Локальная сеть своими руками

Настройка домашней локальной сети может показаться сложной задачей, но с правильным подходом и знаниями, этот процесс становится проще. В данной статье мы рассмотрим основные принципы настройки и подключения сетевых устройств, а также вопросы безопасности домашней сети.

Локальная сеть представляет собой систему подключенных друг к другу компьютеров, гаджетов, бытовой техники. Они объединены для масштабирования имеющихся ресурсов, совместного их использования, увеличения общей производительности вычислительной техники.

Компьютерная сеть бывает проводной, беспроводной, комбинированной и требует использования кабельной инфраструктуры, специализированного оборудования, коннекторов.

ITTelo.ru глубоко погружены в проблематику локальных сетей, поэтому без труда предложат оптимальные решения ее конструирования по доступным ценам.

Основные принципы построения локальной сети

Существует несколько способов создания компьютерной сети – проводной, посредством Wi-Fi, смешанный. Кабельное соединение дает более высокую скорость работы, однако и беспроводные системы позволяют поддерживать приемлемый уровень.

Вычислительные сети работают по общему принципу:

1. Построить сеть и выбрать оборудование можно после определения масштаба задач и количества задействованных рабочих единиц.

2. Чтобы подключиться к глобальной сети, недостаточно взять патч-корд и присоединить его к компьютеру. Выйти в глобальную сеть можно через договор с поставщиками интернета — провайдерами.

3. Провайдеры делятся на три уровня, у каждого из которых своя зона ответственности.

4. Некоторые ресурсы выделяют четыре уровня провайдеров. Основной принцип при этом не меняется: на первом уровне находятся главные поставщики, и далее каждый уровень переносит на более локальную зону ответственности.

Не стоит отказываться от провайдеров и пытаться строить свою сеть, которая свяжет континенты. Это не удастся из-за оборудования и технических ограничений.

Например, сеть начнет давать сбои, если длина кабеля превысит 100-120 метров. После этих значений сигнал слабеет, и информация не доходит до получателя. У провайдеров есть оборудование и возможности организовывать сеть с минимальными потерями и максимальной скоростью даже через континенты.

Провайдеры покупают оборудование, обеспечивают точки, в которых сигнал усиливается, подключают тысячи людей и заключают контракты с провайдерами других уровней. Так как у организаций свои зоны ответственности, то небольшому провайдеру из города не нужно думать о передаче данных через Атлантический океан — это забота провайдера уровня Tier-1.

Локальные и глобальные сети отличаются масштабностью, но у них есть одно главное сходство — они объединяют компьютеры, которые могут передать информацию между собой. Проанализируйте, какую сеть использует компания, в которой вы работаете, а к какой сети подключен ваш компьютер дома. Так вы точно поймете, чем отличаются данные сети.

Предисловие

Создание одноранговой локальной сети

Данная статья написана для начальных классов и содержит в себе пошаговую инструкцию создания и настройки одноранговой локальной сети на ПК с операционной системой Windows 10 Pro (для иных версий Windows указанная инструкция также работает).

Немного базовой теории

Одноранговые сети – это сети компьютеров, в которых каждый ПК равноправен и может выполнять функции сервера и клиента одновременно. В отличие от централизованных сетей, в одноранговых сетях отсутствует проблема единой точки отказа — отказ одного из узлов не приводит к остановке всей системы. Это делает такие сети более устойчивыми и надежными.

Плюсы и минусы использования одноранговых сетей

Что нужно для работы:

Выбор оборудования

Сетевые устройства выбираются на основании характера, сложности и типа планируемой системы. Набор необходимых технических компонентов включает средства соединения узлов, создания маршрутов обмена информацией, получения доступа к интернету.

Чаще всего они представлены:

• Кабельная инфраструктура
• Модули
• Патч-корды
• Коннекторы
• Розетки

Параметры основного и вспомогательного оборудования, элементов соединения определяются задачами, стоящими перед сетью, бюджетом.

Сетевая карта

Предназначение сетевой карты заключается в обеспечении взаимодействия между разными компьютерами. Они представляют собой интерфейсные устройства и различаются по типу и объему передаваемой информации.

Однако все более распространенным становится вариант, при котором материнская плата имеет встроенный сетевой адаптер. Это особенно характерно для ноутбуков и гаджетов.

Отсутствие сетевой карты проще всего решается за счет подключения внешнего устройства через USB-порт. Использование такого способа распространено в случаях с компьютерами, работающими через Wi-Fi.

Маршрутизатор

Роутер

Роутером, или маршрутизатором, является элемент сети, выполняющий основную роль в общей структуре. С его помощью происходит распределение направлений по обмену информацией. Устройство наделено собственной операционной системой, позволяющей выполнять заданные функции.

Зачастую роутер может выступать единственным аппаратным элементом соединения компьютеров в локальную сеть.

Коммутатор

Хотя коммутатор (свич) наделен процессором, буферной памятью, шиной, его предназначение имеет вспомогательный характер. Устройство востребовано при проводном соединении для выполнения следующих задач:

• Обеспечение связи между устройствами в локальной сети
• Выполнение функции фильтрации трафика
• Передача информации в соответствии с адресами узлов сети

Коммутатор имеет несколько портов для кабелей, соединенных с узлами локальной сети. Количество гнезд ограничено, однако к устройству можно подключить еще одну или несколько единиц оборудования, увеличивая возможности для подсоединения новых узлов сети.

Локальная сеть самостоятельно

Для создания простой домашней компьютерной сети не требуются глубокие знания, а также специальная подготовка в IT-сфере. Зачастую достаточно:

• Приобрести роутер и коммутатор
• Подключить и настроить устройства
• Создать общую рабочую группу на компьютерах

Необходим также бюджет, позволяющий приобрести сетевую инфраструктуру, вспомогательные элементы для ее работы.

Какие факторы необходимо учитывать при выборе сетевого оборудования?

Выбор устройств для локальной сети требует учета ряда существенных в ее работе факторов:

• Размер сети и количество устройств
• Тип используемых кабелей
• Требуемая скорость передачи данных

Хотя чаще всего в локальных сетях задействуются витые пары, которые отличаются более низкой ценой, все чаще задействуются оптоволоконные кабели.

Преимущества локальной сети

Домашняя локальная сеть имеет множество преимуществ:

• Совместный доступ к общим ресурсам
• Обмен файлами и печать через один принтер
• Интернет-соединение с нескольких устройств

Проектирование

Под проектированием компьютерной сети подразумевается разработка схемы и характера организации взаимодействия компьютеров с другими устройствами. Процесс предполагает совершение ряда действий:

• Анализ потребностей сети
• Разработка структуры сети
• Выбор необходимого оборудования и кабельной системы

При проектировании сети следует учитывать характер ее использования, количество компьютеров, скорость и безопасность передачи данных. В процессе разработки проекта важно рассмотреть вопросы обеспечения надежности и доступности сети, а также выбор правильного способа для ее масштабирования.

Кабельная инфраструктура

Фундамент локальной сети образует кабельная инфраструктура. Она представлена набором элементов коммутации – кабелями, разъемами, коннекторами, панелями.

Кабельная система является своеобразным конструктором, с помощью которого строится требуемая конфигурация локальной сети. Она должна быть избыточной, чтобы всегда можно было добавить:

• Дополнительные устройства
• Увеличить количество подключений

В основе работы кабельной инфраструктуры лежит методика скоординированного использования всех компонентов. Это создает устойчивые, масштабируемые структуры соединения вычислительной сети.

Построение одноранговой локальной сети

1. Настройка имени машины и рабочей группы (все машины должны иметь уникальные имена в пределах компьютерной сети).

1.1. Заходим в Проводник.

### Изменение имени компьютера и рабочей группы

1.2\. Нажмите ПКМ на Этот компьютер и выберите Свойства.

1.3\. Попадаем на панель основных характеристик компьютера. В поле имя устройства, видим случайное значение назначенное системной.

1.4\. Скролим вниз и в графе Сопутствующие параметры выбираем Переименовать этот ПК (для опытных пользователей).

1.5\. Открывается окно Свойства системы. В данном окне видим графу Полное имя ПК и графу Рабочая группа. Нажимаем на кнопку Изменить.

1.6\. В графе Имя компьютера и рабочая группа задаем новые значения. После выполнения действий нажимаем кнопку ОК.

1.7\. Нажимаем кнопку ОК в появившемся окне уведомления.

1.8\. Появится окно запроса на перезагрузку системы. Принимаем данное требование и перезагружаем ПК.

1.9\. После перезагрузки убеждаемся, что изменения были выполнены. После чего закрываем окно.

### Альтернатива через командную строку

Действия можно сделать быстрее через Powershell:

- Запускаем Powershell от имени администратора
- Вводим команду: Rename-Computer -NewName computername
- Перезагружаем ПК командой Restart-Computer

### Переименование рабочей группы

- Запускаем Powershell от имени администратора
- Вводим команду: wmic computersystem where name=”%computername%” call joindomainorworkgroup name=”namegroup”
- Перезагружаем ПК командой Restart-Computer

### Настройка сетевых параметров

2.2\. Переходим на вкладку Ethernet и выбираем Изменение расширенных параметров общего доступа.

2.3\. Включаем сетевое обнаружение и общий доступ к файлам и принтерам для каждой сети и отключаем общий доступ с парольной защитой. Сохраняем изменения.

2.4\. Во вкладке Ethernet выбираем Настройка параметров адаптера.

2.5. Открывается окно Сетевые подключения. Выбираем наше подключение Ethernet и заходим в него.

2.6. Открывается окно Состояния подключения. Для понимая дальнейший действий, целесообразно просмотреть сведения текущего подключения. Указанные параметры используются для работы нашего ПК в сети. (В случае ненадобности, можно пропустить п. 2.6 и п. 2.7, данные пункты носят ознакомительный характер).

2.7. Самое главное это Адрес IPv4, который был назначен автоматически, т.к. DHCP включен (строка над IPv4). Помимо этого указан шлюз нашего компьютера (Шлюз по умолчанию IPv4) и DNS-сервер IPv4. Внимание заострено именно на данных параметрах, т.к. далее именно с ними мы будем работать. Указанное окно можем закрыть.

2.8. Теперь посмотрим как данные параметры настроены. Нажимаем на кнопу Свойства.

2.9. В открывшемся окне Ethernet: свойства, выбираем компонент IP версия 4 (TCP/IPv4) и переходим в него.

2.10. В открывшемся окне мы видим, что все значения указаны автоматически, т.к. работает DHCP служба. Изменим это.

Альтернатива через командную строкуВышеизложенные действия можно сделать чуть быстрее. Предлагаю на других ПК, которые будут в вашей сети, сделать то же, но через командную строку.Запускаем Powershell от имени администратора (ПКМ по значку Пуск) и вводим следующую команду:netsh interface ip show address – данной командой мы смотрим текущую конфигурацию.Далее вводим команду:В командной строке вводим ipconfig/all. Мы видим, что IPv4 – адрес и маска подсети были изменены. Также мы можем обнаружить, что протокол DHCP отключен, соответственно IP – адрес, маска и шлюз назначаются вручную, а не автоматически.

3.Проверка работы сети

Доя проверки работоспособности нашей сети мы можем воспользоваться двумя базовыми способами:

2.Проверить работоспособность сети можно и через командную строку.

Оптоволокно

К преимуществам оптоволокна относятся следующие его качества и особенности:

Недостатками оптоволокна выступают сложность прокладки сетей и более высокая цена используемых изделий.

Что входит в обслуживание сетевого оборудования?

Сервис устройств локальной сети предполагает достаточно большой комплекс мероприятий, который включает поддержку аппаратного и программного характера.

Чтобы сеть надежно работала, требуется:

Необходимо также осуществлять поддержку сервера, локальной и интернет-сети.

Какое сетевое оборудование необходимо для кабельных сетей?

Построение кабельной локальной сети предполагает физическое соединение ее основных узлов, ключевых и вспомогательных устройств. С этой целью используются:

В зависимости от сложности сети задействуются усиливающие устройства, инфраструктура, позволяющая поддерживать функционирование периферийного и бытового оборудования.

Состав домашней локальной сети и топология

Первое, что нужно сделать, чтобы подключить устройства к домашней сети — определить, какие устройства у вас есть и какие вы планируете приобрести. Это могут быть настольные компьютеры, ноутбуки, моноблоки, смартфоны, планшеты, игровые консоли, принтеры и другие устройства.

Далее, необходимо выбрать оборудование для создания домашней сети. Вам понадобится маршрутизатор (роутер) и коммутатор (если у вас много устройств с проводным Ethernet интерфейсом). Убедитесь, что ваш Wi-Fi роутер поддерживает все устройства, которые вы планируете подключить.

После того, как вы выбрали оборудование и топологию, вы можете приступить к настройке домашней локальной сети. Следуйте инструкциям, которые обычно прилагаются к оборудованию, чтобы подключить устройства к сети и настроить маршрутизатор и коммутатор.

Модули оптические

Оптический модуль, или трансивер, – это компактное сменное приемо-передающее устройство, которое применяется в конструировании компьютерной сети. Его задача заключается в следующем:

Оптические трансиверы устанавливаются на стандартизированные порты и обеспечивают сокращение затрат при создании и модернизации сетей. С их помощью можно увеличить скорость, дальность, объем передаваемой информации.

Коммутация аппаратная и программная

Коммутация представляет собой процесс пересылки пакетов данных в сети. Аппаратная связь предполагает обработку на основе физических адресов устройств. Программная – с помощью специального софта, чтобы управлять трафиком в сети.

Коммутация является необходимым компонентом, позволяющим:

Аппаратная коммутация обеспечивает подключение основных узлов, устройств к домашней сети. Программная используется для определения маршрутов, фильтрации трафика, управления ресурсами.

Конфигурирование сервера

Процесс настройки серверного оборудования и ПО для управления и функционирования локальной сети называется конфигурированием.

При конфигурировании сервера учитываются требования к производительности, масштабируемости, доступности и защищенности сети. Внимание уделяется также безопасности сервера за счет настроек протоколов защиты, мониторинга действий пользователей.

Настройка устройств домашней локальной сети

Настройка устройств локальной сети включает в себя несколько основных шагов:

Ниже приведены более подробные инструкции по каждому из этих шагов.

Настройка роутера

Рассмотрим основные настройки роутера, которые необходимо выполнить для создания домашней локальной сети и предоставления доступа к интернету.

Как войти в настройки роутера

Подключите роутер к компьютеру при помощи специального сетевого кабеля, который идет в комплекте поставки. Включите роутер в электросеть, запустите его и подождите пока он полностью загрузится.

Настройка DHCP сервера

Настройка Wi-Fi сети

В целях безопасности, рекомендуется сменить имя Wi-Fi сети (SSID), которое обычно отражает название роутера. Если злоумышленник будет знать название роутера, то это упростит задачу получения несанкционированного доступа, так как каждый роутер имеет свои особенности и уязвимости.

Для обеспечения дополнительной безопасности Wi-Fi сети от несанкционированного доступа, рекомендуется:

Настройка подключения к интернету

Настройка выхода в интернет довольно проста. Мы рассмотрим два основных вида подключения: проводное (PPPoE, L2TP и др.) и беспроводное (3G/4G/5G-модем).

Проводное подключение к интернету

Подключение 4G модема

Настройка коммутатора

Коммутатор может потребоваться, если число проводных сетевых устройств в домашней локальной сети превышает количество Ethernet-портов роутера. Все или часть этих устройств можно объединить в подсеть. Для этого подойдет любой неуправляемый коммутатор с соответствующим количеством портов, плюс один порт для подключения коммутатора к роутеру.

Чтобы настроить неуправляемый коммутатор, выполните следующие действия:

Неуправляемый коммутатор автоматически устанавливает соединение между подключенными устройствами, позволяя им обмениваться данными по сети.

Настройка компьютера (ноутбука)

Для подключения к домашней локальной сети и интернету на компьютере или ноутбуке необходимо выполнить следующие основные настройки: настроить видимость, TCP/IP протокол и сетевое имя.

Сетевое обнаружение

Чтобы сделать компьютер видимым в локальной сети, выполните следующие действия:

IP компьютера в сети

Чтобы компьютер (ноутбук) имел доступ к домашней локальной сети, требуется настроить TCP/IP-протокол сетевой карты.

В открывшемся окне, укажите:

Сетевое имя компьютера

Чтобы изменить сетевое имя компьютера (ноутбука), выполните следующие действия:

Общий доступ к папкам и дискам

По умолчанию, в Windows, существует папка общего доступа, которая становится доступной после включения обнаружения компьютера в локальной сети. Эта папка может быть использована для обмена файлами по сети, но это не всегда удобно, особенно при работе с большими объемами данных. Поэтому может понадобиться настроить доступ к определенным папкам и дискам.

Планшет (смартфон) подключение по Wi-Fi

Данный сегмент устройств легко подключить к домашней локальной сети. Вам нужно просто запустить поиск сетей Wi-Fi, выбрать из списка свою точку доступа и ввести пароль, который ранее был указан в настройках роутера.

Если вы используете фильтр MAC-адресов и ограничиваете количество подключений по Wi-Fi, то при подключении новых беспроводных устройств следует отключать эти способы защиты и перенастраивать фильтры и ограничения.

Подключение и настройка

Несмотря на то, что существует множество моделей сетевых хранилищ, принципы их использования схожи. Рассмотрим подключение и настройку сетевого хранилища на примере модели WD My Book Live.

Подключите сетевое хранилище к компьютеру с помощью Ethernet-кабеля, который входит в комплект поставки. Затем подключите устройство к электросети и дождитесь его полной загрузки.

Сетевое хранилище имеет собственную ОС, обычно Linux, поэтому подождите, пока устройство настроится и загрузится полностью. При первом включении процесс может занять какое-то время. Во избежание ошибок, не прерывайте процесс и не отключайте устройство от сети.

Создайте или измените пароль для входа в NAS!

Настройка сетевого принтера (МФУ)

Кабельная система, объединяющая компьютеры в сеть, часто подключает коммутаторы, роутеры, модемы напрямую к ПК. Однако во многих случаях лучшим вариантом выступают специальные компьютерные розетки. Такой подход предполагает, что с одной стороны кабель подключен к порту коммутатора, а с другой – к розетке. К ее внешним разъемам подсоединяют компьютеры, сетевые устройства, удлинители.

Розетки встраиваются в стену или накладываются, монтируются снаружи. Их использование задает эстетику рабочей зоны. Розетки также способны выступать опорными точками для подсистем сети.

Как подключить устройства к роутеру

Рассмотрим способы подключения различных устройств к роутеру в домашней локальной сети.

Настольный компьютер можно подключить к роутеру через Ethernet-интерфейс, используя патч-корд. Если в составе домашней локальной сети есть более одного компьютера, рекомендуется использовать неуправляемый коммутатор для объединения компьютеров в подсеть с последующим подключением к маршрутизатору.

Если компьютер поддерживает беспроводное подключение к роутеру, то его можно подключить по Wi-Fi.

Практически все ноутбуки могут подключаться к роутеру по Wi-Fi или через Ethernet-интерфейс.

В домашней локальной сети для подключения ноутбука рекомендуется использовать Wi-Fi-соединение. Беспроводное подключение никак не повлияет на скорость работы в интернете и потоковое воспроизведение контента с медиасервера.

Если вы планируете работать с большими объемами данных, но ваш ноутбук не поддерживает Wi-Fi версии 5 и выше, то лучше использовать Ethernet-соединение, так как скорость в 300 или 600 Мбит/с заметно уступает проводному соединению в 1 или 10 Гбит/с.

Мобильные устройства, как правило, поддерживают беспроводное подключение к роутеру по Wi-Fi-протоколу.

Сетевое хранилище (NAS)

Сетевое хранилище обычно оснащено высокоскоростным Ethernet-портом и может быть подключено к роутеру или коммутатору через сетевой кабель, который идет в комплекте. Если его нет или нужен кабель большей длины, вы можете изготовить его самостоятельно, используя прямой или перекрестный обжим витой пары, или приобрести готовый патч-корд.

Если сетевое хранилище будет использоваться несколькими компьютерами или сетевыми устройствами, то их следует подключить к коммутатору. Такой подход обеспечит высокую скорость передачи данных между устройствами подсети и разгрузит роутер, что снизит общую нагрузку на домашнюю локальную сеть при активном использовании NAS.

Принтер (МФУ)

Устройство печати, при поддержке Ethernet или Wi-Fi, можно подключить к роутеру в качестве сетевого принтера. После этого можно настроить общий доступ на всех устройствах сети, включая планшеты и смартфоны.

При наличии USB-порта у роутера, принтер можно подключить к маршрутизатору через USB-кабель и настроить принт-сервер. Если поддержка принт-сервера отсутствует или USB-порт занят, принтер можно подключить к компьютеру или ноутбуку и предоставить к нему общий доступ. Недостаток такого способа в том, что компьютер, к которому будет подключен принтер, должен быть постоянно включен, чтобы другие пользователи домашней локальной сети могли отправлять задания на печать.

Другие устройства

Остальные устройства, такие как медиаплеер DLNA, Smart TV, спутниковый ресивер, игровая консоль или умная колонка, также можно подключить к роутеру по Wi-Fi или через Ethernet-интерфейс.

Какое сетевое оборудование предназначено для увеличения расстояния соединения сети?

Удаленность отдельных узлов локальной сети, периферийного оборудования может составлять сотни метров. С этой целью используются:

Особенностью повторителей является способность с точностью воспроизводить полученный электрический сигнал для дальнейшей трансляции. Их можно устанавливать на определенных участках кабеля для усиления сигнала. Модели репитеров представлены однопортовыми и многопортовыми вариантами.

Концентраторы работают по такому же принципу, транслируя усиленный сигнал на несколько принимающих портов.

Кабели консольные

В компьютерных сетях консольные кабели необходимы, чтобы подключаться к сетевым устройствам. Это могут быть коммутаторы, маршрутизаторы, медиаконвертеры и другое оборудование. Для коннекта задействуется расположенный на оборудовании порт.

Консольные кабели могут быть различной длины и типа, поэтому важно выбрать изделие в зависимости от параметров устройств и разъемов. Необходимо также убедиться, что поддерживаемое оборудование приспособлено для работы с консольным портом. Использование кабелей такого типа позволяет быстро настраивать и управлять сетевым оборудованием.

Какое сетевое оборудование бывает?

Для обеспечения работоспособности вычислительной сети необходимо соответствующее оборудование, которое делится на активное и пассивное. Активное характеризуется следующими особенностями:

В разряд активного сетевого оборудования входят сетевые карты, коммутаторы, роутеры. К пассивному относятся кабели, разъемы, коннекторы, патч-корды. Для их работы не нужна энергия.