Domácí počítačová síť prakticky - utkejte si vlastní pavučinu

Internet | 01.02.03

Rád bych věnoval tento seriál několika článků následujícím skupinám uživatelů.Hlavně ze začátku se budu zabývat stavbou a konfigurací domácí sítě pro začínající uživatele,...





Rád bych věnoval tento seriál několika článků následujícím skupinám uživatelů.
Hlavně ze začátku se budu zabývat stavbou a konfigurací domácí sítě pro
začínající uživatele, kteří o této možnosti buďto již přemýšleli, ale k její
realizaci se neodhodlali nebo se k tomu donutí až s přečtením článku. Ke konci
tohoto seriálu se budu věnovat pokročilým aspektům počítačových sítí (ovšem
nikoli pouze suchopárnou, i když nesmírně důležitou teorií, ale zejména
praktickými ukázkami) a dále pak využitím různým prográmkům a utilitám, které
přispívají k lepšímu využití potenciálu zesíťovaných PC, a to jak v rámci LAN,
tak i WAN.


Proč vůbec síťovat?

Odpovědí na tuto otázku je nepřeberně mnoho. Počínaje sdílením adresářů či
celých pevných disků mezi uživateli, můžeme pokračovat oblíbeným sdílením
jednoho internetového připojení pro celou síť, tímto způsobem můžeme také
zpřístupnit naši jedinou tiskárnu pro všechny počítače, které potřebují
tisknout možností je vskutku mnoho. Podotýkám, že se budu zabývat pouze
možnostmi prakticky využitelnými pro malé domácí sítě, tzn. vynechám bootování
klientských stanic ze síťového serveru, sdílení výpočetního výkonu pro
nejrůznější výpočtové či vizualizační aplikace a dalších několik stovek možných
využití.


Co je zapotřebí k vybudování domácí sítě?

Pokud budeme uvažovat nejjednodušší variantu, kdy potřebujeme mezi sebou
propojit pouze dva počítače, vystačíme si se dvěma síťovými kartami a s
příslušně dlouhým síťovým kabelem (druh a typ kabelu v závislosti na plánované
rychlosti sítě si rozebereme posléze). Vzhledem k situaci, kdy se síťová karta
nachází standardně integrovaná na stále větším počtu základních desek, se
rozhodně nejedná o extrémně drahou investici, vždyť i při nutnosti zakoupit dvě
síťové karty pro sběrnici PCI samostatně se i s kabelem s přehledem vejdeme do
cenové hranice 1 000 Kč. Poněkud odlišná situace nastává, pokud potřebujeme
propojit více PC mezi sebou. Síťovou kartu do každého počítače budeme
potřebovat v každém případě, navíc však budeme potřebovat tzv. hub nebo switch
po česku rozbočovač či přepínač, který se bude starat o síťový provoz a o
směrování dat (paketů) k jednotlivým příjemcům. Ani zde se naštěstí nemusíte
příliš bát o stav vaší peněženky, pětiportový switch pořídíte za cenu okolo 1
500 Kč. Smíříte-li se s těmito náklady, nic už vám nestojí v cestě.


Jakou rychlost a typ sítě zvolit?

V podstatě máte tři možnosti, z čehož je pouze jedna použitelná pro 99 %
procent všech uživatelů jak výkonem, tak cenou. Projděme si tedy jednu po
druhé. První možnost je 10Mb/s síť přes koaxiální kabel, pro kterou potřebujete
síťové karty s BNC konektorem na koaxiální kabel. Výše uvedená rychlost je
nejvyšší, jakou z této sítě vymáčknete. Pro tuto síť také nemusíte disponovat
žádným switchem, protože spojuje počítače v sérii, tzn. za sebou. Druhou
výhodou je maximální délka kabelu, která může bez dodatečného zesilovače
dosáhnout až 500 m. Určitou nevýhodou je fakt, že pokud se síť v nějakém místě
přeruší, bude fungovat pouze mezi prvním zapojeným počítačem a místem
přerušení. Další nevýhodou je také maximální rychlost, která dnes již
nedostačuje.

Druhou možností je topologie sítě typu hvězda, kdy je krouceným kabelem typu
UTP propojena vždy koncová stanice s hubem či switchem. Rychlost sítě v tomto
případě je dána rychlostí komponent, tzn. jednotlivých síťových karet, přičemž
nejvíce limitující je rychlost rozbočovače či přepínače. Rychlost těchto prvků
totiž bude ovlivňovat rychlost celé sítě, protože jsou jejími centrálními body.
Pro názornost uvedu příklad. Dejme tomu, že máte čtyři PC se síťovými kartami,
přičemž tři z nich jsou kombinované (tj. rychlost 10/100 Mb/s). Čtvrtá karta je
potom archaická ISA karta s rychlostí pouze 10 Mb/s. Pak následují tři možnosti
(i když uznávám, že jedna z nich je nepříliš pravděpodobná). Pokud budete mít
pouze 10Mb/s hub či switch, pak vám celá síť bude fungovat právě rychlostí 10
Mb/s. Bude-li hub nebo switch kombinovaný (tedy 10/100 Mb/s), pak vám uzly sítě
se síťovými kartami 100 Mb/s budou fungovat právě na této rychlosti, a uzel se
síťovou kartou 10 Mb/s zase touto nižší rychlostí. Následuje třetí, ona nejméně
pravděpodobná možnost. Budete-li disponovat hubem nebo spíše switchem, který
podporuje pouze rychlost 100 Mb/s, budou vám fungovat tři uzly sítě s
10/100Mb/s síťovými kartami, a to rychlostí 100 Mb/s. Čtvrtý uzel sítě se
síťovou kartou 10 Mb/s vám nebude fungovat vůbec.

Samozřejmě předpokládám u všech mnou uvedených případů použití kabelu UTP-5.
Ten je ovšem standardem, takže pokud si jej někde koupíte (i když si jej
konektory můžete osadit sami), máte téměř 100% jistotu, že bude fungovat na
obou rychlostech.


Výhody malého domácího serveru

Plánujete-li propojení více stanic, možná byste pro vaši síť měli uvažovat o
serveru. Tím ovšem nemyslím drahé modely věhlasných značek jako jsou například
IBM, HP a podobně, ale nějaký starší, nepříliš výkonný (pro nové hry třeba)
počítač s rozumným operačním systémem (většinou Windows NT 4, Windows 2000 nebo
nějaká distribuce Linuxu). Záleží na tom, k čemu bude zrovna ten váš server
sloužit, zdali to bude například tiskový nebo souborový server, případně bude
sloužit jako firewall pro připojení na internet atd. Opět uvedu pro větší
přiblížení případ z praxe. Doma mám vybudovánu hodně malou síť se dvěma
pracovními stanicemi a jedním notebookem. Nějaký čas fungoval jako prozatímní
server můj počítač, který se staral o připojení celé sítě k internetu a navíc k
němu byla připojena sdílená tiskárna. Hlavním problémem bylo, že jsem tento
počítač prakticky nemohl vypnout, neboť všechny jím obsluhované služby musely
být neustále k dispozici. To by tolik nevadilo, kdyby se v mém případě
nejednalo o vyloženě herní sestavu, na které jsou přetaktovány snad i šroubky
na skříni což znamená zvýšené zahřívání a s tím spojenou nutnost aspoň na pár
hodin denně PC vypnout. Jelikož do stavby vodního (výkonného a přitom tichého)
chlazení se mi z nedostatku času nechtělo, vyřešil jsem situaci starým
počítačem s procesorem K6-400 MHz a 128 MB RAM, který nyní běží nepřetržitě
jako server. Stará se o tisk a o sdílené připojení k internetu, kvůli čemuž
slouží i jako DHCP server. V okamžiku, kdy se dočkám vysněného bezdrátového
připojení, bude plnit i funkci firewallu, nyní je to zcela zbytečné. Celková
investice na pořízení serveru (nepočítám-li další licenci na Windows) mě vyšla
na necelé 2 000 Kč. Výhodou je nezávislost jednotlivých stanic, neboť jediné,
co musí být splněno k bezproblémovému chodu sítě, je funkční server. Na druhé
straně nevýhodou je nutnost investice ke stavbě potřebného PC, které bude
sloužit jako server. Pokud máte tiskárnu připojenu přes paralelní port (LPT) a
vlastníte externí modem (ať už klasický dial-up nebo ISDN) připojený přes
sériový port (COM), pak se můžete pokusit o stavbu linuxového serveru, který si
přes všechno ujišťování dodnes neumí se spoustou nových periferií uspokojivě
poradit. Pro běh Linuxu v textovém režimu (bez grafického rozhraní) vám totiž
stačí i počítač s procesorem 486 a 32 MB RAM, přičemž kapacita hard disku by
měla být mezi 500 až 1 000 MB. Linux si s výše uvedenými úkoly dovede hravě
poradit i na řádově slabším hardwaru, nežli dokáže operační systém Windows,
nevýhodou je pro začátečníky složitá konfigurace, výhodou je pak cena. Pokud se
pro stavbu linuxového serveru rozhodnete, pak doporučuji jít do toho po hlavě a
rovnou zvolit pro server distribuci Debian, kterou si můžete volně stáhnout z
internetu a která je zkušenými správci sítí považována pro tyto účely za
nejlepší.


Jdeme stavět

Nyní se vrhneme společnými silami do stavby vlastní domácí sítě. Odměnou nám
budiž fungující propojení mezi všemi počítači a zařízeními v celé domácnosti
nebo malé kanceláři, sdílené připojení k internetu a tiskárnám a s tím spojený
nárůst efektivity a výkonnosti. Chtěl bych jen upozornit, že tento článek si
neklade za úkol být úplný, což není možné, vždyť informace o problematice sítí,
protokolů a jejich spolupráce by zabraly několik knih. Bude se snažit být
zaměřen prakticky, tzn. krok za krokem postupovat při stavbě sítě, řešit
problémy a nastiňovat východiska a možnosti řešení.


Letmý úvod do situace

Představme si následující situaci. V domácnosti máme dva počítače, jeden
notebook, jednu inkoustovou tiskárnu a přístup k internetu realizujeme přes
vytáčené spojení (modem nebo ISDN). Aby to nebylo tak moc jednoduché, oba dva
počítače jsou v jednom patře, ale v rozdílných místnostech, notebook je dokonce
o patro níže. Co z toho vyplývá? Ano, správně. Nejhorší ze všeho bude tyto
počítače fyzicky (rozuměj kabelem) propojit. Hurá na to!


Instalace síťové karty

Jestliže nejsou všechna vaše PC vybavena síťovou kartou, musíte to napravit. V
dnešní době má většina nových základních desek síťovou kartu integrovanou,
ovšem tam, kde chybí, je třeba nějakou zakoupit a nainstalovat. V úvahu
přichází jakákoliv síťová karta 10/100 Mb/s pro sběrnici PCI, v případě
notebooku (jestliže není síťovou kartou již vybaven) potom PC (PCMCIA) karta
(kupříkladu Actiontec 10/100 FastNet Pro). Instalace není nijak složitá, při
vypnutém počítači zasuňte PCI kartu do volného slotu a po nastartování
operačního systému budete vyzváni k vložení instalační diskety/CD s ovladači. K
úspěšné instalaci pouze dodám, že pod OS Windows 95/98 budete potřebovat i
instalační média tohoto OS. A naposledy přidám malou poznámku, a to že pod
operačními systémy Windows NT/2000/XP byste se měli pro instalaci přihlásit
jako administrátor. Tento odstavec se týkal pouze instalace ovladačů pro vaši
novou síťovou kartu, potřebné protokoly si probereme v jednom z dalších
odstavců.


Pokládání kabeláže

Ještě nežli se pustíme do samotného pokládání kabelů, musíme si rozmyslet
(popřípadě namalovat) jaká bude topologie naší plánované sítě. V našem případě
je to jednoduché, topologie bude typu STAR, neboli hvězda. Zjednodušeně řečeno,
z každého počítače povede jeden kabel typu UTP-5 do centrálního switche (viz
nákres 1). Takže to máme při současné situaci tři kabely UTP-5 s koncovkami
RJ-45. Následuje několik variant, jak se k těmto kabelům dopracovat. Můžete si
je nechat zhotovit na míru, nebo si je můžete udělat sami. Zhotovení kabelů na
míru je nejjednodušší, protože příslušný technik vám zhotovený kabel proměří,
takže je 100% funkční. Navíc v tom má většinou praxi, takže je vyrobí rychleji
a přesněji. Problém může nastat v případě, že musíte kabely protáhnout průrazy
ve zdech či stropech. Standardizovaný konektor RJ-45 je rozhodně širší nežli
použitý kabel, tudíž pokud kvůli jednomu kabelu nechcete dělat díry olbřímích
rozměrů, budete si muset pozvat technika domů, nebo se naučíte konektorovat
kabely sami.

V rychlosti bych si dovolil ještě jednu krátkou odbočku k teorii. Může se vám
stát, že se vás technik zeptá, jaký kabel chcete obyčejný, nebo křížený? Silně
zjednodušená odpověď zní: pokud chcete propojit počítač s počítačem, použijete
křížený UTP kabel, pokud chcete propojit počítač se switchem nebo hubem,
použijete obyčejný UTP kabel. Nejste-li příznivci zjednodušených odpovědí, tak
vězte, že ethernetová zařízení se dělí na tzv. Data Terminal Equipment (DTE),
což jsou zařízení, která slouží jako vysílač nebo přijímač datových rámců sem
patří PC, servery atd. Druhou skupinou jsou zařízení typu Data Circuit
Equipment (DCE), což jsou zase zařízení umístěná ve struktuře sítě, která
přijímají a přeposílají datové rámce v síti sem patří například hub, switch,
repeater, router nebo třeba modem. Křížený kabel potom slouží k propojení dvou
DTE nebo dvou DCE zařízení (třeba právě výše zmiňovaný model PC PC). Normální
kabel se použije při propojení DTE a DCE zařízení (kupříkladu PC switch).

K již zmíněnému konektorování potřebujete tzv. "krimpovací" kleště, které se
dají pořídit v ceně cca 500 Kč, a pokud to se sítěmi myslíte vážně, koupit
byste si je měli, protože málokdy narazíte na ochotného (a hodného) technika,
který vám je půjčí. Dále potřebujete samozřejmě konektory RJ-45 (raději více) a
samotný kabel kategorie UTP-5, který dovoluje rychlost 100 Mb/s. Tento kabel
obsahuje 4 kroucené páry izolovaných vodičů, označené barvou. Samotné zapojení
je standardizováno a existují dva základní typy zapojení T568A a T568B. Liší se
tím, že mají navzájem prohozený zelený a oranžový pár (viz nákres výše).
Prakticky se všude používá zapojení T568B. Při výrobě potřebných kabelů pak
používáme pro normální (neboli přímý direct cable) kabel na obou stranách
zapojení T568B, při výrobě kříženého (cross over cable) pak na jedné straně
zapojení T568B, na druhé straně potom T568A.

Pokud máme nakonektorováno (a nejlépe přeměřenu funkčnost jednotlivých kabelů),
můžeme začít zapojovat. Co se týče použitého switche, výborně se mi osvědčil
levný 10/100 Mb/s switch s pěti porty od firmy Gembird v ceně okolo 1 500 Kč
(dodává např. firma ED-systems CZ), u o něco málo větších sítí pak osmiportový
od stejné firmy. Zapojme tedy jeden konec každého kabelu do switche a druhý
konec do síťové karty příslušného PC a vrhněme se na další nastavování,
tentokráte již softwarové.


Instalace síťových protokolů

Síťových protokolů existuje vícero, ale pro použití v jednoduché počítačové
síti vám bohatě stačí jeden, maximálně dva. V první řadě je to TCP/IP, který
použijete na sdílení dat, přístup na internet a hraní síťových her. V druhé
řadě existuje alternativa pro sdílení dat na lokální síti protokol NetBEUI,
který byl v minulosti doporučován kvůli větší bezpečnosti, ale od té doby se
objevilo několik nepříjemných bezpečnostních děr a virů, jež tento jednoduchý
protokol zcela zkompromitovaly, takže jej nedoporučuji. Další možnou
alternativou (i když spíše doplněním TCP/IP je protokol IPX/SPX, který ovšem
využijete pouze na hraní starších her po síti (např. Doom či Duke Nukem 3D),
starší hry jej používaly místo dnes defaultního TCP/IP.

Instalace protokolů je jednoduchá. Po úspěšné instalaci síťové karty se vám na
ploše objevila ikonka Okolní počítače ve Windows 95/98, nebo Místa v síti ve
Windows ME/2000/XP. Pravým kliknutím na tuto ikonku a z kontextového menu
zvolenou položkou Vlastnosti se dostanete do konfiguračního okna jednotlivých
protokolů tedy alespoň ve Windows 98 (2000/XP rozebereme za chvíli). Měli byste
nainstalovat tyto klienty a protokoly: "Klient sítě Microsoft", "Sdílení
souborů a tiskáren v sítích Microsoft" a "Protokol TCP/IP". Ve Windows 2000/XP
se objeví ještě okno Síťová připojení, kde najdete ikonku Připojení k místní
síti, a tam se skrývají žádané volby.

Opět malá odbočka k teorii, tentokrát ohledně protokolu TCP/IP. Tento protokol
používá tzv. IP adresu, což je číselná adresa v rozsahu 0.0.0.0 až
255.255.255.255, která identifikuje každý počítač v síti. Vzhledem k tomu, že
se tento protokol používá hlavně v prostředí internetu, není možné svému
počítači přiřadit jakoukoliv adresu, nastal by chaos. Proto jsou v tomto
rozsahu vymezeny určité adresy pro použití v intranetu (pro příklad třeba
nejpoužívanější rozsah 192.168.xxx.xxx). Osobně doporučuji mít nastavenu u
serveru (nebo u počítače, ke kterému je připojen modem) adresu 192.168.0.1
(nastavuje se ve vlastnostech protokolu TCP/IP), a to z toho důvodu, abyste
mohli využívat sdílení internetového připojení. Z tohoto samého důvodu
doporučuji nastavit u ostatních počítačů dynamicky přidělovanou IP adresu
(DHCP). V tomto případě přidělí všem počítačům, které se přihlásí do sítě, IP
adresu server. Sám Microsoft toto nastavení doporučuje a musím uznat, že s
napevno nastavenými IP adresami se mi tuto službu rozchodit opravdu nepodařilo.


Nastavení sdílení (server)

Nastavení sdílení souborů a tiskáren je skutečně jednoduché. Na adresář, který
chcete sdílet, klikněte pravým tlačítkem myši a z kontextové nabídky dejte
Sdílení. Objeví se dialogové okno, kde zadáte název, pod kterým se má sdílet, a
u Windows 2000 můžete ještě upřesnit maximální počet připojených uživatelů a
také přesně určit, kteří uživatelé mají k tomuto oprávnění. Ve Windows XP je
situace opět trochu zjednodušena, stačí zvolit sdílení a zabezpečení, pokud
chcete složku sdílet, zaškrtnete příslušné políčko a pokud chcete, aby ostatní
uživatelé mohli soubory měnit, zaškrtnete druhé políčko. Jak prosté.

U tiskárny je postup analogický Ovládací panely Tiskárny pravé tlačítko myši
Vlastnosti Sdílení Sdílet tuto tiskárnu.

Co se týče sdílení internetového připojení, je to trochu složitější, jak už
jsem nastínil výše. Je třeba jít do Ovládacích panelů Síťová a telefonická
připojení (Vaše připojení) pravé tlačítko myši Vlastnosti Sdílení povolit
sdílení připojení k internetu pro toto připojení + povolit vyžádaná volání.
Dále je nutné mít u serveru nebo u počítače, který obsluhuje modem, nastavenu
IP adresu 192.168.0.1 a u všech ostatních počítačů, které mají sdílet toto
připojení, musí být IP adresa přidělována dynamicky (DHCP).


Nastavení sdílení (klient)

U jednotlivých klientů je nutné nainstalovat novou tiskárnu (Ovládací panely
Tiskárny Přidat novou tiskárnu Síťová tiskárna), kde je nutné tiskárnu vyhledat
ve struktuře sítě, nebo cestu zapsat v tzv. UNC adrese ve formátu
(\\server\tiskárna), což by bylo například \\server1\hpdeskjet.

Pro nastavení Internet Exploreru na klientské stanici je nutné v sekci
Připojení (Nástroje Možnosti internetu Připojení Nastavení místní sítě) zvolit
"automaticky zjišťovat nastavení".

Tak, to bychom měli. Síť je funkční a příště se budeme věnovat prográmkům a
utilitám převážně freewarovým, pomocí kterých dosáhneme ještě lepších výsledků.
Případné dotazy můžete zasílat e-mailem na adresu situjeme@seznam.cz, kde se
vám pokusím odpovědět. S přáním mnoha úspěchů se s vámi prozatím loučím.















Komentáře

K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.