Розробка мережі в Cisco Packet Tracer

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Технічне завдання

Розробити проект комп'ютерної мережі для забезпечення управлінсько-господарської діяльності підприємства на основі технології розподіленої обробки інформації:

Вихідні дані:	кількість поверхів приміщення	5
	кількість робочих місць на поверсі	36
	геометричні параметри (a, b, c, d)	9, 4, 21, 28



Вступ

локальний мережа кабельний

Звичайне підприємство, незалежно від його розмірів та виду діяльності має справу з великим обсягом інформації, обробляти яку, без допомоги ЕОМ буває досить не просто. Своєчасна обробка та отримання необхідної інформації, забезпечення та збереження її конфіденційності - є підвалиною успішного ведення бізнесу.

Отже, метою виконання курсової роботи є закріплення отриманих теоретичних знань з курсу «Комп'ютерні мережі» та набуття необхідного досвіду з проектування локальних обчислюваних мереж, а також проведення розрахунків вартості апаратних та програмних засобів, які при цьому використовуються.

Предметом курсової роботи є мережа підприємства в програмній та апаратній частині.

Об'єктом дослідження є технологія проектування мережі у межах підприємства із застосуванням новітніх засобів.

У процесі розробки курсового проекту будуть виконані наступні завдання:

- вибір і обґрунтування варіанту топології комп'ютерної мережі;

- проектування та розрахунок кабельної системи;

- розрахунок та побудова логічної структури;

- вибір мережевого обладнання, яке забезпечуватиме її максимальну продуктивність;

- підбір відповідного програмного забезпечення для керування мережею та її обслуговування;

- моделювання комп'ютерної мережі.

Розробляючи проект комп'ютерної мережі, ми повинні досягнути максимальної її продуктивності, мінімальної ціни, зручності та можливості реорганізації і вдосконалення фізичних параметрів мережі, забезпечити безпеку даних.

1. Обґрунтування технології мережі

1.1 Мережеві технології локальних мереж

Локальна комп'ютерна мережа (англ. Local Area Network(LAN)) являє собою об'єднання певного числа комп'ютерів (іноді досить великого) на відносно невеликій території. В порівнянні з глобальною мережею(WAN), локальна мережа зазвичай має більшу швидкість обміну даними, менше географічне покриття та відсутність необхідності використовувати запозиченої телекомунікаційної лінії зв'язку.

Token Ring - це технологія локальних мереж з маркерним методом доступу. Технологія Token Rіng була розроблена компанією ІBM в 1984 р., а потім передана як проект стандарту до комітету ІEEE 802, який прийняв у 1985 р. стандарт 802.5. Компанія ІBM використовує технологію Token Rіng як основну мережну технологію для побудови локальних мереж на основі комп'ютерів різних класів - мейнфреймів, міні-комп'ютерів і персональних комп'ютерів. Мережі Token Rіng працюють із двома бітовими швидкостями - 4 і 16 Мбіт/с. Мережі Token Rіng, що працюють зі швидкістю 16 Мбіт/с, мають деякі вдосконалення в алгоритмі доступу порівняно зі стандартом 4 Мбіт/с.

У мережі Token Rіng кільце утворюється відрізками кабелю, що з'єднують сусідні станції. Таким чином, кожна станція зв'язана зі попередньою і наступною станцією й може безпосередньо обмінюватися даними тільки з ними. Для забезпечення доступу станцій до фізичного середовища кільцем циркулює кадр спеціального формату й призначення - маркер. У мережі Token Rіng будь-яка станція завжди безпосередньо отримує дані тільки від однієї станції - тієї, яка є попередньою в кільці. Така станція називається найближчим активним сусідом, розташованим вище за потоком даних (Nearest Actіve Upstream Neіghbor, NAUN). Передачу ж даних станція завжди здійснює своєму найближчому сусідові вниз за потоком даних.

Отримавши маркер, станція аналізує його й за відсутності в неї даних для передачі забезпечує його просування до наступної станції. Станція, що має дані для передачі, при отриманні маркера вилучає його з кільця, що дає їй право доступу до фізичного середовища й передачі своїх даних. Потім ця станція видає в кільце кадр даних встановленого формату послідовно по бітах. Передані дані проходять по кільцю завжди в одному напрямку від однієї станції до іншої. Кадр має адресу призначення й адресу джерела.

Технологія Ethernet

Технологія Ethernet набула найбільшого поширення зі всіх технологій локальних мереж. Технологію було розроблено фірмою Xerox у 1972 р. Проект виявився досить вдалим і в 1980 р. його підтримали найбільші фірми DEC й Іntel. Об'єднання цих фірм назвали DIX за першими буквами їхніх назв. У 1985 р. мережа Ethernet стала міжнародним стандартом, її прийняли найбільші міжнародні організації зі стандартів: комітет 802 ІEEE (Іnstіtute of Electrіcal and Electronіc Engіneers) і ЕСМА (European Computer Manufacturers Assocіatіon). Стандарт отримав назву ІEEE 802.3.

Основні характеристики стандарту ІEEE 802.3: топологія - шина, середовище передачі - коаксіальний кабель, швидкість передачі - 10 Мбіт/с, максимальна довжина - 5 км, максимальна кількість абонентів - до 1024, довжина сегмента мережі - до 500 м, кількість абонентів на одному сегменті - до 100, метод доступу - carrier-sense-multiply-access with collision detection (CSMA/CD).

Для передачі інформації мережею двійковий потік кодується лінійним манчестерським кодом. Для доступу до мережі використовується метод CSMA/CD. У мережі використовується пакети змінної довжини. Довжина кадру Ethernet має бути не менше 512 бітових інтервалів, або 51,2 мкс. В Ethernet підтримується індивідуальне, групове й широкомовне розсилання кадрів. Класичний Ethernet зараз витиснутий більш швидкими модифікаціями Fast Ethernet й Gіgabіt Ethernet, але ці технології підтримують сумісність «вниз».

Технологія Gigabit Ethernet

Улітку 1996 р. було оголошено про створення групи 802.3z для розробки протоколу, у максимальному ступені подібного Ethernet, але з бітовою швидкістю 1000 Мбіт/с. Технологія отримала назву Gіgabіt Ethernet. Стандарт 802.3z був остаточно прийнятий у 1998 р. Роботи з реалізації Gіgabіt Ethernet на крученій парі категорії 5 були передані проблемній групі 802.3ab через складність забезпечення гігабітної швидкості на цьому типі кабелю, який був створений для підтримки швидкостей 100 Мбіт/с. Проблемна група 802.3ab успішно впоралася зі своїм завданням, і версія Gіgabіt Ethernet для крученої пари категорії 5 також була прийнята.

Для багатомодового оптоволокна стандарт 802.3z визначає специфікації 1000Base-SX і 1000Base-LX. У першому випадку використовується довжина хвилі 850 нм (S - Short Wavelength), а в другому - 1300 нм (L - Long Wavelength). Специфікація 1000Base-SX може використовувати тільки багатомодовий кабель, при цьому його максимальна довжина становить близько 500 м.

Специфікація також визначає роботу Gіgabіt Ethernet по крученій парі категорії 5. Кожна пара кабелю категорії 5 має гарантовану смугу пропускання до 100 МГц. Для передачі по такому кабелю даних зі швидкістю 1000 Мбіт/с було вирішено організувати паралельну передачу одночасно за всіма чотирма парами кабелю. Це відразу знизило швидкість передачі даних по кожній парі до 250 Мбіт/с. Для кодування даних був застосований код РАМ5, у якому 5 рівнів потенціалу: -2, -1, 0, +1, +2. Тому за один такт по одній парі передається 2,322 бітів інформації (log25). Отже, для досягнення швидкості 250 Мбіт/с тактову частоту 250 МГц можна зменшити в 2,322 рази. Розроблювачі стандарту вирішили використати трохи вищу частоту, а саме 125 МГц. При цій тактовій частоті код РАМ5 має спектр вужче, ніж 100 МГц, і може бути переданий без викривлень по кабелю категорії 5.

Технологія FDDI

Технологія Fіber Dіstrіbuted Data Іnterface (FDDI) - перша технологія локальних мереж, яка використала як середовище передачі даних оптоволоконний кабель. Спроби застосування світла як середовища, яке несе інформацію, були давно - ще в 1880 р. Олександр Белл запатентував пристрій, який передавав мову на відстань до 200 метрів за допомогою дзеркала, що вібрувало синхронно зі звуковими хвилями й модулювало відбите світло.

Роботи з використання світла для передачі інформації активізувалися в 1960-ті рр. у зв'язку з винаходом лазера, який міг забезпечити модуляцію світла на дуже високих частотах, тобто створити широкосмуговий канал для передачі великої кількості інформації з високою швидкістю. Приблизно в той же час з'явилися оптичні волокна, які могли передавати світло в кабельних системах. Однак втрати світла в цих волокнах були занадто великі, щоб вони могли використовуватися як альтернатива мідним жилам. Недорогі оптичні волокна, що забезпечують низькі втрати потужності світлового сигналу й широку смугу пропускання (до декількох ГГц) з'явилися тільки в 1970-ті рр. На початку 1980-х рр. почалася промислова установка й експлуатація оптоволоконних каналів зв'язку для територіально-розподілених телекомунікаційних систем.

1.2 Топології локальних мереж

Топологія локальних комп'ютерних мереж - це місцерозташування робочих станцій і вузлів відносно один одного і варіанти їх з'єднання. Фактично це архітектура ЛОМ. Розміщення комп'ютерів визначає технічні характеристики мережі, і вибір будь-якого виду топології вплине на:

Різновиди і характеристики мережевого обладнання.

Надійність та можливість масштабування ЛОМ.

Спосіб керування локальною мережею.

Топологія «зірка»

Цей вид розташування робочих станцій має виділений центр - сервер, до якого приєднані всі інші комп'ютери. Саме через сервер відбуваються процеси обміну даними. Тому його обладнання повинно бути більш складним.

Рис. 1. Топологія «зірка»

Переваги:

1) Топологія локальних мереж «зірка» вигідно відрізняється від інших повною відсутністю конфліктів в ЛОМ - це досягається за рахунок централізованого управління.

2) Поломка одного з вузлів або пошкодження кабелю не зробить ніякого впливу на мережу в цілому.

3) Наявність тільки двох абонентів, основного й периферійного, дозволяє спростити мережеве обладнання.

4) Скупчення точок підключення в невеликому радіусі спрощує процес контролю мережі, а також дозволяє підвищити її безпеку шляхом обмеження доступу сторонніх.

Топологія «шина»: просто і дешево

У цьому способі з'єднання всі робочі станції підключені до єдиної лінії - коаксіальному кабелю, а дані від одного абонента надсилаються іншим в режимі напівдуплексного обміну. Топології локальних мереж подібного виду припускають наявність на кожному кінці шини спеціального термінатора, без якого сигнал спотворюється.

Переваги:

1) Всі комп'ютери рівноправні.

2) Можливість легкого масштабування мережі навіть під час її роботи.

3) Вихід з ладу одного вузла не впливає на інші.

4) Витрата кабелю суттєво зменшено.

Рис. 2. Топологія «шина»

Характеристики топології «кільце»

Такий вид зв'язку передбачає з'єднання робочого вузла з двома іншими, від одного з них приймаються дані, а другого передаються. Головною ж особливістю цієї топології є те, що кожен термінал виступає в ролі ретранслятора, виключаючи можливість загасання сигналу в ЛОМ.

Переваги:

1) Швидке створення і налаштування цієї топології локальних мереж.

2) Легке масштабування, вимагає, однак, припинення роботи мережі на час установки нового вузла.

3) Велика кількість можливих абонентів.

4) Стійкість до перевантажень і відсутність мережевих конфліктів.

5) Можливість збільшення мережі до величезних розмірів за рахунок ретрансляції сигналу між комп'ютерами.

Рис. 3. Топологія «кільце»

Вивчивши переваги та недоліки різних топологій побудови локальних мереж я вирішив, що для проектування локальної мережі буде використано зіркоподібну топологію, а саме усі комп'ютери під'єднується за допомогою сегментів кабелю до центрального компоненту (хабу, світчеру). З точки зору надійності цей тип топології є найкращим. Вся мережа вийде з ладу лише у випадку виходу з ладу центрального компоненту.

Детально проаналізувавши технології побудови локальних мереж та їх характеристики я вирішив використовувати технологію GigabitEthernet 1000Base-TX вона є подальшим розвитком мережі Ethernet за рахунок збільшення у 100 разів частоти швидкості передачі.



2. Проектування кабельної системи

2.1 Aрхітектурнa та телекомунікаційна стадія проектування СКС

Структурована кабельна система (Structured Cabling System, SCS) - це набір комутаційних елементів (кабелів, роз'ємів, коннекторів, кросових панелей і шаф), а також методика їх сумісного використання, яка дозволяє створювати регулярні, легко розширювані структури зв'язків в обчислювальних мережах.

Відповідно до обраної топології ми використовуємо типову структуровану

систему комп'ютерної мережі, що включає:

- горизонтальні підсистеми (в межах поверху);

- вертикальні підсистеми (усередині будівлі);

Горизонтальна підсистема включає в себе всі розетки, розташовані біля робочого місця користувача і кабельну трасу до найближчого центру комутації.

Вертикальна підсистема сполучає кросові шафи кожного поверху з системи.

Проектування СКС розділяється на архітектурну та телекомунікаційну стадії, хоча процес проектування, як правило, не має чіткої межі розділу.

Основним завданням архітектурної стадії проектування є визначення загальної структури СКС, оптимальної з комплексу техніко-економічних характеристик у процесі створення й наступної експлуатації. Вона проходить на етапі розробки проекту нового або реконструйованого будинку. На цій стадії закладаються вертикальні стояки, кросові та апаратні приміщення, шляхи прокладання кабелю як ззовні так і всередині.

Під кросовою кімнатою розуміють службове приміщення де розміщена телекомунікаційна шафа в якій розміщене телекомунікаційне обладнання. Телекомунікаційна шафа є точкою переходу між магістральною і горизонтальною трасами передачі даних

Під апаратною розуміють приміщення, яке займає телекомунікаційне обладнання. Часто буває так, що апаратні є кімнатами спеціального призначення. Апаратні з'єднуються із магістралями передачі даних і зазвичай рахуються засобами обслуговування будівлі, призначеними для виконання телекомунікаційних функцій.

2.2 Архітектура мережі в будівлі

Згідно технічного завдання потрібно спроектувати локальну комп'ютерну мережу, яка складається з п'яти поверхів, на кожному з яких знаходиться по п'ять відділів і 36 комп'ютерів.

На кожному поверсі буде розміщено по два комутатори до якого будуть підєднані комп'ютери даного поверху за допомогою технології Fast Ethernet 1000Base-Т, комутатор і маршрутизарот на поверсі будуть з'єднані за допомогою технології Gigabit Ethernet 1000 Base-T, за цією ж технологією будуть з'єднані між собою і маршрутизатори.

Згідно завдання до курсового проекту управління мережею здійснюється з використанням трьох серверів: поштового серверу, файлового серверу, WWW - серверу. Усі три сервери ми розмістимо на третьому поверсі.

Здійснивши аналіз вихідних даних до проекту я розподілив комп'ютери між поверхами та відділами підприємства так як наведено в таблиці 2.1



Таблиця 2.1. Розподіл комп'ютерів між поверхами та відділами

№ Поверху	№ Відділу	Кількість комп'ютерів
1,2,4,5	1	6
	2	9
	3	6
	4	7
	5	9
3	1	6
	2	9
	3	9
	4	7
	5	9

Габаритні розміри підприємства становлять 45Ч37 м. Висота стелі становить 3 м. Загальна товщина перекриття між поверхами становить 0.5 м. В організації на всіх поверхах використана однотипна схема розміщення відділів.

В якості кабелю для з'єднання буде використаний кабель неекранована вита пара 5-ї категорії.

Кабель зазвичай складається з чотирьох пар. Провідники в парах виготовлені з монолітного мідного дроту завтовшки 0,5 - 0,65 мм. Товщина ізоляції - близько 0,2 мм, матеріал зазвичай полівінілхлорид (англійське скорочення PVC), для якісніших зразків 5 категорій - поліпропілен (PP), поліетилен (PE).

САТ5 (смуга частот 100 Мгц) - 4-х парний кабель, це і є те, що зазвичай називають кабель «вита пара», завдяки високій швидкості передачі, до 100 Мбіт/с при використанні 2-х пар і до 1000 Мбіт/с, при використанні 4-х пар, є найпоширенішим мережевим носієм, що використовується в комп'ютерних мережах до цих пір. При прокладці нових мереж користуються декілька вдосконаленим кабелем CAT5e (смуга частот 125 Мгц), який краще пропускає високочастотні сигнали.

Якихось додаткових каналів в підлозі і стінах, які могли б бути використані для прокладення кабелю, схемою будівництва не передбачено.

2.3 Проектування схем кабельних систем корпоративної КМ

Прокладення кабелю буде здійснюватись вздовж стін відділу від кожного комп'ютера до свіча. Оскільки на даному підприємстві невелика кількість робочих станцій, тому буде використано на кожному поверсі по два 24 портових свічі. При прокладенні кабелю буде вибиратись мінімальний маршрут до робочої станції.

Підрахунок протяжності кожного сегмента в мережі здійснювався за допомогою програми AutoCAD оскільки в ній зручно це робити з реальними розмірами приміщення тому це гарантує високу точність та відповідність усієї протяжності мережі на поверху (див. додаток 1).

Отже, загальна протяжність кабелю становить 1235 м., однак варто врахувати запас кабелю (близько 25% від загальної довжини). Загалом для прокладання мережі на підприємстві потрібно близько 1544 м. кабелю UTP 5-ї категорії.

3. Вибір мережевого обладнання

3.1 Вибір і технологічні характеристики мережевих адаптерів

Мережевий адаптер - адаптер NIC (англ. Network interface card) - периферійний пристрій, що дозволяє комп'ютеру взаємодіяти з іншими пристроями мережі.

Для створення локальної мережі підприємства необхідно 180 мережевих адаптерів, по 36 на кожному поверсі та 3 у серверну.

На підприємстві для робочих станцій будуть використовуватися мережеві адаптери Cisco Linksys Wireless-G Business PCI Adapter with RangeBooster (WMP200) (рисунок 3.1, таблиця 3.1)

Рисунок 3.1. Cisco Linksys Wireless-G Business адаптер стандарту GigabitEthernet



Таблиця 3.1. Характеристика мережевого адаптера D-Link DGE-530T

Виробник:	Cisco Linksys
Тип пристрою:	мережевий адаптер для ПК
Тип мережі:	Wi-Fi (бездротова мережа)
Швидкість передачі даних:	1 Мбіт / сек, 2 Мбіт / сек, 11 Мбіт / сек, 54 Мбіт / сек
Особливості:	знімна карта, інтерфейс PCI
Кількість портів:	1
Максимальна швидкість передачі	(WAN): 54 Мбіт / сек
Бездротове з'єднання:	до 13 каналів
Спеціальні функції:	* 128-біт. WEP шифрування * 64-біт. WEP шифрування * WPA * WPA2
Системні вимоги:	MS Windows 2000 SP4 / MS Windows XP SP2
Мережеві стандарти:	* IEEE 802.11b * IEEE 802.11g * IEEE 802.11i * IEEE 802.1X
Приблизна ціна	2091 грн

3.2 Вибір і технологічні характеристики комутаторів

Комутатор - пристрій, призначений для з'єднання декількох вузлів комп'ютерної мережі в межах одного або декількох сегментів мережі.

Для створення локальної мережі підприємства необхідно 6 комутаторів по одному на кожен поверх та один в серверну. В якості комутаторів на поверхи я обрав модель: Комутатор Cisco SB SF110-24-EU (рисунок 3.2), характеристики записані в таблицю 3.2

Рисунок 3.2. Комутатор Cisco SB SF110-24-EU

Таблиця 3.2. Характеристика комутатора Cisco SB SF110-24-EU

Можливість віддаленого управління	Некерований
Порти	24 x Fast Ethernet (10/100 Мбіт / с)
Підтримка PoE	Немає
Додаткові можливості:	Комутаційна матриця: 4.8 Гбіт / с Макс. швидкість перенаправлення 64-байтних пакетів: 3.6 Мбіт / с Розмір таблиці МАС-адрес: 512 записів Діапазон робочих температур: від 0° C до +50° C Діапазон робочої вологості: від 10% до 90%, (без конденсату) Настільний і для монтажу в стійку Роз'єм під замок Кенсінгтона Індикатори: Power, Link / Activity, Cable diagnostics, Loop detection
Габарити і вага	279.4 x 44.5 x 170 мм, 1.32 кг
Ціна	2 693?ггрн

Опис Cisco SB SF110-24-EU

Комутатор Cisco серії 110 може бути використаний для об'єднання в мережу невеликих груп користувачів або встановлюватися у віддалених офісах великих компаній. Також з його допомогою можлива побудова окремих сегментів мережі під виділену задачу: відеоспостереження, підключення віддалених точок доступу Wi-Fi та ін.

Простота використання

Комутатор Cisco серії 110 працює прямо з коробки, без установки програмного забезпечення. Кожен порт комутатора незалежно встановлює себе на оптимальній швидкості і автоматично визначає, чи буде працювати в напів або повнодуплексному режимі.

Висока продуктивність

Комутатор Cisco серії 110 забезпечує продуктивність, необхідну для запуску бізнес-додатків, в тому числі що вимагають великої смуги пропускання для відео.

Зниження витрат на енергію

Комутатор розроблений, щоб допомогти зберегти енергію шляхом оптимізації використання потужності без шкоди для продуктивності, захищаючи навколишнє середовище і зменшуючи витрати на енергію. Крім того, він підтримує Енергоефективний стандарт Ethernet (IEEE 802.3az), який дозволяє знизити споживання енергії шляхом моніторингу кількості трафіку. Коли передача даних відсутній, пристрій переходить в режим зниженого енергоспоживання.

Підтримка передових технологій

Комутатор Cisco включає розширені функції обробки трафіку, щоб зберегти роботу ваших додатків на максимальній продуктивності. Забезпечує чотири рівні пріоритетів (угруповання пакетів з даними) по протоколу IEEE 802.1p, що дозволяє обробляти чутливий до затримок трафік (голос, відео) з максимальною швидкодією і незалежно від завантаженості мережі «звичайними» даними. Має вбудовану діагностику цілісності кабелю (або наявності активного підключення на іншому кінці кабелю).

3.3 Вибір і технологічні характеристики маршрутизаторів

Маршрутизатор (англ. Router) - електронний пристрій, що використовується для поєднання двох або більше мереж і керує процесом маршрутизації.

Для створення локальної мережі підприємства необхідно 2 маршрутизаторів, два на третьому поверсі. В якості цих маршрутизаторів я обрав модель Cisco SB RV320 Dual Gigabit WAN VPN (RV320-K9-G5) (рисунок 3.3), слід зазначити що пропускна здатність міжмережевого екрана в нас обмежується швидкістю в 45Мбіт/с (VAN порт). Характеритики маршрутизатора Cisco SB RV320 Dual Gigabit WAN VPN наведені в таблиці 3.3



Рисунок 3.3. Маршрутизатор Cisco SB RV320 Dual Gigabit WAN VPN

Таблиця 3.3. Характеристики маршрутизатора D-Link DSR-150N

WAN-порт	USB 3G, USB 4G, Ethernet
Інтерфейси	LAN: 4 x 10/100/1000 RJ-45 WAN: 1 x 10/100/1000 RJ-45; 1 x 10/100/1000 RJ-45 / DMZ USB: 2 х порту
Бездротові можливості
Підтримка протоколів	NAT, DHCP, PPPoE, IPsec, L2TP, PPTP
Швидкість LAN портів	1 Гбіт / с
Функції VPN	VPN-тунелі IPsec pass through PPTP pass through L2TP pass through Виявлення непрацюючого бенкету Split DNS VPN backup
Функції безпеки	Функція захисту від DDS-атак Контроль стану з'єднань (SPI) DMZ-зона
Функції брандмауера	IP-фільтри
Інші функції	Пропускна здатність: NAT throughput: 900 Мбіт / с VPN throughput (IPSec): 100 Мбіт / с VPN throughput (SSL): 20 Мбіт / с продуктивність: IPsec site-to-site tunnels: 25 IPSec VPN tunnels: 25 PPTP VPN tunnels: 10 SSL VPN tunnels: 10 Concurrent sessions: 20 000 Кількість активних VLAN: 7 Протокол маршрутизації: RIP-1 RIP-2 Static IP routing Протокол віддаленого адміністрування: SNMP 1 SNMP 2 SNMP 3 HTTP HTTPS Алгоритм шифрування: Triple DES Secure Hash Algorhythm Message Digest Algorithm (MD5) AES Спосіб аутентифікації: MD5 / SHA1 Стандарти: IEEE 802.3 IEEE 802.3u
Габарити	206 x 132 x 44 мм
Ціна	6 528?грн.

Опис Cisco SB RV320 Dual Gigabit WAN VPN

VPN маршрутизатор Cisco SB RV320 обладнаний:

1) 2 х Gigabit Ethernet WAN-портами для підключення до Інтернет (один WAN / DMZ порт)

2) 4 х Gigabit Ethernet LAN-портами для підключення мережевих пристроїв до мережі

3) 2 х USB-портами для підключення модему 3G / 4G або зовнішнього накопичувача

Наявність двох WAN портів забезпечує балансування навантаження підключень до Інтернет і може використовуватися для організації резервного каналу до провайдера. RV320 підтримує швидкість підключення на рівні Gigabit Ethernet і характеризується гнучкістю при створенні віртуальних приватних мереж (VPN).

Cisco SB RV320 надає можливість організувати:

до 7 активних VLAN мереж

до 25 IPSec site-to-site тунелів

до 25 IPSec VPN тунелів

до 10 PPTP VPN тунелів

до 10 SSL VPN тунелів

Є підтримка функцій «VPN pass-through» для протоколів PPTP, L2TP, IPSec. Технологія IPsec VPN використовується для створення єдиної захищеної корпоративної мережі з декількох географічно віддалених філій компанії. VPN маршрутизатор Cisco SB RV320 може працювати як DHCP сервер і SPI міжмережевий екран.

3.4 Вибір і технологічні характеристики робочих станцій та серверів

Робочі станції як правило підбираємо під офісні потреби середня ціна такої коливається від 2500 до 3000 грн.

Щодо серверів я зупинився на моделі Patriot Tower E3-1240V3 який при ціні в 31,6 тис. гривень здатен коректно працювати у мережі.

Опис Сервера Patriot Tower E3-1240V3

Tower E3-1240V3 - це сервер від Patriot, призначений для невеликих робочих груп.

Сервер для робочих навантажень:

· Невеликі СУБД (MS SQL)

· Сервери віртуалізації (MS Hyper-V)

· Поштові сервери (MS Exchange)

· Файл-сервери

· Web-сервери

Особливості:

· Підтримує до 32 ГБ не буферізований DDR3-1333 / 1600 ECC пам'яті

· Підтримує до 2 дисків 3.5 «без гарячої заміни SATA, SSD

· Підтримує RAID 0, 1, 5, 10 для SATA 2 і RAID 0, 1 для SATA 3

· 2 x Gigabit Ethernet і IPMI 2.0 з підтримкою virtual media over LAN і KVM-over-LAN

· Наявність пристрою читання / запису DVD +/ - RW

Виробник Patriot НЕ пломбує свої сервера, що дає можливість проводити профілактичні роботи всередині пристрою, і апгрейд.

Їх потрібно 3 штуки для моєї мережі.

Таблиця 3.4. Технічні характеристики Сервера Patriot Tower E3-1240V3

Процесор	Intel Xeon Quad-Core E3-1240 v3 (3.4 ГГц)
Материнська плата	Supermicro MBD-X10SLL-F
Чіпсет:	Intel C222
Об'єм оперативної пам'яті	8 ГБ
Тип оперативної пам'яті	DDR3-1600 ECC
Контролери SAS / SATA	Підтримка RAID 0, 1, 5, 10 для SATA 2 Підтримка RAID 0, 1 для SATA 3
Жорсткий диск	2 x Seagate ST1000NM0033 1 ТБ, 128 МБ, 7200 rpm, Constellation ES.3, Serial ATA 6 Гбіт / с
Оптичний привід	DVD +/ - RW
Корпус	RIM 2000 X07 Black 4 x 5.25» 7 x 3.5 «внутрішніх канальний вентилятор 120 мм вентилятор на задній панелі
Кількість ядер процесора	4
Тип процесорів	Intel Xeon
Кількість встановлених HDD	2
Роз'єми	роз'єми на задній панелі: 4 x USB 2.0 1 x VGA 1 x COM-порт 1 x виділений LAN (IPMI 2.0 з KVM) 2 x LAN (RJ-45) (Gigabit Ethernet) Слоти розширення: 1 x PCI-E 3.0 x8 (x16) 1 x PCI-E 3.0 x8 1 x PCI-E 2.0 x4 (x8) 2 x SATA 3 (6 Гбіт / с) 4 x SATA 2 (3 Гбіт / с)
Додаткові характеристики	Блок живлення: FSP 460 Вт, активний PFC (без кабелю живлення) Підтримка до 32 ГБ небуферізірованной DDR3-1333 / 1600 ECC пам'яті Підтримка до 2 дисків 3.5 «без гарячої заміни SATA, SSD IPMI 2.0 з підтримкою virtual media over LAN і KVM-over-LAN
Розміри	см 46 х 20.5 х 54

4. Структура мережі

З власних міркувань загальну мережу я вирішив скласти з окремих так-званих підмереж (1 поверх одна мережа), це забезпечить насамперед значну швидкодію та надійність оскільки при виході однієї підмережі з ладу інші будуть працювати. Для обміну даними у своїй мережі я буду використовувати вище згадані маршрутизатори фірми Cisco.

Усі комп'ютери на поверхах будуть відноситися до різних підмереж:

І поверх	192.168.1.0
ІІ поверх	192.168.2.0
ІІІ поверх	192.168.3.0
IV поверх	192.168.4.0
V поверх	192.168.5.0
Серверна	192.168.6.0

Для даних підмереж маска мережі буде однакова і матиме вигляд 255.255.255.0 це свідчить про те що дані підмережі належатимуть до класу C.

Тоді як між роутерами для їх з'єднання мережа буде мати вигляд 192.168.1.0 з маскою 255.255.255.0 що свідчить про належність до класу С.

З вище сказаного можна зробити висновок що мережа у нас вийшла із класів С.

Усі підмережі будуть мати приблизно таку ж саму таблицю маршрутизації як і на 1 поверсі змінена буде лише IP адреса клієнта, головний шлюз та метрика.

Що стосується таблиці маршрутизації між роутерами то це можна легко переглянути в програмі cisco packet tracer де в подальшому ми і будемо моделювати нашу мережу (див. Додаток 2) за допомогою таких команд як:

· show ip route (подивитись таблицю маршрутизації на роутері) як це зображено на рисуноку 4.2

· show mac-address-table (подивитись таблицю МАС адресів свіча) дивитись рисунок 4. 3

Рисунок 4.1. Таблиця маршрутизації на роутері

Рисунок 4.2. Таблиця МАС адресів свіча

5. Методика розрахунку мережі

5.1 Розрахунок PDV

Допустимі розміри мережі Ethernet визначаються рядом факторів:

- обмеження на довжину кабельного сегменту, що пов'язане з затуханням та спотворенням форми сигналу:

1. 10 Base5 - 500 м та правило «5-4-3»;

2. 10 Base2 - 185 (300) м та правило «5-4-3»;

3. 10 BaseT/100BaseTX /100BaseT4 - 100 м.

- обмеження на кількість вузлів у домені колізій - 1024;

- обмеження на кількість повторювачів між довільною парою вузлів:

1. Ethernet - 4;

2. Fast Ethernet - 1 або 2;

3. Gigabit Ethernet - 1.

- обмеження на розмір домену колізій, що викликані часом розповсюдження сигналу між найвіддаленішими вузлами мережі (PDV):

1. Ethernet (Fast Ethernet) - 512 bt;

2. Gigabit Ethernet - 2048 bt.

PDV (Path Delay Value) - час передачі пакетів Ethernet по найдовшому шляху через мережу.

У мережі Ethernet і її модифікаціях (Fast Ethernet і Gigabit Ethernet) час передачі кадру мінімальної довжини Tmin має бути більше PDV - часу подвійного обороту сигналу в сегменті: Tmin ? PDV.

PDV складається з затримок сигналів в кабелях і затримок, внесених повторювачами (концентраторами) і мережевими адаптерами. Час передачі кадру мінімальної довжини.

Tmin = 2048 біт інтервалу (без урахування преамбули)

Затримки, що вносяться проходженням сигналів по кабелю, розраховуються на підставі даних таблиці 5.1, в якій враховується подвоєне проходження сигналу по кабелю.

Таблиця 5.1

Тип кабелів	Подвоєна затримка в bt на 1 м	Подвоєна затримка на кабелі максимальної довжини
UTP Cat 5	1,112bt	111,2 bt(100) м

Затримки, які вносять два взаємодіючих через повторювач мережевих адаптера (або порт комутатора), беруться з таблиці 5.2.

Таблиця 5.2

Тип мережевих адаптерів	Максимальна затримка при подвійному обороті
Два адаптера TX / FX 100bt	100bt

Між двома найбільш віддаленими один від одного вузлами є наступна картина:

- PC4 > 65 м > комутатор > 75 м > комутатор > 32 м > маршрутизатор

При підрахунку PDV маємо: 100+73+200+83 = 456 (bt).

Tmin ? PDV

2048 ? 456 з цього випливає що дана затримка допустима для обраного стандарту.

Оскільки ми використовуємо для організації мережі між поверхами маршрутизатори, то два найвіддаліші вузли будуть знаходитися в межах однієї мережі, то є в межах одного поверху.



5.2 Розрахунок затухання сигналу між двома кінцевими вузлами

З точки зору фізики передавання інформації по мережі - це поширення електромагнітних імпульсів в провіднику. А будь-який провідник має свій опір, відмінний від нуля. Скручена пара, в даному випадку і є такий провідник. Тому різниця між рівнем сигналу на вході та падінням на виході прийнято називати згасанням. Воно вимірюється в дБ. 1 дБ відповідає зміні потужності в 1,26 рази або напруги 1,12 рази і обчислюється за формулою:

Для скрученої пари рівень загасання сигналу має значення 28 дБ / 100 м. Знаючи необхідні відстані, підрахуємо загасання по кожному розгалуженню (таблиця 5.3):

Таблиця 5.3. Згасання сигналу по розгалуженням

Ланка	Відстань, м	Згасання, дБ
РС 1 - SW2	70	19.6
РС 2 - SW2	65	18.2
РС 3 - SW2	60	16.8
РС 4 - SW2	55	15.4
РС 5 - SW2	52	14.6
РС 6 - SW2	43	12.04
РС 7 - SW2	36	10.08
РС 8 - SW2	32	8.96
РС 9 - SW2	28	7.84
РС 10 - SW2	24	6.72
РС 11 - SW2	20	5.6
РС 12 - SW2	3	0.84
РС 13 - SW2	6	1.68
РС 14 - SW2	8.5	2.38
РС 15 - SW2	11.5	3.22
РС 16 - SW2	16	4.48
РС 17 - SW2	18	5.04
РС 18 - SW2	21	5.88
РС 19 - SW2	35	9.8
РС 20 - SW2	40	11.2
РС 21 - SW2	43	12.04
РС 22 - SW1	27	7.56
РС 23 - SW1	24	6.72
РС 24 - SW1	19.5	5.46
РС 25 - SW1	16.5	4.62
РС 26 - SW1	12.5	3.5
РС 27 - SW1	9.5	2.66
РС 28 - SW1	4	1.12
РС 29 - SW1	7.5	2.1
РС 30 - SW1	11	3.08
РС 31 - SW1	15	4.2
РС 32 - SW1	18	5.04
РС 33 - SW1	21.5	6.02
РС 34 - SW1	27	7.56
РС 35 - SW1	45	12.6
РС 36 - SW1	42	11.76
РС 37 - SW1	38	10.64
РС 38 - SW1	29	8.12
РС 39 - SW1	26	7.28
РС 40 - SW1	22	6.16
РС 41 - SW1	13	3.64
РС 42 - SW1	10	2.8
SW2 - SW1Pov1	75	21
SW1Pov1 - R1Pov1	32	8.96
R1Pov1 - R5Pov5	12	3.36

PC1…PC42 - робочі станції;

SW1….SW2 - комутатори поверхів;

R1 - R5 маршрутизатори поверхів.



5.3 Розрахунок електричних характеристик для даної мережі

Потужність, яку споживає мережа, буде дорівнювати сумі потужностей пристроїв, що входять до її складу (дані для одного поверху приведені в таблиці 5.4).

Таблиця 5.4. Потужність споживаєма пристроями

Пристрій	Номінальна потужність, Вт	І поверх	ІІ поверх	ІІІ поверх	ІV поверх	V поверх
Сервер	460			3
Робоча станція	400	36	36	36	36	36
Комутатор D - Cisco SB SF110-24-EU	17	1	1	1	1	1
Маршрутизатор Cisco SB RV320 Dual Gigabit WAN VPN	13	0	0	2	0	0
Всього на поверсі Вт		14417	14417	15823	14417	14417

Усі пристрої розподілені по двох приміщеннях, що охоплюються мережею. В кожному приміщені знаходиться електричний щиток. Необхідно зробити для кожного приміщення рівномірний розподіл споживаної потужності по фазах. Поверх 1:

фаза 1: РС1.1….РС1.12, SW1.1 = 4817 Вт

фаза 2: РС1.13….РС1.24 = 4800 Вт

фаза 3: РС1.25….РС1.36 = 4800 Вт

Потужність що споживається на 1-ому поверсі = 14417 Вт

Поверх 2: аналогічно поверху 1;

Поверх 3:

фаза 1: РС1.1….РС1.12, SW3.1, SP = 5277 Вт

фаза 2: РС1.13….РС1.24, SF = 5260 Вт

фаза 3: РС1.25….РС1.36, R3.1, R3.2, S-WWW = 5286 Вт

Потужність що споживається на 3-ому поверсі = 15823 ч Вт

Поверх 4: аналогічно поверху 1;

Поверх 5: аналогічно поверху 1;

Загальна споживана потужність в мережі дорівнює 73491 Вт.

Висновок: під час проведення розрахунку технічних параметрів комп'ютерної мережі організації було визначено наступні параметри:

PDV: 456 bt (45,6 мкс);

Потужність, яку споживає мережа: 73 кВт;

Максимальне загасання сигналу: 20 дБ.



6. Моделювання мережі

Для моделювання компютерної мережі я користувався програмою Cisco Packet Tracer.

Packet Tracer - емулятор мережі передачі даних, що випускається фірмою Cisco Systems. Дозволяє робити працездатні моделі мережі, налаштовувати (командами Cisco IOS) маршрутизатори і комутатори, взаємодіяти між декількома користувачами. Включає в себе серії маршрутизаторів Cisco 1800, 2600, 2800 і комутаторів 2950, 2960, 3650. Крім того є сервери DHCP, HTTP, TFTP, FTP, робочі станції, різні модулі до комп'ютерів і маршрутизаторів, пристрої WiFi, різні кабелі.

Створення мережі відбувається покроково:

1. Запускаємо програму: Пуск - Програми - CiscoPacketTracer - CiscoPacketTracer

Рисунок 5.1. Вікно програми



2. Вибираємо компоненти необхідні для побудови нашої мережі:

Рисунок 5.2. Панель елементів

3. Додаємо необхідні елементи перетягуванням на робочу область.

4. Наступним кроком є зєднання наших елементів за допомогою кабелю:

Рисунок 5.3. Панель вибору типів кабелю

Рисунок 5.4. Вікно схеми локальної мережі



5. Далі потрібно налаштувати кожен компютер і маршрутизатор. Для цього натискаємо лівою кнопкою миші на комп'ютер і переходимо на вкладку Desktop - IPConfiguration і прописуємо ІР-Address, SubnetMask та DefaultGateway. як показано на рисунку 5.6.

Рисунок 5.5. Вікно налаштування ПК

6. Наступним кроком є налаштування маршрутизатора. На вкладці Config прописуємо відповідні портам ІР-адреси, та заповнюємо пункт STATIC в якому вказуємо всі мережі з якими зєднаний маршрутизатор, як показано на рисунках 5.7. і 5.8. нижче:



Рисунок 5.6. Вікно поля RIP

Рисунок 5.7. Вікно ІР-адреси на роутері

7. Перевіряємо працездатність мережі.

Щоб впевнитись, що є з'єднання між комп'ютерами виконуємо перевірку, за допомогою команди ping з PC2 на PC16 (рисунок 5.9).



Рисунок 5.8. Вікно перевірки з'єднання між комп'ютерами



Висновок

Згідно поставлених завдань мною було виконано моделювання комп'ютерної мережі, розрахунок та побудова логічної структури, вибір і обґрунтування варіанту топології комп'ютерної мережі, проектування та розрахунок кабельної системи, підбір відповідного обладнання для керування мережею та її обслуговування, яке забезпечуватиме її максимальну продуктивність.

Для проектування комп'ютерної мережі на підприємстві я обрав топологію зірку. Детально проаналізував технології побудови локальних мереж та вирішилв використовувати технологію Fast Ethernet 1000Base-TX.

Згідно проведених мною розрахунків, у загальному буде використано близько 7800 м кабелю виду UTP.

Для проектування локальної комп'ютерної мережі підприємства, необхідно, 6 комутаторів Cisco SB SF110-24-EU, 2 маршрутизаторів Cisco SB RV320. Крім того необхідно 3 сервери і 180 комп'ютерів. Вибір мережевого обладнання проводився з врахуванням економічної обґрунтованості застосування та впровадження в локальну мережу підприємства.

Було проведено поділ мережі підприємства на підмережі, розподіл адресного простору на поверхах підприємства, а також побудову схем фізичної і логічної структури мережі. Створені таблиці маршрутизації для мережевих пристроїв та робочих станцій, створена модель мережі, за допомогою емулятора Packet Tracer.



Список використаних джерел

1. С.Н. Тригуб, Основы организации сетей Cisco, том 2.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2002. - 464 с.

2. Кулаков Ю. Комп'ютерні мережі: [підручник] / Ю. Кулаков, Г. Луцький; ред. Ковтанюка. - К.: Юніор, 2005. - 397 с.

3. Олифер В. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: [учебник для вузов] / В. Олифер, Н. Олифер. - СПб.: Питер, 2005. - 864 с.

4. Э. Таненбаум. Компьютерные сети 4-е издание. - СПб.: Питер, 2003-992 с.

5. Технологии корпоративных сетей: [энциклопедия]. - СПб.: Питер, 2002. - 704 с.

6. О.О. Гордєєв, Д.В. Гордєєва, М.В. Колдовський. Комп'ютерні мережі, [підручник] Державний вищий навчальний заклад «Українська академія банківської справи Національного банку України». - Суми: ДВНЗ «УАБС НБУ», 2011. - 35 с.

7. Буров Є. Комп'ютерні мережі. - Львів: БАК, 1999 - 468 с.

8. Основы современных кмпьютерных технологий./ Под ред. А.Д. Хомоненко. - СПб.: Корона, 1998. - 448 с.

9. Локальные вычислитильные сети. Принципы построения, архитектура, коммуникационные средства./ Под ред. С.В. Назарова. - М.: Фин. и стат., 1994. - 400 с.

10. Хаусли Т. Системы передачи и телеобработки данных. - М.: Радио и связь, 1994. - 297 с.

11. Халсалл Ф. Передача данных, сети компьютеров и взаимосвязь открытых систем. - М.: Радио и св., 1995. -354 с.

12. Шатт С. Мир компьютерных сетей. - К.: BHV, 1996. - 314 с.

Размещено на Allbest.ru