Комп’ютерна мережа

· Процедура типу 3 визначає режим передачі даних без встановлення з'єднання, але з одержанням підтвердження про доставку інформаційного кадру адресату.

·

Рис. 1.11. Формат кадру LLC із розширенням SNAP

Існує розширення формату кадру LLC, назване SNAP (Subnetwork Access Protocol). У випадку використання розширення SNAP у поля DSAP і SSAP записується значення AA, тип кадру як і раніше дорівнює 03, а для позначення типу протоколу, вкладеного в поле даних, використовуються наступні 4 байти, причому байти ідентифікатора організації (OUI) завжди рівні 00 (за винятком протоколу AppleTalk), а останній байт (TYPE) містить ідентифікатор типу протоколу (наприклад, 0800 для IP).Заголовки LLC чи LLC/SNAP використовуються мостами й комутаторами для трансляції протоколів канального рівня за стандартом IEEE 802.2H.

Підрівень MAC відповідальний за формування кадру Ethernet, одержання доступу до середовища передачі даних і за відправлення за допомогою фізичного рівня кадра по фізичному середовищу вузлу призначення.

Розділюване середовище Ethernet, незалежно від її фізичної реалізації (коаксіальний кабель, скручена пара чи оптоволокно з повторювачами), у будь-який момент часу знаходиться в одному із трьох станів: - вільне, зайняте, колізія. Стан зайнятості відповідає нормальній передачі кадру одним із вузлів мережі. Стан колізії виникає при одночасній передачі кадрів більш ніж одним вузлом мережі.

MAC-підрівень кожного вузла мережі одержує від фізичного рівня інформацію про стан розділюваного середовища. Якщо воно вільне, і в MAC-підрівня є кадр для передачі, то він передає його через фізичний рівень у мережу. Фізичний рівень одночасно з по бітною передачею кадру стежить за станом середовища. Якщо за час передачі кадру колізія не виникла, то кадр вважається переданим успішно. Якщо ж за цей час колізія була зафіксована, то передача кадру припиняється, і у мережу видається спеціальна послідовність з 32 біт (jam-послідовність), що повинна допомогти однозначно розпізнати колізію всіма вузлами мережі.

Після фіксації колізії MAC-підрівень робить випадкову паузу, а потім знову намагається передати даний кадр. Випадковий характер паузи зменшує ймовірність одночасної спроби захоплення передаючого середовища декількома вузлами при наступній спробі. Інтервал, з якого вибирається випадкова величина паузи, зростає з кожною спробою (до 10-ої), так що при великому завантаженні мережі і частому виникненні колізій відбувається гальмування вузлів. Максимальна кількість спроб передачі одного кадру - 16, після чого MAC-підрівень залишає даний кадр і починає передачу наступного кадру, що надійшов із LLC-підрівня. MAC-підрівень вузла приймача, що одержує біти кадру від свого фізичного рівня, перевіряє поле адреси кадру, і якщо адреса збігається з його власною, то він копіює кадр у свій буфер. Потім він перевіряє, чи не містить кадр специфічних помилок :

- невідповідність контрольної суми (FCS error);

- порушення максимально допустимого розміру кадру (jabber error);

- порушення мінімально допустимого розміру кадру (runts);

- невірно знайдені межи байт (alignment error).

Якщо кадр коректний, то його поле даних передається на LLC-підрівень, якщо ні - то кадр відкидається.

1.9 Формати кадрів технології Ethernet

Формати кадрів технології Fast Ethernet не відрізняються від форматів кадрів технологій 10-мегабітного Ethernet. На рис. 2.3. приведений формат MAC-кадру Ethernet, а також часові параметри його передачі по мережі для швидкості 10 Мбіт/сек і для швидкості 100 Мбіт/сек. У кадрах стандарту Ethernet-II (чи Ethernet DIX), опублікованого компаніями Xerox, Intel і Digital ще до появи стандарту IEEE 802.3, замість двобайтового поля L (довжина поля даних) використовується двобайтовое поле T (тип кадру). Значення поля типу кадру завжди більше 1518 байт, що дозволяє легко розрізнити ці два різних формати кадрів Ethernet DIX і IEEE 802.3. Усі часові параметри передачі кадрів Fast Ethernet у 10 разів менше відповідних параметрів технології 10-Мегабітного Ethernet : міжбітовий інтервал складає 10 нс замість 100 нс, а міжкадровий інтервал - 0.96 мкс замість 9.6 мкс відповідно.[2]

Рис. 1.12. Формат MAC-кадру та час його передачі

2. ВИБІР ЕЛЕМЕНТНОЇ БАЗИ ДЛЯ ПРОЕКТУВАННЯ МЕРЕЖІ

Нижче перелічені всі матеріали котрі потрібні для реалізації побудови даної мережі по стандарту 100Base-TX.

2.1 Пристрої необхідні для побудови мережі

При закупівлі необхідного обладнання для побудови мережі слід врахувати ще такі фактори, як :

1) 15% запас UTP, короба, кутів і трійників для додаткових витрат(огинання перешкод, відстань над землею і т.д.).

2) 15% запасу RJ-45 конекторів для додаткових витрат(додаткові робочі станції в кімнаті, несправність або пошкодження конекторів при монтажі).

1) UTP-кабель

Рис. 2.1. Не екранований UTP-кабель

Технічні характеристики UTP - кабелю:

4 пари одножильних мідних провідників

Діаметр жили: 0,48

Робоча температура: -20… +75

Ціна: 2,63 грн./м

2) Коннектор RJ-45



Рис 2.2. Коннектор RJ-45

Технічні характеристики коннектора:

Кількість контактів: 8

Діаметр провідника в ізоляції: 0.98±0.05 мм

Кількість пар: 4

Оболонка: ПВХ O5.5±0.2 мм

Ціна: 0,56 грн.

3) Короб, кут і заглушка

Рис. 2.3. Короб

Технічні характеристики короба:

Ширина: 110мм

Висота: 50мм

Колір: білий

Матеріал: пластик

Ціна: 6,9 грн/м



Рис. 2.4. Кут

Ціна: 1,35 грн./шт.

Рис. 2.5. Заглушка для короба

Ціна: 1,3 грн./шт.

Рис. 2.6. Трійник для короба

Ціна: 2 грн./шт.

4) Розетка RJ-45 x2 UTP



Рис. 2.7. Мережева розетка

Ціна: 2,22 $

5) Маршрутизатор з підтримкою Wi-Fi

Рис. 2.8. Маршрутизатор TP-LINK TL-WR340GD

Технічні характеристики:

Тип: Для дому і малого офісу

WAN-порт: Ethernet

Безпровідникові здатності: IEEE 802.11b, IEEE 802.11g

Інтерфейси: 4 х RJ-45 10/100 Ethernet LAN порта

Підтримка протоколів: PPPoE, L2TP

Кількість антен: 1, знімна, 3 dBi

Функції безпеки: WEP 64/128/152-біт, WPA/WPA2, WPA-PSK/WPA2/PSK(TKIP/AES)

Функції VPN: VPN Pass Through

Інші функції: Virtual Server, DMZ хостинг, UPnP, віддалене web-вання

Габарити і вага: 106 х 102 х 28 мм

Ціна: 201 грн.

6) Комутатор

Рис. 2.9. Комутатор D-Link DES-1026G

Технічні характеристики:

Виробник: D-LINK

Кількість 100TX портів : 24x10/100TX

Кількість 1000TX портів: 2x10/100/1000TX

Підтримка протоколів: L2 рівень некерований

Корпус: Металевий

Додатково: 19"RM

Ціна: 92.26$

7) Веб камера

Рис. 2.10. Мережева камера D-Link DCS-3430

Технічні характеристики:

Виробник: D-LINK

Інтерфейс підключення : 10/100TX, 802.11g/n

Розподільна здат. відео/Кадри: 704х480/30(NTSC), 704x576/12(PAL)

Формати відео: MPEG-4/MJPEG

Мікрофон: Всенаправлений мікрофон

Живлення: Зовнішній адаптер живлення

Додатково: Спостереження по мобільно телефону ЗG

Ціна: 395.34$

8) Мережне сховище

Рис. 2.11. Мережеве сховище (NAS) QNAP TS-239 Pro II+

Технічні характеристики:

Інтерфейси:

2 мережних роз'єми RJ-45 Gigabit Ethernet

2 роз'єми SATA 1,5/3 Гбит/с для внутрішніх дисків 3,5” або 2,5”

2 зовнішні роз'єми eSATA 1,5/3 Гбит/с

5 роз'ємів USB 2.0

1 роз'єм VGA для обслуговування

Накопичувачі:

Підтримка 3,5” і 2,5” накопичувачів SATA до 2 ТБ. Файлова система - ЕХТ3 (внутрішні/зовнішні диски), FAT і NTFS (зовнішні диски)

Управління:

6 Індикаторів стану (Status, HDD1, HDD2, LAN, eSATA, Power, USB);

Кнопка копіювання даних з зовнішнього носія;

Кнопка повернення до заводських установок;

Кнопка включення живлення;

Системний динамік.

Підтримка операційних систем:

Microsoft Windows 2000, XP, Vista (21/64 bit), Windows 7 (32/64 bit), Server 2003/2008; Apple Mac OS X; Linux і Unix.

Габарити і вага: 150 х 102 х 216 мм, вага 1,74 кг (без адаптера живлення і жорстких дисків)

Ціна: 790$

9) Жосткий диск

Рис. 2.12. Жорсткий диск Western Digital Caviar Black 2TB 7200rpm 64MB WD2002FAEX 3.5 SATA III

Технічні характеристики:

Ємність накопичувача: 2 Тб

Інтерфейс: SATA III

Код виробника: WD2002FAEX

Тип жорсткого диска: Внутрішній

Форм-фактор: 3,5”

Об'єм буфера: 64 Мб

Швидкість обертання шпинделя: 7200 об/хв.

Швидкість передачі даних: 600 Мб/с

Максимальний рівень шуму: 8,2 Вт

Напрацювання на відмову: 650 тис. годин

Фізичні розміри: 101.6 х 25.4 х 147 мм

Ціна: 154$

10) Мережева карта

Рис. 2.12. Мережева карта TP-LINK TF-3239DL PCI

Технічні характеристики:

Кількість портів: 1х10/100ТХ

Інтерфейс: РСІ

Ціна: 4,84$

комп'ютерний мережа ethernet

3. РЕАЛІЗАЦІЯ ПРОЕКТУ МЕРЕЖІ

3.1 Опис проекту мережі

Згідно завдання, дана мережа повинна бути реалізована, як мережа в межах одного будинку. Архітектура даної будівлі наступна: 4 поверхи, на кожному поверсі по 8 кімнат. Габарити поверху: 25м х 12м. Детальний план будинку подано в додатках.

Отже мережа має наступний вигляд:

· в кожній кімнаті розміщено по 6 терміналів, а також зарезервовані місця для додаткових терміналів (8 додаткових термінали на поверсі);

· створювана мережа розміщується на чотирьох суміжних (один під одним) поверхах;

· на поверсі робочі станції з'єднуються з комутатором по технології 100Base-TX;

· комутатори між собою з'єднуються за допомогою двох звичайних UTP кабелів через високошвидкісні гігабітні порти по стандарту 100Base-TX(другий кабель є резервним для використання при відмовічи пошкодженні першого);

· на кожному поверсі приблизно по середині, розміщено WiFi роутери для збільшення об'єму мережі та її функціональності;

· у вестибюлі та у коридорах на кожному поверсі розташовані камери спостереження які під'єднані до інтернету через WiFi роутери (це надає можливість онлайн спостерігати за подіями які відбуваються у приміщенні, транслювати на один екран зображення відразу з 16-ти камер спостереження, а також є можливість записувати все, що відбувається відразу на жорсткий диск будь якого комп'ютера);

· на кожному поверсі розташовані мережеві комутатори для з'єднання робочих станцій на поверсі та між поверхами, також на 1му поверсі розміщене так зване мережне сховище (NAS), з об'ємом пам'яті у 4

Тб. Воно надає можливість адміністратору даної мережі створювати веб сервіси для робочого персоналу, можливе створення веб сайту (засобами того ж NAS) і віддалений доступ до файлів з будь якої точки землі, також більша половина об'єму пам'яті мережного сховища буде використовуватись для збереження даних з камер відеоспостереження;

На кресленнях показаний розріз поверху, і кімнати з розташуванням у них станцій. Відповідно до умовних графічних позначень, що описані вище, на кресленнях представлені всі зв'язки мережі.

3.2 Розрахунки працездатності мережі

Для того, щоб мережа Fast Ethernet (змішаного типу як у мене) працювала коректно, необхідно, зоб виконувались наступні умови:

1. Кількість станцій у мережі не повинна перевищувати 1024.

2. Подвоєна затримка поширення сигналу (Path Delay Value, PDV), між двома найбільш віддаленими одна від одної станціями мережі не повинна перевищувати 512 бітових інтервалів.

3. Скорочення міжкадрової відстані (Interpacket Gap Shrinkage), при проходженні послідовності кадрів через усі повторювачі, не більш, ніж на 96 бітових інтервалів

Примітка: бітовий інтервал 10 нс.

Для повторювачів класу І час подвійної затримки поширення сигналу передаючим середовищем обраховується на підставі таблиці 3.1. При цьому не розділяють сегменти на лівий, правий та проміжний.

Таблиця 3.1. Затримки, які вносяться кабелем

Тип кабеля	Подвоєна затримка в bt на 1 м.	Подвоєна затримка на кабелі максимальної довжини
UTP Cat 3	1,14	114 bt (100 м)
UTP Cat 4	1,14	114 bt (100 м)
UTP Cat 5	1,112	111,2 bt (100 м)
Продовження таблиці 3.1
STP	1,112	111,2 bt (100 м)
Оптоволокно	1,0	412 bt (412 м)

Затримки, які вносять два взаємодіючих через повторювач чи мережні адаптери (або порти комутатора), беруться з таблиці 3.2.

Таблиця 3.2. Затримки, які вноситься мережними адаптерами

Тип мережних адаптерів	Максимальна подвоєна затримка
Два адаптери TX/FX	100 bt
Два адаптери T4	138 bt
Один адаптер TX/FX та один T4	127 bt

Враховуючи, що повторювач классу І вносить подвійну затримку у 140 bt, можна розрахувати час подвійного обертання сигналу для мережі довільної конфігурації, враховуючи максимальні можливі довжини неперервних сегментів кабелів. Якщо отримане значення менше 512, то за критерієм розпізнавання колізій мережа є коректною. Рекомендований запас для стійкої роботи мережі 0-5 bt ( як правило - 4 bt ).

3.2.1 Розрахунок PDV для мережі 100Base-TX

Для спрощення розрахунків, звичайно, використовують довідникові дані ІЕЕЕ, що містять значення затримок поширення сигналів в повторювачах, прийомопередавачах (транссіверах) і різних фізичних середовищах (таблиця 3.1. ).

Розглянемо найкритичнішу ділянку мережі - з найбільш віддаленим комутатором і комп'ютерами. Найбільша відстань між комутатором та двома робочими станціями на поверсі буде рівна 31,5 м. (Рис.3.2.).



Рис.3.1.Стуктура мережі Fast Ethernet

Врахуємо що:

· подвоєна затримка, що вноситься повторювачем класу II, рівна 33,5*2=67bt

· Затримка, що вноситься кабелем

UTP Cat 5 1,112 bt

Оптоволокно 1,0 bt

· Два адаптера T4 138 bt

Для розрахунку PDV розглядаємо один домен колізій (Рис.3.2. ).

Рис.3.2. Домен колізій

Отже:

2 адаптера T4 = 138bt

Сегмент А 31,5*1.112=35,028 bt

Сегмент В 31,5*1.112=35,028 bt

PDV=35,028 +35,028 +138=208,056 bt

Отже PDV = 208, 056 bt

Додаємо ще 10% запасу від знайденого PDV. Отримуємо PDV = 228,862 bt. Знайдене значення суттєво менше за 512 bt, отже, наша мережа відповідає стандарту.

3.2.2 Розрахунок PVV для мережі 100Base-TX

Розглянувши знову домен колізій (Рис. 3.2.) можна чітко сказати, що скорочення міжкадрової відстані може виконувати тільки концентратор. Але враховуючи те, що у цій мережі концентратори не використовуються, можна зробити висновок, що значення PVV буде наближатись до 0.

Отже PVV ? 0

Отже PVV ? 0, це значно менше граничного значення у 96 бітових інтервалів. Таким чином розроблена мережа, яка наведена у додатках, відповідає стандартам Ethernet за усіма показниками.

3.2.3 Розрахунок архіву для цифрових систем відеонагляду

За допомогою форми [10], я визначив об'єм жорсткого диску (у мережному сховищі) потрібний для системи відеоспостереження. А також визначив швидкість передачі даних по мережі для віддаленого перегляду.

Дані для обрахунків:

1) Формат стиснення - MPEG-4;

2) Роздільна здатність запису - 704х576;

3) Якість запису - висока;

4) Середній розмір кадру - 6,666 Кб;

5) Кількість камер - 13;

6) Кадрів в секунду (для кожної камери) - 12;

7) Кількість годин запису в день (для кожної камери) - 24;

8) Кількість днів запису (для кожної камери) - 7.

Результати обрахунків:

1) Швидкість передачі даних по мережі - 12,48 Mbps;

2) Швидкість передачі по мережі для однієї камери - 960,00 Kbps;

3) Об'єм запису на HDD - 1,89 Тб.

3.2.4 Можливий план розширення мережі

Побудувавши дану комп'ютерну мережу, я вирішив навести один з можливих планів по розширенню даної мережі. Є можливість встановлення додаткових робочих станцій, серверів для збільшення продуктивності та функціональності мережі, мережеві принтери та інші периферійні пристрої, також є можливість розташування додаткових камер для кращого спостереження за приміщенням. У додатку В показано план можливого розширення мережі.

4. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА

4.1 Техніко-економічна характеристика проектної розробки

Метою даної бакалаврської роботи є огляд сучасного стану мережних технологій та перспектив розвитку галузі. Також важливою ціллю роботи є розробка проекту комп'ютерної мережі офісного центру можливістю його подальшої реалізації.

Взагалі локальна комп'ютерна мережа - являє собою об'єднання певного числа комп'ютерів (іноді досить великого) на відносно невеликій території. В моєму випадку потрібно було побудувати власну локальну мережу офісного центру середніх розмірів з відносно невеликим бюджетом, тобто мережа повинна максимально задовольняти критерію «ціна - якість». З розвитком новітніх технологій, з переходом на нове обладнання та значним ростом комп'ютеризації різного роду організацій, побудова таких комп'ютерних мереж на сьогодні є першочерговою необхідністю для багатьох фірм та підприємств, особливо там, де є більш ніж 10 - 20 комп'ютерів, декілька принтерів, сканерів, плоттерів або будь-яке інше обладнання. Спільне використання цих ресурсів, забезпечення засобів комунікації та зв'язку між комп'ютерами, створення віртуального робочого середовища та нових можливостей для працівників підприємства - основні задачі, які виконує локальна комп'ютерна мережа. Потенційними споживачами таких мереж можуть бути банки, різні страхові компанії, різні фабрики, заводи, які розміщуються переважно в одному будинку. Це зумовлено насамперед обмеженістю території покриття локальних мереж.

Головним етапом при побудові проекту локальної мережі було вивчення особливостей планування будівлі, а також вибір елементної бази. Для реалізації мережі було використано так звану «змішану» модель мережі, тобто поєднання дротових та бездротових типів мереж. Власне такий тип мереж на сьогодні є найбільш використовуваним і створює найбільш широкий набір технічних можливостей та економічних зручностей.

Проект мережі розрахований на підприємство в межах однієї будівлі, яка має 4 поверхи, по 8 кімнат на поверсі. Для реалізації мережі було використано найновіше обладнання з урахуванням фактора «ціна - якість». На кожному поверсі стоять по 3 багатопортових комутатори, на 3 поверхах також стоять по одному безпровідному маршрутизатору, також на 1-ому поверсі стоїть одне мережне сховище, також на кожному поверсі стоять по 3 бездротові камери відеоспостереження. Це дозволяє уникнути необхідності встановлення такого застарілого і малопродуктивного обладнання як концентратори (хаби) і значно здешевити побудову мережі, збільшивши при цьому ще продуктивність мережі в декілька раз.

І ще одним показником даного проекту є те, що в ньому передбачено можливість значного розширення мережі, яке буде неминучим для будь - якої успішної організації. В проекті передбачено по одній додатковій мережній розетці(додаткове робоче місце) в кожній кімнаті. Вибрані комутатори мають певний резерв портів, який при необхідності можна також використати для розширення мережі.

4.2 Визначення комплексного показника якості

Комплексний показник якості () визначається шляхом порівняння показників якості проектованого виробу і вибраного аналогу.

За аналог обирається виріб, що відповідає проектному рішенню (проектованій конструкції) за сферою застовування та функціональному призначенню і є широко представлений на обраному ринку.

Для визначення використовується система показників технічного рівня і якості, яка містить в собі наступні групи, причому в кожній групі вказана в дужках мінімальна кількість показників:

1. показники призначення (3-4);

2. показники надійності (2-3);

3. показники безпеки (1-2);

4. показники стандартизації і уніфікації (1-2);

5. ергономічні показники (1-2) тощо.

Комплексний показник якості проектованої системи визначаємо методом арифметичного середньозваженого з формули:

(4.1)

де - кількість одиничних показників (параметрів), прийнятих для оцінки якості проектованої системи;

- коефіцієнт вагомості кожного з параметрів щодо їхнього впливу на технічний рівень та якість проектованої системи (встановлюється експертним шляхом), причому:

(4.2.)

- часткові показники якості, визначені порівнянням числових значень одиничних показників проектованої системи і аналога за формулами:

або (4.3.)

де , - кількісні значення і-го одиничного показника якості відповідно проектованої системи і аналога.

Розрахунок Пя проводимо за вище наведеними формулами в табличній формі.

Комплексний показник якості визначаємо за допомогою табл. 4.1.

Таблиця 4.1. Розрахунок комплексного показника якості проектованої комп'ютерної мережі

№	Показники, одиниці вимірювання	Значення показників	Коеф. вагомості, qi	Зважений араметричний індекс якості Сі·qi
		Аналог Паі	Проектний виріб, Ппрі	Відносний показник якості, Сі
1	Показники призначення
1.1	Споживча потужність при нагріванні, Вт	18000	14350	1,25	0,13	0,1625
1.2	Завадостійкість вимірювання, дБ	50	35	1,43	0,1	0,1143
1.3	Діапазон вимірювання, м	0…100	0…100	1	0,15	0,15
1.4	Маса, кг	350	330	1,06	0,01	0,0106
1.5	Зведена похибка діапазону, %	3,0	2,8	1,07	0,1	0,107
2	Показники надійності
2.1	Ймовірність відмов	0,008	0,007	1,43	0,1	0,143
2.2	Напрацювання на відмову, рік	5	5	1,2	0,09	0,108
3	Ергономічні показники
3.1	Зручність використання	4,25	4,8	1,3	0,045	0,0585
3.2	Цілісність композиції	4,6	4,5	1,02	0,025	0,0255
3.3	Товарний вид	4,9	4,7	1,04	0,015	0,0156
4	Показники стандартизації і уніфікації
4.1	Коефіцієнт застосовності	0,95	0,85	1,12	0,025	0,028
4.2	Коефіцієнт повторюваності	1,8	1,7	1,06	0,01	0,0106
5	Показник безпеки
5.1	Безпечність експлуатації мережі	1	1	1	0,2	0,2
Сума	1,0	1,1336

Отже, згідно з формулою (3.1.), комплексний показник якості рівний:

4.3 Розрахунок лімітної ціни нового виробу

На стадії розробки техніко-економічного обґрунтування і видачі технічного завдання на проектування (коли закладаються основні параметри продукції, які визначають рівень її якості) і призначені для контролю якості проектування, встановлюється лімітна ціна проектного виробу. За допомогою лімітних цін проектувальникам нової техніки виставляються визначені економічні вимоги, які стають на заваді розробки і виготовленню малоефективних видів продукції, що примушує шукати економічні і технічні цілеспрямовані варіанти конструкцій і їхніх елементів. Таким чином, лімітна ціна є одним з критеріїв при оцінці ефективності проектних рішень, які дозволяють застерегти розробку і виготовлення неефективної продукції.

Лімітна ціна - це максимальна оптова ціна розробленого приладу, яка з одного боку, відповідає визначеним техніко-економічним параметрам проектованого приладу і відображає покращення його споживчих факторів у порівняні з аналогом, а з іншого - зацікавлює користувача цього приладу в його використанні. Однією з умов економічної ефективності розробленого виробу є співвідношення:

Цр<Цл (4.3.)

де Цр - розрахункова оптова ціна розробленого виробу;

Цл - лімітна ціна спроектованого виробу.

Лімітна ціна розробленого приладу визначається за формулою

Цл=Сп мах + Пн (4.4.)

де Сп мах - максимальний розмір повної собівартості розробленого виробу,

Пн - нормативний прибуток (до 40% повної собівартості, величина узгоджується з викладачем )

Максимальний розмір повної собівартості розробленого виробу визначається за формулою:

Сп мах=0,85 * Спа * Пя, (4.5.)

де 0,85 - прийнятий на рівні нормативу коефіцієнт відносного здешевлення нової продукції;

Спа - повна собівартість аналогу;

Пя - комплексний показник якості розробленого приладу.

Для нашого прикладу, виходячи з собівартості мережі - аналогу,

Спа =180000 грн., розраховуємо Сп мах:

Сп мах=0,85·180000·1,1336=173440,8(грн.)

Враховуючи нормативну прибутковість на рівні 40%, визначаємо лімітну ціну:

Цл=173440,8+0,4·173440,8=242817,12(грн.)

4.4 Визначення показників економічної ефективності проектних рішень

4.4.1 Умови економічної ефективності

Критерієм економічної ефективності нових пристроїв є економія суспільної праці. Це положення використовується у формулі для визначення сумарного економічного ефекту від впровадження приладу та ін.

Е=Ев+Ее, (4.6.)

де Ев - економічний ефект в умовах виробництва, тис.грн.;

Ее - економічний ефект в умовах експлуатації протягом нового терміну служби мережі, тис. грн.

Економічний ефект, отриманий у процесі виробництва, оцінюють шляхом порівняння оптових цін аналога і спроектованого пристрою (собівартість спроектованого пристрою визначають виходячи з розрахунку собівартості виготовлення).

З метою оцінки економічної ефективності в умовах експлуатації порівнюють експлуатаційні витрати аналога і спроектованого пристрою в конкретних умовах його експлуатації.

Загальну умову економічної ефективності нового приладу можна виразити нерівністю: Е>0

Оскільки показник Е являє собою алгебраїчну суму двох величин, між ними можливі такі варіанти співвідношень:

1. Ев>0; Ее>0; тоді Е>0 найбільш прийнятний варіант, але практично досить рідкісний.

2. Ев<0; Ее>0, причому |Ее|>|Ев|, тоді Е>0 - найбільш ймовірний варіант, тому що пристрій з кращими параметрами, як правило, коштує дорожче.

Другою необхідною умовою є:

tок <tок н

Де tок - термін окупності додаткових капітальних витрат (визначається різницею витрат на виробництво аналога і проектного виробу і відшкодовується з економії, одержаної в умовах експлуатації), років;

tок =|Ев|/Ее.р (4.7.)

tок.н - нормативний термін окупності, встановлений для тої галузі, де буде використовуватись новий виріб, років;

Ее.р - річний економічний ефект в умовах експлуатації, тис. грн.

3. Ев>0; Ее<0, причому |Ее|>|Ев|, тоді Е>0. Формально цей варіант є ефективним, але по суті означає погіршення експлуатаційних характеристик приладу в результаті скорочення (економії) виробничих витрат, тому цей випадок - неефективний.

3.1. Ев>0; Ее=0, тоді Е>0. Це співвідношення, як частковий випадок варіанту 3 слід розглядати як прийнятний, оскільки він означає зниження собівартості проектованого пристрою без зміни рівня його якості у порівнянні з аналоговим (тобто завдання на проектування є запровадження виробництво пристрою замість більш дорогої закупівлі).

4. Співвідношення Ев і Ее, що призводить до результату Е<0, вважається за неефективне (виняток можуть скласти прилади-засоби пізнання і прилади-засоби праці, що забезпечують безпеку роботи і покращення умов праці).

Економічний ефект в умовах виробництва визначається з виразу:

Ев = Ц1 - Ц2, (4.8.)

де Ц1, Ц2 - оптова ціна відповідно аналога і спроектованого приладу, грн.

Ц2 = СП2(1+ РР2 / 100), (4.9.)

де СП2- повна собівартість спроектованого приладу, грн.

РР2- рентабельність нового приладу по відношенню до собівартості, % (може бути прийнята у межах 30%).

4.4.2 Визначення собівартості і ціни спроектованого пристрою

Визначення виробничої собівартості спроектованого приладу здійснюється за питомою вагою у ньому окремих елементів витрат. Питома вага елементів витрат встановлюється за даними структури собівартості приладу -аналога.

Свир2 = 100 / Ум*М2, (4.10.)

де Свир2 - виробнича собівартість спроектованого приладу, розрахована методом питомих ваг, грн.;

Ум - питома вага вартості основних матеріалів і комплектуючих виробів у виробничій собівартості аналога (65%);

М2 - вартість основних матеріалів і комплектуючих виробів спроектованого приладу.

В табл. 4.2. наведено вартість комплектуючих виробів мережі.

Таблиця 4.2. Вартість комплектуючих виробів

Комплектуючі вироби	Кількість (шт. / м.)	Вартість за одиницю, грн.	Загальна вартість, грн.
Комутатор D-Link DES-1026G	12	738	8856
Мережева карта TP-LINK TF-3239DL PCI	193	39	7275
UTP - кабель	4420	2,63	11625
Короб 50х110мм	756	6,9	5280
Мережна розетка	32	25	640
Коннектор RJ-45	404	1	404
Продовження таблиці 4.2.
Кут до короба	162	1,35	220
Заглушка для короба	32	1,3	42
Маршрутизатор TP-LINK TL-WR340GD	4	201	896
Мережне сховище - QNAP TS-239 Pro II+	1	6320	6320
Жорсткий диск - Western Digital Caviar Black 2TB	2	1232	2464
Мережева камера D-Link DCS-3430	13	3163	41119
85141

Свир2=100 / 65 85141 = 130986,15 (грн.)

Повна собівартість спроектованого приладу, необхідна для розрахунку економічного ефекту в умовах виробництва, визначається із співвідношення:

Сп2 = Свир.у (1 + О / 100), (4.11.)

де Свир.у - виробнича собівартість спроектованого приладу, визначена за одним з способів (наприклад, методом питомих ваг), грн.;

О - позавиробничі витрати підприємства, де буде виготовлятися спроектований прилад, (5%).

Сп2 = 130986,15 · (1 + 5 / 100) = 130987,2(грн.)

Для визначення економічного ефекту в умовах виробництва знаходимо ціну спроектованого пристрою:

Ц2 = 130987,2 · (1 + 30 / 100) = 170283,36 (грн.)

Вартість аналогу становить 180000 грн.

Отже, економічний ефект у сфері виробництва становить:

Ев = 180000 - 170283,36 = 9716,64 (грн.)

4.4.3 Розрахунок терміну служби пристрою за амортизаційним терміном

Термін служби пристрою (аналога і спроектованого) визначається за формулою:

Т = 100 / (Н·К), (4.12.)

де Н - норма амортизаційних відрахувань відповідної групи пристроїв або систем, %. У даному прикладі норма амортизаційних відрахувань становить 18,7%.

К - коефіцієнт прискореної амортизації, вибирається в межах 0,2 - 2.

У нашому прикладі коефіцієнт прискореної амортизації буде рівний 0,85.

Т = 100 / (18,7 · 1,05) = 5 (років)

4.4.4 Визначення економічного ефекту в сфері експлуатації

Економічний ефект в умовах експлуатації за весь термін служби приладу визначається за формулою:

де j - номер року, в якому ведеться розрахунок;

r - банківська депозитна ставка,% / рік (18% - за середньо-статистичними даними);

Eep - річний експлуатаційний ефект від застосування спроектованого приладу, грн./рік;

Тс2 - термін служби спроектованого приладу, років;

Еер = Еа + Еен + Езпл + Ер (4.13.)

де Езпл - річний економічний ефект на заробітній платі, грн./рік

Еа - річний економічний ефект на амортизації, грн./рік;

Ер - річний економічний ефект на ремонтних витратах, грн./рік;

Еен - річний економічний ефект витрат на енергію, грн./рік;

Річний економічний ефект на амортизації визначається:

Еа = Н · К · (Ц1 - Ц2) / 100, (4.14.)

де Н - річна норма амортизації для даної групи приладів, %/рік, (Н=18,7%);

К - коефіцієнт прискорення амортизації активної частини основних фондів (К = 0,6);

Ц1, Ц2 - оптова ціна аналога та спроектованого приладу, грн.

Еа = 18,7 · 0,6 · (180000 - 170283,36)/ 100 = 97,16 (грн./рік)

Річний економічний ефект на витратах на енергію визначається:

Еен = (М1 - М2) · Т · а, (4.15.)

де, М1, М2 - споживані потужності відповідно аналога та спроектованого приладу.

а = 0,36 грн. - тариф за 1 кВт/год. (узгоджується з викладачем);

Т = 264 8 - к-ть робочих годин на рік (згідно з прийнятим бюджетом робочого часу на відповідний період);

Еен = (18 - 14,350) 2112 0,36 = 2775,168 грн. /рік

Річний економічний ефект по заробітній платі у нашому випадку :

Езпл. = 0, так як зарплата фахівця з обслуговування залишилася такою ж.

Оскільки топологією та структурою мережі ремонт не передбачений, то Ер=0.

Сумарний річний економічний ефект визначається за формулою:

Еер = 97,16 + 2775,168 = 2872,328 (грн. /рік)

Термін експлуатації пристрою становить 6 років. Річний Еер = 2872,328 грн /рік. Тоді сумарний економічний ефект за термін експлуатації становить:

Ее = 2872,328 · 2,29 + 2872,328· 1,94 + 2872,328· 1,64 + 2872,328· 1,39 + 2872,328· 1,18 = 6577,63 + 5572,32 + 4710,62 + 3992,53 + 3389,35 = 24242,44 грн.

Загальний економічний ефект:

Ез = Ев + Ее = 9716,64 + 24242,44 = 33959,08 грн.

4.5 Підсумки до розділу

За результатами проведених розрахунків дане проектне рішення( в нашому випадку це - комп'ютерна мережа) є економічно доцільним. Для цього було зроблено порівняльну характеристику даного проектного пристрою (мережі) з його аналогом. Згідно розрахованого комплексного показника якості розроблюваної локальної мережі, дана мережа є якіснішою за свій аналог по багатьох параметрах, а саме по параметрам безпеки, ергономічних показниках та показниках надійності. Також було розраховано економічний ефект проектного рішення у сфері виробництва Ев = 9716,64 грн., тобто Ев > 0. Також розраховано економічний ефект за термін експлуатації і він становить Ее = 24242,44 грн., тобто також Ее > 0. Оскільки Ее > 0 і Ев > 0, тому виконується перша нерівність визначення економічної ефективності розроблюваної локальної мережі. Згідно неї мережа є економічно вигідною та ефективною і такий варіант є найбільш сприятливим для замовника і для виробника.

5. ОХОРОНА ПРАЦІ

5.1 Характеристика об'єкту дослідження

Розроблена комп'ютерна мережа офісного центру з використанням деякої комп'ютерної техніки, а саме: комутаторів, мережевих кабелів, wi-fi роутерів. Очевидним є те, що на цьому підприємстві є багато можливих небезпек, шкідливих факторів і так далі.

Електромагнітні хвилі які випромінює різного роду електрообладнання, є одним з таких факторів. Мережеві пристрої які я використовую випромінюють настільки мале електричне поле, що від них абсолютно не має загрози і шкоди для працівників цього підприємства. Відомо, що навіть пристрої WiFi зв'язку несуть у 100 разів менший загрозливий вплив для людини. Кабелі які я використовую (UTP - неекранована скручена пара з 8-ми мідних дротів) прокладені під стінами приміщення, у пластмасових коробах, тому їхнє випромінювання мінімальне і також абсолютно не загрозливе.

Сучасний користувач ЕОМ представляє собою особу з великим рівнем розумової праці, яка виконується в одноманітній позі в умовах обмеження загальної м'язевої активності при рухливості кисней рук, при високому напруженні зорових функцій та нервово-емоційному напруженні в умовах дії різноманітних фізичних факторів. Встановлено, що стан організму користувачів за суб'єктивними (скарга) та об'єктивними показниками (функціональний стан організму) залежить від типу роботи біля екрану та умов її виконання.

Далі наведені два найважливіших стандарти, по організації роботи у приміщеннях з використанням ЕОМ:

- ГОСТ 12.2.032-78 (2001) ССБТ. «Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования»;

- ДСанПіН 3.3.2.007-98 «Державні санітарні правила і норми роботи з візуальними дисплейними терміналами електронно-обчислювальних машин».

У наступному пункті більш детально розглянуто нормування електростатичних полів, їх вплив на організм людини, та різні заходи захисту від його впливу.

5.2 Електростатичні поля та їх вплив на організм людини

ГОСТ 12.1.045-84 "Электростатические поля, допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля" - описує допустимі рівні напруги електростатичних полів, які утворюються при експлуатації електроустановок високої напруги і встановлює допустимі рівні напруги електростатичних полів на робочих місцях персоналу, а також загальні вимоги до проведення контролю і засобів захисту.[8]

Норми електростатичних полів:

- Допустимі рівні напруги електростатичних полів встановлюються в залежності від часу перебування персоналу на робочих місцях;

- Гранично допустимий рівень напруги електростатичних полів встановлено на рівні 60 кВ/м на протязі 1 год;

- При напрузі електростатичних полів менше 20 кВ/м час перебування в електростатичних полях не регламентується.

Контроль напруги електростатичних полів проводиться в наступних випадках:

- При прийомі в експлуатацію нових електроустановок високої напруги постійного струму;

- При вводі нового технологічного процесу, супроводжуваного електризацією матеріалів;

- При кожній зміні конструкції електроустановок і технологічних процесів і після проведення ремонтних робіт;

- При організації нового робочого місця.

Біологічний вплив ЕСП залежить від його тривалості, форми струмопровідних частин обладнання, розміщення робочого місця відносно джерела випромінювання, кліматичних умов тощо. Експериментальне на тваринах встановлено, що ЕСП впливає на нервову, серцево-судинну, ендокринну та інші системи організму. Зокрема, було зареєстровано зміни електричної активності кори великого мозку та умовно-рефлекторної діяльності. Електростатичне поле спричинює зміни артеріального тиску, що мають нестійкий і фазовий характер, швидкості зсідання крові, вмісту сульфгідрильних груп у крові.

Вплив ЕСП на працівників призводить до проявів у них дратівливості, головного болю, порушення сну, зниження апетиту, порушення загальної функції центральної нервової системи, зміни частоти серцевих скорочень (найчастіше у вигляді брадикардії) і вуглеводного, ліпідного, білкового та мінерального обмінів, а також до зниження активності ферментів.

Заходи захисту від статичної електрики спрямовані на зменшення генерації електричних зарядів або на їх відведення з наелектризованого матеріалу за рахунок підвищення його електропровідності. Ці заходи передбачають заземлення металевих і електропровідних елементів обладнання, встановлення нейтралізаторів статичної електрики, збільшення поверхневої та об'ємної електропровідності діелектриків. Заземленню підлягають елементи обладнання, в яких утворюються електричні заряди, та ізольовані електропровідні ділянки технологічних установок. Пристрої для захисту від статичної електрики майже завжди поєднуються із захисними заземлювальними пристроями. [9]

Найефективнішим із зазначених заходів боротьби зі статичною електрикою є збільшення поверхневої та об'ємної електропровідності діелектриків. Збільшення відносної вологості повітря до 60-75 % значно підвищує поверхневу електропровідність діелектричних гідрофільних матеріалів (адсорбують на своїй поверхні тонку плівку вологи). На цьому принципі базується застосування антистатичних речовин (гігроскопічних і поверхнево-активних -- ПАР). Поверхнево-активні речовини наносять на поверхню або вводять у масу матеріалу (останнє раціональніше, оскільки сприяє тривалому зберіганню полімерами антистатичних властивостей).

Нейтралізувати електричні заряди можна також за допомогою іонізації повітря. Для цього використовують нейтралізатори статичної електрики, принцип роботи яких полягає у створенні поблизу наелектризованих матеріалів позитивних і негативних іонів.

Для антистатичного захисту можна використовувати ще і принцип екранування за допомогою металевих листів. При цьому поле, що утворюється на стінках екрана, нейтралізує зовнішнє поле. Для того щоб електричні заряди з тіла людини швидше відводилися в землю, застосовують підлоги з електропровідним покриттям. До індивідуальних засобів захисту тіла людини від статичної електрики належать антистатичні халати, заземлювальні браслети для рук, антистатичне взуття та ін. Вибираючи такі засоби, слід враховувати особливості технологічного процесу, фізико-хімічні властивості оброблюваного матеріалу, мікроклімат приміщень тощо.

5.3 Підсумки до розділу

Проаналізувавши можливі джерела електростатичних полів та їхній вплив на організм людини я дійшов висновку, що розроблена мною комп'ютерна мережа є абсолютно безпечною і не несе ніякої загрози для працівників даного підприємства. Отже я розглянув санітарні норми щодо забезпечення та організації ефективної та правильної роботи працівників у приміщенні з використанням електронно обчислювальних машин. Навів можливі небезпеки та шкідливі фактори роботи у приміщеннях такого типу. Відповідно до поставленого індивідуального завдання я дослідив Електростатичне поле, його виникнення, вплив на організм людини та засоби захисту від нього.

ВИСНОВОК

У даній бакалаврській кваліфікаційні роботі розглянуто принципи дії, розробки та побудови комп'ютерних мереж. Описано основні сучасні засоби для реалізації та побудови мереж. Також проаналізовано шляхи майбутнього розвитку мережних технологій та різноманітні проблеми які виникають при проектуванні. Відповідно до технічного індивідуального завдання було побудовано комп'ютерну мережу 4-и поверхового офісного центру, по 8 кімнат на кожному поверсі. У кожній розташовано 6 робочих станцій і передбачене місце під 1 додаткову робочу станцію у кожній з кімнат. На кожному поверсі є невелике адміністраторське приміщення в якому розташоване все основне мережне обладнання, а саме: по 3 24-х входових комутатори, на 1-му поверсі також розміщене мережне сховище об'ємом у 4 Тб дискового простору для збільшення можливостей мережі. У коридорах на кожному поверсі розташовано по 3 камери відео спостереження, які з'єднуються і передають дані на мережеве сховище, з WiFi маршрутизаторами, розташованими також по 1 шт. на кожному поверсі, за технологією WiFi. Під час розробки даного проекту було обрано все обладнання та розраховано вартість цілого проекту. Обладнання вибиралося за такими критеріями: ціна, якість та продуктивність. Мережа побудована за усіма вимогами стандарту 100Base-TX. Описані основні стандарти, та принципи побудови мереж типу Ethernet.

Також було розраховано показники працездатності мережі: подвоєна затримка поширення сигналу (Path Delay Value, PDV) та скорочення між кадрової відстані (PVV). Отримані значення PDV та PVV цілком задовольняють визначені норми, і оцінюють дану мережу як абсолютно працездатну. Одним з найбільших недоліків даної мережі є не захищеність її після підключення до мережі інтернет, в такому разі потрібно буде купувати і використовувати спеціалізоване обладнання або ж сервери з відповідним рівнем захисту. У додатках наведені план поверху, план між поверхами та план можливого розширення мережі. В цілому даний проект виконано у відповідності до технічного завдання.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Комп'ютерні мережі. Ю.О. Кулаков, Г.М. Луцький. - Київ «Юніон», 2005 - 465 с.

2. Комп'ютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. - СПб.: Питер, 2001. - 672 с.

3. Компьютерные сети. Учебный курс, 2-е изд. (+ СD-ROM). Дж. Челлис, Ч. Перкинс, М. Стриб; перевод с англ. - Лори, 1997 - 536 с.

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

5. Конспект лекцій з дисципліни “Комп'ютерні мережі та телекомунікації” для студентів спеціальності 6.050201 “ Менеджмент організацій” заочної форми навчання / Укладач: Є. М. Литвиненко - Харків: ХДТУБА, 2007. - 29 с.

6. Інтернет магазин - http://rozetka.com.ua

7. Каталог фірми Mediawest - http://brain.lviv.ua/

8. Правила охорони праці під час експлуатації електронно-обчислювальних машин. - К., 1999.

9. ДСанПіН 3.3.2.007-98 «Державні санітарні правила і норми роботи з візуальними дисплейними терміналами електронно-обчислювальних машин».

10. Форма для розрахунку архіву цифрових систем відео нагляду - http://it-expert.if.ua/rozraxunok-arxvu-dlya-czifrovix-sistem-vdeonaglyadu.html.

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

12. Основы современных компьютерных технологий. Под ред. А.Д. Хомоненко. - СПб.: Корона, 1998. - 448 с

13. Локальные вычислительные сети. Принципы построения, архитектура, коммуникационные средства. Под ред. С.В.Назарова. - М.: Радио и связь, 1994. - 297 с.

14. Мир компьютерных сетей. С. Шатт. - К.: BHV, 1996. - 314 c.

Размещено на Allbest.ru