Проект сети для бухгалтерии, отдела кадров и планового отдела университета

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Программирование


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Министерство транспорта РФ

федеральное агентство железнодорожного транспорта

ГОУ ВПО «ДВГУПС»

Кафедра: «Информационные

системы и технологии"

Курсовая работа

на тему: «Проект сети для бухгалтерии, отдела кадров и планового отдела университета «

Выполнил: Дороничев В. В,

229 группа, 5 вариант

Проверила: Файзулин Р. М,

Приходько С.А.

Хабаровск 2007

Содержание

Введение

1. Техническое обоснование разработки вычислительной сети и анализ исходных данных

Выбор архитектуры или топологии сети

2.1 Технология ATM

2.2 Технология Token Ring

2.3 Технология FDDI

2.4 Топология сетей Ethernet

2.4.1 Топология «общая шина»

2.4.2 Топология «звезда»

2.4.3 Классы сетей Ethernet

2.4.3.1 Класс 10Base5 (Thick Ethernet)

2.4.3.2 Класс 10Base2

2.4.3.3 Класс 10BaseT (Ethernet на «витой паре»)

2.4.3.4 Класс10BaseF (Fiber Optic)

2.4.3.5 Классы 100BaseT, 100BaseTX, 100ВаsеТ4 и 100BaseFX

Выбор аппаратных и программных средств ЛВС.

3.1 Проектирование реализации и комплекса технических средств ЛВС

3.1.1 Построение логической схемы сети и выбор активного оборудования

3.1.2 Выбор пассивного и вспомогательного оборудования сети

3.2 Выбор программного обеспечения

3.2.1 Классификация и характеристики основных сетевых ОС

3.2.1.1 Структура сетевой операционной системы

3.2.1.2 Одноранговые сетевые ОС и ОС с выделенными серверами

3.2.1.3 ОС для рабочих групп и ОС для сетей масштаба предприятия

3.3 Выбор протоколов и схемы адресации

3.4 Организация доступа в Интернет

Экономическая часть

4.1 Расчет затрат на внедрение вычислительной сети

Заключение

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Список литературы

Введение

В наше время каждое предприятие стремится автоматизировать свое производство и поэтому с каждым годом по всему миру растет количество локальных вычислительных сетей, следовательно, увеличивается потребность в высококвалифицированных специалистах данного профиля.

Современные сетевые технологии способствовали новой технической революции. Создание сети на предприятии, фирме способствует гораздо высокому процессу обмену данными, сведениями между различными структурными подразделениями, ускорению документооборота, контролю за движениями материалов и других средств, увеличению и ускорению передачи и обмену оперативной информацией.

На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов компьютеров и более 80% из них объединены в различные информационно — вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet.

Огромные потенциальные возможности, которые несет в себе вычислительная сеть и тот новый потенциальный подъем, который при этом испытывает информационный комплекс, а так же значительное ускорение производственного процесса не дают нам право не принимать это к разработке и не применять их на практике.

При создании ЛВС принимают во внимание несколько факторов, основные из них: производительность сети, надежность и степень ее информационной безопасности, требуемые аппаратные ресурсы, функциональная мощность, простота ее эксплуатации, возможность объединения с другими ЛВС и цена. В процессе проектирования сети необходимо также учитывать ряд требований прикладного характера, например физическое расположение пользователей, количество оконечных систем, требования к передаче данных (типы данных, среднюю нагрузку), расстояние между оконечными системами, максимальная протяженность сети, показатель надежности сети в целом и отдельных ее частей. Проектирование ЛВС необходимо производить с учетом развития, принимая во внимание возможность увеличения числа рабочих станций (РС) в ЛВС.

В качестве целевой функции при проектировании сети необходимо взять минимизацию величины стоимости ее аппаратного и программного обеспечения при условиях удовлетворения всех требований пользователей в пропускной способности и надежности сети.

Исходные данные для проектирования ЛВС могут быть получены в ходе анализа прикладной области, для которой должна быть создана сеть. Эти данные затем уточняются в результате принятия решений на этапах проектирования ЛВС. На данном этапе необходимо определить цели создания сети, перечень требований и функций пользователей в сети для заданной предметной области.

1. Техническое обоснование разработки вычислительной сети и анализ исходных данных

Бухгалтерия и отдел кадров формирует комплексный бухгалтерский отчёт о деятельности предприятия, полученной прибыли и произведённых затратах. Данный отчёт в установленной форме предоставляется в налоговые органы в определённые законодательством сроки. Расчётчиками заработной платы используется информация, собранная плановым отделом и отделом кадров. Они формируют необходимые нормативные документы для финансового и управленческого учёта. Эти документы предоставляются в пенсионный фонд, органы налоговой инспекции и для внутреннего пользования управленческим персоналом. Кассир формирует необходимые кассовые документы, используя информацию первичных документов других отделов университета, оформляет платежи физических и юридических лиц за предоставленные им услуги и выполненные работы.

Организационная структура данного предприятия должна содержать 25 рабочих станций, которые распределены по следующим отделам:

§ главный бухгалтер — 1 рабочая станция;

§ зам по общим вопросам — 1 рабочая станция;

§ зам по автоматизации — 1 рабочая станция;

§ сектор учета первичных документов — 4 рабочих станции;

§ сектор расчета по заработной плате — 4 рабочих станции;

§ сектор расчета по стипендиям — 2 рабочие станции;

§ сектор по внебюджетной деятельности — 3 рабочие станции;

§ сектор по автоматизации — 2 рабочие станции;

§ касса — 1 рабочая станция;

§ начальник отдела кадров — 1 рабочая станция;

§ отдел кадров — 5 рабочих станций.

Таким образом, главная цель создания данной ЛВС — внедрения в производство новейших систем и технологий автоматизированной обработки данных (АСОД) являющейся основой любой эффективной системы управления.

Проанализируем исходные данные, а также представленный чертеж этажа здания и оформим эти данные в виде таблиц.

Таблица 1.1 Количество рабочих мест в комнатах

Место расположения

Количество рабочих мест

Аудитория 412

2

Аудитория 413

2

Аудитория 414

5

Аудитория 415

6

Аудитория 416

7

Аудитория 417

4

Аудитория 418

6

Аудитория 419

1

Аудитория 420

5

Аудитория 421

3

ВСЕГО:

41

Таблица 1.2 Распределение Р С по комнатам и отделам

Номер комнаты

Площадь помещения

Наименование отдела

Наименование пользователей в сети

Количество РС

(пользователей)

Количество возможных РС

412

8,4

главный бухгалтер

GlavBuh

1

2

413

8,1

начальник отдела кадров

NachOK

1

2

414

24,78

зам. по автоматизации, зам. по общим вопросам

ZamAvt, ZamOV

2

5

415

24,03

сектор расчета по з/п, по стипендиям

RachZP1−4, RachStip1−2

6

6

416

31,68

сектор по внебюджетной деятельности

Vnebud1−3

3

7

417

12,96

комната с MDF

Server

1

4

418

27,84

отдел кадров

Okadr1−5

5

6

419

7,29

касса

Kacca

1

1

420

23,1

сектор учета первичных документов

YchetPDoc1−4

4

5

421

12,69

сектор по автоматизации

SecAvt1−2

2

3

Для упрощения анализа возьмем среднюю интенсивность трафика генерируемым одним компьютером — К (0,06), в процентах от максимальной пропускной способности базовой технологии сети Смакс (100 Мбит/Сек).

Следовательно,

· трафик одного компьютера в сети составит:

Сi = K * Смакс = 0,06 * 100 (Мбит/Сек) = 6 (Мбит)

· Определим суммарный трафик неструктурированной сети:

Ссум = N*M* Сi = 1 * 25 * 6 (Мбит) = 150 (Мбит)

· Определим коэффициент нагрузки неструктурированной сети:

Pн = Ссум. /Смакс = 150 (Мбит) /100 (Мбит/Сек) = 1,5

· Проверим выполнения условия допустимой нагрузки ЛВС (домена коллизий):

Pн = 1,5 > Pethernet = 0,35

Следовательно, по полученному коэффициенту нагрузки можно сделать вывод, что необходимо выполнить логическую структуризацию ЛВС:

Pдк = max (Mi) * Сi/Смакс = 5 * 6 (Мбит)/100 (Мбит) = 0,3 < Pethernet = 0,35

Откуда видно, что необходимо разбить сеть на 5 доменов коллизий, в каждом из которых по 5 рабочих станции.

Во многих случаях потоки информации распределены таким образом, что сервер должен обслуживать многочисленных клиентов, поэтому он является «узким местом» сети. Для расчета ЛВС по этому критерию установим, что трафики от групп к серверу и между группами составляют Кs % от суммарного трафика неструктурированной сети (65%).

· Определим межгрупповой трафик и трафик к серверу:

См. гр. = Ссерв. = Кs * Ссум = 0,65 * 150 (Мбит) = 97,5(Мбит)

· Определяем коэффициент нагрузки по межгрупповому трафику и трафику к серверу:

Pмгр = Pcсерв = Кs * Ссум / Смакс = 0,65 * 150 (Мбит) / 100 (Мбит) =

= 0,975 > Pethernet = 0,35.

Так как условие Pмгр <= Pethernet = 0,35 не выполняется, то принимаем значение Смакс для трафика к серверу равной следующей по производительности разновидности базовой технологии, то есть

Смакс (Gigabit Ethernet) = 1000 (Мбит):

Pмгр = Pcсерв = Кs * Ссум / Смакс = 0,65 * 150 (Мбит)/ 1000 (Мбит) = 0,0975 < Pethernet = 0,35

В ходе проведенных расчетов появилась необходимость структурировать сеть, тем самым разбив всю сеть на отдельные сегменты по 5 PC в каждом. Разбить сеть на сегменты можно с помощью сетевого коммутатора (Switch), объединить 5 PC в каждом из доменов коллизии можно с помощью концентратора (Hub). Но из-за того, что в настоящее время таковых не выпускается, то будем применять в данном случае сетевые коммутаторы, то есть каждая РС будет представлять собой один из сегментов сети.

Все сведения в результате расчетов сведем в общую таблицу/

Таблица 1.3 Основные сведения о закладываемой ЛВС.

Компонент/характеристика

Реализация

1. Организационная структура:

1.1 Количество зданий

1.2 Количество этажей

1.3 Количество помещений

1.4 Количество отделов

1.5 Количество пользователей

1.6 Закладываемое расширение РС (ограничено площадью помещений)

1.7 Максимальное расстояние между РС (по плану здания)

1

1

10

10

25

41

? 81 м

2. Основные цели создания сети

внедрения в производство новейших систем и технологий автоматизированной обработки данных (АСОД)

3. Основной тип передаваемой информации

документы, числовые данны

4. Расчет нагрузки сети

4.1 Коэффициент нагрузки неструктурированной сети

4.2 Коэффициент нагрузки структурированной сети для каждого сегмента

4.3 Количество логических сегментов

4.4 Количество Р С в каждом сегменте

4.5 Коэффициент нагрузки по трафику к серверу

1,5

0,3

1

5

0,0975

5. Управление совместным использованием ресурсов

централизированная сеть

6. Совместное использование периферийных устройств

xDSL модем, лазерный принтер, факс, сканер

7. Поддерживаемые сетевые приложения:

1С Предприятие v. 8. 0

Из таблицы видно, что количество логических сегментов равно одному, только по тому факту, что бухгалтерия и отдел кадров должны видеть друг друга в общей сети, так как они оперируют одними данными и не должны скрывать их от друг друга. Так, например, расчётчиками заработной платы используется информация, собранная плановым отделом и отделом кадров, они формируют необходимые нормативные документы для финансового и управленческого учёта.

2. Выбор архитектуры или топологии сети

В последние несколько лет наметилось движение к отказу от использования в локальных сетях разделяемых сред передачи данных и переходу к обязательному использованию между станциями активных коммутаторов, к которым конечные узлы присоединяются индивидуальными линиями связи. В чистом виде такой подход предлагается в технологии ATM (Asynchronous Transfer Mode), а смешанный подход, сочетающий разделяемые и индивидуальные среды передачи данных, используется в технологиях, носящих традиционные названия с приставкой switching (коммутирующий): switching Ethernet, switching Token Ring, switching FDDI.

Но, несмотря на появление новых технологий, классические протоколы локальных сетей Ethernet и Token Ring по прогнозам специалистов будут повсеместно использоваться еще по крайней мере лет 5 — 10, в связи с чем знание их деталей необходимо для успешного применения современной коммуникационной аппаратуры.

2. 1 Технология ATM

Технология ATM (Asynchronous Transfer Mode — асинхронный режим передачи) является коммутируемой технологией, предназначенной для одновременной передачи голоса и данных в форме пакетов. ATM организует данные в короткие ячейки фиксированной длины. Использование коротких ячеек уменьшает время на обработку и позволяет обеспечить более равномерную загрузку процессора.

Предсказуемое время процессорной обработки ячеек фиксированной длины позволяет обеспечить эффективное, высокоскоростное управление смешанным трафиком голос/данные, поскольку в ATM для коммутации используются специализированные контроллеры (микросхемы). При интеграции с ISDN-технологией ATM может обеспечивать перенос данных со скоростью 1.5 Мбит/с, максимальная скорость ATM превышает 600 Мбит/с.

Мощные технологии коммутации основаны на использовании одного общепринятого стандарта. Такая стандартизация обеспечивает совместимость оборудования и постоянное снижение цен на оборудование ATM из-за конкуренции производителей.

2.2 Технология Token Ring

Сети стандарта Token Ring, также как и сети Ethernet, используют разделяемую среду передачи данных, которая состоит из отрезков кабеля, соединяющих все станции сети в кольцо. Кольцо рассматривается как общий разделяемый ресурс, и для доступа к нему используется не случайный алгоритм, как в сетях Ethernet, а детерминированный, основанный на передаче станциями права на использование кольца в определенном порядке. Право на использование кольца передается с помощью кадра специального формата, называемого маркером или токеном.

Стандарт Token Ring был принят комитетом 802.5 в 1985 году. В это же время компания IBM приняла стандарт Token Ring в качестве своей основной сетевой технологии. В настоящее время именно компания IBM является основным законодателем моды технологии Token Ring, производя около 60% сетевых адаптеров этой технологии.

Сети Token Ring работают с двумя битовыми скоростями — 4 Мб/с и 16 Мб/с. Первая скорость определена в стандарте 802. 5, а вторая является новым стандартом де-факто, появившимся в результате развития технологии Token Ring. Смешение станций, работающих на различных скоростях, в одном кольце не допускается.

Сети Token Ring, работающие со скоростью 16 Мб/с, имеют и некоторые усовершенствования в алгоритме доступа по сравнению со стандартом 4 Мб/с.

2.3 Технология FDDI

Технология FDDI во многом основывается на технологии Token Ring, развивая и совершенствуя ее основные идеи. Разработчики технологии FDDI ставили перед собой в качестве наиболее приоритетных следующие цели:

· Повысить битовую скорость передачи данных до 100 Мб/с.

· Повысить отказоустойчивость сети за счет стандартных процедур восстановления ее после отказов различного рода — повреждения кабеля, некорректной работы узла, концентратора, возникновения высокого уровня помех на линии и т. п.

· Максимально эффективно использовать потенциальную пропускную способность сети, как для асинхронного, так и для синхронного трафиков.

Сеть FDDI строится на основе двух оптоволоконных колец, которые образуют основной и резервный пути передачи данных между узлами сети. Использование двух колец — это основной способ повышения отказоустойчивости в сети FDDI, и узлы, которые хотят им воспользоваться, должны быть подключены к обоим кольцам. В нормальном режиме работы сети данные проходят через все узлы и все участки кабеля первичного (Primary) кольца, поэтому этот режим назван режимом Thru — «сквозным» или «транзитным». Вторичное кольцо (Secondary) в этом режиме не используется.

В случае какого-либо вида отказа, когда часть первичного кольца не может передавать данные (например, обрыв кабеля или отказ узла), первичное кольцо объединяется со вторичным (прил. 1, рис. 1), образуя вновь единое кольцо. Этот режим работы сети называется Wrap, то есть «свертывание» или «сворачивание» колец. Операция свертывания производится силами концентраторов и/или сетевых адаптеров FDDI. Для упрощения этой процедуры данные по первичному кольцу всегда передаются против часовой стрелки, а по вторичному — по часовой. Поэтому при образовании общего кольца из двух колец передатчики станций по-прежнему остаются подключенными к приемникам соседних станций, что позволяет правильно передавать и принимать информацию соседними станциями.

В стандартах FDDI отводится много внимания различным процедурам, которые позволяют определить наличие отказа в сети, а затем произвести необходимую реконфигурацию. Сеть FDDI может полностью восстанавливать свою работоспособность в случае единичных отказов ее элементов. При множественных отказах сеть распадается на несколько не связанных сетей.

Кольца в сетях FDDI рассматриваются как общая разделяемая среда передачи данных, поэтому для нее определен специальный метод доступа. Этот метод очень близок к методу доступа сетей Token Ring и также называется методом маркерного (или токенного) кольца — Token Ring (прил. 1, рис. 2, а).

Станция может начать передачу своих собственных кадров данных только в том случае, если она получила от предыдущей станции специальный кадр — токен доступа (прил. 1, рис. 2, б). После этого она может передавать свои кадры, если они у нее имеются, в течение времени, называемого временем удержания токена — Token Holding Time (THT). После истечения времени THT станция обязана завершить передачу своего очередного кадра и передать токен доступа следующей станции. Если же в момент принятия токена у станции нет кадров для передачи по сети, то она немедленно транслирует токен следующей станции. В сети FDDI у каждой станции есть предшествующий сосед (upstream neighbor) и последующий сосед (downstream neighbor), определяемые ее физическими связями и направлением передачи информации.

Каждая станция в сети постоянно принимает передаваемые ей предшествующим соседом кадры и анализирует их адрес назначения. Если адрес назначения не совпадает с ее собственным, то она транслирует кадр своему последующему соседу (прил. 1, рис. 2, в). Нужно отметить, что, если станция захватила токен и передает свои собственные кадры, то на протяжении этого периода времени она не транслирует приходящие кадры, а удаляет их из сети.

Если же адрес кадра совпадает с адресом станции, то она копирует кадр в свой внутренний буфер, проверяет его корректность (в основном, по контрольной сумме), передает его поле данных для последующей обработки протоколу, лежащего выше FDDI уровня (например, IP), а затем передает исходный кадр по сети последующей станции (прил. 1, рис. 2, г). В передаваемом в сеть кадре станция назначения отмечает три признака: распознавания адреса, копирования кадра и отсутствия или наличия в нем ошибок.

После этого кадр продолжает путешествовать по сети, транслируясь каждым узлом. Станция, являющаяся источником кадра для сети, ответственна за то, чтобы удалить кадр из сети, после того, как он, совершив полный оборот, вновь дойдет до нее (прил. 1, рис. 2, д). При этом исходная станция проверяет признаки кадра, дошел ли он до станции назначения и не был ли при этом поврежден. Процесс восстановления информационных кадров не входит в обязанности протокола FDDI, этим должны заниматься протоколы более высоких уровней.

2. 4 Топология сетей Ethernet

В рамках стандарта Ethernet принято различать несколько типов построения распределенной вычислительной системы, исходя из ее топологической структуры. Фактически можно сказать, что топология локальной сети -- это конфигурация кабельных соединений между компьютерами, выполненных по некоему единому принципу. Какая-либо конкретная топология сети выбирается, во-первых, исходя из используемого оборудования, которое, как правило, поддерживает некий строго определенный вариант организации сетевых подключений; во-вторых, на основе имеющихся требований к мобильности, масштабируемости и вычислительной мощности всей системы в целом. В ряде ситуаций возможна организация нескольких подсетей, построенных с использованием различных топологий и связанных впоследствии в единую сеть. В частности, применительно к стандарту Ethernet возможна организация локальных сетей с топологией «общая шина» или «звезда».

2.4. 1 Топология «общая шина»

Технология построения локальной сети на основе топологии «общая шина» подразумевает последовательное соединение компьютеров в цепочку наподобие «гирлянды» с использованием специальных Т-образных разъемов (Т-коннекторов), подключаемых к соответствующему порту сетевого адаптера каждого из узлов сети. В качестве физической линии передачи данных применяется коаксиальный кабель с пропускной способностью 10 Мбит/с. Оконечности «цепочки», то есть ответвления Т-образных разъемов, к которым не подводится кабель для подсоединения к соседним компьютерам, ограничиваются специальными металлическими колпачками, создающими в сети необходимое сопротивление нагрузки, -- они называются заглушками или терминаторами (прил. 1, рис. 3. 1).

Следует отметить, что некогда весьма популярные локальные сети с топологией «общая шина» в настоящее время все больше и больше утрачивают свои позиции. Причина снижения их популярности вполне очевидна. Несмотря на видимую простоту прокладки и монтажа, -- а для постройки такой сети необходимы лишь минимальные навыки обращения с пассатижами или паяльником -- и относительную мобильность с точки зрения изменения конфигурации всей системы (ведь для того, чтобы переставить сетевой компьютер с места на место, достаточно лишь открутить и закрутить соответствующий разъем), такие сети имеют множество очевидных недостатков. И самый существенный из них -- крайне низкая надежность. Достаточно произойти потере контакта в одном из терминаторов или многочисленных Т-коннекторов, что на практике случается достаточно часто, и целый сегмент локальной сети выходит из строя. В такой ситуации все сетевые компьютеры продолжают работать вполне стабильно, но неожиданно перестают «видеть» друг друга, вследствие чего системному администратору приходится последовательно проходить всю сеть, проверяя наличие контакта в разъемах, что занимает порой очень много времени. Именно поэтому топология «общая шина» идеально подходит для создания малой домашней сети «точка--точка», то есть для объединения двух компьютеров, но в случае более сложной и разветвленной сетевой структуры следует поразмыслить о возможности использования иной конфигурации.

2.4. 2 Топология «звезда»

Альтернативой топологии «общая шина» в сетях Ethernet является звездообразная конфигурация локальной сети (прил. 1, рис. 3. 2).

В этом случае компьютеры соединяются между собой не последовательно, а параллельно, то есть каждый из узлов сети подключается собственным

отрезком провода к соответствующему порту некоего устройства, называемого концентратором, или хабом (от англ. hub -- центр). В качестве линии передачи данных используется специальный неэкранированный кабель «витая пара» (twisted pair), который обеспечивает соединение со скоростью до 10 Мбит/с. Посредством «витой пары» возможна также организация сети из двух компьютеров по принципу «точка--точка», при этом машины можно подключать друг к другу напрямую, без использования концентратора, однако порядок монтажа контактов в разъемах сетевого шнура в этом случае несколько отличается от стандартного.

Преимущества топологии «звезда» по сравнению с «общей шиной» заключаются в более высокой надежности и отказоустойчивости локальной сети, в ней значительно реже возникают «заторы», да и конечное оборудование работает по «витой паре» на порядок быстрее. При этом в случае выхода из строя одного из узлов сети вся остальная система продолжает работать стабильно: полный отказ такой локальной сети происходит только при поломке концентратора. Безусловно, организация сетевой системы на основе топологии «звезда» требует значительно больших финансовых затрат, но они целиком и полностью оправдываются, когда речь заходит о необходимости обеспечить надежную связь между работающими в сети компьютерами

2.4. 3 Классы сетей Ethernet

Прежде чем мы перейдем к непосредственному рассмотрению принципов организации локальной сети, необходимо сказать несколько слов о технологических классах, на которые делятся сети стандарта Ethernet. Данные классы различаются, прежде всего, пропускной способностью линий, типом используемого кабеля, топологией и некоторыми иными характеристиками. Каждый из классов сетей Ethernet имеет собственное обозначение, отражающее его технические характеристики, такое обозначение имеет вид XBase/BroadY, где X -- пропускная способность сети, обозначение Base или Broad говорит о методе передачи сигнала -- основополосный (baseband) или широкополосный (broadband), и, наконец, число У отображает максимальную длину сегмента сети в сотнях метров, либо обозначает тип используемого в такой системе кабеля, который и накладывает ограничения на максимально возможное расстояние между двумя узлами сети, исходя из собственных технических характеристик. Например, сеть класса 10Base2 имеет пропускную способность 10 Мбит/с, использует метод передачи данных baseband и допускает максимальную длину сегмента в 200 м. Далее рассмотрим несколько существующих классов сетей Ethernet и отметим их особенности и возможности.

2.4. 3. 1 Класс 10Base5 (Thick Ethernet)

Класс 10Base5, который также иногда называют «толстым Ethernet», -- это один из наиболее старых стандартов локальных сетей. Сегодня уже очень трудно отыскать в продаже оборудование этого типа, тем более трудно найти действующую сеть, работающую с данным типом устройств.

Сети стандарта 10Base5 использовали топологию «общая шина» и создавались на основе коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом и пропускной способностью 10 Мбит/с. Общая шина локальной сети ограничивалась с обеих сторон терминаторами, однако помимо Т-коннекторов в подобных системах использовались специальные устройства, получившие общее название «трансиверы», которое произошло от совмещения английских понятий transmitter (передатчик) и receiver (приемник). Собственно, трансиверы являлись приемниками и передатчиками данных между работающими в сети компьютерами и самой сетью (прил. 1, рис. 3. 3). Помимо функций собственно приемника-передатчика информации, трансиверы обеспечивали надежную электроизоляцию работающих в сети компьютеров, а также выполняли функции устройства, снижающего уровень посторонних электростатических помех.

Максимальная длина коаксиального кабеля, протянутого между трансивером и сетевым адаптером компьютера (трансиверного кабеля) в таких сетях может достигать 25 м, максимальная длина одного сегмента сети (отрезка сети между двумя терминаторами) -- 500 м, а минимальное расстояние между точками подключения -- 2,5 м. Всего в одном сегменте сети 10Base5 может работать не более 100 компьютеров, при этом количество совместно работающих сегментов сети не должно превышать пяти.

2.4. 3. 2 Класс 10Base2

Локальные сети, относящиеся к классу 10Base2, который также иногда называют Thin Ethernet, являются прямыми «наследницами» сетей 10Base5. Как и в предыдущем случае, для соединения компьютеров используется тонкий экранированный коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом, оснащенный Т-коннекторами и терминаторами, однако в такой конфигурации Т-коннекторы подключаются к разъему сетевой карты напрямую, без использования каких-либо промежуточных устройств (прил. 1, рис. 3. 1). Соответственно, такая сеть имеет стандартную конфигурацию «общая шина». Максимальная длина одного сегмента сети 10Base2 может достигать 185 м, при этом минимальное расстояние между точками подключения составляет 0,5 м. Наибольшее число компьютеров, подключаемых к одному сегменту такой сети, не должно превышать 30, максимально допустимое количество сегментов сети составляет 5. Пропускная способность данной сети, как это следует из обозначения ее класса, составляет 10 Мбит/с.

2.4. 3. 3 Класс 10BaseT (Ethernet на «витой паре»)

Одним из наиболее распространенных сегодня классов локальных сетей Ethernet являются сети 10BaseT. Как и стандарт 10Base2, такие сети обеспечивают передачу данных со скоростью 10 Мбит/с, однако используют в своей архитектуре топологию «звезда» и строятся с применением специального кабеля, называемого twisted pair, или «витая пара» (рис. 3. 2). Фактически витая пара представляет собой восьмижильиый провод, в котором для обмена информации по сети используется лишь две пары проводников: одна -- для приема сигнала, и одна -- для передачи. В качестве центрального звена в звездообразной структуре локальной сети 10BaseT применяется специальное устройство, называемое хабом, или концентратором. Для построения распределенной вычислительной системы, состоящей из нескольких сетевых сегментов, возможно подключение нескольких хабов в виде каскада, либо присоединение через хаб к сети 10BaseT локальной сети другого класса (прил. 1, рис. 3. 4), однако следует учитывать то обстоятельство, что общее число точек подключения в такой системе не должно превышать 1024.

Максимально допустимое расстояние между узлами сети 10BaseT составляет 100 м, но можно сказать, что это значение взято скорее из практики построения таких сетей, поскольку стандарт 10BaseT предусматривает иное ограничение: затухание сигнала на отрезке между приемником и источником не должно превышать порога в 11,5 децибела.

2.4. 3. 4 Класс10BaseF (Fiber Optic)

К классу10BaseF (другое название -- Fiber Optic) принято относить распределенные вычислительные сети, сегменты которых соединены посредством магистрального оптоволоконного кабеля, длина которого может достигать 2 км. Очевидно, что в силу высокой стоимости такие сети используются в основном в корпоративном секторе рынка и по карману они достаточно крупным предприятиям, располагающим необходимыми средствами для организации подобной системы.

Сеть10BaseF имеет звездообразную топологию, которая, однако, несколько отличается от архитектуры, принятой для сетей 10BaseT (прил. 1, рис. 3. 5).

Компьютеры каждого сегмента такой сети подключаются к хабу, который, в свою очередь, соединяется с внешним трансивером сети 10BaseF посредством специального коммуникационного шнура, подключаемого к 15-контактному разъему AUI (Attachment Unit Interface). Задача трансивера состоит в том, чтобы, получив из своего сегмента сети электрический сигнал, трансформировать его в оптический и передать в оптоволоконный кабель. Приемником оптического сигнала является аналогичное устройство, которое превращает его в последовательность электрических импульсов, направляемых в удаленный сегмент сети.

Преимущества оптических линий связи перед традиционными неоспоримы. Прежде всего диэлектрическое волокно, используемое в оптоволоконных кабелях в качестве волноводов, обладает уникальными физическими свойствами, благодаря которым затухание сигнала в такой линии крайне мало: оно составляет величину порядка 0,2 дБ на километр при длине волны 1,55 мкм, что потенциально позволяет передавать информацию на расстояния до 100 км без использования дополнительных усилителей и ретрансляторов. Кроме того, в оптических линиях связи частота несущего сигнала достигает 1014 Гц, а это означает, что скорость передачи данных по такой магистрали может составлять 1012бит в секунду. Если принять во внимание тот факт, что несколько световых волн может одновременно распространяться в световоде в различных направлениях, то эту скорость можно значительно увеличить, организовав между конечными точками оптоволоконного кабеля двунаправленный обмен данными. Другой способ удвоить пропускную способность оптической линии связи заключается в одновременной передаче по оптоволокну нескольких волн с различной поляризацией. Фактически можно сказать, что на сегодняшний день максимально возможная скорость передачи информации по оптическим линиям пока еще не достигнута, поскольку достаточно жесткие ограничения на «быстродействие» подобных сетей накладывает конечное оборудование. Оно же «ответственно» и за относительно высокую стоимость всей системы в целом, поскольку диэлектрический кварцевый световод сам по себе значительно дешевле традиционного медного провода. В завершение можно упомянуть и тот факт, что оптическая линия в силу естественных физических законов абсолютно не подвержена воздействию электромагнитных помех, а также обладает существенно большим ресурсом долговечности, чем линия, изготовленная из стандартного металлического проводника.

2.4. 3. 5 Классы 100BaseT, 100BaseTX, 100ВаsеТ4 и 100BaseFX

Класс локальных сетей 100BaseT, называемый также Fast Ethernet, появился относительно недавно: он был создан в 1992 году группой разработчиков, называемой Fast Ethernet Alliance (FEA). Фактически Fast Ethernet является «наследником» сетей стандарта 10BaseT, однако в отличие от них позволяет передавать данные со скоростью до 100 Мбит/с. Так же как и сети 10BaseT, локальные сети Fast Ethernet имеют звездообразную топологию и могут быть собраны с использованием кабеля различных типов, наиболее часто применяемым из которых является все та же пресловутая витая пара. В 1995 году данный стандарт был одобрен Институтом инженеров по радиотехнике и электронике (Institute of Electrical and electronic Engineers, IEEE) и вошел в спецификацию IEEE 802.3 (это расширение спецификации получило обозначение IEEE 802. 3u), обретя тем самым официальный статус.

Поскольку класс сетей 100BaseT является прямым потомком класса 10BaseT, в таких системах используются стандартные для Ethernet протоколы передачи данных, а также стандартное прикладное программное обеспечение, предназначенное для администрирования локальной сети, что значительно упрощает переход от одного типа сети к другому. Предполагается, что в не столь отдаленном будущем эта технология вытеснит большинство действующих на сегодняшний день «устаревших» стандартов, поскольку в процессе разработки данной спецификации одной из основных задач являлось сохранение совместимости новой разновидности локальных сетей с различными типами кабеля, используемого в сетях старого образца, что создано несколько модификаций стандарта Fast Ethernet. Технология 100BaseTX подразумевает использование стандартной витой пары пятой категории, в которой задействовано только четыре проводника из восьми имеющихся: два -- для приема данных, и два -- для передачи. Таким образом, в сети обеспечивается двунаправленный обмен информацией и, кроме того, остается потенциальная возможность для дальнейшего наращивания производительности всей распределенной вычислительной системы. В сетях 100BaseT4 также используется витая пара, однако в пей задействованы все восемь жил проводника: одна пара работает только на прием данных, одна -- только на передачу, а оставшиеся две обеспечивают двунаправленный обмен информацией. Поскольку технология 100BaseT4 подразумевает разделение всех анодируемых по сети данных на три независимых логических канала (прием, передача, прием-передача), пропорционально уменьшается частота сигнала, что позволяет прокладывать такие сети с использованием менее качественного и, следовательно, более дешевого кабеля 3 или 4 категории, наконец, последний стандарт в семействе Fast Ethernet носит наименование 100BaseFX. Предназначен он для работы с оптоволоконными линиями связи.

Максимальная длина одного сегмента в сетях 100BaseT (кроме подкласса 100BaseFX) не превышает 100 м, в качестве конечного оборудования используются сетевые адаптеры и концентраторы, поддерживающие этот стандарт. Существуют также универсальные сетевые адаптеры 10BaseT/ 100BaseT. Принцип их работы состоит в том, что в локальных сетях этих двух классов используются одинаковые линии с одним и тем же типом разъемов, а задача автоматического распознавания пропускной способности каждой конкретной сети (10 Мбит/с или 100 Мбит/с) возлагается на протокол канального уровня, являющийся частью программного обеспечения самого адаптера.

Несмотря на все преимущества спецификации 100BaseT, такие сети по сравнению с более старыми реализациями Ethernet не лишены и ряда недостатков, унаследованных ими от своего прародителя -- стандарта 10BaseT. Прежде всего в моменты пиковой нагрузки, то есть в случае возникновения ситуации, при которой к ресурсам сети одновременно обращается более 50% всех узлов, на линии образуется хорошо знакомый пользователям 10BaseT «затор» -- другими словами, сеть начинает заметно «тормозить». И во-вторых, если в распределенной вычислительной системе применяется комбинированная технология (одна часть сети работает со стандартом 10BaseT, другая -- со стандартом 100BaseT, высокая скорость соединения будет возможна только на участке, поддерживающем пропускную способность в 100 Мбит/с. Поэтому даже если компьютер оснащен сетевым адаптером 100BaseT, при обращении к удаленному узлу, оборудованному сетевой картой 10BaseT, скорость соединения не превысит 10 Мбит/с.

Из всех перечисленных сетевых технологий выбираем Ethernet, так как она очень распространенная и легка в настройке. Будем использовать стандарт 100BaseTX для соединения компьютеров с сетевыми коммутаторами и коммутационным шкафом.

Таблица 2.1 Параметры спецификаций сетевых архитектур

Характеристика

Стандарты сетевых архитектур

Ethernet

Token Ring

ArcNet и ArcNet Plus

Кабель

коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно

неэкранированная и экранированная витая пара

коаксиальный кабель, витая пара

Максимальная длина сегмента, м

Ethernet — 500 метров

Fast Ethernet — 300 метров

Gigabit Ethernet — 200 метров

Fiber Optic — 2 километра

925 метра

2 километра и 7 километров (для ArcNet Plus)

Максимальное расстояние между узлами сети, м

100 метров

185 метров

коаксиальный кабель (длиной 600 м при «звезде» и 300 м при «шине»);

витая пара (максимальная длина 244 м — при «звезде» и «шине»);

Максимальное число станций в сегменте

1024

96

255 — ArcNet; 2047 — Arc Net Plus

Максимальное число повторителей между любыми станциями в сети

Ethernet — 4

Fast Ethernet — 2

Gigabit Ethernet — 1

4

4

Максимальная пропускная способность сети, Мбит/c.

узкополосный тип передачи

10, 100 и 1000 Мбит/с

узкополосный тип передачи

4 Мб/с и 16 Мб/с

широкополосная передача данных 2,5 Мбит/с и 20 Мбит/с (для ArcNet Plus);

Метод доступа

CSMA/CD

маркерное кольцо

маркерный

Поддерживаемая топология

физическая топология: «шина», «звезда» или «звезда — шина»;

логическая топология «шина»

физическая топология — «звезда»;

логическая топология — «кольцо»;

физическая топология — «звезда», «шина», «звезда — шина»;

логическая топология — упорядоченное «кольцо»;

3. Выбор аппаратных и программных средств ЛВС

3. 1 Проектирование реализации и комплекса технических средств ЛВС

3.1. 1 Построение логической схемы сети и выбор активного оборудования

После выбора основной технологии, следующая задача — выбор оптимальной структуры соединения активного оборудования сети. Построенная логическая топология сети должна соответствовать географическому расположению РС в ЛВС, ограничениям выбранной сетевой технологии (соблюдения максимальной допустимой длины сегментов, ограничением на количество повторителей между любой парой узлов), требованиям, установленным для обозначенных характеристик сети — количество логических сегментов, количество РС в сегментах, требуемая пропускная способность для РС и серверов. Кроме того создаваемая сеть должна проектироваться с учетом масштабируемости, т. е. ориентирована на постепенный рост сети.

В большинстве случаев эти ограничения вполне удовлетворяют потребностям ЛВС для небольшого офиса или организации. Однако довольно часто можно столкнуться с тем, что одну из рабочих станций ЛВС необходимо разместить на удалении, скажем, 150 м от активного оборудования. В этом случае, если придерживаться стандартов, то необходимо устанавливать на расстоянии до 90 м от основного оборудования дополнительное кроссовое и активное оборудование (концентратор или коммутатор) и протягивать от него линию к рабочей станции или изменять среду передачи сигналов, например, на оптическое волокно.

Для проверки данного условия на плане здания выбирается расположение главного узла (MDF) локальной сети. MDF — это комната, где концентрируются все кабельные коммуникации — горизонтальная и вертикальная разводка. В этом помещении располагается все активное оборудование сети — например коммутаторы учебной и административной сетей, при необходимости маршрутизатор, серверы масштаба предприятия. В случае, если расстояние от MDF до какого-либо помещения, подлежащего подключению, превышает оговоренное для выбранной сетевой архитектуры, организуется промежуточный узел сети (IDF) который соединяется с MDF посредством выбранного типа кабеля по схеме «звезда», «разветвленная звезда», «шина» или «кольцо».

Произведем расчет длины кабеля от РС и от информационных розеток (для будущего расширения) до главного коммутационного узла с тем, чтобы определить нужно ли дополнительно вводить промежуточный узел сети (IDF).

Таблица 3.1 Расчет длины кабельного соединения

Номер комнаты

Количество рабочих мест (свободных информац. розеток)

Расстояние до главного коммутационного узла, м (для инф. розеток, м)

Всего кабеля, м

Аудитория 412

1 (1)

? 43 (47)

90

Аудитория 413

1 (1)

? 30 (35)

65

Аудитория 414

2 (3)

? 33, 45 (37, 41, 49)

205

Аудитория 415

6 (2)

? 23, 27, 31, 35, 39, 43, (47, 51)

296

Аудитория 416

3 (5)

? 25, 49, 53 (29, 33, 37, 41, 45)

312

Аудитория 417

3 (1)

? 10, 14, 18 (7)

49

Аудитория 418

5 (2)

? 29, 33, 37, 41, 45 (21, 25)

231

Аудитория 419

1 (1)

? 13 (17)

30

Аудитория 420

4 (2)

? 22, 26, 30, 34 (13, 17)

142

Аудитория 421

2 (2)

? 13, 17 (9, 21)

60

Итого:

25 (23)

1480

Таким образом, из таблицы видно, что максимальное расстояние до главного коммутационного узла составляет 55 метров, что позволяет обойтись без промежуточного узла сети.

Теперь перейдем к выбору активного сетевого оборудования.

К активному оборудованию относятся сетевые адаптеры, серверы, ретрансляторы.

Перейдем к выбору сервера. На производительность сервера оказывает много факторов: тип и тактовая частота процессора, время доступа жесткого диска, объем оперативной памяти, число пользователей в сети, скорость работы сетевой платы, эффективность сетевого и прикладного программного обеспечения. Отказоустойчивость сервера обеспечивается дублированием контролера и диска, зеркальным копированием диска. Центральный сервер, выполняет роль контролера домена. Много зависит от размеров и задач сети. Этот же сервер может выполнять попутно еще несколько функций, работая по совместительству файловым сервером, почтовым сервером, сервером приложений.

Выбор ретрансляторов играют не маловажную роль, так как с помощтю них мы будем связывать рабочие станции в общую сеть. В терминах эталонной модели взаимодействия открытых систем определены следующие типы ретрансляторов: повторители, концентраторы, коммутаторы, мосты и маршутизаторы, сопрягающих отдельные сегменты сети.

На основании этих требований выбрал следующее оборудование.

Таблица 3.2 Спецификация компонентов активного оборудования ЛВС

Тип компонента

Наименование компонента

Цена, руб.

Количество

Стоимость, руб.

1

Коммутатор

D-Link DES-3350SR, монтируемый в шкаф-стойку корпус, 48 портов, 10/100/1000 Eth

24 444,20

1

24 444,20

2

Application Server

2xDCore Xeon 5050 / S5000V / 2G FBDIMM-533 / Raid / 3×73Gb SCSI / DVDRW / SC5299−650W

82 283

1

82 283

3

File Server

2xDCore Xeon 5030 / S5000V / 1G FBDIMM-533 / 2×73Gb SCSI / DVDRW / SC5299−550W

57 355

1

57 355

4

Modem Server

ASUS M2N4-SLI AM2+ 2GLAN+SATAII RAID / ATHLON-64 X2 3800+(2000 Mhz) / 512 FBDIMM-533 /

19 692

1

19 692

5

Print Server

ASUS M2N4-SLI AM2+ 2GLAN+SATAII RAID / ATHLON-64 X2 3800+(2000 Mhz) / 512 FBDIMM-533 /

19 692

1

19 692

6

Модем DSL внешний

D-Link DSL-504T ADSL / ADSL2 / ADSL2 + 1xLAN, Router

1480

1

1480

7

Принтер лазерный / копир / сканер / факс

Xerox WC PE-120 (A4, принтер / копир / сканер / факс, ADF, 32Mb, 20 стр / мин., USB2. 0)

11 499

1

11 499

Итого:

7

216 445, 2

Коммутатор был выбран на 48 портов с тем расчетом, что в дальнейшем это бухгалтерия и отдел кадров будут расширяться и им потребуются дополнительные информационные розетки, поэтому последние при ведении работ подключаются к коммутатору. Также предусмотрено гигабитное подключение серверов — File Server и Application Server — к коммутатору D-Link DES-3350SR, так как трафик к серверу и межгрупповой получился больше предельной нормы для Fast Ethernet. Modem Server и Print Server также подключается к этому коммутатору, но только по технологии Fast Ethernet, с тем расчетом, что скорость выхода в интернет и скорость обращения клиентов к принтеру намного меньше скорости всей сети. Источник бесперебойного питания необходим при перепадах напряжения и для стабильной работы серверов без потери информации, которая в бухгалтерии и отделе кадров считается наиболее важной. Поэтому был выбран ИБП на четыре сервера (3 выходные розетки + 1 резервная) и к тому же он обладает преимуществом среди других в защите линий RJ-45 Modem/Fax/DSL/10−100 Base-T.

3.1. 2 Выбор пассивного и вспомогательного оборудования сети.

К пассивному оборудованию сети относятся кабели, соединительные разъемы, коммутационные панели. К вспомогательному оборудованию — устройства бесперебойного питания, кондиционирования воздуха и аксессуары — монтажные стойки, шкафы, кабелепроводы различного вида.

При выборе пассивного оборудования необходимо отходить из того, что:

— патч — панели выбираются с учетом количества розеток, т. е с учетом закладываемого расширения сети.

— коммутационные кабели (патч-корды) выбираются для подключения компьютеров к информационным розеткам (1,5 — 5 м.) и для коммутации — 0,5 м.

— активное сетевое (коммутатор или концентратор) и пассивное кроссовое (патч-панели) оборудование сосредоточивается в одном месте — коммутационном шкафу. Выбранный для установки шкаф должен обеспечивать возможность установки всех патч — панелей и активного оборудования сети.

При составлении спецификации пассивного и вспомогательного оборудования, а также при построении трассы прокладки кабелей использовать следующие условные обозначения:

· R** - шкаф коммутационный (*-№этажа, *-№шкафа)

· X*** - компьютерная коммутационная панель (*-№этажа,*- № шкафа, *-№ панели в шкафу)

· XF*** - коммутационная панель для магистральных связей

· С***_* - компьютерный абонентский кабель (*** - №комнаты, * - № розетки)

· СВ*/* - магистральный кабель (* - этаж, * - № провода)

· W***_* - розетка (рабочее место)

· SW*** - активное оборудование (*-№этажа,*- № шкафа, *-№ панели в шкафу)

Таблица 3.3 Спецификация пассивного и вспомогательного оборудования

Обозначение

Наименование

Цена, руб.

Кол-во

Стоимость, руб.

1

R41

Шкаф 9U настенный

6440

1

6440

2

Х411

Панель коммутационная 48 портов

1363

1

1363

3

Все абонентские кабели «С»

Кабель неэкранированная пара UTP 4х-парная 5 категории, м

10

1480 м.

14 800

4

Все абонентские розетки «W»

Розетка 8 контактная RJ45 кат. 5

81

48

3888

5

Шнур коммутационный, 0,5 м

40

0,5?48 = 24

960

6

Шнур коммутационный, 2 м

58

2?48 = 96

5558

7

Источник бесперебойного питания

Smart-APC 420VA < SC420I> with PowerChute

4107

1

4107

8

Кабель — канал 40×16

75

1420 м.

106 500

9

Угол внутренний 40×16

34

27

918

10

Угол плоский 40×16

50

21

1050

11

Заглушка 40×16

19

10

190

12

Кабель — канал 50×75

200

55 м.

11 000

13

Угол плоский 50×75

145

4

1740

14

Ответвление

Т-образное 50×75

300

9

2700

15

Крестовина 50×75

450

1

450

16

Переходной короб с 50×75 на 40×16

150

2

300

17

Коннектор Level 5

RJ-45 со вставкой

7

100

700

18

Саморезы 4×12 мм

116

упаковка в 1000 шт.

116

Итого:

162 770

При проектировании кабельной системы для передачи данных следует использовать раскладку проводов Т568А или Т568В — единую по всей кабельной сети. Для предприятия была использована раскладка проводов Т568 В.

Каждая розетка рабочего места представляет собой соответствующую розетку патч — панели. Все соединения представлены в виде следующей таблицы соединений.

Таблица 3.4 Спецификация соединений 4 этажа шкафа R41

Комната

Коммутационная панель

Кабель

Розетка

Активное оборудование

Х4111

412

1

С4121

W4121/1

SW411_1

2

С4122

W4121/2

SW4112

413

3

С4123

W4122/1

SW411_3

4

С4124

W4122/2

SW4114

414

5

С4125

W412_4/1

SW411_5

6

С4126

W4124/2

SW4116

7

С4127

W4124/3

SW4117

8

С4128

W412_3/1

SW411_8

9

С4129

W4123/2

SW4119

415

10

С41210

W4125/1

SW411_10

11

С41211

W4125/2

SW411_11

12

С41212

W4125/3

SW411_12

13

С41213

W4125/4

SW411_13

14

С41214

W4126/1

SW411_14

15

С41215

W4126/2

SW411_15

16

С41216

W4126/3

SW41116

17

С41217

W4126/4

SW41117

416

18

С41218

W4127/1

SW411_18

19

С41219

W4127/2

SW41119

20

С41220

W4127/3

SW41120

21

С41221

W4127/4

SW41121

22

С41222

W4127/5

SW41122

23

С41223

W4127/6

SW41123

24

С41224

W4127/7

SW411_24

25

С41225

W4127/8

SW411_25

417

26

С41226

W412_S/1

SW411_26

27

С41227

W412_S/2

SW411_27

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой