Temat A3. Konfigurowanie przykładowej lokalnej sieci komputerowej oraz bezprzewodowego dostępu do Internetu

przez | 19 sierpnia 2020

Wszystkie treści na stronie ir.migra.pl są chronione prawami autorskimi. Więcej informacji znajdziesz tutaj.

Uwaga: Zapoznaj się wcześniej z tematami A1 i A2 z podręcznika „Teraz bajty. Informatyka dla szkół ponadpodstawowych. Zakres podstawowy. Klasa II”. Wykonaj tam zawarte ćwiczenia i zadania.

Zapisy podstawy programowej realizowane w temacie:

III. Posługiwanie się komputerem, urządzeniami cyfrowymi i sieciami komputerowymi.
Zakres rozszerzony. Uczeń spełnia wymagania określone dla zakresu podstawowego, a ponadto:
3) opisuje warstwowy model sieci komputerowej oraz model sieci internet, opisuje podstawowe funkcje urządzeń i protokoły stosowane w przepływie informacji i w zarządzaniu siecią;
4) konfiguruje przykładową lokalną sieć komputerową oraz bezprzewodowy dostęp do sieci internet;
5) wyjaśnia, od czego zależy sprawne funkcjonowanie sieci komputerowej oraz szybki dostęp do jej usług i zasobów (parametry osprzętu sieciowego, szerokość pasma, zabezpieczenia typu ściana ogniowa i programy antywirusowe, możliwości serwera).

Spis treści

  1. Konfiguracja lokalnej sieci komputerowej
  2. Administrowanie lokalną siecią komputerową
    1. Zapewnienie ciągłości pracy sieci komputerowej
    2. Zapewnienie wydajności sieci komputerowej
    3. Zabezpieczenie urządzeń przed nieuprawnionym dostępem

1. Konfiguracja lokalnej sieci komputerowej

Etapy konfiguracji lokalnej sieci komputerowej:

  1. Stworzenie spisu urządzeń, które będą funkcjonować w lokalnej sieci komputerowej.
  2. Weryfikacja możliwości utworzenia sieci w danej lokalizacji: możliwość poprowadzenia przewodów, rodzaj zabudowy i odległość od punktu dostępowego w przypadku sieci bezprzewodowych.
  3. Narysowanie schematu sieci.
  4. Przydzielenie urządzeniom w sieci komputerowej adresów IP. Jeżeli którekolwiek z urządzeń ma pełnić rolę serwera lub być dostępne dla innych komputerów (np. drukarka sieciowa), jego adres IP powinien być stały. Pozostałe urządzenia mogą mieć adresy przydzielane dynamicznie. Należy użyć adresów prywatnych (temat A2, punkt 2. materiału edukacyjnego, część II).
  5. Wybór i zakup urządzeń.
  6. Konfiguracja urządzeń:
    1. konfiguracja dostępu do Internetu;
    2. konfiguracja punktu dostępowego sieci bezprzewodowej:
      1. ustalenie nazwy sieci bezprzewodowej (sieci bezprzewodowych, jeżeli można zdefiniować kilka) – SSID,
      2. ustalenie hasła dostępowego do sieci bezprzewodowej,
      3. ustalenie optymalnych parametrów pracy – wybór kanału transmisji danych;
    3. konfiguracja serwera DHCP.

Na rysunku 1. pokazano przykładowy schemat konfiguracji lokalnej sieci komputerowej oraz bezprzewodowego dostępu do Internetu.

Rys. 1. Przykład konfiguracji lokalnej sieci komputerowej oraz bezprzewodowego dostępu do Internetu

Nazwa urządzeniaOpis
Karta sieciowaUrządzenie sieciowe, które umożliwia połączenie z innymi urządzeniami sieciowymi.
ModemUrządzenie modulujące sygnał cyfrowy w celu przesłania go za pomocą wybranego medium transmisyjnego.
RouterUrządzenie sieciowe, które umożliwia przesyłanie pakietów danych pomiędzy różnymi sieciami komputerowymi.
Przełącznik (ang. switch)Urządzenie łączące poszczególne urządzenia sieciowe (przewodowe). Switch pracuje głównie w drugiej warstwie modelu OSI (warstwie danych). Pozwala podłączyć więcej urządzeń do routera lub rozdzielić sygnał dostarczony jednym przewodem na więcej urządzeń.
Punkt dostępowy (ang. access point, AP)Urządzenie pozwalające łączyć się urządzeniom bezprzewodowym (np. smartfonom) z siecią przewodową za pomocą fal radiowych.
Transmiter PLC
(ang. Power Line Communications)
Zestaw urządzeń pozwalających przesłać sygnał sieci komputerowej przez sieć energetyczną. Sygnał w sieci energetycznej jest zaszyfrowany. Może posiadać wbudowany switch i punkt dostępowy.
RepeaterWzmacniacz sygnału radiowego sieci bezprzewodowej.
Tabela 1. Podstawowe funkcje urządzeń sieciowych

Ćwiczenie 1. Poznajemy przykładowa konfigurację sieci

  1. Zapoznaj się ze schematem pokazanym na rysunku 1. Objaśnij poszczególne jego elementy.
  2. Korzystając z rysunku 1., zastanów się, jak możesz zmienić (usprawnić) sieć komputerową, np.  w swoim domu (mieszkaniu), u kolegi lub koleżanki.

Na rysunkach 2-5 pokazano zrzuty ekranu ze strony konfiguracyjnej routera (domyślny adres IP routera jest zwykle zapisany na naklejce na spodzie urządzenia).

Rys. 2. Konfiguracja routera – najważniejsze informacje o sieci
Rys. 3. Konfiguracja routera – dane umożliwiające dostęp do Internetu (udostępnione przez firmę świadczącą usługę dostępu do Internetu)
Rys. 4. Konfiguracja dostępu do sieci bezprzewodowej – określenie nazw sieci, haseł, poziomu zabezpieczeń i parametrów Wi-Fi
Rys. 5. Konfiguracja serwera DHCP

2. Administrowanie lokalną siecią komputerową

Głównym zadaniem administratora sieci komputerowej jest zapewnienie ciągłości pracy sieci komputerowej, odpowiedniej jej wydajności oraz zabezpieczenie urządzeń przed nieuprawnionym dostępem.

2.1. Zapewnienie ciągłości pracy sieci komputerowej

Urządzenia pracujące w sieci komputerowej powinny być zabezpieczone przed skokami napięcia zasilającego, poprzez zastosowanie listew przeciwprzepięciowych z filtrami przeciwzakłóceniowym. Najważniejszym urządzeniom pracującym w sieci (serwery, router, punkt dostępowy, modem) należy w miarę możliwości zapewnić zasilanie poprzez UPS.

UPS (ang. Uninterruptible Power Supply) – urządzenie umożliwiające nieprzerwane zasilanie innych urządzeń elektronicznych, zwykle za pomocą wbudowanego akumulatora.

Urządzenia elektroniczne mogą generować dużo ciepła, należy więc zadbać o odpowiednią wentylację lub klimatyzację pomieszczeń, w których się znajdują. W większych sieciach stosuje się specjalne szafy (ang. rack) ułatwiające montaż i konserwację urządzeń sieciowych.

Ćwiczenie 2. Szukamy informacji na temat szaf typu rack

Znajdź w Internecie zdjęcia i informacje na temat szaf typu rack. Jakie może być ich przeznaczenie? Podaj kilka przykładów.

2.2. Zapewnienie wydajności sieci komputerowej

Sieci przewodowe charakteryzują się stałą szybkością transmisji danych, określoną zastosowanym standardem i w zasadzie niezależną od czynników zewnętrznych. Szybkość transmisji w sieci bezprzewodowej zależy natomiast od wielu czynników, np.:

  • zastosowanego standardu transmisji danych („Teraz bajty. Informatyka dla szkół ponadpodstawowych. Zakres podstawowy”, temat A1, str. 12),
  • odległości danego urządzenia od punktu dostępowego (im większa odległość, tym niższa szybkość transmisji),
  • przeszkód (np. ścian, okien drzwi) pomiędzy danym urządzeniem a punktem dostępowym (najmocniej tłumią sygnał przeszkody metalowe i betonowe, słabiej ceglane, najsłabiej drewniane),
  • wybranego pasma transmisji danych (najlepiej innego, niż wykorzystywane przez inne sieci Wi-Fi w pobliżu),
  • innych znajdujących się w pobliżu urządzeń elektrycznych, takich jak:  telefony bezprzewodowe, kuchenki mikrofalowe, odbiorniki telewizyjne, urządzenia Bluetooth.

W analizie poziomu sygnału sieci bezprzewodowej i szybkości transmisji pomóc mogą aplikacje na smartfony. Aplikacje te, dzięki wykorzystaniu informacji o lokalizacji GPS, mogą pomóc w stworzeniu mapy siły sygnału w danym budynku.

Rys. 6. Ekrany aplikacji WiFiAnalyser

Administrator sieci komputerowej powinien monitorować informacje przesyłane w sieci, np. liczbę pakietów transmitowanych przez poszczególne urządzenia.

2.3. Zabezpieczenie urządzeń przed nieuprawnionym dostępem

Większość routerów posiada wbudowany i wstępnie skonfigurowany firewall, zabezpieczający sieć przed typowymi atakami z zewnątrz. Administrator sieci komputerowej może natomiast zmodyfikować te ustawienia, np. blokując lub ograniczając dostęp do wybranych stron internetowych w określonych godzinach. Istnieje specjalne oprogramowanie pozwalające na blokowanie dostępu do stron internetowych według ich klasyfikacji (np. do stron o niepożądanych treściach).

Każdy komputer pracujący w sieci powinien mieć zainstalowany program antywirusowy. Jeżeli w sieci komputerowej pracuje wydzielony serwer, takie oprogramowanie powinno być zainstalowane również na nim. W dużych sieciach komputerowych stosuje się scentralizowane zarządzenie programami, co pozwala na przykład na wymuszenie jednakowych ustawień programu antywirusowego na wszystkich komputerach w sieci.