Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Задание на курсовой проект

2. Описание и характеристики сети

3. Топология сети

4. Выбор технологии

5. Протоколы

6. Аппаратное обеспечение сети

6.1. Рабочие станции

6.2.Кабели

6.3. Коммуникационное оборудование

7. Расчет характеристики сети

8. Программное обеспечение сети

Заключение

Список используемой литературы



Введение

Телекоммуникационные и сетевые технологии являются в настоящее время мощным средством для развития мировой цивилизации. В настоящее время нет области производственных и общественных отношений, которая бы не использовала современные сетевые и телекоммуникационные технологии.

C развитием компьютерной техники объемы разрабатываемых и используемых в процессе работы программных продуктов возросли. Соответственно увеличилось и количество программистов, задействованных в каждом отдельном проекте. Также эти коллективы могли быть распределены географически на достаточно большом расстоянии друг от друга. Все это в целом привело к необходимости создания эффективного способа взаимодействия между отдельными компьютерами.

Конструкция персонального компьютера предусматривает наличие последовательного коммуникационного порта, который возможно использовать для связи двух ЭВМ. Как развитие этой технологии возникла идея локально вычислительной сети (ЛВС). В простейшем варианте ЛВС - это провод, к которому параллельно посредством специальных разъемов подключаются отдельные компьютеры, называемые в этом случае рабочими станциями. Первые сети строились на основе стандартных коммуникационных портов, однако скорости обмена данных через это устройство были слишком малы. Для устранения этой проблемы были созданы специальные сетевые платы со своим разъемом, которые позволяли довести скорость передачи данных до скоростей внутренней шины компьютера.

Какие возможности открывает ЛВС?

1. Обмен информацией между членами сети ( документами, фильмами, играми, музыкой, программами и т.д.)

2. Возможность совместно использовать такое оборудование как принтеры, CD-RW\DVD\DVD-RW.

3. Совместное использование и оплата канала доступа в интернет.

4. Совершенно новый уровень общения (Голосовая связь, видео и чат)

5.Мультиплатформность. С помощью ЛВС можно объединять компьютеры разных видов (Например: PC и Macintosh) и с любыми операционными системами поддерживающими протокол TCP/IP. (Разные версии Windows, Linux, и.т.д.).

6. Сетевые службы. Создание системы терминалов, установка Windows по локальной сети, удаленное администрирование систем и многое другое.

Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений (факсов, E-Mail писем и прочего ) не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а так же обмен информацией между компьютерами разных фирм производителей работающих под разным программным обеспечением.

Конечной целью создания локальной сети на предприятии или в организации является повышение эффективности работы вычислительной системы в целом.

Построение надежной ЛВС, соответствующей предъявляемым требованиям по производительности и обладающей наименьшей стоимостью, требуется начинать с составления плана. В плане сеть разделяется на сегменты, подбирается подходящая топология и аппаратное обеспечение.

локальная сеть звезда архитектура



1. Задание на курсовой проект

Спроектировать неоднородную сеть ЭВМ по данным соответствующего варианта. В проекте необходимо принять и обосновать архитектуру сети, принять реальные системы в узлах сети. Рассчитать производительность каналов и соединительной аппаратурой или устройств, рассчитать показатели:

- стоимость

-производительность

-надежность

Спроектировать проводной вариант сети.

Данные по заданию

ЭВМ в сегменте	Расстояние между компьютерами сегмента	Сегменты	Производительность
11..20	8..12	2	0.2(40%) 1.2(60%)



2. Описание и характеристики сети

Данная ЛВС разрабатывается для издательства еженедельных общественно-политических газет «Мирнинский рабочий», выпуском которой занимается небольшая компания РЕДАКЦИЯ ГАЗЕТЫ «МИРНИНСКИЙ РАБОЧИЙ» в г. Мирный, Россия.

Основным видом деятельности является «Издание газет». Организация также осуществляет деятельность по следующему неосновному направлению: «Рекламная деятельность, Представительские функции, Сопутствующая деятельность».

Исходные материалы, поставляемые в компнаию, редактируются сотрудниками организации. Одновременно может оформляться несколько изданий.

В организации имеется три отдела: административный, отдел верстальщиков и дизайнеров и финансовый отдел, каждый из которых выполняет разные функции:

1. Административный отдел:

o Распределение работы между отделами.

o Осуществление контроля деятельности сотрудников

o Прием и увольнение работников.

o Внесение проверенных изданий в базу данных (имеет доступ к серверу).

o Получение заказов

2. Финансовый отдел:

o Учет количества и наименований проданных изданий.

o Ведение отчетной деятельности.

o Управление финансами

o Контролирует затраты

3. Отдел верстальщиков и дизайнеров:

o Редактирование текстов

o Редактирование или создание схем и таблиц.

o Исправление ошибок

o Изменение имеющихся или создание новых рисунков, перечень которых определяется заказчиком.

o Оформление

Определившись с темами статей, журналисты советуются с главным редактором о том, какие темы являются наиболее актуальными, о чем следует написать. После получения редактором всего материала для будущей газеты, администрация отправляет его в отдел верстальщиков и дизайнеров. Работники этого отдела во время исполнения заказов должны обмениваться информацией для получения конечного результата, который затем передается администрации для проверки. После этого информация о готовом издании заносится администрацией в базу данных (сервер).

Осуществление всех этих действий при отсутствии ЛВС является довольно затруднительным и неудобным. Поэтому создание сети является необходимым. Это позволит повысить производительность организации, скоординировать деятельность различных отделов. К тому же создание ЛВС обеспечит возможность совместного использования общих ресурсов сети, прежде всего высококачественных принтеров, и надежное хранение всей информации за счет использования файлового сервера, что исключит возможность потери данных.

Разрабатываемая локальная сеть будет использоваться для передачи как текстовой, так и мультимедийной информации, хранения на общем сервере большого количества документации и оперативного предоставления услуг.

Также сеть будет иметь выход в глобальную сеть Интернет (предполагается, что к зданию уже подведен кабель) для связи с клиентами и поставщиками.

Редакция газеты «Мининский рабрчий» занимает первый и второй этажи здания, поэтому сеть целесообразно разбить на два сегмента, соответствующих первому и второму этажам. Администрация и финансовый отдел войдут в состав первого сегмента, отдел верстальщиков и дизайнеров будет включен во второй сегмент. Количество компьютеров в первом сегменте будет равно 12 (администрация включает 6 компьютеров, финансовый отдел - 5 компьютера, также файловый сервер и принтер), во втором сегменте - 11 и принтер.

Составим два плана помещений для первого и второго этажей чтобы приблизительно рассчитать необходимую длину кабеля. Для предохранения кабеля от внешних повреждений и улучшения внешнего вида создаваемой кабельной системы предполагается укладывать кабель в короба, которые будут располагаться непосредственно над плинтусами. Между помещениями для проводки кабеля пробито отверстие. Протяжка кабеля на второй этаж будет осуществляться через телекоммуникационный шкаф

На рисунках 1 и 2 показаны схемы расположения компьютеров и прокладки кабеля соответственно на первом и втором этажах. Цифры, расположенные рядом с каждым компьютером, соответствуют номеру этого компьютера в создаваемой сети. На рисунках также указаны размеры помещений.

Рис.1. Схема расположения компьютеров и прокладки кабеля на 1 этаже

Рис.2. Схема расположения компьютеров и прокладки кабеля на 2 этаже

Метраж кабеля на схемах:

I сегмент

Сервер (serv) - 1 м.

Компьютер 1 - 8 м.

Компьютер 2 - 16 м.

Компьютер 3 - 24 м.

Компьютер 4 - 32 м.

Компьютер 5 - 40 м.

Компьютер 6 - 48 м.

Компьютер 7 - 56 м.

Компьютер 8 - 66 м.

Компьютер 9 - 74 м.

Компьютер 10 - 82 м.

Компьютер 11 - 90 м.

Принтер - 35 м.

Итого - 572 м.

II сегмент

Второй коммутатор - 4 м.

Компьютер 1 - 8 м.

Компьютер 2 - 16 м.

Компьютер 3 - 24 м.

Компьютер 4 - 32 м.

Компьютер 5 - 40 м.

Компьютер 6 - 48 м.

Компьютер 7 - 56 м.

Компьютер 8 - 64 м.

Компьютер 9 - 72 м.

Компьютер 10 - 80 м.

Компьютер 11 - 88 м.

Принтер - 40 м.

Итого - 572 м.

Необходимое количество кабеля для создания сети: -1144 м.



3. Топология сети

Топология - это конфигурация сети, способ соединения элементов сети (то есть компьютеров) друг с другом.

Топологии сетей можно разделить на две основные группы: полносвязные и неполносвязные:

Рис.3. Топологии сетей

Полносвязная топология

В сети с полносвязной топологией каждый компьютер сети напрямую связан с каждым компьютером этой сети.

Преимущества сотовых сетей:

· Высокая надежность, обусловленная избыточностью физических связей.

· простота диагностики.

Недостатки сотовых сетей:

· Необходимость наличия у каждого компьютера сети большого числа коммуникационных портов для соединения со всеми другими компьютерами.

· Необходимость выделения отдельной электрической линии связи для каждой пары компьютеров.

· Вышеперечисленное обуславливает высокую стоимость сотовой сети.

· Сложность инсталляции и реконфигурации добавления или удаления новых узлов).

Большинство сетевых топологий имеет неполносвязную структуру. К основным видам неполносвязных топологий можно отнести: шину, звезду, кольцо и смешанная топология.

Сети шинной топологии

Топология при которой станции подключаются к шинному магистральному каналу (линейная шина).

Рис.4. Шинная топология

Достоинства шинной топологии:

· Низкая стоимость.

· Простота расширения (простота подключения новых узлов и объединения двух подсетей с помощью повторителя).

Недостатки шинной топологии:

· Низкая производительность.

· Низкая надежность (частые дефекты кабелей и разъемов).

· Сложность диагностики при разрыве кабеля или отказе разъема.

· Любой дефект кабеля или разъема приводит к неработоспособности всей сети.

Звездообразная топология

В сетях звездообразной топологии (рис. 5) каждый узел подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором (хабом). Концентратор передает данные от одного компьютера другому или всем остальным компьютерам сети.

Рис.5. Звездообразная топология

Достоинства:

· При соединении типа "звезда" легко искать неисправность в сети.

· Выход из строя одного узла или нескольких узлов не влияет на работоспособность остальной сети.

· Более высокая пропускная способность по сравнению с шинной топологией.

Недостатки: Соединение не всегда надежно, поскольку выход из строя центрального узла может привести к остановке сети.

Кольцевая топология

В сетях с кольцевой топологией (рис. 6) каждый компьютер подключается к общему сетевому кабельному кольцу, по которому передаются данные (в одном направлении).

Рис.6. Кольцевая топология



Достоинства кольцевой топологии:

· При передачи данных не возникает потери сигнала (благодаря ретрансляции).

· Не возникает коллизий (благодаря маркерному доступу).

· Высокая отказоустойчивость (в технологии FDDI).

Недостатки кольцевой топологии:

· Отказ одного узла может привести к неработоспособности всей сети (в технологии Token Ring).

· Добавление/удаление узла вынуждает разрывать сеть.

Вывод:

Рассмотрев несколько видов топологии сетей и оценив их по перечисленным критериям, выбираем звездообразную топологию.

В настоящее время данная топология является самым распространенным типом топологии связей, как в локальных, так и глобальных сетях.



4. Выбор технологии

Cуществует большое количество технологий, позволяющих соединить компьютеры в сеть. Каждая из них была разработана в разное время и предназначена для решения определенной задачи. В настоящее время для построения локальных сетей используют технологии Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, которые являются наиболее распространенным реализациями технологии Еthernet (таб.1.). Существуют и технологии Token Ring и FDDI.

Ethernet

Ethernet - это одна из старейших, простейших и самых дешевых технологий локальных сетей, которую можно представить и реализовать. Существует несколько типов Ethernet, что зависит от используемой среды передачи (типа кабеля) :

1. 10base-5 (толстый коаксиальный кабель )

2. 10-base-2 (тонкий коаксиальный кабель)

3. 10base-T (витая пара)

4. 10base-F (оптическое стекловолокно)

Архитектура всех этих типов приблизительно одинакова. Они передают данные по локальной сети со скоростью до 10Мбит/с.

Fast Ethernet

Как и технология Ethernet, архитектура Fast Ethernet имеет несколько видов, отличающихся друг от друга типами используемых кабелей :

1. 100base-T4 (витая пара, используются 4 пары проводов)

2. 100base-TX (витая пара, используются 2 пары проводов)

3. 100base-FX (оптическое стекловолокно)

В сетях Fast Ethernet скорость передачи данных достигает 100Мбит/с

Gigabit Ethernet

Обычные Ethernet-сети работают на скорости 10 либо 100Мбит/с. Гигабитные сети увеличивают эту цифру в десять раз позволяет передавать информацию со скоростью до 1000Мбит/с. Cуществующие сети Ethernet и Fast Ethernet полностью совместимы; они легко могут быть расширены до гигабитной архитектуры. Такая архитектура может работать как с оптическим стекловолокном, так и с витой парой и даже с коаксиальным кабелем.

Таблица 1

	Ethernet	Fast Ethernet	Gigabit Ethernet
Номинальная скорость передачи информации, Мбит/с	10	100	1000
Среда передачи	Витая пара, коаксиал, оптоволокно	Витая пара, оптоволокно	Витая пара, оптоволокно
Варианты реализации	10 Base2, 10 BaseT, 10 Base5, 1 Base5, 10 Broad36	100 Base-TX, 100 Base-FX, 100 Base-T4	1000Base-X 1000Base-LX 1000Base-SX 1000Base-CX 1000Base-T
Топология	Шина, звезда	Звезда	Звезда

Сводная таблица различных технологий локальных сетей.

Вывод

Для создания первого и второго сегментов ЛВС используем технологию проводной сети Fast Ethernet (100Base-T). Беспроводная сеть в данном случае не подходит, так как передаваться будут важные сведения касательно финансов организации и администрации.



Рис.7. Схема сети



5. Протоколы

Компьютеры, подключенные к сети, могут работать под управлением различных операционных систем, но все они должны общаться между собой с помощью одного языка, который называется протоколом.

Протокол -- это набор правил, описывающих метод передачи информации по сети. Протоколы управляют форматом, временем передачи данных и исправлением ошибок, возникающих при передаче.

В истории развития компьютерной техники период 1950-1960-х годов оказался неблагоприятным для проектирования сетей. На протяжении этого десятилетия почти все системы были автономными и не предназначались для связи с другими системами. Аппаратное оборудование, операционные системы, формат файлов, программный интерфейс и другие компоненты ориентировались только на работу с отдельным типом компьютерной системы, исключая все остальные. Чтобы упростить разработку компьютерных сетей в будущем, были придуманы эталонные модели стека протоколов. Эталонная модель -- это концептуальный проект, согласно которому должна осуществляться связь между объектами. Такой проект описывает все то, что необходимо для эффективной коммуникации. Процессы связи делятся на логические группы, именуемые уровнями. Одну такую модель, разработанную международной организацией по стандартизации (International Organization for Standardization-ISO), которая называется OSI (Open System Interconnestion -- взаимодействие открытых систем), мы и рассмотрим. Она используется в большинстве современных сетевых систем и, зная ее, вам будет легче определить функцию того или иного сетевого протокола, а также найти и решить проблемы, возникающие в сети.

Модель OSI

Модель OSI состоит из семи уровней, каждый из которых может иметь несколько подуровней (таб.2.). Верхние уровни этой модели (приложений, представлений, сеансов и транспортный -- соответственно, уровни 7, б, 5 и 4) относятся к функциям связи между приложениями. На них выполняются задачи, связанные с форматами имен файлов, различными кодами, пользовательским интерфейсом, уплотнением, кодированием и другими функциями обмена между приложениями. Нижние три уровня (сетевой, канальный, физический -- уровни 3,2 и 1) отвечают за передачу данных между отправителем и получателем.

Таблица 2. Модель OSI

Название уровня	Функции уровня	Протоколы
уровень 7 Прикладной уровень	Прикладной уровень отвечает за доступ приложений в сеть. Задачами этого уровня является копирование файлов, обмен почтовыми сообщениями и управление сетью.	Telnet, HTTP, FTP, SMTP(электронная почта), SNMP(протокол управления сетью)
уровень 6 Уровень представления	Отвечает за возможность диалога между приложениями на разных машинах. Этот уровень обеспечивает преобразование данных (кодирование, компрессия и т.п.) прикладного уровня в поток информации для транспортного уровня.	JPEG, ASCII, TIFF, GIF, PICT, MGEP, MIDI
уровень 5 Сеансовый уровень	Отвечает за организацию и поддержку соединений между сессиями, администрирование и безопасность сети.	RPC, SQL
уровень 4 Транспортный уровень	Определяет протоколы обмена сообщениями и обеспечивает сквозное управление потоком данных через сеть.	TCP, UDP,SPX
уровень 3 Сетевой уровень	Отвечает за деление пользователей на группы (адресацию) и управление сетью. На этом уровне происходит маршрутизация пакетов на основе преобразования MAC-адресов в сетевые адреса. Сетевой уровень обеспечивает передачу пакетов на транспортный уровень.	IP(протокол Internet), IPX(протокол межсетевого обмена)
Название уровня	Функции уровня	Протоколы
уровень 2 Канальный уровень	обеспечивает формирование, передачу и прием кадров данных. Этот уровень обслуживает запросы сетевого уровня и использует сервис физического уровня для приема и передачи пакетов. Спецификации IEEE 802.x делят канальный уровень на два подуровня: управление логическим каналом (LLC) и управление доступом к среде (MAC). LLC обеспечивает обслуживание сетевого уровня, а подуровень MAC регулирует доступ к разделяемой физической среде.	FDDI, ATM, PPP, IEE 802.3/802.2
уровень 1 Физический уровень	отвечает за подключение к физической среде передачи. Этот уровень получает кадры данных от канального уровня и преобразует их в оптические или электрические сигналы, соответствующие значениям битов в потоке данных. Эти сигналы посылаются через среду передачи на приемный узел. На физическом уровне определяются свойства среды передачи, включая: · типы кабелей и разъемов · разводку контактов в разъемах · схему кодирования сигналов для значений 0 и 1 (модуляция)	Ethernet, V.35, V.24, FDDI

Стек TCP/IP

TCP/IP включает в себя ряд мелких протоколов. Само название состоит из двух наиболее популярных протоколов - Transmission Control Protocol (протокол управления передачей) и Internet Protocol (интернет-протокол). Стек был разработан по инициативе Министерства обороны США (Department of Defense, DoD) более 20 лет назад для связи экспериментальной сети ARPAnet с другими сетями как набор общих протоколов для разнородной вычислительной среды. Большой вклад в развитие стека TCP/IP, который получил свое название по популярным транспортным протоколам IP и TCP, внес университет Беркли, реализовав протоколы стека в своей версии ОС UNIX. Популярность этой операционной системы привела к широкому распространению протоколов TCP, IP и других протоколов стека. Этот стек используется для связи компьютеров всемирной информационной сети Internet. Организация Internet Engineering Task Force (IETF) вносит основной вклад в совершенствование стандартов стека, публикуемых в форме спецификаций RFC.

Стек TCP/IP на нижнем уровне поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровня: для локальных сетей это Ethernet, Token Ring, FDDI, для глобальных - протоколы работы на аналоговых коммутируемых и выделенных линиях SLIP/PPP, протоколы территориальных сетей X.25 и ISDN.

В качестве основного протокола сетевого уровня в стеке используется протокол Internet Protocol (IP), который изначально проектировался как протокол передачи пакетов в сетях, состоящих из большого количества локальных сетей, объединенных как локальными, так и глобальными связями. Поэтому стек TCP/IP хорошо работает в сетях со сложной топологией, рационально используя наличие в них подсистем и экономно расходуя пропускную способность низкоскоростных линий связи.

За долгие годы использования в сетях различных стран и организаций стек TCP/IP вобрал в себя большое количество протоколов прикладного уровня. К ним относятся такие популярные протоколы как протокол пересылки файлов FTP, протокол эмуляции терминала telnet, почтовый протокол SMTP, используемый в электронной почте сети Internet, гипертекстовые сервисы доступа к удаленной информации, такие как Mosaic, и многие другие.

Стек IPX/SPX

Стек IPX/SPX является оригинальным стеком протоколов фирмы Novell, разработанным для сетевой операционной системы NetWare еще в начале 80-х годов. Протоколы сетевого и сеансового уровня Internetwork Packet Exchange (IPX) и Sequenced Packet Exchange (SPX), которые дали название стеку, являются прямой адаптацией протоколов XNS фирмы Xerox, распространенных в гораздо меньшей степени, чем стек IPX/SPX. Популярность стека IPX/SPX непосредственно связана с операционной системой Novell NetWare, которая, несмотря на то, что ее популярность несколько снизилась в последнее время, все еще сохраняет мировое лидерство по числу установок.

Многие особенности стека IPX/SPX обусловлены ориентацией ранних версий ОС NetWare (до версии 4.0) на работу в локальных сетях небольших размеров, состоящих из персональных компьютеров со скромными ресурсами. Понятно, что для таких компьютеров Novell нужны были протоколы, на реализацию которых требовалось бы минимальное количество оперативной памяти (ограниченной в IBM-совместимых компьютерах под управлением MS-DOS 640 Кбайтами) и которые бы быстро работали на процессорах небольшой вычислительной мощности. В результате протоколы стека IPX/SPX до недавнего времени хорошо работали в локальных сетях и не очень - в больших корпоративных сетях, так как они слишком перегружали медленные глобальные связи широковещательными пакетами, которые интенсивно используются несколькими протоколами этого стека (например, для установления связи между клиентами и серверами). Это обстоятельство, а также тот факт, что стек IPX/SPX является собственностью фирмы Novell, и на его реализацию нужно получать у нее лицензию, долгое время ограничивали распространенность его только сетями NetWare. Однако с момента выпуска версии NetWare 4.0 Novell внесла и продолжает вносить в свои протоколы серьезные изменения, направленные на приспособление их для работы в корпоративных сетях. Сейчас стек IPX/SPX реализован не только в NetWare, но и в нескольких других популярных сетевых ОС, например, SCO UNIX, Sun Solaris, Microsoft Windows NT.

Стек NetBIOS/SMB

Стек NetBIOS/SMB широко используется в продуктах компаний IBM и Microsoft. На физическом и канальном уровнях этого стека используются все наиболее распространенные протоколы Ethernet, Token Ring, FDDI и другие. На верхних уровнях работают протоколы NetBEUI и SMB.

Протокол NetBIOS (Network Basic Input/Output System) появился в 1984 году как сетевое расширение стандартных функций базовой системы ввода/вывода (BIOS) IBM PC для сетевой программы PC Network фирмы IBM. В дальнейшем этот протокол был заменен так называемым протоколом расширенного пользовательского интерфейса NetBEUI - NetBIOS Extended User Interface. Для обеспечения совместимости приложений в качестве интерфейса к протоколу NetBEUI был сохранен интерфейс NetBIOS. Протокол NetBEUI разрабатывался как эффективный протокол, потребляющий немного ресурсов, для использования в сетях, насчитывающих не более 200 рабочих станций. Этот протокол содержит много полезных сетевых функций, которые можно отнести к сетевому, транспортному и сеансовому уровням модели OSI, однако с его помощью невозможна маршрутизация пакетов. Это ограничивает применение протокола NetBEUI локальными сетями, не разделенными на подсети, и делает невозможным его использование в составных сетях. Некоторые ограничения NetBEUI снимаются реализацией этого протокола NBF (NetBEUI Frame), которая включена в операционную систему Microsoft Windows NT.

Протокол блоков сообщений сервера SMB (Server Message Block) выполняет функции сеансового, представительного и прикладного уровней. SMB реализует файловый сервис, сервис печати и сервис передачи сообщений между приложениями.

Стек протоколов для беспроводных сетей соответствует общей структуре стандартов комитета 802, то есть состоит из физического уровня и уровня МАС, а уровень LLC ничем не отличается от данного уровня в прочих стеках протоколов. Физический уровень беспроводной сети основан на передаче и приеме оптических либо радиоволн. Уровень МАС похож на данный уровень в проводных сетях, но обладает расширенной функциональностью, включая в себя поддержку мобильности станции при наличии нескольких базовых станций, и обеспечение безопасности.

Вывод

В проектируемой ЛВС предполагается использование стека протоколов TCP/IP.



6. Аппаратное обеспечение сети

6.1 Рабочие станции

Рабочая станция (workstation) - это абонентская система, специализированная для решения определенных задач и использующая сетевые ресурсы.

Для каждого из отделов нужно выбрать компьютеры, которые будут выполнять определенные операции, такие, например, как сбор и хранение информации, поступающих с различных отделов, выход в Интернет, рассмотрение новых проектов в виде мультимедийных файлов и т.д..

Рассмотрим административный отдел и финансовый отдел, куда поступает и обрабатывается вся информация. Приведем примеры рабочих станций, которые предположительно будут работать в этих отделах. Предположим, что 6 рабочих места из 11 имеют большую производительность (компьютеры 1-6), а 5 рабочих места из 11 имеют низкую производительность(компьютеры 6-11).

Таблица 3

Характеристики	Рабочие места с большей производительностью	Рабочие места с меньшей производительностью
Название	Acer Predator G5900	Acer Aspire M1641
ЦП	Intel Core i7-870	Intel Core i7-860
Оперативная память	6 ГБ	DDRII 2048 Мб
HDD	1 Тб	160 Гб
Частота процессора	2.93 ГГц	2.5 ГГц
Накопители	DVDR/RW	DVDR/RW
Видеокарта	NVIDIA GeForce GTX460	NVIDIA GeForce 9500GS 512Мб
Операционная система	WinXP	WinXP
Стоимость, р	50 000	15 000

В отделе верстальщиков и дизайнеров из 11 рабочих станции, 4 имеют большую производительность (компьютеры 1,2,10,11) и 7 имеют низкую производительность(компьютеры 3-9)

Таблица 4

Характеристики	Рабочие места с большей производительностью	Рабочие места с меньшей производительностью
Название	Acer Aspire M3400	Acer Aspire M1641
ЦП	AMD Phenom II x6 1035T	Intel Core i7-860
Оперативная память	3072 МБ	DDRII 2048 Мб
HDD	320 Гб	160 Гб
Частота процессора	2.6 ГГц	2.5 ГГц
Накопители	DVDR/RW	DVDR/RW
Видеокарта	NVIDIA GeForce GT330	NVIDIA GeForce 9500GS 512Мб
ОС	WinXP	WinXP
Стоимость, р	25 000	15 000

Таблица 5

Характеристики	Рабочие места с большей производительностью	Рабочие места с меньшей производительностью
Название	Acer Aspire M3400	Ноутбук Acer Aspire 5741G-353G25Misk
ЦП	AMD Phenom II x6 1035T	Intel Core i3- 350M
Оперативная память	3072 МБ	3072 Мб
HDD	320 Гб	250 Гб
Частота процессора	2.6 ГГц	2.26 ГГц
Накопители	DVDR/RW	DVDR/RW
Видеокарта	NVIDIA GeForce GT330	ATI Mobility Radeon HD 5470
ОС	WinXP	WinXP
Стоимость, р	25 000	22 000

В качестве сервера используем Компьютер Apple Mac Pro Two (MC561)

Таблица 6. Характеристики

Процессор	Intel Xeon Quad-Core
Частота процессора	2.4 ГГц
Кэш-память	12288 Кб
Оперативная память	6 ГБ
Жесткий диск	1 Тб
Привод	DVDR/RW
Средства коммуникации	WiFi (802.11b/g),LAN10/100/1000 Bluetooth
Стоимость, р	140 000

Периферия

К периферии отнесем мониторы, мыши и клавиатуры.

Мониторы применяются для всех одинаковые, технологии LCD с диагональю 20 дюймов, что является вполне достаточным для комфортной работы.

Таблица 7

Монитор	Монитор 20 Samsung B2030N
Стоимость	5200р.

В качестве устройств ввода используются классические клавиатура и мышь с интерфейсом PS/2. В ноутбуках имеется встроенная клавиатура, однако встроенный тачпад не может заменить полноценную мышь.

Таблица 8

Клавиатура PS/2	Genius SlimStar 110	700р.
Мышь	Genius NetScroll 100X	250р.

Для сервера приобретаем источник бесперебойного питания небольшой мощности, так как предусматривается автономная работа лишь с течении нескольких минут для сохранения всех данных и безопасного завершения работы.

Таблица 9

ИБП	ИБП Back ES 550ВА
Стоимость	2000р.

Принтеры

Таблица 10

Сетевой принтер	Samsung ML-3471ND	10000р.
Принтер	HP OfficeJet 7000	2500р.

6.2 Кабели

В настоящее время в основном применяются такие кабеля как витая пара и оптоволокно, однако до сих пор встречаются сети, построенные с использованием коаксиального кабеля.

Коаксиальный кабель имеет среднюю цену, хорошо помехозащитен и применяется для связи на большие расстояния (несколько километров). Скорость передачи информации от 1 до 10 Мбит/с, а в некоторых случаях может достигать 50 Мбит/с. Коаксиальный кабель используется для основной и широкополосной передачи информации.

Рис.8. Коаксиальный кабель

Витая пара - это несколько пар скрученных проводов, помещенных и один общий кабель. Этот кабель обычно экранирован и изолирован от внешних воздействий: электромагнитных волн и т.д. Существует 5 категорий витой пары, каждая из которых соответствует определенным параметрам. Чаще всего используют витую пару пятой категории, так как она позволяет передавать данные на довольно большие расстояния с хорошей скоростью и меньше всего подвержена внешним помехам.

Рис.9. Витая пара

Оптическое волокно - это тонкий и гибкий кабель, по которому данные передаются с помощью световых волн. Такой тип кабеля позволяет передавать данные на расстояния, превышающие 1 километр; в нем не возникают электрические помехи. По своему внешнему виду оптический кабель похож на коаксиальный. Он состоит из толстого стеклянного волокна в центре, которое оплетено пластиковой изоляцией, не дающей выйти лучу света за пределы центрального волокна. Все это еще раз оплетено защитной пластиковой изоляцией (рис. 10). Если в кабеле несколько оптических волокон, то они соединены в один пучок и оплетены дополнительной пластиковой изоляцией.

Рис.10. Оптическое волокно

Чтобы построить любую сеть, необходимо знать ограничения и возможности каждого типа кабелей, применяющихся в сетевой инфраструктуре. На тип применяемого кабеля существенное влияние оказывает характеристики передаваемой информации, важнейшей из которых является скорость передачи.

Так как наша локальная сеть располагается на очень небольшой территории, полностью внутри здания, то не требуется ни большой длины непрерывного кабеля, ни прокладки внешнего кабеля. Уровень помех внутри помещения допускает применение неэкранированной витой пары для создания сети (при использовании неэкранированной витой пары вне помещений в грозу сеть будет переставать работать).

Наша сеть основана на технологии Fast Ethernet-100, поэтому применяем неэкранированную витую пару категории 5.

Рис.11.Витая пара 5 категории

Стоимость 4р/м

6.3 Коммуникационное оборудование

Концентратор

Концентратор - это устройство, к которому подключаются сетевые объекты при звездообразной топологии (рис. 12). Концентратор играет роль разделителя сигналов. Он принимает сигнал, поступивший в него из одного порта, и распределяет его по всем остальным своим портам. Некоторые концентраторы перед тем, как передать поступивший сигнал, усиливают его.

Рис. 12. Концентратор

Концентраторы бывают трех типов: пассивные, активные и интеллектуальные.

Пассивный концентратор - самое простейшее устройство. Он не особо улучшает производительность сети. Такой концентратор просто получает пакеты, приходящие из одного порта, и отправляет их во все остальные.

Активный концентратор обладает всеми свойствами пассивного концентратора. В активном концентраторе используется так называемая функция сохранить и отправить. Он восстанавливает некоторые «поврежденные» пакеты и перераспределяет отправку остальных. Кроме того, если активный концентратор получает слабый сигнал, он может усилить его перед тем, как передать дальше.

Интеллектуальный концентратор имеет ряд преимуществ перед пассивным и активным концентратором. Помимо всех свойств и функций, которые доступны первым двум типам концентраторов, интеллектуальный концентратор позволяет централизованно управлять локальной сетью. Если возникает какая-либо проблема с любым устройством сети, которое подключено к интеллектуальному концентратору, ее можно легко определить, изучить и устранить, используя управляющую информацию, которая предоставляется таким концентратором.

Коммутатор

Коммутатор - это устройство, которое внешне мало чем отличается от концентраторов. Существует как минимум три фактора, которые отличают коммутатор от концентратора: общая скорость (коммутатор гораздо быстрее), методы передачи данных (коммутатор «умнее»), большее количество портов. В отличие от концентратора, коммутатор может делить сеть на сегменты и предотвращать ненужный поток данных из одного сегмента в другой. В случае, если клиент обращается из одного сегмента в другой, коммутатор направляет кадры только по тем сегментам, в которых присутствуют адреса отправителя и получателя. В обычных некоммутируемых сетях каждый раз, когда какое-либо устройство начинает передавать данные (т.е. обращается к сети), другие устройства уже не могут этого сделать (что позволяет избежать коллизий в сети). Несмотря на то что этот метод сохраняет целостность передаваемых данных, он не улучшает общей производительности сети. Коммутаторы же позволяют обращаться к сети нескольким подключенным к нему устройствам. Таким образом, увеличивается скорость работы и уменьшаются задержки. Главное отличие коммутаторов от концентраторов заключается в том, что коммутатор при подключении к нему других устройств динамически создает таблицу из пар их аппаратных адресов и соответствующих им портов. Таким образом, когда коммутатор принимает кадр, он просматривает, для кого этот кадр предназначен, находит в своей коммутационной таблице соответствующий аппаратный адрес и порт, к которому подключено устройство с таким адресом, и отправляет этот кадр через обнаруженный порт.

Включив коммутатор в свою растущую сеть, вы получите целый ряд преимуществ: сократится задержка реагирования сети, ускорится передача файлов, уменьшится количество коллизий и других ошибок при передаче данных, станет значительно проще управлять большой сетью.

Маршрутизатор

Блок взаимодействия, обеспечивающий выбор маршрута передачи данных между несколькими сетями передачи данных, имеющими различную архитектуру или протоколы.

Понятие маршрутизации находится на более высоком уровне, чем коммутация (здесь мы отдаляемся от физических частей сети). Каждый компьютер в маршрутизируемой сети имеет свой собственный адрес, соответствующий тому протоколу, с которым работает такая сеть (например, очень популярен протокол 1Р, о котором более подробно мы поговорим ниже).

В локальных сетях маршрутизаторы используются редко. Коммутаторы и концентраторы в данном случае отлично справляются со своей задачей. Если же сеть разрастается до размеров глобальной сети (WAN), то в таком случае без маршрутизаторов не обойтись. На рис.13 приведена приблизительная схема глобальной сети с использованием таких активных устройств.

Рис.13. Глобальная сеть

При построении беспроводной сети существует оборудование двух основных типов - беспроводной коммутатор и беспроводная точка доступа (беспроводной маршрутизатор). Их функции аналогичны проводным устройствам.

Вывод: При проектировании ЛВС с технологией Ethernet для объединения элементов сети предполагается приобретение коммутаторов.



7. Расчет характеристики сети

Таблица 11. Итоговый расчёт стоимости сети

Наименование	Количество	Стоимость, р	Итого
Acer Predator G5900	6	50 000	30 000
Acer Aspire M1641	12	15 000	180 000
Acer Aspire M3400	4	25 000	100 000
Apple Mac Pro Two(MC561)	1	140 000	140 000
Monitor 20 Samsung B2030N	23	5 200	119 600
Genius NetScroll 100x	23	250	5 750
Genius SlimStar110	23	700	16 100
ИБП Back ES 550BA	1	2 000	2 000
Samsung ML-347IND	2	8 000	16 000
Кабель (р./м)	1144м	4	4 576
Программное обеспечение сети	1	17 000	17 000
D-Link DES-3052	2	20 000	40 000

ИТОГО 671 026р

Рассмотрим некоторые из характеристик сети.

Производительность - это возможность распараллеливания работ несколькими компьютерами сети.

Рассчитаем производительность сети для одного из сегментов (полезная нагрузка):

Р_п=(12*0,4)*0,2+(12*0,6)*1,2=10.6 (Мбит/с)

Общая нагрузка Р_о:

Р_о= Р_пxn

Р_о=21.2(Мбит/с)

Полная фактическая нагрузка Р_ф

Р_ф= Р_оx(1+к) , где к задержка доступа к среде передачи данных: для Ethernet 0,4, для Token Ring 0,6, для FDDI 0,7

Р_ф=21,2x(1,4)=29.68(Мбит/с)

Такая производительность подходит для 100 Мбит/с Fast Ethernet и не подходит для 10 Мбит/с Ethernet. Данная производительность приемлема как для Ethernet-100, так и для 802.11g.

Для оценки надежности используют различные характеристики:

· коэффициент надежности - доля времени, в течении которого система может быть использована

· безопасность - способность системы защитить данные от несанкционированного доступа

· отказоустойчивость - способность системы работать в условиях отказа некоторых ее элементов

Расширяемость - возможность сравнительно легко добавлять дополнительные наращивания длины сегментов сети и замены существующей аппаратуры более мощной.

Масштабируемость - возможность наращивания количества узлов и протяженность связей в очень широких пределах, при этом производительность сети не ухудшается.



8.Программное обеспечение сети

В качестве операционной системы используется Microsoft Windows XP. В качестве пакета офисных программ используется Microsof Office «Профессиональный» 2007.

В пакет MS Microsoft Office 2007 входят программы: Microsoft Office Word 2007, Microsoft Office Excel 2007, Microsoft Office PowerPoint 2007, Microsoft Office Publisher 2007, Microsoft Office Access 2007, Microsoft Office Outlook 2007 с Диспечером контактов.

В программное обеспечение сети также входият:

Антивирусные программы - Kaspersky Corporate Suite

Графический редактор -AutoCAD 2004

Таблица 12

Наименование	Стоимость
Microsoft Windows XP	4 500
Microsof Office «Профессиональный» 2007	5 000
Kaspersky Corporate Suite	3 500
AutoCAD 2004	4 000

ИТОГО 17 000р



Заключение

В курсовом проекте рассматривается разработка локальной сети для издательства газеты «Мирнинский рабочий». Оценив каждую из возможных топологий по стоимости, простоте управления, по надежности и устойчивости мы выбрали топологию “звезда”. При расчете производительности стало очевидно, что необходимо использовать Fast Ethernet.

Таким образом, итоговый расчет стоимости сети составил 671 026 р.



Список используемой литературы

1. Борисенко А.А., Локальная сеть, Москва 2009

2. Петровичев Е.И., Шек В.М. Цифровые сети интегрального обслуживания, МГГУ, М-1999

3. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер - СПб. Питер 2004

4. Глушаков С.В. , Сеть своими руками, Москва 2006

5. http://itlamer.ru/

6. http://www.wikipedia.org

7. http://www.junior.ru/

Размещено на Allbest.ru