Urządzenia wchodzące w skład każdej sieci komputerowej można podzielić na dwie grupy:

• urządzenia aktywne,

• urządzenia pasywne.

Urządzenia aktywne tworzą albo modyfikują sygnał przesyłany przez sieć. Pasywne elementy sieci przenoszą sygnał, ale go nie modyfikują. Do elementów pasywnych możemy zaliczyć również pomieszczenia i szafy dystrybucyjne służące do przechowywania urządzeń sieciowych.

RcOhwJWSMuvjs

Ilustracja przedstawia tabelę o nagłówkach:
Aktywne wytwarzają i przetwarzają sygnał sieci komputerowej.
Pasywne przenoszą sygnał lub organizują sieć.
W kolumnie aktywne znajduje się:
Rutery, przełączniki, punkty dostępowe, serwery.
W kolumnie pasywne znajduje się:
Media transmisyjne, Panele krosownicze, szafy dystrybucyjne, gniazda sieciowe.

W dobrze zaprojektowanej sieci uruchomionej w szkolnej pracowni znajdziemy wszystkie wymienione urządzenia (a przynajmniej większość z nich).

Topologie sieci działających w różnych pracowniach mogą być odmienne – ich budowa zależy od tego, czy pracownia ma bezpośredni dostęp do internetu, czy też jest elementem (podsiecią) całej szkolnej sieci komputerowej.

Ponieważ zazwyczaj w szkole potrzebne są łącza do internetu dla dyrektora, pedagoga, księgowej, a także nauczycieli z wielu sal lekcyjnych, sieć w pracowni najczęściej jest tylko elementem całej szkolnej sieci.

W szkołach możemy spotkać się z dwoma rozwiązaniami:

1. Pracownia szkolna połączona jest z pozostałą częścią sieci szkolnej za pomocą przełącznika sieciowego.

R1CE4SwBq8Yw3

Ilustracja przedstawia komputery połączone z przełącznikiem sieciowym w topologii gwiazdy.
Następnie przełącznik połączony jest z chmurą z napisem: Szkolna sieć LAN.

2. Pracownia szkolna połączona jest z pozostałą częścią sieci przez ruter sieciowy. Ruterem może być specjalne urządzenie sieciowe albo serwer, na którym zainstalowane jest oprogramowanie pozwalające spełniać komputerowi funkcję rutera.

RvB0PX8yqp9nl

Ilustracja przedstawia komputery połączone z przełącznikiem w topologii gwiazdy.
Następnie przełącznik sieciowy połączony jest z ruterem, a ten z kolei z  szkolną siecią LAN.

Wybór metody połączenia pracowni z siecią szkolną jest całkowicie dowolny. W znacznej mierze zależy on od tego, jak zbudowana jest i jak działa cała sieć szkolna. Wpływ na podjętą decyzję ma też budżet placówki. Ważne jest, że zarówno pierwsza, jak i druga metoda pozwala realizować zadania stawiane sieci komputerowej.

Bez względu na to, czy pracownia komputerowa połączona jest z siecią szkolną poprzez przełącznik, czy ruter (lub serwer pełniący funkcję rutera), jej sieć powinna być zbudowana w sposób uwzględniający:

1. Zastosowanie fizycznej topologii gwiazdy, która zakłada łączenie wszystkich komputerów ze sobą poprzez przełącznik sieciowy.

2. Stosowanie 3‑odcinkowego łączenia komputera z przełącznikiem, zakładającego:
a) osobny przewód do podłączenia gniazda sieciowego z komputerem;
b) osobny przewód do podłączenia gniazda z panelem krosowniczym (ang. patchpanel) – ten odcinek przewodu poprowadzony jest w korytkach montażowych;
c) osobny przewód do połączenia panelu krosowniczego z przełącznikiem;
w przypadku łączenia komputera z gniazdem, a także przełącznika z panelem krosowniczym, używa się gotowych przewodów sieciowych zwanych patchcordami.

3. Stosowanie norm dotyczących okablowania sieci, uwzględniających między innymi długość przewodów między elementami sieci (maksymalnie wynosi ona 100 metrów, zalecane jest 55 metrów), a także odpowiednią liczbę gniazd sieciowych (punktów dostępu do sieci) – obecnie jest to jedno podwójne gniazdo na każde 10 mIndeks górny 2² powierzchni.

4. Montaż aktywnych urządzeń sieciowych w szafie dystrybucyjnej,

Serwer w pracowni szkolnej

Serwer w szkolnej pracowni komputerowej może spełniać wiele funkcji. Zakładając, że nie jest on ruterem łączącym pracownię z całą siecią szkolną, może być wykorzystany m.in. jako:

• serwer plików – jego dyski służą do przechowywania plików utworzonych przez uczniów podczas lekcji informatyki;

• serwer uwierzytelniania użytkowników – specjalna aplikacja pozwala tworzyć konta użytkowników centralnie, na serwerze, a nie na każdym z komputerów z osobna; dzięki temu każdy uczeń szkoły może mieć indywidualne konto w systemie i logować się za jego pomocą do każdego komputera w pracowni;

• serwer WWW – poprzez stronę WWW dostępną tylko z poziomu pracowni uczniowie mogą otrzymywać zadania od nauczyciela lub materiały do lekcji; ta funkcja dodatkowo pozwala sprawdzać poprawność działania stron WWW (jeśli uczniowie zajmują się tworzeniem stron internetowych);

• serwer DNS – odpowiada on za zamianę nazw słownych, stosowanych podczas wyszukiwania określonych komputerów w sieci, na ich adresy IP;

• serwer wirtualizacji – jeśli w pracowni zajęcia mają osoby kształcące się w zawodach technika informatyka lub technika teleinformatyka, wykorzystują one wirtualne maszyny (komputery) na zajęciach z administracji systemami operacyjnymi.

Jeśli serwer pełni również funkcję rutera, musi realizować dodatkowe zadania, m.in.:

• translacja adresów sieciowych (ang. NAT) – funkcja wymagana, jeśli urządzenia sieci lokalnej mają dostęp do internetu;

• DHCP – usługa przydzielająca adresy IP komputerom w pracowni.

Rzv5qqORizxF2

Fotografia przedstawia serwer typu Rack.

Serwer może pracować pod kontrolą systemu operacyjnego, który jest przeznaczony do wykonywania opisanych wcześniej zadań. Administratorzy mają do wyboru systemy z rodziny Windows Server (wersje 2012, 2016, 2019) lub mogą zdecydować się na jedną z dystrybucji systemu Linux (Fedora Server, Ubuntu Server, Debian Server). Wybór systemu zależy od zastosowań serwera, upodobań administratora i budżetu szkoły (rodzina Windows Server jest płatna, zaś wymienione dystrybucje systemu Linux – darmowe).

Szkolnym serwerem powinno być urządzenie, które da się zamontować w szafie dystrybucyjnej (ang. RACK). W niektórych pracowniach szkolnych taką funkcję realizuje „zwykły” komputer, na którym zainstalowano po prostu oprogramowanie serwerowe.  Nie jest to jednak optymalne rozwiązanie ze względu na nie przystosowanie takiego komputera do długotrwałej pracy bez przerwy.

Dobrej klasy serwer powinien mieć zamontowany procesor Intel Xeon lub AMD Epyc, przynajmniej 8 GB pamięci RAM, a także dyski twarde o pojemności min. 1 TB. Nie są to podstawowe wymagania niezbędne do uruchomienia serwerowego systemu operacyjnego (będzie on działać na komputerze z o wiele słabszymi podzespołami). Pamiętajmy jednak, że serwer realizuje wiele zadań i zarządza wieloma użytkownikami w sieci. Jego podzespoły powinny być dobrane tak, aby zdołał sprostać stawianym wymaganiom.

Media transmisyjne, gniazda, panele krosownicze

Obecnie w sieciach komputerowych stosuje się dwa rodzaje przewodów: miedziane i światłowodowe.

R1elttRtW8fJw1

Ilustracja przedstawia przewód typu skrętka.
Zakończony jest ośmioma różnokolorowymi przewodami.

Przewody światłowodowe, choć stają się coraz tańsze, są rzadko spotykane w sieciach szkolnych. Jeżeli już się pojawią, zazwyczaj tworzą tylko szkielet sieci i łączą ze sobą np. poszczególne kondygnacje budynku. W pracowniach szkolnych zazwyczaj są wykorzystywane nieekranowane przewody miedziane UTPUTPUTP, potocznie zwane skrętkąskrętkaskrętką (kategorii 5e lub 6). Przewody tego typu są tanie, łatwe w użyciu i charakteryzują się dobrym stosunkiem jakości do ceny. Za skrętką przemawia również cena urządzeń sieciowych. Modele przystosowane do pracy ze światłowodami są znacznie droższe od tych wykorzystujących skrętkę.

Określony standard przewodu sieciowego wymusza zastosowanie gniazd sieciowych oraz paneli krosownicznych w tym samym standardzie. Oznacza to, że jeśli przewód UTP należy do kategorii 5e, również gniazda i panele muszą pracować w takim standardzie (chociaż w praktyce możliwe jest zastosowanie paneli i gniazd kategorii 6).

Słownik