Veracomp.pl  »  Specjalizacje  »  Sieci i zarządzanie infrastrukturą IT    Sieci LAN

SIECI I ZARZĄDZANIE INFRASTRUKTURĄ IT

Sieci LAN

Sieci LAN są najbardziej powszechnym sposobem połączenia ze sobą komputerów. Przyjmuje się, że jeśli odległości miedzy komputerami w sieci nie przekracza kilku km jest to jeszcze sieć LAN. Dla większych odległości są to już sieci MAN (poniżej 30 km) lub WAN (powyżej 30 km). Warto zauważyć, że powyższe kryteria są umowne. Rozwój technologii doprowadził do tego, że możliwe jest zbudowanie sieci LAN na odległość 100 km wykorzystując w warstwie 2 wyłącznie mutacje protokołu Ethernet, tradycyjnie uważanego za zarezerwowany dla sieci LAN.

Spośród wszystkich dostępnych mediów transmisyjnych (skrętka miedziana, światłowód, mikrofale, laser) do połączeń w sieci LAN używa się najczęściej skrętki miedzianej (UTP lub STP), światłowodów (światłowodowe sieci LAN) oraz szczególnie ostatnio fal radiowych (sieci WLAN). 

Coraz częściej oprócz tradycyjnej transmisji danych IT, sieci LAN służą do transmisji treści multimedialnych takich jak telefonia IP, wideokonferencje czy CCTV IP czy tzw. konwergencji sieci LAN.

Szczególną kategorią są sieci LAN pracujących w czasie rzeczywistym są systemy przemysłowe - sterowniki PLC oraz czujniki pomiarowe, charakteryzujące się szczególnie wysokimi wymaganiami dotyczącymi niezawodności, odporności na zakłócenia oraz wnoszonych opóźnień.

Konwergencja LAN powoduje znaczny wzrost wymagań wobec infrastruktury LAN co do jej niezawodności i dostępności. W przypadku zastosowania LAN jako szkieletu do telefonii IP, ze względu na krytyczny charakter tej funkcji w działaniu organizacji, przyjmuje się, że w dostępność sieci LAN w skali roku musi być minimum 99,99% (co oznacza maksymalny czas awarii w skali roku poniżej jednej godziny).

W przypadku stosowania skrętki miedzianej jako głównego medium, nowoczesna sieć LAN często przejmuje – wykorzystując technologię Power over Ethernet (POE) - również funkcję dystrybucji energii elektrycznej zasilającej mniejsze elementy aktywne sieci – punkty dostępowe WLAN, telefony IP, kamery CCTV, czujniki identyfikacji i opomiarowania systemów BMS (Building Management Systems) itp.

Siec LAN odgrywa ważną rolę w zarządzaniu całym systemem IT. Ponieważ obsługuje najniższe warstwy modelu OSI od jej integralności i niezawodności zależy możliwość zarządzania na odległość każdego elementu systemu IT. Szczególną funkcjonalnością obsługiwaną przez LAN jest tzw. WOL Wake On LAN, umożliwiający zdalne zarządzanie komputerami biurkowymi oraz notebookami nawet gdy są wyłączone.

Niezależnie od zastosowanego medium istotną sprawą w sieci LAN jest jej architektura (topologia) oraz wykorzystywane protokoły. Nowoczesne przełączniki LAN umożliwiają budowanie różnych architektur logicznych na bazie jednej architektury fizycznej, zgodnie z nowym modelem Iaas (Infrastructure As A Service). W prostych modelach przełączników LAN fizyczna konfiguracja sprzętu (liczba kart, portów, obudów i zasilaczy) ma duży wpływ na architekturę i skalowalność, a raz przyjęta architektura fizyczna jest często niezmienna. 

W projektowaniu architektury przyjmuje się następujące 3 poziomy hierarchii połączeń w sieci LAN:

  • sieć dostępową o przepustowości łącz zwykle od 100 Mb/s do 10 Gb/s, stosowaną do podłączania interfejsu sieciowego użytkownika do najbliższego przełącznika LAN,
  • sieć dystrybucyjną o przepustowości łącz zwykle od 1 GB/s do 10 Gb/s, stosowaną do łączenia między sobą dystrybucyjnych przełączników LAN (np. miedzy piętrami budynku),
  • sieć szkieletową (rdzeniową) o przepustowości łącz zwykle od 1 Gb/s do n x 40 Gb/s, stosowaną do łączenia między sobą budynków, oraz do podłączenia do sieci LAN serwerowni lub centrum danych (Data Center). Szkielet sieci LAN jest również wykorzystywany do bezpośredniej komunikacji między sobą serwerów macierzy dyskowych, bibliotek itp. urządzeń. W sieciach szkieletowych LAN używanych do łączenia pomiędzy budynkami czasami wykorzystuje się systemy zwielokrotnienia optycznego CDWM lub DWDM ang Coarse/Dense Wave Density Multiplexing).

Można założyć, że dobór architektury LAN jest zależny od następujących kryteriów:

  • ilości użytkowników, ich lokalizacji geograficznej (piętra, budynki) oraz przewidywanych profili ruchu w momencie rozpoczęcia projektu,
  • szacowanej docelowych: liczbie użytkowników i profili ruchu,
  • w zależności od powyższych parametrów ważnym czynnikiem doboru architektury sieci jest jej skalowalność czyli zdolność do łatwej i taniej rozbudowy i kolejnych użytkowników,
  • dostępności i niezawodności sieci LAN. Z uwagi na wspomniane wcześniej wymagania wpływają one zarówno na topologię sieci (muszą istnieć alternatywne ścieżki komunikacji, tzw. ścieżki obejścia, krytyczni użytkownicy sieci LAN mają zdublowane interfejsy sieciowe prowadzące do różnych ścieżek obejścia, przełączniki LAN mają podwójne lub potrójne zasilacze),
  • odporności na zakłócenia – która jest pochodną przyjmowanych założeń co do zastosowanych mediów i protokołów, zwłaszcza w warstwach sieciowych 1,2. Ma to szczególne znaczenie w zastosowaniach przemysłowych sieci LAN gdzie pojawiają się duże zakłócenia wynikające z przełączania wysokich prądów w zasilającej zakład sieci energetycznej,
  • wydajności energetycznej – jeśli sieć LAN służyć również do zasilania przez okablowanie Ethernet (POE).

Niezależnie od skalowalności, projektując sieć warto zwrócić uwagę na profile ruchu użytkowników i serwerów w poszczególnych węzłach sieci. Są one zależne od charakteru przesyłanych danych oraz ich wrażliwości na ewentualne opóźnienia czy wręcz utratę pakietów – do najważniejszych parametrów profilu ruchu definiujących tzw klasy usług (CoS - Class of Service) lub jakości usług (QoS - Quality of Service) należą:

  • średnia / maksymalna / minimalna wymagana przepustowość (ang bandwith),
  • maksymalne dopuszczalne opóźnienie (ang delay),
  • maksymalne dopuszczalne wahanie opóźnienia (ang. jitter),
  • maksymalne dopuszczalna utrata pakietów (anf loss of packets).

Takie wymiarowanie sieci LAN było jeszcze do niedawna stosowane wyłącznie w sieciach WAN pojawiło się z uwagi na wzrost znaczenia treści multimedialnych oraz pojawienie się w przełącznikach LAN szeregu funkcjonalności występujących do tej pory tylko w sieciach WAN.

Konsekwencją przyjętych profilów ruchu są profile (typy) użytkowników LAN. Mogą to być np:

  • zwykły użytkownik np. terminal do systemu bazy danych w architekturze klient-serwer,
  • użytkownik generujący duży ruch tzw. power user np. stacja graficzna CAD czy do montażu filmów, kamera IP CCTV,
  • serwer bazodanowy,
  • serwer multimedialny,
  • macierz dyskowa,
  • biblioteka taśmowa,
  • czujni pomiarowy lub sterownik niewrażliwy na opóźnienie,
  • czujnik pomiarowy lub sterownik wrażliwy na opóźnienie.

Konsekwencją przyjętej architektury są też koszty inwestycyjne (tzw. CAPEX – Capital Expenditures) poniesione na jej zaprojektowanie, zakup oraz instalację, koszty utrzymania (tzw. OPEX – Operations Expenditures) - ponoszone na utrzymanie sieci: zarządzanie, serwis, aktualizację oprogramowanie itp. Całkowity koszt posiadania sieci LAN (TCO – Total Cost of Ownership) jest pochodną nie tylko CAPEX ale także OPEX, dla współczesnych sieci LAN czas eksploatacji przed wymianą na nowsze modele to ok. 5-6 lat. W takiej sytuacji proporcja OPEX do CAPEX jest szczególnie ważna dlatego szczególnie ważny jest udział kosztów aktualizacji oprogramowania sterującego elementami aktywnymi sieci (tzw. firmware) oraz przyjęte warunki serwisowe (ang SLA serwis Level Agreements) – np. dostawcy lub własny, zestaw części zapasowych, wymiana całego przełącznika czy karty w obudowie).Warunki i koszt SLA są szczególnie ważne w przypadku wykorzystywania LAN jako szkieletu do telefonii IP.

Ostatnim ważnym założeniem przy projektowaniu sieci LAN są zakładane bezpieczeństwo sieci oraz poufność przysyłanej informacji. Chodzi zarówno o możliwość podsłuchu transmitowanej informacji jak i niekontrolowane podłączenie się do sieci LAN w celu przejęcia kontroli na nią samą lub innymi zasobami IT. Na eliminację lub przynajmniej minimalizację takich możliwości ma wpływ przyjęta architektura logiczna (separacja przez sieci VLAN, adresacje IP, sieci VPN integracja z systemem NAC) jak i architektura fizyczna. W sieciach LAN ze skrętką UTP istnieje problem ujawniającej emisji elektromagnetycznej EMC, w sieciach światłowodowych LAN, zwłaszcza jednomodowych, poufność jest bardzo wysoka (dodatkowo istnieje możliwość stosowania enkrypcji kwantowej) a podsłuch transmitowanego sygnału praktycznie niemożliwy.

W sieci LAN można wyróżnić następujące elementy:

  • interfejsy sieciowe Ethernet wbudowane w urządzenia (notebooki, komputery biurkowe, serwery, kamery, telefony, punkty dostępowe itp.),
  • dodatkowe karty sieciowe (stosowane zwykle z serwerach i macierzach dyskowych),
  • przełączniki LAN – zwykle zgodnie z przyjęta wyżej hierarchia połączeń – dostępowe, dystrybucyjne, szkieletowe. Przełączniki dostępowe mogą mieć formę urządzeń biurkowych (dla małych siec LAN) lub do montażu w szafie 19”, dystrybucyjne, szkieletowe są zwykle w większych modularnych obudowach 19” pozwalających na elastyczną konfigurację architektury fizycznej poprzez dołożenie kolejnych kart z interfejsami i modułów,
  • przełączniki LAN maja zwykle zdefiniowanych jeden lub kilka portów stosowanych do komunikacji z urządzeniami stającymi wyżej hierarchii architektury, takie interfejsy są tzw. portami typu uplink (porty komunikujące się z użytkownikami lub przełącznikami niżej, to tzw. porty downlink),
  • niektóre przełączniki LAN mają wbudowane (zwykle wymienne) 2 lub 3 moduły zasilaczy sieciowych, w najlepszych modelach wymiana uszkodzonego zasilacza odbywa się „na gorąco” tzn. bez wyłączenia urządzenia,
  • konwertery światłowodowe – umożliwiają konwersję sygnałów elektrycznych na optyczne wykorzystywanych przez protokoły zwykle wykorzystujące łącza miedziane np. rodzina standardów Ethernet opartych na IEEE 802.3, ale także standardy przemysłowe RS-232/485/530 , oraz telekomunikacyjne: ATM, E1 i tzw. częściowy (fractional) E1 – nx64Kb/s. Stosowanie konwerterów światłowodowych umożliwia wykorzystanie zalet światłowodów bez konieczności wymiany całego posiadanego sprzętu aktywnego na nowy posiadający interfejsy światłowodowe,
  • najprostszą formą konwerterów są moduły GBIC (Gigabit Ethernet) stosowane w przełącznikach LAN. Często producenci przełączników LAN starając się jak najwięcej zarabiać na tych modułach, dyktują wysokie ceny dlatego pojawili się dostawcy alternatywni zajmujący się wyłącznie produkcją GBICów kompatybilnych z urządzeniami najlepszych producentów.

Rozwiązanie bazuje na produktach marek
Alcatel-Lucent Enterprise, D-Link, Extreme Networks, Fortinet, Hewlett Packard Enterprise, Huawei, Microsens, NETGEAR, TP-Link

zamknij ×

Alcatel-Lucent Enterprise

Alcatel-Lucent Enterprise

ALE International jest czołowym dostawcą rozwiązań i usług komunikacyjnych dla przedsiębiorstw - od biura po chmurę, oferowanych pod wspólną marką Alcatel-Lucent Enterprise. W swoich działaniach wykorzystuje ducha przedsiębiorczości oraz wieloletnie doświadczenie w zakresie innowacji — posiada ponad 2700 pracowników w przeszło 100 krajach na całym świecie. Siedziba firmy mieści się w Paryżu. Firma oferuje rozwiązania komunikacyjne, sieciowe i chmurowe przeznaczone dla ...

dowiedz się więcej

zamknij ×

D-Link

D-Link

D-Link jest jednym ze światowych liderów na rynku dostawców infrastruktury sieciowej. Od 30 lat oferuje innowacyjne, bardzo wydajne i intuicyjne produkty przeznaczone dla przedsiębiorstw i klientów indywidualnych. D-Link projektuje, opracowuje i wytwarza najlepsze w branży rozwiązania obejmujące technologie sieciowe, bezprzewodowe, pamięci masowe, zabezpieczenia i systemy nadzoru IP.

dowiedz się więcej

zamknij ×

Extreme Networks

Extreme Networks

Łączność wykraczająca poza sieć Firma Extreme Networks, Inc. (NASDAQ: EXTR) oferuje wsparte oprogramowaniem rozwiązania sieciowe (SDN), które pomagają działom IT na całym świecie osiągnąć wyjątkowe korzyści biznesowe – silniejsze relacje z klientami, partnerami i pracownikami. Te relacje z kolei przekładają się na wyższą sprzedaż, niższe koszty operacyjne oraz większy udział w rynku i lepszą rozpoznawalność. Od sieci przewodowej po bezprzewodową, ...

dowiedz się więcej

zamknij ×

Fortinet

Fortinet

Firma Fortinet jest czołowym na świecie dostawcą wysoko wydajnych informatycznych rozwiązań zabezpieczających, które umożliwiają jej klientom ochronę i kontrolę używanej infrastruktury informatycznej. Jej specjalnie opracowane, zintegrowane technologie zabezpieczeń wraz z usługami FortiGuard badającymi zagrożenia zapewniają klientom niezwykle skuteczną ochronę treści dotrzymującą kroku nieustannie rozwijającym się zagrożeniom. Z oferty rozwiązań Fortinet korzysta ponad 225 000 klientów na całym świecie, w tym ...

dowiedz się więcej

zamknij ×

Hewlett Packard Enterprise

Hewlett Packard Enterprise

Hewlett Packard Enterprise to międzynarodowy koncern powstały 1 listopada 2015 r. po podziale firmy Hewlett-Packard. Firma skupia się na dostarczaniu urządzeń serwerowych, storage i sieciowych. Zapewnia także wsparcie i oprogramowanie do sprzedawanych rozwiązań. HPE Serwery Oferta HPE obejmuje pełny asortyment serwerów dla klientów o najwyższych wymaganiach, od małych firm po wielkie korporacje. Montowane krawędziowo serwery modułowe (blade), serwery stojakowe, serwery ...

dowiedz się więcej

zamknij ×

Huawei

Huawei

Huawei to wiodący, globalny dostawca rozwiązań teleinformatycznych, obsługujący największe światowe przedsiębiorstwa i instytucje. Produkty firmy wdrożono w ponad 140 krajach. Huawei zatrudnia obecnie ponad 150 tysięcy pracowników, z których 70 tysięcy (ponad 46 proc.) bierze udział w projektach badawczo-rozwojowych. Przychody korporacji w roku 2014 wyniosły 46 miliardów dolarów.

dowiedz się więcej

zamknij ×

Microsens

Microsens

MICROSENS jest światowym liderem w projektowaniu, wytwarzaniu i dostarczaniu produktów dla światłowodowej transmisji danych i konwersji mediów. Wiedza i doświadczenie firmy dotyczy przede wszystkim obszaru sieci metropolitarnych, dostępowych i korporacyjnych. Znaczące nakłady na technologię produkcyjną połączone z własnymi innowacyjnymi projektami oraz wykorzystaniem wysokiej jakości komponentów zapewniają wiodącą na rynku jakość produktów i szeroki ich asortyment. Misją firmy jest oferowanie nowoczesnych sieciowych rozwiązań światłowodowych ukierunkowanych na obecne i przyszłe potrzeby klienta. Firma ...

dowiedz się więcej

zamknij ×

NETGEAR

NETGEAR

Amerykańska firma NETGEAR, założona w 1996 roku, zaliczana jest do czołówki największych na świecie producentów urządzeń sieciowych. Swoje produkty biznesowe adresuje przede wszystkim do klientów z sektora SMB. Produkty retail znane są z wysokowydajnych routerów domowych oraz pamięci NAS. Ważną grupą odbiorców rozwiązań NETGEAR są firmy realizujące inwestycje w: medycynie szkolnictwie wyższym (uczelnie, akademiki) monitoringu CCTV logistyce (magazyny wielkopowierzchniowe) back-up danych Oferta NETGEAR podzielona jest na 3 główne grupy ...

dowiedz się więcej

zamknij ×

TP-Link

TP-Link

Firma TP-Link jest globalnym dostawcą produktów sieciowych dla sektora SOHO i SMB oraz największym producentem tego typu urządzeń w Chinach. Dostarcza produkty dla dziesiątek milionów klientów w ponad 100 krajach. Zaangażowanie działu badań i rozwoju, sprawne zarządzanie i produkcja wyrobów spełniająca najwyższe standardy jakościowe sprawia, iż produkty firmy TP-Link otrzymują wiele nagród w zakresie urządzeń bezprzewodowych, ADSL, routerów, przełączników, media konwerterów ...

dowiedz się więcej

To rozwiązanie znajduje zastosowanie w następujących sektorach:
Edukacja, Energetyka, Finanse i ubezpieczenia, Handel i usługi, Hotelarstwo, konferencje, kultura i sztuka, Produkcja, Resorty mundurowe, Samorządy i administracja, Telekomunikacja, Transport, Użytkownicy indywidualni

Potrzebujesz więcej informacji o tym sektorze?

Wszystkim zainteresowanym pomagamy wybrać optymalny zestaw rozwiązań dla wybranego sektora.

skontaktuj się z nami