Введение
В настоящее время практически везде, где есть компьютеры, возникает необходимость соединить их в компьютерную сеть, для облегчения передачи данных и ускорения производственного процесса. Также сети повсеместно используются и в домашних условиях. При организации новой компьютерной сети перед разработчиками стоит вопрос в выборе подходящего стандарта сети, наилучшей конфигурации, оптимального быстродействия, а также дешевизны системы.
В данной работе необходимо разработать небольшую сеть на 17 компьютеров стандарта Fast Ethernet, этот стандарт в данный момент времени наиболее распространён и повсеместно используется. Также мы произведём расчёт стоимости сети.
1. Анализ задания и разработка плана
Для заданного плана расположения узлов сети выбрать оптимальную топологию сети и рассчитать минимальную суммарную длину соединительного кабеля. Топологию выбирать с учетом того, что между строениями планируется использовать только оптоволоконный кабель, внутри строений - коаксиальный кабель или витую пару.
Выбрать стандарт для реализации сети, соответствующее пассивное и активное оборудование и оценить его стоимость.
Величины параметров на плане расположения строений и рабочих станций
| a | b | c | d | e | f | g | h | k | m | n | p | q | s |
Размещение рабочих станций по этажам (максимальное количествов - 3; высота этажа - 3 м)
Рис.1 План расположения строений и размещения узлов локальной вычислительной сети.
|
|
Условные обозначения:
Строение (зона размещения узлов в сети)
Рабочая станция (узел сети)
Сервер (узел сети)
Коммутатор (SW) или маршрутизатор (М)
Выбор стандарта и оборудования
Сеть построена по технологии Fast Ethernet.
Исходя из критерия стоимости, здания объединены между собой по топологии “шина", а в домах применена топология “звезда", которая повышает надежность сети. Таким образом, для реализации сети с вышеприведенными характеристиками возможно использовать стандарты Fast Ethernet 100BaseTX, 100BaseT4 или 100BaseFX.
Официальный стандарт 802.3 установил три различных спецификации для физического уровня Fast Ethernet и дал им следующие названия:
100Base - TX для двухпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP категории 5 или экранированной витой паре STP Type1;
100Base - T4 для четырехпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP категории 3,4, или 5;
100Base - FX для многомодового оптоволоконного кабеля, используется два волокна.
Оборудование сетей распределяется на активное (повторители, концентраторы и др.) и пассивное (кабели, соединители и др.).
Для соединения рабочих станций в зданиях используется “витая" пара (120 Ом). Для соединения домов оптоволоконный кабель.
Для коммутации узлов могут применяться концентраторы (хабы), коммутаторы, а, в случае необходимости, маршрутизаторы.
В зданиях будет использоваться кабель стандарта 100BaseT4 UTP5 категории.
Между зданиями используем оптоволоконный кабель категории 100BaseFX.
Расчет параметров и определение характеристик сети
|
|
Существует четыре основных правила корректной конфигурации Ethernet 802.3:
1. количество узлов не более 1024
2. максимальная длина кабеля в сегменте определена соответствующей спецификацией
3. время двойного оборота сигнала (Path Delay Value, PDV) между двумя самыми удаленными друг от друга станциями сети не более 575 битовых интервала
4. сокращение межкадрового интервала IPG (Path Variability Value, PVV) при прохождении последовательности кадров через все повторители должно быть не больше, чем 49 битовых интервала
Правила корректного построения сегментов сетей Fast Ethernet включают:
ограничения на максимальные длины сегментов, которые соединяют устройства - источники кадров (соединение DTE - DTE);
ограничения на максимальные длины сегментов, соединяющих устройства-источники кадров (DTE) с портом повторителя;
ограничения на общий максимальный диаметр сети;
ограничения на максимальное число повторителей и максимальную длину сегмента, соединяющего повторители.
Расчет первого здания:
1 - Свитч = 25 + 3 + 65 = 93м
2 - Маршрутизатор = 50 + 50 =100м
3 - Маршрутизатор = 3 + 3 + 35 = 41м
4 - Маршрутизатор = 15 + 3 = 18м
Свитч - Маршрутизатор = 35 м
В здании мы используем:
Кабель витая пара 100BaseT4 - 287 метра
Свитч - 1 штука
Маршрутизатор - 1 штука
Вилка RJ-45 - 10 штук
Сетевая карта - 4 штуки
Расчет второго здания:
5 - Маршрутизатор = 20м
6 - Свитч1 = 55 + 45 =100м
7 - Свитч3 = 100м
8 - Свитч3 = 100м
17 - Маршрутизатор = 3м
Свитч1 - Маршрутизатор = 75м
Свитч3 - Маршрутизатор = 3 + 3 = 6м
В здании мы используем:
Кабель витая пара 100BaseT4 = 404 метров
Свитч - 2 штуки
Маршрутизатор - 1 штука
Вилка RJ-45 - 14 штук
|
|
Сетевая карта - 5 штук
Расчет третьего здания:
9 - Маршрутизатор = 20 + 50 + 3 = 73м
10 - Маршрутизатор = 20 + 3 =23м
11 - Маршрутизатор = 25м
12 - Маршрутизатор = 10 + 50 = 60м
В здании мы используем:
Кабель витая пара 100BaseT4 - 181 метров
Маршрутизатор - 1 штука
Вилка RJ-45 - 8 штук
Сетевая карта - 4 штуки
Расчет четвертого здания:
13 - Маршрутизатор = 60 м
14 - Маршрутизатор = 10 + 3 + 3 +50 =66м
15 - Свитч = 3 + 3 +55 + 25 = 86м
16 - Свитч = 3 + 3 + 25 = 31м
Свитч - Маршрутизатор = 25 + 60 = 85м
В здании мы используем:
Кабель витая пара 100BaseT4 - 328 метра
Свитч - 1 штука
Маршрутизатор - 1 штука
Вилка RJ-45 - 10 штук
Сетевая карта - 4 штуки
Между зданиями используем оптоволоконный кабель категории 100BaseFX.
Расчет длины оптоволоконного кабеля между зданиями:
Учитывая расстояние между домами, расположение точек связи (маршрутизаторов) определим длину оптоволоконного кабеля, руководствуясь выше представленной схемой расположения домов:
S= 90 + 140 + 100 + 10 = 340м
Вилка для оптоволоконного кабеля - 6 штук
Общая длина кабеля - 340м
Рис.2. Трехмерный план расположения рабочих станций и хабов
Разделим сеть на подсети (по строениям) c помощью маршрутизаторов. Назначим адреса узлам и маршрутизаторам. Определим маски подсети.