatnej sieci tworzonej przez 
znajomych z osiedla, która łączyłaby komputery w jednym lub kilku sąsiednich budynkach bez zbędnych 
opłat (abonament, dzierżawa itp.). Poniesione koszty ograniczają się w tym przypadku do 
jednorazowego wydatku na jest zakup komponentów sieci – wbrew pozorom sieć osiedlową można 
stworzyć za naprawdę niewielkie pieniądze.

Wybór rozwiązań i typy sieci

Niezwykle istotne znaczenie ma dobór odpowiedniego rozwiązania zależnie od potrzeb użytkowników. 
Pierwszą kwestią jest liczba komputerów w sieci, zarówno początkowo, jak i docelowo – wpływa to 
bezpośrednio na wybór typu sieci, a co za tym idzie na jej cenę. Drugim parametrem jest odległość, w 
jakiej znajdują się poszczególne komputery, trzecią zaś wymagana przepustowość sieci. Biorąc pod 
uwagę powyższe czynniki można określić trzy rodzaje sieci: koncentryczna (Base 2), „skrętkowa” (Base-
T) oraz mieszana. Nazwy te pochodzą od zastosowanego typu okablowania.

Sieć koncentryczna 10Base2

Jest to sieć oparta na kablu koncentrycznym, którego nazwa pochodzi od koncentrycznego ułożenia żył. 
Najlepiej wyjaśnić to na rysunku:

Sieć tego typu jest przeznaczona do łączenia niewielkiej ilości stanowisk, zazwyczaj 4-5 komputerów. 
Możliwe jest jednak podzielenie sieci na mniejsze segmenty, a następnie routowanie pakietów pomiędzy 
nimi (np. dwie karty sieciowe w komputerze i router programowy). Trzeba także nadmienić, że 
maksymalna prędkość przesyłu danych to 10 mb/s.

background image

2

Sieci zbudowane na kablu koncentrycznym można dalej podzielić w zależności od maksymalnej 
możliwej długości całej sieci (całkowita długość, nie zaś odległość pomiędzy stanowiskami):

Ethernet – do 180 metrów. Jest to sieć oparta na kablu koncentrycznym o średnicy 0,25 cala, 

który wykorzystywany jest w małych sieciach lokalnych,

Arcnet – do 300 metrów. W tym przypadku średnica kabla wynosi 0,33 cala, stąd większa 

odległość – kabel taki jest czasami wykorzystywany do budowy rdzenia sieci mieszanych.

Ethernet – do 500 metrów. Średnica kabla wynosi 0,5 cala, technologia ta praktycznie nie jest już 

dzisiaj stosowana do budowy sieci, tylko sporadycznie do tworzenia rdzenia sieci mieszanych.

Ze względu na różne impedancje falowe i właściwości elektryczne wymienionych wyżej kabli trzeba 
pamiętać, w ramach sieci danego rodzaju (Ethernet, Ethernet II i Arcnet) należy stosować jednakową 
grubość kabla. Należy pamiętać, że kabel koncentryczny Ethernet nie jest kompatybilny z kablem 
stosowanym w siciach Arcnet, co ma szczególne znaczenie przy doborze kart sieciowych. W sieciach 
mieszanych możemy stosować równocześnie kabel koncentryczny i skrętkę, ale nawet w takim 
przypadku kable koncentryczne muszą mieć te same parametry.

Do podłączenia kabla koncentrycznego służą wtyczki BNC. Także złączniki dzielą się na kilka, jednakże 
bardzo łatwo jest je dobrać do swojej sieci - generalnie należy się kierować grubością kabla. Ponadto do 
sieci koncentrycznej potrzebne są wtyki typu T. Ich nazwa pochodzi od kształtu zbliżonego do litery T i 
są to wtyki wpinane do karty sieciowej. Po jednej stronie jest gniazdo do podłączenia kabla z 
poprzednim komputerem w sieci, a po drugiej z następnym, co wynika z topologii sieci. Istnieją dwa 
sposoby połączenia:

Do zbudowania sieci 10Base2 potrzebne są przede wszystkim karty sieciowe. W przypadku średnio 
zaawansowanej sieci domowej lub firmowej wystarczą najprostsze karty, bardziej zaawansowane 
urządzenia to zbędny wydatek. Trzeba jednak zaznaczyć, że karty oraz inny sprzęt znanych marek są 
lepsze od pozostałych. Kolejnym kryterium jest rodzaj podłączenia karty w komputerze – zaleca się karty

background image

3

oparte na technologii PCI, gdyż działają szybciej niż urządzenia na złączu ISA, a ponadto w mniejszym 
stopniu obciążają procesor. Nawet średnio zaawansowanym użytkownikom komputera zaleca się zakup 
kart Plug&Play, których sterowniki są automatycznie instalowane przez większość systemów 
operacyjnych. Należy także zwrócić uwagę na rodzaj wtyczek w karcie.

Po zakupie i instalacji kart należy połączyć stanowiska. W tym celu niezbędne są odpowiednie kable
Przy zakupie kabli należy zwrócić uwagę na długość sieci, ekranowanie – zalecane są kable z ekranem, 
kabli bez ekranu nie ma sensu kupować. Warto także dokładnie wymierzyć długości kabla i dodać ok. 2 
m zapasu, co ma szczególne znaczenie przy ewentualnych uszkodzeniach. Od przybytku głowa nie boli, 
a koszt metra kabla jest naprawdę niewielki. Po odmierzeniu i przycięciu odpowiednich odcinków kabla 
między stanowiskami należy go odpowiednio ułożyć. Jest to dosyć oczywiste zajęcie, jednak należy 
pamiętać o słabych właściwościach plastycznych tego typu kabla. Można zginać go mniej więcej tak, jak 
światłowód, tzn. kąt zgięcia powinien być zawsze większy od kąta prostego. Nie wolno dopuścić do 
złamania kabla, gdyż może on stracić wymagane właściwości fizyczne. Zgięcie może spowodować 
przerwanie powłoki ekranującej, co prowadzi do powstawania zakłóceń.

Następnym krokiem jest zakończenie kabla. Zakończeniem kabla koncentrycznego jest złącze BNC
które jest specjalnie skonstruowane w sposób umożliwiający zachowanie koncentryczności kabla.
Istnieją trzy typy złączników BNC: sworzniowe, śrubowe i zaciskane. Najczęściej poleca się złączniki 
śrubowe i sworzniowe, ze względu na uproszczony sposób montażu - nie wymagają one 
specjalistycznych, zazwyczaj drogich narzędzi. Niestety, mają one też pewne wady – są podatne na 
uszkodzenia i łatwo jest z nich wyrwać kabel. Bardziej zaawansowanym użytkownikom bardziej 
odpowiadają wtyczki obciskane, czy też zaciskane. Dają one prawie 100 % pewność połączenia, lecz 
wymagają zakupienia specjalnych nożyc zaciskających. Należy tutaj zwrócić uwagę na błąd, jaki często 
popełniają wszyscy początkujący sieciowcy. Przed zainstalowaniem żyły środkowej we wtyczce należy 
założyć na kabel tulejkę obciskową całego kabla. Teraz pozostaje kwestia podłączenia do karty 
sieciowej – odbywa się to za pomocą specjalnych wtyków typu T. Z dwóch stron górnej części litery T 
dołącza się kable z poprzedniego i następnego stanowiska, zaś sam wtyk włącza się do karty sieciowej 
złączem BNC. Jest to bardzo proste, należy tylko pamiętać o początku i końcu sieci – w tych skrajnych 
punktach należy także dołączyć wtyki T. Trzeba tutaj pamiętać o zamontowaniu terminatorów na 
końcowych wtykach.

Kolejnym etapem jest sprawdzenie działania sieci - o ile wszystkie opisane wyżej czynności zostały 
wykonane poprawnie, siec powinna działać bez zarzutu. Jedynym problemem mogą być ustawienia kart 
sieciowych - prawidłowa instalacja powinna odbywać się ściśle według instrukcji obsługi dołączonej do 
każdej karty. Pierwsza, najważniejsza rada: nie należy zrażać się gdy sieć nie działa za pierwszym 
razem. Należy spokojnie zainstalować kartę ponownie i sprawdzić kabel. Należy także pamiętać, że 
niektóre systemy operacyjne (!) wymagają, nie wiedzieć czemu, kilkakrotnej instalacji sterowników nim 
cokolwiek zacznie prawidłowo działać. Trzeba kierować się tutaj zasadą, że nie do trzech razy sztuka, 
ale odpowiednio: do 95 razy, do 98 razy itd. Jaka jest na to rada? Przede wszystkim cierpliwość… Warto 
też sprawdzić wszystkie ustawienia parametrów kart i połączeń.

Na koniec należy wymienić plusy i minusy sieci koncentrycznej. Kabel koncentryczny zapewnia większe 
prędkości, niż nieekranowana skrętka, jednakże umożliwia podłączenie niewielkiej liczby stanowisk.
Kolejnym dużym utrudnieniem są małe możliwości plastyczne kabla, z drugiej strony jednak koncentryk 
jest mało wrażliwy na zakłócenia zewnętrzne i szumy wprowadzane na przykład przez różnego typu 
maszyny przemysłowe. Kolejną istotną zaletą jest cena - kabel ten jest zdecydowanie tańszy od skrętki, 
a ponadto sieć 10Base2 jest tańsza, gdyż nie wymaga drogich koncentratorów. Wszystko, czego 
potrzeba do budowy sieci tego typu to kabel, złącza BNC, karty sieciowe oraz wtyki typu T.

background image

4

Sieć 10BaseT

Popularnie nazywa się ją siecią skrętkową, ponieważ kabel, na którym jest oparta zawiera żyły 
poskręcane parami. Sieć BaseT jest obecnie najszerzej wykorzystywana - stosują ją przedsiębiorstwa, 
które cenią sobie wysoką jakość usług i posiadają dużą ilość rozsianych w obrębie zakładu stanowisk 
komputerowych. Jest ona droższa od sieci 10Base2, ale znalazła znacznie większa liczbę zwolenników. 
Właściwa, fachowa nazwa tej sieci to Ethernet 10BaseT, zaś skrętka jest fachowo nazywana kablem 
UTP kategorii 5. Są także kable kategorii 3, ale nie należy ich wykorzystywać przy sieciach 
komputerowych. Producenci tego rodzaju kabla ustalili odpowiednie kolory kabla, co zdecydowanie 
ułatwia łączenie. Skrętka UTP powinna mieć żyły o następujących kolorach:

Kabel UTP pozwala na łączenie stacji roboczych na odległość. Jako, że ten rodzaj łączenia stanowisk 
znalazł zastosowanie przy sieciach, w których stanowiska rozsiane są na większym obszarze, poprzez 
znaczniki koloru każdej żyły zdecydowanie trudniej jest pomylić się przy podłączaniu kabli. Niestety, 
pojawia się tutaj dodatkowy problem, ponieważ istnieje wiele metod połączeń. Pierwsze z nich to metody 
zakańczania kabla - kabel UTP zakańczany jest z reguły dwoma typami łączników: RJ-11 i najbardziej 
popularny RJ-45. Różnią się one ilością żył możliwych do zakończenia - RJ-11 może zakończyć sześć 
żył, a RJ-45 osiem. Skrętka UTP posiada 4 pary przewodów, dlatego też zdecydowanie bardziej 
popularnym łącznikiem jest RJ-45 - w tego rodzaju łączniku żyły mogą być osadzane (za pomocą dość 
drogiego urządzenia) na dwa zasadnicze sposoby:

background image

5

Kabel należy ułożyć we wtyczce kolejno kolorami (biały jest zawsze skręcony z kolorowym i tworzy z nim 
parę):

W koncentratorach gniazda są zwykle zaprojektowane w sposób umożliwiający połączenie zgodne, czyli 
o jednakowym ułożeniu żył we wtyczce na obu końcach kabla - po stronie koncentratora i stacji roboczej.

Zaczynając budowanie sieci opartej o kabel UTP należy zacząć od zaplanowania struktury całej sieci. 
Zależne jest to od budynku, w jakim sieć ma istnieć, od ilości podłączonych stanowisk oraz ilości 
koncentratorów.

Koncentrator, inaczej zwany hubemmultiportem lub multiplekserem, to urządzenie posiadające 
wiele portów służących do przyłączania stacji roboczych zestawionych przede wszystkim w topologii 
gwiazdy
. Jest to urządzenie, do którego schodzą się wszystkie kable od stacji roboczych. Można 
wyróżnić koncentratory pasywne aktywne. Koncentrator pasywny jest tanim urządzeniem pełniącym 
funkcję skrzynki łączeniowej i nie wymaga zasilania, natomiast koncentrator aktywny wymaga zasilania i 
dodatkowo wzmacnia sygnały ze stacji roboczej i pozwala na wydłużenie połączenia z nią. Topologia 
gwiazdy polega na tym, że każdy komputer ma swoje własne połączenie kablowe z koncentratorem. W 
sieci Base2 wszystkie komputery są połączone za pomocą tego samego przewodu, zaś w sieci BaseT 
nie ma bezpośrednich połączeń pomiędzy stacjami. Komputery podłączone są przy pomocy jednego 
kabla do centralnego koncentratora, który po nadejściu sygnału rozprowadza go do wszystkich linii 
wyjściowych. Dużą zaletą takiego rozwiązania jest fakt, iż przerwanie komunikacji między jednym 
komputerem a koncentratorem nie powoduje awarii całej sieci, ponieważ każda stacja posiada oddzielne 
z nim połączenie. Ponadto każdy pakiet musi przejść przez koncentrator, więc możliwa jest kontrola 
poszczególnych odcinków sieci. Z drugiej strony, uszkodzenie koncentratora powoduje przerwę w pracy 
całej sieci. W zależności od liczby stanowisk przyłączonych do sieci może się okazać konieczne użycie 
wielu koncentratorów. Strukturę takiej sieci możemy zobrazować na rysunku:

background image

6

Kolejnym elementem są karty sieciowe. W tym przypadku należy kierować się dokładnie tą samą 
zasadą co przy doborze kart do sieci opartej na kablu koncentrycznym, z tą tylko różnicą, że oczywiście 
należy wybrać sprzęt z gniazdem RJ-45. Instalacja w komputerze przebiega identycznie jak w 
poprzednim przypadku. Następnym krokiem jest zakup kabla. Tutaj zdecydowanie zaleca się kable 
znanych producentów, gdyż mają one zazwyczaj lepsze parametry - ma to ogromne znaczenie przy 
eksploatacji sieci. Dużą wadą skrętki UTP jest, obok niskiej prędkości transmisji, ograniczona długość 
odcinków kabla z uwagi na małą odporność na zakłócenia. Przy odmierzaniu długości kabla trzeba 
pamiętać, że NIE ŁĄCZY SIĘ ZE SOBĄ STACJI ROBOCZYCH, TYLKO STACJE ROBOCZE Z
KONCENTRATOREM. Jak łatwo sobie wyobrazić, taka metoda jest bardzo kosztowna, ponieważ 
potrzeba znacznie więcej kabla, chociaż jest on tańszy od "koncentryka". Ponadto trzeba zwrócić uwagę 
na to, że w sieci Base2 nie musimy stosować kosztownych koncentratorów. Aby uniknąć stosowania 
dużej ilości kabla, z reguły stosuje się zamiast niego koncentrator. Ma to szczególnie zastosowanie przy 
sieciach rozciągniętych np. w wielokondygnacyjnym budynku lub pomiędzy budynkami. Łatwiej jest 
poprowadzić jeden kabel łączący koncentratory istniejące na każdym piętrze budynku, niż ciągnąc 
kilometry kabla od każdego stanowiska. Poza tym, jeżeli budynki są rozmieszczone w większej 
odległości można połączyć je światłowodem poprzez zastosowanie aktywnych koncentratorów z 
gniazdem na tego rodzaju kabel. Są także karty sieciowe, do których można bezpośrednio podłączyć 
tego rodzaju nośnik transmisyjny. Kabel UTP zakańcza się wtykami z dwóch stron i po prostu wpina do 
gniazd kart sieciowych i koncentratorów. Problemy, jakie mogą występować w fazie uruchamiania sieci 
są takie same, jak w przypadku kable koncentrycznego - najważniejsza rada to cierpliwość.

Jedną z najważniejszych zalet sieci typu BaseT jest możliwość podłączenia serwera, do którego maja 
dostęp wszystkie stanowiska w sieci i przez który można stworzyć połączenie np. do internetu.

Sieć mieszana

Jak łatwo się domyślić, jest to sieć wykorzystująca oba rodzaje kabla. Jest ona optymalnym 
rozwiązaniem, chociaż nie zyskała takiej popularności jak BaseT. Pozwala ona przede wszystkim na 
duże oszczędności kabla. Kolejność wykonywanych czynności przy jej budowie jest identyczna, jak w 
przypadku tworzenia obu części składowych, co zostało już wyżej omówione.

Podsumowanie

Jak widać, budowanie sieci wcale nie musi być skomplikowaną i kosztowną czynnością. Samo 
stworzenie trwałych połączeń jest naprawdę proste - gorzej bywa z samym uruchomieniem. Przy 
postępowaniu zgodnym z instrukcją obsługi każdego sprzętu sieciowego nie powinno to jednak sprawiać 
większych problemów, wymaga to jednak cierpliwości. W skrajnym przypadku można zawsze wezwać 
specjalistę – nawet cena sieci powiększona o koszt konsultacji przy jej uruchomieniu jest znacznie 
niższa, niż zlecenie całej instalacji specjaliście.


Document Outline