Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Новосибирский государственный технический университет»

Президентская программа

повышения квалификации инженерных кадров

Программа повышения квалификации

«Проектирование и организация коммуникационных сетей»

ВЫПУСКНАЯ АТТЕСТАЦИОННАЯ РАБОТА

тема «Проектирование локальной сети малого предприятия »

Слушатель: Белоусов М.Ю.

Преподаватель: Мищенко В.К.

Новосибирск 2012

Введение

1. Техническое задание

2. Используемые технологии

2.1 Топология

2.2 Обзор структурированной кабельной системы

2.3 Сетевое оборудование и среды передачи данных

2.4 Технологии локальных сетей

2.4.1 Технология Ethernet

2.4.2 Беспроводные локальные сети

3. Разработка архитектуры информационной сети

3.1 Выбор топологии сети для проекта

3.2 Выбор способа управления сетью

3.3 Выбор передающей среды

4. Проектирование проводной локальной сети (LAN)

5. Проектирование беспроводной локальной сети (WLAN)

5.1 Условия развёртывания сетей Wi-Fi

5.2 Разработка архитектуры с описанием основных параметров проектируемой WLAN

6. Выбор сетевого оборудования

6.1 Конфигурирование сервера

6.2 Выбор активного сетевого оборудования

7. Расчет PDV и PVV

7.1 Расчет PDV

7.2 Расчет PVV

Заключение

Список литературы

Введение

Результатом эволюции компьютерных технологий явились вычислительные сети. В настоящее время использование вычислительных сетей даёт предприятию многочисленные возможности. Конечной целью использования вычислительных сетей на предприятии является повышение эффективности его работы, которое может выражаться различными факторами: увеличении прибыли предприятия, повышение качества работы сотрудников, эффективное взаимодействие различных отделов предприятия как внутри отдельно взятого магазина, так и между торговыми точками.

Долгое время для организации локальной сети использовались проводные линии связи между отдельными узлами. Обладая многочисленными достоинствами, проводные технологии не могут полностью удовлетворить потребности крупной организации. Удаленность рабочих мест более чем на 100 м, сложность прокладки кабеля, многоэтажность здания, железобетонные перекрытия этажей - все эти факторы делают непригодным использование универсальной витой пары. На помощь приходят беспроводные сети (Wireless Local Area Network, WLAN), использующие для передачи информации радиоволны. Wi-Fi (это аббревиатура от Wireless Fidelity)- это один из форматов передачи цифровых данных по радиоканалам, стандарт IEEE 802.11.

Для предприятия выбор технологии ЛВС нужно делать, отталкиваясь от задачи, ведь цель предприятия - улучшение бизнеса. Технология Wi-Fi позволяет минимизировать время и затраты на развертывание сети. Поэтому если учесть ситуации, в которых при организации ЛВС невозможна прокладка кабеля, где стоимость прокладки кабельной сети несоизмеримо высока или необходима полная мобильность, то в этой области у беспроводных сетей нет конкуренции. Однако полностью новая технология еще не может вытеснить утвердившийся стандарт проводных сетей. Таким образом, для реализации ЛВС предприятия можно воспользоваться комбинированным вариантом.

Постановка задачи

Целью работы является разработка проекта информационной сети торговой организации.

Для решения поставленной цели необходимо разработать архитектуру информационной сети.

Актуальность проблемы

Разработка и внедрение вычислительной сети позволяет повысить эффективность работы предприятия: увеличение прибыли, повышение качества работы сотрудников, эффективное взаимодействие различных отделов предприятия как внутри отдельно взятого магазина, так и между торговыми точками. Разработанный проект учитывает особенности работы торговой организации.

Новизна работы

Для решения поставленных целей используются новые технологии, позволяющие улучшить качество реализации проекта при минимальной стоимости.

Практическая ценность

Выбор той или иной технологии реализации проекта основывается на сравнении и анализе средств решения поставленной задачи.

Внедрение результатов проекта .

Проект информационной сети внедрён и успешно эксплуатируется в торговой организации «Энтузиаст-Новосибирск».

1. Техническое задание

В данной работе рассматривается внедрение информационной сети в филиале торговой организации - магазин «Энтузиаст - Новосибирск». Он располагается на двух этажах цехового корпуса, а также занимает цокольный этаж, в котором располагается сервис центр магазина. Численность сотрудников магазина - 30 человек, половина из которых имеют персональный компьютер.

Реализация кабельной системы должна обеспечить интеграцию и работоспособность всех элементов и систем этажа.

ЛВС должна быть выполнена в соответствии с международным стандартом ISO/IEC 11801 на кабельные системы и состоять из горизонтальной и вертикальной подсистемы. Горизонтальная подсистема должна быть организована на основе 4-парного медного кабеля: неэкранированная витая пара категории 5е.

При развёртывании сети придётся столкнуться со сложностями в организации кабельной системы. Торговое помещение «Энтузиаст-Новосибирск» располагается в цеховом помещении. Сервисный центр магазина располагается на цокольном этаже, торговый зал представлен на первом и втором этажах здания. Эти факторы накладывают большие ограничения на использование современных сетевых технологий. Реализовать вертикальную кабельную структуру между этажами при наличии железобетонных перекрытий довольно проблематично. В данной ситуации выход видится в применении беспроводной технологии подключения для организации всей информационной сети предприятия. Однако стены здания также выполнены из железобетона: по этой причине сигнал Wi-Fi практически не доходит до некоторых помещений, в частности до кабинета бухгалтерии, где находятся 3 компьютера, особенно требовательные к скорости Интернета и локальной сети. Подвальные помещения также лишены возможности получать сигнал от беспроводной точки доступа.

2. Используемые технологии

2.1 Топология

Под топологией компьютерной сети обычно понимается физическое расположение компьютеров сети друг относительно друга и способ соединения их линиями связи.

Топология определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, допустимые и наиболее удобные методы управления обменом, надежность работы, возможности расширения сети. При разработке данного проекта использовалась топология типа «звезда». Звезда (star) - к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует отдельную линию связи. Информация от периферийного компьютера передается только центральному компьютеру, от центрального - одному или нескольким периферийным (рисунок 1).

Рис. 1 - Сетевая топология «звезда».

Достоинства звездообразной топологии:

а) нарушение соединения в каком-либо сегменте не прерывает работы локальной сети;

б) при подключении большого количества компьютеров не происходит снижения производительности;

в) безопасность информации обеспечивается на уровне сервера.

Недостатки звездообразной топологии:

а) выход из строя центрального узла приводит к неработоспособности всей сети;

б) наращивание сети сопряжено с большими финансовыми затратами

2.2 Обзор структурированной кабельной системы

Структурированная кабельная система (СКС)- физическая основа информационной инфраструктуры предприятия, позволяющая свести в единую систему множество информационных сервисов разного назначения: локальные вычислительные и телефонные сети, системы безопасности, видеонаблюдения и т. д.

СКС представляет собой иерархическую кабельную систему здания или группы зданий, разделённую на структурные подсистемы. Она состоит из набора медных и оптических кабелей, кросс-панелей, соединительных шнуров, кабельных разъёмов, модульных гнезд, информационных розеток и вспомогательного оборудования. Все перечисленные элементы интегрируются в единую систему и эксплуатируются согласно определённым правилам.

Кабельная система - это система, элементами которой являются кабели и компоненты, которые связаны с кабелем. К кабельным компонентам относится все пассивное коммутационное оборудование, служащее для соединения или физического окончания (терминирования) кабеля - телекоммуникационные розетки на рабочих местах, кроссовые и коммутационные панели («патч-панели») в телекоммуникационных помещениях, муфты и сплайсы.

Термин «структурированная» означает, с одной стороны, способность системы поддерживать различные телекоммуникационные приложения (передачу речи, данных и видеоизображений), с другой - возможность применения различных компонентов и продукции различных производителей, и с третьей- способность к реализации так называемой мультимедийной среды, в которой используются несколько типов передающих сред - коаксиальный кабель, UTP, STP и оптическое волокно.

Таблица 1 - Хронологическая таблица принятия категорий СКС

	Диапазон частот	Приложения, под которые разрабатывались категории	Год принятия стандарта
		Ethernet, 10Base-T
		Token Ring 16Мбит/с
		100Base-TX (Fast Ethernet) АТМ 155
		100Base-TX (Fast Ethernet) 1000Base-T (Gigabit Ethernet)
		Gigabit Ethernet 1000Base-TX Gigabit Ethernet 2,5 Гб/с
		Предложений нет

2.3 Сетевое оборудование и среды передачи данных

Сетевое оборудование - устройства, необходимые для работы компьютерной сети, такие как маршрутизатор, коммутатор, концентратор, патч-панель и др. Обычно выделяют активное и пассивное сетевое оборудование:

· Активное сетевое оборудование. Под этим названием подразумевается оборудование, за которым следует некоторая «интеллектуальная» особенность. Задача активного оборудования заключается в создании и поддержании логической структуры каналов передачи данных поверх физических носителей.

· Пассивное сетевое оборудование. Под пассивным сетевым оборудованием подразумевается оборудование, не наделенное «интеллектуальными» особенностями. Пассивное оборудование составляет физическую инфраструктуру сетей (коммутационные панели, розетки, стойки, монтажные шкафы, кабели, кабель-каналы, лотки и т.п.) От качества исполнения кабельной системы во многом зависит пропускная способность и качество каналов связи.

Средой передачи информации называется канал связи, установленный между сетевыми компьютерами. Различают кабельные и беспроводные каналы связи. В настоящее время наиболее распространены именно кабельные системы, что связано с относительной дешевизной этого технологического решения (особенно в случае применения традиционных медных кабелей).

Как правило, данные в локальных сетях передаются последовательно (поразрядно). Это решение способствует уменьшению стоимости самого кабеля, поскольку с ростом числа каналов связи неизбежно увеличивается количество проводящих жил в самом кабеле. Использование достаточно длинных кабелей неизбежно ведет к удорожанию сети, причем порой стоимость кабеля сопоставима со стоимостью остальных аппаратных компонентов сети. Существуют также и другие негативные моменты, связанные с параллельной передачей сигналов по кабелю.

Все кабели, применяемые в локальных сетях, можно отнести к одной из трех категорий:

* кабели на основе витых пар (twisted pair), которые, в свою очередь, бывают экранированными (shielded twisted pair, STP), а также неэкранированными (unshielded twisted pair, UTP);

* коаксиальные кабели (coaxial cable);

* оптоволоконные кабели (fiber cable).

Невозможно однозначно сказать, какой кабель лучше, а какой - хуже. Все определяется конкретной решаемой задачей (сетевая архитектура и топология, величина бюджетных средств, наличие требований относительно расширяемости сети в будущем и т.д.). При наличии специфических требований к развертываемой локальной сети может оказаться приемлемым беспроводное решение. В этом случае информация передается по радиоканалу или с помощью инфракрасных лучей.

2.4 Технологии локальных сетей

2.4.1 Технология Ethernet

Ethernet был разработан Исследовательским центром в Пало Альто (PARC) корпорации Xerox в 1970-м году. Ethernet стал основой для спецификации IEEE 802.3, которая появилась 1980-м году. После недолгих споров компании Digital Equipment Corporation, Intel Corporation и Xerox Corporation совместно разработали и приняли спецификацию (Version 2.0), которая была частично совместима с 802.3. На сегодняшний день Ethernet и IEEE 802.3 являются наиболее распространенными протоколами локальных вычислительных сетей (ЛВС). В настоящее Ethernet чаще всего используется для описания всех ЛВС работающих по принципу множественный доступ с обнаружением несущей (carrier sense multiple access/collision detection (CSMA/CD)), которые соответствуют Ethernet, включая IEEE 802.3.

Когда Ethernet был разработан, он должен был заполнить нишу между глобальными сетями, низкоскоростными сетями и специализированными сетями компьютерных центров, которые работали на высокой скорости, но очень ограниченном расстоянии. Ethernet хорошо подходит для приложений, где локальные коммуникации должны выдерживать высокие нагрузки при высоких скоростях в пиках.

Физическое подключение.

IEEE 802.3 определяет несколько различных стандартов физического уровня, в то время Ethernet определяет только один. Каждый из стандартов протокола физического уровня IEEE 802.3 имеет наименование, в котором отражены его важнейшие характеристики. Физические характеристики представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Физические характеристики стандартов Ethernet Версии 2 и IEEE 802.3

Ethernet соответствует стандарту 10Base5 IEEE 802.3. Оба этих протокола определяют шинную топологию сети с соединительным кабелем между конечной станцией и действующей сетевой средой. В случае Ethernet, этот кабель называется трансиверный кабель. Трансиверный кабель соединяется с приемопередающим устройством, подключенным к физической сетевой среде.

Формат кадров стандартов Ethernet и IEEE 802.3 показан на рисунке 2.

Рис. 2 - Формат кадра сетей Ethernet.

Как кадр Ethernet, так и кадр IEEE 802.3 начинаются с чередующейся последовательности нулей и единиц, называемой преамбулой. Преамбула извещает принимающую станцию о начале кадра.

Байт перед адресом назначения в обоих кадрах является разделителем начала кадра - start-of-frame (SOF) delimiter. Этот байт заканчивается двумя единицами и служит для синхронизации приема всеми станциями сети.

Следующими полями в кадрах Ethernet и IEEE 802.3 являются поля адресов назначения (destination) и источника (source), длиной по 6 байтов. Адреса прошиваются в аппаратной части интерфейсных карт. Первые три байта определяют изготовителя интерфейсной карты, в то время как следующие три байта определяются самим изготовителем. Адрес источника всегда является адресом отдельного устройства, а адрес назначения может быть адресом отдельного устройства, групповым адресом, либо широковещательным.

В кадре Ethernet 2-байтовое поле, следующее за адресом источника, является полем типа. Это поле определяет протокол верхнего уровня, принимающий данные для последующей обработки, после того как завершится работа Ethernet.

В кадре IEEE 802.3 2-байтовое поле, следующее за адресом источника, является полем длины, показывающее количество байт данных, которые будут следовать за этим полем и предшествовать полю контрольной последовательности - frame check sequence(FCS).

Следующее за полем типа/длины поле содержит данные, передаваемые в кадре. После того как процессы физического и канального уровней завершатся, эти данные будут переданы протоколу верхнего уровня. В случае Ethernet протокол верхнего уровня определяется значением поля тип. В случае IEEE 802.3 тип протокола верхнего уровня определяется данными, содержащимися в кадре. Длина поля данных заполняется байтами набивки до минимальной длины кадра - 64 байта.

После поля данных следует 4-байтовое поле проверочной последовательности - FCS, содержащее величину проверки избыточности цикла - cyclic redundancy check (CRC). Эту величина вычисляется устройством-источником, а затем заново высчитывается устройством-приемником для проверки целостности информации.

2.4.2 Беспроводные локальные сети

Стандарт RadioEthernet IEEE 802.11 - это стандарт организации беспроводных коммуникаций на ограниченной территории в режиме локальной сети, т.е. когда несколько абонентов имеют равноправный доступ к общему каналу передач. 802.11 - первый промышленный стандарт для беспроводных локальных сетей (Wireless Local Area Networks), или WLAN. Стандарт был разработан Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 802.11 может быть сравнен со стандартом 802.3 для обычных проводных Ethernet сетей .

Стандарт RadioEthernet IEEE 802.11 определяет порядок организации беспроводных сетей на уровне управления доступом к среде (MAC-уровне) и физическом (PHY) уровне. В стандарте определен один вариант MAC (Medium Access Control) уровня и три типа физических каналов.

Подобно проводному Ethernet, IEEE 802.11 определяет протокол использования единой среды передачи, получивший название carrier sense multiple access collision avoidance (CSMA/CA). Вероятность коллизий беспроводных узлов минимизируется путем предварительной посылки короткого сообщения, называемого ready to send (RTS), оно информирует другие узлы о продолжительности предстоящей передачи и адресате. Это позволяет другим узлам задержать передачу на время, равное объявленной длительности сообщения. Приемная станция должна ответить на RTS посылкой clear to send (CTS). Это позволяет передающему узлу узнать, свободна ли среда и готов ли приемный узел к приему. После получения пакета данных приемный узел должен передать подтверждение (ACK) факта безошибочного приема. Если ACK не получено, попытка передачи пакета данных будет повторена.

В стандарте предусмотрено обеспечение безопасности данных, которое включает аутентификацию для проверки того, что узел, входящий в сеть, авторизован в ней, а также шифрование для защиты от подслушивания.

На физическом уровне стандарт предусматривает два типа радиоканалов и один инфракрасного диапазона.

В основу стандарта 802.11 положена сотовая архитектура. Сеть может состоять из одной или нескольких ячеек (сот). Каждая сота управляется базовой станцией, называемой точкой доступа (Access Point, AP). Точка доступа и находящиеся в пределах радиуса ее действия рабочие станции образуют базовую зону обслуживания (Basic Service Set, BSS). Точки доступа многосотовой сети взаимодействуют между собой через распределительную систему (Distribution System, DS), представляющую собой эквивалент магистрального сегмента кабельных ЛС. Вся инфраструктура, включающая точки доступа и распределительную систему, образует расширенную зону обслуживания (Extended Service Set). Стандартом предусмотрен также односотовый вариант беспроводной сети, который может быть реализован и без точки доступа, при этом часть ее функций выполняется непосредственно рабочими станциями.

3. Разработка архитектуры информационной сети

3.1 Выбор топологии сети для проекта

Выбор используемой топологии зависит от задач, условий, возможностей сети. Влияние на итоговой выбор топологии также влияют следующие факторы:

· Проектируемая скорость передачи данных внутри сети;

· Среда передачи данных;

· Максимальная протяженность сети;

· Пропускная способность;

· Стоимость оборудования, поддерживающего выбранную топологию.

В техническом задании сформированы условия на построение сети со скоростью передачи данных между узлами до 100Мбит/с.

На сегодняшний день широко распространена и имеет хорошую поддержку среди сетевого оборудования топология Fast Ethernet. Данный стандарт предусматривает скорость передачи данных до 100 Мбит/сек и поддерживает два вида передающей среды - неэкранированная витая пара и волоконно-оптический кабель. Разновидности используемой среды для передачи данных представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Классификация протоколов по типам передающей среды

Для выбора необходимого типа сети рассмотрим основные требования каждого стандарта, которые основаны на стандарте IEEE 802.3u.

Технология 100Base-TX характеризуется следующими требованиями:

· Сетевая топология должна быть физической топологией типа «звезда» без ответвлений или зацикливаний;

· Должен использоваться кабель категории 5, либо 5е;

· Класс используемых повторителей определяет количество повторителей, которые можно каскадировать;

· Диаметр сети не должен превышать 205 метров.

Технология 100Base-FX характеризуется следующими требованиями:

· Максимальное расстояние между двумя узлами сети может достигать двух километров при полнодуплексной связи;

· Расстояние между концентратором и конечным устройством не должно превышать 208 метров

Технология 100Base-Т4 характеризуется следующими требованиями:

· Длина сегмента между узлами ограничена расстоянием в 100 метров;

· Должен использоваться кабель категории 3, 4 или 5.

Технология 100BASE-FX позволяет располагать рабочие станции на большом удалении от центрального узла, но при этом в качестве передающей среды используется дорогостоящий оптический кабель, что резко увеличивает итоговый бюджет проекта сети. Так как решающим фактором принятия решения о выборе технологии является минимальная стоимость проекта, то в основу конфигурации локальной сети положена технология 100Base-TX.

Стандарт 100BASE-TX определяет сегмент Ethernet на основе неэкранированных витых пар (UTP) категории 5 и выше с топологией звезда. Суммарное количество кабеля, необходимого для объединения такого же количества компьютеров, оказывается гораздо больше, чем в случае шины. С другой стороны, обрыв кабеля не приводит к отказу всей сети, диагностика неисправности сети становится значительно проще. В сегменте 100BASE-TX передача сигналов осуществляется по двум витым парам проводов, каждая из которых передает только в одну сторону (одна пара - передающая, другая - принимающая). Кабелем, содержащим такие двойные витые пары, каждый из абонентов сети присоединяется к сетевому коммутатору.

3.2 Выбор способа управления сетью

Требования к организации сети определяются характером решаемых задач на предприятии. Решение о выборе того или иного способа управления принимается на основании подсчета рабочего парка машин организации и выбора структуры предприятия (рисунок 3)

Рис. 3 - Выбор способа управления сетью

Каждый компьютер должен быть подключен к локальной сети. Сотрудник магазина, в зависимости от выполняемых обязанностей, должен иметь доступ только к определённому набору данных - принцип вертикальной структуры предприятия. Такой подход к организации локальной сети возможно организовать только с помощью выделенного сервера.

Сервер позволяет разграничить права и обязанности локальных пользователей, обеспечить безопасный доступ к данным. Еще одна важная функция сервера - это централизованное управления локальной сетью.

3.3 Выбор передающей среды

Залогом успеха при проектировании локальной сети является грамотный выбор передающей среды, так как она определяет качество и надежность работы всей структуры в целом.

Передающая среда в локальных сетях представлена следующими каналами:

· медный кабель;

· волокно - оптический кабель;

· радиоканал;

· оптический канал;

· лазерный канал.

Выбор передающей среды обусловлен требованиями организации к проекту сети:

· Невысокая стоимость сети;

· Широкая инфраструктура сети;

· Способность к масштабированию.

Зачастую сеть доступа не может быть организована только за счет проводных технологий по ряду причин:

· Проблема прокладки кабеля из-за особенностей конструкции зданий, которая приводит к высокой стоимости сети;

· Высокая стоимость работ;

· Удалённость рабочих мест более чем на 100м, что накладывает ограничение на использование технологии 100BASE-TX.

В подобных случаях задача может быть решена за счет использования радиоканала, стандартом которого для локальных сетей стала технология Wi-Fi. Передача данных по радиоканалу во многих случаях надёжнее и дешевле, чем передача по коммутируемым каналам. При отсутствии развитой сетевой инфраструктуры использование радиосредств для передачи данных часто является единственно разумным вариантом организации связи. Сеть передачи с использованием точек доступа может быть развёрнута практически в любом здании.

Факторы, служащие основой для распространения радиосетей.

· Гибкость конфигурации. Все беспроводные сети поддерживают как режим инфраструктуры (подключение через точку доступа) так и режим "равный с равным" (без применения точки доступа). Добавление новых пользователей и установка новых узлов сети в любом месте не вызывают трудностей. Беспроводные сети могут быть установлены для временного использования в помещениях, где нет инсталлированной кабельной сети.

· Простота расширения сети. Беспроводные рабочие станции могут добавляться без ухудшения производительности сети. Перегрузки сети трафиком можно легко избежать добавлением точки доступа для сокращения времени отклика сети.

· Беспроводной доступ в Интернет. Подключение беспроводной точки доступа к коммутатору сети позволяет пользователям, имеющим на своих компьютерах адаптеры для приёма радиосигнала, разделять общий доступ в Интернет.

· Передающая среда. Сигнал распространяется с помощью маломощного шумоподобного сигнала, имея более десятка частотных каналов шириной 22 МГц в области 2,4 ГГц.

Приведем в таблице все аргументы при выборе передающей среды (таблица 4)

Таблица 4 - Аргументы при выборе передающей среды

Тип кабеля	Достоинства	Недостатки
	· доступность по цене; · доступность инструментов для установки разъемов (RJ45); · удобство прокладки кабеля; · относительная простота ремонта при повреждении; · поддержка перспективных высокоскоростных сетей (Fast и Gigabit Ethernet) при использовании кабеля категории 5 или выше.	· относительно низкая устойчивость к электромагнитным помехам; · сравнительно малые допустимые расстояния кабельных соединений, особенно для высокоскоростных сетей; · невозможность использования во внешних участках соединений (между зданиями).
Экранированная витая пара STP (оплеточный экран)	· повышенная устойчивость к электромагнитным помехам по сравнению с неэкранированной витой парой	· несколько более высокая цена по сравнению с кабелем типа UTP.
Многомодовый оптоволоконный кабель	· практическая нечувствительность к внешним электромагнитным помехам и отсутствие собственного излучения; · поддержка перспективных высокоскоростных сетей, в том числе на расстояниях, недоступных при использовании витой пары	· относительно высокая цена кабеля и сетевого оборудования; · сложность установки (требуется специальный инструмент и высокая квалификация персонала); · низкая ремонтопригодность; · чувствительность к воздействиям факторов окружающей среды (могут вызвать помутнение оптоволокна)
Одномодовый оптоволоконный кабель	· улучшенные технические характеристики по сравнению с многомодовым кабелем (возможность увеличения скорости передачи или длины соединений).	· более высокая цена; · сложная установка и ремонт.
Беспроводная технология	· устранение необходимости организации кабельной системы; · мобильность рабочих станций (простота их перемещения внутри зданий	· относительно дорогое оборудование; · сильная зависимость надежности соединения от наличия препятствий;

4. Проектирование проводной локальной сети (LAN)

Рассмотрев технические требования, переходим к проектированию участка локальной сети с использованием проводной технологии стандарта 802.3

Существует четыре основных правила корректной конфигурации Ethernet 802.3:

1. Количество узлов не должно превышать 1024.

2. Максимальная длина кабеля в сегменте определена соответствующей спецификацией.

3. Время двойного оборота сигнала между двумя самыми удаленными друг от друга станциями сети не более 575 битовых интервала.

4. Сокращение межкадрового интервалапри прохождении последовательности кадров через все повторители должно быть не больше, чем 49 битовых интервала.

Правила корректного построения сегментов сетей Fast Ethernet включают:

· ограничения на максимальные длины сегментов, которые соединяют устройства - источники кадров (соединение DTE - DTE);

· ограничения на максимальные длины сегментов, соединяющих устройства-источники кадров (DTE) с портом повторителя;

· ограничения на общий максимальный диаметр сети;

· ограничения на максимальное число повторителей и максимальную длину сегмента, соединяющего повторители.

Приведем расчет самого длинного сегмента сети для определения верности построения локальной сети с использованием технологии Fast Ethernet (рисунок 4). Подробный план помещения представлен в приложении.

Посчитаем итоговую длину сегмента кабеля: 27 + 5 + 25 + 55= 112м. С учетом 10% запаса на установку розеток, протяжку и монтаж кабеля получим итоговую длину самого длинного сегмента около 123 м, что является предельным значением для технологии 100BASE-TX.

Построим техническую модель разрабатываемой локальной сети. СКС устанавливается на 1-м этаже 2-х этажного цехового здания, включающего цокольный этаж, с размерами в плане 55x25 м.

Рис. 4- Расчет самого длинного сегмента локальной сети

Высота этажа составляет 4.5 м, общая толщина перекрытий равна 50 см. На 1-м этаже использована цеховая планировка, которая представляет собой торгово-выставочный зал 55х15м, а также несколько комнат с фактическими размерами 5х4м. На цокольном этаже использована однотипная коридорная планировка рабочих помещений, которые имеют одинаковые размеры 11.5x11м. Коридор шириной 2 метра проходит по всей длине продольной оси этажа. 2-й этаж представлен открытым помещением с размерами 55x10м

В коридоре и во всех помещениях 1-го и цокольного этажей имеется подвесной потолок с высотой свободного пространства 35 см. Стены помещений изготовлены из армированного бетона и покрыты штукатуркой, толщина которой составляет 1 см. Каких-либо дополнительных каналов в полу и стенах, которые могут быть использованы для прокладки кабелей, строительным проектом здания не предусмотрено. Серверы и центральное оборудование ЛВС будут размещены в помещении серверной, то есть используется принцип одноточечного администрирования.

Создаваемая СКС должна обеспечить функционирование ЛВС: для этого на каждом рабочем месте монтируется информационная розетка с одним розеточным модулем. Для прокладки кабелей горизонтальной подсистемы вдоль коридора за подвесным потолком устанавливаются лотки. Расстояние от верхней кромки лотка до капитального потолка равно 25 см. Серверная располагается в центре этажа, и поэтому на каждую половину лотка укладываются кабели. В рабочих помещениях прокладка кабеля в соответствии с требованиями этой проектной работы будет выполняться в декоративных коробах (располагаются на высоте 1 м. от пола). Для перехода от лотков к коробам в стенках рабочих помещений сверлятся отверстия, в которые прокладывается кабель (рисунок 5)

Рис. 5 - Схема прокладки кабеля

Горизонтальная подсистема СКС строится на основе неэкранированных 4-х парных кабелей UTP категории 5e, проложенных по одному к каждому блоку розеток. Характеристики кабеля по затуханию, перекрестным наводкам и импедансу приведены в таблице:

Требуемая средняя длина кабеля(L cp) рассчитывается с использованием эмпирической формулы, исходя из предположения, что рабочие места распределены по обслуживаемой площади равномерно:

Lcp =(Lmax+Lmin)/2,

где Lmin и Lmax - соответственно длины кабельной трассы от точки размещения кроссового оборудования до информационного разъема самого близкого и самого далекого рабочего места, посчитанные с учетом технологии прокладки кабеля, всех спусков, подъемов, поворотов и особенностей здания. При определении длины трасс необходимо добавить технологический запас величиной 10% от Lcp и запас Х для процедур разводки кабеля в распределительном узле и информационном разъеме; так что длина трасс L составит:

L= (1,1*Lcp+X)*N,

где N - количество розеток.

Рассчитаем необходимое количество кабеля. Дробные значения округляем до целых.

Для цокольного этажа Lmin и Lmax равны соответственно 20 и 123 метров.

Lcp = (20+123)/2 = 71м.

L = (1,1*71+2)*11= 881 метр кабеля.

Известно, что в бухте (катушке) 305 метров кабеля. Тогда для создания горизонтальной подсистемы необходимо 3 бухты.

Подсистема управления включает в себя кроссовое оборудование для коммутации сигналов, передаваемых по медному кабелю.

Коммутация рабочих мест осуществляется при помощи специальных кросс-кабелей к главному кроссовому элементу (коммутатор). Применение такой схемы обеспечивает более безопасный метод коммутации активного оборудования.

В помещении серверной согласно выбранному оборудованию устанавливается один открытый 19” телекоммуникационный шкаф (стойка) высотой 42U, в котором размещаются:

· сетевой коммутатор D-Link DES-1024D;

· сервер;

· 2 ИБП APC Smart-UPS RM 2U

· маршрутизатор Cisco 2811

Для коммутации шкаф укомплектовывается патч-кордами длиной 0,5, 1 и 1,5м.

Получившаяся топология ЛВС приведена на рисунке 6.

Структурированная кабельная система, являющаяся единой транспортной средой для различных систем и объединяющая в себе ранее разрозненные сети, требует изменения существующих ранее принципов организации эксплуатации и технического обслуживания локальных, телефонных и прочих сетей.

Разработанный проект охватывает не только общую кабельную систему, но и интегрированную локальную сеть, которую можно подразделить на следующие подсистемы:

· кабельное хозяйство;

· главное активное оборудование (маршрутизатор, коммутаторы и концентраторы);

· основное вычислительное оборудование (серверы с дополнительным оборудованием, подключенным к ним);

· периферийное активное оборудование (персональные компьютеры, телефонные аппараты и др.).

Рис. 6 - Топология проводной ЛВС

Основной задачей обслуживающего и ремонтно-технического персонала является устранение возникающих неисправностей в различных подсистемах. Эти функции обычно совмещались с другими обязанностями администратора, что приводило к сложности выполнения ремонтных работ в случае аврала.

В случае инсталляции структурированной кабельной системы высокое качество всех компонентов, тестирование всей кабельной системы на соответствие категории 5е после проведения инсталляции сводят к минимуму вероятность возникновения аварии в кабельном хозяйстве.

5. Проектирование беспроводной локальной сети (WLAN)

5.1 Условия развёртывания сетей Wi-Fi

При принятии решений относительно развертывания беспроводных LAN (WLAN) необходимо учитывать:

· особенности работы протоколов передачи данных 802.11;

· поведение мобильных узлов;

· вопросы защиты;

· качество связи (QoS);

· приложения, используемые беспроводными клиентами.

Физический аспект выполнения картирования места работ дает возможность понять, какую зону покрытия имеет каждая точка доступа, каково количество точек доступа, необходимое для покрытия заданной области, и установить параметры каждого канала и излучаемую мощность.

5.2 Разработка архитектуры с описанием основных параметров проектируемой WLAN

кабельный локальный сеть сервер

Возможны несколько вариантов построения беспроводной сети. В простейшем случае она может быть построена на беспроводных сетевых адаптерах с использованием точки доступа в качестве базовой станции, что обеспечивает минимальную стоимость, но при этом ограниченный радиус действия и зависимость скорости соединения от количества клиентов и их удаленности от точки доступа. Другой вариант это развертывание распределённой беспроводной сети на базе двух или более точек доступа. Этот вариант обеспечивается так называемый «бесшовный» роуминг, когда абонент, покидая зону действия одной точки доступа, автоматически подключается к зоне действия другой. При добавлении в структуру сети беспроводных коммутаторов или маршрутизаторов, получаем сеть на основе централизованной архитектуры, но это вносит дополнительные затраты на приобретение сетевого оборудования, зато позволяет достичь максимальной производительности и большей эффективности. Такие устройства могут использоваться как для создания каналов "точка-точка", так и для развертывания масштабных сетей сложной топологии с возможностью многократной ретрансляции сигналов. Однако данная реализация в условиях проекта является нецелесообразной, так как беспроводная сеть будет использоваться как дополнение к уже существующей проводной локальной сети. Также последний вариант построения является самым дорогостоящим.

Наконец, то, что больше всего интересует вас и пользователей вашей WLAN, - это такие характеристики беспроводных устройств, как зона уверенного приема и пропускная способность. Они напрямую связаны с радиусом действия и скоростью передачи данных. Радиус действия - это расстояние, на котором потери на трассе становятся равными коэффициенту усиления системы.

При развертывании WLAN в помещениях главной сложностью является учет прохождения сигнала через перегородки, стены и железобетонные перекрытия (таблица 6). Любые преграды уменьшают уровень сигнала, увеличивают потери и сказываются на скорости передачи данных. Радиоэфир довольно чувствителен к различного рода помехам. Условия приема и передачи радиосигнала ухудшают не только физические препятствия, также помехи создают и различные радиоизлучающие приборы (таблица 5).

Таблица 5 - Ослабление сигнала, вызванное различными препятствиями

Препятствие	Ослабление, дБ	Эффективная дальность, %
Открытое пространство
Окно (неметаллизированная краска)
Окно (металлизированная краска)
Тонкая стена
Средняя стена (дерево)
Толстая стена (твердый материал толщиной 15 см)
Очень толстая стена (твердый материал толщиной 30см)
Пол / потолок (армированный бетон)

Проблема качества сигнала не решится простым увеличением мощности точек доступа. Такой подход не гарантирует повышения качества связи, а скорее наоборот - ведет к его ухудшению, так как создает массу помех в том диапазоне частот, который используют другие точки доступа. Так как точки доступа 802.11 предоставляют разделяемую среду, то в определенный момент времени лишь одна из них может вести передачу данных. Как следствие, масштабирование таких сетей ограничено. Единственный способ точно определить потери на трассе в конкретных условиях эксплуатации - это провести картирование места развертывания сети. Однако все равно полезно знать механизмы, которые влияют на характеристики системы, и то, как можно определить коэффициент усиления вашей системы и сравнить его с аналогичным параметром других систем.

Дальность расстояния определяется характеристиками помещений, в которых развертывается беспроводная сеть. Так, производители указывают максимальное значение скорости при условии прямой видимость между точкой доступа и клиентом. Одна из особенностей обмена данными в беспроводных сетях заключается в том, что при ухудшении качества связи скорость передачи автоматически падает, но падает не плавно, а до следующего фиксированного значения, то есть дискретно. В общем случае скоростной ряд для 802.11g выглядит следующим образом: 1, 2, 5.5, 11, 22, 54 Мбит/с. При улучшении качества связи скорость вновь поднимается до оптимального на текущий момент значения.

Подключение и настройка беспроводных точек доступа не является простой процедурой. Однако, только грамотное расположение точки доступа определяет оптимальной диапазон передающего устройства.

Для обеспечения уверенного приёма сигнала точки доступа должны находиться на оптимальном уровне, обеспечивающем равномерное покрытия зоны этажа, а также должны находиться друг от друга на значительном расстоянии, чтобы не быть подверженными взаимному влиянию.

Для реализации совместной работы точек доступа следует выбрать принцип объединения их в единую архитектуру. Существует 2 вариант объединения, рассмотренные в таблице 6.

Таблица 6 - Возможные варианты реализации архитектуры WLAN

объединения ТД	Проводной	Беспроводной
объединения	ТД сегментами кабеля объединяются с маршрутизатором напрямую, либо через коммутаторы	ТД по радиоканалу объединяются с центральной ТД («мост») по принципу «точка - точка» или «точка - несколько точек», которая взаимодействует с маршрутизатором
Достоинства	централизованная архитектура, возможность «бесшовного» роуминга	отказ от проводов
Трудности	требуется прокладка кабельной системы	требуется настройка каналов для корректной работы, дабы исключить перекрываемость зон обслуживания

Для обеспечения беспроводного соединения точек доступа с коммутационным узлом необходима поддержка 2-х канальной работы точек доступа. Один из каналов обеспечивает постоянное соединение с маршрутизатором, а второй - производит вещание данных в сеть. Данная реализация значительно требует использования дорогостоящих ТД, цена которых не может окупить прокладку кабеля до каждой их точек. По этому причине объединение ТД с сетевым узлом будет производиться с помощью сетевого кабеля.

Определившись с основными параметрами проектируемой сети, рассмотрим схему реализации беспроводной сети как дополнение основной проводной локальной сети (рисунок 7).

Рис. 7 - Реализация беспроводного сегмента в рамках LAN.

Проанализировав возможную реализацию сети, сразу встаёт вопрос об отдельном питании точек доступа, которые обычно располагают как можно выше в пределах этажа. Подводить питание сети 220В является довольно сложной процедурой, за исключением тех случаев, когда розетки 220В уже имеются на стенах. Выходом из данной ситуации является подключение к сети еще одного коммутатора с поддержкой технологии Power over Ethernet. Данная технология позволяет подавать питающее напряжение устройствам через сетевой кабель Ethernet. Сетевой коммутатор необходимо расположить на одинаковом удалении от точек доступа для минимизации прокладки кабеля между точкой доступа и коммутатором (рисунок 8)

Рис. 8 - Реализация беспроводного сегмента в рамках LAN с дополнительным коммутатором.

Рассмотрев реализацию беспроводного сегмента в рамках LAN, следует представить реализацию комбинированной локальной сети организации (рисунок 9).

Рис. 9 - Реализация комбинированной локальной сети.

6. Выбор сетевого оборудования

Выбор сетевого оборудования - один из самых ответственных шагов в реализации проекта. При выборе необходимо учитывать множество факторов:

· уровень стандартизации оборудования и его совместимость с наиболее распространенными программными средствами;

· скорость передачи информации и возможность ее дальнейшего увеличения;

· метод управления обменом в сети (CSMA/CD, полный дуплекс или маркерный метод);

· разрешенные типы кабеля сети, максимальную его длину, защищенность от помех;

· стоимость и технические характеристики конкретных аппаратных средств (сетевых адаптеров, коммутаторов, маршрутизаторов).

Заранее продуманная и правильным образом сконфигурированная сетевая инфраструктура позволит в дальнейшем при замене или модернизации оборудования не задумываться о качестве работы информационной сети.

6.1 Конфигурирование сервера

Сервер построен на основе серверной архитектуры Intel с использованием серверного чипсета Intel 3000 с частотой системной шины 800/1066MHz, с поддержкой работы двухъядерного процессора Intel Pentium D, использованием памяти unbuffered SDRAM DDR2-533/667 (до 8GB), шин PCI-Express x8 и PCI-Express x4. Сервер ориентирован на использование дисковой подсистемы на базе фиксированных SAS HDD.

Сервер обладает минимальной стоимостью и компактностью, удобством обслуживания, эксплуатационной надежностью, средствами автоматической диагностики и устранения неисправностей. Изготавливается в корпусе Rackmount высотой 1U, что позволяет установить его в стандартную 19-ти дюймовую стойку для сервера (рисунок 10)

Основные характеристики:

· процессор: Intel® Pentium D 3.00 GHZ;

· ОЗУ: 4Gb unbuffered SDRAM DDR2-667;

· RAID-контроллер: Adaptec ASR-2405 PCI-E x8, 4-port SAS/SATA, RAID 0/1/10/JBOD, Cache 128Mb;

· дисковый массив: 4 x 500GB SAS hard drive, RAID 0+1;

· накопитель: DVD-RW/CD-RW SATA

· источник питаниямощностью 350W.

Рис. 10 - Сервер на базе серверного чипсета Intel 3000.

Приведённая конфигурация подобрана из потребности при минимальной цене получить сервер, который сможет справляться с поставленными перед ним задачами. Сервер может использоваться для следующих служб:

· файл-сервер;

· сервер доменных имен;

· брандмауэр;

· сервер DHCP;

· локальный DNS с перенаправлением неизвестных запросов на вышестоящий DNA.

6.2 Выбор активного сетевого оборудования

Приведем список активного сетевого оборудования, использующегося для организации сети:

а) Коммутатор 10/100 Мбит/с с 24 портами D-Link DES-1024D (рисунок 11).

Рис. 11- Коммутатор D-Link DES-1024D.

Неуправляемый Коммутатор DES-1024D 10/100Mbps разработан для повышения производительности рабочих групп и обеспечения высокого уровня гибкости при построении сети. Мощный, но простой в использовании, этот коммутатор позволяет пользователям легко подключаться к любому порту как на скорости 10Mbps, так и 100Mbps для увеличения полосы пропускания, уменьшения времени отклика и обеспечения требованиям по высокой загрузке.

Коммутатор имеет 24 порта 10/100Mbps, позволяя рабочим группам гибко совмещать Ethernet и Fast Ethernet. Эти порты обеспечивают определение скорости и автоматически переключаются как между 100BASE-TX и 10BASE-T, так и между режимами полного или полудуплекса.

Все порты поддерживают контроль за передачей трафика - flow control. Эта функции минимизирует потерю пакетов, передавая сигнал коллизии, когда буфер порта полон.

Корпус коммутатора выполнен в 19-ти дюймовом формате, что позволяет установить его в одну стойку с сервером.

б) Коммутатор D-Link DES-1008P (рисунок 12).

Рис. 12 - Коммутатор D-Link DES-1008.

8-портовый настольный коммутатор DES-1008P D-Link с 8 портами РоЕ позволяет домашним и офисным пользователям легко подключать и подавать питание по Power over Ethernet (PoE) на устройства, такие как беспроводные точки доступа (АР), IP-камеры и IP-телефоны, а также подключать к сети другие Ethernet-устройства (компьютеры, принтеры, NAS). Разработанный специально для домашних пользователей и малого бизнеса, этот компактный коммутатор РоЕ работает почти бесшумно, что позволяет поместить его практически в любой комнате или офисе.

DES-1008P имеет 4 порта 10/100Base-TX с поддержкой протокола РоЕ. На каждый порт PoE подаётся питание с мощностью до 15,4 Вт, в итоге коммутатор может подавать питание до 123Вт, что дает возможность пользователям подключить к DES-1008P устройства, совместимые с 802.3af. Это позволяет размещать устройства в труднодоступных местах (потолки, стены и т.д.) вне зависимости от расположения розеток питания и минимизировать прокладку кабеля. Для подачи питания через DES-1008P на устройства, не совместимые с 802.3af PoE, рекомендуется использовать PoE-адаптеры (например, DWL-P50).

Установка устройства происходит легко и быстро и не требует дополнительных настроек. Поддержка автоматического определения полярности MDI/MDI-X на всех портах исключает необходимость в использовании кроссовых кабелей для подключения к другому коммутатору или концентратору. Функция автосогласования скорости на всех портах автоматически определяет скорость (10Мбит/с или 100Мбит/с) для обеспечения совместимости и оптимальной производительности. При включении устройств 802.3af DES-1008P автоматически выбирает подходящее питание. Кроме того, DES-1008P содержит диагностические светодиодные индикаторы для отображения статуса и активности портов. Это позволяет быстро обнаружить и исправить возникшие проблемы в сети. Благодаря фильтрации скорости и методу коммутации store-and-forward, DES-1008P поддерживает максимальную производительность сети с минимальными ошибками при передаче пакетов. Благодаря портам РоЕ, высокой производительности и простоте использования, 8-портовый коммутатор D-Link с 4 портами РоЕ DES-1008P является идеальным выбором для подключения устройств РоЕ в домашних сетях и сетях малых предприятий.

в) Точка доступа D-Link AirPremier DWL-3200AP (рисунок 13).

Рис. 13 - Точка доступа D-Link AirPremier DWL-3200AP.

Мощная и надежная внутриофисная точка доступа D-Link AirPremier DWL-3200AP предназначена для сетей масштаба предприятия и предлагает богатый набор функций для построения управляемых и защищенных беспроводных локальных сетей. Точка доступа поддерживает стандарт Power over Ethernet (PoE). В комплект поставки точки доступа входят две антенны с высоким коэффициентом усиления 5 dBi, что позволяет обеспечить оптимальный радиус действия беспроводной сети.

DWL-3200AP помещена в металлический корпус с вентиляцией, что соответствует нормам пожарной безопасности и гарантирует защиту от перегрева. Точка доступа поддерживает стандарт 802.3af Power over Ethernet (PoE), что позволяет устанавливать это устройство даже в тех местах, где силовые розетки питания не доступны.

г) Маршрутизатор Cisco 2811

Рис. 14- Cisco 2811

Функции Cisco 2811

* Одновременная работа различных сервисов (например, обеспечения безопасности и голосовой связи) со скоростью физической линии, а также расширенных сервисов в нескольких каналах T1/E1/xDSL WAN

* Отличная защита инвестиций благодаря повышенной производительности и модульности

* Отличная защита инвестиций благодаря повышенной модульности

* Увеличенная плотность благодаря четырем слотам высокоскоростных интерфейсных карт распределенных сетей

Подобные документы

Установка структурированной кабельной системы в одноэтажном офисном здании. Расчет количества информационных розеток. Администрирование компьютерной сети и выбор топологии. Основные задачи оптимизации локальных сетей. Проектирование аппаратной станции.

курсовая работа , добавлен 25.03.2015


Сравнительный анализ различных топологий сетей. Исследование элементов структурированной кабельной системы. Методы доступа и форматы кадров технологии Ethernet. Локальные сети на основе разделяемой среды: технология TokenRing, FDDI, Fast Ethernet.

курсовая работа , добавлен 19.12.2014


Этапы проектирования структурированной кабельной системы. Выбор топологии сети, среды передачи и метода доступа. Администрирование и управление структурированной кабельной системы. Физическая среда передачи в локальных сетях. Особенности Windows Server.

курсовая работа , добавлен 27.11.2011


Выбор и обоснование технологий построения локальных вычислительных сетей. Анализ среды передачи данных. Расчет производительности сети, планировка помещений. Выбор программного обеспечения сети. Виды стандартов беспроводного доступа в сеть Интернет.

курсовая работа , добавлен 22.12.2010


Знакомство с понятием структурированной кабельной системы: ее подсистемы, типы кабелей, проектирование плана здания, серверной, кампуса. Различные технологии передачи данных, составление схемы соединений. Расчет стоимости оборудования, тест сети.

курсовая работа , добавлен 13.12.2013


Топология и принципы администрирования кабельной сети, выбор метода подключения сетевого оборудования. Проектирование локальной вычислительной сети. Оценка затрат на внедрение структурированной кабельной системы и системы бесперебойного питания.

дипломная работа , добавлен 28.10.2013


Обзор и анализ возможных технологий построения сети: Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet. Основные виды кабелей и разъемов. Выбор архитектуры, топологии ЛВС; среды передачи данных; сетевого оборудования. Расчет пропускной способности локальной сети.

дипломная работа , добавлен 15.06.2015


Разработка проекта компьютерной сети на основе технологии Fast Ethernet. Выбор топологии сети, кабельной системы, коммутатора, платы сетевого адаптера, типа сервера и его аппаратного обеспечения. Характеристика существующих мобильных операционных систем.

курсовая работа , добавлен 06.08.2013


Схемы взаимодействия устройств, методы доступа и технология передачи данных в информационной сети. Ethernet как верхний уровень интегрированной системы автоматизации. Разработка конфигурации сервера, рабочих станций и диспетчерской станции предприятия.

курсовая работа , добавлен 30.04.2012


Анализ зоны проектирования, информационных потоков, топологии сети и сетевой технологии. Выбор сетевого оборудования и типа сервера. Перечень используемого оборудования. Моделирование проекта локальной сети с помощью программной оболочки NetCracker.

ООО «Юникс» предлагает клиентам услуги по проектированию ЛВС любого уровня сложности. Создать локально вычислительную сеть необходимо, когда организации нужен общий канал передачи данных, к которому будет подключено различное офисное оборудование. Разработка таких проектов для небольших офисов не вызывает сложностей, но проектирование ЛВС предприятия – масштабная инженерная задача, требующая комплексных решений. Специалисты должны создать крупную надежную систему, с интеграцией большого количества компьютеров и другой аппаратуры, программным обеспечением с целью обеспечить грамотный монтаж ЛВС .

Первый этап в проектировании ЛВС сетей – подготовка технического задания. В данном документе содержатся все пожелания Клиента, касающиеся количества рабочих мест, распределительных пунктов, их размещения. Также учитываются особенности самой системы – например, ее категория. Основа чаще всего является комплексной – доступ к компьютерным и телефонным сетям нужен всем сотрудникам. Отсутствие технического задания сделает невозможным разработку проекта, а правильно составленное ТЗ позволит получить качественный проект по монтажу компьютерных сетей .

Специалисты нашей компании предоставляют Клиенту необходимые консультации для правильного формирования требований по техническому заданию. Если офис небольшой, от Клиента будет достаточно плана помещения, с указанием желаемого расположения элементов сети. Желательно направить данные по следующим пунктам:

• количество и местонахождение розеток
• пожелания по техническим нюансам работы сети
• предполагаемое оборудование и материалы

Используя полученную информацию, Проектный отдел создает эскиз, на котором обозначает все кабельные трассы. После этого составляется смета с указанием стоимости оборудования, материалов и услуг.

Разработка проекта ЛВС для крупных организаций

Работы по проектированию ЛВС предприятия отличаются большей трудоемкостью и комплексным подходом, с учетом всех особенностей ИТ-инфраструктуры. Разрабатывается техническая документация, в которую включаются:

• Разработка совместной работы входящих в сеть компьютеров. Формируется информационное взаимодействие устройств, учитывается используемое программное обеспечение.
• Подготовка проекта кабельной системы. По плану здания определяются маршруты прокладки кабельных трасс, определяются места под коммутационное оборудование, по нему составляются спецификации.

Существует три основные задачи, которые должны быть выполнены при проектировании ЛВС организации:

• разработка наиболее эффективной сетевой конфигурации
• выбор пассивного и активного сетевого оборудования
• обеспечение безопасности данных

Пассивное оборудование для ЛВС

В большинстве случаев проектирование ЛВС не предусматривает автоматического выбора одного вида оборудования, Клиенту предлагается несколько вариантов, основанных на его пожеланиях по стоимости и качеству. В комплекс пассивных устройств входят компьютерные розетки, кабельные каналы, шкафы для установки телекоммуникационного оборудования, патч панели. Проводится расчет портов для организации связи между узлами, протяженность кабелей и кабельных каналов, все узлы указываются на чертеже.

Активное оборудование для ЛВС

Когда топология сети сформирована, и расположение всех пассивных компонентов указано, проектирование ЛВС предприятия переходит к определению типа и численности подключаемого активного оборудования:

• Коммутаторы. Необходимы для объединения сетевых узлов в рамках определенного сегмента или сегментов сети.
• Маршрутизаторы. Объединяют локальную сеть и интернет в соответствии с установленными требованиями, осуществляется фильтрация трафика.

Лабораторная работа №2.

Цель работы: овладение навыками работы в Microsoft Office Visio, планирование и проектирование компьютерной сети.

Процесс построения (проектирования) сети представляет собой упрощенное моделирование не наступившей действительности и включает в себя следующие основные этапы:

1. Анализ задач, для решения которых создается сеть, а также определение объема финансирования проекта.

2. Проектирование физической структуры – этап, на котором анализируются начальные условия и создается детальный проект физической организации сети.

3. Проектирование инфраструктуры – этап, на котором определяются протоколы взаимодействия, используемые службы, политика безопасности и т.п. — т.е. логическая организация сети.

4. Развертывание – этап, связанный с прокладкой линий связи, установкой и настройкой оборудования.

Этап анализа является одним из важнейших, поскольку определяет все остальные решаемые задачи: как физическую структуру сети, так и логическую. Именно на данном этапе выступает основное различие компьютерных сетей.

На этапе проектирования решаются следующие задачи:

1. На основе определенных целевых требований к сети определяется необходимый состав оборудования и, прежде всего, компьютеров: количество, характеристики и т.д.

2. Определяется физическое расположение рабочих мест и определяются этажи и аудитории, которые будут охватываться сетью. При решении этой задачи должна учитываться принципиальная возможность прокладки линий связи к рабочим местам/помещениям.

3. Исходя из решаемых задач, стоимости и расположения, определяется тип физических линий связи, соединяющих рабочие места, состав и расположение коммуникационного оборудования (например, концентраторов).

4. Определяется способ подключения к Интернету: выбирается провайдер – организация, обеспечивающая подключение организации к сети Интернет. При выборе провайдера учитываются факторы: характеристики возможных физических соединений с провайдером, требования к оборудованию и необходимое дополнительное оборудование, начальная стоимость подключения, стоимость эксплуатации подключения, технологические ограничения подключения (невозможность использования некоторых служб).

5. Исходя из технических требований, определяется узел проектируемой сети, который будет являться шлюзом для подключения к Интернету и определяется место его расположения. При этом учитывается удобство физического соединения шлюза с проектируемой сетью и удобство подведения физических линий для подключения к Интернету.

Общий алгоритм, описывающий процесс построения сети:

1. Определение исходных данных.

– определение целей использования сети;

– определение требований к сети;

– характеристики используемого оборудования (компьютеры, сетевое оборудование, принтеры, модемы и др.);

– характеристика сетевого ПО (операционные системы, серверное ПО, антивирусное ПО);

– примерная схема здания в котором планируется строить сеть.

2. Проектирование сети.

– способ сегментирования и объединения сегментов (определение необходимых сегментов оборудования для их формирования);

– выбор типа кабеля (как правило выбирается неэкранированная витая пара);

– определение активных устройств (модемы, маршрутизаторы и т.п.);

– выбор программного обеспечения (серверные и клиентские ОС, серверное программное обеспечение и т.п.);

– разработка схемы сети (указываются узлы сети и длины соединительных кабелей).

3. Определение стоимости.

– анализ основных направлений затрат;

– составление примерной сметы затрат.

4. Примерный план проведения работ.

5. Развертывание сети.

При создании новой сети желательно учитывать следующие факторы:

– требуемый размер сети (в настоящее время, в ближайшем будущем и по прогнозу на перспективу);

– структура, иерархия и основные части сети (по подразделениям предприятия, а также по комнатам, этажам и зданиям предприятия); основные направления и интенсивность информационных потоков в сети (в настоящее время, в ближайшем будущем и в дальней перспективе); характер передаваемой по сети информации;

– технические характеристики оборудования (компьютеров, адаптеров, кабелей, репитеров, концентраторов, коммутаторов);

– возможности прокладки кабельной системы в помещениях и между ними, а также меры обеспечения целостности кабеля;

– обслуживание сети и контроль ее безотказности и безопасности;

– требования к программным средствам по допустимому размеру сети, скорости, гибкости, разграничению прав доступа, стоимости, по возможностям контроля обмена информацией и т.д. (например, если предполагается использование одного ресурса многими пользователями, то следует использовать серверную ОС);

– необходимость подключения к другим сетям (например, глобальным);

– имеющиеся компьютеры и их программное обеспечение, а также периферийные устройства (принтеры, сканеры и т.д.).

При выборе размера (под размером сети в данном случае понимается как количество объединяемых в сеть компьютеров, так и расстояния между ними) и структуры сети необходимо учитывать:

– количество компьютеров (следует оставлять возможность для дальнейшего роста количества компьютеров в сети);

– требуемую длину линий связи сети (например, если расстояния очень большие, может понадобиться использование дорогого оборудования).

– способы объединения частей сети (для объединения частей сети могут использоваться репитеры, репитерные концентраторы, коммутаторы, мосты и маршрутизаторы, причем в ряде случаев стоимость этого объединительного оборудования может даже превысить стоимость компьютеров, сетевых адаптеров и кабеля;

Возможность масштабирования (например, лучше приобретать коммутаторы или маршрутизаторы с количеством портов, несколько большим, чем требуется в настоящий момент).

Пример. Пусть небольшое предприятие занимает три этажа, на каждом по пять комнат, и включает в себя три подразделения, по три группы. В этом случае можно построить сеть таким образом (рис. 1):

Рабочие группы занимают по 1–3 комнаты, их компьютеры объединены между собой репитерными концентраторами. Концентратор может использоваться один на комнату, один на группу или один на весь этаж. Концентратор целесообразно расположить в помещении, в которое имеет доступ минимальное количество сотрудников.

Подразделения занимают отдельный этаж. Все три сети рабочих групп каждого подразделения объединяются коммутатором, а для связи с сетями других подразделений используется маршрутизатор. Коммутатор вместе с одним из концентраторов лучше поместить в отдельной комнате.

Общая сеть предприятия включает три сегмента сетей подразделений, объединенных маршрутизатором. Этот же маршрутизатор может использоваться для подключения к глобальной сети.

Серверы рабочих групп располагаются в комнатах рабочих групп, серверы подразделений – на этажах подразделений.

Рис. 1. Структура сети предприятия (С – серверы рабочих групп, РК – репитерные концентраторы, Ком – коммутаторы)

При выборе сетевого оборудования надо учитывать множество факторов, в частности:

– уровень стандартизации оборудования и его совместимость с наиболее распространенными программными средствами;

– скорость передачи информации и возможность ее дальнейшего увеличения;

– возможные топологии сети и их комбинации (шина, пассивная звезда, пассивное дерево);

– метод управления обменом в сети (CSMA/CD, полный дуплекс или маркерный метод);

– разрешенные типы кабеля сети, максимальную его длину, защищенность от помех;

– стоимость и технические характеристики конкретных аппаратных средств (сетевых адаптеров, трансиверов, репитеров, концентраторов, коммутаторов).

В настоящее время для организации локальных сетей в подавляющем большинстве случаев используется неэкранированная витая пара UTP. Более дорогие варианты на основе экранированной витой пары, оптоволоконного кабеля или беспроводных соединений применяются на предприятиях, где в этом существует действительно острая необходимость. Например, оптоволокно может использоваться для связи между удаленными сегментами сети без потери скорости.

При выборе сетевого программного обеспечения (ПО) надо, в первую очередь, учитывать следующие факторы:

– какую сеть поддерживает сетевое ПО: одноранговую, сеть на основе сервера или оба этих типа;

– максимальное количество пользователей (лучше брать с запасом не менее 20%);

– количество серверов и возможные их типы;

– совместимость с разными операционными системами и компьютерами, а также с другими сетевыми средствами;

– уровень производительности программных средств в различных режимах работы;

– степень надежности работы, разрешенные режимы доступа и степень защиты данных;

– какие сетевые службы поддерживаются;

– стоимость программного обеспечения, его эксплуатации и модернизации.

Еще до установки сети необходимо решить вопрос об управлении сетью. Даже в случае одноранговой сети лучше выделить для этого отдельного специалиста (администратора), который будет иметь всю информацию о конфигурации сети и распределении ресурсов и следить за корректным использованием сети всеми пользователями. Если сеть большая, то одним сетевым администратором уже не обойтись, нужна группа, возглавляемая системным администратором.

После установки и запуска сети решать эти вопросы, как правило, слишком поздно.

При проектировании следует определить возможные направления финансовых затрат (к данному этапу проектирования необходимые предпосылки для решения этой задачи уже имеются):

– дополнительные компьютеры и обновление существующих компьютеров. Необязательное направление затрат: при достаточном количестве и качестве существующих компьютеров их обновление не требуется (или требуется в минимальном объеме – например, для установки более современных сетевых карт); в одноранговой сети не нужен (хотя и желателен) также специальный файл-сервер.

– сетевые аппаратные средства (кабели и все, что необходимо для организации кабельной системы, сетевые принтеры, активные сетевые устройства – повторители, концентраторы, маршрутизаторы и т.д.).

– сетевые программные средства, прежде всего, сетевая ОС на необходимое число рабочих станций (с запасом).

– оплата работы приглашенных специалистов при организации кабельной системы, установке и настройке сетевой ОС, при проведении периодической профилактики и срочного ремонта. Необязательное направление затрат: для небольших сетей со многими из этих работ может и должен справляться штатный сетевой администратор (возможно, с помощью других сотрудников данного предприятия).

Спроектировать компьютерную сеть (собрать исходные данные; выбрать: размер и структуру сети, оборудование, сетевые программные средства; спроектировать кабельную систему; рассчитать примерную стоимость оборудования) в соответствии с № варианта.

Контрольные вопросы:

1.Какие этапы включает процесс построения сети?

2. Классификация локальных вычислительных сетей?

3. Базовые технологии локальных сетей?

4. Топология локальной вычислительной сети?

5.Маршрутизатор, коммутатор?

6.Плюсы и минусы Microsoft Office Visio?

Статьи к прочтению:

Этапы проектирования локальных сетей

Выбор размера и структуры сети

Под размером сети в данном случае понимается как количество объединяемых в сеть компьютеров, так и расстояния между ними. Надо четко представлять себе, сколько компьютеров (минимально и максимально) нуждается в подключении к сети. При этом необходимо оставлять возможность для дальнейшего роста количества компьютеров в сети, хотя бы процентов на 20–50.

Требуемая длина линий связи сети также играет не малую роль в проектировании сети. Например, если расстояния очень большие, может понадобиться использование дорогого оборудования. К тому же с увеличением расстояния резко возрастает значимость защиты линий связи от внешних электромагнитных помех.

Под структурой сети понимается способ разделения сети на части (сегменты), а также способ соединения этих сегментов между собой. Сеть предприятия может включать в себя рабочие группы компьютеров, сети подразделений, опорные сети, средства связи с другими сетями.

Выбор оборудования

При выборе сетевого оборудования надо учитывать множество факторов, в частности:

Уровень стандартизации оборудования и его совместимость с наиболее распространенными программными средствами;

Скорость передачи информации и возможность ее дальнейшего увеличения;

Возможные топологии сети и их комбинации (шина, пассивная звезда, пассивное дерево);

Метод управления обменом в сети (CSMA/CD, полный дуплекс или маркерный метод);

Разрешенные типы кабеля сети, максимальную его длину, защищенность от помех;

Стоимость и технические характеристики конкретных аппаратных средств (сетевых адаптеров, трансиверов, репитеров, концентраторов, коммутаторов).

Еще одна важная задача – это выбор компьютеров . Если для рабочих станций или невыделенных серверов обычно используют те компьютеры, которые уже имеются на предприятии, то выделенный сервер желательно приобретать специально для сети.

Выбор сетевых программных средств

При выборе сетевого программного обеспечения (ПО) надо, в первую очередь, учитывать следующие факторы:

Какую сеть поддерживает сетевое ПО: одноранговую, сеть на основе сервера или оба этих типа;

Максимальное количество пользователей (лучше брать с запасом не менее 20%);

Количество серверов и возможные их типы;

Совместимость с разными операционными системами и компьютерами, а также с другими сетевыми средствами;

Уровень производительности программных средств в различных режимах работы;

Степень надежности работы, разрешенные режимы доступа и степень защиты данных;

Какие сетевые службы поддерживаются;

И, возможно, главное – стоимость программного обеспечения, его эксплуатации и модернизации.

Выбирая между продуктами компаний Microsoft и другими сетевыми ОС (например, Novell), необходимо иметь в виду, что традиционно преимуществами сетевых продуктов (например, сетевые ОС NetWare) считаются:

Более совершенная архитектура сетевой ОС;

Универсальность и функциональная полнота программных средств;

Большее быстродействие при данном типе аппаратуры;

Упрощенное администрирование сети;

Значительно более высокая защищенность от вирусов и несанкционированного доступа;

Поддержка различных типов пользователей на разных компьютерных платформах.

Главным преимуществом продуктов Microsoft считается лучшая совместимость с пользователями на базе ОС Microsoft Windows.

Выбор с учетом стоимости различных средств для построения компьютерной сети. Проектирование кабельной системы, оптимизация и отладка сети.

Выбор с учетом стоимости

Прежде всего следует определить возможные направления финансовых затрат (к данному этапу проектирования необходимые предпосылки для решения этой задачи уже имеются):

Дополнительные компьютеры и апгрейд существующих компьютеров. Необязательное направление затрат: при достаточном количестве и качестве существующих компьютеров их апгрейд не требуется (или требуется в минимальном объеме – например, для установки более современных сетевых карт); в одноранговой сети не нужен (хотя и желателен) также специальный файл-сервер.

Сетевые аппаратные средства (кабели и все, что необходимо для организации кабельной системы, сетевые принтеры, активные сетевые устройства – повторители, концентраторы, маршрутизаторы и т.д.).

Сетевые программные средства, прежде всего, сетевая ОС на необходимое число рабочих станций (с запасом).

Оплата работы приглашенных специалистов при организации кабельной системы, установке и настройке сетевой ОС, при проведении периодической профилактики и срочного ремонта. Необязательное направление затрат: для небольших сетей со многими из этих работ может и должен справляться штатный сетевой администратор (возможно, с помощью других сотрудников данного предприятия).

Проектирование кабельной системы

При выборе кабеля в первую очередь надо учитывать требуемую длину, а также защищенность от внешних помех и уровень собственных излучений. При большой длине сети и необходимости обеспечить секретность предаваемых данных или высоком уровне помех в помещении незаменим оптоволоконный кабель. Следует отметить, что применение оптоволоконных вместо электрических кабелей даже при достаточно комфортных условиях позволяет существенно (на 10-50 процентов) поднять производительность сети за счет снижения доли искаженных информационных пакетов.

При проектировании кабельных систем для локальных сетей накоплен большой опыт, на основе которого могут быть сформулированы общие рекомендации по организации таких систем. Более того, существуют стандарты под общим названием "структурированные кабельные системы (СКС)", которые особенно актуальны для вновь создаваемых или реконструируемых относительно больших локальных сетей на уровне предприятия. Они представляют собой объемные документы, детально описывающие и регламентирующие процесс создания кабельных соединений локальных сетей.

1. Локальные вычислительные сети FastEthernet и Gigabit Ethernet

Fast Ethernet - общее название для набора стандартов передачи данных в компьютерных сетях по технологии Ethernet со скоростью до 100 Мбит/с, в отличие от исходных 10 Мбит/с.

Fast Ethernet (IEEE 802.3u)

Технология Fast Ethernet является эволюционным развитием классической технологии Ethernet. Ее основными достоинствами являются:

• увеличение пропускной способности сегментов сети до 100 Мб/c;
• сохранение метода случайного доступа Ethernet;
• сохранение звездообразной топологии сетей и поддержка традиционных сред передачи данных - витой пары и оптоволоконного кабеля.

Указанные свойства позволяют осуществлять постепенный переход от сетей 10Base-T - наиболее популярного на сегодняшний день варианта Ethernet - к скоростным сетям, сохраняющим значительную преемственность с хорошо знакомой технологией: Fast Ethernet не требует коренного переобучения персонала и замены оборудования во всех узлах сети. Официальный стандарт 100Base-T (802.3u) установил три различных спецификации для физического уровня (в терминах семиуровневой модели OSI) для поддержки следующих типов кабельных систем:

100Base-TX для двухпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP Category 5, или экранированной витой паре STP Type 1;

100Base-T4 для четырехпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP Category 3, 4 или 5;

100Base-FX для многомодового оптоволоконного кабеля.

Сеть Gigabit Ethernet – это естественный, эволюционный путь развития концепции, заложенной в стандартной сети Ethernet. Безусловно, она наследует и все недостатки своих прямых предшественников, например, негарантированное время доступа к сети. Однако огромная пропускная способность приводит к тому, что загрузить сеть до тех уровней, когда этот фактор становится определяющим, довольно трудно. Зато сохранение преемственности позволяет достаточно просто соединять сегменты Ethernet,Fast Ethernet и Gigabit Ethernet в сеть, и, самое главное, переходить к новым скоростям постепенно, вводя гигабитные сегментытолько на самых напряженных участках сети. (К тому же далеко не везде такая высокая пропускная способность действительно необходима.) Если же говорить о конкурирующих гигабитных сетях, то их применение может потребовать полной замены сетевой аппаратуры, что сразу же приведет к большим затратам средств.

В сети Gigabit Ethernet сохраняется все тот же хорошо зарекомендовавший себя в предыдущих версиях метод доступа CSMA/CD, используются те же форматы пакетов (кадров) и те же их размеры. Не требуется никакого преобразования протоколов в местах соединения с сегментами Ethernet и Fast Ethernet. Единственно, что нужно, – это согласование скоростей обмена, поэтому главной областью применения Gigabit Ethernet станет в первую очередь соединение концентраторов Ethernet и Fast Ethernetмежду собой.

С появлением сверхбыстродействующих серверов и распространением наиболее совершенных персональных компьютеров класса "high-end" преимущества Gigabit Ethernet становятся все более явными. Так, 64-разрядная системная магистраль PCI, уже фактический стандарт, вполне достигает требуемой для такой сети скорости передачи данных.

Работы по созданию сети Gigabit Ethernet ведутся с 1995 года. В 1998 году принят стандарт, получивший наименование IEEE 802.3z (1000BASE-SX, 1000BASE-LX и 1000BASE-CX). Разработкой занимается специально созданный альянс (Gigabit EthernetAlliance), в который, в частности, входит такая известная компания, занимающаяся сетевой аппаратурой, как 3Com. В 1999 году принят стандарт IEEE 802.3ab (1000BASE-T).

Номенклатура сегментов сети Gigabit Ethernet в настоящее время включает в себя следующие типы:

1000BASE-SX – сегмент на мультимодовом оптоволоконном кабеле с длиной волны светового сигнала 850 нм (длиной до 500 метров). Используются лазерные передатчики.

1000BASE-LX – сегмент на мультимодовом (длиной до 500 метров) и одномодовом (длиной до 2000 метров) оптоволоконном кабеле с длиной волны светового сигнала 1300 нм. Используются лазерные передатчики.

1000BASE-CX – сегмент на экранированной витой паре (длиной до 25 метров).

1000BASE-T (стандарт IEEE 802.3ab) – сегмент на счетверенной неэкранированной витой паре категории 5 (длиной до 100 метров). Используется 5-уровневое кодирование (PAM-5), причем в полнодуплексном режиме передача ведется по каждой паре в двух направлениях.

Специально для сети Gigabit Ethernet предложен метод кодирования передаваемой информации 8В/10В, построенный по тому же принципу, что и код 4В/5В сети FDDI (кроме 1000BASE-T). Таким образом, восьми битам информации, которую нужно передать, ставится в соответствие 10 бит, передаваемых по сети. Этот код позволяет сохранить самосинхронизацию, легко обнаруживать несущую (факт передачи), но не требует удвоения полосы пропускания, как в случае манчестерского кода.

Для увеличения 512-битного интервала сети Ethernet, соответствующего минимальной длине пакета, (51,2 мкс в сети Ethernet и 5,12 мкс в сети Fast Ethernet), разработаны специальные методы. В частности, минимальная длина пакета увеличена до 512 байт(4096 бит). В противном случае временной интервал 0,512 мкс чрезмерно ограничивал бы предельную длину сети Gigabit Ethernet. Все пакеты с длиной меньше 512 байт расширяются до 512 байт. Поле расширения вставляется в пакет после поля контрольной суммы. Это требует дополнительной обработки пакетов, но зато максимально допустимый размер сети становится в 8 раз больше, чем без принятия таких мер.

Кроме того, в Gigabit Ethernet предусмотрена возможность блочного режима передачи пакетов (frame bursting). При этом абонент, получивший право передавать и имеющий для передачи несколько пакетов, может передать не один, а несколько пакетов, последовательно, причем адресованных разным абонентам-получателям. Дополнительные передаваемые пакеты могут быть только короткими, а суммарная длина всех пакетов блока не должна превышать 8192 байта. Такое решение позволяет снизить количество захватов сети и уменьшить число коллизий. При использовании блочного режима расширяется до 512 байт только первый пакет блока для того, чтобы проверить, нет ли в сети коллизий. Остальные пакеты до 512 байт могут не расширяться.

Передача в сети Gigabit Ethernet производится как в полудуплексном режиме (с сохранением метода доступа CSMA/CD), так и в более быстром полнодуплексном режиме (аналогично предшествующей сети Fast Ethernet). Ожидается, что полнодуплексный режим, не налагающий ограничений на длину сети (кроме ограничений в связи с затуханием сигнала в кабеле) и обеспечивающий отсутствие конфликтов, станет в будущем основным для Gigabit Ethernet.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Омский государственный институт сервиса

Факультет Заочный (Туризма и прикладной информатики)

Кафедра Прикладной информатики и математики

Контрольная работа

По дисциплине: Вычислительные системы, сети и телекоммуникации

Тема: «Проектирование локальной вычислительной сети организации»

Выполнила: студентка 121-Пз гр.

Иващенко Наталья Александровна

Проверил:

Шабалин Андрей Михайлович

Введение

1. Теоретические основы проектирования локальной сети

1.1 Общая характеристика исследуемого объекта

1.2 Общая характеристика используемых сетевых технологий

2. Проектирование локальной сети

2.1 Топология сети и сетевое оборудование

2.2 Комплектация компьютеров локальной сети

2.3 Обеспечение соединения локальной сети с сетью интернет

2.4 Экономический расчет

Заключение

Библиографический список

Введение

На данный момент ни одно предприятие или организация не обходится без вычислительных машин. Это связано с переходом к электронному документообороту, с машинными исчислениями и хранением огромных массивов информации в электронном виде. Применение компьютеров приносит большую пользу и чем больше операций можно преобразовать в электронно-вычислительную форму, тем эффективнее становится управление. Но одним увеличением количества компьютеров в организации нельзя ограничиться, необходимо их оптимально соединить. В этом и есть назначение локальных вычислительных сетей.

Компьютерная сеть -- система связи компьютеров и/или компьютерного оборудования (серверы, маршрутизаторы и другое оборудование). Для передачи информации, внутри которой, могут быть использованы различные физические явления, как правило -- различные виды электрических сигналов или электромагнитного излучения.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС, LAN) -- компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий.

Данная контрольная работа посвящена проектированию локальной вычислительной сети в условиях организации ОАО «МЕБЕЛЬНЫЙ МИР»

Целью работой является закрепление знаний о компьютерных сетях и сетевом оборудовании, получение навыков проектирования локальной сети организации в соответствии с ее потребностями.

Во время работы широко использовались ресурсы Internet.

1. Теоретические основ ы проектирования локальной сети

Если в одном помещении, здании или комплексе близлежащих зданий имеется несколько компьютеров, пользователи которых должны совместно решать какие-то задачи, обмениваться данными или использовать общие данные, то эти компьютеры целесообразно объединить в локальную сеть.

Локальная сеть - это группа из нескольких компьютеров, соединенных посредством кабелей (иногда также телефонных линий или радиоканалов), используемых для передачи информации между компьютерами. Для соединения компьютеров в локальную сеть необходимо сетевое оборудование и программное обеспечение.

Назначение всех компьютерных сетей можно выразить двумя словами: совместный доступ (или совместное использование). Прежде всего, имеется в виду совместный доступ к данным. Людям, работающим над одним проектом, приходится постоянно использовать данные, создаваемые коллегами. Благодаря локальной сети разные люди могут работать над одним проектом не по очереди, а одновременно.

Локальная сеть предоставляет возможность совместного использования оборудования. Часто дешевле создать локальную сеть и установить один принтер на все подразделение, чем приобретать по принтеру для каждого рабочего места. Файловый сервер сети позволяет обеспечить совместный доступ к программам.

Оборудование, программы и данные объединяют одним термином: ресурсы. Можно считать, что основное назначение локальной сети - доступ к ресурсам.

Для связи с внешними (периферийными) устройствами компьютер имеет порты, через которые он способен передавать и принимать информацию. Нетрудно догадаться, что если через эти порты соединить два или несколько компьютеров, то они смогут обмениваться информацией между собой. В этом случае они образуют компьютерную сеть. Если компьютеры находятся недалеко друг от друга, используют общий комплект сетевого оборудования и управляются одним пакетом программного обеспечения, то такую компьютерную сеть называют локальной. Простейшие локальные сети используют для обслуживания рабочих групп. Рабочая группа - это группа лиц, работающих над одним проектом (например, над выпуском одного журнала или над разработкой одного самолета) или просто сотрудники одного подразделения.

1.1 Общая характеристика исследуемого объекта

ОАО «МЕБЕЛЬНЫЙ МИР» это Открытое Акционерное Общество по производству качественной мебели. Предприятие славится внедрением более совершенных технологий в производство мебели и применением новых материалов. Вырабатывается значительное количество мебели универсальной сборной, встроенной, трансформируемой для обстановки комнат небольшой площади. В последние годы мебельная промышленность начала выпускать художественную мебель. Наряду с изделиями, простыми по форме, вырабатывается мебель повышенной комфортности и эстетичности, с применением улучшенной лицевой фурнитуры элементов художественного декодирования. Вместе с ростом выпуска мебели особое внимание уделяется ее удобству, гигиеничности, оформлению, отделки. Особое внимание обращается на оптимизацию ассортимента мебели на основе реальной потребности рынка, выпуск изделий различных стилей и вариантов, что позволяет комплектовать и обновлять мебель каждые 4 - 5 лет.

Структура организации Рис 1

Размещено на http://www.allbest.ru/

1.2 Общая характеристика используемых сетевых технологий

Технология Fast Ethernet - это составная часть стандарта IEEE 802.3, появившаяся в 1995 году. Она представляет собой более быструю версию стандартной сети Ethernet, использующую все тот же метод доступа CSMA/CD, но работающую на значительно большей скорости передачи - 100 Мбит/с. В Fast Ethernet сохраняется тот же формат кадра, который принят в классической версии Ethernet. С целью сохранения совместимости с более ранними версиями Ethernet стандарт определяет для Fast Ethernet специальный механизм автоматического определения скорости передачи в режиме Auto-Negotiation (автоопределение), что позволяет сетевым адаптерам Fast Ethernet автоматически переключаться со скорости 10 Мбит/с на скорость 100 Мбит/с и наоборот.

Более высокая пропускная способность среды передачи в Fast Ethernet позволяет резко снизить нагрузку на сеть по сравнению с классической технологией Ethernet (при том же объеме передаваемой информации) и уменьшить вероятность возникновения коллизий. Основная топология сети Fast Ethernet - пассивная звезда. Это сближает ее со спецификациями 10Base-T и 10Base-F. Стандарт определяет следующие спецификации Fast Ethernet: 100Base-T4 (передача ведется со скоростью 100 Мбит/с в основной полосе частот по четырем витым парам электрических проводов), 100Base-TX (передача ведется со скоростью 100Мбит/с в основной полосе частот по двум витым парам электрических проводов), 100Base-FX (передача ведется со скоростью 100 Мбит/с в основной полосе частот по двум волоконно-оптическим кабелям).

Схема объединения компьютеров в сети Fast Ethernet практически не отличается от схемы спецификации 10Base-T. Длина кабеля также не может превышать 100 метров, однако кабель должен быть более качественным (не ниже категории 5). Необходимо отметить, что если в случае применения 10Base-T предельная длина кабеля в 100 м ограничена только качеством кабеля (точнее, потерями в нем) и может быть увеличена (например, до 150 м) при использовании более качественного кабеля, то в случае применения 100Base-TX предельная длина (100 м) ограничена заданными временными соотношениями обмена (ограничением на двойное время прохождения) и не может быть увеличена ни при каких условиях. Более того, стандарт рекомендует ограничиваться длиной сегмента, равной 90 м, чтобы имелся запас в 10%.

Основное отличие аппаратуры 10Base-T4 oт 100Base-TX состоит в том, что в качестве соединительных кабелей в ней используются неэкранированные кабели, содержащие четыре витые пары. Обмен данными идет по одной передающей витой паре, по одной приемной витой паре и по двум двунаправленным битным парам с использованием дифференциальных сигналов. При этом кабель может быть менее качественным, чем в случае применения 100Base-TX (например, категории 3). Принятая в 100Base-T4 система передачи сигналов обеспечивает ту же самую скорость 100 Мбит/с на любом из этих кабелей, хотя стандарт рекомендует использовать все таки кабель категории 5.

Применение волоконно-оптического кабеля и в этом случае позволяет существенно увеличить протяженность сети, а также избавиться от электрических наводок и повысить секретность передаваемой информации. Максимальная длина кабеля между компьютером и концентратором может составлять до 400 метров, причем это ограничение определяется не качеством кабеля, а временными соотношениями. Согласно стандарту, в этом случае необходимо применять мультимодовый волоконно-оптический кабель.

2. Проектирование локальной сети

Объектом проектирования является локальная вычислительная сеть организации. Данная сеть должна обеспечивать транспортировку информации в рамках организации и обеспечивать возможность взаимодействия с глобальной сетью Internet. Организация, для которой проектируется локальная сеть, является предприятие, основным видом деятельности которого является производство качественной мебели.

2.1 Топология сети и сетевое оборудование

Топология сети

При построении ЛВС организации будем использовать древовидную структуру на основе топологии звезда. Это одна из наиболее распространенных топологий, поскольку проста в обслуживании.

Достоинства топологии:

· выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;

· хорошая масштабируемость сети;

· лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;

· высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);

· гибкие возможности администрирования.

Недостатки топологии:

· выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом;

· для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;

· конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.

Эта топология выбрана в связи с тем, что является наиболее быстродействующей. С точки зрения надежности она не является наилучшим решением, так как выход их строя центрального узла приводит к остановке всей сети, но в то же время проще найти неисправность.

Абоненты каждого сегмента сети будут подключены к соответствующему коммутатору (Switch). А связывать в единую сеть эти сегменты будет управляемый коммутатор - центральный элемент сети.

Необходимо следующее сетевое оборудование:

1. Сетевые коммутаторы или свитчи (Switch) - 8 шт. -- устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента.

2. Серверы (server) - 1 шт. -- аппаратное обеспечение, выделенное и/или специализированное для выполнения на нем сервисного программного обеспечения без непосредственного участия человека.

3. Принтеры (в т.ч. многофункциональные устройства) (Printer) - 5 шт. - устройство печати цифровой информации на твёрдый носитель, обычно на бумагу. Относится к терминальным устройствам компьютера.

4. DVB PC карта 1 шт. - это компьютерная плата, которая предназначена для того, чтобы принимать сигнал со спутника, а затем его расшифровывать.

5. Спутниковая антенна - 1 шт. - это важнейший компонент спутникового интернета и спутникового ТВ, от нее будет зависеть стабильность интернет соединения, и качество и количество спутниковых телеканалов.

6. Конвертер - 1шт. - программа с помощью, которой можно преобразовать файлы из одного формата в другой.

Среда передачи:

Среда передачи - это физическая среда, по которой возможно распространение информационных сигналов в виде электрических, световых и т.п. импульсов.

Для объединения ПК в единую ЛВС понадобится кабель типа UTP5e "витая пара" (twisted pair), является одним из наиболее распространенных типов кабеля в настоящее время. Он состоит из нескольких пар медных проводов, покрытых пластиковой оболочкой. Провода, составляющие каждую пару, закручены вокруг друг друга, что обеспечивает защиту от взаимных наводок. Кабели данного типа делятся на два класса -- "экранированная витая пара" ("Shielded twisted pair") и "неэкранированная витая пара" ("Unshielded twisted pair"). Отличие этих классов состоит в том, что экранированная витая пара является более защищенной от внешней электромагнитной интерференции, благодаря наличию дополнительного экрана из медной сетки и/или алюминиевой фольги, окружающего провода кабеля. Сети на основе "витой пары" в зависимости от категории кабеля обеспечивают передачу со скоростью от 10 Мбит/с - 1 Гбит/с. Длина сегмента кабеля не может превышать 100 м (до 100 Мбит/с).

Таблица 1. Количество оборудования в сети

Оборудование	Количество
Коммутаторы
Коммутатор D-Link
Коммутатор D-Link (swich1,2,3,4,5,6,7)
ПК (2 комплектации)
Спутниковая DVB карта TeVii S 470 PCI-E (DVB-S2)
Спутниковая антенна
Конвертер MultiCo < EC-202C20-BB>

Расчет кабельной системы:

Для расчета стоимости кабелей примем, что среднее расстояние между компьютерами в отделе и соответствующим коммутатором равно 10 метрам, тогда понадобится примерно 850 м кабеля UTP 5e.

Для покрытия расстояния от коммутаторов до центрального управляемого коммутатора (+ подсоединить руководителя) понадобится 350 м кабеля UTP 5е. сетевой локальный кабельный интернет

Увеличим расходы на кабель UTP 5e на 10% (для отходов и брака при монтаже) и получим примерно 1350 м.

Всего понадобится 100 отрезков витой пары, для которой потребуется 200 коннекторов RJ-45. С учетом брака - 220.

2.2 Комплектация компьютеров локальной сети

Таблица 2. Описание компьютеров (К)

Комплектация (К)	Характеристика	Количество	Цена (руб)
Корпус процессора	Miditower Vento Black-Silver ATX 450W (24+4+6пин)
Процессор	CPU AMD ATHLON II X4 641 (AD641XW) 2.8 ГГц/4core/ 4 Мб/100 Вт/5 ГТ/с Socket FM1
Материнская плата	GigaByte GA-A75-D3H rev1.0 (RTL) SocketFM12xPCI-E+Dsub+DVI+HDMI+GbLAN SATA RAID ATX 4DDR-III
Оперативная память	Corsair Vengeance DDR-III DIMM 4Gb
	HDD 1 Tb SATA 6Gb/s Seagate Barracuda 7200.12 3.5" 7200rpm 32Mb
	DVD RAM & DVD±R/RW & CDRW LG GH24NS90 SATA (OEM)
Куллер процессора	AMD Cooler (754-AM2/AM3/FM1, Cu+Al+тепловые трубки)
Куллер корпуса
Клавиатура

Итого: 16347

Данная комплектация предназначена для работы с офисными документами. Установлены дешевые и простые комплектующие.

Председатель правления:

Кабинет №1 Генеральный директор (К1)

Кабинет №2 Секретарь (К2)

Кабинет№3 Совет директоров (К3,К4,К5,К6,К7,К8,К9,К10,К11,К12,К13,К14,К15)

Служба безопасности:

Кабинет №4 Отдел охраны (К16,К17,К18,К19,К20)

Кабинет №5 Отдел экономической безопасности (К21,К22,К23,К24,К25,К26)

Служба качества:

Кабинет №6 Отдел спец.технологий (К27,К28,К29,К30,К31,К32,К33)

Кабинет №7 Отдел спец.оборудования (К34,К35,К36,К37,К38,К39,К40)

Отдел по персоналу:

Кабинет №8 Хозяйственный отдел (К41,К42,К43,К44,К45,К46)

Кабинет №9 Отдел кадров (К47,К48,К49,К50,К51)

Кабинет №10 Директор по персоналу (К52)

Исполнительный отдел:

Кабинет №11 Технический отдел (К53,К54,К55,К56,К57)

Кабинет №12 Отдел производства (К58,К59,К60,К61,К62)

Кабинет №13 Исполнительный директор (К63)

Таблица 3. Описание компьютеров (Р)

Комплектация (P )	Характеристика	Количество	Цена (руб)
Корпус процессора	Miditower INWIN BS652 ATX 600W (24+2x4+6+6/8пин)
Процессор	CPU AMD FX-8150 (FD8150F) 3.6 ГГц/8core/ 8+8Мб/125 Вт/5200 МГц Socket AM3+
Материнская плата	GigaByte GA-990FXA-D3 rev1.0/1(RTL) SocketAM3+ 4xPCI-E+GbLAN SATA RAID ATX 4DDR-III
Оперативная память	Crucial Ballistix Elite DDR-III DIMM 4Gb
Видео карта	3Gb DDR-5 Gigabyte GV-N66TOC-3GD (RTL) DualDVI+HDMI+DP+SLI
	HDD 1 Tb SATA 6Gb/s Seagate Barracuda 3.5" 7200 rpm 64Mb
Куллер процессора	Arctic Cooling Freezer 13 Pro CO (1366/1155/775/754-AM2/AM3, 300-1350+700-2700 об/мин,Al+тепл.трубки)
Куллер корпуса	Arctic Cooling Arctic F12 PWM CO (4пин, 120x120x25mm, 24.4дБ, 400-1350об/мин)
	21.5" MONITOR LG E2242C-BN (LCD, Wide, 1920x1080, D-Sub)
Клавиатура	Genius SlimStar i8150 (Кл-ра,USB,FM+Мышь, 3кн, Roll, Optical, USB,FM)

Итого: 37866

Данная высокопроизводительная комплектация обеспечивает максимальное быстродействие обеспечивает работу с любым типом документов.

Данной комплектацией будут оборудованы следующие рабочие места:

Финансовый отдел:

Кабинет №4 Финансовый директор (Р1)

Кабинет №5Отдел бухгалтерии (Р2,Р3,Р4,Р5,Р6)

Кабинет №6 Отдел труда и зарплаты (Р7,Р8,Р9,Р10,Р11)

Коммерческий отдел:

Кабинет №7 Коммерческий директор (Р12)

Кабинет №8Отдел сбыта (Р13,Р14,Р15,Р16,Р17)

Кабинет №9 Отдел маркетинга (Р18,Р19,Р20,Р21,Р22)

Таблица 4. Описание дополнительного оборудования.

Оборудование	Количество	Цена за 1шт (руб)
Коммутатор (swich 8) D-Link Switch 10port (8UTP 10/100/1000Mbps + 2Combo 1000Base-T/SFP)
Коммутатор (swich 1,2,3,4,5,6,7) D-Link Switch 16 port (16UTP 10/100Mbps)
Сервер sS7000B/pro2U (SX20H2Mi): Xeon E5-2650/ 16 Гб/ 2 x 1 Тб SATA RAID
Epson AcuLaser M2400DN (A4, 35 стр/мин, 1200dpi, USB2.0/LPT, сетевой, двусторонняя печать)
Спутниковая DVB карта TeVii S 470 PCI-E (DVB-S2)
Спутниковая антенна
Конвертер MultiCo < EC-202C20-BB> 10 / 100Base-TX to 100Base-FX конвертер (1UTP, 1SC)

2.3 Обеспечение соединения локальной сети с сетью интернет

Теоретическая справка сетевой технологии:

Переход от аналогового телевещания к цифровому практически предопределил появление технологии спутникового доступа в Интернет. Но настоящая революция в этой области связана с европейским стандартом MPEG-2/DVB, который органически объединил передачу цифровой видео- и аудиоинформации и данных. Другим важным фактором следует считать применение IP-протокола в качестве сетевого стандарта передачи данных. Сегодня уже можно сказать, что в мире определились как устойчивые стандарты цифрового спутникового телевещания и используемый диапазон частот, так и кодировка сигналов и необходимые функции приемного оборудования.

Как работает спутниковый интернет:

Для того чтобы пользоваться интернетом со спутника, кроме параболической антенны вам понадобятся ресивер (PCI-плата или USB-устройство).

Через интернет-провайдера мы передаем пакеты запросов на сервер, после чего файлы направляются нам через специальный прокси-сервер или VPN-соединение, но уже не по наземному каналу, а через спутник. Для этого посланный нами запрос сначала приходит в специальный операционный центр, где происходит скачивание нужного файла.

После этого файл передается на спутник. Со спутника файл «приземляется» на вашу тарелку и попадает в компьютер. Скорость передачи со спутника на вашу тарелку может исчисляться сотнями килобайт в секунду, в зависимости от загруженности операционного центра, а задержки между отправлением вашего запроса и началом пересылки вам файла могут быть такими же или меньшими, чем у вашего провайдера.

Оборудование:

1.Спутниковая DVB карта

TeVii S 470 PCI-E (DVB-S2)

2.Спутниковая антенна

LANS-7.5 Антенна сетчатая прямо фокусная параболическая с азимутальной фиксированной подвеской AZ/EL 2.30м F/D=0.375

3.Конвертер

MultiCo < EC-202C20-BB> 10 / 100Base-TX to 100Base-FX конвертер (1UTP, 1SC)

Провайдер:

«Радуга»

Тариф:

Оптовый 4000 Мб/мес.

Абонентская плата: 2300 р/месс.

Дополнительный трафик: 0.50 р/Мб.

Скорость входящего канала: 6144 Кбит/с.

Скорость исходящего канала: 2048 Кбит/с.

2.4 Экономический расчет

Наименование	Количество	Цена за единицу
Компьютерная комплектация (К)
Компьютерная комплектация (Р)
Сервер sS7000B/pro2U (SX20H2Mi): Xeon E5-2650/ 16 Гб/ 2 x 1 Тб SATA RAID
D-Link Switch 10port (8UTP 10/100/1000Mbps + 2Combo 1000Base-T/SFP)
D-Link Switch 16 port (16UTP 10/100Mbps)
Спутниковая DVB карта TeVii S 470 PCI-E (DVB-S2)
Спутниковая антенна LANS-7.5 Антенна сетчатая прямофокусная параболическая с азимутальной фиксированной подвеской AZ/EL 2.30м F/D=0.375
MultiCo < EC-202C20-BB> 10 / 100Base-TX to 100Base-FX конвертер (1UTP, 1SC)
Epson AcuLaser M2400DN (A4, 35 стр/мин, 1200dpi, USB2.0/LPT, сетевой, двусторонняя печать)
Сетевой фильтр Defender ES <5м> (5 розеток) <99483>
Кабель UTP 4 пары кат.5e <бухта 305м> многожильный Telecom Ultra
RJ-45 Коннектор Кат.5e
Кабельный канал 32х16 белый, Efapel 10040 (10100) < < 2м > >
Всего на сетевое оборудование и соединяющие кабели понадобится

Заключение

При выполнении контрольной работы была спроектирована локальная вычислительная сеть для работы ОАО «Мебельный мир». Разработана структура организации, спроектирован план этажа, кабинетов и отделов, осуществлены комплектация компьютеров и выбор сетевого оборудования, произведен расчет кабельной системы. Произведен расчет стоимости проекта.

Библиографический список

1. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: учебное пособие / С. Ф. Храпский. - Омск: Омский государственный институт сервиса, 2005. - 372 c. Электронный вариант.

2. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд. - СПб.: Питер.,2006

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Особенности локальной вычислительной сети и информационной безопасности организации. Способы предохранения, выбор средств реализации политики использования и системы контроля содержимого электронной почты. Проектирование защищенной локальной сети.

дипломная работа , добавлен 01.07.2011


Назначение проектируемой локальной вычислительной сети (ЛВС). Количество абонентов проектируемой ЛВС в задействованных зданиях. Перечень оборудования, связанного с прокладкой кабелей. Длина соединительных линий и сегментов для подключения абонентов.

реферат , добавлен 16.09.2010


Теоретическое обоснование построения вычислительной локальной сети. Анализ различных топологий сетей. Проработка предпосылок и условий для создания вычислительной сети. Выбор кабеля и технологий. Анализ спецификаций физической среды Fast Ethernet.

курсовая работа , добавлен 22.12.2014


Общая характеристика и организационная структура предприятия. Достоинства и недостатки сети, построенной по технологии 100VG-AnyLAN. Выбор типа кабеля, этапы и правила его прокладки. Требования надежности локальной сети и расчет ее главных параметров.

курсовая работа , добавлен 25.04.2015


Разработка локально-вычислительной сети компьютерного клуба. Требования к ЛВС, система охранного теленаблюдения (ОТН). Характеристика используемых каналов связи, применяемое оборудование. Наглядные схемы размещения ЛВС и сети ОТН, автоматизация процессов.

курсовая работа , добавлен 06.03.2016


Сведения о текущем состоянии вычислительной сети организации, определение требований, предъявляемых организацией к локальной сети. Выбор технического обеспечения: активного коммутационного оборудования, аппаратного обеспечения серверов и рабочих станций.

курсовая работа , добавлен 06.01.2013


Понятие компьютерных сетей, их виды и назначение. Разработка локальной вычислительной сети технологии Gigabit Ethernet, построение блок-схемы ее конфигурации. Выбор и обоснование типа кабельной системы и сетевого оборудования, описание протоколов обмена.

курсовая работа , добавлен 15.07.2012


Проектирование локальной вычислительной сети, предназначенной для взаимодействия между сотрудниками банка и обмена информацией. Рассмотрение ее технических параметров и показателей, программного обеспечения. Используемое коммутационное оборудование.

курсовая работа , добавлен 30.01.2011


Основные возможности локальных вычислительных сетей. Потребности в интернете. Анализ существующих технологий ЛВС. Логическое проектирование ЛВС. Выбор оборудования и сетевого ПО. Расчёт затрат на создание сети. Работоспособность и безопасность сети.

курсовая работа , добавлен 01.03.2011


Понятие локальной сети, ее сущность, виды, назначение, цели использования, определение ее размеров, структуры и стоимости. Основные принципы выбора сетевого оборудования и его программного обеспечения. Обеспечение информационной безопасности в сети.

---