ВВЕДЕНИЕ

Еще не так давно работа на удаленном расстоянии представляла собой трудность для работодателя. Но прогресс, как всем нам известно, не стоит на месте и современные телекоммуникационные технологии, с каждым годом все более прочно входят в нашу жизнь. И касается это скорее рабочей жизни, в которой постоянно появляются инновации.

В настоящее время в любой организации, в различных сферах рабочей деятельности, если на предприятии необходимы вычислительные машины и их кол-во насчитывается больше двух, то целесообразно объединить их в локальную вычислительную сеть. Вычислительная сеть несет за собой огромные потенциальные возможности: ускорение производственного процесса; совместное использование элементов сети; возможность быстрого доступа к необходимой информации; надежное хранение и резервирование данных; защиту информации; использование ресурсов современных технологий (доступ в Интернет, системы электронного документооборота и проч.)

Сеть - это группа компьютеров соединенных друг с другом каналами связи. Канал обеспечивает обмен данными внутри сети (т.е. обмен данными между компьютерами данной группы). Сеть может состоять из двух-трех компьютеров, а может объединять несколько тысяч ПК.

Физически обмен данными между компьютерами может осуществляться по специальному кабелю, телефонной линии, волокно - оптическому кабелю или радиоканалу.

Целью моего курсового проекта является организация и описание локально вычислительной сети (ЛВС) сервисного центра с выходом в интернет.

1 ТЕОРИТИЧЕСИЙ РАЗДЕЛ

.1 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ЛОКАЛЬНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

.1.1 Анализ структуры сети и информационных потребностей предприятия.

Локально вычислительная сеть (ЛВС) сервисного центра состоит из первого этажа и подвала.

В организации данной сети будут использоваться:

Сетевые розетки

Коммутаторы

Серверная стойка

Программное обеспечение

Первый этаж:

Цокольный этаж:

Сетевая розетка - 13

Концентратор - 2

Сетевая розетка - 26 Серверная стойка - 1

Концентратор -3

Для создаваемой сети предусматриваются различные информационные потребности.

Такие как:

· Локальная вычислительная сеть

· Выход в интернет

· Возможность обмена информацией между пользователями

· База данных

1.2 ПЛАНИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СЕТИ

.2.1 Компьютерная сеть. Топология

Компьютерная сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных <#"865298.files/image001.gif">

Рисунок 1. Виды топологий сетей

1.2.2 Топология звезда

Рисунок 2. Топология типа «звезда»

Топология типа звезда - вид топологии <#"865298.files/image003.gif">

Рисунок 3. Топология тип «шина»

локальный вычислительный сеть

Топология типа шина (или, как ее еще называют, общая шина) самой своей структурой предполагает идентичность сетевого оборудования компьютеров, а также равноправие всех абонентов по доступу к сети. Компьютеры в шине могут передавать информацию только по очереди, так как линия связи в данном случае единственная. Если несколько компьютеров будут передавать информацию одновременно, она исказится в результате наложения (конфликта, коллизии). В шине всегда реализуется режим так называемого полудуплексного (half duplex) обмена (в обоих направлениях, но по очереди, а не одновременно).

В топологии шина отсутствует явно выраженный центральный абонент, через которого передается вся информация, это увеличивает ее надежность (ведь при отказе центра перестает функционировать вся управляемая им система). Добавление новых абонентов в шину довольно просто и обычно возможно даже во время работы сети. В большинстве случаев при использовании шины требуется минимальное количество соединительного кабеля по сравнению с другими топологиями.

Поскольку центральный абонент отсутствует, разрешение возможных конфликтов в данном случае ложится на сетевое оборудование каждого отдельного абонента. В связи с этим сетевая аппаратура при топологии шина сложнее, чем при других топологиях. Тем не менее из-за широкого распространения сетей с топологией шина (прежде всего наиболее популярной сети Ethernet) стоимость сетевого оборудования не слишком высока.

Рассмотрев три основных вида топологий, для построения проекта у нас в сервисном центре будет задействована смешанная топология типа: «Шина - Звезда». Такая топология обеспечивает высокую надежность, высокую производительность, гибкие возможности администрирования. По всем критериям соответствует целям и задачам сервисного центра.

Рисунок 4. Смешанная топология

1.3 СПОСОБЫ УПРАВЛЕНИЯ СЕТЬЮ

В зависимости от масштабируемости сети, будет зависеть, каким способом на данном предприятии, будет происходить управления сети. Существует несколько способов управления. Локальные вычислительные сети по способу управления подразделяются на две подгруппы: одноранговые и иерархичные (многоуровневые) сети.

1.3.1 Одноранговые сети

В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (dedicated) сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступными по сети.

Одноранговые сети называют также рабочими группами. Рабочая группа это - небольшой коллектив, поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более 30 компьютеров. Одноранговые сети относительно просты.

Поскольку каждый компьютер является одновременно и клиентом, и сервером, нет необходимости в мощном центральном сервере или в других компонентах, обязательных для более сложных сетей.

Одноранговые сети обычно дешевле сетей на основе сервера, но требуют более мощных (и более дорогих) компьютеров. В одноранговой сети требования к производительности и к уровню защиты для сетевого программного обеспечения, как правило, ниже, чем в сетях с выделенным сервером.

Рисунок 5. Одноранговая сеть

1.3.2 Иерархические сети

В иерархических сетях имеется один или несколько серверов, на которых хранится информация, совместно используемая различными пользователями. С целью повышения надежности хранения информации на сервере может быть установлено два работающих параллельно и дублирующих друг друга диска,

при этом в случае отказа одного из них в работу автоматически включается другой. В зависимости от способов использования сервера в иерархических сетях различают серверы следующих типов:

Файловый сервер. В этом случае на сервере находятся совместно обрабатываемые файлы или (и) совместно используемые программы. Одним из примеров применения файлового сервера является размещение на нем программ MS Office. В этом случае на рабочих станциях находится только небольшая (клиентская) часть этих программ, требующая незначительных ресурсов. Программы, допускающие такой режим работы, называются программами с возможностью инсталляции в сети.

Сервер баз данных. В этом случае на сервере размещается база данных (например, Консультант Плюс, Гарант, Счета клиентов банка и др.). База данных на сервере может пополняться с различных рабочих станций или (и) выдавать информацию по запросам с рабочей станции.

Клиенты Иерархической сети могут использовать операционные системы: Windows XP, Windows Vista,Windows 7, для серверов необходимы специальные серверные версии операционных систем.

Рисунок 6. Иерархическая сеть

В нашем сервисном центре будет использоваться иерархическая сеть. Для нашего случая это самый подходящий вариант. Чтобы наша сеть не превратилась в информационную «помойку», а также, чтоб повысить надежность хранения информации, необходимо иметь несколько серверов. В данном случае файловый сервер, интернет сервер и сервер баз данных. На сервере будут размещаться программы MS Office, 1С и другие, а на рабочих станциях, будет находиться только небольшая (клиентская) часть этих программ, требующая незначительных ресурсов. Также необходимо каждому пользователю выделить его права, в локальной сети.

1.4 ОРГАНИЗАЦИЯ СЕТИ НА ОСНОВЕ СЕТЕВОЙ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

.4.1 Выбор Операционной системы

При выборе Операционной системы, необходимо знать для каких целей она будет использоваться. Тут необходимо учесть какая сеть Одноранговая или Иерархическая. В настоящие время существует много ОС Например:

Семейства WindowsWindows 2000/NT…server 2003/2008….XP/ 7 /8…

Также семейства Linux

Нам необходимо чтоб наша ОС была:

1. Стабильная

2. Имела хорошую защиту

Проста в управлении

Имела хорошую скорость работы

5. Поддержка более 4 Гб ОЗУ

Нечего лишнего

Windows Server 2003, доступен в четырёх основных изданиях, каждое из которых ориентировано на определённый сектор рынка.

Все эти издания, за исключением Web Edition, доступны также в 64-разрядных вариантах (AMD64 <#"865298.files/image009.gif">

Рисунок 7. 1 - эй этап настройки

Рисунок 8. 2 - ой этап настройки

Рисунок 9. 3 - ий этап настройки

На этом настройка компьютера <#"865298.files/image013.gif">

Рисунок 11. 1-э вариант подключения

Рисунок 12. 2 - ой вариант подключения

Настройка: Рассмотрим первый вариант настройки принтера.

1. В меню Пуск нажмаем Настройка > Принтеры и факсы

2. В левой части окна Принтеры и факсы в разделе Задачи печати для запуска мастера, помогающего установить принтер, нажимаем Установка принтера.

В окне с подзаголовком Локальный принтер или подключение к принтеру выбираем Сетевой принтер или принтер, подключенный к другому компьютеру и нажимаем кнопку Далее >.

4. В окне с подзаголовком: Укажите принтер выбираем Подключиться к принтеру или выполнить обзор принтеров (кнопка "Далее"). В поле «Имя» печатаем путь к сетевому принтеру.

Например: \\base\elephant (это принтер на 4-м этаже, HP LaserJet 9000dn)

Рисунок 13. Мастер установки принтера

5. В окне с подзаголовком Обзор принтеров в поле Общие принтеры выбираем Сеть Microsoft Windows > MI > BASE и там выбираем принтер, который необходимо подключить. Например: elephant (это принтер на первом этаже, HP LaserJet 9000dn). Далее >

6. В окне с подзаголовком Принтер по умолчанию выбираем, использовать или нет этот принтер по умолчанию. При печати из какого-либо приложения, если другой принтер не будет выбран, печатаемые документы всегда будут отправляться на принтер по умолчанию. Далее >.

7. В окне с подзаголовком Завершение работы мастера установки принтеров нажимаем кнопку Готово.

1.7 НАСТРОЙКА АНТИВИРУСНОЙ СИСТЕМЫ NOD 32

Имея антивирусную программу на сервере, ее необходимо настроить так, чтобы, антивирусная база на клиентских машинах обновлялась автоматически и по локальной сети.

Приступим к настройке: В самом начале, нам необходимо настроить обновления сервера через интернет. На сервере, открываем окно программы - NOD 32. Заходим в раздел: Настройки >Обновления, откроется окно «Настройка автоматическое обновления» , на вкладке «Расположение» нажимаем кнопку «Серверы» и вводим свой сервер обновления, который прилагается к диску антивирусной системы. Затем вводим наше имя и пароль, который также прилагается к диску. Вторым этапом нам нужно настроить «Зеркало».

Рисунок 14. Настройка антивируса

Зеркало это - такая папка, находящаяся на сервере, к которой будут обращаться клиентские компьютеры по локальной сети, для обновления антивирусных программ. Для этого: на вкладки зеркало, заходим в настройки. В появившемся окне, ставим галочку «создать зеркало обновления», нажимаем на кнопку «Папка», создаем папку на диске C:\ , прописываем ей имя, например « NOD obnov» , нажимаем Ок. Необходимо зайти в раздел «Дополнительно» и смотрим какой порт используется для предоставления файлов через HTTР (2221), нажимаем Ок.На клиентской машине открываем окно антивирусной программы >обновления > Расположения > Серверы >Добавить > ://192.168.98.1 :2221 т.е прописывает IP адрес нашего сервера и порт HTTP сервера, нажимаем Ок. Затем из выпадающего списка выбираем наш сервер и нажимаем Ок.

1.8 СЕТЕВЫЕ РЕСУРСЫ

Практически на любом стремительно развивающем предприятии, имеется локально вычислительная сеть, также на предприятии имеется много периферийных устройств, например: Сканер, принтер, плоттер, нестандартное периферийное устройство, терминалы в зависимости от направления деятельности предприятия. Есть такое понятие как общий сетевой ресурс.

Общий сетевой ресурс - это устройство или часть информации, к которой может быть осуществлён удалённый доступ с другого компьютера <#"865298.files/image017.gif">

Рисунок 11. Оптоволоконный кабель

В основе каждого из них - сердцевина из германия и кремния, покрытая сверху кремниевой же оболочкой, облицовкой и внешним покрытием.

Несколько слоев буферных обшивок способствуют уменьшению механического воздействия (трения, растяжения, изгиба и прочих) на сердцевину. Внешняя оболочка защищает ее от перепадов температуры, влажности, пыли и других внешних неблагоприятных факторов. Количество оптических волокон в кабеле может быть различным. Традиционно выпускаются 4, 6, 8, 12, 16, 24, 32, 48 - волоконные кабели. В зависимости от типа волокон оптические кабели делятся на: одномодовые и многомодовые.

2.1.4. Витая пара

Витая пара - вид кабеля <#"865298.files/image018.gif">

Рисунок 12. Витая пара

Неэкранированная витая пара: Свивание проводников производится, с целью повышения степени связи между собой, проводников одной пары и последующего уменьшения электромагнитных помех <#"865298.files/image019.gif">

Рисунок 13. Кабель - канал

2.2 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОКЛАДКИ КАБЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

.2.1 Прокладка оптоволоконного кабеля

По осветительным столбам оптический кабель тянется до торцовой стены здания, на уровне второго этажа. Затем крепится к торцовой стене здания, металлическими скобами.

Рисунок 14. Прокладка оптоволокна

По торцовой стене оптоволоконный кабель попадает, в специальную гофрированную трубу, она является как дополнительной защитой, так и изоляцией основного кабеля. После, по гофрированной трубе, кабель попадает в помещенье, где установлен ШКОС (Шкаф кроссовый оптический стоечный), он предназначен для концевой заделки, распределения и коммутации оптических кабелей связи.

Рисунок 15. ШКОС

С выходных портов, по специальному оптоволоконному патч корду, само оптоволокно, идет на медиаконвертер. Медиаконвертер - это устройство, преобразующее среду распространения сигнала из одного типа в другой. Чаще всего средой распространения сигнала являются медные провода и оптические кабели. В нашем случае, световой сигнал, выходящий из оптоволокна, медиаконвертер преобразует в электрический сигнал, который в дальнейшем будет передаваться по медным кабелям. Технология прокладка витой пары

На выход медиаконвертера, в разъем Rj - 45 подключается экранированная витая пара. Второй конец витой пары с первого этажа, по кабель каналу спускается на цокольный этаж. Так как потолок цокольного этажа навесной, состоящий из металлического каркаса и ГКЛ плит. Витая пара будет прокладываться по навесному потолку, с внутренней стороны.

Рисунок 16. Навесной потолок

По навесному потолку кабель тянется до кабинета, где расположен телекоммуникационный шкаф «серверный шкаф». Где потом кабель, витая пара, подключается к маршрутизатору, так как по этому кабелю, осуществляется выход в интернет.

2.3 ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЙ ШКАФ

Телекоммуникационный шкаф он же «серверный шкаф» - представляет из себя, сам шкаф, сделанный из сплава алюминия, что делает его легким, на котором надежно размещается: пассивное и активное сетевое оборудование, он обеспечивает удобный доступ ко всему сетевому оборудованию. Также он прост в установке и монтаже в различных коммерческих помещениях. Шкафы бывают открытые и закрытые, в данном проекте используется открытый телекоммуникационный шкаф.

Рисунок 17. Серверная стойка

2.3.1 Организация линий связи в телекоммуникационном шкафу

К первой сетевой карте интернет сервера подключается витая пара, выходящая с маршрутизатора, она принимает интернет трафик. Вторая сетевая карта с помощью патч корда подключается к концентратору, она раздает интернет трафик по всей сети. К концентратору подключаются все имеющиеся сервера, в нашем случае это - файл сервер и сервер БД.

С тыльной стороны патч панели располагаются так называемые IDC-разъемы (разъем со смещением изоляции), к которым коммутируются кабель, витая пара. Это тот кабель, который приходит с клиентских машин и внешних коммутаторов.

Рисунок 18. Патч панель. Тыловая сторона

На лицевой стороне коммутационной панели располагается множество портов, наиболее часто используемое количество -12, 24, 25.

Рисунок 19. Патч панель. Лицевая сторона

Рисунок 20. Концентратор соединенный патч кордами с патч панелью

К патч панели у нас подключены клиентские машины и внешние коммутаторы, с тыльной стороны. На лицевой стороне располагаются порты. Каждый порт подключен к отдельной машине. Патч кордом, соединяем патч панель с концентратором. Над каждым портом патч панели, подписываем номер кабинета, где находится клиентская машина, подключенная к этому порту. Также при прокладке витой пары, два конца маркируем, затем чтоб разобраться, где какой кабель. Например, это может быть цифровая маркировка, т.е. к одному концу проводу цепляем бирку с номером «1» и второй конец маркируем номером «1». В случае разрыва сети, мы способны без проблем определить, какая машина подключена к соответствующему порту, на патч панели, а также, каким проводом. Это позволяет нам сократить время, на поиски поврежденного кабеля.

Рисунок 21. Маркировка кабеля

Рисунок 22.Укладка кабеля

С тыльной стороны патч панели, витая пара выводится под навесной потолок, потому, что именно там у нас будут пролегать все провода, до того кабинет где необходима локальная сеть. Затем в стене кабинета, где нужно проложить сеть, сверлится сквозное отверстие, между навесным потолком и обычным. В отверстие вставляется гофрированная труба. Через отверстие протягивается кабель. В кабинете, где будет находится клиентские машины, заранее устанавливаются кабель каналы, в которых и будет находится витая пара и силовой кабель. Затем, укладываем кабеля в кабель каналах. Электросиловой кабель монтируем в электросиловую розетку, для обеспечения данного кабинета электричеством. Витую пару монтируем в специальные сетевые розетки «RJ-45».

2.3.2 Монтирование витой пары, к сетевой розетки RJ - 45

1. Для монтажа мы будем использовать: розетку RJ-45 <#"865298.files/image029.gif">

Рисунок 23. Обжимка кабеля

Рисунок 24. Необходимые инструменты

2.4 ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ПАТЧ - КОРДА

Берем конец кабеля с витой парой из бухты. Отмеряем отрезок необходимой длины: кабель должен свободно дотягиваться от компьютера до свитча, не загромождая при этом проход. Желательно, чтобы рассчитать длину кабеля так, чтобы впоследствии можно было убрать в его короб или спрятать за плинтус.

Аккуратно снимаем верхний защитный слой (внешнюю изоляцию) отрезанного кабеля. Если есть нить или изоляционная фольга, то обрезаем их. Изоляция удаляется на участке длиной примерно в 30-40 мм от конца электрического шнура. После того как мы сняли верхнюю обмотку кабеля, мы видим восемь жил проводов, отличающихся друг от друга цветом. Они скручены попарно.

Расправляем каждый провод. Все провода должны быть абсолютно ровными, прямыми и четко отделенными друг от друга. Далее составляем эти восемь цветных проводов вместе (плотно и в одну линию) в определенной последовательности. Последовательность следующая (T568B), слева направо, как показано на рисунке:

Рисунок 25. Обжимка витой пары

Приступаем к обжимке концов кабеля. Нам понадобятся обжимные клещи. Аккуратно поддерживаем торцовую часть ваших проводов: Возьмем коннектор. Его нужно повернуть язычком вниз, а контактами вверх (рисунок). Удерживая контакты, осторожно вставляем торец кабеля до упора внутрь коннектора, таким образом, чтобы каждый провод попал в свою дорожку коннектора. Убедившись в верном расположении контактов, помещаем коннектор в обжимные клещи. В них есть специальный разъем. Придерживая кабель, сжимаем клещи до упора - все контакты должны хорошо «прожаться». Вынимаем из клещей уже готовый, обжатый коннектор. Со вторым концом кабеля повторяем тоже самое, что и с первым. Теперь необходимо проверить наш патч корд. Берем тестер и вставляем в него патч корд обоими концами. Если индикаторы на обоих приборах совпадают, то патч корд готов к применению.

2.5 КОММУНИКАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

Для соединения компьютеров в локальную сеть, используется коммуникационное оборудование. В зависимости от масштабируемости сети, будет зависеть, какое оборудование и какое количества, необходимо применять для организации ЛВС.

В моей сети, для соединения компьютеров в локальную сеть, применяется следующее коммуникационное оборудование:

Сетевые платы (адаптер, сетевой адаптер)- это платы расширения, вставляемые в порты расширения на системной плате компьютера. О сновная функция - передача и прием информации по сети.

Маршрутизатор (router) - устройство, используемое для организации крупных локальных сетей. Обеспечивает трафик между локальными сетями, имеющими разные сетевые адреса. Маршрутизаторы помогают уменьшить загрузку сети, благодаря её разделению на домены коллизий и широковещательные домены, а также благодаря фильтрации пакетов. В основном их применяют для объединения сетей разных типов, зачастую несовместимых по архитектуре и протоколам, например для объединения локальных сетей Ethernet и WAN-соединений, использующих протоколы xDSL, PPP, ATM, Frame relay и т.д. Нередко маршрутизатор используется, для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Интернет, осуществляя функции трансляции адресов и межсетевого экрана.

Рисунок 26. Концентратор Рисунок 27. Маршрутизатор

2.6 РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА СОЗДАНИЕ СЕТИ

2.6.1 Определение стоимости материальной части сети

Таблица 1.Стоимость всего оборудования

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте мы рассмотрели основные вопросы по созданию локальной вычислительной сети на предприятии. В нашем случае мы организовали локально вычислительную сеть в сервисном центре.

В нашей сети имеется 39 рабочих станций. Наша сеть имеет иерархическую структуру, построена на смешанной топологии типа «Шина - Звезда», это подразумевает, что управление всей сетью будет осуществляться через, специально отведенные компьютеры, так называемые сервера. Для осуществления безопасности информации, целостности и быстрой доступности к информации в нашей сети, мы используем четыре сервера. Интернет сервер, сервер баз данных, два файл сервера, один из них резервный.

Основным устройством, соединяющим разные участки сети в единую сеть, являются концентраторы. Применяется два вида кабелей, это витая пара и оптоволоконный кабель. Прокладка кабеля осуществляется по кабель каналам и по навесному потолку.

Исходя из всего вышеперечисленного, можно сделать вывод, что данная сеть весьма надежная, но требует постоянного обслуживания. Стоимость построения сети составила 287 457,0 рублей.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Косарев В.П. «Компьютеры и сети»

2

Кировское областное государственное образовательное

бюджетное учреждение среднего профессионального образования

«Кировский авиационный техникум»

Локальная вычислительная сеть предприятия

Студентка группы В-32

Осотова К.В.

Преподаватель

Кириллова Л.А.

Введение

Впервые идея связать несколько независимо работающих компьютеров в единую распределенную вычислительную систему пришла инженерам еще в середине 60-х годов XX века. А первый успешный эксперимент по передаче дискретных пакетов данных между двумя компьютерами провел в 1965 году молодой исследователь из лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института Лари Роберте. Алгоритмы передачи данных, предложенные Робертсом, во многом послужили основой для построенной в 1969 году по инициативе американского "Агентства перспективных научных исследований" (Advanced Research Projects Agency, ARPA) глобальной вычислительной сети ARPANet, а она впоследствии, объединившись с несколькими другими существовавшими на тот момент сетями, стала фундаментом, на котором вырос современный Интернет.

Сверхбыстрое развитие компьютерной техники привело к огромному росту компьютерного парка.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) -- это совокупность компьютеров и других средств вычислительной техники (активного сетевого оборудования, принтеров, сканеров и т.п.), объединенных с помощью кабелей и сетевых адаптеров и работающих под управлением сетевой операционной системы.

Если компьютеры территориально не разобщены (находятся в пределах одного-двух зданий), то несложно организовать локальную вычислительную сеть, которая будет экономически выгодна.

Преимуществ создания локальной сети множество: такая сеть может применяться для обработки текстов, выступать в роли собственной информационной системы, внешней базы данных, для выполнения числовых расчетов, являться информационной системой в управлении, планировании, учете, проектировании и т.п.

Основными компонентами ЛВС являются:

рабочие станции;

платы интерфейса;

серверы сети;

Каждое из устройств ЛВС подключено к кабелю передачи данных, что позволяет им взаимодействовать.

Целью курсового проекта является создание вычислительной сети колледжа, представляющего собой восемь зданий, каждое из которого состоит из двух этажей, которая должна иметь возможность обеспечить пользователям сети совместное использование ресурсов всех компьютеров. На этаже имеется 2 рабочих группы, каждая из которых включает в себя 10 рабочих станций.

Разрабатываемая локальная вычислительная сеть должна отвечать требованиям надежности, быстродействия и расширяемости.

1 Анализ задания на проектирование

1.1 Исходные данные

1.1.1 Обследование выбранного помещения

Целью проекта является проектирование компьютерной сети для колледжа. Он включает в себя 8 зданий по 2 этажа. Расстояние между зданиями указано на рисунке 1 (в метрах).

Рисунок 1 - Схема расположения зданий колледжа

1.1.2 Расположение компьютеров в рабочих группах

Таблица 1 - Распределение рабочих станций

1.2 Выбор технологии

Сетевые технологии позволяют существенно повысить эффективность применения компьютеров, позволяющие создавать информационные системы, обеспечивающие решение задач дистанционного и автоматизированного обучения, хранения информации, документооборота, обмена сообщениями и организация групповой работы над проектами.

Важным является обоснованный выбор структуры локальной вычислительной сети колледжа, позволяющей не только быстро построить простую и достаточно эффективную информационную систему, но и выбрать такое решение, которое позволит сократить затраты усилий и средств, позволяющие распределять нагрузку между вычислительными сетями подразделений колледжа.

Ethernet - одна из наиболее распространенных технологий, используемых в вычислительных сетях. На сегодняшний день большинство сетевых адаптеров оснащаются интерфейсами, поддерживающие скорости 100 Мбит/с, 1 Гбит/с, 10 Гбит/с.

Преимущества использования технологий в системах управления:

– сокращение стоимости рабочих мест - не требуется разработка или оплата специализированного программного обеспечения на рабочих местах;

– сокращение стоимости поддержки - достигается за счет отсутствия специализированного программного обеспечения на рабочих местах;

– сокращение стоимости удаленного мониторинга - использование общедоступных каналов связи позволяет производить мониторинг при минимальных затратах на организацию подключения к системе;

– упрощение обучения персонала - достигается использованием единообразного пользовательского интерфейса на всех рабочих местах;

– упрощение интеграции с внешними ИС - использование открытых стандартов позволяет интегрироваться с системами, построенными по аналогичной технологии;

Недостатки:

– отсутствие гарантированного времени доставки информации - существует целый класс объектов, для которых требуется управление в режиме жесткого реального времени, в этом случае требуется дополнительные затраты на резервирование необходимой пропускной способности каналов, что не всегда эффективно по стоимости;

– отсутствие стандартизованных средств зашиты информации - предполагаются дополнительные затраты на разработку собственной системы разграничения доступа к ресурсам и защиты информации в сетях общего пользования;

– развитие телекоммуникационных и сетевых технологий.

Технология FastEthernet (IEEE 802.3u) является эволюционным развитием классической технологии Ethernet. Ее основными достоинствами являются:

– увеличение пропускной способности сегментов сети до 100 Мб/c;

– сохранение метода случайного доступа Ethernet;

– сохранение звездообразной топологии сетей и поддержка традиционных сред передачи данных - витой пары и оптоволоконного кабеля.

Указанные свойства позволяют осуществлять постепенный переход от сетей 10Base-T - наиболее популярного на сегодняшний день варианта Ethernet - к скоростным сетям, сохраняющим значительную преемственность с хорошо знакомой технологией: FastEthernet не требует коренного переобучения персонала и замены оборудования во всех узлах сети. Официальный стандарт 100Base-T (802.3u) установил три различных спецификации для физического уровня (в терминах семиуровневой модели OSI) для поддержки следующих типов кабельных систем:

– 100Base-TX для двухпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP Category 5, или экранированной витой паре STP Type 1;

– 100Base-T4 для четырехпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP Category 3, 4 или 5;

– 100Base-FX для многомодового оптоволоконного кабеля.

1.3 Выбор топологии

Термин «топология», или «топология сети», характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. Топология сети обуславливает ее характеристики. В частности, выбор той или иной топологии влияет:

– на состав необходимого сетевого оборудования;

– на характеристики сетевого оборудования;

– на возможности расширения сети;

– на способ управления сетью.

Каждая топология сети налагает ряд условий. Например, она может диктовать не только тип кабеля, но и способ его прокладки. Топология может также определять способ взаимодействия компьютеров в сети. Различным видам топологий соответствуют различные методы взаимодействия, и эти методы оказывают большое влияние на сеть.

Выделяют 3 базовых топологии:

– шина - представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала.

– кольцо -это топология, в которой каждый компьютер соединен линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает. На каждой линии связи, работает только один передатчик и один приемник. Это позволяет отказаться от применения внешних терминаторов.

– звезда - базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно коммутатор), образуя физический сегмент сети. Подобный сегмент сети может функционировать как отдельно, так и в составе сложной сетевой топологии (как правило, «дерево»). Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который таким способом возлагается очень большая нагрузка, поэтому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может. Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным, и именно на него возлагаются все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с топологией звезда в принципе невозможны, потому что управление полностью централизовано.

Топология звезда - в сетях, использующих топологию "звезда", сетевой носитель соединяет центральный концентратор с каждым устройством, подключенным к сети. В этой топологии используется управление из центральной точки, а связь между устройствами, подключенными к сети, осуществляется посредством двухточечных линий между каждым устройством и центральным каналом или концентратором. Весь сетевой трафик в звездообразной топологии проходит через концентратор. Вначале данные посылаются концентратору, а затем концентратор переправляет их устройству в соответствии с адресом, содержащимся в данных. В сетях с топологией "звезда" концентратор может быть активным или пассивным:

– пассивный - соединяет участки сетевой среды передачи данных;

– активный концентратор не только соединяет участки среды передачи, но и регенерирует сигнал, т.е. работает как многопортовый повторитель. Благодаря выполнению регенерации сигналов, активный концентратор позволяет данным перемещаться на более значительные расстояния.

Преимущества топологии «звезда»:

– простота обслуживания: единственной областью концентрации является центр сети;

– позволяет легко диагностировать проблемы и изменять схему прокладки;

– простая с точки зрения проектирования и установки;

– надежность - если один из участков сетевой среды передачи данных обрывается или закорачивается, то теряет связь только устройство, подключенное к этой точке. Остальная часть сети будет функционировать нормально;

– легко добавлять рабочие станции.

В некотором смысле достоинства топологии "звезда" могут считаться и ее недостатками. Например, наличие отдельного отрезка кабеля для каждого устройства позволяет легко диагностировать отказы, однако, это же приводит и к увеличению количества отрезков. В результате повышается стоимость установки сети с топологией "звезда". Другой пример: концентратор может упростить обслуживание, поскольку все данные проходят через эту центральную точку; однако, если концентратор выходит из строя, то перестает работать вся сеть. Именно такая топология подходит для данной задачи.

1.4 Выбор кабельной системы

Основой выбора кабельной системы является разработка спецификаций коммуникационного оборудования в компьютерной сети рабочих помещений с указанием расположения в них ПК и кабельных магистралей.

Выбор кабельной системы зависит от интенсивности сетевого трафика, требований к защите информации, максимального расстояния, требований к характеристикам кабеля, стоимости реализации.

Витая пара (twistedpair) -- вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой и покрытых пластиковой оболочкой. Обычно для Ethernet 10Base - T используется кабель, имеющий две витые пары. Одну на передачу и одну на приём (AWG 24).

Тонкий коаксиал (RG-58 или «Тонкий Ethernet») - электрический кабель, состоящий из центрального проводника и экрана и служащий для передачи высокочастотных сигналов. Волновое сопротивление 50 Ом, диаметр 0,25 дюйма, максимальная длина кабельного сегмента 185 метров. Применимо правило 5.4.3.Стандарт 10BASE2. Коаксиальный кабель более помехоустойчив, затухание сигнала в нем меньше чем в витой паре.

Оптоволокно представляет собой оптический волновод - круглый стержень из оптически прозрачного диэлектрика. Оптические волноводы из-за малых размеров поперечного сечения принято называть волоконно оптическими светодиодами или оптическими волокнами.

Проанализировав характеристики различных типов кабеля, физическое расположение компьютеров, выбираем кабель «витая пара» 10Base-T и оптоволокно. Витая пара и оптоволокно вполне дополняют друг друга, поэтому могут быть использованы совместно. В данном случае оптоволоконный кабель - для построения магистрали, а витая пара уже для создания сети внутри помещений.

Не менее важным в проектировании вычислительной сети является и выбор кабельной подсистемы, так как надежная ВС предусматривает надежные соединения. Все соединения в сети должны быть выполнены качественно, недопустимы ненадежные контакты и другие физические повреждения. Этому уделяется важное внимание, потому что найти в неисправной сети обрыв или повреждение соединения является очень трудоемкой задачей.

Кабельная система - это важнейшая физическая среда, соединяющая компьютеры в единое целое, без которой невозможно функционирование локальной сети как таковой.

Значение кабельной системы обуславливается не только ее фундаментальностью в построении вычислительных сетей, но и тем, что неверный выбор сетевого кабеля может привести к значительному снижению производительности сети или ее некорректной работы. Именно поэтому чрезвычайно важно правильно выбрать сетевой кабель, грамотно и профессионально построить кабельную систему. В последнее время в качестве такой надежной основы все чаще используется структурированная кабельная система.

Структурированная кабельная система (СКС) - это набор коммутационных элементов (кабелей, разъёмов, коннекторов, кроссовых панелей и шкафов), а также методика их совместного использования, которая позволяет создавать регулярные, легко расширяемые структуры связей в вычислительных сетях.

СКС отличается тем, что при необходимости конфигурацию связей в сети можно легко изменить, то есть добавить коммутатор, компьютер, сегмент, и т.д. Структурированная кабельная система строится так, что каждое рабочее место должно иметь розетки для подключения к ним рабочих станций. В будущем это может сэкономить средства, так как изменение в подключении новых устройств можно производить за счет перекоммутации уже проложенных кабелей. Такая система строится иерархически, с главной магистралью и многочисленными ответвлениями от нее.

Главным принципом СКС является то, что она должна охватывать всё здание.

Использование СКС вместо хаотически проложенных кабелей даёт много преимуществ:

– универсальность - СКС может стать единой средой передачи компьютерных данных в локальной вычислительной сети, организации локальной телефонной, передачи видеоинформации, если её организация четко продумана;

– увеличение срока службы - срок старения может составлять 10 - 15 лет, что даже очень неплохо;

– возможность лёгкого расширения сети;

– можно заменить в отдельной подсети тип кабеля независимо от остальной части сети;

– надежность - СКС имеет повышенную надежность, поскольку производитель такой системы гарантирует не только качество её отдельных компонентов, но и их совместимость.

СКС включает в себя горизонтальную подсистему (в пределах этажа), вертикальную подсистему (между этажами), подсистему кампуса (в пределах одной территории с несколькими зданиями).

1.5 Горизонтальная подсистема

Горизонтальная подсистема характеризуется большим количеством ответвлений кабеля, так как его нужно провести к каждой пользовательской розетке. Поэтому к кабелю, используемому в горизонтальной проводке, предъявляются повышенные требования к удобству выполнения ответвлений, а так же удобству его прокладки в помещениях. При выборе кабеля принимаются во внимание следующие характеристики: полоса пропускания, расстояние, физическая защищенность, электромагнитная помехозащищенность, стоимость.

Более предпочтительной средой для горизонтальной кабельной подсистемы является витая пара, как экранированная (STP), так и неэкранированная (UTP).

UTP категории 5 - это медный неэкранированный кабель, выполненный из четырех пар кабеля, каждая из которых имеет цвет и шаг скрутки. Обычно две пары предназначены для передачи данных, а две - для передачи голоса.

STP - представляет собой скрученную пару проводов, которые обертываются в изоляционный экран. Этот кабель позволяет передать данные на большее расстояние и поддерживает больше узлов, чем UTP. Наличие экрана делает его более дорогим, но зато имеет хорошую помехоустойчивость и защищает данные от электромагнитных излучений.

Кабелем для горизонтальной подсистемы данной сети служит витая пара UTP кат.5.

1.6 Вертикальная подсистема

Кабель вертикальной подсистемы, который соединяет этажи здания, должен передавать данные на большие расстояния и с большей скоростью по сравнению с кабелем горизонтальной подсистемы. Она состоит из более протяженных отрезков кабеля, количество ответвлений намного меньше, чем в горизонтальной подсистеме.

В данной сети для этих целей используется волоконно-оптический кабель.

1.7 Подсистема кампуса

Подсистема кампуса данной сети представляет собой объединение нескольких зданий между собой при помощи кабельной канализации прокладки внешнего волоконно-оптического кабеля.

2 Описание структурной схемы

В соответствии с исходными данными, выбранными топологией и технологией сети, кабельной системой, разработана структурная схема локальной вычислительной сети, которая приведена на чертеже 230106.КПСД05.018Э1.

Сеть состоит из восьми зданий. Связь между ними осуществляется по технологии GigabitEthernet, так как эта технология обеспечивает трафик до 1000Мбит/с. Для соединения зданий используется оптоволоконный кабель.

Для обеспечения необходимого трафика до 100Мбит/с во всех зданиях используется технология Fast Ethernet. Рабочие станции в рабочей группе соединяются посредством коммутаторов. Все коммутаторы групп одного этажа соединяются в этажный коммутатор. Далее связь между ними осуществляется посредством коммутатора здания. Этот коммутатор должен иметь минимум один оптический порт для соединения с главным коммутатором в серверной комнате. В соединении коммутаторов используется кабель типа витая пара.

Сеть в здании 1 включает серверную комнату, в которой располагаются InternetServer, DataServer и главный коммутатор. К нему, кроме этажных коммутаторов, присоединяются все остальные здания. У главного коммутатора должны быть, кроме обычных портов, четыре оптических порта, чтобы была возможность соединения всех зданий через оптический кабель.

Первая рабочая группа включает в себя 15 рабочих станций на первом этаже, вторая группа - 15, третья - 10 компьютеров на втором. Всего в здании четыре коммутатора (1,2,3,4) Gigabit Ethernet. Главный коммутатор Gigabit Ethernet с оптовходом находится на первом этаже, который соединяет все рабочие группы здания и устанавливает соединение на оптоволокне по канализации со вторым, третьим и четвертым зданиями. Рабочие группы здания объединены коммутатором 1. Также на первом этаже здания 1 находится основной сервер, служащий для администрирования сети и программного контроля работы сети, устанавливает соединение с провайдером с помощью ADSL модема.

На первом этаже здания 5 коммутатор устанавливает аналогичное соединение с 6,7,8 зданиями. Сеть в зданиях 1 и 5 объединена с помощью коммутаторов и оптоволокна. Также на первом этаже находится основной сервер, служащий для администрирования сети и программного контроля работы сети, устанавливает соединение с провайдером с помощью ADSL модема.

Сеть в зданиях 2,3,4,6,7,8 включает по 2 рабочие группы на первом и втором этажах, каждая из которых включает 10 рабочих станций, поэтому они объединены одним коммутатором. Всего в зданиях по пять коммутаторов Gigabit Ethernet, главные коммутаторы Gigabit Ethernet с оптовходом находятся на первых этажах зданий, которые соединяют все отделы каждого здания, и соединяется по оптоволокну между соседними.

3. Обоснование монтажной схемы

Исходя из структурной схемы, выбранной технологии и топологии сети, кабельной системы, разработана монтажная схема сети, приведенная на чертеже 230106.КПСД05.018Э4

Коммутаторы, располагающиеся в рабочих группах, должны иметь 24 порта для подключения витой пары, из них 15 - максимальное количество рабочих станций в группе, а остальные - для возможного расширения локальной сети. Соединение рабочих станций с коммутатором рабочей группы осуществляется через патч-панели.

Коммутатор соединяется с патч-панелью через патч-корд длиной 0,5 метр, затем от патч-панели ведет патч-корд длиной 1,5 метра дорозетки RJ-45категории 5е, находящейся непосредственно в рабочей станции. В качестве коммутационных шкафов в рабочих группах и на этажах используются настенные шкафы.

Так как на этажах 1,2 каждого здания расположено по 2 рабочие группы, то коммутаторы соединяются между собой с помощью неэкранированной витой пары (UTP 5e), входящей в специальную патч-панель, из которой патч-корд подсоединяется к общему коммутатору этажа. Коммутаторы этажей соединяются в коммутаторе здания через витую пару (UTP 5e), проходящую в патч-панель, из которой патч-корд входит в коммутатор здания.

Каждый коммутатор имеет оптоволоконный вход. Коммутатор здания соединяется с общим коммутатором локальной сети, находящимся в серверной, через оптоволоконный кабель (FO-ZIP-IN-50-2-FRPVC). Присутствие оптоволоконных входов на всех коммутаторах позволяет данной локальной сети иметь возможность расширения в будущем.

Серверная комната с Internet Server и Data Server располагается в первом и пятом зданиях на первом этаже. Главный коммутатор имеет 4 дополнительных оптических порта для соединения общих коммутаторов в остальных зданиях. Веб-сервер выполняет функцию соединения с сетью Интернет при помощи опотоволоконного кабеля.

Для соединения оптоволокном оборудование провайдера и сервера он имеет дополнительную сетевую плату.

4. Выбор сетевого оборудования

4.1 Описание сетевого оборудования

При выборе сетевого оборудования надо учитывать множество факторов, в том числе:

– уровень стандартизации оборудования и его совместимость с наиболее распространенными программными средствами;

– скорость передачи информации и возможность ее дальнейшего увеличения;

– возможные топологии сети и их комбинации (шина, пассивная звезда, пассивное дерево);

– метод управления обменом в сети (CSMA/CD, полный дуплекс или маркерный метод);

– разрешенные типы кабеля сети, его максимальную длину, защищенность от помех;

– стоимость и технические характеристики конкретных аппаратных средств (сетевых адаптеров, трансиверов, репитеров, концентраторов, коммутаторов).

Сетевое оборудование - устройства, из которых состоит компьютерная сеть. Условно выделяют два вида сетевого оборудования:

– активное сетевое оборудование - оборудование, которое способно обрабатывать или преобразовывать передаваемую по сети информацию. К такому оборудованию относятся сетевые карты, маршрутизаторы, принт-серверы;

– пассивное сетевое оборудование - оборудование, служащее для простой передачи сигнала на физическом уровне. Это сетевые кабели, коннекторы и сетевые розетки, повторители и усилители сигнала.

Для монтажа проводной вычислительной сети нам в первую очередь понадобятся:

– сетевой кабель и разъемы (называемые коннекторами);

– сетевые карты - по одной в каждом ПК сети, и две на компьютере, служащем сервером для выхода в интернет;

– устройство или устройства, обеспечивающие передачу пакетов между компьютерами сети. Для сетей из трех и более компьютеров нужно специальное устройство -коммутатор, который объединяет все компьютеры сети;

– дополнительные сетевые устройства. Простейшая сеть строится и без такого оборудования, однако при организации общего выхода в интернет, использовании общих сетевых принтеров дополнительные устройства могут облегчить решение подобных задач.

В настоящее время существует разнообразное количество фирм, специализирующихся на производстве сетевого оборудования. Рынок сетевого оборудования представлен фирмами, которые уже завоевали мировое признание в области качества и надежности своих товаров, и фирмами, которые еще не совсем утвердились на мировом рынке, но имеют большие перспективы в своем развитии. На данный момент среди фирм, производящих сетевое оборудование, доминируют следующие: Cisco, 3Com, HP, D-Link.

Оборудование представленных фирм редко используется при построении сетей, и рациональнее выбрать оборудование другой фирмы для обеспечения совместимости, так как существуют различные формы и способы управления. Исходя из этого выбираем фирму D-Link, так как она является ведущим поставщиком передовых, практичных и высокоэффективных продуктов, услуг и решений для сетей передачи голоса и данных, предназначенных для компаний любых масштабов и организаций государственного сектора.

кабель сервер компьютерный монтаж

4.2 Сетевые проводники

В эту группу входят различные сетевые кабели (витая пара, коаксиальный кабель, оптоволокно). Существует несколько категорий кабелей типа витая пара, которые маркируются от CAT1 до CAT7. В локальных сетях стандарта Ethernet используется витая пара категории CAT5.Для работы с кабелем витая пара применяются коннекторы RJ-45.

4.3 Сетевые коммутаторы

В настоящее время в локальных сетях применяются коммутаторы (или, как их называют, свитчи). Это такие устройства, где есть свой процессор, внутренняя шина и буферная память. Если концентратор просто передает пакеты от одного порта ко всем остальным, то коммутатор анализирует адреса сетевых карт, подключенных к его портам, и переправляет пакет только в нужный порт. В результате бесполезный трафик в сети резко снижается. Это позволяет намного увеличить производительность сети и обеспечивает большую скорость передачи данных в сетях с большим количеством пользователей.

Коммутатор может работать на скорости 10, 100 или 1000 Мбит/с. Это, а также установленные на компьютерах сетевые карты, определяет скорость сегмента сети. Другая характеристика коммутатора - количество портов. От этого зависит количество сетевых устройств, которые можно подключить к коммутатору. Помимо компьютеров, ими являются принт-серверы, модемы, сетевые дисковые накопители и другие устройства с LAN-интерфейсом.

При проектировании сети и выборе коммутатора нужно учитывать возможность расширения сети в дальнейшем - лучше приобретать коммутатор с несколько большим количеством портов, чем число компьютеров в вашей сети на данный момент. Кроме того, один порт нужно держать свободным на случай объединения с другим коммутатором. В настоящее время коммутаторы соединяются обычной витой парой пятой категории, точно такой же, которая используется для подключения каждого компьютера сети к коммутатору.

4.4 Дополнительное сетевое оборудование

В локальной сети можно использовать различное дополнительное оборудование, например, чтобы объединить две сети или обеспечить защиту сети от внешних атак:

– принт-сервер, или сервер печати - это устройство, которое позволяет подключить принтер, не имеющий собственного сетевого порта к сети;

– повторитель предназначен для увеличения расстояния сетевого соединения путем усиления электрического сигнала;

Если вы будете использовать в локальной сети кабель витая пара длиной более 100 метров, повторители должны устанавливаться в разрыв кабеля через каждые 100 метров. С помощью повторителей можно соединить сетевым кабелем несколько отдельно стоящих зданий.

– маршрутизатор (или роутер) - сетевое устройство, которое на основании информации о структуре сети по определенному алгоритму выбирает маршрут для пересылки пакетов между различными сегментами сети.

Маршрутизаторы применяют для объединения сетей разных типов, зачастую несовместимых по архитектуре и протоколам (например, для подсоединения Ethernet к сети WAN). Также маршрутизатор используется для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Интернет, осуществляя при этом функции межсетевого экрана.

Маршрутизатор может быть представлен не только в аппаратном виде, но и в программном. Любой компьютер сети, на котором установлено соответствующее программное обеспечение, может служить маршрутизатором.

Коммутаторы:

– D-Link DES-1026G, 24-port fast ethernet switch 10/100Mbps, 2-port 10/100/1000Mbps;

– D-LinkWebSmartPro коммутатор с 24 портами 10/100/1000Base-T с поддержкой PoE (802.3af) + 4 портами 100/1000BASE-T SFP и функцией энергосбережения.

Оборудование для подключения к Internet - модем DSL-564T ADSL Eth Роутер 4 LAN & 1 ADSL порт, IP, Annex B.

– AquariusSrvN70 D11 (211300/4D/1024/HDD 73 GbU320 SCSISCA 10 krmp).

Кабельная система:

– Hyperline HF1IA01G5 (FO-ZIP-IN-50-2-FRPVC) Кабель волоконно-оптический 50/125(OM2) многомодовый внутренний, zip-cord, 2 жилы;

Неэкранированная витая пара UTP категории 5;

Розетка с разъемом RJ-45 UTP 5е;

3C996-SX GigabitEtherLink, OEM / 1000Base-SX, PCI - Для ПК со скоростью передачи данных более 100 Mbps;

3com 10/100Mbps-inpack FastEthernetAdapter Rj-45 - Для ПК со скоростью передачи данных менее 100 Mbps;

5. Расчет стоимости оборудования

5.1 Расчет стоимости закупаемого оборудования приведен в таблице 2.

Таблица 2 - Расчёт стоимости оборудования

Так как не известно физическое расположение рабочих групп в зданиях, приблизительная длина оптоволоконного кабеля для внешней прокладки рассчитывалась исходя из того, что расстояние между этажами здания 10 метров, длина кабеля на расстояние между зданием 1 и зданием 2 около 150 метров.

Для вычисления приблизительной длины витой пары для внутренней прокладки была взята длина кабеля между рабочими группами в 50 метров. Длина витой пары вычислена из расчета 100 метров для каждой рабочей группы.

Приблизительная стоимость проектируемой локальной вычислительной сети составляет 792255,4рублей.

6. Анализ информационной системы

6.1 Аппаратное обеспечение сервера

На выбор сетевой операционной системы влияет размер денежных средств, которые можно потратить на сетевое аппаратное и программное обеспечение. Одним из наиболее мощных и быстрых серверов, служащих для выполнения любых задач, является сервер AbsoluteDS 2х5506х5UDualXeonE5506/ 8Gb/ 3x600 10KSATAHS-RAID/ TS700-E6-RS8/ DVDRW/ Pedestal. Два процессора Xeon обеспечивают требуемые мощности в любых приложениях, а три SATA HDD 600Gb 10000rpm всегда обеспечат требуемую скорость, емкость и надежность.

Таблица 3 - Конфигурация сервера

6.2 Аппаратное обеспечение рабочих станций

Требования к компьютерам, используемым в качестве рабочих станций, определяются прежде всего исходя из тех задач, которые будут решаться на этих рабочих станциях.

Если рабочая станция подключена к сети, для нее не нужны ни винчестер, ни флоппи-диски.

Преимущества бездисковой рабочей станции очевидны. Кроме снижения стоимости самой станции исключается опасность заражения вирусами - нет флоппи-диска, нет и возможности занести вирус.

Кроме того, обеспечивается "аппаратная" защита информации от несанкционированного копирования. Пользователи не смогут скопировать информацию с файл-сервера, так как ее физически некуда будет записать.

Для нормального функционирования требуется наличие рабочих станций, обладающих следующим минимальным набором технических характеристик:

Оперативная память 4 Гб;

Процессор четырех ядерный, частота от 2,4 ГГц;

Дисковый накопитель 500 Гб;

Операционная система Windows 7.

6.3 Подбор программного обеспечения

В локальных сетях с выделенным сервером на сервере используются специальные операционные системы, обеспечивающие надежную и эффективную обработку многих запросов от рабочих мест пользователей.

На рабочих станциях такой локальной сети может использоваться любая операционная система, например Windows и т.д., и должен быть запущен драйвер, обеспечивающий доступ к локальной сети.

В сетях с большим количеством серверов часто используется операционная система WindowsServer 2008, так как она обеспечивает удобные средства по централизованному управлению ресурсами таких сетей. Так как именно управление ресурсами сети обычно составляет более половины эксплуатационных расходов.

Аппаратные требования Windows Server 2008 приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Аппаратные требования сервера

Кроме сетевой ОС, для эффективной работы пользователей в локальной сети требуется и иное программное обеспечение, которое иногда поставляется вместе с сетевой ОС, а иногда его надо покупать отдельно:

– электронная почта обеспечивает доставку писем (а часто и произвольных файлов, а также голосовых и факсимильных сообщений) от одних пользователей локальной сети другим, а иногда позволяет общаться и с удаленными пользователями по модему или через InterNet;

– средства удаленного доступа позволяют подключаться к локальной сети с помощью модема и работать на компьютере, как будто он непосредственно подключен в сеть (разумеется, при этом многие операции будут выполняться дольше, так как модем работает значительно медленнее сетевого контроллера);

– средства групповой работы (наиболее популярно из них Lotus Notes) позволяют совместно работать над документами, обеспечивают согласованность версий документов у разных пользователей, предоставляют средства для организации документооборота предприятия, позволяют организовывать телеконференции - письменный обмен мнениями по различным темам и т.д.;

– программы резервирования позволяют создавать резервные копии данных, хранящихся на серверах локальной сети и на компьютерах пользователей, а при необходимости - восстанавливать данные по их резервной копии;

– средства управления локальной сетью позволяют управлять ресурсами локальной сети с одного рабочего места, получать информацию о состоянии и загрузке сети, настраивать производительность сети, управлять системами пользователей сети (например, устанавливать на них программное обеспечение) и т.д.

6.4 Обеспечение надежности и защиты информации

Безопасность внутренней сети компании обеспечит межсетевой экран Интернет Контроль Сервера (ИКС). Также с помощью ИКС можно построить защищенный канал для передачи данных между территориально распределенными офисами, обеспечить доступ в сеть удаленным сотрудникам.

Надежность ЛВС объекта автоматизации должна обеспечиваться на основе:

– применения высоконадежного и отказоустойчивого оборудования;

– принятия специальных технологических решений, включая резервирование, обеспечивающих высокую отказоустойчивость и живучесть наиболее ответственных и жизненно важных систем ЛВС;

– организации единой эксплуатации всех систем ЛВС;
применения унифицированных технических средств как в рамках отдельных систем, подсистем и комплексов, так и ЛВС в целом;

– центр управления ЛВС должен обеспечивать диагностику нарушений работоспособности систем и их предотвращение;

– администраторы ЛВС должны получать сообщения обо всех сбоях и переключениях в системах;

Надежность кабельных систем должна обеспечиваться применением следующих технических и организационных решений:

– магистральные соединения активного оборудования должны быть дублированы, одно из соединений должно проходить по основной магистрали СКС, другое - по резервной;

– применяемые материалы и оборудование должно обеспечивать требования нормативно-технических документов по пожаростойкости и пожаробезопасности;

– кабели должны прокладывается в скрытых местах (лотках и/или коробах);

– для реализации горизонтальной подсистемы СКС должны применяться экранированные компоненты категории не ниже 5е;

– для подключения компьютеров и другого оборудования следует использовать сменные, легко заменяемые терминальные шнуры.

Система защиты от несанкционированного доступа (НСД) должна обеспечить контроль доступа к сети на уровне доступа к среде передачи данных и к информационным ресурсам сети:

– оборудование ЛВС, должно обеспечивать защиту информации от несанкционированного доступа;

– при любой попытке несанкционированного доступа к сети должно происходить автоматическое отключение портов устройств с немедленным извещением администратора;

– сетевой администратор должен иметь возможность удаленного управления доступом к сети с получением информации об активных пользователях;

– должна быть минимизирована возможность перехвата пакетов пользователями, не являющимися истинными получателями пакетов;

– доступ к оборудованию, установленному в распределительных шкафах, должен быть санкционирован - шкафы должны иметь закрываемые на замок двери;

– должна быть обеспечена защита информации отдельных служб обрабатывающих конфиденциальную информацию или информацию представляющую государственную тайну;

– доступ к помещениям с оборудованием ЛВС должен регламентироваться положением, разработанным Управлением безопасности ФНС России и согласованным с Управлением информационных технологий на основе системы контроля и управления доступом.

Заключение

На основании задания была спроектирована вычислительная сеть, объединившая 320 рабочих станций и два сервера. Сетью были связаны 8 зданий колледжа. В них реализована технология FastEthernet спецификации 10\100 BaseTX и GigabitEthernet спецификации 10\100\1000 BaseT. Все рабочие станции каждого отдела подключаются к коммутатору, располагающемуся в этом же или соседнем отделе. В свою очередь коммутаторы отделов подключаются к коммутаторам своего этажа, которые соединены с главным коммутатором здания.

Для соединения зданий между собой используются оптоволокно. Имеется возможность расширения сети, так как порты некоторых коммутаторов не полностью задействованы. Для удобства прокладки кабеля и его структуризации используется структурированная кабельная система. Имеется выход в Интернет.

Данная сеть построена на оборудовании фирм D-Link, VCOM, Hyperline, Neomax, Absolute, стоимость которого составила 792255,4 рублей.

Список литературы

1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. - СПб: Питер, 2012. - 944c.

Подобные документы

Локальная вычислительная сеть, узлы коммутации и линии связи, обеспечивающие передачу данных пользователей сети. Канальный уровень модели OSI. Схема расположения компьютеров. Расчет общей длины кабеля. Программное и аппаратное обеспечение локальной сети.

курсовая работа , добавлен 28.06.2014


Обоснование модернизации локальной вычислительной сети (ЛВС) предприятия. Оборудование и программное обеспечение ЛВС. Выбор топологии сети, кабеля и коммутатора. Внедрение и настройка Wi-Fi - точки доступа. Обеспечение надежности и безопасности сети.

дипломная работа , добавлен 21.12.2016


Общая характеристика локальных вычислительных сетей, их основные функции и назначение. Разработка проекта модернизации локальной компьютерной сети предприятия. Выбор сетевого оборудования, расчет длины кабеля. Методы и средства защиты информации.

дипломная работа , добавлен 01.10.2013


Создание локальной вычислительной сети, ее топология, кабельная система, технология, аппаратное и программное обеспечение, минимальные требования к серверу. Физическое построение локальной сети и организация выхода в интернет, расчет кабельной системы.

курсовая работа , добавлен 05.05.2010


Подбор конфигурации рабочих станций, сервера и программного обеспечения для соединения с локальной компьютерной сетью. Организация локальной сети, ее основание на топологии "звезда". Антивирусная защита, браузеры, архиваторы. Особенности настройки сети.

курсовая работа , добавлен 11.07.2015


Разработка сети на 17 компьютеров стандарта Fast Ethernet, расчет ее стоимости. Выбор оптимальной топологии сети и расчет минимальной суммарной длины соединительного кабеля. План расположения строений и размещения узлов локальной вычислительной сети.

реферат , добавлен 18.09.2010


Расчеты параметров проектируемой локальной вычислительной сети. Общая длина кабеля. Распределение IP-адресов для спроектированной сети. Спецификация оборудования и расходных материалов. Выбор операционной системы и прикладного программного обеспечения.

курсовая работа , добавлен 01.11.2014


Понятие локально-вычислительной сети и ее преимущества. Основные виды топологий. Типы серверов в компьютерной сети. Характеристика модели OSI. Технические и программные характеристики рабочих станций. Аппаратные средства для поиска неисправностей в сети.

дипломная работа , добавлен 14.06.2015


Выбор протокола и технологии построения локальной вычислительной сети из расчёта пропускной способности - 100 Мбит/с. Выбор сетевого оборудования. Составление план сети в масштабе. Конфигурация серверов и рабочих станций. Расчёт стоимости владения сети.

курсовая работа , добавлен 28.01.2011


Преимущества при сетевом объединении персональных компьютеров в виде общей информационной сети. Выбор типа сети, ее топологии, кабельной системы и коммутатора. Плата сетевого адаптера, тип сервера и рабочей станции. Сетевое программное обеспечение.

Состав локальных вычислительных сетей (ЛВС) предприятия (организации), их топология, протоколы, распределение ресурсов и прав доступа

Основные характеристики ЛВС:

• * территориальная протяженность сети (длина общего канала связи);
• * максимальная скорость передачи данных;
• * максимальное число АС в сети;
• * максимально возможное расстояние между рабочими станциями в сети;
• * топология сети;
• * вид физической среды передачи данных;
• * максимальное число каналов передачи данных;
• * тип передачи сигналов (синхронный или асинхронный);
• * метод доступа абонентов в сеть;
• * структура программного обеспечения сети;
• * возможность передачи речи и видеосигналов;
• * условия надежной работы сети;
• * возможность связи ЛВС между собой и с сетью более высокого уровня;
• * возможность использования процедуры установления приоритетов при одновременном подключении абонентов к общему каналу.

На предприятии есть 2 локальные сети. Одна в организации, а другая соединяет все миграционные службы, доступ по домену, у каждого пользователя есть свой пароль.

Виды локальных сетей.

Все современные локальные сети делятся на два вида:

• · Одноранговые
• · с централизованным управлением.

В одноранговойсети (peer-to-peernetwork) все компьютеры равноправны - каждый из компьютеров может быть и сервером, и клиентом. Пользователь каждого из компьютеров сам решает, какие ресурсы будут предоставлены в общее пользование и кому.

В сетях с централизованным управлением политика безопасности общая для всех пользователей сети.

Топология предприятия это звездам -- базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно коммутатор), образуя физический сегмент сети. Подобный сегмент сети может функционировать как отдельно, так и в составе сложной сетевой топологии (как правило, "дерево"). Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который таким способом возлагается очень большая нагрузка, поэтому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может. Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным, и именно на него возлагаются все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с топологией звезда в принципе невозможны, потому что управление полностью централизовано.

Протоколы организации:

Используются протоколы передачи данных IPX/SPX и NETBIOS.

Протокол IPX является базовым в NovellNetWare. Он определяет формат передаваемых по сети пакетов и интерфейс с сетевым программным обеспечением. На уровне протокола IPX рабочие станции могут обмениваться блоками данных, причем без подтверждения получения.

Протокол SPX предполагает, что перед началом обмена данными рабочие станции устанавливают между собой связь. На уровне протоколаSPXгарантируется доставка передаваемых по сети пакетов. При необходимости выполняются повторные передачи пакетов информации.Протокол SPX выполнен на основе IPXи является протоколом более высокого уровня.

Протокол NETBIOS предназначен для передачи данных между рабочими станциями. Он является протоколом еще более высокого уровня.

Иногда в локальных сетях можно встретить протокол TCP/IP. Этот протокол выполняется на базе операционной системы UNIX, а также используется для передачи информации между компьютерами глобальной вычислительной сети.

Локальные вычислительные сети предприятий формируются уже более 40 лет, с момента установки электронно-вычислительных машин (ЭВМ), которые иногда занимали размер целого помещения.

Термин «локально-вычислительные сети» пришел к нам с запада. В английском языке он звучит как «Local Area Network».
Local Area Network (LAN) - это аппаратные средства и ПО, в совокупности, используемые для задачи объединения вычислительных ресурсов компании в единую распределенную систему обработки и хранения информации. Таким образом, монтаж лвс означает создание высокофункциональной сети обмена цифровыми данными.

Кроме компьютеров к ЛВС подсоединяется другое оборудование: активное сетевое оборудование, к которому относятся адаптеры, концентраторы, коммутаторы, и маршрутизаторы, сетевые шлюзы.

К программному обеспечению можно отнести сетевые операционные системы, протоколы передачи информации и используемые сетевые технологии. От качества используемых технологий зависит жизнеспособность будущей локальной сети.

Широко используемыми технологиями при создании локальных сетей в настоящий момент являются технологии: Asynchronous Transfer Mode (ATM), Gigabit Ethernet и Fast Ethernet (100BaseT). Отличительная особенность современных локальных сетей – высокая скорость передачи данных, гибкость, модульная архитектура.

Технология Virtual Private Network (VPN) позволяет объединить разрозненные локально-вычислительные сети в единую корпоративную сеть с высокой степенью защиты и резервируемостью каналов связи. VPN сети позволяют компании уйти от использования дорогостоящих городских каналов связи. VPN позволяет использовать для коммуникаций сотрудников компании и передачи данных внутренние каналы связи и Интернет.

Сетевая инфраструктура предприятия имеет следующие функциональные возможности:

Передача файлов - любая, даже самая малая локально-вычислительная сеть обладает возможностью передачи информации.
инструменты для совместной работы. Пользователи ЛВС имеют доступ к общим папкам и файлам для совместной работы.
разграничение прав доступа сотрудников в сеть Интернет
общее пользование офисной оргтехникой.
корпоративная электронная почта. Возможности корпоративного сервера электронной почты в зависимости от настроек позволяют принимать и отправлять емкие вложения, осуществлять массовые рассылки, пользоваться общей адресной книгой сотрудников и др.
защита информации – одна из основных возможностей локально-вычислительных сетей. Сетевой администратор может ввести ограничение прав доступа сотрудников к сети Интернет, организовать спам-фильтры на входящий трафик корпоративной почты, исключить развлекательные Интернет-ресурсы, онлайн-каталоги продаж, социальные сети для просмотра.

Среднестатистическая ЛВС организации делится на активное и пассивное оборудование, а также компьютеры (и другие оконечные устройства) пользователей. В активное оборудование ЛВС входят:

• сетевые коммутаторы (хабы, свитчи)
• маршрутизаторы
• сетевые карты серверов и персональных компьютеров
• точки доступа WiFi
• роутеры (устройство с функционалом всех перечисленных выше приборов)

Рассмотрим одну из составляющих активного оборудования ЛВС - оборудование коммутации.

Задача проектирования новой или модернизации существующей локальной сети предприятия вопрос важный и требует серьёзного подхода и глубокого изучения деталей работы всей системы.

Рассмотрим основные моменты по выбору коммутаторов для решения задач сети ЛВС предприятия. Коммутатор (он же хаб, он же свитч) – сетевой прибор, который объединяет несколько компьютеров в локальную вычислительную сеть (ЛВС). Необходимо хорошо понимать логику работы и подбирать наборы параметров и функций, которые представляют необходимые и дополнительные сервисы пользователям, а также упрощают администрирование ЛВС.

Организация активного оборудования ЛВС

Верхний уровень коммутации представляют коммутаторы ядра сети - Core layer - высокопроизводительные устройства с сверхвысокой скоростью передачи данных до 40Gb, как правило, используются для обмена данными между серверами.

Средний уровень ЛВС представляют коммутаторы агрегации - Distribution (Agregation) layer - обеспечивают настройки сети в плане политик безопасности, QoS, маршрутизацию VLAN, широковещательные домены.

И нижний уровень - коммутаторы рабочих групп или коммутаторы доступа (пользователей) - Access layer - подключение конечных ПК, ноутбуков и др. пользователей, отметка трафика QoS, питание PoE устройств.

Правильный выбор коммутаторов обеспечит надежную и правильную работу всей организации. На какие моменты обратить внимание при выборе коммутатора? Внимательно изучите технические характеристики и обозначения в описании, указанные производителем.

Функциональные характеристики коммутаторов

Задача проектировщика сети найти золотую середину и за максимум функций и высокую надежность заплатить адекватную цену.

Основные функции коммутаторов:

• Базовая скорость передачи данных
• Количество портов.
• Характер работы подключенных к нему пользователей.
• Внутренняя пропускная способность.
• Автоопределение типа кабеля MDI/MDI-X.
• Наличие порта Uplink.
• Стекирование.
• Возможность установки в стойку.
• Количество слотов расширения
• Jumbo Frame - Power over Ethernet (PoE)
• Размер таблицы MAC-адресов.
• Flow Control (Управление потоком
• Встроенная грозозащита.

Маршрутизатор ЛВС предприятия

Маршрутизатор - обеспечивает доступ потоков информации между филиальных частей ЛВС предприятия и сетью Интернет. На сетевом уровне L3 OSI обработка маршрутов пакетов в сети возложена на маршрутизирующие коммутаторы агрегации (коммутатотры уровня L3). Второй тип маршрутизатора - это пограничные устройства - их задача строить маршруты пакетов по адресам получателей и отправителей и анализ маршрутов пакетов, отслеживая нагрузку линий СПД. Пограничные маршрутизаторы обеспечивают защиту от НСД, сегментов сети от широковещательных DDOS-атак.

Требования ЛВС предприятия

• скорость - важнейшая характеристика локальной сети;
• адаптируемость - свойство ЛВС расширяться и устанавливать рабочие станции там, где это требуется;
• надежность - свойство ЛВС сохранять полную или частичную работоспособность вне зависимости от выхода из строя конечного оборудования или некоторых узлов;
• производительность и экономичность;
• масштабируемость - возможность без проблем развернуть любые IP системы (например видеонаблюдение поверх текущей сети);
• простота управления и эксплуатации;
• отказоустойчивость, гибкость к настройке и самонастройке при восстановлении;
• гарантийное обслуживание (м.б. на весь срок жизни продукта endOFlife - в среднем 5-7 лет).

Для бесперебойной эффективной работы ЛВС, коммутаторы которой нуждаются в потребление электроэнергии, необходимо предусмотреть гарантированное питание и аварийное электропитание в соответствии с руководящими документами Вашей отрасли.

Компания «АЕСТЕЛЬ» представляет партнёрам только лучшие устройства и решения. Наши специалисты помогут Вам определиться с их выбором, а при необходимости мы спроектируем топологию сети Вашего предприятия, в которой будут учтены все требования к потокам данных (нагрузка, скорость, среда передачи данных: оптика-медь, а также уже имеющееся в наличии оборудование) и пожелания.

Примеры расчёта различных вариантов и топологий ЛВС смотрите в разделе .

Организация пассивного оборудования ЛВС

Пассивное сетевое оборудование – это оборудование не нуждающееся в потребление электроэнергии и

не вносящее изменений в сигнал на информационном уровне. Основная функция пассивного оборудования состоит в обеспечении передачи сигнала – это розетки, коннекторы, патч-панели, кабель, патч-корды, кабель-каналы, а также монтажные шкафы, стойки и телекоммуникационные шкафы. Всё это оборудование носит название структурированный кабельные системы (СКС) - имеет чёткую иерархию по структуре, сертификации международных систем стандартизаций и соответственно по типам использования в зависимости от требований к объектам и качеству передачи данных.