Локальная вычислительная сеть организации, располагающейся в двухэтажном здании

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Разработка проекта вычислительной сети

1.1 Анализ полученного задания

1.2 Техническое задание

2. Выполнение курсового проекта

2.1 Выбор и обоснование технических параметров разрабатываемой сети

2.2 Обоснование выбора топологии сети, компоновка схемы ЛВС

2.3 Выбор методов защиты сети

2.4 Выбор типов соединений и оборудования

2.5 Определение длины сегментов, количество рабочих станций в каждом сегменте

3.Расчет корректности сети

4. Понятие о датчиках и их выбор

5. Выбор сетевого программного обеспечения

5.1 Экономический расчет стоимости сети

5.2 Стоимость сетевого оборудования

5.3 Стоимость сетевого программного обеспечения

5.4 Стоимость установки и настройки

Заключение

Список литературы

сеть сегмент программный

Введение

В настоящее время локальные вычислительные сети используются не только для объединения средств вычислительной техники (персональные компьютеры, серверы, большие ЭВМ, плоттеры и пр.), но и для подключения устройств автоматизации (производства, контроля, сбора информации и пр.). Такие сети называют промышленными сетями.

Промышленная сеть может входить в состав локальной сети предприятия, как один или несколько сегментов, и данные от устройств промышленной сети поступают на ЭВМ локальной сети, где обрабатываются соответствующими программами.

Основная цель построения сетевых распределенных систем автоматизации - удешевление и упрощение технологий и менеджмента производства и эксплуатации конечной системы за счет, в частности, обеспечения технологии сквозного сетевого доступа: от мощных супервизорных компьютеров и многофункциональных контроллеров до интеллектуальных пассивных элементов (датчики, регуляторы и т. п.).

Цель курсовой работы: спроектировать локальную вычислительную сеть организации, располагающейся в двухэтажном здании. Вариант задания приведен в основной части курсовой работы.

1. Разработка проекта вычислительной сети

1.1 Анализ полученного задания

Вариант 10.

Номер планировки 1.

Количество компьютеров в группах:

Группа	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Количество компьютеров	15	5	8	7	6	5	6	4	7

Наличие доступа в Интернет в группах №5,6.

Дополнительные условия:

1. Сервер общей базы данных

2. Серверы базы данных группы 3,4,5.

3. Принтеры сетевые - 7 шт.

4. Промышленная сеть с датчиками температуры, влажности и уровня жидкости - группа №9.

Принтеры сетевой печати разместим в группах № 1,3,4,6,9 на обоих этажах, 1 принтер секретарю, 1 принтер руководителю. Все принтеры подключим к ПК.

Рисунок 1 - Вариант планировки помещений

1.2 Техническое задание на разработку локальной сети

Создать локальную информационную сеть из 9 групп и 3 отдельных компьютеров, находящихся на двух этажах, согласно планировке (рис.1).

Подключить пользователей к сети, находящихся на разных этажах, к Интернету.

Предусмотреть наличие 2 серверов баз данных, серверов, обеспечивающих работу сети и Интернета.

Сервера расположить в специальном помещении, называемом «серверная».

Защитить локальную сеть от внешнего проникновения и обеспечить

электробезопасность и надежность.

Рассчитать характеристики сети: параметры PDV и PVV.

Составить спецификацию необходимого оборудования и материалов.

Подобрать необходимое программное обеспечение.

Рассчитать стоимость затрат на создание информационной сети

В группе №9 провести промышленную сеть с заданными датчиками.

2. Выполнение курсового проекта

2.1. Выбор и обоснование технических параметров разрабатываемой сети

Выбор сетевого протокола.

Протокол - это набор правил и процедур, регулирующих порядок осуществления связи. Естественно, все компьютеры, участвовавшие в обмене данными, должны работать по одному и тому же протоколу, чтобы по завершении передачи вся информация восстанавливалась в первоначальном виде.

Сетевые протоколы управляют адресацией, маршрутизацией, проверкой ошибок и запросами на повторную передачу пакета (в случае обнаружения ошибки в процессе передачи). Наиболее популярны из них следующие:

- IP (InternetProtocol) - TCP/IP - протокол для передачи данных. Применяется для работы с глобальной сетью (Доступа в Internet). Промышленный стандартный набор протоколов, которые обеспечивают связь в гетерогенной (неоднородной) среде, т.е. обеспечивают совместимость между компьютерами разных типов. Совместимость - одно из основных преимуществ данного протокола, поэтому на большинстве ЛВС применяют данный протокол. Кроме того, TCP/IP является маршрутизируемым протоколом для сетей масштаба предприятия. Поскольку TCP/IP поддерживает маршрутизацию, обычно его используют в качестве межсетевого протокола.

Однако вышеуказанный протокол имеет два недостатка: размер и недостаточно высокую скорость работы. Для нашей сети выбираем протокол TCP/IP, так этот протокол наиболее полно обеспечивает все необходимые нам функции.

2.2 Обоснование выбора топологии сети, компоновка схемы ЛВС

Выбор используемой топологии зависит от условий, задач и возможностей, или же определяется стандартом используемой сети. Основными факторами, влияющими на выбор топологии для построения сети, являются:

* среда передачи информации (тип кабеля);

* метод доступа к среде;

* максимальная протяженность сети;

* пропускная способность сети; АЧsinщt

* метод передачи и др.

Исходя из условий проектирования сети, верным решением будет использовать топологию сети типа - звезда (или звездообразная топология). Данная топология соответствует установленным требованиям (высокая надежность, трафик, последующее расширение сети).

В качестве стандарта сети выбираем стандарт FastEthernet, как наиболее отвечающий поставленным условиям.

Данный стандарт предусматривает скорость передачи данных 100 Мбит/сек и поддерживает два вида передающей среды -неэкранированная витая пара и волоконно-оптический кабель.

Чтобы сеть Ethernet, состоящая из сегментов различной физической природы, работала корректно, необходимо выполнение четырех основных условий:

* количество стадий в сети не более 1024;

* максимальная длина каждого физического сегмента не более величины, определенной в соответствующем стандарте физического уровня.

* время двойного оборота сигнала (PathDelayValue, PDV) между двумя самыми удаленными друг от друга станциями сети не более 575 битовых интервала.

* сокращение межкадрового интервала PVV, при прохождении последовательности кадров через все повторители должно быть не больше, чем 49 битовых интервала. Так как при отправке кадров конечные узлы обеспечивают начальное межкадровое расстояние в 96 битовых интервала, то после прохождения повторителя оно должно быть не меньше, чем 96 - 49 = 47 битовых интервала.

Соблюдение этих требований обеспечивает корректность работы сети даже в случаях, когда нарушаются простые правила конфигурирования.

Предварительная схема компоновки сети представлена на рисунке 2.

На схеме обозначено:

К1,…,К4 - коммутационное оборудование, активное.

Выбор методов защиты сети

Условия проекта предполагают подключение локальной сети к глобальной сети Интернет. Следовательно, нужно предусмотреть защиту сети от внешних воздействий из сети Интернет. В качестве защиты выбираем межсетевой экран CiscoPIX-501 Firewall.

Межсетевой экран (firewall) - это устройство контроля доступа в сеть, предназначенное для блокировки всего трафика, за исключением разрешенных данных. Прохождение трафика на межсетевом экране можно настраивать по службам, IP-адресам отправителя и получателя, по идентификаторам пользователей, запрашивающих службу. Межсетевые экраны позволяют осуществлять централизованное управление безопасностью. В одной конфигурации администратор может настроить разрешенный входящий трафик для всех внутренних систем организации.

Для защиты информации, находящейся на ПК пользователей и на серверах баз данных применим назначение определенных прав доступа, на основании имени пользователя и пароля. Это нам обеспечит сетевая операционная система WindowsServer.

Для защиты от вирусных инфекций применим антивирусные пакеты Касперского, сетевую коммерческую версию, обновления баз которой будут происходить ежедневно по расписанию.

2.3 Выбор типов соединений и оборудования

Компьютерная сеть - это сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов.

Компьютерную сеть можно представить многослойной моделью, состоящей из слоев:

- компьютеры: рабочие станции и сервера;

- коммуникационное оборудование: активное и пассивное;

- кабельная система;

- операционные системы;

- сетевые приложения.

Кабельная система состоит из сетевых кабелей, коммутационных устройств и вспомогательных средств, какими являются коммутационные шкафы, кросс-панели, коммутационные розетки и прочее.

Коммуникационное оборудование

Сетевой адаптер - это специальное устройство, которое предназначено для сопряжения компьютера с локальной сетью и для организации двунаправленного обмена данными в сети. Сетевая карта вставляется в свободный слот расширения на материнской плате и оборудована собственным процессором и памятью, а для подключения к сети имеет разъем типа RJ-45. В настоящее время сетевые адаптеры часто выполняются уже интегрированными в материнскую плату. В зависимости от применяемой технологии Ethernet, FastEthernet или GigabitEthernet и сетевой карты скорость передачи данных в сети может быть: 10, 100 или 1000 Мбит/с.

К коммуникационному оборудованию локальных сетей также относятся: трансиверы, повторители, концентраторы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и шлюзы.

Часть оборудования (приемопередатчики или трансиверы, повторители или репитеры и концентраторы или hubs) служит для объединения нескольких компьютеров в требуемую конфигурацию сети. Соединенные с концентратором ПК образуют один сегмент локальной сети, т.е. концентраторы являются средством физической структуризации сети, так как, разбивая сеть на сегменты, упрощают подключение к сети большого числа ПК.

Другая часть оборудования (мосты, коммутаторы) предназначены для логической структуризации сети. Так как локальные сети являются широковещательными (Ethernet и TokenRing), то с увеличением количества компьютеров в сети, построенной на основе концентраторов, увеличивается время задержки доступа компьютеров к сети и возникновению коллизий. Поэтому в сетях, построенных на хабах, устанавливают мосты или коммутаторы между каждыми тремя или четырьмя концентраторами, т.е. осуществляют логическую структуризацию сети с целью недопущения коллизий.

Третья часть оборудования предназначена для объединения нескольких локальных сетей в единую сеть: маршрутизаторы (routers), шлюзы (gateways). К этой части оборудования можно отнести и мосты (bridges), а также коммутаторы (switches).

Повторители(repeater) - устройства для восстановления и усиления сигналов в сети, служащие для увеличения ее длины.

Приемопередатчики(трансиверы) - это устройства, предназначенные для приема пакетов от контроллера рабочих станций сети и передачи их в сеть. Трансиверы (конверторы) могут преобразовывать электрические сигналы в другие виды сигналов (оптические или радиосигналы) с целью использования других сред передачи информации.

Концентраторы или хабы (Hub) - устройства множественного доступа, которые объединяет в одной точке отдельные физические отрезки кабеля, образуют общую среду передачи данных или сегменты сети, т.е. хабы используются для создания сегментов и являются средством физической структуризации сети.

Мосты (bridges) - это программно - аппаратные устройства, которые обеспечивают соединение нескольких локальных сетей между собой. Мосты предназначены для логической структуризации сети или для соединения в основном идентичных сетей, имеющих некоторые физические различия.

Коммутаторы (switches) - программно - аппаратные устройства являются быстродействующим аналогом мостов, которые делят общую среду передачи данных на логические сегменты. Логический сегмент образуется путем объединения нескольких физических сегментов с помощью одного или нескольких концентраторов. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту коммутатора. При поступлении данных с компьютера - отправителя на какой-либо из портов коммутатор передаст эти данные, но не на все порты, как в концентраторе, а только на тот порт, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер - получатель данных.

Маршрутизаторы (routers)- эти устройства обеспечивают выбор маршрута передачи данных между несколькими сетями, имеющими различную архитектуру или протоколы. Они обеспечивают сложный уровень сервиса, так как могут выполнять "интеллектуальные" функции: выбор наилучшего маршрута для передачи сообщения, адресованного другой сети; защиту данных; буферизацию передаваемых данных; различные протокольные преобразования. Маршрутизаторы применяют только для связи однородных сетей.

Шлюзы (gateway) - устройства (компьютер), служащие для объединения разнородных сетей с различными протоколами обмена. Шлюзы выполняют протокольное преобразование для сети, в частности преобразование сообщения из одного формата в другой.

Проектируемая сеть должна располагаться на двух этажах. В зданиях предполагается использовать в качестве сетевого кабеля витую пару.

Для объединения ПК в группы и структурирования сети будем использовать неуправляемые коммутаторы. Нужны коммутаторы на 8, 24 и 32 портов.

В группах № 2, 3, 5 на первом этаже и группах 5, 7, 8, 9 на втором этаже будем использовать коммутатор Linksys 4124 (рис.3).

Linksys 4124- неуправляемый коммутатор 24-портовый LinksysEtherFast (10/ 100), настольный/ монтируемый в шкаф-стойку корпус, с автоматическим определением необходимости кроссового подключения.

Коммутатор LinksysEtherFast SLM248P

рис.3 Коммутатор Linksys 4124

В группе № 6 на втором этаже будем использовать коммутатор D-Link DES-1008D, 8-портовый (рис.4).

D-Link DES-1008D являeтcя нeупpaвляeмым кoммутaтopoм 10/100 Mбит/c пpeднaзнaчeнным для пoвышeния пpoизвoдитeльнocти paбoты мaлoй гpуппы пoльзoвaтeлeй, oбecпeчивaя пpи этoм выcoкий уpoвeнь гибкocти.

рис.4 Коммутатор D-Link DES-1008D

В группах №1,4 и в аудиториях руководителя и секретаря на первом этаже будем использовать неуправляемый коммутатор FastEthernet, монтируемый в стойку FNSW-3200 , который оборудован 32 портами (рис.5).

Рис.5 Коммутатор FNSW-3200 (32x10/100Base-T/RJ-45)

Для бесперебойной работы коммутаторов следует предусмотреть источники бесперебойного питания, по одному на каждый коммутатор. В качестве источников бесперебойного питания выбираем источники, рекомендуемые фирмой-производителем коммутаторов: DPS-200 (рис.6), разработанные для использования совместно с коммутаторами локальных сетей D-Link. Каждый источник питания подключается к коммутатору, обеспечивая резервирование его внутреннего источника питания.

Рис.6 ИБП DPS-200

Пэтч-панели (или панели переключения) предназначены для обеспечения гибких соединений между горизонтальными или магистральными кабелями и портами активного оборудования в телекоммуникационных шкафах. Пэтч-панели имеют модульные гнезда, аналогичные гнездам телекоммуникационных розеток или активного оборудования.

Пэтч-корд представляет собой короткий отрезок гибкого кабеля, терминированный с обоих концов 8-позиционными модульными вилками. Пэтч-корд аналогичен пользовательским шнурам на рабочем месте и в телекоммуникационном шкафу.

Остальные расходные материалы приведем в спецификации для расчета стоимости.

2.4 Определение длины сегментов, количество рабочих станций в каждом сегменте

Расчет длин сегментов ведем по схеме. При этом нужно учитывать, что:

1. Кабельные каналы могут прокладываться как в верхнем положении, у потолка, так и в нижнем, у плинтуса, т.е. необходимо учитывать расход на вертикальную составляющую.

2. Для присоединения розеток и разъемов необходим запас кабеля не менее 30 см.

3. Присоединение кабеля к разъемам в соединительном шкафу тоже требует некоторой длины.

4. Компьютерную технику иногда перемещают по рабочему месту, т. е также необходим запас и на перемещения.

Рассчитаем количество вычислительной техники, подключаемой к каждому коммутационному устройству.

NK1= 3+5+8= 16 шт.

NK2= 3+6+4+7=20 шт.

NK3= 5 шт.

NK4= 1+1+15+7+4(сервера)= 28шт.

Коммуникационное оборудование следует подбирать с учетом того, что количество подключаемого оборудования может увеличиться и сеть должна быть легко масштабируема. Исходя из этого решаем, что К1 -24 портовый, К2 - 24 портовый, К3 - 8 портовый, К4 - 32 портовый.

Расчет необходимого количества кабеля.

От К1 до каждого компьютера, подключенного к нему.

LК1- 2/1 = 8+3+2+2*2(свобода перемещения)+1(заделка кабеля)+ 3(вверх и вниз)=21 м

LК1-2/2= 8+3+4+8 =23 м

LК1- 2/3 = 8+3+6+8=25 м

LК1- 2/4 = 8+3+8+8=27 м

LК1- 2/5 = 8+3+10+8=29 м

LК1- 5/1 = 8+8+12+5+2+2*2(свобода перемещения)+1(заделка кабеля)+ 3(вверх и вниз) = 43 м

LК1- 5/2 = 33+4+8 = 45 м

LК1- 5/3 = 33+6+8 = 47 м

LК1- 3/1 = 8+2+8= 18 м

LК1- 3/2= 8+4+8=20 м

LК1- 3/3 = 8+6+8=22 м

LК1- 3/4 = 8+8+8=24 м

LК1- 3/5 = 8+10+8=26 м

LК1- 3/6 = 8+12+8=28 м

LК1- 3/7 = 8+14+8=30 м

LК1- 3/8 = 8+16+8=32 м

Общее количество кабеля:

21+23+25+27+29+43+45+47+18+20+22+24+26+ +28+30+32=460(м).

От К2 до каждого компьютера, подключенного к нему.

LК2- 7/1 = 8+8+12+5+2+8=43 м

LК2- 7/2 = 33+4+8=45 м

LК2- 7/3 = 33+6+8=47 м

LК2- 7/4 = 33+8+8=49 м

LК2- 7/5 = 33+10+8=51 м

LК2- 7/6 = 33+12+8=53 м

LК2- 8/1 = 8+8+6+2+8= 32 м

LК2- 8/2= 22+4+8= 34 м

LК2- 8/3 = 22+6+8= 36 м

LК2- 8/4 = 22+8+8= 38 м

LК2- 5/1 = 8+3+2+8=21 м

LК2-5/2= 8+3+4+8 =23 м

LК2- 5/3 = 8+3+6+8=25 м

Общее количество кабеля:

43+45+47+49+51+53+32+34+36+38+21+23+25= 497 м

От К3 до каждого компьютера, подключенного к нему.

LК3-6/1= 2+8 =10 м

LК3-6/2= 4+8 =12 м

LК3-6/3= 6+8 =14м

LК3-6/4= 8+8 =16м

LК3-6/5= 10+8 =18 м

Общее количество кабеля: 10+12+14+16+18=70м

От К4 до каждого компьютера, подключенного к нему.

LК1- ПК руководителя= 16+3+2+8 = 29 м

LК1- ПК секретаря= 32+3+10+2+8=55 м

LК4-4/1 = 32+21+3+5+5+8=74 м

LК4-4/2 = 66+2+8=76 м

LК4-4/3 = 66+4+8=78 м

LК4-4/4 = 66+6+8=80 м

LК4-4/5 = 66+8+8=82 м

LК4-4/6 =66+10+8=84 м

LК4-4/7 = 66+12+8=86 м

LК4-1/1 = 16+2+8 = 26 м

LК4-1/2 = 16+4+8 = 28 м

LК4-1/3 = 16+6+8 = 30 м

LК4-1/4 =16+8+8 = 32 м

LК4-1/5 = 16+10+8 = 34 м

LК4-1/6= 16+12+8 = 36 м

LК4-1/7= 16+14+8 = 38 м

LК4-1/8 = 16+16+8 = 40 м

LК4-1/9 = 16+18+8 = 42 м

LК4-1/10 =16+20+8 = 44 м

LК4-1/11 = 16+22+8 = 46 м

LК4-1/12= 16+24+8 = 48 м

LК4-1/13= 16+26+8 = 50 м

LК4-1/14= 16+28+8 = 52 м

LК4-1/14= 16+30+8 = 54 м

LК4-С1 = 16+16+3+10+8=53 м

LК4-С2 = 45+2+8=55 м

LК4-С3 = 45+4+8=57 м

LК4-С4 = 45+6+8=59 м

Общее количество кабеля:

29+55+74+76+78+80+82+84+86+26+28+30+32+34+36+38+40+42+44+46+48+50+52+54+53+55+57+59 = 1468 м

Для подсоединения коммутирующего оборудования между собой.

LК1-К4= 15+10+10+32+3 = 70 м

LК2-К3= 15+10+10+32++21+10= 98м

Общее количество кабеля: 70+98 = 168 м

Общая длина кабеля: 460+497+70+1468+168=2663 м

Увеличим длину кабеля на 30%, чтобы обеспечить запас, который пригодится как для компенсации неточностей расчета, изменения расположения ПК, так и для возможного наращивания сети.

Итого, нам потребуется 1,3*2663=3462 метра кабеля.

2.5 Расчет корректности сети

Проведем расчет параметров Path Delay Value и Path Variability Value.

Расчет PDV

Для упрощения расчетов обычно используются справочные данные IEEE содержащие значения задержек распространения сигналов в повторителях, приемопередатчиках и различных физических средах. В таблице 1 приведены данные, необходимые для расчета значения PDV для всех физических стандартов сетей Ethernet. Битовый интервал обозначен как «bt».

Таблица 1. Данные для расчета PDV.

Сегмент	База левого сегмента, bt	База промежуточного сегмента, bt	База правого сегмента, bt	Задержка среды на 1 м, bt	Максимальная длина сегмента, м
10Base-5	11,8	46,5	169,5	0,0866	500
10Base-2	11,8	46,5	169,5	0,1026	185
10Base-T	15,3	42,0	165,0	0,113	100
10Base-FB	-	24,0	-	0,1	2000
10Base-FL	12,3	33,5	156,5	0,1	1000

Данные, приведенные в таблице, включают сразу несколько этапов прохождения сигнала. Например, задержки, вносимые повторителем, состоят из задержки блока повторения и задержки выходного трансивера. Чтобы не нужно было два раза складывать задержки, вносимые кабелем, в таблице даются удвоенные величины задержек для каждого типа кабеля. Также используются понятия, левый сегмент, правый сегмент и промежуточный сегмент. С каждым сегментом связана постоянная задержка, названная базой, которая зависит только от типа сегмента и от положения сегмента на пути сигнала. С каждым сегментом связана задержка распространения сигнала вдоль кабеля сегмента, которая зависит от длины сегмента и вычисляется путем умножения времени распространения сигнала по одному метру кабеля на длину кабеля в метрах.

Расчет заключается в вычислении задержек, вносимых каждым отрезком кабеля, а затем суммировании этих задержек с базами левого промежуточных и правого сегментов. Общее значение PDV не должно превышать 575.

Расчет проведем по наиболее протяженной и сложной линии. Рассмотрим несколько потенциально критичных путей.

Левый сегмент LК4-4/7: 15,3+86*0,113=25,018 м

Промежуточный сегмент LК4-К3 : (70+6+98)*0,113+42=61,662 м

Правый сегмент LК3-6/5: 165+18*0,113=167,034 м

Итого: 253,714 метров.

Наше значение намного меньше допустимой величины (575 м), следовательно, сеть удовлетворяет данным требованиям.

3.Расчет PVV

Чтобы признать конфигурацию сети корректной, нужно рассчитывать также, уменьшение меж кадрового интервала повторителями, то есть величину PVV.

Для расчета PVV также можно воспользоваться значениями максимальных величин уменьшения меж кадрового интервала при прохождении повторителей различных физических сред, рекомендованными IEЕЕ и приведенными в таблице 2.

Таблица 2.Сокращение меж кадрового интервала повторителями

Тип сегмента	Передающий сегмент,bt	Промежуточный сегмент,bt
10Base-5	16	11
10Base-2	16	11
10Base-T	10,5	8
10Base-FB	-	2
lOBase-FL	10,5	8

Левый сегмент LК4-4/7 - 10BaseT = 10.5

Промежуточный сегмент LК4-К3 - 10BaseT = 8

Итого: 18,5

Для сетей Ethernet предельное значение - 49. Следовательно, рассчитанное значение по спроектированной конфигурации локальной сети удовлетворяет предельному установленному значению.

4.Понятие о датчиках и их выбор

Датчики (в литературе часто называемые также измерительными преобразователями), или по-другому, сенсоры являются элементами многих систем автоматики - с их помощью получают информацию о параметрах контролируемой системы или устройства.

Датчик - это элемент измерительного, сигнального, регулирующего или управляющего устройства, преобразующий контролируемую величину (температуру, давление, частоту, силу света, электрическое напряжение, ток и т.д.) в сигнал, удобный для измерения, передачи, хранения, обработки, регистрации, а иногда и для воздействия им на управляемые процессы. Или проще, датчик - это устройство, преобразующее входное воздействие любой физической величины в сигнал, удобный для дальнейшего использования.

Используемые датчики весьма разнообразны и могут быть классифицированы по различным признакам:

В зависимости от вида входной (измеряемой) величины различают: датчики механических перемещений (линейных и угловых), пневматические, электрические, расходомеры, датчики скорости, ускорения, усилия, температуры, давления и др.

В настоящее время существует приблизительно следующее распределение доли измерений различных физических величин в промышленности: температура - 50%, расход (массовый и объемный) - 15%, давление - 10%, уровень - 5%, количество (масса, объем) - 5%, время - 4%, электрические и магнитные величины - менее 4%.

По виду выходной величины, в которую преобразуется входная величина, различают неэлектрические и электрические: датчики постоянного тока (ЭДС или напряжения), датчики амплитуды переменного тока (ЭДС или напряжения), датчики частоты переменного тока (ЭДС или напряжения), датчики сопротивления (активного, индуктивного или емкостного) и др.

Большинство датчиков являются электрическими. Это обусловлено следующими достоинствами электрических измерений:

- электрические величины удобно передавать на расстояние, причем передача осуществляется с высокой скоростью;

- электрические величины универсальны в том смысле, что любые другие величины могут быть преобразованы в электрические и наоборот;

- они точно преобразуются в цифровой код и позволяют достигнуть высокой точности, чувствительности и быстродействия средств измерений.

По принципу действия датчики можно разделить на два класса: генераторные и параметрические (датчики-модуляторы). Генераторные датчики осуществляют непосредственное преобразование входной величины в электрический сигнал.

Параметрические датчики входную величину преобразуют в изменение какого-либо электрического параметра (R, L или C) датчика.

По принципу действия датчики также можно разделить на омические, реостатные, фотоэлектрические (оптико-электронные), индуктивные, емкостные и д.р.

Различают три класса датчиков:

- аналоговые датчики, т. е. датчики, вырабатывающие аналоговый сигнал, пропорционально изменению входной величины;

- цифровые датчики, генерирующие последовательность импульсов или двоичное слово;

- бинарные (двоичные) датчики, которые вырабатывают сигнал только двух уровней: "включено/выключено" (иначе говоря, 0 или 1); получили широкое распространение благодаря своей простоте.

Требования, предъявляемые к датчикам:

- однозначная зависимость выходной величины от входной;

- стабильность характеристик во времени;

- высокая чувствительность;

- малые размеры и масса;

- отсутствие обратного воздействия на контролируемый процесс и на контролируемый параметр;

- работа при различных условиях эксплуатации;

- различные варианты монтажа.

Датчики температуры- предназначены для измерения температуры. Выберем температурный датчик AD22100ST(Z), производителем которого является AnalogDevices.

Датчики влажности снабжены чувствительным элементом влажности. Они предназначены для измерения влажности в различных средах. В нашем случае - для кабинета. Выберем для этого емкостной датчик влажности TD4A, производителем которого является Honeywell.

Датчики уровня жидкости (гидростатические) используются для подачи сигнала предельного уровня, а также для непрерывного измерения уровня жидкости. Выберем датчик 701-101BAB-B00, производителем является Honey.

5. Выбор сетевого программного обеспечения

Сетевая операционная система -- это система программных средств, управляющих процессами в сети и объединенных общей архитектурой, определенными коммуникационными протоколами и механизмами взаимодействия вычислительных процессов. Она обеспечивает пользователям стандартный и удобный доступ к разнообразным сетевым ресурсам.

Различия в структурах СОС обусловлены принятыми способами управления ЛВС (децентрализованное или централизованное управление).

Основными разработчиками сетевых программных продуктов для серверных ЛВС являются фирмы Novell и Microsoft.

На ПК пользователей сейчас в большинстве случаев установлены программы Microsoft Windows 7, поэтому для управления учетными записями выберем сетевую версию - Windows Server 2008.

На серверах баз данных установлены системы Solaris. Для обеспечения защиты от вирусных инфекций и повышения безопасности работы в Интернете установим на все рабочие ПК антивирусную программу - антивирус Касперского.

Нашу сеть нужно подключить к Интернету.

Выбираем местного провайдера с хорошими условиями, это может быть ОАО «Уфанет» http://www.ufanet.ru/index.jsp. ,который предоставит нам безлимитный доступ в сеть Интернет по тарифному плану «Свободный бизнес 5000» (20 000 кб/сек) за 22000руб.

Оплата за подключение к выделенному каналу - 16000 руб. Нам нужна еще электронная почта и рекламный сайт. Если для размещения сайта мы выберем тариф «стандартный», стоимость размещения нашего сайта, регистрация доменного имени второго уровня и стоимость использования неограниченного количества почтовых ящиков (+тех.поддержка) составит 1200+500 рублей в год. Разработка дизайна, программирование и наполнение сайта контентом сторонними разработчиками нам может обойтись примерно в 50000руб. Подсчитаем стоимость интернет-услуг, без учета стоимости интернет-трафика.

Интернет-услуги: 16000+1700+50000 =67700руб.

5.1 Экономический расчет стоимости сети

Стоимость сетевого оборудования и кабелей

Рассчитаем стоимость сетевого оборудования (таблица 3.)

Таблица 3.

Наименование	Цена, руб.	К-во	Производитель	Цена, всего, руб.	Примечание
Proliant ML330T06 E5506 LFF (Tower XeonQC 2.13GHz (4Mb)/2x2GbRD/P 410i(ZM/RAIDI+ 0/1/0)/noHDD(4LFF/8up)/DVD/iLO2std/2xGigEth)	80370	4	HP	321480	Сервер
Smart-UPSRTRM, 8000VA/6400W, On-Line, Extended-run, 1:1 or 3:1, Rack 6U (Tower convertible), Pre-Installed AP9619, with PC Business, Black	11907,3	3	APC	35721,9	ИБП для сервера
LinksysEF4124	4502,0	2	Linksys	9004,0	Коммутатор 24-портовый
FastEthernetFNSW -3200	6300	1	FastEthernet	6300	Коммутатор 32 портовый
DES-1008D	611,03	1	D-Link	611,03	Коммутатор 8-портовый10/100
DPS-200	6895,653	4		27582,6	ИБП для комм-ров
6U(ШРН-6.500-3С) 600х520 мм, трехсекционный	5486	1		5486	Шкаф настенный
PIX-501 Firewall	20650.	1	Cisco	20650	Межсетевой экран
Кабель UTP4 Cat5e, 4пары, внутренний, ПВХ, серый	7,5			25965	Кабель витая пара
Пачт-панель 19”, 24хRJ-45 UTP 5	900	1		900
Патч-корд UPT 5,3м	120	80		9600
Коннектор UTPRJ45,8P8C (100шт)	179	3		537
Короб 40*40мм.,с крышкой (1м)	35	400		14000
Угол внутренний изменяемый,40*40мм. шт	40	40		1600
Розетка внешняя 1хRJ-45	50	80		4000
AD22100ST(Z), датчик температурный с плав. вых. -50+150 1.398В 5В 3гр TO-92	710	1	AnalogDevices	710	Датчики температуры
TD4A, Тжидк -40/+150 Д=5мм -/+0.7гр, датчик влажности емкостной	1770	1	Honeywell	1770	Датчики влажности
Датчик уровня жидкости 701-101BAB-B00	260.39	1	Honey	260.39	Датчики уровня жидкости

Всего: 321480+35721,9+9004,0+6300+611,03+27582,6+5486+20650+25965+900+9600+537+14000+1600+4000+710+1770+260.39=486178 рубля.

Итого расходы на оборудование составляют: 486178 рубля.

5.2 Стоимость сетевого программного обеспечения

В расчете стоимости программного обеспечения не будем учитывать стоимость ПО, установленного на ПК, т.к предполагается что эта стоимость включена в стоимость самого компьютера, и что на ПК установлены MicrosoftWindows ХР Professional. Предполагаем, что в качестве баз данных используются бесплатные базы. Предполагаем, что на серверах установлены:

* WindowsServer 2008 - 1 шт (управление сетью рабочих станций)

* OpenSolaris11 Sun Microsystems - 2 шт (базы данных)

* RedHatLinux- 1шт (сервер почты, DNS-сервер).

Понадобится приобрести 1 серверную лицензии Windows Server 2008, 1 диск с дистрибутивом ОС, 59 клиентских лицензий на подключение к серверу(Таблица 4).

Таблица 4.

№	Наименование	Цена,руб	Количество	Стоимостьвсего,руб
1	Win Svr for Win EssnSvr 2008 Russian DVD 5 Clt	41760	1	41760
2	Носители информации WinSvrforWinEssntlSvr 2008 64BitENGDiskKitMVLDVD	1320	1	1218
3	Windows Server GAL 2008 Russian MLP 20 User CAL	27870	4 (20х4=80)	111480
4	Dame Ware NT Utilities	36000	1	36000
5	Kaspersky Business Space Security		63 +1 (сервер)	70000
Итого:	232 690

5.3 Стоимость установки и настройки

Стоимость установки и настройки сетевого оборудования(Таблица 5.)

Таблица 5.

№	Наименование	Цена, руб.	Количество	Стоимость, всего, руб.
1	Проектирование сетей	2000	1	2000
2	Маршрутизаторы, настройка и установка	600	5	3000
3	Монтаж маршрутизаторов	500	5	2500
4	Протяжка кабеля	от 15руб/м	3462	51930
5	Установка кабель канала	от 150руб/м	346	64710
6	Установка и настройка серверного оборудования	4000	4	16000
7	Установка операционной системы Unix/Linux/Solaris	300	4	1200
8	Настройка контроллера домена: служба глобального каталога ActiveDirectory	4000	1	4000
9	Настройка базовых служб сервера: DHCP.DNS.WINS	1000	1	1000
10	Прочие расходы (15% от стоимости)			21951
Итого:	168 291 руб.

Общая сумма затрат на сеть:

Стоимость сетевого оборудования - 486 178руб.

Стоимость программного сетевого обеспечения - 232 690 руб.

Стоимость установки и настройки сетевого оборудования - 168 291 руб.

Дополнительные затраты:

Интернет-услуги: 16000+1700+50000 =67700 руб.

Итого: 954 859 рубля.

Заключение

В ходе проекта была разработана многосегментная сеть, объединившая 63 рабочих станций, 2 сервера баз данных и 2 сервера для управления сетью и работы сетевых служб.

В корпусах реализована технология FastEthernet 100 Base ТХ (в качестве среды передачи используется неэкранированная витая пара категории 5). Рабочие станции в группах подключаются к концентраторам. Концентраторы групп, в свою очередь, подключаются к центральному коммутатору. Для удобства прокладки кабеля и его структуризации используется структурированная кабельная система. Имеется возможность расширения сети, т.к. у нескольких коммутаторов остаются незадействованные порты. При необходимости можно предусмотреть дополнительные места подключения рабочих станций (дополнительные розетки), так что подключение рабочих станций к сети будет определяться временем настройки сетевого программного обеспечения.

Данная сеть построена на сетевом оборудовании фирмы Linksys, D-link,Cisco, которая составила 887 159 рублей. Вместе с затратами на подключение к провайдеру и рекламный сайт расходы составили: 954 859 рубля.

Список литературы

Никитин Ю.А., Чепайкина Е.А. Проектирование локальных вычислительных сетей: Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Вычислительные машины, системы и сети» / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. - Уфа: УГАТУ, 2009. - 36с.

Олифер В.Г. Основы компьютерных сетей / В.Г.Олифер Н.А Олифер - СПб: Питер,2009-352с.

Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: учебник/ А.П. Пятибратов, Л.П. Гудыно, А.А. Кириченко; под ред. А.П. Пятибратова.- 4-е изд., перераб. И доп.- М.: Финансы и статистика; ИНФРА-М,2008.-736с.: ил.

Джексон Р. Новейшие датчики.Техносфера 2008 Мир электроники, 2008.

Размещено на Allbest.ru