5

1. Moduł 5
Projektowanie sieci
1. Nie ma jednej metody – są dobre praktyki, czyli jak projektować
2. Analiza biznesowa potrzeb klienta

2. 2
1. Nie ma jednej metody - są dobre praktyki, czyli jak projektować
Projektowanie sieci jest skomplikowanym procesem, którego efektem finalnym
ma być zbiór zaleceń do wybudowania sieci. Nie ma jednej metody na stworzenie do-
brego projektu. Proces przygotowywania wytycznych do budowy sieci może przybierać
różne formy. Kształt przygotowanej dokumentacji powinien zawierać określone elemen-
ty, ale nie ma jednego określonego szablonu. Ważne jest, aby na podstawie przygotowa-
nych wytycznych, wykonawca w jednoznaczny sposób został poinformowany o zamia-
rach projektanta. Czasami nawet rzeczy pozornie oczywiste należy jednoznacznie opisać
w dokumentacji. Unikniemy w ten sposób dowolnej interpretacji niezapisanych faktów.
Jak w takim razie powinien wyglądać proces projektowania? Zaczynamy od stworzenia
specyfikacji wymagań. Kiedy inwestor sprecyzuje swoje oczekiwania oraz określi ogra-
niczenia, możemy przystąpić do zbierania pozostałych informacji niezbędnych do pro-
jektu. Podstawą do pracy w określonym budynku są jego plany budowlane. Na ich pod-
stawie wstępnie określimy przebiegi kablowe, zorientujemy się, jak przebiegają instala-
cje oraz gdzie znajdują się określone pomieszczenia. Kolejną niezbędną czynnością bę-
dzie wykonanie wizji lokalnej w miejscu inwestycji. Tylko obejrzenie miejsca projekto-
wanej sieci pozwoli na uniknięcie niespodzianek związanych z wykończeniem pomiesz-
czeń. Często nawet ustawienie mebli lub zainstalowanych zabudów stałych uniemożli-
wia instalację sieci w zaplanowany wcześniej sposób. Podczas zapoznawania się z po-
mieszczeniami dobrze jest porozmawiać z osobą znającą budynek, np. konserwatorem,
kierownikiem administracyjnym. Jego wiedza na temat historii modernizacji budynku
może być przydatna w pracach projektowych. Ustalenia dokonane podczas wizji lokalnej
powinny znaleźć się w notatce podpisanej przez upoważnionego przedstawiciela inwe-
stora. Po zebraniu wszystkich niezbędnych materiałów, projektant może przystąpić do
pracy.
2. Analiza biznesowa potrzeb klienta
Jak ważna jest analiza potrzeb klienta, mówiliśmy już w poprzednim module.
Przypominamy, że to na podstawie pozyskanej wiedzy projektant musi określić, jakie są
niezbędne środki techniczne do zrealizowania potrzeb klienta. Ważną cechą projekto-
wanej sieci powinna być jej skalowalność. Analizując potrzeby klienta należy przewi-
dzieć możliwości rozwoju firmy i tak zaprojektować sieć, aby w przyszłości była możli-
wa jej rozbudowa. Dokładanie kolejnych elementów nie powinno kolidować z pracą już
istniejącej sieci. Rozbudowa nie powinna również wymuszać ingerencji w już funkcjonu-
jące okablowanie. Przygotowując systemy mocowania dla projektowanego okablowania
sieciowego, projektant powinien pozostawić zapas miejsca w rurarzu lub korytach ka-
blowych. Ewentualna rozbudowa przy powiększaniu sieci nie będzie wiązała się z ko-
niecznością budowy nowych systemów mocowań. Skalowalność powinna dotyczyć
również punktów dystrybucyjnych. Zaprojektowanie „na wymiar” szaf teleinformatycz-
nych przy pierwszej konieczności rozbudowy wymusi ich wymianę. Proces niewielkiej
rozbudowy przekształci się wówczas w kolejny, duży proces inwestycyjny. Pamiętaj! To
klient i jego działania biznesowe stwarzają zapotrzebowanie na budowę sieci i rozwią-
zań teleinformatycznych. Jednak to projektant przewidując ewentualną ekspansję sieci
może spowodować, że jej rozbudowa nie będzie bardzo uciążliwa dla użytkowników.

3. 3
a. Projekt logiczny sieci
Po zebraniu niezbędnych informacji, potrzebnych do określenia struktury przy-
szłej sieci, rozpoczynamy od wykonania projektu logicznego. Wynika z niego:
 ogólna koncepcja sieci,
 podział sieci na segmenty,
 połączenia między elementami sieci,
 koncepcja sieci wirtualnych (VLAN).
Niektóre projekty logiczne są wzbogacone o propozycje adresacji IP. Istotą pro-
jektu logicznego jest pokazanie struktury połączeń, którą należy wykonać podczas mon-
tażu sieci. Na projekcie tym nie znajdziemy informacji o przebiegach okablowania czy
technologii jego instalacji. Pojawią się tam za to wskazówki dotyczące portów oraz urzą-
dzeń, które należy ze sobą połączyć. Na etapie tworzenia projektu logicznego warto
również zadbać o stworzenie jednolitego systemu oznaczeń, który pozwoli jednoznacz-
nie identyfikować urządzenie w sieci. Przykładowy projekt logiczny znajduje się na ry-
sunku 5.1
Rysunek 5.1 Projekt logiczny sieci
Źródło: materiały własne
Podczas tworzenia tego schematu połączeń logicznych nie zawsze przedstawia
się konkretne rozwiązania sprzętowe, a jedynie określa zastosowane funkcjonalności.
Urządzenia dobiera się na dalszym etapie sporządzania projektu. Dobrą praktyką przy
ustalaniu struktury połączeń jest zastosowanie tzw. metody zstępującej, czyli od ogółu
do szczegółu (ang. top-down). W pierwszej kolejności ustalamy ogólny schemat sieci
z siatką głównych połączeń oraz usług sieciowych. W następnych krokach doprecyzo-

4. 4
wane zostają rozwiązania zastosowane na każdym poziomie sieci. Określone zostaną
urządzenia, ich rola w danym segmencie sieci, usługi które będą występowały w danym
obszarze. Uszczegółowienie projektu może również obejmować adresację IP, która bę-
dzie obowiązywała w projektowanej sieci. Dla zapewnienia elastyczności i łatwości kon-
figuracji urządzeń końcowych dobrą praktyką jest stosowanie serwerów DHCP do au-
tomatycznej adresacji. Jakiekolwiek zmiany adresów w sieci można wówczas dokonać
z jednego miejsca bez konieczności angażowania dużych sił i środków w zmianę usta-
wień stacji klienckich. W projekcie logicznym nie może zabraknąć informacji o planowa-
nych sieciach wirtualnych. Technologia VLAN często stosowana jest do podziału więk-
szych sieci na niezależne mniejsze struktury. Fizycznie obsługiwane przez te same
switch’e logicznie tworzą niezależne mniejsze sieci, których użytkownicy nic o sobie nie
wiedzą. Jeżeli podczas projektowania zakładamy wykorzystanie tej technologii, nie-
zbędna jest informacja o tym w schemacie logicznym. Często, tego rodzaju rozwiązania
służą do budowy niezależnej sieci do zarządzania urządzeniami. Informacja o takim
rozwiązaniu, pomimo swojego charakteru podwyższonego ryzyka, dla bezpieczeństwa
sieci również musi zostać opisana w schemacie. Tworząc diagramy sieci, inżynierowie
często mają tendencję czynić swoje projekty skomplikowanymi. Tworząc dokumentację
pamiętaj, że:
 warto zachować prostotę dla przejrzystości rysunku i przekazywanej idei. Jeżeli
chcemy przekazać kilka rozwiązań, może warto rozłożyć ja na kolejne powiązane
ze sobą schematy;
 dobrze jest oddzielać poszczególne warstwy logiczne sieci. Staraj się nie łączyć na
jednym schemacie routingu i koncepcji sieci VLAN;
 należy unikać krzyżowania linii na diagramie. Im więcej linii skrzyżujesz, tym
schemat staje się mniej czytelny;
 schemat zyska na czytelności, jeżeli będziesz układał linie nadając im kierunki
prostopadłe;
 warto oddzielać lokalizacje na schemacie. Jeżeli projektowana sieć wykracza poza
jedną lokalizację, oznacz to np. prostokątem lub innym kolorem;
 stosując ikony na rysunku staraj się je uporządkowywać w jednej linii. Podobnie,
jak w przypadku połączeń, wpłynie to znacząco na czytelność rysunku.
Podsumowując, projekt logiczny pokazuje strukturę połączeń urządzeń przy pomocy
okablowania. Zawiera koncepcję wykonania sieci bez określenia metodologii procesów
budowlanych. Jest niezbędny w końcowej fazie montażu sieci dla prawidłowego podłą-
czenia okablowania. Na jego podstawie zostaną skonfigurowane odpowiednie VLAN-y
oraz ustawione trasy routingu.
b. Projekt fizyczny sieci
Jeżeli została już opracowana koncepcja połączenia elementów sieci niezbędnych
do uzyskania efektu pożądanego przez inwestora, przystępujemy do projektu fizyczne-
go. Mając zgromadzone niezbędne informacje o budynku w postaci:
 planów budowlanych,
 wizji lokalnej (notatki, fotografie),
 notatki z miejsca inwestycji, z ustaleniami podpisanymi przez upoważnionego
przedstawiciela wykonawcy,

5. 5
przystępujemy do pracy. Proces projektowania wiąże się często ze zmianami i kolejnymi
wersjami. Jeżeli to tylko możliwe, należy wykorzystywać narzędzia komputerowe do
wspomagania projektowania. Programy typu CAD pozwolą na niezliczoną liczbę popra-
wek i wersji bez konieczności żmudnego ręcznego poprawiania rysunków technicznych.
Od czego zaczynamy? Zakładając, że posiadamy rysunki techniczne budynku w formie
elektronicznej, tworzymy w programie kolejną warstwę, na której będziemy kreślili na-
szą sieć. Takie rozwiązanie pozwoli nam na wyłączanie zbędnych warstw, w celu nie
zaciemniania rysunku. Znając pomieszczenia, w których mają znajdować się elementy
sieci, nanosimy punkty dystrybucyjne, punkty przyłączeniowe oraz trasy przebiegów
kablowych. Oznaczamy na rysunku miejsca przejścia przez ściany, stropy. W każdym
przypadku, gdy planujemy zastosować nietypowe rozwiązanie lub z którym wykonawca
może mieć problem, miejsce takie należy wyraźnie zaznaczyć na planie.
Rysunek 5.2 Projekt fizyczny sieci
Źródło: http://www.sieci.net84.net/images/topologia-f.gif
Zastosowana symbolika i kolory powinny znaleźć się w legendzie rysunku. Na ich
podstawie instalatorzy odszyfrują zamysł projektanta. Podczas projektowania należy
przestrzegać norm dotyczących zastosowanego typu okablowania oraz bezwzględnie
przestrzegać maksymalnych odległości. W przypadku konieczności wykonanie instalacji
elektrycznej, należy rozdzielić sieć komputerową od elektrycznej stosując osobne sys-
temy prowadzenia kabli. W przypadku wykorzystania koryt kablowych podwójnych
(z przegrodą w środku), przewody elektryczne układamy w części dolnej. Bardzo ważny
jest dobór lokalizacji dla punktu dystrybucyjnego. Nie może być to przypadkowe po-
mieszczenie. Zainstalowana szafa teleinformatyczna wyposażona będzie w sprzęt ak-
tywny, który wymaga chłodzenia. Nie powinniśmy w związku z tym sięgać po pomiesz-
czenia południowe naturalnie nagrzewane przez słońce. Jeżeli jest taka możliwość uni-
kajmy pokoi z oknami, które również przyczyniają się do podwyższania temperatury.
W przypadku przewidywanej większej liczby sprzętu aktywnego, należy rozważyć ko-
nieczność klimatyzowania pomieszczenia. Dostarczenie na miejsce instalacji szafy

6. 6
i sprzętu aktywnego również powinno być przewidziane na etapie projektowania. Droga
transportowa musi posiadać gładkie posadzki (bez progów) oraz odpowiedni gabaryt
dla swobodnego przemieszczania sprzętu. Jeżeli nie ma możliwości bezpiecznego trans-
portu, należy przewidzieć inne pomieszczenie. Dodatkowe czynniki, które mogą dys-
kwalifikować miejsce na punkt dystrybucyjny to:
 wysoka wilgotność pomieszczenia,
 rury wodno-kanalizacyjne, które mogą być przyczyną wycieku,
 brak odpowiedniej instalacji elektrycznej o mocy niezbędnej do zasilenia całego
sprzętu.
Jak widać, dobór pomieszczenia na główny punkt sieci nie jest prosty. Często projektanci
przedstawiają kilka alternatywnych punktów określając ich mocne i słabe strony.
c. Dobór elementów pasywnych sieci
Budowa okablowania wiąże się z wyborami typów i kategorii kabli stosownie do
określonych wymagań. W przypadku instalacji sieci w miejscach o dużym nasileniu za-
kłóceń, należy zaprojektować okablowanie z dodatkowym ekranem. Miejsca krzyżowa-
nia się sieci komputerowej i elektrycznej wykonujemy pod kątem prostym, ograniczając
wpływ promieniowania elektromagnetycznego na przesyłane informacje. Należy bez-
względnie pamiętać o zachowaniu promienia gięcia kabli miedzianych i optycznych.
Zbyt silne zagięcie może spowodować obniżenie parametrów transmisyjnych lub
w skrajnym przypadku trwałe uszkodzenie. W przypadku miejsc o podwyższonym ryzy-
ku pożaru należy stosować okablowanie w izolacji niepalnej LSZH. Montaż okablowania
to nie tylko przewody, ale również cały osprzęt do ich montażu i zakańczania. Istnieje
wiele firm, które specjalizują się w dostarczaniu kompletnych rozwiązań. Dokonując
wyboru systemu mocowania możemy sięgnąć np. po system korytowania firmy Legrand.
W szerokiej ofercie znajdziemy różnego rodzaju koryta plastikowe wraz z elementami
do ich łączenia kątowego. Dodatkowo producent ten dostarcza gniazda modułowe, które
pozwalają na montaż różnych zakończeń sieciowych np. RJ-45, RJ-11, BNC, itp. Kon-
strukcja modułowa pozwala na elastyczne zagospodarowywanie przestrzeni gniazda
w moduły odpowiadające wymogom danej sieci.
Rysunek 5.3 System modułowy do natynkowego prowadzenia i zakańczania kabli
Źródło:
http://www.emiter.net.pl/upload/articles/produkty/kanaly/KP/kanalKP150x60
b.JPG

7. 7
Innego rodzaju osprzęt będzie wykorzystywany do budowy okablowania świa-
tłowodowego. Niebezpieczeństwo wynikające z propagacji dużej mocy optycznej narzu-
ca dodatkowe warunki ochrony. Często kable światłowodowe instalowane są w dodat-
kowych rurach osłonowych zwanych wtórnikami lub peszlami. Instalując dłuższe odcin-
ki sieci optycznej zabezpieczamy się dodatkowo przed skutkami awarii w przypadku
fizycznego uszkodzenia kabla. Na odcinku pomiędzy punktem A i B instalowane są za-
sobniki na zapas kabla światłowodowego. Nawinięty tam kabel będzie wykorzystany
w przypadku uszkodzenia fizycznego. Wyobraźmy sobie sytuację, gdy podczas instalacji
ogrzewania został uszkodzony kabel światłowodowy. Mając na uwadze jego konstrukcję
(przypominam, że rdzeń światłowodu to szkło krzemionkowe) spodziewamy się, że kil-
kadziesiąt centymetrów włókien nie nadaje się do użytku. Przywrócenie sprawności
wymagałoby wstawienia niewielkiego odcinka kabla i wykonania dwóch złącz, gdzie
pospawane zostaną wszystkie włókna. Niejednorodność kabla, dodatkowe tłumienie
oraz nakład pracy sprawiają, że rozwiązanie takie jest ostatecznością. Jeżeli w zasobniku
znajduje się jeszcze zapas kabla, zostanie on odwinięty, a kabel „podciągnięty” w miejscu
awarii. Uzyskane centymetry pozwolą na wykonanie pojedynczego złącza skracając czas
awarii i ograniczając tłumienie powstałe po połączeniu.
Rysunek 5.4 Mufa światłowodowa. Miejsce łączenia kabli optycznych
Źródło: http://www.fca.com.pl/img/media/0134A.jpg
Zakończenie kabli optycznych wykonywane jest na przełącznicach optycznych.
Instalowane w szafach teleinformatycznych pozwalają na dowolną aranżację połączeń
optycznych przy pomocy patchcordów. Integralną częścią każdej przełącznicy jest tacka
spawów, gdzie zabezpieczamy miejsce połączenia przed przypadkowym uszkodzeniem.

8. 8
Rysunek 5.5 Przełącznica światłowodowa z widoczną wewnątrz tacką spawów
Źródło: http://www.optomer.com.pl/pub/produkty/93/276_PRZECZNICA-
WIATOWODOWA-PS-19.jpg
d. Dobór elementów aktywnych sieci
Podstawowym elementem łączącym we współczesnych sieciach lokalnych jest
przełącznik. Stosowane w większych sieciach można podzielić na dwa rodzaje:
 szkieletowe, które łączą przełączniki dostępowe i przenoszą główny ruch w sieci,
 dostępowe, świadczące usługę przyłączenia dla urządzeń końcowych.
Wymagania stawiane przełącznikowi są związane z jego funkcją w sieci. Od pra-
cujących w szkielecie wymaga się dużej wydajności, zwiększonego poziomu bezpieczeń-
stwa oraz szybkich interfejsów przyłączeniowych. Urządzenia dostępowe nie przenoszą
tak dużego ruchu, dlatego ich podstawowym parametrem będzie ilość oferowanych in-
terfejsów oraz możliwość obsługi sieci wirtualnych VLAN. Niektóre przełączniki mają
budowę modularną i pozwalają na rozbudowę o dodatkowe porty optyczne lub elek-
tryczne. W przypadku rozbudowy sieci nie jest wówczas wymagana wymiana całego
urządzenia. Moduły optyczne w standardzie GBIC lub SFP pozwalają rozszerzyć funk-
cjonalność przełącznika o połączenia światłowodowe. Od rodzaju i jakości zastosowanej
wkładki optycznej zależy zasięg i przepustowość uzyskanego interfejsu.

9. 9
Rysunek 5.6 Wkładka optyczna w standardzie GBIC
Źródło: http://sfpgigac.files.wordpress.com/2010/10/gbic.jpg
Obsługa protokołu STP lub RSTP pozwoli zapobiegać przed powstawaniem pętli
lokalnych. W przypadku planowania budowy sieci z nadmiarowymi połączeniami, jeden
z tych protokołów ochroni nas przed skutkami „zapętlenia” sieci. Wzrost ruchu na inter-
fejsach szkieletowych może doprowadzić do ograniczenia wydajności sieci. W celu
zwiększenia przepływności na newralgicznych połączeniach można zastosować agrega-
cję portów. Większość przełączników zarządzalnych oferuje taką funkcjonalność, która
pozwala łączyć kilka interfejsów fizycznych w jeden logiczny.
Rysunek 5.7 Agregacja łączy Fast Ethernet w jeden interfejs logiczny
Źródło: materiały własne

10. 10
Uzyskana w ten sposób zwiększona przepływność poprawi wydajność sieci. Na-
leży tu uświadomić, że realizacja tej funkcjonalności przez producentów wygląda różnie.
Aby mieć pewność zadziałania takiego rozwiązania, na obu końcach sieci należy zasto-
sować osprzęt tego samego producenta. Są jeszcze inne czynniki, jak wsparcie dla QoS
czy VoIP, które nakłonią nas do zaprojektowania tego czy innego przełącznika w sieci.
Ważne jest, aby jeżeli to możliwe, stosować rozwiązania jednej firmy. Ułatwi to w znacz-
nym stopniu późniejsze administrowanie siecią i wyeliminuje problemy z kompatybil-
nością. Kolejnym ważnym elementem aktywnym w projektowanych sieciach jest router.
Większość projektowanych obecnie sieci jest dołączanych do innych sieci lub Internetu
i w tym celu musi zostać wyposażona w router na punkcie styku. Ze względu na różno-
rakość dostępnych rozwiązań podzielimy dostępne routery na sprzętowe i programowe.
W pierwszym przypadku mamy do czynienia z fizycznym urządzeniem, które za pomocą
dedykowanego hardware, z odpowiednim specjalistycznym oprogramowaniem, realizu-
je funkcje kierowania ruchem IP. Drugie spotykane rozwiązanie to najczęściej zwykły
komputer, wyposażony w więcej niż jedną kartę sieciową, który przy pomocy odpo-
wiedniego oprogramowania decyduje o przenoszeniu pakietów między sieciami. Które
rozwiązanie jest lepsze? Nie ma prostej odpowiedzi na to pytanie. Znajdą się zwolennicy
sprzętowych routerów, którzy cenią sobie stabilność i wygodę korzystania z urządzenia
stworzonego tylko do określonego celu. Są również fani rozwiązań programowych, któ-
rzy wykorzystując często starsze komputery dają im nowe życie pod kontrolą systemu
Linux np. Vyatta. Ważne jest, aby podczas wyboru uwzględnić następujące czynniki:
 wydajność pakietową określającą zdolność routera do przetworzenia określonej
liczby pakietów w ciągu jednej sekundy,
 liczbę i rodzaj zainstalowanych w urządzeniu portów,
 podatność na rozbudowę, budowę modułową, możliwość instalacji wkładek op-
tycznych,
 oprogramowanie urządzenia, jakie stwarza możliwości - czy producent przewi-
duje wsparcie i nadal je rozwija (upgrade).
Rysunek 5.8 Sprzętowe rozwiązania z oprogramowaniem VYATTA
Źródło: http://axisbasics.com/axisbasics/images/stories/vyatta.jpg

11. 11
Po poddaniu ich analizie, powinniśmy zdecydować się na właściwe rozwiązanie.
Oprócz wymienionych przełączników i routerów, w projekcie mogą znaleźć się inne
urządzenia sieciowe, jak Access Pointy, media konwertery czy wreszcie serwery świad-
czące określone usługi sieciowe. Podobnie jak w przypadku routera, należy dogłębnie
przeanalizować ich parametry techniczne i określić czy spełniają stawiane przed nimi
wymagania. W dziedzinie serwerów nastała ostatnio powszechna moda na wirtualizacje.
Stosując silne rozwiązania sprzętowe można podzielić zasoby procesorów i pamięci po-
między kilka współistniejących wirtualnych systemów. Tworząc w ten sposób wydajne
systemy usługowe, ograniczamy potrzebne przestrzenie na instalację kolejnych serwe-
rów w szafach teleinformatycznych.
Bibliografia:
1. Halska B., Bensel P.: Kwalifikacja E.13. Projektowanie lokalnych sieci komputero-
wych i administrowanie sieciami. Podręcznik do nauki zawodu technik informatyk.
Część 2. Helion, Gliwice 2013.
2. Pawlak R.: Okablowanie strukturalne sieci – Teoria i praktyka. Helion, Gliwice
2011.