Розробка локальної мережі

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

Зараз однією із найбільш інтенсивно розвиваємих інженерних областей є розробка мережного апаратного й програмного забезпечення. І це не дивно, оскільки зі стрімким розвитком комп'ютерних технологій і автоматизації виробництва з використанням обчислювальної техніки виникає потреба в поліпшенні якісних показників систем зв'язку. Безліч сучасних організацій використовує велику кількість комп'ютерів, найчастіше віддалених один від одного. Тому виникає потреба в можливості спільного використання ресурсів. Як приклад можна привести звичайний мережний принтер, доступ до якого може здійснюватися з будь-якої робочої станції мережі. Це є дуже вигідним рішенням, оскільки немає ніякої необхідності в тім, щоб свій друкувальний пристрій був у кожного співробітника, до того ж зберігання і обслуговування принтера в такий спосіб обходиться набагато дешевше. Але більше важливою проблемою, ніж спільне використання ресурсів (принтерів, сканерів і ін.), є спільне використання інформації. У наш час будь-яка кjмпанія, незалежно від її розмірів, просто немислима без даних, представлених в електронному виді. Більшість фірм намагається ввести базу даних клієнтів, товарів, рахунків і багато чого іншого. Тому дуже широко використовується клієнт-серверна модель, що є основою побудови мережі. У ролі сервера виступає потужний комп'ютер, на якому зберігаються дані. Клієнти ж можуть бути розташовуватися далеко від сервера й мати віддалений доступ до інформації й програм, що зберігається на сервері.

Існує ще одна важлива мета роботи комп'ютерної мережі, пов'язана більше з людьми, ніж з інформацією й обчислювальними машинами.

Мережа - це чудове комунікаційне середовище для працівників підприємства. Майже в будь-якій кампанії знайдеться хоча б один комп'ютер, що вміє приймати й відправляти електронну пошту (e-mail), а саме її більшість людей воліє для спілкування.

Однак e-mail - це далеко не єдиний засіб зв'язку, надаваний мережевими технологіями. За допомогою мережі два або більше віддалених один від одного співробітника можуть легко вести спільний звіт, відеоконференцію, електронне ділове спілкування й багато чого іншого.

Дана курсова робота повинна сприяти розвитку навичок студента у виборі, розробці, установці й використанню комп'ютерних мереж, зокрема локальної мережі 100 Base - FX Ethernet.

1. Аналіз технічного завдання та напрацювання напрямків проектування

Із завдання витікає, що ЛМ, яку проектуємо, є автономною системою з можливістю зв'язку з глобальною мережею Internet та наявністю електронної пошти. Тому можливість доцільно обмежити підключенням до Internet лише сервера, який буде надавати доступ абонентам до глобальної мережі.

Сервери, крім підключення абонентів до Internet, повинні виконувати ще функції створення бази даних з наданням відповідних послуг робочим станціям. локальний мережа конфігурація

Таким чином, виходячи із умов функціонування, доцільно мати в складі мережі 2 сервери: один - для підключення до глобальної мережі, другий та третій - для управління базою даних. Сервери повинні мати обмежений доступ, тому їх слід розташувати в окремій кімнаті.

ЛМ розташовується в 17 кімнатах. З урахуванням виділення окремої кімнати для серверів і наявності 33 робочі станції, в середньому потрібно розмістити по 2-3 робочі станції в кімнаті. При заданій площі кімнат 19 м² це цілком відповідає санітарним нормам і допускає при необхідності розширення мережі за рахунок розташування додаткових станцій.

Покажемо нестандартні кімнати: приймальня - 18 м², кабінет директора - 18 м², кабінет головного інженера - 18 м², серверна - 12 м².

Розіб'ємо на сегменти - кожний поверх 1 сегмент, тобто 4 поверхи - 4 сегмента.

Вимог в завданні з групування робочих станцій по структурним підрозділам немає, тому будемо розміщати їх рівномірно по кімнатам з передбаченням можливості підключення додаткових станцій.

Безперебійне живлення обладнання дає змогу не залежати від роботи системи електропостачання, однак це значно здорожує мережу. Жорстких умов з безперебійного функціонування ЛМ малого підприємства немає, тому слід прийняти міри зі збереження інформації при відсутності напруги в мережі та можливості функціонування серверів за цих умов. Це дасть змогу функціонувати ЛМ в частині зв'язку зі своїми партнерами та клієнтами.

Виходячи з цього, слід встановити джерело безперебійного живлення для серверів та іншого мережевого обладнання, яке забезпечує зв'язок з глобальною мережею: один - для сервера, другий - біля керівництва, третій - у кімнаті,де важливі документи поступають в мережу.

Тип ЛМ, яка використовується, та розташування мережі територіально дозволяє створити її структуру, яка буде мати не більше чотирьох сегментів.

Таким чином, можна зробити висновок про можливість реалізації мережі 100 Base - FX Ethernet за характеристик і умов, визначених завданням.

2. Особливості використання та основні характеристики ЛОМ

Найбільше розповсюдження серед локальних мереж, в тому числі і стандартних, одержала мережа Ethernet. Висока швидкість передачі, яка в разі оптоволоконного кабелю досягається набагато простіше, дозволяє вирішувати багато завдань, які недоступні меньш швидкісним мережам, наприклад - передачу зображень у реальному масштабі часу. Вона має різновиди, які відрізняються швидкістю та середою передачі інформації.

Основні характеристики стандарту для мережі 100 Base - FX Ethernet наступні:

- топологія - « пасивна зірка » (інколи використовують топологію «пасивне дерево»). При цьому передбачається використання репітерів і пасивних (репітерних) концентраторів, що з'єднують між собою різні частини (сегменти) мережі. В якості сегменту може також виступати одиничний абонент;

- середа передачі - багатомодовий оптоволоконний кабель;

- швидкість передачі - 100 Мбіт/с;

- довжина сегмента мережі - до 412 м з гарантією виявлення колізій;

- використовується алгоритм керування обміном - (CSMA/CD) і алгоритм обчислення циклічної контрольної суми -(CRC).

- максимальна кількість абонентів - до 1024;

- кількість абонентів на одному сегменті - до 100;

Опис топології мережі

Стандарт для мережі 100Base-FX Ethernet визначає використання зіркової топології як базової .

Зірка -- це єдина топологія мережі з явно виділеним центром, до якого підключаються всі інші абоненти. Обмін інформацією йде винятково через центральний комп'ютер, на який лягає більше навантаження, тому нічим іншим, крім мережі, він, як правило, займатися не може. Зрозуміло, що мережне устаткування центрального абонента повинно бути істотно складнішим, чим устаткування периферійних абонентів. Про рівноправність всіх абонентів (як у шині) у цьому випадку говорити не доводиться. Звичайно центральний комп'ютер найпотужніший, саме на нього покладають всі функції по керуванню обміном. Ніякі конфлікти в мережі з топологією зірка в принципі неможливі, тому що керування повністю централізоване.

Якщо говорити про стійкість зірки до відмов комп'ютерів, то вихід з ладу периферійного комп'ютера або його мережного встаткування ніяк не відбивається на функціонуванні мережі, зате будь-яка відмова центрального комп'ютера робить мережу повністю непрацездатною. У зв'язку із цим повинні прийматися спеціальні заходи щодо підвищення надійності центрального комп'ютера і його мережної апаратури.

Обрив кабелю або коротке замикання в ньому при топології зірка порушує обмін тільки з одним комп'ютером, а всі інші комп'ютери можуть нормально продовжувати роботу.

На відміну від шини, у зірці на кожній лінії зв'язку перебувають тільки два абоненти: центральний й один з периферійних. Найчастіше для їхнього з'єднання використовується дві лінії зв'язку, кожна з яких передає інформацію в одному напрямку, тобто на кожній лінії зв'язку є тільки один приймач й один передавач. Це так звана передача точка-точка. Все це істотно спрощує мережне встаткування в порівнянні із шиною й рятує від необхідності застосування додаткових, зовнішніх термінаторів.

Велике перевага зірки полягає в тому, що всі точки підключення зібрані в одному місці. Це дозволяє легко контролювати роботу мережі, локалізувати несправності шляхом простого відключення від центра тих або інших абонентів (що неможливо, наприклад, у випадку шинної топології), а також обмежувати доступ сторонніх осіб до життєво важливих для мережі точок підключення. До периферійного абонента у випадку зірки може підходити як один кабель (по якому йде передача в обох напрямках), так і два (кожний кабель передає в одному із двох зустрічних напрямків), причому останнє зустрічається набагато частіше.

3. Опис середовища передачі інформації

Згідно зі стандартом для мережі 100Base-FX Ethernet середа передачі інформації визначена - оптоволоконний кабель. Оптоволоконний (він же волоконно-оптичний) кабель - це принципово інший тип кабелю в порівнянні з розглянутими двома типами електричного або мідного кабелю. Інформація з нього передається не електричним сигналом, а світловим. Головний його елемент - це прозоре скловолокно, по якому світло проходить на величезні відстані (до десятків кілометрів) з незначним ослабленням.

Оптоволоконний кабель має виняткові характеристики по перешкодозахищеності й таємності переданої інформації. Ніякі зовнішні електромагнітні перешкоди в принципі не здатні спотворити світловий сигнал, а сам сигнал не породжує зовнішніх електромагнітних випромінювань. Підключитися до цього типу кабелю для несанкціонованого прослуховування мережі практично неможливо, тому що при цьому порушується цілісність кабелю. Теоретично можлива смуга пропущення такого кабелю досягає величини 1012 Гц, тобто 1000 ГГц, що незрівнянно вище, ніж в електричних кабелів. Вартість оптоволоконного кабелю постійно знижується й зараз приблизно дорівнює вартості тонкого коаксіального кабелю.

Типова величина загасання сигналу в оптоволоконних кабелях на частотах, що використовуються у локальних мережах, становить від 5 до 20 дБ/км, що приблизно відповідає показникам електричних кабелів на низьких частотах. Але у випадку оптоволоконного кабелю при рості частоти переданого сигналу загасання збільшується дуже незначно, і на більших частотах (особливо понад 200 МГц) його перевагу перед електричним кабелем незаперечні, у нього просто немає конкурентів.

Однак оптоволоконний кабель має й деякі недоліки.

Самий головний з них - висока складність монтажу (при установці рознімань необхідна мікронна точність, від точності відколу скловолокна й ступеня його полірування сильно залежить загасання в розніманні). Для установки рознімань застосовують зварювання або склеювання за допомогою спеціального гелю, що має такий же коефіцієнт переломлення світла, що й скловолокно. У кожному разі для цього потрібна висока кваліфікація персоналу й спеціальні інструменти. Тому найчастіше оптоволоконний кабель продається у вигляді заздалегідь нарізаних шматків різної довжини, на обох кінцях яких уже встановлені рознімання потрібного типу. Варто пам'ятати, що неякісна установка рознімання різко знижує припустиму довжину кабелю, обумовленою загасанням.

Також треба пам'ятати, що використання оптоволоконного кабелю вимагає спеціальних оптичних приймачів і передавачів, що перетворять світлові сигнали в електричні й назад, що часом істотно збільшує вартість мережі в цілому.

Кабель забезпечує ідеальну гальванічну розв'язку комп'ютерів мережі. У майбутньому цей тип кабелю, імовірно, витисне електричні кабелі або, у всякому разі, сильно потіснить їх. Запаси міді на планеті виснажуються, а сировини для виробництва скла цілком достатньо.

Існують два різних типи оптоволоконного кабелю:

1. многомодовий або мультімодовий кабель, більше дешевий, але менш якісний;

2. одномодовий кабель, більше дорогий, але має кращі характеристики в порівнянні з першим.

Типова величина затримки для найпоширеніших кабелів становить близько 4-5 нс/м, що близько до величини затримки в електричних кабелях.

Оптоволоконні кабелі, як і електричні, випускаються у виконанні plenum і non-plenum.

4. Проектування структурної схеми

У відповідності до технічного завдання та на підставі даних, які отримані у попередніх розділах, складемо структурну схему локальної мережі 100 Base-FX Ethernet на 33 робочих станцій.

Пояснення:

РС - робоча станція;

ДБЖ - джерело безперебійного живлення;

П - принтер;

С - сервер.

Аналізуючи схему, робимо наступні висновки, які пов'язані з виконанням технічного завдання:

1. Абоненти (робочі станції) розподілені рівномірно по поверхах та кімнатах;

2. Передбачена можливість підключення до Internet та наявність E-mail. Для цього використовується сервер С1;

3. Забезпечене безперебійне живлення серверів та шлюзу, що дає можливість функціонування Internet, E-mail, бази даних при відсутності напруги в мережі живлення.

4. Передбачено 2 принтера;

5. Сервер С2 і С3 є файл-сервером , він використовується для організації бази даних і її справній роботі.

6. Використання трьох серверів дозволяє розділити їх функції і не створювати затримок в роботі мережі.

7. Кількість сегментів не перевищує заданих 4 і задовольняє умови.

5. Вибір типу мережевого обладнання

Вибір апаратних засобів, що необхідні для створення мережі, проведемо з урахуванням співвідношення двох основних показників: ціна та якість.

Для побудови мережі нам потрібне наступне обладнання:

1. Мережеві адаптери;

2. Концентратори;

3. Джерела безперебійного живлення;

4. Оптоволоконний кабель;

5. Оптичний з'єднувач;

6. Комутатор.

Mережеві адаптери - 33

Для побудови використаємо мережеві адаптери TRENDnet TEG-PCITX

Основні технічні характеристики:

- швидкість передачі данних - 10/100/1000 Мбит/сек;

- слот РСІ;

- Роз'єми - RJ-45 UTP/STP, Auto MDI-II/MDI-X.

Kонцентратори - 3

Оберемо концентратор, з можливістю майбутнього розширення мережі.

3COM SuperStack II Dual Speed Hub 500 24-Port - являє собою керований нарощуваний концентратор з автоматичним визначенням швидкості підключених пристроїв. Існує можливість об'єднувати в стек до восьми пристроїв Dual Speed ??Hub 500. Геометричні розміри концентратора дозволяють розміщувати його в стандартних комутаційних шафах.

Кількість портів 24 x Ethernet 10/100 Мбіт / сек. Підтримка стандартів Auto MDI / MDIX.

Джерела безперебійного живлення - 3

Джерела безперебійного живлення дозволяють при відсутності напруги в системі електропостачання працювати в автономному режимі на сервері деякий час,щоб користувачi мережi могли зберегти даннi. Оберемо IPPON Back Verso 600.

Його основні характеристики:

- Потужність - 600 ВА / 300 Ватт;

- Напруга - 220В ± 25%;

- Частота струму - 50/60 Гц (автоналаштування);

- Напруга на акумуляторі -220В ± 5%;

- Тип, напруга і ємність батареї - 12 В 7 Ач - обслуговуюча герметична свинцево-кислотна батарея з загущених електролітом;

- Захист від перенавантаження - багаторазовий запобіжник на 5 A;

- Час перезарядки - 16 години (до 90% повної ємності);

- Час роботи від акумулятора -11-15 хвилин.

Оптоволоконний кабель

Оберемо багатомодовий волоконно-оптичний кабель фірма виробник: „Optocabels”; розміри 62,5/125 мкм.

Комутатор

Комутатор 3Com SuperStack 3 Switch 4400FX має роз'єми для двох додаткових модулів магістрального підключення; має засоби для об'єднання в відмовостійкий стек; засоби апаратного контролю пакетів; ідентифікації та сортування. Комутатори забезпечують автоматичне визначення типу і якості кабелю; автоматичне об'єднання каналів у межах стека і автоматичну підтримку відмовостійких каналів. Кількість портів 24 x Ethernet 10/100 Мбіт / сек. Оптоволоконні роз'єми стандарту MT-RJ. Максимально портів в стеку 192. Максимально гігабітних портів в стеку 8.

6. Вибір мережевих програмних засобів

Згідно з вхідними даними ми маємо 3 сервери та 33 абонента. У межах ЛОМ усі робочі станції будуть рівноправними. Для установки мережі досить мати набір мережевого устаткування, його драйвери, а також мережеве програмне забезпечення . Виходячи з цих вимог виберемо наступне програмне забезпечення:

- На сервери встановимо операційну систему ASPLinux Server ConfPoint Edition 1.0 - новий серверний дистрибутив, призначений спеціально для невеликих організацій і робочих груп, коли потрібно якомога більша простота адміністрування сервера і максимальна функціональність за доступною ціною;

- На робочих станціях використаємо операційну систему Microsoft Windows XP Professional SP3- ця операційна система має підвищений рівень безпеки та добре працює з мережами, її ресурсами та обладнанням;

- Будемо використовувати антивірус - NOD32 , який забезпечує надійний, сучасний захист від погроз. Віруси, черв'яки, трояни і інші неприємності не зможуть заподіяти ніякої шкоди інформації. Вдосконалені методи виявлення, які використовуються цією програмою, забезпечує захист навіть проти майбутніх, потенційних загроз, якими є нові мережеві черв'яки і віруси.

- Для використання глобальної мережі Інтернет на кожній станції буде встановлений Mozilla Firefox 8.0.1;

- Для користування послугою E-Mail (електронна пошта): Mozilla Thunderbird;

- Для створення та обробки раз даних на сервері та на всіх робочих станціях установимо Microsoft Office 2010 - це потужний багатофункційний пакет;

- Для обробки БД будемо використовувати одну програму з цього пакету - Microsoft Access.

7. Проектування конфігурації, розташування обладнання та розведення мережі

Відповідно до технічного завдання підприємство, на якому створюється ЛОМ, розташовується на 4х поверхах багатоповерхового будинку з однієї сторони. Кімнати мають площу по 19 м², їх кількість по поверхах наступна:3,3, 4, 4. Кімнати розташовані з однієї сторони будинку.

Проектування конфігурації, розташування обладнання та розведення мережі зображені трохи пізніше. Виходячи із умови рівномірного розташування робочих станцій та розташування серверів, комутаторів, джерел безперебійного живлення та принтерів в окремих кімнатах, маємо такий розподіл обладнання:

- По 2 робочі станції у 9 кімнатах та по 3 робочій станції у 4 кімнатах;

- 3 сервери розташовані у окремій кімнаті на першому поверсі;

- На кожному поверсі, окрім 2 мається концентратор;

- Принтер підключається до робочої станції на першому і третьому поверхах.

З урахуванням мінімальної відстані між точками підключення обладнання до кабелю, його максимальна довжина у кожному сегменті розгляданих поверхів складає не більше 30м.

8. Оцінка конфігурації мережі

Проведемо аналіз виконання основних вимог стандарту до розробляємої мережі:

- максимальна відстань між двома найвіддаленішими одна від одної робочими станціями значно менше 210 м ;

- максимальна відстань між пристроями (комп'ютер - комутатор, комутатор - концентратор) значно менше ніж 100 м;

- електричне з'єднання мережного обладнання являє собою топологію «зірка»;

На підставі аналізу можна зробити висновок про те, що комп'ютерна мережа спроектована правильно і є роботоздібною.

Список використаної літератури

1 . Оліфер В.Г. , Оліфер Н.А. Комп'ютерні мережі . Принципи, технології , протоколи : Підручник для вузів. 2 -е вид. - СПб. : Вид. «Пітер» , 2004

2 . Майкл Дж. Мартін Введення в мережні технології . : Пер. з англ. - М. : Изд -во « Лорі » , 2002

3 . Андерсон К. , Мінас М. Локальні мережі . Повне керівництво : Пер. з англ. - К.: ВЕК + , М.: ентропія , СПб. : КОРОНА принт, 2001

4 . Гук М. Апаратні засоби локальних мереж . Енциклопедія . - СПб. : Изд -во « Пітер » , 2000 .

5 . Вишняков В.М. Сучасні технології побудова комп'ютерних мереж :/ Навчальний посібник . - К. : КНУБА , 2004 . - 128 с.

6 . Устинова Г.М. Інформаційні системи менеджменту . / Навчальний посібник. - СПб. : « ДіаСофтЮП » , 2000

7 . Тригуб С.Н. Програма мережевої академії Cisco. Допоміжне керівництво ,3 -е вид. , З испр . : Пер. з англ. - М. : Вільямс , 2005 . - 1168с .

8 . Вікіпедія - вільної енціклопедііСторінка http://ru.wikipedia.org/wiki/Ethernet

9 . Проект "Про СКС" Сторінка http://ockc.ru/?p=4672

Размещено на Allbest.ru