СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анализ технического задания
2. Выбор и описание структурной схемы
3. Выбор сетевого оборудования
4. Кабельная система
5. Расчёт стоимости закупаемого оборудования
Заключение
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Практически сразу с появлением компьютеров возникла необходимость объединить их в вычислительные сети.
Сети делятся по масштабу на:
- локальные – в пределах одного учреждения, здания, большого предприятия, расположенного в нескольких зданиях;
- региональные – в пределах города, области, страны;
- глобальные – сети в мировом масштабе.
Так как нас интересует сеть только в пределах одного небольшого городка, состоящего из четырёх зданий, то возьмём локальную вычислительную сеть.
ЛВС - это совокупность компьютеров, соединённых линиями связи. Линии связи образованы кабелями, сетевыми адаптерами, работающими под управлением сетевой операционной системы, и другими коммуникационными устройствами.
Основная цель сети – обеспечить пользователям сети потенциальную возможность совместного использования ресурсов всех компьютеров. Для нашей сети это использование доступа в сеть Internet, использование принтеров, графопостроителей, модемов, оптических дисков.
Причинами к объединению компьютеров в сети являются:
- увеличение скорости передачи информационных сообщений;
- возможность быстрого обмена информацией между пользователями;
- расширения перечня услуг, предоставляемых пользователям за счет объединения в сети значительных вычислительных мощностей с широким набором различного программного обеспечения и периферийного оборудования;
- возможность использования распределенных ресурсов (принтеров, CD-ROM, жестких дисков, модемов и т.д.);
- возможность организовать «безбумажный » документооборот.
Сети снижают потребность предприятий в других формах передачи информации, таких как телефон или обычная почта.
ЛВС имеют так же свои стандарты (Ethernet, Arcnet, Token Ring, FDDI, 100 VG Any Lan, ATM и т.д.), первые из которых были утверждены в середине 80-х, благодаря развитию персональных компьютеров. Эти массовые продукты явились идеальными элементами для построения сетей – с одной стороны, они были достаточно мощными для работы сетевого программного обеспечения, а с другой – явно нуждались в объединении своей вычислительной мощности для решения сложных задач, а также разделения дорогих периферийных устройств и дисковых массивов. Поэтому персональные компьютеры стали преобладать в локальных сетях, причем не только в качестве клиентских компьютеров, но и в качестве центров хранения и обработки данных, то есть сетевых серверов, потеснив с этих привычных ролей мини-компьютеры и мейнфреймы.
Организация, эксплуатирующая более десятка ПК, старается объединить их в локальную сеть с целью уменьшения бумажного документооборота и повышения эффективности деятельности своих подразделений, то есть средства вычислительной техники должны функционировать в едином процессе, а сотрудникам организации должна быть предоставлена возможность общения с помощью абонентских средств между собой, с единым или распределенным банком данных. ЛВС, как правило, строятся на сравнительно небольших расстояниях, в основном в пределах одной, двух организаций.
Поэтому необходимо разработать принципиальное решение вопроса по организации ЛВС на базе уже существующего компьютерного парка и программного комплекса отвечающего современным научно-техническим требованиям с учетом возрастающих потребностей и возможностью дальнейшего постепенного развития сети в связи с появлением новых технических и программных решений.
В данной курсовой работе мы будем заниматься разработкой ЛВС для небольшого городка, состоящего из четырёх зданий.
Таким образом, мне необходимо создать локальную сеть, соединяющую 4 здания и удовлетворяющую поставленным задачам. По специальному заданию у этой ЛВС должна быть максимальная производительность.
АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
Рассмотрим проектирование локальной вычислительной сети, которая располагается в пределах студенческого городка. В данную сеть входит четыре здания, в каждом из которых по три этажа.
Техническое задание.
При построении ЛВС городка мне были предъявлены следующие требования:
Расположение ПК по отделам и их трафик представлены в таблице 1.
Таблица 1
| Отделы | Количество ПК | Трафик(Мбит/с) | |
| Здание 8 | |||
| Здание9 | |||
| Здание 10 | |||
| Здание 20 | |||
Количество серверов – 1 (располагается в 8 здании).
Скорость передачи данных Internet – 4000 кбит/с.
Расстояние до провайдера – 33 км.
Объединяемые здания – 8, 9, 10, 20 (их взаиморасположение представлено на рисунке 1, размеры указаны в метрах).
Использовать оборудование фирм-производителей сетевого оборудования – Hewlett Packard, Digi, Allied Telesyn.
Специальное задание – максимальная производительность сети.
Сеть включает в себя 16 отделов, в которых находится 417 рабочих станций и 4 сервера (рис. 1).
Рисунок 1 – Схема городка
АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ СУЩЕСТВУЮЩИХ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Для построения ЛВС необходимо выбрать технологию сети городка, чтобы обеспечить заданный трафик.
На данный момент существуют:
Ethernet
Скорость –10 Мбит/с.
На физическую среду существует 4 спецификации:
- 10 Base 5 – определяет в качестве физической среды толстый коаксиальный кабель с диаметром центральной жилы 2,17 мм. (Толстый Ethernet).Расстояние от станции до розетки 50м.
Длина сегмента 500м. Количество станций не более 100 шт.
- 10 Base 2 – тонкий коаксиальный кабель с диаметром центральной жилы 0,89 мм. (Тонкий Ethernet). Длина сегмента 185м. Количество станций не более 30 шт.
- 10 Base-T – определяет в качестве передающей среды витую пару проводников. Расстояние от станции до розетки 100м. Для организации сети используется многопортовый повторитель(HUB-концентратор). Количество станций до1024 шт.
- 10 Base FL – определяет в качестве передающей среды оптоволоконный кабель. Длина луча 2 км. Количество станций до 1024 шт. Вместо концентратора используется коммутатор.
Fast Ethernet
Сеть Fast Ethernet представляет собой дальнейшее развитие сети Ethernet за счет увеличения в 10 раз тактовой частоты, при этом основные методы доступа к среде остались неизменными. Следовательно, скорость передачи сети 100 М бит/с.
На физическую среду существуют 3 спецификации:
- 100 Base Tx – использует витую пару проводников. Допускает применять экранированную и не экранированную витую пару (UTP, STP). Используется кабель категории 5 и выше. Протяженность сегмента не более 100м. С целью снижения помех по одному из проводов передают положительный заряд, по другому отрицательный.
- 100 Base T4 – длина кабеля 100 метров. Использует витую пару, кабель не экранированный, категория 3 и выше, передача по всем 4 парам.
- 100 Base Fx – для соединения двужильных многомодовых оптических кабелей.
Fast Ethernet предусматривает использование топологии типа звезда, с длиной сегмента 100м.
Gigabit Ethernet
Скорость передачи 1Г бит/с.
На физическую среду существуют 3 спецификации:
- 1000 Base LX, 1000 Base SX. - использует оптоволоконный многомодовый кабель. Для спецификации 1000 Base SX. длина волны 500м, для 1000 Base LX длина волны 5000м.
- Gigabit по коаксиальному кабелю - В качестве среды передачи можно использовать высококачественный твиаксиальный кабель с волновым сопротивлением 150 Ом. Максимальная длина до 25 м.
- Gigabit на витой паре - используют витую пару категории 5 и выше.
Token Ring
Сеть Token Ring является кольцевой сетью с маркированным доступом, разработана фирмой IBM. Скорость передачи данных 4 и 16 М бит/с. Длина кадров до 4,5 Кбит (до 18 Кбит). Сеть Token Ring обладает следующими особенностями:
- передача кадров только в одном направлении;
- обеспечивает полный цикл вращения кадраданных т.е. кадр должен обязательно возвратиться его отправителю;
- стандартом предусмотрено 3 вида кадров (кадр данных, кадр маркера, кадр прерывания);
FDDI
FDDI стандартизирована организациями ANSI x3t9.5; ISO 9314.
Сеть представляет собой сеть кольцевого типа с маркерным доступом. Сеть FDDI отличается от сетей следующим:
- более высокая скорость передачи данных 100 Мбит/с;
- использование двойного кольца передачи данных, что позволяет повысить надежность передачи за счет обхода или изоляции поврежденного участка цепи или увеличения скорости передачи до 200Мбит /с. Данные передаются по резервному кольцу одновременно с основным, но в обратном направлении;
- использование режима раннего освобождения маркера;
- возможность передачи данных разных типов (синхронного и асинхронного);
- в сети FDDI определены два вида станций (DAS – станции двойного подключения,SAS – станции однократного подключения);
В FDDI предусмотрены до 1000 подключений. Расстояние между станциями до 2км. Общая длина кольца до 200км. Имеется вариант сети на витой паре (СDDI). Для него все выше названное аналогично, но расстояние между станциями 100 метров.
VG Any Lan
Представляет собой сеть древовидной структуры. В качестве промежуточных узлов сети используются концентраторы. В качестве оконечного оборудования данных – рабочие станции и серверы.
Для поддержки многоуровневой структуры в концентраторах используется 2 вида портов:
1. порты нисходящих связей;
2. порты восходящих связей;
Скорость передачи 100 Мбит/с. Расстояние 100 метров. Среда передачи – кабель на основе витой пары.
АТМ.
Сетевая технология, в которой используются небольшие пакеты фиксированного размера, называемые ячейками. Размер ячейки 53 байта. В отличие от других технологий используют общую среду передачи данных. Эта технология изначально разрабатывалась для построения коммутируемых сетей. Технология АТМ обеспечивает сервис с установлением соединения. Небольшой фиксированный размер ячейки обеспечивает необходимую пропускную способность с небольшими задержками, что позволяет передавать различные виды информации (видео, голос, данные). Фиксированный размер ячейки обеспечивает возможность аппаратной реализации алгоритма коммутации, что и обеспечивает малую величину задержки. Скорость передачи от 25 М бит/с – до 2,4 Гбит/с. В сети определены два вида интерфейсов:
- UNI-интерфейс(интерфейс с пользователями сети АТМ);
- NNI-интерфейс(интерфейс между коммутаторами сети АТМ);
Соединения между двумя абонентскими системами возникает с того момента, когда одна из них передает через UNI запрос в сеть, коммутаторы передают этот запрос в пункт назначения. Если система- адресат показывает, что она согласна на установление соединения, то в АТМ сети между двуми абонентскими системами образуется виртуальный канал. Правильная маршрутизация ячеек обеспечивается за счет того, что каждая ячейка имеет в заголовке 2 поля:
- VPI-идентификатор виртуального пути;
- VSI-идентификатор виртуального канала;
Беспроводные сети
Бывают 3 видов:
1. Передача в инфракрасном диапазоне;
2. Передача с помощью радиосигналов с распределенным спектром;
3. Передача данных с узкополосным спектром.
Преимущества инфракрасных ЛВС:
- достаточно большое быстродействие, скорость до 16 Мбит/с;
- обеспечение безопасной передачи информации в связи с тем, что инфракрасное излучение очень трудно перехватить.
Недостатки инфракрасных ЛВС:
- необходимость обеспечения прямой видимости между передатчиками;
- зависимость от погодных условий;
- небольшие расстояния между приемником и передатчиком(до 30 метров).
Сети с узкополосной передачей обеспечивает частоту до 18-19 ГГц. Сигнал не проходит сквозь металл и бетонные стены зданий.
Рассмотрев основные технологии, вернемся к проекту.
Так как в условии у нас есть места для прокладки кабеля, а так же расстояния в масштабе городка небольшие, то использование беспроводных сетей не целесообразно. Только 20 здание отделено от остальных на расстояние 58 км. Имеет смысл передавать к нему информацию с помощью спутниковых систем.
Там, где скорость обмена данными до рабочих станций должна составлять до 100 Мбит/с (включительно). Этому требованию отвечают многие технологии, но в этой курсовой будет использоваться технология Fast Ethernet, как самая дешёвая из высокоскоростных и проста в установке. В некоторых отделах трафик должен составлять до 500 Мбит/с. Достичь такую скорость нам поможет технология Gigabit Ethernet.