Сетевые графики и правила их построения. Создание и настройка локальной сети

Зачем нужны локальные сети, и какими они бывают? Как подключить к одному интернет-каналу сразу несколько компьютерных устройств? Какое оборудование требуется для построения домашней сети? На все эти и другие не менее важные вопросы вы получите ответы в этом материале.

Вступление

Перед тем как вы научитесь самостоятельно конструировать и настраивать домашние локальные сети, давайте сразу ответим на самый главный вопрос: «А зачем они нужны?».

Само по себе понятие локальной сети означает объединение нескольких компьютеров или компьютерных устройств в единую систему для обмена информацией между ними, а так же совместного использования их вычислительных ресурсов и периферийного оборудования. Таким образом, локальные сети позволяют:

Обмениваться данными (фильмами, музыкой, программами, играми и прочим) между членами сети. При этом для просмотра фильмов или прослушивания музыки совершенно не обязательно записывать их к себе на жесткий диск. Скорости современных сетей позволяют это делать прямо с удаленного компьютера или мультимедийного устройства.

Подключать одновременно сразу несколько устройств к глобальной сети Интернет через один канал доступа. Наверное, это одна из самых востребованных функций локальных сетей, ведь в наши дни список оборудования, в котором может использоваться соединение с всемирной паутиной, очень велик. Помимо всевозможной компьютерной техники и мобильных устройств, теперь полноправными участниками сети стали телевизоры, DVD/Blu-Ray проигрыватели, мультимедиа плееры и даже всевозможная бытовая техника, начиная от холодильников и заканчивая кофеварками.

Совместно использовать компьютерное периферийное оборудование , такое как принтеры, МФУ, сканеры и сетевые хранилища данных (NAS).

Совместно использовать вычислительные мощности компьютеров участников сети. При работе с программами, требующих сложных вычислений, например как 3D-визуализация, для увеличения производительности и ускорения обработки данных, можно задействовать свободные ресурсы других компьютеров состоящих в сети. Таким образом, имея несколько слабых машин объединённых в локальную сеть, можно использовать их суммарную производительность для выполнения ресурсоемких задач.

Как видите, создание локальной сети даже в рамках одной квартиры, может принести немало пользы. Тем боле, что наличие дома сразу нескольких устройств, требующих подключения к интернету, уже давно не редкость и объединение их в общую сеть, является актуальной задачей для большинства пользователей.

Основные принципы построения локальной сети

Чаще всего в локальных сетях используются два основных типа передачи данных между компьютерами - по проводам, такие сети называются кабельными и используют технологию Ethernet, а так же с помощью радиосигнала по беспроводным сетям, построенных на базе стандарта IEEE 802.11, который более известен пользователям под названием Wi-Fi.

На сегодняшний день проводные сети до сих пор обеспечивают самую высокую пропускную способность, позволяя пользователям обмениваться информацией со скоростью до 100 Мбит/c (12 Мб/c) или до 1 Гбит/с (128 Мб/с) в зависимости от используемого оборудования (Fast Ethernet или Gigabit Ethernet). И хотя современные беспроводные технологии чисто теоретически тоже могут обеспечить передачу данных до 1.3 Гбит/c (стандарт Wi-Fi 802.11ac), на практике эта цифра выглядит гораздо скромнее и в большинстве случаев не превышает величину 150 - 300 Мбит/с. Виной тому служит дороговизна высокоскоростного Wi-Fi оборудования и низкий уровень его использования в нынешних мобильных устройствах.

Как правило, все современные домашние сети устроены по одному принципу: компьютеры пользователей (рабочие станции), оборудованные сетевыми адаптерами, соединяются между собой через специальные коммутационные устройства, в качестве которых могут выступать: маршрутизаторы (роутеры), коммутаторы (хабы или свитчи), точки доступа или модемы. Более подробно об их отличиях и назначениях мы поговорим ниже, а сейчас просто знайте, что без этих электронных коробочек, объединить сразу несколько компьютеров в одну систему не получится. Максимум чего можно добиться, это создать мини-сеть из двух ПК, соединив их, друг с другом.

В самом начале необходимо определить основные требования к вашей будущей сети и ее масштаб. Ведь от количества устройств, их физического размещения и возможных способов подключения, напрямую будет зависеть выбор необходимого оборудования. Чаще всего домашняя локальная сеть является комбинированной и в ее состав может входить сразу несколько типов коммутационных устройств. Например, стационарные компьютеры могут быть подключены к сети с помощью проводов, а различные мобильные устройства (ноутбуки, планшеты, смартфоны) - через Wi-Fi.

Для примера рассмотрим схему одного из возможных вариантов домашней локальной сети. В нем будут участвовать электронные устройства, предназначенные для различных целей и задач, а так же использующих разный тип подключения.

Как видно из рисунка, в единую сеть могут объединяться сразу несколько настольных компьютеров, ноутбуков, смартфонов, телевизионных приставок (IPTV), планшетов и медиаплееров и прочих устройств. Теперь давайте разбираться, какое же оборудование вам понадобится, для построения собственной сети.

Сетевая карта

Сетевая плата является устройством, позволяющим компьютерам связываться друг с другом и обмениваться данными в сети. Все сетевые адаптеры по типу можно разделить на две большие группы - проводные и беспроводные. Проводные сетевые платы позволяют подключать электронные устройства к сети с использованием технологии Ethernet при помощи кабеля, а в беспроводных сетевых адаптерах используется радио технология Wi-Fi.

Как правило, все современные настольные компьютеры уже оснащены встроенными в материнскую плату сетевыми картами Ethernet, а все мобильные устройства (смартфоны, планшеты) - сетевыми адаптерами Wi-Fi. При этом ноутбуки и ультрабуки в большинстве своем оснащаются обоими сетевыми интерфейсами сразу.

Несмотря на то, что в подавляющем большинстве случаев, компьютерные устройства имеют встроенные сетевые интерфейсы, иногда возникает необходимость в приобретении дополнительных плат, например, для оснащения системного блока беспроводным модулем связи Wi-Fi.

По своей конструктивной реализации отдельные сетевые карты делятся на две группы - внутренние и внешние. Внутренние карты предназначены для установки в настольные компьютеры с помощью интерфейсов и соответствующих им разъемов PCI и PCIe. Внешние платы подключаются через разъемы USB или устаревающие PCMCIA (только ноутбуки).

Маршрутизатор (Роутер)

Основным и самым главным компонентом домашней локальной сети является роутер или маршрутизатор - специальная коробочка, которая позволяет объединять несколько электронных устройств в единую сеть и подключать их к Интернету через один единственный канал, предоставляемый вам провайдером.

Роутер - это многофункциональное устройство или даже миникомпьютер со своей встроенной операционной системой, имеющий не менее двух сетевых интерфейсов. Первый из них - LAN (Local Area Network) или ЛВС (Локальная Вычислительная Сеть) служит для создания внутренней (домашней) сети, которая состоит из ваших компьютерных устройств. Второй - WAN (Wide Area Network) или ГВС (Глобальная Вычислительная Сеть) служит для подключения локальной сети (LAN) к другим сетям и всемирной глобальной паутине - Интернету.

Основным назначением устройств подобного типа является определение путей следования (составление маршрутов) пакетов с данными, которые пользователь посылает в другие, более крупные сети или запрашивает из них. Именно с помощью маршрутизаторов, огромные сети разбиваются на множество логических сегментов (подсети), одним из которых является домашняя локальная сеть. Таким образом, в домашних условиях основной функцией роутера можно назвать организацию перехода информации из локальной сети в глобальную, и обратно.

Еще одна важная задача маршрутизатора - ограничить доступ к вашей домашней сети из всемирной паутины. Наверняка вы вряд будете довольны, если любой желающий сможет подключаться к вашим компьютерам и брать или удалять из них все что ему заблагорассудится. Что бы этого не происходило, поток данных, предназначенный для устройств, относящихся к определенной подсети, не должен выходить за ее пределы. Поэтому, маршрутизатор из общего внутреннего трафика, создаваемого участниками локальной сети, выделяет и направляет в глобальную сеть только ту информацию, которая предназначена для других внешних подсетей. Таким образом, обеспечивается безопасность внутренних данных и сберегается общая пропускная способность сети.

Главный механизм, который позволяет роутеру ограничить или предотвратить обращение из общей сети (снаружи) к устройствам в вашей локальной сети получил название NAT (Network Address Translation). Он же обеспечивает всем пользователям домашней сети доступ к Интернету, благодаря преобразованию несколько внутренних адресов устройств в один публичный внешний адрес, который предоставляет вам поставщик услуг интернета. Все это дает возможность компьютерам домашней сети спокойно обмениваться информацией между собой и получать ее из других сетей. В то же время, данные хранящиеся в них остаются недоступными для внешних пользователей, хотя в любой момент доступ к ним может быть предоставлен по вашему желанию.

В общем, маршрутизаторы можно разделить на две большие группы - проводные и беспроводные. Уже по названиям видно, что к первым все устройства подключаются только с помощью кабелей, а ко вторым, как с помощью проводов, так и без них с использованием технологии Wi-Fi. Поэтому, в домашних условиях, чаще всего используются именно беспроводные маршрутизаторы, позволяющие обеспечивать интернетом и объединять в сеть компьютерное оборудование, использующее различные технологии связи.

Для подключения компьютерных устройств с помощью кабелей, роутер имеет специальные гнезда, называемые портами. В большинстве случаев на маршрутизаторе имеется четыре порта LAN для подсоединения ваших устройств и один WAN-порт для подключения кабеля провайдера.

Чтобы не перегружать статью избыточной информацией, детально рассматривать основные технические характеристики роутеров в этой главе мы не будем, о них я расскажу в отдельном материале, посещённому выбору маршрутизатора.

Во многих случаях, роутер может оказаться единственным компонентом, необходимым для построения собственной локальной сети, так как в остальных попросту не будет нужды. Как мы уже говорили, даже самый простой маршрутизатор позволяет при помощи проводов подключить до четырех компьютерных устройств. Ну а количество оборудования, получающего одновременный доступ к сети с помощью технологии Wi-Fi, может и вовсе исчисляться десятками, а то и сотнями.

Если все же в какой-то момент количества LAN-портов роутера перестанет хватать, то для расширения кабельной сети к маршрутизатору можно подсоединить один или несколько коммутаторов (речь о них пойдет ниже), выполняющих функции разветвителей.

Модем

В современных компьютерных сетях модемом называют устройство обеспечивающее выход в интернет или доступ к другим сетям через обычные проводные телефонные линии (класс xDSL) или с помощью беспроводных мобильных технологий (класс 3G).

Условно модемы можно разделить на две группы. К первой относятся те, которые соединяются с компьютером через интерфейс USB и обеспечивают выходом в сеть только один конкретный ПК, к которому непосредственно происходит подключение модема. Во второй группе для соединения с компьютером используется уже знакомые нам LAN и/или Wi-Fi интерфейсы. Их наличие говорит о том, что модем имеет встроенный маршрутизатор. Такие устройства часто называют комбинированными, и именно их следует использовать для построения локальной сети.

При выборе DSL-оборудования пользователи могут столкнуться с определенными трудностями, вызванными путаницей в его названиях. Дело в том, что зачастую в ассортименте компьютерных магазинов, соседствуют сразу два очень похожих класса устройств: модемы со встроенными роутерами и роутеры со встроенными модемами. В чем же у них разница?

Каких-либо ключевых отличий эти две группы устройств практически не имеют. Сами производители позиционируют маршрутизатор со встроенным модемом как более продвинутый вариант, наделенный большим количеством дополнительных функций и обладающий улучшенной производительностью. Но если вас интересуют только базовые возможности, например, такие как, подключение к интернету всех компьютеров домашней сети, то особой разницы между модемами-маршрутизаторами и маршрутизаторами где, в качестве внешнего сетевого интерфейса используется DSL-модем, нет.

Итак, подытожим, современный модем, с помощью которого можно построить локальную сеть - это, по сути, маршрутизатор, у которого в качестве внешнего сетевого интерфейса выступает xDSL или 3G-модем.

Коммутатор или свитч (switch) служит для соединения между собой различных узлов компьютерной сети и обмена данными между ними по кабелям. В роли этих узлов могут выступать как отдельные устройства, например настольный ПК, так уже и объединенные в самостоятельный сегмент сети целые группы устройств. В отличие от роутера, коммутатор имеет только один сетевой интерфейс - LAN и используется в домашних условиях в качестве вспомогательного устройства преимущественно для масштабирования локальных сетей.

Для подключения компьютеров с помощью проводов, как и маршрутизаторы, коммутаторы так же имеют специальные гнезда-порты. В моделях, ориентированных на домашнее использование, обычно их количество равняется пяти или восьми. Если в какой-то момент для подключения всех устройств количества портов коммутатора перестанет хватать, к нему можно подсоединить еще один свитч. Таким образом, можно расширять домашнюю сеть сколько угодно.

Коммутаторы разделяют на две группы: управляемые и неуправляемые. Первые, что следует из названия, могут управляться из сети с помощью специального программного обеспечения. Имея продвинутые функциональные возможности, они дороги и не используются в домашних условиях. Неуправляемые свитчи распределяют трафик и регулируют скорость обмена данными между всеми клиентами сети в автоматическом режиме. Именно эти устройства являются идеальными решениями для построения малых и средних локальных сетей, где количество участников обмена информацией невелико.

В зависимости от модели, коммутаторы могут обеспечить максимальную скорость передачи данных равную либо 100 Мбит/с (Fast Ethernet), либо 1000 Мбит/c (Gigabit Ethernet). Гигабитные свитчи лучше использовать для построения домашних сетей, в которых планируется часто передавать файлы большого размера между локальными устройствами.

Беспроводная точка доступа

Для обеспечения беспроводного доступа к интернету или ресурсам локальной сети, помимо беспроводного маршрутизатора можно использовать и другое устройство, называемое беспроводной точкой доступа. В отличие от роутера, данная станция не имеет внешнего сетевого интерфейса WAN и оснащается в большинстве случаев только одним портом LAN для подключения к роутеру или коммутатору. Таким образом, точка доступа вам понадобится в том случае, если в вашей локальной сети используется обычный маршрутизатор или модем без поддержки Wi-Fi.

Использование же дополнительных точек доступа в сети с беспроводным маршрутизатором может быть оправдано в тех случаях, когда требуется большая зона покрытия Wi-Fi. Например, мощности сигнала одного лишь беспроводного роутера может не хватить, что бы покрыть полностью всю площадь в крупном офисе или многоэтажном загородном доме.

Так же точки доступа можно использовать для организации беспроводных мостов, позволяющих соединять между собой с помощью радиосигнала отдельные устройства, сегменты сети или целые сети в тех местах, где прокладка кабелей нежелательна или затруднительна.

Сетевой кабель, коннекторы, розетки

Несмотря на бурное развитие беспроводных технологий, до сих пор многие локальные сети строятся с помощью проводов. Такие системы имеют высокую надежность, отличную пропускную способность и сводят к минимуму возможность несанкционированного подключения к вашей сети извне.

Для создания проводной локальной сети в домашних и офисных условиях используется технология Ethernet, где сигнал передается по так называемой «витой паре» (TP- Twisted Pair) - кабелю, состоящему из четырех медных свитых друг с другом (для уменьшения помех) пар проводов.

При построении компьютерных сетей используется преимущественно неэкранированный кабель категории CAT5, а чаще его усовершенствованная версия CAT5e. Кабели подобной категории позволяют передавать сигнал со скоростью 100 Мбит/c при использовании только двух пар (половины) проводов, и 1000 Мбит/с при использовании всех четырех пар.

Для подключения к устройствам (маршрутизаторам, коммутаторам, сетевым картам и так далее) на концах витой пары используются 8-контактные модульные коннекторы, повсеместно называемые RJ-45 (хотя их правильное название - 8P8C).

В зависимости от вашего желания, вы можете, либо купить в любом компьютерном магазине уже готовые (с обжатыми разъемами) сетевые кабели определённой длинны, называемые «патч-кордами», либо по отдельности приобрести витую пару и разъемы, а затем самостоятельно изготовить кабели необходимого размера в нужном количестве. О том, как это делается, вы узнаете из отдельного материала.

Используя кабели для объединения компьютеров в сеть, конечно можно подключать их напрямую от коммутаторов или маршрутизаторов к разъемам на сетевых картах ПК, но существует и другой вариант - использование сетевых розеток. В этом случае, один конец кабеля соединяется с портом коммутатора, а другой с внутренними контактами розетки, во внешний разъем которой впоследствии можно уже подключать компьютерные или сетевые устройства.

Сетевые розетки могут быть как встраиваемыми в стену, так и монтируемыми снаружи. Применение розеток вместо торчащих концов кабелей придаст более эстетичный вид вашему рабочему месту. Так же розетки удобно использовать в качестве опорных точек различных сегментов сети. Например, можно установить коммутатор или маршрутизатор в коридоре квартиры, а затем от него капитально развести кабели к розеткам, размещенным во всех необходимых помещениях. Таким образом, вы получите несколько точек, расположенных в разных частях квартиры, к которым можно будет в любой момент подключать не только компьютеры, но и любые сетевые устройства, например, дополнительные коммутаторы для расширения вашей домашней или офисной сети.

Еще одной мелочью, которая вам может понадобиться при построении кабельной сети является удлинитель, который можно использовать для соединения двух витых пар с уже обжатыми разъемами RJ-45.

Помимо прямого назначения, удлинители удобно применять в тех случаях, когда конец кабеля заканчивается не одним разъемом, а двумя. Такой вариант возможен при построении сетей с пропускной способностью 100 Мбит/c, где для передачи сигнала достаточно использования только двух пар проводов.

Так же для подключения к одному кабелю сразу двух компьютеров без использования коммутатора можно использовать сетевой разветвитель. Но опять же стоит помнить, что в этом случае максимальная скорость обмена данными будет ограничена 100 Мбит/c.

Более подробно об обжимке витой пары, подключения розеток и характеристиках сетевых кабелей читайте в специальном материале.

Теперь, когда мы познакомились с основными компонентами локальной сети, пришло время поговорить о топологии. Если говорить простым языком, то сетевая топология - это схема, описывающая месторасположения и способы подключения сетевых устройств.

Существует три основных вида топологии сети: Шина, Кольцо и Звезда. При шинной топологии все компьютеры сети подключаются к одному общему кабелю. Для объединения ПК в единую сеть с помощью топологии «Кольцо», осуществляется их последовательное соединение между собой, при этом последний компьютер подключается к первому. При топологии «Звезда» каждое устройство подсоединяется к сети через специальный концентратор с помощью отдельного кабеля.

Наверное, внимательный читатель уже догадался, что для построения домашней или небольшой офисной сети преимущественно используется топология «Звезда», где в качестве устройств-концентраторов используются маршрутизаторы и коммутаторы.

Создание сети с применением топологии «Звезда» не требует глубоких технических знаний и больших финансовых вливаний. Например, с помощью коммутатора, стоимостью 250 рублей можно за несколько минут объединить в сеть 5 компьютеров, а при помощи маршрутизатора за пару тысяч рублей и вовсе построить домашнюю сеть, обеспечив несколько десятков устройств доступом к интернету и локальным ресурсам.

Еще одними несомненными преимуществами данной топологии являются хорошая расширяемость и простота модернизации. Так, ветвление и масштабирование сети достигается путем простого добавления дополнительных концентраторов с необходимыми функциональными возможностями. Так же в любой момент можно изменять физическое месторасположение сетевых устройств или менять их местами, чтобы добиться более практичного использования оборудования и уменьшить количество, а так же длину соединительных проводов.

Несмотря на то, что топология «Звезда» позволяет достаточно быстро изменять сетевую структуру, расположения маршрутизатора, коммутаторов и других необходимых элементов необходимо продумать заранее, сообразуясь с планировкой помещения, количеством объединяемых устройств и способами их подключения к сети. Это позволит минимизировать риски, связанные с покупкой неподходящего или избыточного оборудования и оптимизировать сумму ваших финансовых затрат.

Заключение

В этом материале мы рассмотрели общие принципы построения локальных сетей, основное оборудование, которое при этом используется и его назначение. Теперь вы знаете, что главный элементом практически любой домашней сети является маршрутизатор, который позволяет объединять в сеть множество устройств, использующих как проводные (Ethernet), так и беспроводные (Wi-Fi) технологии, при этом обеспечивая всем им подключение к интернету через один единственный канал.

В качестве вспомогательного оборудования для расширения точек подключения к локальной сети с помощью кабелей, используются коммутаторы, по сути, являющиеся разветвителями. Для организации же беспроводных соединений служат точки доступа, позволяющие с помощью технологии Wi-Fi не только подключать без проводов к сети всевозможные устройства, но и режиме «моста» соединять между собой целые сегменты локальной сети.

Что бы точно понимать, сколько и какого оборудования вам необходимо будет приобрести для создания будущей домашней сети, обязательно сначала составьте ее топологию. Нарисуйте схему расположения всех устройств-участников сети, которым потребуется кабельное подключение. В зависимости от этого выберите оптимальную точку размещения маршрутизатора и при необходимости, дополнительных коммутаторов. Каких-либо единых правил здесь нет, так как физическое расположение роутера и свитчей зависит от многих факторов: количества и типа устройств, а так же задач, которые на них будут возложены; планировки и размера помещения; требований к эстетичности вида коммутационных узлов; возможностей прокладки кабелей и прочих.

Итак, как только у вас появится подробный план вашей будущей сети, можно начинать переходить к подбору и покупке необходимого оборудования, его монтажу и настройке. Но на эти темы мы поговорим уже в наших следующих материалах.

Оптимизация работы фирмы, особенно производственного предприятия, - одно из важнейших условий существования компании. Не только конкуренция требует бесперебойного течения производственного процесса. Современные тенденции минимизации стоимости выпущенной продукции предполагают в первую очередь исключение простоев и согласованность выполнения операций.

Для решения этих проблем используется методика оптимизации деятельности и расчета сроков выполнения работ. Разработанный сетевой график позволяет определить логическую последовательность отдельных операций, возможность совмещения их во времени, а также сроки выполнения всего производственного цикла работ.

Что это?

Одной из методик эффективного планирования деятельности производственного предприятия является построение сетевого графика. Изначально он использовался в строительстве и определял не столько последовательность работ, сколько сроки выхода на строительную площадку бригад рабочих разных специальностей. Он называется «календарный план выполнения работ».

В современных условиях, когда крупные предприятия массово выпускают продукцию, для облегчения и повышения производительности весь процесс разбивается на простые операции. Поэтому сетевой график «перекочевал» из строительства практически во все отрасли.

Итак, что же отображается в этом документе? Во-первых, подробнейшим образом перечисляются все операции, необходимые для выпуска товаров (производства услуг). Во-вторых, определяется логическая взаимозависимость между ними. И, наконец, в-третьих, рассчитываются не только сроки выполнения каждой конкретной работы, но и время, необходимое для полного завершения производственного процесса.

Раскрывая внутренние зависимости операций проекта, сетевой график становится базой для календарного планирования загруженности оборудования и рабочей силы.

Понятие «операция» в сетевом планировании

В сетевом графике можно оценить периоды начала (окончания) выполнения работ, вынужденные простои и, соответственно, максимальные сроки задержки производства тех или иных операций. Кроме того, выявляются критические операции - те, которые не могут выполняться с отклонением от графика.

Разбираясь с терминологией планирования, необходимо четко представлять себе, что такое операция. Чаще всего под этим понимают неделимую часть работ, требующую времени на выполнение. Далее мы понимаем, что с выполнением операции связаны затраты: времени и ресурсов (как трудовых, так и материальных).

В отдельных случаях для выполнения каких-то действий не нужны ресурсы, требуется только время, которое учитывает сетевой график. Пример этого - ожидание застывания бетона (в строительстве), время остывания прокатных деталей (металлургия) или же просто одобрение (подписание) контракта или разрешительной документации.

Чаще всего операциям в планировании дают наименование в повелительном наклонении (разработать спецификацию); иногда для названий используют отглагольные существительные (разработка спецификации).

Виды операций

При составлении сетевого графика различают несколько видов работ:

слияние - этой операции непосредственно предшествует больше, чем одна работа;
параллельные операции выполняются независимо друг от друга и по желанию инженера-проектировщика могут выполняться одновременно;
дробящаяся операция предполагает, что после ее выполнения можно выполнять сразу несколько не связанных между собой работ.

Кроме того, есть еще несколько необходимых для планирования понятий. Путь - это время на выполнение и последовательность взаимозависимых операций. А критическим путем называют самый длинный путь всей системы работ. В том случае, если какая-то операция на этом пути выполняется несвоевременно, срываются сроки реализации всего проекта.

И последнее: событие. Этим термином обычно обозначают начало или окончание какой-то операции. Событие не требует ресурсов.

Как выглядит график

Любой привычный нам график представлен кривой, расположенной на плоскости (реже в пространстве). Но вид сетевого плана существенно отличается.

Сетевой график проекта может выглядеть двояко: одна методика предполагает обозначение операций в узлах блок-схемы (ОУ), вторая использует для этого соединительные стрелки (ОС). Гораздо удобнее использовать первый способ.

Операция обозначается круглым или прямоугольным блоком. Стрелки, их соединяющие, определяют взаимосвязи между действиями. Поскольку названия работ могут быть достаточно длинными и объемными, в блоках проставляют номера операций, а к графику составляется спецификация.

Правила разработки графика

Для правильности планирования необходимо запомнить несколько правил:

График разворачивается слева направо.
Стрелки обозначают связи между операциями; они могут пересекаться.
Каждая простая работа должна иметь собственный порядковый номер; любая последующая операция не может иметь номер меньший, чем у предшествующей.
На графике не может быть петель. То есть любое зацикливание производственного процесса недопустимо и свидетельствует об ошибке.
Нельзя использовать условия, когда строится сетевой график (пример условного порядка: «если выполнена операция.., произвести работы… если нет - не предпринимать никаких действий»).
Для обозначения начала и конца работ удобнее использовать один блок, определяющий исходные (конечные) операции.

Построение и анализ графика

Для каждой работы необходимо выяснить три момента:

Перечень операций, которые должны быть выполнены до этой работы. Они называются предшествующими по отношению к заданной.
Перечень операций, которые выполняются после заданного действия. Такие работы называются следующими.
Перечень заданий, которые могут проводиться одновременно с заданным. Это параллельные операции.

Вся полученная информация дает аналитикам необходимую базу для построения логических взаимосвязей между операциями, входящими в сетевой график. Пример построения этих взаимосвязей приведен ниже.

Реальный график требует серьезной и объективной оценки сроков производства. Определение времени и внесение его в график дает возможность не только рассчитать продолжительность всего проекта, но и выявить наиболее важные узлы.

Расчет графика: прямой анализ

Оценка временных затрат на выполнение одной операции производится на основании нормативных трудозатрат. Благодаря прямому или обратному методу расчета, можно довольно быстро сориентироваться в порядке выполнения работ и выявить критические шаги.

Прямой анализ позволяет определить ранние сроки начала всех операций. Обратный - дает представление о поздних сроках. Кроме того, с помощью обеих методик анализа можно не только установить критический путь, но и выявить временные интервалы, на которые можно задержать выполнение отдельных работ без срыва общих сроков реализации проекта.

Прямой анализ рассматривает проект от начала до конца (если говорить о составленном графике, то движение по нему происходит слева направо). Во время движения по всем цепочкам операций происходит наращение времени выполнения всего комплекса работ. Прямой расчет сетевого графика предполагает, что каждая последующая операция начинается в тот момент, когда заканчиваются все предшествующие ей. При этом необходимо помнить, что следующая работа стартует в тот момент, когда закончится самая длительная из непосредственно предшествующих. На каждом шаге прямого анализа добавляется время выполнения расчетной операции. Так мы получаем значения раннего начала (ES) и раннего окончания работ (EF).

Но нужно быть внимательным: раннее окончание предшествующей операции становится ранним началом последующей только в том случае, если она не является слиянием. В этом случае стартом станет раннее окончание самой затяжной из предыдущих работ.

Обратный анализ

При обратном анализе учитываются такие параметры сетевого графика: позднее окончание и позднее начало работ. Само название подсказывает, что расчет ведется от последней операции всего проекта по направлению к первой (справа налево). Продвигаясь в сторону начала работ, следует вычитать продолжительность каждого действия. Таким образом определяют самые поздние сроки начала (LS) и окончания (LF) производства работ. Если изначально не заданы временные рамки проекта, то начинается расчет с позднего окончания последней операции.

Вычисление временных резервов

Просчитав сетевой график работ в обе стороны, легко определить временные простои (иногда пользуются термином «колебание»). Полное время возможной задержки выполнения операции равно разнице между ранним и поздним началом конкретного действия (LS - ES). Это тот временной задел, который не сорвет общие сроки реализации проекта.

После вычисления всех колебаний приступают к определению критического пути. Он пройдет через все операции, для которых не существует временного простоя (LF = EF; и соответственно LF - EF = 0 или LS - ES = 0).

Конечно, в теории все выглядит просто и незамысловато. Разработанный сетевой график (пример построения его приведен на рисунке) передается на производство и воплощается в жизнь. Но что стоит за цифрами и расчетами? Как использовать возможные технологические простои или, наоборот, избежать форс-мажорных ситуаций.

Специалисты в области управления предлагают на выполнение критических операций назначать наиболее опытных сотрудников. Кроме того, при оценке рисков проекта необходимо уделить особое внимание не только этим шагам, но и тем, которые непосредственно влияют на критический путь. Если нет возможности контролировать ход работ в целом, то необходимо находить время на получение первичной информации именно с операций критического пути. Речь идет о том, чтобы разговаривать непосредственно с исполнителями таких работ.

Сетевой график - инструмент оптимизации деятельности фирмы

Когда речь заходит об использовании ресурсов (в том числе и трудовых), руководителю гораздо проще ими распоряжаться, если есть сетевой график производства работ. На нем видны все простои и занятость каждого конкретного сотрудника (бригады). Использование не занятого работника на одном объекте для реализации другого позволяет оптимизировать деятельность компании в целом.

Не стоит пренебрегать и еще одним практическим советом. В реальности руководители проектов сталкиваются с «желаниями вышестоящего руководства» видеть работу выполненной «вчера». Для того чтобы избежать паники и выпуска брака, необходимо усиливать ресурсы не столько на операциях критического пути, сколько на непосредственно влияющих на него. Почему? Да потому, что на критическом пути и так нет простоев, и сокращать время производства работ зачастую невозможно.

Каждый менеджер проекта сталкивается с такой типовой для него задачей, как построение сетевого графика. В настоящее время этот процесс полностью автоматизирован и, как правило, у менеджера не возникает больших проблем. Уже давно нет необходимости чертить на бумаге графики, высчитывать ранние и поздние начала или окончания задач, соединять задачи стрелками, вычислять длину критического пути. ИСУП успешно решает все эти задачи.

Однако, без понимания основ и правил построения сетевых графиков довольно-таки часто совершают ошибки. Несмотря на то, что современные достаточно «умные» и подстраховывают менеджера проекта во многих моментах, связанных с расписанием проекта, тем не менее, остаются «слепые» зоны, которые лежат только в зоне ответственности менеджера проекта.

Для того, чтобы получить настоящую пользу от , ей надо уметь грамотно пользоваться, как и любым другим инструментом.

Что такое сетевой график

Сетевой график (англ., Project Network ) — это динамическая модель проекта, отражающая зависимость и последовательность выполнения работ проекта, связывающая их завершение во времени с учётом затрат ресурсов и стоимости работ.

Сетевой график может быть построен в двумя способами:

Вершины графа отображают состояния некоторого объекта (например, строительства), а дуги - работы, ведущиеся на этом объекте.
Вершины графа отражают работы, а связи между ними - зависимости между работами.

Правила построения сетевого граифка

Прежде всего, построение сетевого графика заключается в правильном соединении между собой событий (на схеме обозначаются кружками ) с помощью работ (на схеме обозначаются стрелками ). Правильность соединения стрелок заключается в следующем:

каждая работа в сетевом графике должна выходить из события, которое означает окончание всех работ, результат которых необходим для начала работы;
событие, обозначающее начало определенной работы не должно включать в себя результаты работ, завершение которых не требуется для начала этой работы;
сетевой график строится слева направо, и каждое событие с большим порядковым номером должно быть расположено правее предыдущего. Стрелки, изображающие работы, должны также располагаться слева направо.

Исходные работы

Построение графика начинается с изображения работ, не требующих для своего начала результатов выполнения других работ. Такие работы можно назвать исходными, так как все остальные работы комплекса будут выполняться только после их полного выполнения.

В зависимости от специфики планируемого комплекса, исходных работ может быть несколько, а может быть только одна. Размещая исходные работы необходимо учитывать, что на сетевом графике, должно быть только одно исходное событие.

На рисунке 1 показан пример начала сетевого графика с одной исходной работой (работа A ), а на рисунке 2 пример начала сетевого графика с тремя исходными работами (работы A, B, C ).

Рисунок 1. Сетевой график с одной исходной работой

Рисунок 2. Сетевой график с тремя исходными работами

Последовательные работы

Если работа B должна выполняться только после выполнения работы A , то на графике это изображается в виде последовательной цепочки работ и событий.

Рисунок 3. Последовательно выполняемые работы

Если для выполнения нескольких работ, например, B и C необходим результат одной и той же работы A , то на графике это изображается «параллельными» стрелками, выходящими из события, являющегося результатом выполнения работы А .

Рисунок 4. Работы, выполняемые после одной и той же работы

Если для выполнения работы C необходим результат работ A и B , то на графике это изображается «параллельными» стрелками, входящими в событие, после достижения которого следует работа C.

Рисунок 5. Работа, выполняемая после нескольких работ

Если для выполнения работ B и C необходим промежуточный результат работы A , то работа A разбивается на подзадачи таким образом, чтобы первая ее подзадача (A1 ) выполнялась до получения промежуточного результата, необходимого для начала работы B , а вторая подзадача выполнялась до получения промежуточного результата, необходимого для начала работы C, последующая же часть A3, может выполняться параллельно с работами A1 и A2 .

Рисунок 6. Работы, выполняемые после частичного выполнения других работ

Два соседних события могут быть объединены одной и только одной работой. Для изображения параллельных работ на сетевом графике вводится так называемое промежуточное событие и фиктивная работа.

Рисунок 7. Работы, имеющие общие начальное и конечное события

Если выполнение работы D возможно только после получения совокупного результата работ A и B , а выполнение работы C – после получения только результата работы А, то в сетевом графике необходимо ввести дополнительное событие и фиктивную работу.

Рисунок 8. Использование фиктивных работ

«Хвосты» и «тупики»

В сети не должно быть «тупиков», т.е. промежуточных событий, из которых не выходит ни одна работа. На рисунке 9 тупиковым событием является событие 6.

Также не должно быть «хвостов», т.е. промежуточных событий, которым не предшествует хотя бы одна работа. На рисунке 9 хвостовым событием является событие 3 .

Рисунок 9. «Хвосты» и «тупики» в сетевом графике

Циклы

На сетевом графике не должно быть циклов, состоящих из взаимосвязанных работ, создающих замкнутую цепь — цепочка работ D->F->G на рисунке 10. Данная ситуация скорее всего свидетельствует об ошибке при составлении перечня работ и определении их взаимосвязей.

Рисунок 10. Цикл на сетевом графике

В таком случае необходимо проанализировать исходные данные и в зависимости от сделанных по итогам анализа выводов, либо перенаправить работу создающую цикл в другое событие (если работам, начинающимся в этом событии требуется ее результат, или если она является частью общего результата), либо совсем исключить ее из комплекса (если выявлено, что ее результат не требуется).

На рисунке 11 приведен пример устранения цикла, когда работа G становится частью общего результата.

Рисунок 11. Устранение цикла на сетевом графике

Именование работ и нумерация событий

Каждая работа в сетевом графике должна определяться однозначно, только ей присущей парой событий, как и не должно быть на графике событий с одинаковыми номерами.

Для правильной нумерации событий поступают следующим образом: нумерация событий начинается с исходного события, которому дается номер 0 . Из исходного события вычеркивают все исходящие из него работы, на оставшейся сети вновь находят событие, в которое не входит ни одна работа. Этому событию дается номер 1 . Затем вычеркивают работы, выходящие из события 1 , и вновь находят на оставшейся части сети событие, в которое не входит ни одна работа, ему присваивается номер 2 , и так продолжается до завершающего события.

Просмотры: 11 016

Часто в ходе разработки разного рода проектов составляется планировка выполнения заданий. Инструментарий Microsoft Excel позволяет создать сетевой график, который и служит для решения задачи планирования этапов проекта.

Составим простой график с использованием диаграммы Ганта.
Для начала необходимо создать саму таблицу с колонками с соответствующими заголовками.

После этого можно увидеть новое окно в котором выбираем вкладку "Выравнивание". Выравнивание в полях указываем "По центру", а в настройках параметров отображения выставляем флажок возле "Переносить по словам".

Переходим в рабочее окно и задаем границы таблицы. Выделяем заголовки и нужное количество ячеек для таблицы, открываем раздел "Главная", а в нём с помощью соответствующего значка в списке выбираем пункт "Все границы".

В результате можно увидеть что каркас таблицы с заголовками был создан.

Следующим этапом будет создание шкалы времени. Это базовая часть в сетевом графике. Определенный набор столбцов отвечает тому или иному периоду в планировке проектных задач. В данном примере будет создание 30 дневной временной шкалы.

Пока что оставляем основную таблицу и возле правой её границы выделяем в контексте данного примера тридцать столбцов. Стоит отметить что количество строк = количеству строк в ранее созданной таблице.

Переходим в раздел "Главная" и выбираем в значке границ "Все границы" также как и при созданной ранее таблице.

Определяем в данном примере план 1-30 июня. И вносим соответствующие даты в временную шкалу. Для этого будет использован инструмент "Прогрессия".

После нажатия на пункт "Прогрессия" появится новое окно. В нём отмечаем расположение по строкам (в данном примере), а в качестве типа выбираем даты. В зависимости от того какой временной промежуток используется выбираем пункт "День". Шаговое значение - 1. В качестве конечного значения выставляем дату 30 июня и подтверждаем действие.

Далее временная шкала будет заполнена днями с 1 по 30 число. Далее нужно оптимизировать таблицу для её удобства, выделив весь временной промежуток и нажимаем правую кнопку мыши. В контекстном меню выбираем "Формат ячеек".

Появится новое окно в котором нужно открыть вкладку "Выравнивание" и задать значение 90 градусов. Подтверждаем действие.

Но оптимизация не завершена. Переходим в основной раздел "Главная" и нажимаем на значке "Формат" и выбираем в нём автоподбор по высоте строки.

И для завершения оптимизации делаем аналогичное действие и выбираем уже автоподбор по ширине столбца.

В результате таблица обрела завершенный вид.

Завершающим этапом будет заполнение первой таблицы соответствующими данными. Также если большое количество данных то с помощью зажатия на клавиатуре клавиши "Сtrl" протягиваем курсором по границе поля нумерации вниз по таблице.

И как результат - таблица упорядочена. И также можно заполнить остальные поля таблицы.

В разделе "Главная" нужно нажать на значок "Стили" и в нём кликаем на иконку "Условное форматирование". И в появившемся списке выбираем пункт "Создать правило".

После этого действия откроется новое окно в котором нужно выбрать правило из перечня правил. Выбираем "Использовать формулу для определения форматируемых ячеек". Подходящее правило выделения конкретно для нашего примера показано в поле.

Разберем элементы формулы:

G$1>=$D2 - это первый аргумент, который определяет чтобы значение в временной шкале было равно или больше определенной даты. Первая часть элемента указывает на первую ячейку, а вторая часть на нужную часть столбца касательно плана.
G$1И - проверяют значения на истинность
$ - позволяет задать значения как абсолютные.

Для задания цвета ячейкам нажимаем "Формат".

Сетевой график – это таблица, предназначенная для составления плана проекта и контроля за его выполнением. Для её профессионального построения существуют специализированные приложения, например MS Project. Но для небольших предприятий и тем более личных хозяйственных нужд нет смысла покупать специализированное программное обеспечение и тратить море времени на обучение тонкостям работы в нем. С построением сетевого графика вполне успешно справляется табличный процессор Excel, который установлен у большинства пользователей. Давайте выясним, как выполнить в этой программе указанную выше задачу.

Построить сетевой график в Экселе можно при помощи диаграммы Ганта. Имея необходимые знания можно составить таблицу любой сложности, начиная от графика дежурства сторожей и заканчивая сложными многоуровневыми проектами. Взглянем на алгоритм выполнения данной задачи, составив простой сетевой график.

Этап 1: построение структуры таблицы

Прежде всего, нужно составить структуру таблицы. Она будет представлять собой каркас сетевого графика. Типичными элементами сетевого графика являются колонки, в которых указывается порядковый номер конкретной задачи, её наименование, ответственный за её реализацию и сроки выполнения. Но кроме этих основных элементов могут быть и дополнительные в виде примечаний и т.п.

На этом создание заготовки таблицы можно считать оконченным.

Этап 2: создание шкалы времени

Теперь нужно создать основную часть нашего сетевого графика – шкалу времени. Она будет представлять собой набор столбцов, каждый из которых соответствует одному периоду проекта. Чаще всего один период равен одному дню, но бывают случаи, когда величину периода исчисляют в неделях, месяцах, кварталах и даже годах.

В нашем примере используем вариант, когда один период равен одному дню. Сделаем шкалу времени на 30 дней.

Переходим к правой границе заготовки нашей таблицы. Начиная от этой границы, выделяем диапазон, насчитывающий 30 столбцов, а количество строк будет равняться числу строчек в заготовке, которую мы создали ранее.

После этого клацаем по пиктограмме «Граница» в режиме «Все границы» .

Вслед за тем, как границы очерчены, внесем даты в шкалу времени. Допустим, мы будем контролировать проект с периодом действия с 1 по 30 июня 2017 года. В этом случае наименование колонок шкалы времени нужно установить в соответствии с указанным промежутком времени. Конечно, вписывать вручную все даты довольно утомительно, поэтому воспользуемся инструментом автозаполнения, который называется «Прогрессия» .
В первый объект шапки шакалы времени вставляем дату «01.06.2017» . Передвигаемся во вкладку «Главная» и клацаем по значку «Заполнить» . Открывается дополнительное меню, где нужно выбрать пункт «Прогрессия…» .

Происходит активация окна «Прогрессия» . В группе «Расположение» должно быть отмечено значение «По строкам» , так как мы будем заполнять шапку, представленную в виде строки. В группе «Тип» должен быть отмечен параметр «Даты» . В блоке «Единицы» следует поставить переключатель около позиции «День» . В области «Шаг» должно находиться цифровое выражение «1» . В области «Предельное значение» указываем дату 30.06.2017 . Жмем на «OK» .

Массив шапки будет заполнен последовательными датами в пределе от 1 по 30 июня 2017 года. Но для сетевого графика мы имеем слишком широкие ячейки, что негативно влияет на компактность таблицы, а, значит, и на её наглядность. Поэтому проведем ряд манипуляций для оптимизации таблицы.
Выделяем шапку шкалы времени. Клацаем по выделенному фрагменту. В списке останавливаемся на пункте «Формат ячеек» .

В открывшемся окне форматирования передвигаемся в раздел «Выравнивание» . В области «Ориентация» устанавливаем значение «90 градусов» , либо передвигаем курсором элемент «Надпись» вверх. Клацаем по кнопке «OK» .

После этого наименования столбцов в виде дат изменили свою ориентацию с горизонтальной на вертикальную. Но из-за того, что ячейки свой размер не поменяли, названия стали нечитаемыми, так как по вертикали не вписываются в обозначенные элементы листа. Чтобы изменить это положение вещей, опять выделяем содержимое шапки. Клацаем по пиктограмме «Формат» , находящейся в блоке «Ячейки» . В перечне останавливаемся на варианте «Автоподбор высоты строки» .

После описанного действия наименования столбцов по высоте вписываются в границы ячеек, но по ширине ячейки не стали компактнее. Снова выделяем диапазон шапки шкалы времени и клацаем по кнопке «Формат» . На этот раз в списке выбираем вариант «Автоподбор ширины столбца» .

Теперь таблица приобрела компактность, а элементы сетки приняли квадратную форму.

Этап 3: заполнение данными

Этап 4: Условное форматирование

На следующем этапе работы с сетевым графиком нам предстоит залить цветом те ячейки сетки, которые соответствуют промежутку периода выполнения конкретного мероприятия. Сделать это можно будет посредством условного форматирования.

Отмечаем весь массив пустых ячеек на шкале времени, который представлен в виде сетки элементов квадратной формы.

Щелкаем по значку «Условное форматирование» . Он расположен в блоке «Стили» После этого откроется список. В нем следует выбрать вариант «Создать правило» .

Происходит запуск окна, в котором требуется сформировать правило. В области выбора типа правила отмечаем пункт, который подразумевает использование формулы для обозначения форматируемых элементов. В поле «Форматировать значения» нам требуется задать правило выделения, представленное в виде формулы. Для конкретно нашего случая она будет иметь следующий вид:
И(G$1>=$D2;G$1<=($D2+$E2-1))

Но для того, чтобы вы могли преобразовать данную формулу и для своего сетевого графика, который вполне возможно, будет иметь другие координаты, нам следует расшифровать записанную формулу.

«И» — это встроенная функция Excel, которая проверяет, все ли значения, внесенные как её аргументы, являются истиной. Синтаксис таков:

И(логическое_значение1;логическое_значение2;…)

Всего в виде аргументов используется до 255 логических значений, но нам требуется всего два.

Первый аргумент записан в виде выражения «G$1>=$D2» . Он проверяет, чтобы значение в шкале времени было больше или равно соответствующему значению даты начала определенного мероприятия. Соответственно первая ссылка в данном выражении ссылается на первую ячейку строки на шкале времени, а вторая — на первый элемент столбца даты начала мероприятия. Знак доллара ($ ) установлен специально, чтобы координаты формулы, у которых стоит данный символ, не изменялись, а оставались абсолютными. И вы для своего случая должны расставить значки доллара в соответствующих местах.

Второй аргумент представлен выражением «G$1<=($D2+$E2-1)» . Он проверяет, чтобы показатель на шкале времени (G$1 ) был меньше или равен дате завершения проекта ($D2+$E2-1 ). Показатель на шкале времени рассчитывается, как и в предыдущем выражении, а дата завершения проекта вычисляется путем сложения даты начала проекта ($D2 ) и продолжительности его в днях ($E2 ). Для того, чтобы в количество дней был включен и первый день проекта, от данной суммы отнимается единица. Знак доллара играет ту же роль, что и в предыдущем выражении.

Если оба аргумента представленной формулы будут истинными, то к ячейкам, будет применено условное форматирование в виде их заливки цветом.

Чтобы выбрать определенный цвет заливки, клацаем по кнопке «Формат…» .

В новом окне передвигаемся в раздел «Заливка» . В группе «Цвета фона» представлены различные варианты закраски. Отмечаем тот цвет, которым желаем, чтобы выделялись ячейки дней, соответствующих периоду выполнения конкретной задачи. Например, выберем зеленый цвет. После того, как оттенок отразился в поле «Образец» , клацаем по «OK» .

После возвращения в окно создания правила тоже клацаем по кнопке «OK» .

После выполнения последнего действия, массивы сетки сетевого графика, соответствующие периоду выполнения конкретного мероприятия, были окрашены в зеленый цвет.

На этом создание сетевого графика можно считать оконченным.

В процессе работы мы создали сетевой график. Это не единственный вариант подобной таблицы, который можно создать в Экселе, но основные принципы выполнения данной задачи остаются неизменными. Поэтому при желании каждый пользователь может усовершенствовать таблицу, представленную в примере, под свои конкретные потребности.