09.03.02 Информационные системы (уровень бакалавриата)
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «Архитектура информационных систем и сетей»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Листов
Отметка о зачёте _______________________ _____________
(дата)
Руководитель практикума
доц. Чернега В.С.
(должность) (подпись) (инициалы, фамилия)
Севастополь
АННОТАЦИЯ
В пояснительной записке описано поэтапное проектирование компьютерной сети для одноэтажного здания, а также предложен перечень активного сетевого оборудования и рассчитано необходимое количество пассивного оборудования.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КУРСОВОЙ ПРОЕКТ |
| Разраб. |
| Брякин А.Н. |
| Провер. |
| Чернега В.С. |
| Н. Контр. |
| Утв. |
| ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА |
| Лит. |
| Листов |
| Группа ИC/б-42(о) |
ВВЕДЕНИЕ. 4
1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.. 6
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА И МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ КРОССОВЫХ, СЕРВЕРНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ РОЗЕТОК СЕТИ 7
3. РАЗРАБОТКА ЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫСЕТИ И ПЛАНИРОВАНИЕ ВИРТУАЛЬНЫХ СЕТЕЙ.. 9
4. ВЫБОР АКТИВНОГО СЕТЕВОГО ОБОРУДОВАНИЯ.. 11
5. НАЗНАЧЕНИЕ СЕТЕВЫХ АДРЕСОВ СЕТЕВОМУ ОБОРУДОВАНИЮ 13
6. РАЗРАБОТКА ФИЗИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫСЕТИ.. 16
6.1 Выбор типов кабелей. 16
6.2 Схема размещения компонентов СКС.. 19
6.3 Расчет величины расхода кабеля. 21
6.4 Расчет габаритных размеров декоративного кабельного короба. 23
6.5 Выбор пассивного телекоммуникационного оборудования. 25
7. ПОЛИТИКА БЕЗОПАСНОСТИ.. 29
7.1 Политика безопасности взаимодействия с Интернет. 29
7.2 Правила предоставления доступа. 31
8. РАЗРАБОТКА СКРИПТОВ КОНФИРУГАЦИИ КОММУТАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ.. 34
8.1 Конфигурирование маршрутизатора. 34
8.2 Конфигурирование коммутатора. 36
8.3 Настройка NAT-роутера. 37
8.4 Конфигурирование взаимодействия между сетями. 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 39
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.. 41
ПРИЛОЖЕНИЕ А.. 42
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. 43
ВВЕДЕНИЕ
В связи с ростом информатизации общества, вычислительное устройство, не имеющее связи с другими устройствами, не представляет собой особой ценности. Это обусловлено тем, что правильным образом организованное взаимодействие между компьютерами позволяет существенно повысить качество работы и коммуникационные возможности сотрудников.
Целью данного курсового проекта является проектирование компьютерной сети одноэтажного производственного здания. Спроектированная сеть должна обладать высокими характеристиками безопасности и обеспечивать защиту компьютеров сети и данных сотрудников от несанкционированного доступа.
Для достижения цели курсового проекта необходимо выполнить следующие задачи:
- определить количество и местоположение кроссовых, серверных помещений и телекоммуникационных розеток;
- разработать логическую структуру сети;
- выбрать активное телекоммуникационное оборудование;
- назначить сетевые адреса подсетям;
- разработать физическую структуру сети;
- разработать политику безопасности.
Пояснительная записка состоит из восьми разделов. В разделе «Постановка задачи» описаны требования к разрабатываемой сети. Во втором разделе выполняется определение количества и эффективного расположения кроссовых, серверных помещений и телекоммуникационных розеток сети. В разделе «Разработка логической структуры сети и деление сети» содержится обоснование выбора топологии сети, обоснование размещения активного телекоммуникационного оборудования. В разделе «Выбор активного телекоммуникационного оборудования» приводится обоснование выбора активного сетевого оборудования и его технические характеристики. В пятом разделе данной пояснительной записки рассказывается о использованном способе адресации сетей и приводится таблица распределения адресов сети между оконечными устройствами. В разделе «Расчет физической структуры сети» описано обоснование выбора типов кабелей, схема размещения компонентов СКС, расчет величины расхода кабеля и необходимое для выполнения его разводки количество коробов. Завершается данный раздел выбором пассивного телекоммуникационного оборудования. В разделе «Политика безопасности» описана политика безопасности удаленного доступа и политика безопасности предоставления доступа в разработанной сети. В разделе «Разработка скриптов коммуникационного оборудования приведены сценарии конфигурации коммутаторов и маршрутизатора.
1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
В качестве организации выступает компания, которая разрабатывает программное обеспечение. Организация располагается на одном этаже здания. Количество рабочих комнат – 13.
Основная работа производится в MS Visual Studio 2015, Adobe Photoshop, Notepad++. Связь осуществляется с помощью Skype. Группа сотрудников использует 1С Предприятие. Все сотрудники активно пользуются интернетом, используя для этого браузеры, названия которых представлены ниже.
Программное обеспечение, которое использует организация:
– MS Windows 10.
Основные приложения, которыми пользуется компания:
– MS Visual Studio 2015;
– Adobe Photoshop;
– Skype;
– Notepad++;
– MS Word;
– MS Excel;
– Интернет браузеры: Chrome, Firefox, Opera, IE;
– 1С Предприятие.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА И МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ КРОССОВЫХ, СЕРВЕРНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ РОЗЕТОК СЕТИ
Максимальная длина горизонтального кабеля типа "витая пара" в локальной вычислительной сети не может превышать 90 метров [1]. Согласно чертежу этажа, протяженность коридора составляет 48,7 метра, предприятие располагается на одном этаже, следовательно, кроссовая не требуется.
Для размещения коммуникационного оборудования можно выделить комнату 209, так как она имеет наименьшую площадь (18 
). Для улучшения условий в аппаратной комнате, следует перед установкой оборудования обеспечить хорошее кондиционирование воздуха для поддержания оптимальной температуры в помещении (18-27 градусов).
Для защиты распределительных панелей и активного коммуникационного оборудования от влаги и электромагнитного излучения, проникновения пыли и грязи, а также для ограничения доступа к этим устройствам, в комнате должен быть установлен телекоммуникационный шкаф напольного исполнения. В него монтируются коммутационные панели (патч-панели) для разделки горизонтальных кабелей, а также могут быть установлены оптические распределительные полки для подключения оптоволоконных кабелей подсистемы вертикальных магистралей. Кроме этого в телекоммуникационный шкаф помещается коммутаторы и маршрутизаторы, серверы приложений, а также источник бесперебойного питания.
В этом же помещении монтируется распределительный щит силового питания компьютеров и другого офисного оборудования. Так же в данном помещении устанавливается одна рабочая станция, для использования администратором сети в целях настройки сетевого оборудования на месте.
Определим количество телекоммуникационных розеток. Количество рабочих мест в каждом помещении определяется из расчета 5м2 на одно место. Для каждого рабочего места необходимо предусмотреть одну телекоммуникационную розетку. Распределение рабочих мест представлено в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Распределение рабочих мест
| Этаж | Количество рабочих мест | Резерв | Общее количество телекоммуникационных розеток |
Число рабочих групп организации представлено в таблице 2.2. Число компьютеров в рабочей группе не должно превышать 14 (из расчета 4 двоичных разряда на нумерацию компьютеров в группе).
Таблица 2.2 – Число рабочих групп
| № комнаты | Площадь помещения, м2 | Количество ТР | Кол-во рабочих мест | Номера рабочих групп | Примечание |
| 53,8 | Отдел тестирования | ||||
| 53,8 | Отдел разработки | ||||
| 52,44 | Отдел разработки | ||||
| 38,64 | Директор, зам. директора, секретарь | ||||
| 34,5 | - | - | - | Столовая | |
| 18,0 | Администратор сети | ||||
| 36,0 | Бухгалтерия | ||||
| 36,0 | Отдел работы с клиентами | ||||
| 18,0 | Аппаратная | ||||
| 36,0 | Отдел работы с клиентами | ||||
| 36,0 | Отдел кадров | ||||
| 36,0 | Отдел тех. поддержки | ||||
| 53,8 | Отдел тех. поддержки | ||||
| Всего | 9 групп |
Итого, для развития зарезервировано 23% телекоммуникационных розеток.
3. РАЗРАБОТКА ЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫСЕТИ И ПЛАНИРОВАНИЕ ВИРТУАЛЬНЫХ СЕТЕЙ
Топология проектируемой сети обычно выбирается на основании количества компьютеров в сети и предполагаемого размещения хостов в пространстве. Для организации сети с целесообразно выбрать топологию «звезда». К достоинствам данной топологии можно отнести то, что сети, построенные по такой топологии, легко расширяются и контролируются. Несомненным недостатком является то, что при выходе из строя центрального узла, подсети могут потерять соединение между собой.
Рисунок 3.1 – Логическая схема сети
Коммутатор второго уровня (уровня доступа) оснащен 96 входами. К нему подключены локальные сервера для разработки. Сам коммутатор подключен к маршрутизатору. Этот маршрутизатор также выполняет функции NAT. К сети не представлены повышенные требования к безопасности. Деление на VLANы представлено в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Деление сети на VLANы
| Рабочая группа | VLAN (VLAN name) |
| 1/Администрация сети | 10 (admin) |
| 2/Дирекция | 20 (director) |
| 3/Бухгалтерия | 30 (finance) |
| 4/Отдел кадров | 40 (employ) |
| 5/Отдел технической поддержки | 50 (help) |
| 6/Отдел работы с клиентами | 60 (client) |
| 7,8/Отдел разработки | 70 (development) |
| 9/Отдел тестирования | 80 (test) |
4. ВЫБОР АКТИВНОГО СЕТЕВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
В качестве активного сетевого оборудования используются коммутаторы и маршрутизаторы фирмы Cisco.
В качестве маршрутизатора используем Cisco ISR4331 [2]. Данное устройство отличается своим быстродействием и надёжностью. Данный маршрутизатор устанавливает приоритетность трафика, чтобы минимизировать время простоя клиентского оборудования. Предоставляет высокий уровень безопасности, благодаря инновационным технологиям Cisco Secure Development Lifecycle и Cisco Trust Anchor Technology. Возможно расширение памяти маршрутизатора до 32 Гб. Технические характеристики были взяты из [2] и представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 – Технические характеристики маршрутизатора Cisco ISR4331
| Серия | Cisco 4000 Series ISR |
| Универсальные порты Ethernet | 2 x SFP |
| WAN порты Ethernet | 3 x GE |
| LAN порты Ethernet | Совмещаются c WAN |
| Слоты интерфейсных карт | 4 слота |
| Память Flash | 4 гб |
| Память Flash максимум | 16 Гб |
| Объём ОЗУ | 4 гб |
| Память ОЗУ максимум | 16 гб |
| Потребляемая мощность номинальная/максимальная | 42 Ватт |
| Тип питания | АС 100-240В |
| Слоты DSP ресурсов | 1 слот PVDM |
| Высота RM UNIT | 1U |
| Тип установки | Стоечное |
| Порты консольные | RJ-45 (RS232)/mini-USB |
В качестве коммутатора второго уровня целесообразно выбрать коммутатор Cisco Nexus 93128TX [3]. Основной отличительной чертой этого коммутатора является большое количество коммутационных портов и скорость коммутации. Данный коммутатор имеет 96 коммутационных портов, что обеспечит полное покрытие этажа. Скорость подключения 10/100/1000 Mbit для каждого порта. Скорость коммутации данных маршрутизаторов — 10 Gbps. Так же данный коммутатор имеет возможность работать как L3 коммутатор. В таблице 4.2 приведены характеристики выбранного коммутатора и были взяты из [3].
Таблица 4.2 – Характеристика коммутатора Cisco Nexus 93128TX
| Название продукта | Nexus 93128TX with 96P 1/10G-T & 1 Uplink Mod |
| Настраиваемый | Yes |
| Ethernet Technology | 1 Gigabit Ethernet |
| Семейство | Nexus 9000 |
| PoE (RJ-45) Port | No |
| Form GEctor | Rack-mountable |
| Технология сети | 10GBase-X |
| Green Compliant | Yes |
| Green Compliance Certificate/Authority | RoHS-6 |
| Number of Total Expansion Slots | |
| Port/Expansion Slot Details | 96 x 1 Gigabit Ethernet Expansion Slot |
| Высота | 5.3" |
| Ширина | 22.5" |
| Глубина | 17.5" |
| Тип слота расширения | SFP+ |
| Серия | |
| Модель | 93128TX |
| Линейка | Nexus |
| Входное напряжение | 220 V AC |
| Поддерживаемые уровни | |
| Token Ring Port | No |
| LRE Port | No |
| Redundant Power Supply | Yes |
| USB | Yes |
| Number of SFP+ Slots | |
| Management Port | Yes |
| Bypass | No |
5. НАЗНАЧЕНИЕ СЕТЕВЫХ АДРЕСОВ СЕТЕВОМУ ОБОРУДОВАНИЮ
Внешний IP-адрес и сетевая маска выделяется провайдером Интернет услуг по запросу предприятия. Пусть, согласно варианту, предприятию выделен в постоянное пользование один бесклассовый адрес 89.208.181.222. Для внутреннего использования в данной локальной сети лучше всего использовать диапазон класса С (192.168.0.0 – 192.168.255.255).
Для портов маршрутизатора выделено два частных адреса. Адрес 192.168.0.1 присвоим порту, соединенному с локальной сетью организации, а адрес 192.168.0.6 – порту, подключенному к внешнему серверу организации. Интернет-адрес 89.208.181.222 сети предприятия выделен провайдером. В связи с тем, что в соответствии с ТЗ предприятию выделен только один внешний адрес, то для обеспечения выхода пользователей сети в Интернет необходимо использовать процедуру трансляции адресов.
Таблица 5.1 – Распределение адресов
| № комнат | Номер/Название рабочей группы | Номер ТР (компьютера) | Адрес | Устройство – порт | Примечание |
| 1/Администрация сети | 192.168.1.2 | Rt – Console Sw – GE0/95 | Админ. сети | ||
| 2/Дирекция | 192.168.2.2 | Sw – GE0/31 | Директор | ||
| 192.168.2.3 | Sw – GE0/32 | Секретарь | |||
| 192.168.2.4 | Sw – GE0/33 | Зам. Директора | |||
| 3/Бухгалтерия | 192.168.3.2 | Sw – GE0/40 | Глав.бухгалтер | ||
| 192.168.3.3 | Sw – GE0/41 | Бухгалтер | |||
| 4/Отдел кадров | 192.168.4.2 | Sw – GE0/61 | |||
| 192.168.4.3 | Sw – GE0/62 | ||||
| 192.168.4.4 | Sw – GE0/63 | ||||
| 192.168.4.5 | Sw – GE0/64 | ||||
| 192.168.4.6 | Sw – GE0/65 | ||||
| 5/Отдел тех.поддержки | 192.168.5.2 | Sw – GE0/68 | |||
| 192.168.5.3 | Sw – GE0/69 | ||||
| 192.168.5.4 | Sw – GE0/70 | ||||
| 192.168.5.5 | Sw – GE0/71 | ||||
| 192.168.5.6 | Sw – GE0/72 | ||||
| 192.168.5.7 | Sw – GE0/73 | ||||
| 192.168.5.8 | Sw – GE0/75 | ||||
| 192.168.5.9 | Sw – GE0/76 | ||||
| 192.168.5.10 | Sw – GE0/77 | ||||
| 192.168.5.11 | Sw – GE0/78 | ||||
| 192.168.5.12 | Sw – GE0/79 | ||||
| 192.168.5.13 | Sw – GE0/80 | ||||
| 192.168.5.14 | Sw – GE0/81 | ||||
| 192.168.5.15 | Sw – GE0/82 | ||||
| 6/Отдел работы с клиентами | 192.168.6.2 | Sw – GE0/47 | |||
| 192.168.6.3 | Sw – GE0/48 | ||||
| 192.168.6.4 | Sw – GE0/49 | ||||
| 192.168.6.5 | Sw – GE0/50 | ||||
| 192.168.6.6 | Sw – GE0/51 | ||||
| 192.168.6.7 | Sw – GE0/54 | ||||
| 192.168.6.8 | Sw – GE0/55 | ||||
| 192.168.6.9 | Sw –GE0/56 | ||||
| 192.168.6.10 | Sw – GE0/57 | ||||
| 192.168.6.11 | Sw – GE0/58 | ||||
| 7/Отдел разработки | 192.168.7.2 | Sw – GE0/11 | |||
| 192.168.7.3 | Sw – GE0/12 | ||||
| 192.168.7.4 | Sw – GE0/13 | ||||
| 192.168.7.5 | Sw – GE0/14 | ||||
| 192.168.7.6 | Sw – GE0/15 | ||||
| 192.168.7.7 | Sw – GE0/16 | ||||
| 192.168.7.8 | Sw – GE0/17 | ||||
| 192.168.7.9 | Sw – GE0/18 | ||||
| 192.168.7.10 | Sw – GE0/19 | ||||
| 192.168.7.11 | Sw – GE0/20 | ||||
| 192.168.7.12 | Sw – GE0/21 | ||||
| 192.168.7.13 | Sw – GE0/22 | ||||
| 192.168.7.14 | Sw – GE0/23 | ||||
| 192.168.7.15 | Sw – GE0/24 | ||||
| 192.168.7.16 | Sw – GE0/25 | ||||
| 192.168.7.17 | Sw – GE0/26 | ||||
| 192.168.7.18 | Sw – GE0/27 | ||||
| 192.168.7.19 | Sw – GE0/28 | ||||
| 192.168.7.20 | Sw – GE0/29 | ||||
| 192.168.7.21 | Sw – GE0/30 | ||||
| 9/Отдел тестирования | 192.168.8.2 | Sw – GE0/1 | |||
| 192.168.8.3 | Sw – GE0/2 | ||||
| 192.168.8.4 | Sw – GE0/3 | ||||
| 192.168.8.5 | Sw – GE0/4 | ||||
| 192.168.8.6 | Sw – GE0/5 | ||||
| 192.168.8.7 | Sw – GE0/6 | ||||
| 192.168.8.8 | Sw – GE0/7 | ||||
| 192.168.8.9 | Sw – GE0/8 | ||||
| 192.168.8.10 | Sw – GE0/9 | ||||
| 192.168.1.3 | Sw – GE0/96 | Админ. Сети | |||
| Сервер внутр. | 192.168.1.254 | Rt – Ge0/1 | |||
| Сервер внутр. | 192.168.5.254 | Sw – GE0/94 | |||
| Сервер внутр. | 192.168.7.254 | Sw – GE0/93 | |||
| Сервер внутр. | 192.168.4.254 | Rt – Ge0/4 | |||
| Сервер внешн. | 192.168.0.3 | NAT Rt - GE0/1 | |||
| Маршутизатор | 192.168.0.1 | ||||
| NAT Маршрутизатор | 89.208.181.222 | Rt – GE0/3 | ISP | ||
| Коммутатор | 192.168.0.2 | Rt – GE0/2 |
6. РАЗРАБОТКА ФИЗИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫСЕТИ
6.1 Выбор типов кабелей
Наиболее «подвижной» частью любой локальной сети является горизонтальная подсистема. На этом уровне добавление новых пользователей, перемещение рабочих группы происходят гораздо чаше, чем изменения в вертикальных подсистемах между этажами. Поэтому наиболее рациональным вариантом является применение медного неэкранированного кабеля UTP.
С учетом того, что на уровне доступа передача данных выполняется преимущественно со скоростью 100 Мбит/с и с учетом возможности в перспективе увеличения скорости передачи для горизонтальной подсистемы, выбираем кабель типа UTP48-C5-SOLID-INDOOR [4].
Это кабель 5-й категории типа неэкранированная витая пара (UTP), состоящий из 4 пар одножильных (solid) медных проводников. Кабель соответствует стандарту пожарной безопасности UL 444 и UL 1581 и имеет следующие технические характеристики:
- диаметр проводника: 0,54 ± 0,01 мм (24 AWG);
- изоляция — полиэтилен повышенной плотности, минимальная толщина 0,18 мм;
- диаметр провода в изоляции 0,99 ± 0,02 мм;
- цвет витых пар: синий-белый/синий, оранжевый-белый/оранжевый, зеленый-белый/зеленый, коричневый-белый/коричневый;
- 4 витые пары с полиэтиленовым разделителем, покрыты поливинилхлоридной оболочкой (PVC) с минимальной толщиной оболочки 0,4 мм;
- внешний диаметр кабеля равен 5,3 ± 0,2 мм;
- рабочая температура кабеля от –20ºC до +75ºС;
- радиус изгиба кабеля: 8´Æ во время инсталляции, 6´Æ при вертикальном каблировании и 4 диаметра при горизонтальном каблировании;
- стандартная упаковка размером 21,5 × 42 × 42 см (Ш× В×Г) — 305 м;
- вес кабельной бухты без упаковки 12,9 кг.
Кабель характеризуется следующими электрическими параметрами:
- максимальное сопротивление проводника при температуре 20° С равно 9,38 Ом/100 м;
- дисбаланс сопротивления не превышает 5%;
- емкостной дисбаланс пары по отношению к земле равен 330 пФ/100 м;
- сопротивление на частоте от 0,772 до 100 МГц составляет 85…115 Ом;
- максимальная рабочая емкость равна 5,6 нФ/м;
- неравномерность задержки 45 нс/100 м;
- задержка распространения <536 нс/100 м.
Частотные характеристики кабеля приведены в таблице 6.1.
Таблица 6.1 – Частотно-зависимые характеристики передачи
| Частота МГц | ЗатуханиедБ/100 м | NEXT дБ | ACR дБ/100м | PSNEXT дБ | EL-FEXT дБ/100м | PSEL-FEXTдБ/100м | RLдБ |
| 31,25 | 11,4 | 45,9 | 34,6 | 42,9 | 33,9 | 30,9 | 23,6 |
| 62,5 | 16,5 | 41,4 | 25,8 | 38,4 | 27,8 | 24,8 | 21,5 |
| 21,3 | 38,3 | 19,0 | 35,3 | 23,8 | 20,8 | 20,1 | |
| 27,2 | 35,5 | 10,8 | 32,5 | 19,9 | 16,9 | 18,7 |
Параметры передачи многомодового оптоволоконного кабеля приведены в таблице 6.2, а параметры одномодового в таблице 6.3.
Таблица 6.2 – Оптические параметры многомодового оптоволокна
| Тип волокна | Длина волны, нм | Затухание (средн/ макс) ,дБ/км | Коэффициентширокополосности, МГц·км | Дальность передачи для Ethernet, м | Коэффициентпреломления | |
| 1GbE | 10 GbE | |||||
| 62,5/125 ОМ1 | 3,0/3,2 0,7/0,9 | >200 >600 | ‒ | 1,495 1,490 | ||
| 50/125 ОМ2 | 2,6/2,8 0,6/0,9 | >600 >1200 | ‒ | 1,481 1,476 |
Таблица 6.3 – Оптические параметры одномодового оптоволокна ITU-G.652B
| Тип волокна | Диаметр,мкм | Длина волны, нм | Затухание (среднее/макси-мальное), дБ/км | Дисперсия, пс/(нм·км) | PMD, пс/км1/2 | Коэфф. прелом-ления |
| 9/125 | 9,2±0,4 125±0,5 | 0,35/0,5 | < 3,5 | – | 1,467 | |
| 0,21/0,3 | < 18 | < 0,2 | 1,467 |
Параметр PMD (поляризационная-модовая дисперсия) — это дисперсия, вызываемая небольшой асимметричностью поперечного сечения волокна. Асимметричность приводит к тому, что одна из двух основных ортогональных поляризованных мод передается по оптическому каналу связи быстрее, чем другая. В связи с тем, что приемное устройство принимает комбинацию этих двух мод, то результирующий импульс становится шире входного импульса, поскольку он подвергся дисперсии, т.е. происходит расширение импульса.
Для выполнения силовой проводки используем трехжильный медный кабель типа ВВГ 3´1,5 (Виниловая оболочка, Виниловая изоляция, Гибкий). Сечение кабеля 1,5 мм2 выбирается из расчета максимального потребляемого тока 15 А (мощность 3,3 кВт) на одну розетку. Коммутаторы между собой соединены оптическим волокном ОМ1.
6.2 Схема размещения компонентов СКС
Схема размещения компонентов сети разрабатывается на основе поэтажных чертежей здания, в котором располагается предприятие или организация. Во всех помещениях на каждом рабочем месте устанавливаются телекоммуникационная розетка (ТР) с двумя гнездами типа RJ-45 и по три силовых розетки с напряжением 220 В. Рассчитанное количество ТР — 85. Телекоммуникационные розетки закрепляются в кабельных коробах на высоте 80 см от уровня пола. Расположение телекоммуникационных и электрических розеток и других компонентов сети в каждом из помещений предприятия с указанием установочных размеров показано на чертеже ниже.
Фрагмент схемы размещения компонентов СКС с указанием типов и параметров кабелей в помещении, в котором располагается рабочая группа организации, показан на рисунке ниже. Все телекоммуникационные кабели прокладываются в декоративных пластмассовых кабельных каналах (коробах), которые закрепляются на стене помещения. Кабельный канал разделен на две секции. Одна служит для укладки телекоммуникационных кабелей, а вторая — для силовых кабелей. Телекоммуникационные розетки монтируются на корпусе короба, либо на стене. Силовые розетки в количестве 3 шт на каждое рабочее место закрепляются на расстоянии 0,8 м от уровня пола. На такой же высоте устанавливаются и телекоммуникационные розетки.
Вывод пучка кабелей горизонтальной подсистемы осуществляется через металлический патрубок (кондуит) диаметром 80 мм, который пропускается через стену помещения на расстоянии 0,2 м от потолка. В коридоре коммуникационные кабели укладываются в кабельный лоток, который закреплен между потолочным перекрытием и подвесным потолком.
Силовые кабели выводятся через отдельный собственный кондуит и укладываются в межпотолочном пространстве в лоток силовых кабелей. На рисунке 6.1 представлен чертеж размещения сетевых элементов в узле здания и в соседней комнате разработки (рис. 6.2).
Рисунок 6.1 – Схема размещения компонентов СКС в техническом помещении
Рисунок 6.2 – Схема размещения компонентов компьютерной сети в помещении 210
На рисунке выше изображена схема размещения компонентов и оборудования сети в техническом помещении, используемом в качестве распределительного пункта здания. В этом помещении установлен телекоммуникационный шкаф, в котором устанавливаются распределительные панели, коммутаторы канального и сетевого уровней, а также серверное оборудование. Здесь же располагается щит силового электропитания. Расстояние между коммуникационным шкафом и стеной помещения выбрано таким образом, чтобы обеспечить доступ к распределительным панелям при монтаже или замене кабелей. Коммуникационные кабели и силовые заводятся в помещение через раздельные кондуиты.
Ввод коммуникационных кабелей в шкаф осуществляется через верхнее входное отверстие, имеющееся в его крыше. Кабели подводятся сверху в лотке и затем через верхний вводной люк вводятся внутрь шкафа. При этом способе к кабелям нет доступа, и они хорошо физически защищены. Два кабеля силового питания типа ВВГ 3 сечением 1,5 мм2 каждый и 2 телекоммуникационных кабеля, идущих от рабочих мест, подводятся к телекоммуникационному шкафу в пластмассовом коробе и вводятся в него через нижний вводной люк.
В помещении также оборудовано одно рабочее место для администратора сети или лица, выполняющего его функции. Телекоммуникационные и силовые розетки рабочих мест закрепляются на стене, на высоте 0,8 м от уровня пола. Остальные установочные размеры показаны на чертеже.
6.3 Расчет величины расхода кабеля
Для определения максимальной и минимальной длины кабелей горизонтальной подсистемы построим профили кабельных трасс на основании планов помещений. Самый длинный горизонтальный профиль выглядит следующим образом:
Рисунок 6.3 – Самый длинный горизонтальный профиль кабельной трассы
Данный профиль выходит из телекоммуникационного шкафа узла этажа, проходит через коридор в противоположную комнату, проходит её до внешней стены здания, вдоль которой идет к самому первому компьютеру. Длина данного профиля составляет:
Самый короткий профиль осуществляет подключение компьютера администратора, находящегося в серверном помещении, к маршрутизатору. Профиль изображен на рисунке 6.4.
Рисунок 6.4 – Самый короткий горизонтальный профиль кабельной трассы
Длина данного профиля составляет:
Рассчитаем среднюю длину кабельной трассы:
Нужное количество кабеля было рассчитано с использованием эмпирического метода, основанного на предположении, что рабочие места распределены по обслуживаемой площади равномерно.
Таким образом, для горизонтальной подсистемы требуется 2815,1 м кабеля. Известно, что в стандартной кабельной бухте содержится 305 метров кабеля. Тогда для создания горизонтальной подсистемы нужно 10 (2815,1/305=9,23) бухт, или 3050 м кабеля (10×305=3050).Кабели оканчиваются (терминируются) встраиваемыми в короб-телекоммуникационными розетками типа RJ-45, способными подключать также телефонные коннекторы RJ-11. Для подсоединения оборудования рабочих мест СКС укомплектовывается патч-кордами.6.4 Расчет габаритных размеров декоративного кабельного короба
При расчетах диаметр горизонтального кабеля категории 5е принимается равным 5,2 мм, что соответствует площади поперечного сечения кабеля S каб=21,2 мм2. Коэффициент использования площади выбирается равным k i = 0,5, а коэффициент заполнения — k z = 0,45.
С целью уменьшения расхода декоративного короба целесообразно использовать двухсекционный короб, в котором одна секция служит для размещения коммуникационных кабелей, а вторая — для силовых. При этом требуется просчитать необходимые габариты каждой из секций.
Таким образом, требуемое сечение короба определяется по формуле
S крб= (∑ S i Ккаб) / (k i k z) + (∑ SjСкаб) / (k i k z),
где S i Ккаб—сечение i –го коммуникационного кабеля; SjСкаб— сечение j –го силового кабеля.
Схему прокладки декоративных коробов, с целью более экономного их расходования, целесообразно выбрать таким образом, чтобы отдельные сегменты кабельных каналов данной разновидности использовались для прокладки кабелей к двум информационным розеткам.
Результаты расчетов габаритов короба целесообразно сведены в таблицу 6.4.
Таблица 6.4 – Параметры кабельного короба
| Количество обслуживаемых ТР | |||
| Количество горизонтальных кабелей | |||
| Требуемая площадь короба, мм2 | |||
| Габаритные размеры односекционного короба, мм | 40×16 | 75×20 | 100×50 |
После определения суммарного сечения кабелей выбирается стандартный тип короба с сечением, не меньше рассчитанного. На практике наиболее широко используются секции короба стандартной длины 2 м и сечением 40×16 мм, 60×16 мм и 75×20 мм.
Из расчетных данных следует, что в СКС будут использоваться короба типа NCT1050 двух типоразмеров: 60×16 мм и 75×20 мм, которые позволяют выполнять монтаж корпусов информационных и силовых розеток рядом с коробом на поверхности стены. Две секции короба будут использованы для прокладки горизонтальных информационных кабелей, а одна — двух силовых кабелей (один для системы гарантированного электропитания компьютерного оборудования, другой обеспечивает подключение розеток бытового электроснабжения). Кроме собственно короба для организации кабельных каналов требуется ряд вспомогательных элементов: заглушки, соединители и плоские уголки, соединяющие короба при их поворотах на 90°. Количество уголков и соединителей рассчитывается исходя из стандартной длины секции короба, равной 2-м метрам и количества поворотов кабельных трасс. Общая потребность таких элементов приведена в таблице 6.5.
6.5 Выбор пассивного телекоммуникационного оборудования
Из расчетных данных следует, что в СКС будут использоваться короба типа NCT1050 двух типоразмеров: 60×16 мм и 75×20 мм, которые позволяют выполнять монтаж корпусов информационных и силовых розеток рядом с коробом на поверхности стены. Две секции короба будут использованы для прокладки горизонтальных информационных кабелей, а одна — двух силовых кабелей (один для системы гарантированного электропитания компьютерного оборудования, другой обеспечивает подключение розеток бытового электроснабжения). Кроме собственно короба для организации кабельных каналов требуется ряд вспомогательных элементов: заглушки, соединители и плоские уголки, соединяющие короба при их поворотах на 90°. Количество уголков и соединителей рассчитывается исходя из стандартной длины секции короба, равной 2-м метрам и количества поворотов кабельных трасс. Общая потребность таких элементов приведена в таблице ниже. Все расчеты велись с учетом возможных незапланированных затрат на разводку либо брак элементов.
Рассчитаем количество коробов, основываясь на том, что длина короба составляет 2 м, а общая длина магистрального кабелям не превышает 90м:
Необходимо обеспечить соединение каждого короба с другим. Т.к. на два короба требуется одно соединение, рассчитаем количество соединений следующим образом:
Теперь рассчитаем количество заглушек. Т.к. имеем один этаж, кабель разводится в четыре стороны, следовательно, потребуется по одной заглушке на каждую сторону.
Изгиб магистральной к