Проектирование структурированной кабельной системы кампусной сети

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине «Информационные сети»

Проектирование структурированной кабельной системы кампусной сети



Содержание

кабельный оптический связь

Введение

1. Функциональная схема сети

1.1 Организация адресных пространств сети

1.2 Структура сети

1.3 Состав сети

2. Функциональная схема СКС

3. Обоснование выбора технологии передачи данных

4. Схема и таблицы соединений

5. Выбор помещения для коммуникационной комнаты

6. Определение количества рабочих мест

7. Обоснование выбора типа линии связи

7.1 Внешняя кабельная система

7.2 Внутренняя кабельная система

7.2.1 Вертикальная (межэтажная) подсистема

7.2.2 Горизонтальная подсистема

8. Технологии передачи информации

8.1 Система ЛАНтастИКа

8.2 Подвесная волоконно-оптическая линия связи

8.3 Технология «Point-To-Point»

8.4 Оборудование в связевой канализации

9. Расчет системы коммуникационных каналов

10 Расчет кабельной системы СКС и коммутационных каналов

10.1 Расчет общей длины кабеля горизонтальной кабельной системы

10.2 Расчет общей длины кабеля вертикальной кабельной системы

10.3 Расчет длины кабеля для внешней коммутации

10.4 Расчет системы коммутационных каналов

11. Выбор коммутационных шкафов

12. Коммутация конечных абонентов и оборудования

13. Тест сети

14. Расчет стоимости пассивного оборудования и работ

14.1 Расчет стоимости материалов

14.2 Расчет стоимости работ

15. Расчет общей стоимости кабельной системы

Заключение

Библиографический список



Введение

Структурированная кабельная система (СКС) - физическая основа инфраструктуры здания, позволяющая свести в единую систему множество сетевых информационных сервисов разного назначения: локальные вычислительные и телефонные сети, системы безопасности, видеонаблюдения и т. д. Как правило, эти сервисы рассматриваются в рамках определённых служб предприятия.

СКС представляет собой иерархическую кабельную систему, смонтированную в здании или в группе зданий, которая состоит из структурных подсистем. Её оборудование состоит из набора медных и оптических кабелей, кросс - панелей, соединительных шнуров, кабельных разъёмов, модульных гнезд, информационных розеток, а также из вспомогательного оборудования. Все элементы СКС интегрируются в единый комплекс (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 икоммутационные панели (жаргон: «патч-панели») в телекоммуникационных помещениях, муфты и сплайсы;

Структурированная система - это любой набор или комбинация связанных и зависимых составляющих частей. 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. Структуру кабельной системы определяет инфраструктура информационных технологий, IT (Information Technology), именно она диктует содержание конкретного проекта кабельной системы в соответствии с требованиями конечного пользователя, независимо от активного оборудования, которое может применяться впоследствии.



1. Функциональная схема сети

Функциональная схема сети предназначена для отображения связи сети посредством активного оборудования: коммутаторов и маршрутизаторов. Главным звеном схемы, как и самой сети, является маршрутизатор кампуса Cisco 7505, который непосредственно связан с центральным коммутатором CiscoCatalyst 3508G. От центрального коммутатора связь идет на коммутаторы оставшихся зданий IBM System Storage SAN24B-4 Express. От коммутаторов здания связь идет к коммутаторам этажей, а после непосредственно к пользовательским компьютерам. В схеме отражена и IP-адресация элементов.

1.1 Организация адресных пространств сети

Для удобства и надежности функционирования нашей сети распределим ip адреса согласно нашей функциональной схемы. Всем АРМ выдадим ip адреса с сетевой частью 24 байта. Для удобства навигации, а так же резерва адресов для каждого этажа выделим уникальный набор ip адресов, согласно таблице 1, оборудование так же будет обладать уникальным набором ip адресов.

Таблица 1. Распределение IP адресов в сети

	Диапазон IP
Рабочие станции	192.168.68.16 - 192.168.68.255
Сетевое оборудование и сервера	192.168.68.1 - 192.168.68.15

1.2 Структура сети

К маршрутизатору подключена основная сеть провайдера 10.32.64.0;

Все управляемые коммутаторы на магистральном уровне кампуса соединены по принципу полносвязной топологии, что обеспечивает отсутствие единой точки отказа, и повышает надежность функционирования нашей сети.

Конечные АРМ подключаются к сети при помощи неуправляемых коммутаторов, соединенных между собой Uplink связью для обеспечения надежности их работы и повышения производительности.

1.3 Состав сети

Коммутатор кампуса является основным звеном в нашей сети, на него возлагается сразу ряд важных задач:

- коммутация всей сети кампуса с группой управляющих серверов;

- продвижения интернет трафика далее по сети.

Поэтому к нему предъявляются максимальные требования безопасности и надежности. Надежность данного коммутатора отвечает за надежность полноценной работы сети.

Наличие управляемых коммутаторов в нашей сети необходимо для эффективного и надежного управления сетью кампуса, а так же для обеспечения ее стабильной работой. К управляющим коммутаторам подключаются сервера, как рабочих групп, так и основная серверная группа, поэтому к ним предъявлены завышенные требования по безопасности и надежности.

Коммутаторы зданий соединены между собой полносвязной топологией для обеспечения надежности функционирования всей сети кампуса, а в случае технических неполадок сохранения работоспособности наиболее крупных сегментов сети.

Задачи основной серверной группы - это обеспечение надежного функционирования сети, а так же ее обслуживание и администрирование, обеспечение работы приложений в сети.



2. Функциональная схема СКС

Функциональная схема СКС предназначена для отображения связи сети посредством кроссов. Главное здание соединяется главным кроссом с демаркационной точкой - провайдером, а также со зданиями 2 и 3. В зданиях посредством промежуточных и горизонтальных кроссов образовано соединение телекоммуникационных розеток на местах с активным оборудованием.



3. Обоснование выбора технологии передачи данных

При разработке проекта СКС кампусной сети подразумевается использование технологии Ethernet. Это технология ЛВС со скоростью передачи 10, 100 Мбит/с, 1, 10 Гбит/с. Исторически первые сети технологии Ethernet были созданы на коаксиальном кабеле диаметром 0,5дюйма. Все последующие версии технологии Ethernet имеют топологию «звезды» и работают по кабелю типа «витая пара» или оптическим волокнам. В курсовой работе будут использоваться стандарты 100BASE-TX (100 Мбит/с) - две пары кабеля категории 5 и 100BASE-FX -- вариант Fast Ethernet с использованием волоконно-оптического кабеля. В сети провайдера используется стандарт 10GBASE-LX4, поддерживающий расстояния до 10 километров при использовании одномодового волокна.

Данная технология дает возможность расширения и роста локальных сетей в течение минимум 7-10 лет, а также позволяет увеличение скорости передачи данных



4. Схема и таблицы соединений

Показана схема соединения первого и второго этажей главного здания. Показаны основные элементы скс, соединение коммутационных шкафов этажей между собой, а так же соединение главного коммутационного шкафа с оптическими муфтами, осуществляющими связь главного здания с третьим корпусом и провайдером. Рабочие места через оптоволоконный кабель соединяются с 16 портовой оптической коммутационной панелью.

Показаны две таблицы. В первой таблице показана оптическая патч-панель на 16 портов, а также какой кабель идет к какой розетке относится. Во второй таблице отображено как соединяется оптическая панель первого этажа и второго, а так же как соединена оптическая муфта и оптически панель в серверной на первом этаже. Также показано как внешние кабели входят в оптическую муфту.



5. Выбор помещения для коммуникационной комнаты

В случае небольших локальных сетей все виды технических помещений СКС реализуются в одном помещении, называемом кроссовой (аппаратной или серверной). Будем называть ее Серверной.

Серверные комнаты предназначены для размещения коммутационного оборудования, сетевых устройств и других вспомогательных элементов. В серверную этажа заводятся горизонтальные кабели рабочих мест, расположенных на том же этаже, а в серверную здания - внутренние магистральные кабели СКС, соединяющие ее с серверными этажей; в серверную подразделения заводятся внешние магистральные кабели, соединяющие её с серверными зданий.

На первом этаже главного здания сконцентрированы все кабельные коммуникации ЛВС и размещено активное оборудование сети - коммутаторы, маршрутизаторы и серверы подразделения.

Серверные вторых этажей располагаются над серверными зданий, что сокращает расходы на волоконно-оптический кабель.

На плане СКС серверная комната обозначена как «Серверная», комната № 105. Серверную рекомендуется располагать без соприкосновения с внешними стенами здания и без сообщения с посторонними помещениями. Через серверную не должны проходить транзитные коммуникации. Трассы обычного и пожарного водоснабжения, отопления и канализации должны быть вынесены за пределы помещения и не должны находиться непосредственно над ним на верхних этажах.

Но в нашем здании, в силу обстоятельств, невозможно соблюсти все рекомендации, поэтому для расположения серверной была выбрана комната № 105, она не имеет окон и длина кабеля в само отдаленной точке не превышает 90 метров. Серверная оборудована коммуникационным шкафом, одной двухпортовой телекоммуникационной розетками.



6. Определение количества рабочих мест

Количество и расположение точек подключения рабочих мест определяется согласно рекомендованной норме площади на одно рабочее место для сотрудника - 4,5 м². В серверной комнате за одно рабочее место считается коммутационный шкаф, а для персонала, обслуживающего его, отводится 6 м².

Для организации новых рабочих мест или их перемещения в процессе эксплуатации СКС должно выполняться требование избыточности, поэтому для определения количества розеток будем устанавливать максимальное количество розеток во всех комнатах, руководствуясь количеством рабочих мест в комнате.

Расчет количества рабочих мест производится по формуле (4.1).

(4.1)

где S - площадь комнаты, м²;

N - количество рабочих мест в комнате.

В серверной комнате (комната № 105) количество рабочих мест рассчитывается по формуле (4.2).

, (4.2)

где S - площадь серверной комнаты, м².

Результаты расчета количества рабочих мест для одного этажа здания представлены в таблице 2. Таким образом, число подключений на одном этаже составит 47 шт. Для определения числа подключений в одном здании удваиваем это значение. А так как кампус состоит из трёх одинаковых зданий, то для расчёта общего числа подключений это число утраивается.

В результате мы получаем количество рабочих мест для всего кампуса равное 282 шт. Число двухпортовых розеток на этаже составляет 29 шт.

Результаты расчётов количества АРМ зданий представлены в таблице 2.

Таблица 2. Расчет количества АРМ в комнатах здания

Номер комнаты	Площадь комнаты, кв.м.	Количество рабочих мест в комнате, шт.	Количество розеток в комнате, шт.
101	32	7	4
102	32	7	4
103	32	7	4
104	32	7	4
105(Серверная)	16	1	1
106	8	1	1
107	8	1	1
108	32	7	4
109	16	3	2
110	16	3	2
111	16	3	2
Всего по этажу	240	47	29
Всего по зданию	480	94	58
Всего по кампусу	1440	282	174



7. Обоснование выбора типа линии связи

7.1 Внешняя кабельная система

Внешняя подсистема служит для коммуникаций зданий кампуса между собой и, как правило, строится на оптоволоконном кабеле, имеющем высокую скорость передачи данных (свыше 500 Мбит/с), обеспечивают гальваническую развязку зданий, которая предотвращает возможность электрического пробоя из-за разности потенциалов их заземления. С целью резервирования каналов и защиты линий связи от механических повреждений волоконный кабель должен быть бронированным и многожильным, а так же иметь защиту от воздействия различных внешних факторов (водо- и огне- стойкий), а так же обеспечивающий работу в данном температурном диапазоне. Рекомендуемый диаметр световода - 62,5/125/900 мкм (допускается диаметр 50/125/900 мкм).

Для обеспечения дуплексной работы канала, для последующего расширения сети кампуса, а так же для общего резерва будем использовать оптоволоконный кабель имеющий 16 жил.

Учитывая данные требования выберем оптоволоконный кабель Hyperline FO-AD-OUT-62-16-ARM (Кабель волоконно-оптический 62.5/125 многомодовый, 16 волокон, плотное буферное покрытие усиленный, бронированный, влагостойкий, для внешней прокладки), который полностью удовлетворяет предъявленным требованиям.

7.2 Внутренняя кабельная система

7.2.1 Вертикальная (межэтажная) подсистема

Вертикальная подсистема объединяет этажи здания, обеспечивая согласование подсистем управления. Стандарт ISO/IEC 11801 рекомендует для монтажа вертикальной подсистемы применять оптоволоконный кабель, внешняя оболочка кабеля должна быть пригодна для прокладки по вертикальным каналам. Требование предъявляемые к кабелю вертикальной разводки менее жесткие, чем к кабелю внешней разводки. Но он должен обладать высокой прочностью, обладать широким диапазоном температур (так как возможно пересечение с различными коммуникациям), должен устойчив к ряду механических, физических и внешних воздействий.

Количество жил для данного кабеля выберем равным 8, для последующего расширения сети, а так же сделать нашу систему пригодной для последующего изменения топологии сети.

Для соединения этажей, а также прокладки внутри здания от распределительных шкафов до спуска в канализацию будем использовать волоконно-оптический кабель Teldor 95M356A08B (полностью диэлектрический кабель для локальных сетей, общего применения, внутренней прокладки, оптимизирован для применения в подсистеме внутренних магистралей, включая прокладку в стояках, в рамках структурированных кабельных систем (TSB-72), организация разводки на небольшие и средние рассто-яния, использование в горизонтальной подсистеме, 8 жил, 62,5/125).

Кабели этой серии предназначены для внутренней про-кладки (прокладки в помещениях) и основаны на конструкции с плотным (tight) вторичным буферным покрытием. Кабели оптимизированы для использования в структурированных кабельных системах в подсистеме внутренних магистралей или в горизонтальной подсистеме согласно стандартам TIA/EIA-568B и IS O/IEC 11801. Благодаря компактности, легкости, эксплуатационной гибкости и удобству прокладки распреде-лительные кабели типа «Multi-tight Distribution» (состоящие из оптических волокон в плотном вторичном буферном покрытии) оптимальны для прокладки в кабель-каналах и организации разводки на небольшие расстояния. Все кабели этой серии соответствуют требованиям стандарта Telcordia (Bellcore) GR-409 или превосходят их.

Около точки спуска трассы в канализацию для соединения различных типов волоконно-оптических кабелей установим оптические муфты Муфта МОМ3-П.

7.2.2 Горизонтальная подсистема

Горизонтальная подсистема предназначена для связи подсистемы управления (коммутатора, оптического кросса) с рабочими местами пользователей.

Выбор оптической линии связи до конечных абонентов обеспечивает ряд преимуществ:

- отдельные сегменты сети до 2км;

- возможность дальнейшего роста и расширения сети на 15-20 лет;

- большая скорость конечных абонентов;

- полная гальваническая развязка;

- возможность масштабирования сети.

Двухжильный оптоволоконный кабель обеспечивает полнодуплексный режим работы, и может обеспечивать скорость соединения вплоть до 100 Гбит/с.

В горизонтальной подсистеме будет использоваться оптоволоконный кабель из серии Teldor, Teldor 95M056A02B (ВО кабель внутренний, 2 модовый, 62,5/125), обеспечивающий все необходимые требовании изложенные выше.



8. Технологии передачи информации

8.1 Система ЛАНтастИКа

Оборудование беспроводной оптической связи серии ЛАНтастИКа представляют собой оконечную аппаратуру беспроводного оптического канала связи и предназначено для приема и преобразования трафика Ethernet. Каждый приемопередающий модуль снабжен герметичным корпусом, который поддерживает необходимую температуру модуля и защищает внутренние узлы от воздействия внешних факторов. С передней стороны приемопередатчика имеется две линзы передатчика, предназначенные для формирования широкого и узкого луча, и одна линза приемника, осуществляющая прием оптического сигнала от удаленного модуля, установленная во вращающемся корпусе (для изменения заводской фокусировки). С обратной стороны устройства выведены: кабель питания и интерфейсный кабель. Также имеется отверстие для установки «прибора предварительного визуального наведения» и 8-м светодиодов необходимых для контроля и настройки основных параметров изделия. Для проведения тонкой настройки устройства есть возможность подключить модуль к персональному компьютеру. Доступ осуществляется через встроенную, в большинство операционных систем, утилиту telnet или веб-браузер.

Данная система обеспечивает беспроводной оптический канал связи на расстояние до 4-х километров в нормальных погодных условиях и поддерживает скорость до 200 МБит/св канале (в зависимости от состояния атмосферы). Максимальная потребляемая мощность (с одной стороны канала) составляет 105 Вт.

Питание устройства осуществляется от сети переменного тока 50 Гц напряжением 220 В. Температурный диапазон, при котором оборудование будет гарантировано работать, составляет от -50 до +50 градусов Цельсия. Длина линии от приемопередатчика до распределительной коробки составляет 5м.

8.2 Подвесная волоконно-оптическая линия связи

Варианты подвески оптического кабеля имеют ряд достоинств по сравнению с другими способами строительства, а именно: отсутствие необходимости отвода земель и согласований с заинтересованными организациями; уменьшение сроков строительства; уменьшение количества повреждений в районах городской застройки и промышленных зон;

снижение капитальных и эксплуатационных затрат в районах с тяжелыми грунтами.

Подвеска волоконно-оптических кабелей производится по уже установленным опорам и не требует тщательной предварительной подготовки трассы прокладки, поэтому более технологична и проще, чем прокладка в грунт.

При подвеске ВОЛС использовалась технология подвеса самонесущего кабеля на стене здания.

8.3 Технология «Point-To-Point»

Соединение «Point-To-Point» может быть установлено при помощи устройств стандарта IEEE 802.11b (RadioEthernet), предназначенных для создания беспроводных локальных сетей.

Заметим, что установка антенн оборудования стандарта IEEE 802.11b на вышках может быть затруднена. Это связано с тем, что данный стандарт использует частоты свыше 2 МГц, при этом выходная мощность оборудования достаточно мала. Поэтому даже при использовании дорогостоящих кабелей затухание сигнала в кабеле длиной несколько метров и более весьма значительно.

Радиоподключение к Интернету не очень надежно. Надежность тем меньше, чем больше расстояние между двумя радиоустройствами (в случае сети радиодоступа - между подключаемой точкой и базовой станцией). Передача радиоволн может быть нарушена при неблагоприятных погодных условиях. В нашем случае данный тип подключения вполне надежен, так как расстояние между подключаемой точкой и базовой станцией сведено к минимуму.

В случае соединения точка-точка скорость передачи данных определяется только особенностями оборудования и качеством связи (так, в стандарте IEEE 802.11b максимальная скорость - 11 Мбит/c, но при увеличении расстояния скорость падает до сотен Кбит/c); скорость может также быть ограничена провайдером. При этом реальная скорость при нормальных условиях связи не снижается. Для реализации соединения «Point-To-Point» было выбрано оборудование производителя Proxim серии Tsunami.GX. Данное оборудование представляет собой беспроводной мост «Point-To-Point» с распределенными элементами конструкции, работающий в полнодуплексном режиме

8.4 Оборудование в связевой канализации

Глубина колодца - 1,5 м, он расположен на расстоянии 2 м от стены здания. В колодце располагаются связевые трубы, по которым осуществляется связь главного здания со вторым посредством подземной прокладки ВОЛС. Для данной цели был использован кабель фирмы Hyperline FO-AD-OUT-62-16-ARM (Кабель волоконно-оптический 62.5/125 многомодовый, 16 волокон, плотное буферное покрытие усиленный, бронированный, влагостойкий, для внешней прокладки).



9. Расчет системы коммуникационных каналов

Для прокладки кабеля в помещении используют специальные короба, позволяющие сохранить эстетику здания при монтаже элементов СКС, а также обеспечить нормы противопожарной безопасности и удобство и надежность построения СКС. Емкость и тип короба выбирается исходя из его назначения и количества кабеля, проходящего по этому коробу. На емкость короба будет влиять только величина площади самого кабеля, величина запаса и площадь межкабельного пространства в поперечном сечении.

Прокладка магистрального кабель канала производиться в коридорах на высоте 2,8 метра, для обеспечения сохранности короба, и защиты от воздействия посторонними лицами или предметами. Внутри кабинетов прокладка кабель канала будет происходить на высоте 80 см от пола, в целях экономии кабеля и обеспечения удобства подключения. У оконного пространства прокладка кабель канала идет над окном, у дверного проема - непосредственно над дверью. При прокладке кабеля через стену используется гофрированная труба. Для определения типа кабель-канала (короба) и его габаритных размеров необходимо вычислить площадь сечения кабеля и площадь сечения кабельных жгутов на разных участках кабельной системы. Учитывая, что многомодовый оптоволоконный кабель имеет диаметр 6,4 мм, площадь сечения кабеля, кв.мм. Для расчета используем формулу (5.1).

(5.1)

Максимальное число проводов в коридорных коробах равно 59.

Площадь сечения кабельных жгутов в месте максимальной концентрации кабелей одного здания, кв.мм:



(5.2)

где п - максимальное количество кабелей, шт.;

1.4 - коэффициент, характеризующий межкабельное пространство жгута.

Таким образом, площадь

кв. мм.

Для обеспечения возможности расширения кабельной сети кабельные каналы проектируются с запасом 30%, площадь сечения коридорного короба, кв. мм.Для расчета используем формулу (5.4).

(5.4)

Таким образом, площадь

кв. мм. (5.5)

Для коридорного короба выбираем кабельный канал LEG-L/30048(130x50). Фирма Legrand была выбрана потому что у них очень удобные кабельные каналы, для удобства прокладки кабеля в углах есть внутренние и внешние углы упрощающие нам работу при монтаже.

Так как максимальное количество проводов в комнатах равно 9, сечение комнатного короба

кв. мм. (5.6)

Площадь сечения комнатного короба с учетом резервирования

кв. мм. (5.7)

Для комнатного короба выбираем кабельный канал LEG-L/30027(40x20).

Сложностью является прокладка оптоволоконного кабеля в углах, так как он имеет ограниченный запас прочности, и по требованиям его изгиб не должен превышать 15 диаметров самого кабеля. Рассчитаем необходимую толщину кабель канала, при максимальном заполнении по формуле (5.8).

(5.8)

где N - количество кабелей в жгуте;

d - диаметр кабеля;

1.4 - учет межкабельного пространства;

15d -учет радиуса изгиба последнего кабеля.

Для магистрального короба

(5.9)

Для комнатного короба

(5.10)



10. Расчет кабельной системы СКС и коммутационных каналов

Прокладка магистрального кабель канала Legrand LEG-L/30048(130x50) будет происходить в коридорах здания на высоте 2,8м от уровня пола. Прокладка кабель канала LEG-L/30027(40x20)в кабинетах будет происходить на высоте 0,4м от уровня пола. Прокладка вблизи дверных проемов будет происходить непосредственно над ними, вблизи оконных проемов под ними. Прокладка кабельной системы в подвальном помещении в специальный стальной короб КОРОБОВ КСК (20x20) УТ1,5 на высоте 0.8 м от уровня пола. Внешняя кабельная система предназначенная для связи зданий будет происходить с специальной коммутационной трассе по ее стенам, крепление происходит на скобы.

В канал до коммуникационного колодца укладывается труба ПВХ соответствующего диаметра. В месте смены типа кабеля ставится муфта оптическая МОГ-С-33-1К48-4525 (МОГ-М-01-IV).

Крепление кабель канала происходить дюбель гвоздем. При прокладке кабеля

Отверстие в комнату сверлиться непосредственно по плану прокладки кабеля, в отверстие вкладывается гофротруба соответствующего диаметра и длины.

Монтаж розеток происходит непосредственно в кабель канал, что позволяет обеспечить простоту монтажа, и легкий доступ к ним, а так же сохранить эстетику помещения.

10.1 Расчет общей длины кабеля горизонтальной кабельной системы

Так как оптический кабель имеет жесткую структуру необходимо учесть минимальный радиус изгиба кабеля при переходе угла.

Расчет общей длины кабеля производиться по следующей формуле:



, (10.1)

где L - общая длина кабеля;

S - длина фактического маршрута прокладки;

- спуски и подъемы кабельной системы;

- толщина стен;

- количество углов при прохождении маршрута;

- длина поворота кабеля;

- длина пигтейла для коммутации.

Коэффициент 1,05 выбирается в связи с просадкой кабеля, запас 5м для коммутации в стойке.

В таблице 3 представлены расчеты горизонтальной подсистемы кабеля. Кабель проводиться непосредственно до двухпортовой розетки, откуда соединяется с рабочим местом.

Таблица 3. Расчет длины горизонтальной подсистемы СКС

Номер рабочего места/номер комнаты	101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111
1	35	30	25	16	13,2	20,6	20,8	47,8	43,8	23,8	19,4
2	37,5	24,5	31	27	-	-	-	41,3	35,8	29,3	19,4
3	38	23,5	33	21				37,8	-	-	-
4	40,5	26	18,6	17,6				31,8
Связной колодец	46	-
Итого:	197	104	107,6	81,6	13,2	20,6	20,8	158,7	79,6	53,1	38,8
Итого по этажу:	875
Итого по зданию:	1750
Итого по кампусу:	5250

Для прокладки будем использовать ранее выбранный нами кабель Teldor 95M056A02B (ВО кабель внутренний, 2 модовый, 62,5/125)



10.2 Расчет общей длины кабеля вертикальной кабельной системы

В состав вертикальной кабельной системы входит:

межэтажная коммутация стоек;

коммутация главной стойки здания с оптической муфтой.

Прокладка кабеля осуществляется:

- в подвале на высоте 1,5м от уровня пола, в специальном коробе КОРОБОВ КСК (20x20) УТ1,5. Прокладка осуществляется по подвальному помещению непосредственно до межэтажного коммутационного стояка, отмеченного на общем плане;

- прокладка кабеля в межэтажном пространстве осуществляется в общем коммутационном стояке с другими коммуникациями здания, до соответствующих стоек.

Короб КОРОБОВ КСК (20x20) УТ1,5 полностью защищает кабель от негативных внешних воздействий, а так же удобен для монтажа оптоволоконного кабеля, так как иметься широкий набор углов поворота.

Для прокладки используем кабель Teldor 95M356A08B (полностью диэлектрический кабель для локальных сетей, общего применения, внутренней прокладки, оптимизирован для применения в подсистеме внутренних магистралей, включая прокладку в стояках, в рамках структурированных кабельных систем (TSB-72), организация разводки на небольшие и средние рассто-яния, использование в горизонтальной подсистеме, 8 жил, 62,5/125).

Таблица 4. Расчет длины кабеля межэтажной подсистемы

Маршрут	Длина кабеля, м
Соединение с общим каналом	46
Межэтажная система	18,2
Итого:	64,2



10.3 Расчет длины кабеля для внешней коммутации

Для соединения зданий между собой служит кабельная система внешней коммутации. Она пролегает в коммутационном канале, расположенном под землей, и соединяет все здания нашего кампуса. Так же осуществляется передача информация по беспроводной технологии по радиоканалу, при помощи системы ЛАНтастИка и подвесными волоконно-оптическими линиями связи.

Прокладка кабеля в коммутационном канале, расположенном под землей осуществляется по стенам коммутационного канала кабелем Hyperline FO-AD-OUT-62-16-ARM (Кабель волоконно-оптический 62.5/125 многомодовый, 16 волокон, плотное буферное покрытие усиленный, бронированный, влагостойкий, для внешней прокладки).

Переход в здание осуществляется через ПВХ трубу, которая соединяет подвальное помещение и коммутационный колодец необходимого диаметра. Далее кабель внешней разводки проводиться до оптической муфты.

Длины кабеля для соединения представлены в таблице 5.

Таблица 5. Расчет длины кабеля внешней подсистемы

Маршрут	Длина кабеля, м
Здание 1- Здание 2	20,2
Итого	20,2

Прокладка кабеля при использовании технологии ЛАНтастИКа и беспроводной технологии осуществляется кабелем Teldor 95M356A08B. Длины кабеля для соединения с коммутационными шкафами указаны в таблице 6. Длина кабеля указана для одного здания.



Таблица 6. Расчет длины кабеля внешней подсистемы для технологий ЛАНтастИК и радиоканала

Маршрут	Длина кабеля, м
1 этаж - 2 этаж	13,4
2 этаж - чердачное помещение	4,9
Итого	18,3

Прокладка кабеля при использовании технологии ВОЛС осуществляется так же кабелем Teldor 95M356A08B. Длины кабеля для соединения с коммутационными шкафами указаны в таблице 7. Длина кабеля указана для одного здания.

Таблица 7. Расчет длины кабеля внешней подсистемы для технологии ВОЛС

Маршрут	Длина кабеля, м
1 этаж -2 этаж	13,4
2 этаж - чердачное помещение	3,8
Итого	17,2

10.4 Расчет системы коммутационных каналов

Для прокладки кабеля внутри здания используются специально подобранные короба. Они отвечают основным требованиям противопожарной безопасности, не нарушают эстетики здания, обеспечивают защиту кабеля от внешних воздействий, а так же упрощает процесс монтажа кабеля. Кабель канал крепиться на дюбель-гвоздь.

Для обеспечения нужного угла применяются переменные углы и гибкие крышки, что обеспечивает необходимый радиус изгиба кабеля.



Таблица 8. Расчет системы коммуникационных каналов

Номер комнаты	Длина короба, м	Тип короба	Внешний угол, шт	Заглушка, шт	Внутренний угол, шт
1-101	27	Комнатный	0	5	2
1-102	20	Комнатный	0	6	2
1-103	30	Комнатный	0	5	3
1-104	24	Комнатный	0	6	3
1-105	11	Комнатный	0	2	2
1-106	4	Комнатный	0	2	0
1-107	4	Комнатный	0	2	0
1-108	24	Комнатный	0	5	3
1-109	16	Комнатный	0	3	2
1-110	9	Комнатный	0	4	1
1-111	6	Комнатный	0	3	1
Итого	175
Коридор	41,8	Магистральный	1	2	4
Подвал	1,5	Подвальный	0	0	0
Итого	218,3		1	45	23

Для прокладки кабеля нам дополнительно потребуется:

- гофра 12 шт.;

- внешний угол 1шт.;

- 45 заглушек;

- 23 внутренних углов.



11. Выбор коммутационных шкафов

В коммутационных шкафах размещено все оборудование, необходимое для полноценного функционирования сети. Важно обеспечить надежную и упорядоченную коммутацию оборудования внутри сети, а так же возможность установки дополнительного оборудования. Это означает использование большого коэффициента запаса.

На каждом этаже здания должны быть предусмотрены шкафы с изолированными стойками (коммутационными шкафами) для оборудования, что ограничит доступ посторонних лиц, повысит надежность и защищенность ЛВС.

Необходимо подбирать оборудование одного производителя, для обеспечения совместимости и возможности простой конфигурации оборудования. Функциональность оборудования должна быть максимальной, а так же должна присутствовать возможность гибкой конфигурации оборудования.

Основываясь на нашей принципиальной схеме, выберем необходимое оборудование.

Конфигурация каждого шкафа включает:

- оптический органайзер HyperLine CM-1U-ML-COV2, 5 шт. (1U);

- оптический кросс 19" 1U-SC/SM-16 портов для коммутации оборудования, 5 шт. (1U);

- IBM Оптический коммутатор System Storage SAN24B-4 Express, 5 шт. (1U);

- ИБП Powerware Eaton PW9130i6000T-XL, 1 шт.(6U).

В главный шкаф главного здания дополнительно устанавливаются:

- маршрутизатор The Cisco 7606 Router, 1 шт.;

- оптический кросс 19" 1U-SC/SM-16 портов для коммутации оборудования, 1 шт. (1U);

- кампусный коммутатор CiscoCatalyst 6506-E Switch(6U), 1 шт. (6U);

- коммутатор здания CiscoCatalyst 6506-E Switch(6U), 1 шт. (6U);

Для размещения активного оборудования будем использовать напольный шкаф ЦМО ШТК-М-42.6.10.

В комплект поставки шкафа входят: модуль вентиляторный (1 шт.), комплект для заземления (1 шт.), комплект винтов, гаек и шайб (6 шт.), ролики для шкафов и стоек (4 шт.).

Запас юнитов позволяет легко установить дополнительное оборудование.



12. Коммутация конечных абонентов и оборудования

Обозначения коммутационного оборудования, шкафов, кабеля, розеток производиться относительно их местоположения в кампусной сети для простоты навигации и облегчения задачи коммутации. Нумерация обозначений ведется относительно номера здания, номера этажа, порядкового номера - для оборудования, и относительно номера здания, номера этажа, номера комнаты и порядкового номера в комнате - для розеток и кабеля для их коммутации.

Обозначения для вертикальной и внешней кабельной системы выбираются относительно того, что соединяет данная жила (этаж, здание, провайдер).



13. Тест сети

Для подтверждения работоспособности нашей СКС, а так же для выявления дефектов и ошибок, возникших в результате монтажа, произведем тест нашей сети.

Тестирование оптоволоконных и электропроводных линий выполняется одним и тем же прибором с разными адаптерами. В данном случае использован кабельный анализатор FlukeNetworks DTX-1200 с оптическими насадками DTX-MFM, позволяющими измерять затухание в двух оптических диапазонах (окнах) - 850 и 1300 нм.

Результаты тестирования предоставляются в электронном виде. Заключение дается на соответствие параметрам категории 5е / класса D, оптической линии категории ОМ-2 и требованиям действующих сетевых протоколов. Кроме того, составляется перечень скрытых дефектов. Обработка результатов происходит при помощи программных средств фирмы LinkWare.

При тестировании электропроводных линий происходит измерение многих параметров:

- правильность разводки пар;

- соответствие длины сегмента;

- затухание;

- наводки на ближнем и дальнем конце.

По каждому из тестов составляется заключение. Происходит обработка результатов для дальнейшего заключения.

При тестировании оптических линий измеряется затухание в волокнах в двух направлениях и двух оптических окнах 850 нм и 1300 нм (многомодовое волокно) и 1310 нм и 1550 нм (одномодовое волокно). Насадки обеспечивают измерения затухания сигнала с лазерным вводом VCSEL в окне 850 нм и с лазерным вводом в окне 1300, 1310 и 1550 нм для передачи данных со скоростью 1 Гбит/с и выше.

По результатам всех тестов и обработки данных, составляется общее заключение о пригодности СКС для работы конкретных протоколов (групп), а так же информация о дефектах и ошибках.

Результат тестирования, что разводка пар произведена абсолютно правильно, длина сегмента не больше заданного максимального значения в 100 м. Затухание и предельное затухание такое, какое необходимо для нормальной работы сети, они не заходят за границу (margin). Оптическая мощность, т.е. длина волны равна 1300 нм.

Из тестирования можно сделать вывод, что СКС готова к работе.



14. Расчет стоимости пассивного оборудования и работ

14.1 Расчет стоимости материалов

Согласно разделам 5, 6, 7 производится расчет стоимости материалов и работ, необходимых для прокладки СКС. Цены на материалы указаны согласно средней рыночной цены.

Таблица 9. Расчет стоимости пассивного оборудования

Наименование оборудования	Ед. изм.	Кол-во	Цена за ед., руб.	Стоим., руб.
Teldor 95M056A02B	м	5250	53	278 250
Teldor 95M356A08B	м	300	81	24 300
Hyperline FO-AD-OUT-62-16-ARM	м	61	120	7 320
Legrand LEG-L/30027(40x20)	м	1050	130	136 500
Legrand LEG-L/30048(130x50)	м	252	433	109 116
Внешний угол для кабель-канала(130х50)	шт.	6	381	2 286
Внутренний угол для кабель-канала (130x50)	шт.	24	350	8 400
Внутренний угол для кабель-канала (40x20)	шт	114	63	7 182
Заглушка для кабель-канала (130x50)	шт.	258	48	12 384
Заглушка для кабель-канала (40x20)	шт	12	22	264
Розетка двойная LCLeGrandDLP	шт.	174	120	20 880
Шкаф ЦМО ШТК-М-42.6.10	шт.	6	27976	167 856
Оптический органайзер HyperLine CM-1U-ML-COV2	шт.	30	540	16 200
Оптический кросс 19" 1U-SC/SM-16 портов	шт.	36	2645	95 220
Итого:	886 158

Следует учесть, что некоторые наименования(кабель, коннекторы, дюбель-гвозди, кабель-канал) выпускаются в стандартных объемах, и продажа неполного стандартного объема таких товаров ведет к резкому увеличению стоимости. В этом случае объем закупки необходимо привести к целому числу единиц стандартного объема, либо закупать неполный объем по повышенной цене.

Таблица 10. Расчет стоимости активного оборудования

Наименование оборудования	Ед. изм.	Кол-во, ед.	Цена за ед., руб	Стоим., руб
Абонентский коммутатор IBM System Storage SAN24B-4 Express	шт.	30	100 322	3 009 660
ИБП Powerware Eaton PW9130i60 00T -XL,	шт.	6	181 656	1 089 936
Коммутатор здания здания CiscoCatalyst 6506-E Switch	шт.	3	78 750	236 250
Маршрутизатор The Cisco 7606	шт.	1	81 425	81 425
Кампусный коммутатор CiscoCatalyst 6506-E Switch	шт.	1	78 750	78 750
Лантастика	шт.	2	180 000	360 000
радиоканал	шт.	2	388 212	776 424
Итого:	5632445

14.2 Расчет стоимости работ

Цены на работы указаны согласно прайсу компании «НИКС». В случае отсутствия наименования в расчет бралась средняя рыночная цена.

Расчет стоимости работ по монтажу СКС приведен в таблице 11.

Таблица 11. Расчет стоимости работ по монтажу

Наименование работ	Ед. изм.	Кол-во	Цена за ед., руб.	Стоим., руб.
Жгутирование кабеля	м	5370	4,2	22553,6
Крепление короба	м	1314	140	183960
Монтаж оптической розетки в короб	шт.	174	366	63684
Укладка кабеля в лотки	м	5370	19	102030
Укладка волоконно-оптического кабеля вне помещения	м	31	91	2821
Укладка волоконно-оптического кабеля в помещении	м.	5350	55	294250
Сварка оптических волокон в муфте	шт.	3	610	1830
Разделка и монтаж оптического кабеля в муфте	шт.	3	1098	3294
Монтаж шкафа 42U	шт.	6	1550	9300
Монтаж кросс-панели в шкаф	шт.	36	300	10800
Монтаж соединительной муфты	шт.	12	384	4608
Установка в телекоммуникационный шкаф сетевого оборудования	U	138	270	37260
Итого:	905166,22

Следует учесть, что стоимость некоторых видов работ варьируется в зависимости от физических условий работы (материала стен, высоты укладки). Эти нюансы уточняются при выезде на объект специалиста для оценки монтажных работ.



15. Расчет общей стоимости кабельной системы

В рамках данной курсовой работы общая стоимость СКС кампусной сети определяется как сумма затрат на пассивное оборудование и на строительно-монтажные работы по его установке. Стоимость активного оборудования не учитывается, но было подсчитано и примерно составит 10270671 рублей.

Общая стоимость составляет: 275798,24+905166,22= 1180964,4 рубля. Затраты на материалы составляют 23,4%.

Таблица 12. Расчет общей стоимости работ

Наименование работ	Стоимость, руб.
Расчет стоимости по монтажу СКС	905166,22
Расчет стоимости пассивного оборудования	275798,24
Стоимость установки и оборудования для системы ЛАНтастИКа	150000
Стоимость оборудования и установки ВОЛС	500000
Стоимость оборудования и установки беспроводной технологии передачи данных	1000000
Итого:	20530964,4



Заключение

В ходе нашей курсовой работы мы спроектировали сеть удовлетворяющую всем современным требованиям. В проекте учтены рекомендации основных стандартов по проектировке СКС.

Наш проект разработан для кампуса состоящего из трех двухэтажных зданий, расположенных недалеко друг от друга, что соответствует плану отдела типичной промышленной организации.

Данный проект сети предусматривает дальнейший рост и её развитие на протяжении 5-10 лет, за счет использования новейших технологий и средств передачи данных.

В нашей работе в качестве основной среды передачи данных выступает оптоволокно, как на магистральном уровне, так и на уровне горизонтальной подсистемы, что позволяет вывести нашу сеть на более высокий уровень и обеспечить большую надежность и долговечность.

Разработанный проект позволяет обеспечить передачу данных на скорости 1 Гбит/с за счет использования в качестве основного технологии - Gigabit Ethernet, в перспективе возможность использования Gigabit Ethernet 40/100.



Библиографический список

1. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 2-е изд. / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. - СПб.: Питер, 2014. - 864 с.

2. А.Г. Малютин. Проектирование структурированной кабельной системы кампусной сети, Омск, 2011, 38 с.

Размещено на Allbest.ru