Размещено на http://allbest.ru/

Размещено на http://allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

КОГОБУ СПО «Авиационный техникум»

Пояснительная записка

ЛОКАЛЬНАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ ГОРОДКА

Студент Г.С.Ашихмин

Преподаватель А.А.Слобожанинов

2012



Введение

История любой отрасли науки и техники позволяет не только удовлетворить естественное любопытство, но и глубже понять сущность основных достижений в этой отрасли, осознать существующие тенденции и правильно оценить перспективность тех или иных направлений развития. Компьютерные сети появились сравнительно недавно, в конце 60-х годов. Естественно, что компьютерные сети унаследовали много полезных свойств от других, более старых и распространённых телекоммуникационных сетей, а именно телефонных. В этом нет ничего удивительного, так как компьютер, как и телефон, является универсальным инструментом в руках своего хозяина и помогает ему общаться с друзьями, приобретать новых знакомых, удовлетворять любознательность и любопытство, делать покупки и т. д.

В то же время компьютерные сети привнесли в телекоммуникационный мир нечто совершенно новое - неисчерпаемые запасы информации, созданные цивилизацией за несколько тысячелетий своего существования и продолжающие пополняться с растущей скоростью в наши дни. Этот эффект особенно проявился в середине 90-х, во время интернет-революции, когда стало ясно, что возможности свободного и анонимного доступа к информации и быстрому, хотя и письменному общению очень ценятся людьми.

Результатом влияния компьютерных сетей на остальные типы телекоммуникационных сетей стал процесс их конвергенции. Этот процесс начался достаточно давно, одним из первых признаков сближения стала передача телефонными сетями голоса в цифровой форме. Компьютерные сети также активно идут навстречу телекоммуникационным сетям, разрабатывая новые сервисы, которые ранее были прерогативой телефонных, радио и телевизионных сетей - сервисы IP-телефонии, радио - и видеовещания, ряд других. Процесс конвергенции продолжается, и о том, каким будет его конечный результат, с уверенностью пока говорить рано. Однако понимание истории развития сетей, делает более ясными основные проблемы, стоящие перед разработчиками компьютерных сетей. Компьютерные сети, называемые также сетями передачи данных, являются логическим результатом эволюции двух важнейших научно-технических отраслей современной цивилизации компьютерных и телекоммуникационных технологий. С одной стороны, сети представляют собой частный случай распределённых вычислительных систем, в которых группа компьютеров согласованно выполняет набор взаимосвязанных задач, обмениваясь данными в автоматическом режиме. С другой стороны, компьютерные сети могут рассматриваться как средство передачи информации на большие расстояния, для чего в них применяются методы кодирования и мультиплексирования данных, получившие развитие в различных телекоммуникационных системах. Система принципов построения сетей передачи данных появилась в результате решения ряда ключевых проблем, многие из которых являются общими для телекоммуникационных сетей любого типа. Одной из основных проблем построения сетей является коммутация. Каждый узел, выполняющий транзитную передачу трафика, должен уметь его коммутировать, то есть обеспечить взаимодействие пользователей сети. На технологию коммутации непосредственно влияет принцип выбора маршрута передачи информационных потоков через сеть.

Маршрут, то есть последовательность транзитных узлов сети, которые должны пройти данные, чтобы попасть к получателю, должен выбираться так, чтобы одновременно достигались две цели. Во-первых, данные каждого пользователя должны передаваться как можно быстрее, с минимальными задержками в пути. Во-вторых, ресурсы сети должны использоваться максимально эффективно, так чтобы сеть в единицу времени передавала как можно больше данных, поступающих от всех пользователей сети. Задача состоит в том, чтобы добиться совмещения этих целей. Компьютерные сети традиционно решали эту проблему неэффективно, в пользу индивидуальных потоков, и только в последнее время появились более совершенные методы маршрутизации.

Чтобы получить новые возможности, которые несет в себе вычислительная сеть, а так же значительное ускорение производственного процесса, необходимо разработать ЛВС, отвечающую современным научно-техническим требованиям с учетом возрастающих потребностей и возможностью дальнейшего постепенного развития в связи с появлением новых технических и программных решений. Но, в тоже время, нужно отталкиваться от базы уже существующего компьютерного парка и программного комплекса.

При разработке ЛВС удовлетворяющей требованиям заказчика нужно тщательно продумать структуру сети, проанализировать затраты и подвести итоги. В большинстве случаев такие действия занимают огромное количество времени, так как необходимо обеспечить высокое качество при минимальной цене. Можно за довольно короткое время создать хорошую сеть, но, скорее всего, она будет иметь неоправданные затраты, так как была плохо продумана на этапе создания.



1. Анализ задания на проектирование

Рисунок 1 - Схема расположения зданий городка

Исходные данные

В данном задании необходимо спроектировать локальную сеть в масштабах небольшого городка, имеющего три трехэтажных здания и одно пятиэтажное, в каждом из которых по 4 отдела. План городка приведен на рисунке 1 (размеры в метрах). Расположение рабочих станций в корпусах приведено в таблице 1. Сказано, что сеть должна обеспечивать соединение с Internet: передача данных со скоростью 100 Кбит/с на расстоянии - 300 м до провайдера. Также в специальном задании оговорено, что сеть должна иметь максимальную производительность.

Таблица 1 - Количество рабочих станций на этажах, отделах и их трафик.

Номер здания	Номер отдела	Количество ПК	Трафик (Мбит/с)
2	1	30	10
	2	10	500
	3	13	100
	4	2	200
3	1	20	500
	2	2	200
	3	50	100
	4	20	50
4	1	10	8
	2	10	10
	3	10	5
	4	10	1
5	1	2	200
	2	20	50
	3	2	200
	4	20	500

Исходные данные оказывают большое влияние на выбор структуры вычислительной сети. В соответствии с этими данными выбираются топология всей сети, технология передачи данных, коммутационное оборудование, а также кабельную систему и другое необходимое программное и аппаратное обеспечение. Основной частью исходных данных является структура расположения рабочих станций в зданиях по этажам и отделам. Также содержится необходимое количество сетевого трафика для каждого из отделов. Все эти данные приведены в таблице 1.

При анализе задания на проектирование необходимо учесть следующие требования:

- Количество этажей в зданиях 2,3,4 - трёхэтажные , 21 - пятиэтажное ;

- Количество отделов на каждом этаже - 4 ;

- Максимальный трафик отдела - 500 Мбит/с

- Количество рабочих станций - 811;

- Количество станций в 2 здании - 195 рабочих станций;

- Количество станций в 3 здании - 276 рабочих станций;

- Количество станций в 4 здании - 120 рабочих станций;

- Количество станций в 21 здании - 220 рабочих станций;

- Расстояние, отделяющее 21 здание от остальных - 2 км;

- Расстояние до провайдера - 300 метров;

- Скорость передачи данных Internet - 100 Кбит/с;

- Предпочитаемые фирмы - производители сетевого оборудования - 3Com,AlliedTelesyn, Zyxel.

- Специальное задание -максимальная производительность сети;

Краткое описание основных технологий

При выборе технологий передачи данных сети важно понимать, что от этого зависит общая структура сети, а также тип используемого коммутационного оборудования и кабелей, необходимо учесть максимальную пропускную способность, трафик и дистанцию между коммутаторами.

Ethernet -- это самый распространенный на сегодняшний день стандарт локальных вычислительных сетей. Имеет стандарт IEEE 802.3. Ethernet был основан на экспериментальной сети EthernetExport, которую фирма Xerox реализовала в 1985 году. Метод доступа был опробован во второй половине 60х годов в сети гавайского университета. В 1986 году фирмы Deg, Intel, Xerox совместно разрабатывают Ethernet 2. Сеть была разработана на основе коаксиального кабеля. Поэтому стандарт Ethernet стал называться Ethernet 2 или DIX. Общее количество сетей, работающих по протоколу Ethernet в настоящее время, оценивается в более 5 миллионов, а количество компьютеров с установленными сетевыми адаптерами Ethernet -- более 50 миллионов.

В зависимости от типа физической среды стандарт IEEE 802.3 имеет следующие модификации:

- 10Base-5 - для толстого коаксиального кабеля.

- 10Base-2 - для тонкого коаксиального кабеля.

- 10Base-T - для витой пары категории 3.

- 10Base-FL и lOBase-FB - для оптоволокна.

Для передачи двоичной информации по кабелю для всех вариантов физического уровня технологии Ethernet, обеспечивающих пропускную способность 10 Мбит/с, используется манчестерский код.

Простота подключения - главный фактор стандарта Ethernet, то есть работает в режиме коллективного доступа. Все данные перемещаются по сети по средством кадров и назначается адрес назначенных станций. Чтобы получить кадр, станция должна убедиться, что среда свободна. Это достигается прослушиванием, которое называется несущей частотой. Признаком отсутствия среды является отсутствие несущей частоты. При манчестерском коде частота равна 5-10 МГц.

Если среда свободна, то узел имеет право на передачу кадра. Кадр всегда сопровождается преамбулой, необходимой для вхождения приемника побитовой и побайтовой синхронизации передатчика. Все станции, подключенные к среде, распознают факт передачи кадра.

Если адрес заголовка кадра совпадает с адресом станции, содержимое кадра записывается во внутренний буфер, в котором кадр обрабатывается и посылается вверх по стеку. После чего станция посылает кадр-ответ. Адрес содержится в кадре, и станция знает, кому послать ответ. После окончания передачи кадра все узлы обязаны выдержать технологическую паузу в 9,6 мкс.

Достоинства технологии:

- Простота реализации.

- Дешевизна конструкции.

- Пропускная способность 10 Мбит/с.

Недостатки технологии:

- Низкая отказоустойчивость.

Fast Ethernet -- во многом не является самостоятельным стандартом, о чем говорит и тот факт, что его описание просто является дополнительным разделом к основному стандарту IEEE 802.3 -- разделом 802.3b, также именуемый 100BaseT.

В данной технологии применяется та же базовая технология что и в Ethernet - множественный доступ с контролем несущей частоты и обнаружением конфликтов (CSMA/CD). По сути Fast Ethernet является улучшением стандарта Ethernet, обладающим улучшенными характеристиками. В отличие от Ethernet сосредоточены на физическом уровне, уровни MAK и LLC остались прежними.

Стандарт поддерживает 3 варианта кабельных систем:

- Оптическо-модовый кабель - 2 пары.

- Витая пара категории 5 - 2 пары.

- Витая пара категории 3 - 4 пары.

Сеть имеет древовидную структуру, построенную на концентраторах. Уменьшилось время передачи кадра в 10 раз. Стандарт имеет 3 модификации:

- 100Base-TX - двухпарный кабель UTP5 и STP1.

- 100Base-TM - четырехпарный кабель UTP3.

- 100Base-CTX - многомодовый оптоволоконный кабель(2 волокна).

Достоинства:

ѕ Совместимость стандартов кабельных систем с Ethernet;

ѕ Возможность постепенного перехода на более высокую производительность;

ѕ Базирование на наследуемой технологии;

ѕ Возможность расширения возможностей сети за счет двух неиспользованных пар кабеле;

ѕ Возможность обеспечения полнодуплексного режима при работе с сетевыми серверами.

Недостатки:

ѕ Ограниченный диаметр сети = 250м;

ѕ Ограниченное расстояние между концентратором и рабочей станцией (менее 100м);

ѕ Повторители вносят дополнительные задержки, что также влияет на это расстояние в худшую сторону;

ѕ Для работы на больших расстояниях требуется оптический кабель, что в целом повышает стоимость сети.

Gigabit Ethernet -- принят в 1998 году и описан в разделе 802.3z основного документа IEEE, описывающем применение одномодового и многомодового оптического волокна (1000BaseLX, 1000BaseFX).

Для сокращения накладных расходов применяется монопольный режим, то есть станция может передавать несколько кадров подряд не более 8192 байт. Для кодировки был принят код РАМ5. За один такт по кабелю можно передать 0,1 Кб/с. Необходимо 256 комбинаций, оставшиеся используются для сигналов, устранения шума.

Для распознавания коллизии использовалась техника, применяемая в оконечной аппаратуре. Для отделения принимаемого сигнала от собственного приемник должен вычитать известный ему сигнал.

Достоинства технологии:

ѕ Обеспечение максимально допустимой скорости передачи кадров ;

ѕ Скорость передачи данных возрастает в 10 раз по сравнению с технологией FastEthernet;

ѕ Увеличенная производительность сети при больших нагрузках.

Недостатки технологии:

ѕ Возможные возникновения дифференциальных задержек, ограничивающие расстояние передачи данных в технологии.

Token Ring -- стандарт, который, так же как и сети Ethernet, характеризует разделяемая среда передачи данных, которая в данном случае состоит из отрезков кабеля, соединяющих все станции сети в кольцо. Кольцо рассматривается как общий разделяемый ресурс, и для доступа к нему требуется не случайный алгоритм, как в сетях Ethernet, а детерминированный, основанный на передаче станциям права на использование кольца в определенном порядке. Это право передается с помощью кадра специального формата, называемого маркером или токеном (token).

Достоинства технологии:

ѕ Маркерный метод доступа, гарантирующий каждой станции определённое время доступа;

ѕ Приоритетный метод доступа, который вносит дополнительные ограничения к захвату маркера;

ѕ Скорость передачи данных 16 Мбит/с;

ѕ Высокая производительность;

ѕ Устойчивость к нагрузкам.

Недостатки технологии:

ѕ Сложность и дорогостоимость.

ѕ Ограниченность внутренней сети.

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) -- оптоволоконный интерфейс распределенных данных -- это первая технология локальных сетей, в которой средой передачи данных является волоконно-оптический кабель. Сеть FDDI строится на основе двух оптоволоконных колец, которые образуют основной и резервный пути передачи данных между узлами сети. Наличие двух колец -- это основной способ повышения отказоустойчивости в сети FDDI, и узлы, которые хотят воспользоваться этим повышенным потенциалом надежности, должны быть подключены к обоим кольцам. Проблемная группа Х3Т9.5 института ANSI разработала в период с 1986 по 1988 гг. начальные версии стандарта FDDI, который обеспечивает передачу кадров со скоростью 100 Мбит/с по двойному волоконно-оптическому кольцу длиной до 100 км.

Достоинства технологии:

ѕ Производительность;

ѕ Отказоустойчивость;

ѕ Возможность восстановления логической структуры;

ѕ Маркерный метод доступа с режимом раннего освобождения маркера;

ѕ Увеличенное расстояние передачи данных.

Недостатки технологии:

ѕ Высокая стоимость.

Спутниковые технологии -- стандарты, где взаимодействие осуществляется с помощью спутниковых ретрансляторов, где в состав земной станции входят радиочастотное (Антенна или приёмопередатчик) и каналообразующее оборудование. Диапазоны частот спутников обычно составляют 4/6 ГГц (С) или 11/14 ГГц (Ku).

Существует четыре основных технологии для сетей спутниковой связи:

- SCPC - главное достоинство: гарантируемая пропускная способность канала спутниковой связи. Главный недостаток: отсутствие возможности динамического перераспределения ресурса ретранслятора между узлами сети.

- DAMA - структура аналогична SCPC, но ресурс предоставляется по требованию. Главный недостаток: распределение ресурса ретранслятора только центральной станцией сети.

- TDMA - достоинства: динамический доступ к общему каналу с временным разделением и быстрое время соединения. Недостаток - дорогостоимость.

- TDM|TDMA - комбинированная технология сетей, где главным достоинством является: относительно низкая стоимость проекта с большим числом рабочих станций, а недостатком: дополнительные задержки сигнала за счёт «двойного скачка».

Таким образом, общими достоинствами спутниковых технологий являются:

ѕ Рациональная сетевая инфраструктура, охватывающая большую территорию;

ѕ Доставка информации неограниченному числу потребителей без снижения затрат на эксплуатацию сети.

Скорость спутникового канала составляет до 16 Мбит/с

Беспроводные технологии --являются сравнительно новыми и многообещающими технологиями. Используются три основные технологии:

ѕ передача в инфракрасном диапазоне - скорость передачи данных 16 Мбит/сек.

- Достоинства:

- отсутствие проводов;

- Недостатки:

- невысокая скорость передачи;

- малое расстояние

- Используются внутри помещений.

ѕ радиочастотные ЛВС с распределенным по спектру сигналом. Аппаратура с распределенным по спектру сигналом позволяет генерировать сигналы, проходящие сквозь сооружения, следовательно, обеспечивается дальность связи. Используются 2 метода:

ѕ множественный доступ с кодовым разделением сигнала и с прямой последовательностью, где несущая частота модулируется закодированным сообщением и передается на нескольких частотах одновременно в пределах выделенного диапазона.

ѕ метод множественного доступа с кодовым разделением сигнала со скользящей частотой. В этом случае приемник и передатчик «скользят» с одной частоты на другую.

ѕ радиочастотные ЛВС с узкополосной передачей. Используется внутри помещений.

ѕ множественный доступ с кодовым разделением сигнала и с прямой последовательностью, где несущая частота модулируется закодированным сообщением и передается на нескольких частотах одновременно в пределах выделенного диапазона.

ѕ метод множественного доступа с кодовым разделением сигнала со скользящей частотой. В этом случае приемник и передатчик «скользят» с одной частоты на другую.

Технология	Стандарт	Использование	Пропускная способность	Радиус действия	Частоты
Wi-Fi	802.11a	WLAN	до 54 Мбит/с	до 300 метров	5,0 ГГц
Wi-Fi	802.11b	WLAN	до 11 Мбит/с	до 300 метров	2,4 ГГц
Wi-Fi	802.11g	WLAN	до 54 Мбит/с	до 300 метров	2,4 ГГц
Wi-Fi	802.11n	WLAN	до 450 Мбит/с (в перспективе до 600 Мбит/с)	до 300 метров	2,4 -- 2,5 или 5,0 ГГц
WiMax	802.16d	WMAN	до 75 Мбит/с	25-80 км	1,5-11 ГГц
WiMax	802.16e	Mobile WMAN	до 40 Мбит/с	1-5 км	2,3-13,6 ГГц
WiMax 2	802.16m	WMAN, Mobile WMAN	до 1 Гбит/с (WMAN), до 100 Мбит/с (Mobile WMAN)	н/д (стандарт в разработке)	н/д (стандарт в разработке)
Bluetooth v. 1.1	802.15.1	WPAN	до 1 Мбит/с	до 10 метров	2,4 ГГц
Bluetooth v. 2.0	802.15.3	WPAN	до 2,1 Мбит/с	до 100 метров	2,4 ГГц
Bluetooth v. 3.0	802.11	WPAN	от 3 Мбит/с до 24 Мбит/с	до 100 метров	2,4 ГГц
UWB	802.15.3a	WPAN	110-480 Мбит/с	до 10 метров	7,5 ГГц
ZigBee	802.15.4	WPAN	от 20 до 250 Кбит/с	1-100 м	2,4 ГГц (16 каналов), 915 МГц (10 каналов), 868 МГц (один канал)
Инфракрасный порт	IrDa	WPAN	до 16 Мбит/с	от 5 до 50 сантиметров, односторонняя связь -- до 10 метров

2. Выбор и обоснование структурной схемы

сеть кабельный информационный маршрут

Сеть состоит из четырех зданий. В отделах зданий требуется обеспечить трафик от 1Мбит/сдо 500 Мбит/с . Для обеспечения необходимого трафика во всех корпусах будут использоваться коммутаторы Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. Рабочие станции в отделе соединяются посредством коммутаторов. Все коммутаторы отделов одного этажа соединяются в общий Switch этажа, далее связь между этими коммутаторами осуществляется посредством коммутатора здания. Связь между 2 и 4 зданием осуществляется по технологии GigabitEthernet на оптоволокне по стандарту 1000BaseSX. Связь между 2 и 3 осуществляется по технологии беспроводной связи WiFi по стандарту 802.11n. Для связи с 21 зданием будем использоватьWiMAX по стандарту 802.16e.Ниже приведён более подробный обзор корпусов.

Здание 2

Рисунок 2 - Структура сети 2 здания

Трафик в здании составляет 10, 500, 100 и 200 Мбит\с. Сеть корпуса включает в себя:

- 30 рабочих станций в первом отделе и 20 во втором, 13 в третьем и 2 в четвертом; количество станций на этаж - 65, всего в здании 195 абонент;

- главный коммутатор здания GigabitEthernet, находящийся на первом этаже;

- по одному коммутатору FastEthernet в 1 отделе, в 2,3,4 отделе размещены коммутаторы GigabitEthernet;

- на каждом этаже расположено по одному коммутатору GigabitEthernet для соединения с главным коммутатором;

Структура сети данного корпуса представлена на рисунке 2.

Здание 3.

Рисунок 3 - Структура сети 3 здания



Трафик в здании составляет 10, 500, 100 и 200 Мбит\с. Сеть корпуса включает в себя:

- 20 рабочих станций в первом отделе и 2 во втором, 50 в третьем и 20 в четвертом; количество станций на этаж - 92, всего в здании 276 абонент;

- главный коммутатор здания GigabitEthernet, находящийся на первом этаже;

- по одному коммутатору FastEthernet в 4 отделе, в 1,2,3 отделе размещены коммутаторы GigabitEthernet;

- на каждом этаже расположено по одному коммутатору GigabitEthernet для соединения с главным коммутатором;

Структура сети данного корпуса представлена на рисунке 3.

Здание 4.

Рисунок 4 - Структура сети 4 здания



Трафик в здании составляет 8, 10, 5 и 1 Мбит\с. Сеть корпуса включает в себя:

- по 10 рабочих станций в каждом отделе; количество станций на этаж - 40, всего в здании 120 абонентов;

- главный коммутатор здания FastEthernet, находящийся на первом этаже;

- по всему зданию размещены коммутаторы FastEthernet;

Структура сети данного корпуса представлена на рисунке 4.

Здание 21

Рисунок 5 - Структура сети 21 здания



Трафик в здании составляет 200, 50, 200 и 500 Мбит\с. Сеть корпуса включает в себя:

- 2 рабочие станции в первом отделе и 20 во втором, 2 в третьем и 20 в четвертом; количество станций на этаж - 44, всего в здании 220 абонентов;

- главный коммутатор здания GigabitEthernet, находящийся на первом этаже;

- по одному коммутатору FastEthernet в 2 отделе, в 1,3,4 отделе размещены коммутаторы GigabitEthernet;

- на каждом этаже расположено по одному коммутатору GigabitEthernet для соединения с главным коммутатором;

Структура сети данного корпуса представлена на рисунке 5.

3. Выбор сетевого оборудования

3Com -- американская компания, широко известная во всём мире, как производитель оборудования для компьютерных сетей и телефонии. Компания была основана в 1979 году Роберт Меткалфом, Говардом Чарни, Брюсом Борден, и Грэгом Шоу. Штаб-квартира 3Com находится в городе Мальборо штата Массачусетс, США. По официальной версии, название «3Com» образовано от трёх английских слов: «сomputers» (компьютеры), «communication» (связь) и «compatibility» (совместимость).

Продукция 3Com:

- Сетевые коммутаторы;

- Сетевые маршрутизаторы;

- Беспроводные точки доступа;

- Интернет-шлюзы и брандмауэры;

- Системы сетевой безопасности;

- Оборудование для IP-телефонии.

К сведению, технологическая компания Hewlett-Packard объявила 12 апреля 2010 года о завершении сделки по приобретению 3Com. Теперь 3Com войдет в сетевой бизнес HP ProCurve, а ее разработки существенно расширят ассортимент HP - это и свитчи для датацентров, которые отсутствовали в предложении ProCurve, и большой портфель Ethernet-решений.

Allied Telesyn является одним из мировых лидеров по сетевым решениям. Основаная в 1987 году, Allied Telesyn входит в состав Allied Telesis Group с головным офисом в Токио (Япония). Основа деятельности группы Allied Telesyn -- высококачественные сетевые решения, предлагая организациям любых размеров достойный доверия источник для обеспечения их настоящих и будущих телекоммуникационных потребностей. Эта доверие было достигнуто в постоянном стремлении удолетворять все нужды клиентов и обеспечивать защищенность, сделанных ими в решения Allied Telesyn инвестиций.

ZyXELCommunicationsCorp (TWSE:2391.TW) -- крупная тайваньская компания, один из лидеров на рынке оборудования для доступа в Интернет. Официальное произношение и написание названия на русском языке -- «Зайксел»Прославилась своими dialup-модемами, широко использовавшимися в России. В настоящее время наибольшей популярностью пользуется DSL-оборудование компании, в частности ADSL-модемы и интернет-центры.Отличительной особенностью профессиональной техники ZyXEL является собственная масштабируемая сетевая операционная система реального времени ZyNOS (ZyXEL Network Operating System), которая с успехом сегодня применяется и в домашней интернет-технике компании. Первая версия ZyNOS была выпущена в 1998 году, как конкурент успешной операционной системе Cisco IOS (Cisco Internetwork Operating System).

Фирмы 3com и ZyXEL очень хорошо зарекомендовали себя в сфере производства сетевых продуктов. Они производят немалый спектр оборудования, необходимого для создания локальных вычислительных сетей. Вся продукция, выпускаемая этой компанией, полностью соответствуют международным стандартам, при этом отличается высокой отказоустойчивостью и качеством.

В результате анализа структурной схемы было выбрано следующее оборудование:

Коммутаторы:

? 48 портов GigabitEthernet - 3 штуки

? 48 портов Fast Ethernet - 3 штуки

? 24 порта Gigabit Ethernet - 7 штуки

? 24 порта Fast Ethernet - 9 штук

? 16 портов Gigabit Ethernet - 28 штук

? 16 портов Fast Ethernet - 10 штук

? 8 портов Gigabit Ethernet - 3 штук

? 8 портов Fast Ethernet - 3 штуки

? 5 портов Gigabit Ethernet - 13 штук

Маршрутизаторы,Точки доступа:

- WiFi роутер - 2штуки

- WiMax роутер - 2 штуки

- ADSL модем - 4 штуки

4. Выбор кабельной системы

Кабельная система является фундаментом любой сети. Если в кабелях ежедневно происходят короткие замыкания, контакты разъемов то отходят, то снова входят в плотное соединение, добавление новой станций приводит к необходимости тестирования десятка контактов разъемов из-за того, что документация на физическое соединение не ведется, то ясно, что на основе такой кабельной системы любое, самое современное и производительное оборудование работать будет плохо. Пользователи будут недовольны большими периодами простоев и низкой производительностью сети, а обслуживающий персонал будет постоянно работать, разыскивая места коротких замыканий, обрывов и коротких замыканий, обрывов и плохих контактов. Причем проблем с кабельной системой становится намного больше при увеличении размеров сети.

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.

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).

Кабельная система -- это система, элементами которой являются кабели и компоненты, которые связаны с кабелем.

Горизонтальная подсистема

Эта подсистема прокладывается в пределах одного этажа здания и включает в свой состав связи с рабочими станциями. Как правило, она прокладывается незащищёнными видами кабелей (UTP/STP).

Горизонтальная подсистема состоит из трёх частей:

- абонентская часть - настенные розетки и патч - корды, соединяющие их со станциями;

- стационарная часть - кабели, соединяющие розетки со шкафами сетевого оборудования;

- коммутационная часть - патч - панели и патч - корды, соединяющие розетки сетевого оборудования с патч - панелями.

Вертикальная подсистема

Служит для соединения этажных шкафов сетевого оборудования с центральным оборудованием здания. Она содержит небольшое количество связей, следовательно, может базироваться на более жёстком кабеле

Подсистема кампуса

С помощью неё соединяются здания, поэтому должна прокладываться защищёнными и высокоскоростными линиями (например, оптическое волокно).

Для связи горизонтальной подсистемы будет использоваться витая пара (UTP/STP). Эта среда передачи является широко распространённой средой в локальных сетях. Кабели UTP/STP различаются по категориям (в зависимости от полосы пропускания) и по типу (гибкие или одножильные). В категории 5 находится 8 проводников, переплетённых попарно (4 пары). Для соединения кабелей с оборудованием используются вилки стандарта RJ- 45. Существуют также кабели категории 6, с частотой до 200 МГц и категории 7, с частотой до 600 МГц, которые обязательно экранируются. Структурированная кабельная система, построенная на основе витой пары категории 5, имеет очень большую гибкость в использовании.

В качестве связи подсистемы кампуса будет использовано оптоволокно.

Витамя памра (англ. twisted pair) -- вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.

В зависимости от наличия защиты -- электрически заземлённой медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности данной технологии:

- неэкранированная витая пара (англ. UTP -- Unshielded twisted pair) -- без защитного экрана;

- фольгированная витая пара (англ. FTP -- Foiled twisted pair), также известна как F/UTP) -- присутствует один общий внешний экран в виде фольги;

- экранированная витая пара (англ. STP -- Shielded twisted pair) -- присутствует защита в виде экрана для каждой пары и общий внешний экран в виде сетки;

- фольгированная экранированная витая пара (англ. S/FTP -- Screened Foiled twisted pair) -- внешний экран из медной оплетки и каждая пара в фольгированной оплетке;

- незащищенная экранированая витая пара (SF/UTP -- или с англ. Screened Foiled Unshielded twisted pair).Отличие от других типов витых пар заключается в наличии двойного внешнего экрана, сделанного из медной оплётки, а также фольги.

Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые нумеруются от CAT1 до CAT7 и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон.

- CAT1 (полоса частот 0,1 МГц) -- телефонный кабель, всего одна пара (в России применяется кабель и вообще без скруток -- «лапша» -- у нее характеристики не хуже, но больше влияние помех). В США использовался ранее, только в «скрученном» виде. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема.

- CAT2 (полоса частот 1 МГц) -- старый тип кабеля, 2 пары проводников, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях Token ring и Arcnet. Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.

- CAT3 (полоса частот 16 МГц) -- 4-парный кабель, используется при построении телефонных и локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 на расстоянии не дальше 100 метров. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3.

- CAT4 (полоса частот 20 МГц) -- кабель состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре, сейчас не используется.

- CAT5 (полоса частот 100 МГц) -- 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар.

- CAT5e (полоса частот 125 МГц) -- 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5. Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей. Иногда встречается двухпарный кабель категории 5e. Кабель обеспечивает скорость передач данных до 100 Мбит/с. Преимущества данного кабеля в более низкой себестоимости и меньшей толщине.

- CAT6 (полоса частот 250 МГц) -- применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 1000 Мбит/с и до 10 гигабит на расстояние до 50 м. Добавлен в стандарт в июне 2002 года.

- CAT6a (полоса частот 500 МГц) -- применяется в сетях Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с и планируется использовать его для приложений, работающих на скорости до 40 Гбит/с. Добавлен в стандарт в феврале 2008 года.

- Витая пара 7 категории

- CAT7 -- спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с, частота пропускаемого сигнала до 600--700 МГц. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары. Седьмая категория, строго говоря, не UTP, а S/FTP (Screened Fully Shielded Twisted Pair).

- CAT7a (полоса частот 1000 МГц)

Оптимческое волокном -- нить из оптически прозрачного материала (стекло, пластик), используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения.

Оптические волокна могут быть одномодовыми и многомодовыми.

Существует три основных типа одномодовых волокон:

- Одномодовое ступенчатое волокно с несмещённой дисперсией (стандартное) (англ. SMF -- Step Index Single Mode Fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.652 и применяется в большинстве оптических систем связи.

- Одномодовое волокно со смещённой дисперсией (англ. DSF -- Dispersion Shifted Single Mode Fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.653. В волокнах DSF с помощью примесей область нулевой дисперсии смещена в третье окно прозрачности, в котором наблюдается минимальное затухание.

- Одномодовое волокно с ненулевой смещённой дисперсией (англ. NZDSF -- Non-Zero Dispersion Shifted Single Mode Fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.655.

Многомодовые волокна отличаются от одномодовых диаметром сердцевины, который составляет 50 микрон в европейском стандарте и 62,5 микрон в североамериканском и японском стандартах.

Многомодовые волокна подразделяются на ступенчатые и градиентные. В ступенчатых волокнах показатель преломления от оболочки к сердцевине изменяется скачкообразно. В градиентных волокнах это изменение происходит иначе -- показатель преломления сердцевины плавно возрастает от края к центру.

Разъемы

- RJ - 11 и RJ - 12 - разъемы с шестью контактами. Первые обычно применяются в телефонии общего назначения. Второй обычно используется в телефонных аппаратах, предназначенных для работы с офисными АТС

- RJ - 45 - восьмиконтактный разъем, использующийся обычно для подключения кабеля к сетевым платам Ethernet либо для коммутации на панели соединений

5. Расчет стоимости закупаемого оборудования

Наименование оборудования	Фирма - производитель	Цена (руб.)	Количество	Итого
Коммутаторы
3COM Switch 5500G-EI 48-Port 10/100/1000	3Com	75000	3	225000
3COM Baseline Switch 2250 Plus 48-Port 10/100	3Com	10656	3	31968
3COM Switch 4500G 24-Port 10/100/1000	3Com	45660	7	319620
3COM Switch 4500 PWR 24-Port 10/100	3Com	30343	9	273087
3COM Baseline Switch 2916-SFP Plus 16-Port 10/100/1000	3Com	8195	28	229460
3COM Baseline Switch 2016 16-Port 10/100	3Com	2064	10	20640
3COM Baseline Switch 2808 8-Port 10/100/1000	3Com	7089	6	42534
3COM Switch 4210 8-Port 10/100	3Com	10832	3	32496
3COM Gigabit Switch 5 3CGSU05 5-Port 10/100/1000	3Com	1466	13	19058
	1193860
Маршрутизаторы, Точки доступа, Модемы
ZyXEL ZyWALL USG 20W	ZyXEL	10990	2	21980
ZyXEL MAX208M2W	ZyXEL	6990	2	13980
ZyXEL P660RT3 EE	ZyXEL	1086	4	4344
	40300
Кабельная система и прочее оборудование
Неэкранированная витая пара категории 5е	PROCONNECT	40550	8	324400
Оптоволоконный кабель внутренней прокладки	Belden GIMT108.004100	2000	54	108000
Оптоволоконный кабель внешней прокладки	Teldor F90040125B	1400	49	68600
Коаксиальный кабель		300	30	9000
Патч корд	Hama	2м/1622шт	265	429830
Муфта оптическая		2	1581	3162
Сетевой шкаф	HP V142	73	30339	2214747
Кроссовая панель UTP, 48 портов		6	1250	7500
Кроссовая панельUTP, 24 портов		77	660	50820
	3216060
ИТОГО	4450220
*Цены указаны в рублях



Заключение

В ходе проекта была разработана многосегментная сеть, объединившая 811 рабочих станций, расположенных в четырёх различных зданиях, через которые осуществляется радиосвязь для соединения удаленного здания в единую сеть, а также они одновременно отвечают за доступ в Internet.

В зданиях реализована технология FastEthernet 100Base-FX, GigabitEthernet 1000Base-SX (в качестве среды передачи данных по горизонтальной и вертикальной подсистеме используется неэкранированная витая пара категории 5 и оптоволоконный кабель). Между зданиями использовано оптоволокно для внешней прокладки и антенны. Рабочие станции в отделах подключаются к коммутатору, который располагается в каждом отделе. Коммутаторы в свою очередь подключаются к центральному коммутатору здания, которые имеют также порты для подключения оптоволоконного кабеля, тем самым обеспечивает связь с другими зданиями (для этого мы использовали оптическую муфту). Для структуризации, а также для возможности дальнейшего наращивания сети используется структурированная кабельная система. Таким образом, имеется возможность расширения сети, т.к. у нескольких коммутаторов остаются незадействованные порты.

Данная сеть построена на сетевом оборудовании фирм 3Com и ZyXEL. Цена сети составила 4450220 рублей.

Список литературы

В.Г. Олифер, Н.А. Олифер - Компьютерные сети.

Интернет-сайт http://market.yandex.ru

Консультации преподавателя.



Приложение

Рис.А1 коммутатор(switch) 3COM Switch 5500G-EI 48-Port

- коммутатор (switch)

- возможность установки в стойку

- 4 слота для дополнительных интерфейсов

- 48 портов Ethernet 10/100/1000 Мбит/сек

- поддержка работы в стеке

Рис.А2 коммутатор(switch) 3COM Baseline Switch 2250 Plus

- коммутатор (switch)

- возможность установки в стойку

- 48 портов Ethernet 10/100 Мбит/сек

- количество портов uplink: 2 x Ethernet 10/100/1000 Мбит/сек



Рис.А3 коммутатор(switch) 3COM Switch 4200G 24-Port

- коммутатор (switch)

- возможность установки в стойку

- 4 слота для дополнительных интерфейсов

- 24 порта Ethernet 10/100/1000 Мбит/сек

Рис.А4 коммутатор(switch) 3COM Switch 4500 PWR 26-Port

- коммутатор (switch)

- возможность установки в стойку

- 2 слота для дополнительных интерфейсов

- 24 порта Ethernet 10/100 Мбит/сек

- поддержка работы в стеке

Рис.А5 коммутатор(switch) 3COM Baseline Switch 2916-SFP Plus



- коммутатор (switch)

- возможность установки в стойку

- 4 слота для дополнительных интерфейсов

- 16 портов Ethernet 10/100/1000 Мбит/сек

Рис.А6 коммутатор(switch) 3COM Baseline Switch 2016

- коммутатор (switch)

- возможность установки в стойку

- 16 портов Ethernet 10/100 Мбит/сек

Рис.А7 коммутатор(switch) 3COM Baseline Switch 2808

- коммутатор (switch)

- возможность установки в стойку

- 8 портов Ethernet 10/100/1000 Мбит/сек

Рис.А8 коммутатор(switch) 3COM Switch 4210 9-Port



- коммутатор (switch)

- возможность установки в стойку

- 1 слот для дополнительных интерфейсов

- 8 портов Ethernet 10/100 Мбит/сек

- количество портов uplink: 1 x Ethernet 10/100/1000 Мбит/сек

- поддержка работы в стеке

Рис.А9 коммутатор(switch) 3COM Gigabit Switch 5 3CGSU05

- коммутатор (switch)

- 5 портов Ethernet 10/100/1000 Мбит/сек

Рис.А10 Wi-Fi-точка доступа ZyXEL ZyWALL USG 20W

- Wi-Fi-точка доступа (роутер)

- стандарт Wi-Fi: 802.11n

- коммутатор 4xLAN

- скорость портов 1000 Мбит/сек

- защита информации: WEP, WPA, WPA2, 802.1x



Рис.А11 Wi-Fi-точка доступа ZyXEL MAX208M2W

- Wi-Fi-точка доступа (роутер)

- стандарт Wi-Fi: 802.11n

- макс. скорость беспроводного соединения: 150 Мбит/с

- поддержка WiMAX

- коммутатор 2xLAN

- поддержка VPN

- скорость портов 100 Мбит/сек

Размещено на Allbest.ru