Локальная вычислительная сеть предприятия. Как построить лвс - локальную сеть малого предприятия Основой выбора кабельной системы является разработка спецификаций коммуникационного оборудования в компьютерной сети рабочих помещений с указанием расположени

В самом названии Локальная вычислительная сеть уже заложено назначение, функции и ограничения системы. Разберем название на составляющие. Локальная , образовано от английского local – местный, то есть сеть привязана к конкретному географическому месту и имеет ограничения по территории, вычислительная , связано с составом сети (вычислительное оборудование, ПО) и ее назначением, сеть – подразумевает под собой объединение вычислительного оборудования и ПО на определенной территории (локальной) в сеть (по средствам кабелей).

Таким образом можно сформулировать определение Локально вычислительной сети (ЛВС) – это система взаимосвязанных вычислительных ресурсов (компьютеры, серверы, маршрутизаторы, програмное обеспечения и др.), распределенных по сравнительно небольшой территории (офис или группа зданий), служащая для приема-передачи, хранения и обработки информации различного рода.

Разные локально вычислительные сети могут функционировать по отдельности или быть связаны между собой с помощью средств коммуникаций, например на предприятиях с филиальной сетью в разных городах. Благодаря такому соединению пользователь может взаимодействовать с другими рабочими станциями, подключенными к этой локально-вычислительной сети. Существуют локальные сети, узлы которых разнесены географически на расстояния более 12 500 км (космические станции и орбитальные центры), но они всё равно относят к локальным.

Назначением ЛВС является обеспечение совместного и одновременного доступа определенной группы лиц к данным, программам и оборудованию (компьютеры, принтеры, графопостроители, устройства хранения и обработки файлов и баз данных) и передача данных (электронная графика, обработка текстов, электронная почта, доступ к удаленным базам данных, передача цифровой речи).

Например: менеджер принимает заказ и вводит его в компьютер, далее заказ поступает в бухгалтерию и там формируется счет, одновременно может приходить информация в юридическую службу для создания договора.

Характеристики ЛВС:

• Высокоскоростные каналы (1- 400 Мбит\с), принадлежащие преимущественно одному пользователю;
• Расстояние между рабочими станциями, подключаемыми к локальной сети, обычно составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч метров;
• Передача данных между станциями пользователей ЭВМ;
• Децентрализация терминального оборудования, в качестве которого используются микропроцессоры, дисплеи, кассовые устройства и т.д.
• Передача данных абонентам, подключенным к сети, по общему кабелю;

Основными функциями ЛВС являются:

• Обеспечение одновременного доступа к оборудованию, программному обеспечению и информации, объединенным в сеть;
• Минимизация риска несанкционированного доступа к информации и сетевым ресурсам;
• Разграничение доступа к информации и сетевым ресурсам;
• Обеспечение быстрого и конфиденциального обмена и одновременной работы с информацией определенному кругу лиц;
• Контроль над информационными потоками, в том числе входящими и исходящими;
• Разграничение контрольных функций и ответственных лиц на каждом узле (за каждый узел отвечает системный администратор, выполняющий обслуживающую и, как правило, контрольные функции);
• Оптимизация расходов на ПО и оборудование за счет их коллективного использования (например один принтер на несколько отделов и др.)

В результате применения ЛВС объединяются персональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему, которая имеет свои особенные преимущества:

• Возможность удаленного доступа к оборудованию, ПО и информации;
• Оптимизация ресурсов работы процессора;
• Меньшее количество и интенсивность ошибок по сравнению с сетью на базе телефонных каналов;
• Пропускная способность выше, чем у глобальной сети;
• Возможность реконфигурации и развития путем подключения новых терминалов

Область применения локальных сетей очень широка, в настоящее время такие системы есть практически в каждом офисе (например, установлен один принтер на несколько компьютеров, или несколько компьютеров используют одно ПО, допустим 1С:Бухгалтерия и др.). С каждым днем потоки информации становятся больше, используемое программное обеспечение сложней и функциональней, география деятельности организаций расширяется. Применение средств ЛВС становится не просто желательным, а необходимым для успешной деятельности и развития бизнеса, науки, обучения студентов, школьников, подготовки и переподготовки специалистов, выполнения государственных программ и функций и др.

Структура функционирования сети.

Структура локальной сети определяется принципом управления и типом связи, зачастую она основывается на структуре обслуживаемой организации. Применяются виды топологии: шинная, кольцевая, радиальная, древовидная. Наиболее распространены первые два вида, за счет эффективного использования каналов связи, простоты управления, гибких возможностей расширения и изменения.

Топология “шина” – все компьютеры связываются в цепочку, подключением к магистральному кабельному сегменту (стволу), на его концах размещаются «терминаторы», для гашения сигнала, распространяющегося в обе стороны. Компьютеры в сети соединяются коаксиальным кабелем с тройниковым соединителем. Пропускная способность сети – 10 Мбит/с, для современных приложений, активно использующих видео и мультимедийные данные, этого недостаточно. Преимущество этой топологии заключается в низкой стоимость проводки и унификации подключений.

Шинная топология является пассивной. Сбой одного компьютера не влияет на работоспособность сети. Повреждение магистрального кабеля (шины) ведет к отражению сигнала и вся сеть в целом становится неработоспособной. Выключение и особенно подключение к такой сети требуют разрыва шины, что вызывает нарушение циркулирующего потока информации и зависание системы.

Топология “дерево” – более развитая конфигурация типа “шина”. К общей магистральной шине через активные повторители или пассивные размножители присоединяются несколько простых шин.

Топология “звезда” (star) – является наиболее быстродействующей из всех топологий, информация между периферийными рабочими станциями проходит через центральный узел вычислительной сети. Центральный узел управления – файловый сервер может реализовать оптимальный механизм защиты против несанкционированного доступа к информации. Вся вычислительная сеть может управляться из ее центра.

Кабельное соединение довольно простое, так как каждая рабочая станция связана только с центральным узлом. Затраты на прокладку кабелей достаточно высокие, особенно когда центральный узел географически расположен не в центре топологии. При расширении вычислительных сетей не могут быть использованы ранее выполненные кабельные связи: к новому рабочему месту необходимо прокладывать отдельный кабель из центра сети.

В случае последовательностной конфигурации ЛВС каждое устройство подключения к физической среде передает информацию только одному устройству. При этом снижаются требования к передатчикам и приемникам, поскольку все станции активно участвуют в передаче.

Топология “кольцо” (ring) – компьютеры соединяются сегментами кабеля, имеющего форму кольца, принципиально идентична шинной, за исключением необходимости использования «терминаторов». В случае неисправности одного из сегментов сети вся сеть выходит из строя.

Сигналы передаются только в одном направлении. Каждая станция непосредственно соединена с двумя соседними, но прослушивает передачу любой станции. Кольцо составляют несколько приемопередатчиков и соединяющая их физическая среда. Все станции могут иметь права равного доступа к физической среде. При этом одна из станций может выполнять роль активного монитора, обслуживающего обмен информацией. Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географически рабочие станции расположены далеко от кольца (например, в линию).

Основная проблема при кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется. Неисправности в кабельных соединениях локализуются легко. Подключение новой рабочей станции требует выключения сети, так как во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Ограничения на протяженность вычислительной сети не существует, так как оно, в конечном счете, определяется исключительно расстоянием между двумя рабочими станциями.

Компьютеры могут соединяться между собой, используя различные среды доступа: медные проводники (витая пара), оптические проводники (оптические кабели) и через радиоканал (беспроводные технологии). Проводные, оптические связи устанавливаются через Ethernet, беспроводные - через Wi-Fi, Bluetooth, GPRS и прочие средства. Чаще всего локальные сети построены на технологиях Ethernet или Wi-Fi. Следует отметить, что ранее использовались протоколы Frame Relay, Token ring, которые на сегодняшний день встречаются всё реже, их можно увидеть лишь в специализированных лабораториях, учебных заведениях и службах.

Компоненты построения простой локальной сети используются:

• Адаптер (network adapter) – устройство, соединяющее компьютер (терминал) с сегментом сети;
• Мост (bridge) – устройство, соединяющее локальные или удаленные сегменты сети;
• Маршрутизатор (router) – устройство для ограничения широковещательного трафика посредством разбиения сети на сегменты, обеспечения защиты информации, управления и организации резервных путей между областями широковещания;
• Коммутатор – устройство узкого назначения, эффективно сегментирует сеть, уменьшает области столкновений и увеличивает пропускную способность каждой оконечной станции.
• Блоки бесперебойного питания – устройства для обеспечения работоспособности системы в случаях отключения основного источника питания.

Монтаж Локально-вычислительной сети (ЛВС)

Выбор вида топологии, среды доступа и состава Локально-вычислительной системы зависит от требований и потребностей Заказчика. Современные технологии позволяют разработать индивидуальный вариант, отвечающий всем требованиям и задачам.

Прокладку кабелей ЛВС, как и других видов кабельных сетей можно осуществлять разными способами. При выборе способа монтажа руководствуются индивидуальными архитектурными и конструктивными особенностями здания, его техническими характеристиками, наличием действующих сетей и иного оборудования, порядком взаимодействия слаботочных систем с другими системами. Принципиально можно выделить два метода – открытый и скрытый. Для скрытой проводки кабелей ЛВС используют конструкцию стен, полов, потолков это выглядит более эстетично, трассы защищены от посторонних воздействий, доступ к ним ограничен, прокладка производится сразу в специальные подготовленные места, обеспечиваются лучшие условия для последующего обслуживания. К сожалению возможность выполнить работы скрытым способом бывает редко, чаще приходится проводить работы открытым способом при помощи пластиковых коробов, вертикальных колон и лотков. Не стоит забывать, что есть еще способ прокладки кабелей по воздуху, чаще всего он применяется для коммуникации зданий, когда нет возможности проложить кабель в каналы или если это слишком дорого.

Монтаж ЛВС это сложная и ответственная работа , от качества ее выполнения зависит стабильность и корректность функционирования системы в целом, степень исполнения возложенных на нее задач, скорость передачи и обработки данных, количество ошибок и др. факторы. Относиться к этому нужно очень основательно и серьезно, так как любая сеть это основа (скелет и кровеносная система) целого организма из слаботочных систем, отвечающих за большое количество функций (от электронной почты до безопасности объекта). Каждое последующее вмешательство в работу действующей системы (расширение, ремонт и др.), требует затрат времени и средств, а их количество на прямую зависит от изначально заложенных в систему параметров, качества выполненных работ, квалификации разработчиков и исполнителей. Экономия средств на этапе проектирования и монтажа ЛВС, может обернуться куда большими тратами на стадии эксплуатации и абгрейда

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

	Используемые этажи	Кол-во рабочих станций	Расстояние между рабочими группами

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

Название		Цена (руб.)	Количество
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
DGS 10/100Mbps-inpack Fast Ethernet Adapter Rj-45
Неэкранированная витая пара UTP категории 5
Hyperline HF1IA01G5 (FO-ZIP-IN-50-2-FRPVC) Кабель волоконно-оптический 50/125(OM2) многомодовый внутренний, zip-cord, 2 жилы
Модем D-Link DSL 2540U/BB/T1A
Neomax NM13001-005GN Патч корд UTP 0,5м Кат 5Е зелёный
NM13001-015GN Патч корд UTP 1,5м Кат 5Е зелёный
Шкаф сетевого оборудования
сервер Absolute DS 2х5506х5U Dual Xeon E5506/ 8Gb/ 3x600 10K SATA HS-RAID/ TS700-E6-RS8/ DVDRW/ Pedestal
Hyperline SB-GTS2-8P8C-C5E-WH Розетка RJ-45, двойная, категория 5e, настенная

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

Конфигурация:
Платформа	ASUS TS700-E6-RS8 (LGA1366,i5520,PCI-E,SVGA,SATA RAID, 4xHS SAS/SATA, 2xGbLAN, 12DDRIII, 620W HS)
Процессор
Процессор	CPU IntelXeon E5506 2.13 ГГц/1+4Мб/4.80 ГТ/с LGA1366
Кулер для процессора	Pasive Cooler Intel for 2U System
Модуль оперативной памяти
Модуль оперативной памяти	Kingston KVR1066D3D8R7S/2G DDR-III DIMM 2Gb PC3-8500 ECC Registered with Parity CL7
Модуль оперативной памяти	Kingston KVR1066D3D8R7S/2G DDR-III DIMM 2Gb PC3-8500 ECC Registered with Parity CL7
Модуль оперативной памяти	Kingston KVR1066D3D8R7S/2G DDR-III DIMM 2Gb PC3-8500 ECC Registered with Parity CL7
Жесткий диск
Жесткий диск	HDD 600 Gb SATA 6Gb/s Western Digital VelociRaptor WD6000HLHX 10000rpm 32Mb
Жесткий диск	HDD 600 Gb SATA 6Gb/s Western Digital VelociRaptor WD6000HLHX 10000rpm 32Mb
Привод DVD±RW	DVD±R/RW & CDRW Optiarc AD-7241S Black SATA (OEM)
Raid Контроллер	есть, возможно построение RAID массивов 0, 1, 10, 5 x Raid из SAS и SATA устройств
Видеокарта	Aspeed AST2050 Video
	2 сетевых контроллера Intel 82575EB 10/100/1000 Мбит/с
	8 корзин для SAS и SATA HDD с возможностью горячей замены.
Дополнительно	возможна корректировка данной конфигурации клиентом

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

Процессор	1 ГГц (x86) или 1.4 ГГц (x64)	2 ГГц и выше
	512 МБ ОЗУ (возможно ограничение производительности и некоторых возможностей)	2 ГБ ОЗУ и выше Максимально (для 32-бит): 4 ГБ ОЗУ (Standard) или 64 ГБ ОЗУ (Enterprise и Datacenter) Максимально (для 64-бит): 32 ГБ ОЗУ (Standard) или 2 Тб ОЗУ (Enterprise, Datacenter и в Itanium-Based системах)
Видеокарта и монитор	Super VGA (800 x 600)	Super VGA (800 x 600) и более высокое разрешение
Свободное место на жёстком диске		40 ГБ и выше Сервер с более чем 16 ГБ ОЗУ требует больше места длясвоп и dump файлов.
Другие приводы
Прочие устройства	клавиатура и мышь

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.

Если в одном помещении, здании или комплексе близлежащих зданий имеется несколько компьютеров, пользователи которых должны совместно решать какие-то задачи, обмениваться данными или использовать общие данные, то эти компьютеры целесообразно объединить в локальную сеть.

Локальная сеть – это группа из нескольких компьютеров, соединенных посредством кабелей (иногда также телефонных линий или радиоканалов), используемых для передачи информации между компьютерами. Для соединения компьютеров в локальную сеть необходимо сетевое оборудование и программное обеспечение.

Назначение всех компьютерных сетей можно выразить двумя словами: совместный доступ (или совместное использование). Прежде всего, имеется в виду совместный доступ к данным. Людям, работающим над одним проектом, приходится постоянно использовать данные, создаваемые коллегами. Благодаря локальной сети разные люди могут работать над одним проектом не по очереди, а одновременно.

Локальная сеть предоставляет возможность совместного использования оборудования. Часто дешевле создать локальную сеть и установить один принтер на все подразделение, чем приобретать по принтеру для каждого рабочего места. Файловый сервер сети позволяет обеспечить совместный доступ к программам.

Оборудование, программы и данные объединяют одним термином: ресурсы. Можно считать, что основное назначение локальной сети – доступ к ресурсам.

У локальной сети есть также и административная функция. Контролировать ход работ над проектами в сети проще, чем иметь дело со множеством автономных компьютеров. Если в учебном классе есть локальная сеть, то она тоже выполняет административную функцию, позволяя контролировать ход занятий учащихся.

Для связи с внешними (периферийными) устройствами компьютер имеет порты, через которые он способен передавать и принимать информацию. Нетрудно догадаться, что если через эти порты соединить два или несколько компьютеров, то они смогут обмениваться информацией между собой. В этом случае они образуют компьютерную сеть. Если компьютеры находятся недалеко друг от друга, используют общий комплект сетевого оборудования и управляются одним пакетом программного обеспечения, то такую компьютерную сеть называют локальной. Простейшие локальные сети используют для обслуживания рабочих групп. Рабочая группа – это группа лиц, работающих над одним проектом (например, над выпуском одного журнала или над разработкой одного самолета) или просто сотрудники одного подразделения.

Целью курсовой работы является проектирование локальной вычислительной сети (ЛВС) для ГОУ СПО «Омский Колледж Торговли, Экономики и Сервиса» (ОКТЭиС).

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

o проанализировать методы управления обмена в сети;

o произвести обзор и анализ возможных технологий построения сети;

o выбрать сетевое оборудование и программное обеспечение для ЛВС;

o спроектировать общую схему ЛВС колледжа;

Текстовый чат

Текстовый чат позволяет обмениваться текстовыми сообщениями в реальном времени, проводить корпоративные совещания, конференции и обсуждения. Помимо общих дискуссий, пользователь может вести приватные разговоры. Каналы могут быть открыты для всех желающих либо защищены паролем. Таким образом можно легко организовать общее обсуждение под контролем менеджера или другого руководителя (рис. 10).

Рисунок 10. Главное окно текстового чата.

Отправка одиночного сообщения

Иногда нужно всего лишь проинформировать удалённого пользователя предложением из нескольких слов, поэтому устанавливать соединение по текстовому чату – излишество. Режим соединения "Текстовое сообщение" в Radmin 3 был разработан специально для таких случаев. Он позволяет отправлять единичное текстовое сообщение на удалённый компьютер, которое моментально всплывает на экране удалённого пользователя. Можно использовать этот тип соединения для отправки разноцветного форматированного (Rich Text) сообщения на удалённый компьютер. Эта функция всегда доступна и является быстрой и простой альтернативой таким командам как WinPopup и NET SEND.

Оснастив компьютер микрофоном и наушниками либо гарнитурой, можно созваниваться с коллегами и делать конференц-звонки посредством режима голосового чата. Как и в режиме текстового чата, голосовой чат предоставляет возможность говорить как по общему каналу, так и создавать несколько собственных каналов. Пользователь может начать говорить сразу после подключения - его услышат все находящиеся на канале "General" коллеги.

При создании нового канала можно задать пароли (пользовательский и операторский) для его защиты и тип канала (открытый или конференция). Конференц-каналы служат для организации виртуальных совещаний, обсуждений, брифингов и прочих схожих задач. Как и в текстовом чате, можно вести приватную голосовую беседу с другим пользователем (рис. 11).

Количество участников чата ограничено по умолчанию пятью одновременными подключениями (5 пользователей в текстовом чате + 5 пользователей в голосовом чате). Это число можно увеличить приобретением "Лицензии на дополнительные подключения к Radmin Server".

Режим командной строки ( Telenet )

Другой полезной особенностью Radmin является возможность подключения к удаленному компьютеру в режиме командной строки (рис. 12). Это позволит осуществлять перенос текстовых команд на удаленный компьютер с помощью командной строки в виде входящего и исходящего потока. Данная возможность позволит работать на удаленном компьютере, не мешая работающему за ним пользователю - это практически терминальный доступ, только ограниченный режимом командной строки. Положительной стороной этого метода является экономия и уменьшение расхода трафика в тысячи раз по сравнению с графическим режимом.

Рисунок 12. Режим командной строки.

Безопасная передача файлов. Функция «Delta copy»

Radmin позволяет копировать файлы с уда­ленного компьютера на локальный и обрат­но (рис 13). Если передача файлов прервана по при­чине сбоев в сети, операция копирования возобновляется с того же места.

Файлы можно перетаскивать мышкой, а на стороне локально­го компьютера исполняемые файлы можно запускать щелч­ком мыши так же, как в Проводнике Windows®.

Рисунок 13. Окно передачи файлов.

Прежде всего, необходимо запустить Radmin Server на удаленном компьютере. Затем запустить Radmin Viewer на локальном компьютере. Оба компьютера должны иметь выход в Интернет или быть подсоединенными к общей локальной сети (LAN) (рис. 14).

Рисунок 14. Пример соединения Radmin.

Шаг 1: Скачайте и установите Radmin Server на удаленном ПК. Запустите файл установки и следуйте инструкциям на экране.

Шаг 2: Скачайте и установите Radmin Viewer на локальном ПК. Скачайте Radmin Viewer, запустите файл установки и следуйте инструкциям на экране.

Шаг 3: Настройте Radmin Server на удаленном ПК (рис. 15). Щелкните правой кнопкой мыши, чтобы установить пароль для доступа к Radmin Server для удаленного управления. Необходимо знать IP-адрес удаленного ПК. Чтобы отобразить его, наведите курсор мыши на иконку Radmin Server в трее (рис. 16).

Рисунок 15. Иконка Radmin Server 3 в трее.

Рисунок 16. Настройки Radmin Server.

Шаг 4: Запустите RadminViewer на локальном ПК. В меню Пуск щелкните "Radmin Viewer", создайте новое соединение и введите IP-адрес удаленного компьютера. Затем выберите тип соединения и нажмите "Соединиться". Введите пароль, который установлен на удаленном ПК и начните управление рабочим столом (рис. 17).

Рисунок 17. Главное окно RadminViewer.

На сегодняшний день разработка и внедрение локальных информационных систем является одной из самых интересных и важных задач в области информационных технологий. Появляется потребность в использовании новейших технологий передачи информации. Интенсивное использование информационных технологий уже сейчас является сильнейшим аргументом в конкурентной борьбе, развернувшейся на мировом рынке.

В процессе создания курсовой работы я закрепил и улучшил свои знания по дисциплинам «Компьютерные сети» и «Программное обеспечение компьютерных сетей». В соответствии с целью данной курсовой работы была спроектирована ЛВС для Омского колледжа торговли, экономики и сервиса.

Были решены следующие задачи:

o проанализированы методы управления обмена в сети;

o произведен обзор и анализ возможных технологий построения сети;

o выбрано сетевое оборудование и программное обеспечение для ЛВС;

o спроектирована общая схема ЛВС колледжа;

o произведен расчет затрат на покупку сетевого оборудования и программного обеспечения.

Во время выполнения работы была решена следующая проблема:

Путем анализа цен выведена средняя цена сетевого оборудования (сравнение цен в магазинах города с интернет-магазинами);

В итоге выполнения проекта была спроектирована сеть по технологии FastEthernet, с топологией звезда, объединяющая 5 сегментов проводной сети (беспроводных сегментов нет), с выделенным файловым сервером и подключением к Интернет по технологии ADSL (100 Мбит/сек).

В качестве программного обеспечения удаленного администрирования используется лицензионная программа Remote Administrator, ее стоимость входит технико-экономический расчет проектируемой сети. Технико-экономический расчет сети показал, что проект сети для колледжа будет стоить 179.052 руб (при этом предполагается, что сеть будет прокладываться техником колледжа).

Список используемой литературы

1. Курносов А.П. Практикум по информатике/Под ред. Курносова А.П. Воронеж: ВГАУ, 2001

2. Малышев Р.А. Локальные вычислительные сети: Учебное пособие/ РГАТА. – Рыбинск, 2005;

3. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. – СПб.: Питер, 2002;

4. Олифер В.Г., Олифер Н.А.Сетевые операционные системы/ В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. – СПб.: Питер, 2002;

5. http://www.radmin.ru;

6. http://www.allsoft.ru.

В связи с большой площадью территории, большим количеством зданий, цехов, подразделений и пользователей (около 1500 пользователей) для повышения производительности, отказоустойчивости сети необходимо разделить ее на логически независимые объекты, которые будут объединены между собой узловыми сетевыми устройствами. В тоже время разделение большой сети на более мелкие обеспечит возможность более простого ее администрирования. Таким образом, топология ЛВС предприятия будет выполнена в виде иерархической звезды. В качестве технологии канального уровня будет использоваться семейство высокоскоростных версий Ethernet.

Для обеспечения разделения ответственности между коммутаторами будет использована типовая архитектура, состоящая из: коммутаторов уровня ядра сети, коммутаторов уровня распределения и уровня доступа. От коммутаторов, установленных на уровне ядра сети, требуется высокая производительность и отказоустойчивость. Так как именно от них будет зависеть работоспособность всей сети. Коммутаторы распределения будут расположены по территории предприятия, ближе к группам коммутаторов доступа, к которым уже и подключаются конечные пользователи ресурсов ЛВС. Непосредственно к коммутатору ядра сети подключаются коммутаторы серверных шкафов, которые обслуживают, так называемые SAN (Storage area network), локальные сети внутри серверных шкафов.

Предприятие разделено на 5 зон, каждая из которых будут обслуживаться от своего коммутатора уровня распределения. Зоны выбраны в зависимости от месторасположения и количества пользователей. Схема ЛВС предприятия отображена на рисунке 2.

Логически такая крупная сеть должна быть разделена на несколько сетей более мелкого размера. При такой реализации подходе повысится производительность сети, так как широковещательный и другой «сорный трафик» не будет распространяться по все сети, занимая пропускную способность сети. В случае возникновения сбоев в работе сети, таких как широковещательных шторм, из строя выйдет только небольшой логический фрагмент сети, проблему в котором можно будет выявить и исправить значительно быстрее. То есть в таком случае обеспечивается удобство администрирования сети. При проведении каких-либо работ по перестройки сети, можно будет это делать по частям, что упрощает работу сетевых администраторов и позволяет вывести из эксплуатации небольшое количество пользователей на время проведения работ.

Рисунок 2 - Топология ЛВС предприятия

Для разделения сети на будет использована технология virtual local area network (VLAN). На каждое подразделение, а иногда на группу более мелких подразделений, будет организована своя виртуальная сеть. Так же будут созданы несколько vlan-ов для соединения коммутаторов ядра сети и уровня распределения. В каждой такой сети будет использованы уникальные сетевые адреса. Виртуальные сети для размещения подразделений в свои уникальные vlanы будут использоваться порты коммутаторов уровней ядра и распределения. Это будет сделано в ходе конфигурирования активных сетевых устройств.

Как видно из схемы для связи коммутаторов ядра и распределения будут использоваться несколько логических каналов. Будет реализована топология ядра сети «звезда + кольцо». От коммутатора ядра звездой расходятся каналы до коммутаторов распределения, они выделены на схеме голубым цветом. Таким образом получается «звезда». Эти каналы будут выделены в отдельный vlan, который будет использоваться только для связи магистральных коммутаторов.

Желтым цветом выделены каналы, которые будут связывать магистральные коммутаторы в «кольцо». Ранее было недопустимо создание петель в сетях Ethernet. Но требования к надежности сети привели к тому что стали разрабатываться технологии, способные поддерживать избыточные связи в сети, для резервирования каналов. Ethernet Ring Protection Switching (ERPS) одна из технологий которые позволяют организовывать отказоустойчивые топологии сети. Выбрана была она, а не Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP), за быстрое время восстановления работоспособности сети в случае выхода одного из каналов из строя. Для протокола RSTP время сходимости составляет менее 10 секунд, в то время как для ERPS - менее 50 миллисекунд. Это так же будет отдельный vlan, используемый только магистральными коммутаторами.

Для объединения всех виртуальных сетей и нахождения маршрутов между ними будет использована динамическая маршрутизация. А именно протокол Open Shortest Path First version 2 (OSPFv2). Каждый из магистральных коммутаторов будет иметь возможность работы на 3 уровне модели OSI, то есть будет являться коммутатором уровня L3. В домене протокола OSPF будет выделена одна магистральная зона - backbone. В ней будут находиться только маршрутизаторы (встроенные в коммутаторы L3), которые будут обмениваться между собой сведениями о подключенных к ним виртуальным сетям. В этом протоколе необходимо выделение корня домена OSPF - Designated root (DR), и необходимо наличие резервного корня - Backup designated root (BDR). В качестве DR будет использоваться коммутатор уровня ядра, в качестве BDR - один из коммутаторов уровня распределения.

Каждый коммутатор уровня доступа пользователей будет использоваться в своем конкретном vlanе, выделенном для него на коммутаторе уровня распределения. В некоторых случаях такие коммутаторы могут быть использованы для подключения к ним коммутаторов на меньшие количества портов, но для логики работы сети это не имеет значения.

Таким образом организуется производительная, отказоустойчивая и легко масштабируемая архитектура локальной вычислительной сети.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http :// www . allbest . ru /

Введение

1.3 Способ управления сетью

1.4 Сетевая архитектура

2.1

2.4 Структура организации

2.5 Стратегия администрирования и управления

3. Расчеты затрат на создание

Заключение

Список использованной литературы

Примечание

Введение

Современная эпоха характеризуется стремительным процессом информатизации общества. Это сильней всего проявляется в росте пропускной способности и гибкости информационных сетей. Полоса пропускания в расчете на одного пользователя стремительно увеличивается благодаря нескольким факторам. Падение цен на компьютеры приводит к росту числа домашних ПК, каждый из которых потенциально превращается в устройство, способное подключиться к сети Internet. Новые сетевые приложения становятся более требовательными в отношении полосы пропускания - входят в практику приложения Internet, ориентированные на мультимедиа и видеоконференцсвязь, когда одновременно открывается очень большое количество сессий передачи данных. Как результат, наблюдается резкий рост в потреблении ресурсов Internet - по оценкам средний объем потока информации в расчете на одного пользователя в мире увеличивается в 8 раз каждый год.

Актуальность написания курсового проекта обусловлена тем, что относительно небольшая сложность и стоимость ЛВС, использующих в основном ПК, обеспечивают широкое применение сетей в автоматизации коммерческой, банковской и других видов деятельности, делопроизводства, технологических и производственных процессов, для создания распределённых управляющих, информационно-справочных, контрольно-измерительных систем, систем промышленных роботов и гибких производственных производств. Во многом успех использования ЛВС обусловлен их доступностью массовому пользователю, с одной стороны, и теми социально-экономическими последствиями, которые они вносят в различные виды человеческой деятельности, с другой стороны. Если в начале своей деятельности ЛВС осуществляли обмен межмашинной и межпроцессорной информацией, то на последующих стадиях в ЛВС стала передаваться, в дополнение к этому, текстовая, цифровая, изобразительная (графическая), и речевая информация.

Основными целями проектирования локальной сети, являются:

1. Совместная обработка информации;

2. Совместное использование файлов;

3. Централизованное управление компьютерами;

4. Контроль за доступом к информации;

5. Централизованное резервное копирование всех данных;

6. Совместный доступ к интернету.

Для организации ЛВС, компьютер должен иметь:

1. Сетевой адаптер.

2. Кабель, который подключается либо к промежуточному элементу сети, либо непосредственно к ведущему компьютеру/серверу.

3. Сетевая операционная система или программное обеспечение, обеспечивающее сетевые подключения.

Отношения, возникающие при разработке, монтаже, эксплуатации и выполнении работ или оказании услуг, а также требования к функционированию единой сети связи РФ, связанные с обеспечением ее безопасности, целостности и устойчивости регламентирует ФЗ от 27.12.2002 г. №184-ФЗ "О техническом регулировании".

Общие правила формирования, ведения и применения положений системы стандартизации в Российской Федерации регламентирует ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Общие требования проектирования основных элементов структурированной кабельной системы на основе витой пары проводников и волоконно-оптических компонентов регламентирует ГОСТ Р 53246-2008 "Системы кабельные структурированные"

Помещения, где размещаются автоматизированные рабочие места, должны быть оборудованы в соответствии с СанПиНом 2.2.2/2.4.1340-03.

Распределение задач между серверами ЛВС интернет-кафе:

Файловый сервер - это выделенный сервер, предназначенный для выполнения файловых операций ввода-вывода и хранящий файлы любого типа. Как правило, обладает большим объемом дискового пространства, реализованном в форме RAID-массива для обеспечения бесперебойной работы и повышенной скорости записи и чтения данных.

Веб-сервер - сервер, принимающий HTTP-запросы от клиентов, обычно веб-браузеров, и выдающий им HTTP-ответы, как правило, вместе с HTML-страницей, изображением, файлом, медиа-потоком или другими данными.

Веб-сервером называют как программное обеспечение, выполняющее функции веб-сервера, так и непосредственно компьютер, на котором это программное обеспечение работает.

DNS-сервер - приложение, предназначенное для ответов на DNS-запросы по соответствующему протоколу. Также DNS-сервером могут называть хост, на котором запущено приложение.

DHCP - сетевой протокол, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP. Данный протокол работает по модели "клиент-сервер". Для автоматической конфигурации компьютер-клиент на этапе конфигурации сетевого устройства обращается к так называемому серверу DHCP и получает от него нужные параметры. Сетевой администратор может задать диапазон адресов, распределяемых сервером среди компьютеров. Это позволяет избежать ручной настройки компьютеров сети и уменьшает количество ошибок. Протокол DHCP используется в большинстве сетей TCP/IP.

VPN - обобщённое название технологий, позволяющих обеспечить одно или несколько сетевых соединений (логическую сеть) поверх другой сети (например, Интернет). Несмотря на то, что коммуникации осуществляются по сетям с меньшим или неизвестным уровнем доверия (например, по публичным сетям), уровень доверия к построенной логической сети не зависит от уровня доверия к базовым сетям благодаря использованию средств криптографии (шифрования, аутентификации, инфраструктуры открытых ключей, средств для защиты от повторов и изменений, передаваемых по логической сети сообщений).

Постановка задачи

Дано: два класса персональных компьютеров по 6 шт. (№1) и 7 шт. (№2), полиграфический центр №3 с 5 ПК, а также 4 принтера.

Необходимо: организовать полноценную ЛВС с выходом в сеть Интернет (только для пользователей классов №1 и №2), а также предусмотреть возможность совместного использования сетевых ресурсов (принтеров) всеми полномочными пользователями сети.

Рисунок 1 - План размещения.

Глава 1. Планирование структуры ЛВС

1.1 Анализ информационных потребностей предприятия

Рынок предоставления интернет-услуг в настоящее время развивается стремительно и активно. Интернет прочно вошел в жизнь почти каждого человека, и является неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Услуги, предлагаемые всемирной паутиной, используются повсеместно: дома, на работе, по пути на работу по средству телефона, во время отдыха и т.д. Открываются кафе, в которых можно не только отдохнуть от повседневной жизни, но и воспользоваться услугами интернета или пакетными программами персонального компьютера, поиграть в сетевые игры. Такие услуги предоставляет интернет-кафе.

Информационные потоки в ЛВС предприятия

Информация будет передаваться между всеми компьютерами, установленными в интернет-кафе. Так же любой компьютер будет иметь доступ к принтерам. Но только пользователи классов №1 и №2 смогут выходить в сеть Интернет.

1.2 Планирование структуры сети

Компьютерная сеть - это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.

Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:

1. Территориальная распространенность;

2. Ведомственная принадлежность;

3. Скорость передачи информации;

4. Тип среды передачи.

По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными. Локальные - это сети, перекрывающие территорию не более 10 м 2 , региональные - расположенные на территории города или области, глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.

По принадлежности различают ведомственные и государственные сети. Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории. Государственные сети - сети, используемые в государственных структурах.

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.

По типу среды передачи разделяются на сети коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.

Компьютеры могут соединяться кабелями, образуя различную топологию сети. Под топологией вычислительной сети понимается способ соединения ее отдельных компонентов (компьютеров, серверов, принтеров и т.д.). Различают три основных топологий:

1. Топология типа звезда;

2. Топология типа кольцо;

3. Топология типа общая шина.

При использовании топологии типа звезда информация между клиентами сети передается через единый центральный узел (Рисунок 2). В качестве центрального узла может выступать сервер или специальное устройство - концентратор (Hub).

Рисунок 2 - Топология типа звезда.

Преимущества данной топологии состоят в следующем:

1. Высокое быстродействие сети, так как общая производительность сети зависит только от производительности центрального узла;

2. Отсутствие столкновения передаваемых данных, так как данные между рабочей станцией и сервером передаются по отдельному каналу, не затрагивая другие компьютеры.

Однако помимо достоинств у данной топологии есть и недостатки:

1. Низкая надежность, так как надежность всей сети определяется надежностью центрального узла. Если центральный компьютер выйдет из строя, то работа всей сети прекратится;

2. Высокие затраты на подключение компьютеров, так как к каждому новому абоненту необходимо ввести отдельную линию.

При топологии типа кольцо все компьютеры подключаются к линии, замкнутой в кольцо. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер (Рисунок 3).

Рисунок 3 - Топология типа кольцо.

Передача информации в такой сети происходит следующим образом. Маркер (специальный сигнал) последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот, которому требуется передать данные. Получив маркер, компьютер создает так называемый "пакет", в который помещает адрес получателя и данные, а затем отправляет этот пакет по кольцу. Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя.

После этого принимающий компьютер посылает источнику информации подтверждение факта получения данных. Получив подтверждение, передающий компьютер создает новый маркер и возвращает его в сеть.

Преимущества топологии типа кольцо состоят в следующем:

1. Пересылка сообщений является очень эффективной, т.к. Можно отправлять несколько сообщений друг за другом по кольцу. Т.е. Компьютер, отправив первое сообщение, может отправлять за ним следующее сообщение, не дожидаясь, когда первое достигнет адресата.

2. Протяженность сети может быть значительной. Т.е. Компьютеры могут подключаться к друг к другу на значительных расстояниях, без использования специальных усилителей сигнала.

К недостаткам данной топологии относятся:

1. Низкая надежность сети, так как отказ любого компьютера влечет за собой отказ всей системы;

2. Для подключения нового клиента необходимо отключить работу сети;

3. При большом количестве клиентов скорость работы в сети замедляется, так как вся информация проходит через каждый компьютер, а их возможности ограничены;

4. Общая производительность сети определяется производительностью самого медленного компьютера.

При топологии типа общая шина все клиенты подключены к общему каналу передачи данных (Рисунок 4). При этом они могут непосредственно вступать в контакт с любым компьютером, имеющимся в сети. Передача информации в данной сети происходит следующим образом. Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети. Однако информацию принимает только тот компьютер, адрес которого соответствует адресу получателя. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу данных.

Рисунок 4 - Топология типа общая шина.

Преимущества топологии общая шина:

1. Вся информация находится в сети и доступна каждому компьютеру;

2. Рабочие станции можно подключать независимо друг от друга, т.е. При подключении нового абонента нет необходимости останавливать передачу информации в сети;

3. Построение сетей на основе топологии общая шина обходится дешевле, так как отсутствуют затраты на прокладку дополнительных линий при подключении нового клиента;

4. Сеть обладает высокой надежностью, т.к. Работоспособность сети не зависит от работоспособности отдельных компьютеров.

К недостаткам топологии типа общая шина относятся:

1. Низкая скорость передачи данных, т.к. Вся информация циркулирует по одному каналу (шине);

2. Быстродействие сети зависит от числа подключенных компьютеров. Чем больше компьютеров подключено к сети, тем медленнее идет передача информации от одного компьютера к другому;

3. Для сетей, построенных на основе данной топологии, характерна низкая безопасность, так как информация на каждом компьютере может быть доступна с любого другого компьютера.

Самым распространенным типом сети с топологией общая шина является сеть стандарта Ethernet со скоростью передачи информации 10 - 100 Мбит/сек.

Были рассмотрены основные топологии ЛВС. Однако на практике при создании ЛВС организации могут одновременно использоваться сочетание нескольких топологий. Например, компьютеры в одном отделе могут быть соединены по схеме звезда, а в другом отделе по схеме общая шина, и между этими отделами проложена линия для связи.

В данном проекте для организации ЛВС интернет-кафе будет использоваться топология "звезда".

1.3 Способ управления сетью

Существует две модели локальных вычислительных сетей:

1. Одноранговая - WORKGROUP;

2. Клиент-сервер - Active Directory.

Данные модели определяют взаимодействие компьютеров в локальной вычислительной сети. В одноранговой сети все компьютеры равноправны между собой. При этом вся информация в системе распределена между отдельными компьютерами. Любой пользователь может разрешить или запретить доступ к данным, которые хранятся на его компьютере.

WORKGROUP

Рабочая группа (Workgroup) - это самостоятельное решение организации компьютерной сети для небольшого количе ства компьютеров, которая имеет одноранговую архитектуру и процесс аутентификации в которой происходит на основе локальной базы, хранящиеся на каждом из компьютеров рабочей группы

В одноранговой сети пользователю, работающему за любым компьютером доступны ресурсы всех других компьютеров сети. Например, сидя за одним компьютером, можно редактировать файлы, расположенные на другом компьютере, печатать их на принтере, подключенном к третьему, запускать программы на четвертом.

К достоинствам такой модели организации ЛВС относится простота реализации и экономия материальных средств, так как нет необходимости приобретать дорогой сервер.

Несмотря на простоту реализации, данная модель имеет ряд недостатков:

1. Низкое быстродействие при большом числе подключенных компьютеров;

2. Отсутствие единой информационной базы;

3. Отсутствие единой системы безопасности информации;

4. Зависимость наличия в системе информации от состояния компьютера, т.е. Если компьютер выключен, то вся информация, хранящиеся на нем, будет недоступна.

Active Directory

Active Directory позволяет управлять администраторам с одного рабочего места всеми заявленными ресурсами: файлами, периферийными устройствами, базами данных, подключениями к серверам, доступом к Web, пользователями, сервисами.

В сетях с развертыванием DNS для поддержки службы каталогов Active Directory настоятельно рекомендуется использовать основные зоны, интегрированные в службу каталогов, которые предоставляют следующие преимущества:

1. Обновление главным сервером и расширенные средства безопасности, базирующиеся на возможностях Active Directory.

2. Репликация и синхронизация зон с новыми контроллерами домена выполняется автоматически при каждом добавлении нового контроллера в домен Active Directory.

3. За счет сохранения баз данных зон DNS в Active Directory имеется возможность рационализировать репликацию баз данных в сети.

4. Репликация каталогов выполняется быстрее и эффективнее, чем стандартная репликация DNS.

Поскольку репликация Active Directory выполняется на уровне отдельных свойств, распространяются только необходимые изменения. При этом для зон, интегрированных в службу каталогов, используется и отправляется меньший объем данных.

В качестве достоинств такой модели следует выделить:

1. Высокое быстродействие сети;

2. Наличие единой информационной базы;

3. Наличие единой системы безопасности.

Однако у данной модели есть и недостатки. Главный недостаток заключается в том, что стоимость создания сети типа клиент-сервер значительной выше, за счет необходимости приобретать специальный сервер. Также к недостаткам можно отнести и наличие дополнительной потребности в обслуживающем персонале - администраторе сети.

Для данной организации была выбрана локально-вычислительная сеть на основе клиент-серверной модели. Сервер в данной организации будет представлен в виде компьютера из класса №2, к которому иметь доступ будет только управляющий персонал интернет-кафе. Сервер будет размещен в специальном компьютерном шкафу для защиты.

1.4 Сетевая архитектура

Основные компоненты, из которых строится сеть:

1. Передающая среда - коаксиальный кабель, телефонный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель, радиоэфир и др.;

2. Коммутатор применяется для соединения нескольких узлов компьютерной сети;

3. Маршрутизатор - устройство, предназначенное для выхода в глобальную сеть;

4. Рабочие станции - ПК, АРМ или собственно сетевая станция. Если рабочая станция подключена к сети, для нее могут не потребоваться ни винчестер, ни флоппи-диски. Однако, в этом случае необходим сетевой адаптер - специальное устройство для дистанционной загрузки операционной системы из сети;

5. Платы интерфейса - сетевые платы для организации взаимодействия рабочих станций с сетью;

6. Серверы - отдельные компьютеры с программным обеспечением, выполняющие функции управления сетевыми ресурсами общего доступа;

Сетевое программное обеспечение.

Сетевые ресурсы представлены в виде 4 принтеров на каждом этаже (Рисунок 5). Любой пользователь интернет-кафе может задействовать любой из них, не оставляя своего рабочего места.

информационный сеть операционный интернет

Рисунок 5 - Сетевой принтер.

Глава 2. Организация локальной вычислительной сети

2.1 Организация сети на основе операционной системы

Выбор сетевой ОС. Особенности данной ОС

Существует множество операционных систем, и каждая имеет свою степень распространенности. Некоторые системы более удобны для работы в сети, а другие - для автономной работы, так как совместить все, не теряя в быстродействии и стабильности, сложно. Каждая операционная система имеет преимущества и недостатки. Примерами ОС являются Windows 2000, Windows XP, Windows 2003 Server, Windows Vista, UNIX, Linux, Sun Solaris, Novell Netware, FreeBSD и т.д. Рассмотрим самые популярные ОС.

Windows 2000. Windows 2000 - один из программных продуктов корпорации Microsoft. Данная операционная система зарекомендовала себя как стабильно работающая платформа, поэтому она в основном устанавливается на серверы. Windows 2000- преемница Windows NT, которая славилась отказоустойчивостью, защищенностью, сетевыми возможностями и использовалась на серверах и домашних компьютерах. Получив интерфейс от Windows 98, расширенные мультимедийные возможности, интегрированное программное обеспечение directx последней версии и пр., Windows 2000 обрела популярность среди пользователей.

Компания Microsoft выпустила несколько вариантов этой операционной системы: Windows 2000 Professional, Windows 2000 Server и Windows 2000 Datacenter.

Первая предназначалась для использования на домашних компьютерах, вторая и третья - для установки на серверы. Windows 2000 имела недостатки, главными из которых являлись требовательность к ресурсам и недоработки в графике. Однако из-за высокой отказоустойчивости эта операционная система долгое время использовалась на серверах.

Windows XP. Windows XP последовала за Windows 2000. Она появилась в конце 2000 года как Windows Net 1.0 (кодовое название - Whistler)- так производители подчеркивали, что она ориентирована на сетевую работу. Маркетологи компании Microsoft решили изменить название системы на Windows XP (от слова experience). Ее появление вызвало настоящий ажиотаж. Существует несколько вариантов Windows XP: Home Edition, Professional и Server, каждый из которых имеет собственную направленность и обладает множеством достоинств. Данная операционная система разработана на основе 32-разрядного ядра, что позволяет эффективно организовывать работу приложений. Существует даже 64-разрядная версия системы, ориентированная соответственно на 64-разрядные процессоры, которые в последнее время получают все большее распространение. Windows XP отличается улучшенной системой защиты системных файлов, поддержкой новых устройств, интегрированной системой распознавания голосовых команд и т.д. Пользователям понравился интерфейс операционной системы, который стал полностью настраиваемым. Заслуживает уважения скорость загрузки, которая несравнима даже с самой легкой версией Windows 2000. Рабочий стол Windows XP предъявляет серьезные требования к ресурсам компьютера, однако ее преимущества и уровень мощности современных комплектующих позволяют не обращать на это внимания.

Windows Vista - еще одна разработка компании Microsoft в области операционных систем. В новой операционной системе присутствует множество дополнений - новый Internet Explorer, планировщик задач, мощный механизм поиска и трехмерного отображения запущенных приложений (Flip 3D), новый подход к использованию драйверов и т.д. Скорость загрузки Windows Vista даже удивляет. Однако, чтобы полностью насладиться графическими возможностями интерфейса, необходимо иметь видеокарту с аппаратной поддержкой directx версии 9.0, поэтому в новой системе реализованы два интерфейса - Aero Express и Aero Glass. Первый позволяет запускать систему на ноутбуках, второй - призван радовать пользователей современных компьютеров. Неожиданно реализация принципиально новой модели использования драйверов. Чтобы сменить, например, драйвер видеокарты, не нужно перезагружать систему. Заслуживает уважения механизм superfetch, позволяющий ускорить запуск операционной системы. Windows Vista - многообещающая, но требующая больших затрат ресурсов система, поэтому она нескоро получит широкое распространение.

Windows 7 - версия компьютерной операционной системы семейства Windows NT, следующая за Windows Vista. В линейке Windows NT система носит номер версии 6.1. Серверной версией является Windows Server 2008 R2.

В состав Windows 7 вошли как некоторые разработки, исключенные из Windows Vista, так и новшества в интерфейсе и встроенных программах. Windows 7 имеет шесть редакций: Начальная (англ. Starter), Домашняя базовая (англ. Home Basic), Домашняя расширенная (англ. Home Premium), Профессиональная (англ. Professional), Корпоративная (англ. Enterprise), Максимальная (англ. Ultimate). Начальная редакция (Windows 7 Starter) будет распространяться исключительно с новыми компьютерами, она не будет включать функциональной части для проигрывания H.264, AAC, MPEG-2. Домашняя базовая - предназначена исключительно для выпуска в развивающихся странах, в ней нет интерфейса Windows Aero с функциями Peek, Shake и предпросмотра в панели задач, общего доступа к подключению в интернет и некоторых других функций. Также в ней есть те же ограничения на просмотр, что и в начальной редакции. В профессиональной, корпоративной и максимальной версиях существует поддержка XP Mode (на некоторых процессорах). Все редакции включают как 32-битную, так и 64-битную версию. Все 32-битные версии поддерживают до 4 Гб ОЗУ (поддержка более крупных обьёмов памяти доступна только при переходе на 64-битную версию). 64-битные версии поддерживают до 8 Гб ("Домашняя базовая"), до 16 Гб ("Домашняя расширенная") и до 192 Гб памяти во всех остальных редакциях.

Windows 2003 Server. Данная операционная система является серверной реализацией, ориентированной на организацию и контроль локальной сети, для чего в ней присутствуют необходимые управляющие механизмы. Причина появления этой операционной системы - наличие серьезных конкурентов на рынке серверных операционных систем. Руководство корпорации старалось разработать более совершенную операционную систему. Результатом стало появление летом 2003 года вариантов Windows 2003 Server Standard Edition, Windows 2003 Server Enterprise Edition, Windows 2003 Server Datacenter Edition и Windows 2003 Server Web Edition. Каждая из модификаций ориентирована на максимально эффективное сопровождение сети в конкретном случае. Например, Windows 2003 Server Standard Edition предназначена для установки на серверы офисов малого бизнеса, а Windows 2003 Server Enterprise Edition, поддерживающая работу на многопроцессорных системах с любым типом процессоров, - на машины предприятий любого уровня. В Windows 2003 Server отсутствуют различные мультимедийные дополнения и возможности, однако многие домашние пользователи, которым важна устойчивая работа системы, устанавливают именно ее.

Microsoft Windows Server 2008 (кодовое имя "Longhorn Server") - версия серверной операционной системы производства компании Microsoft. Выпущена 27 февраля 2008 года. Пришла на смену Windows Server 2003 как представитель нового поколения операционных систем семейства Vista. Windows Server 2008 - первая операционная система Windows, выпущенная со встроенным Windows PowerShell, расширяемой оболочкой с интерфейсом командной строки и сопутствующим языком сценариев, разработанным Microsoft. В сравнении с Windows Server 2003, интерфейс системы Windows 2008 Server значительно изменён и похож на стиль Aero, который имеется в Windows Vista. Кроме того, Windows Server 2008 можно установить вообще без графического интерфейса, только действительно необходимые службы. В этом случае управление сервером осуществляется в консольном режиме. Однако, стоит учитывать, что консольный режим не является полноценным, как в Unix-подобных OC, а запускается в окне (минимальный gui всё равно будет работать.

Windows Server 2012 (кодовое имя "Windows Server 8") - версия серверной операционной системы от Microsoft. Принадлежит семейству ОС Microsoft Windows. Была выпущена 4 сентября 2012 года на смену Windows Server 2008 R2 как серверная версия Windows 8. Выпускается в четырёх редакциях.

Windows Server 2012 - первая версия Windows Server начиная с Windows NT 4.0, которая не поддерживает процессоры Itanium. Основные усовершенствования: новый пользовательский интерфейс Modern UI, 2300 новых командлетов Windows PowerShell, усовершенствованный диспетчер задач, новая роль IPAM (IP Address Management) для управления и аудита адресным пространством IP4 и IP6, усовершенствования в службе Active Directory и д.р.

Linux. Созданная в 1992 году программистом-любителем Линусом Торвальдсом, эта операционная система отличается от всех существующих.

Во-первых, Linux имеет открытый программный код, то есть распространяется бесплатно. Любой пользователь, знакомый с программированием, может откорректировать ее или сообщить о найденных решениях создателю, чтобы изменить ядро системы. Во-вторых, ядро системы независимо от остальных приложений и интерфейса. Изначально установка Linux была сложной, поскольку необходимо было компилировать (собирать воедино) всю операционную систему под конкретный компьютер, что требовало знания языков программирования и сообразительности. Система также не имела удобного графического интерфейса. Сегодня существует множество коммерческих дистрибутивов операционной системы, например, Red Hat или Mandrake, в состав которых входят графический интерфейс и наборы системных утилит, превосходящие по возможностям аналогичные продукты для Windows. Среди достоинств Linux - высокая скорость, стабильность работы и возможность запуска без установки на компьютер. Linux имеет некоторые недостатки, главным из которых является сложность ее настройки. Однако со временем это будет устранено. Сейчас на помощь пользователям данной операционной системы приходят тысячи страниц справочной информации в Интернете.

Lindows. Эта интересная операционная система совмещает в себе достоинства Windows и Linux. Под управлением Lindows можно запускать приложения, написанных как для Windows, так и для UNIX. Достоинства Lindows очевидны: можно скачать из Интернета бесплатное программное обеспечение для Linux (а это 90% программ) и использовать его вместо дорогостоящих программ, предназначенных для Windows. Есть у нее и недостаток - низкая скорость работы. Сегодня Lindows устанавливается только на некоторые офисные компьютеры, поскольку использовать ее в качестве серверной операционной системы не позволяют ее сетевые возможности.

Таким образом, на сервере мы устанавливаем ОС Windows 2012 Server, а на пользовательских компьютерах отдаем предпочтение предустановленной операционной системе, тем самым сокращаются расходы на приобретение ОС.

2.2 Оборудование и программное обеспечение сети интернет-кафе RAID массивы

RAID (англ. Redundant array of independent disks) - технология виртуализации данных, которая объединяет несколько дисков в логический элемент для избыточности и повышения производительности.

Для создания RAID массива на сервере необходимо, прежде всего, иметь на самом сервере подключенные диски HDD. Материнская плата, установленная в сервере, должна быть либо с интегрированным RAID-контроллером (встроен в материнскую плату), либо потребуется установить отдельный дискретный РЕЙД-контроллер, который, как правило, устанавливается в специальный разъем PCI-Express. Далее с помощью устройства ввода/вывода, подключенного к серверу, далее через интерфейс управления RAID-контроллером и создаете нужный уровень RAID-массива. Сравнение различных уровней RAID приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Сравнение уровней RAID

	Кол-во дисков	Эффективная ёмкость*	Отказоустойчивость	Преимущества	Недостатки
				наивысшая производительность	очень низкая надёжность
	от 2, чётное			высокая производительность и надёжность
	от 3, нечётное			высокая защищённость данных и неплохая производительность	двойная стоимость дискового пространства
	от 4, чётное			наивысшая производительность и высокая надёжность	двойная стоимость дискового пространства
				экономичность, высокая надёжность	производительность ниже RAID 0 и 1
	от 6, чётное			высокая надёжность и производительность	высокая стоимость и сложность обслуживания
				экономичность, высокая надёжность, скорость выше RAID 5
				быстрое реконструированные данных после сбоя, экономичность, высокая надёжность, скорость выше RAID 5	производительность ниже RAID 0 и 1, резервный накопитель работает на холостом ходу и не проверяется
				экономичность, наивысшая надёжность	производительность ниже RAID 5
	от 8, чётное			очень высокая надёжность	высокая стоимость и сложность организации

N - количество дисков в массиве;

S - объём наименьшего диска; ** Информация не потеряется, если выйдут из строя диски в пределах разных зеркал.

*** Информация не потеряется, если выйдет из строя одинаковое кол-во дисков в разных stripe"ах.

**** Информация не потеряется, если выйдут из строя диски в пределах одного зеркала.

RAID массив уровня 10 или 01 обеспечивает наивысшая производительность и высокую надёжность. Данный массив будет использован на сервере.

Стандарты IEEE

IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) - Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (ИИЭР) - организация, созданная в США в 1963 г. Является разработчиком ряда стандартов для локальных вычислительных систем, в том числе - по кабельной системе, физической топологии и методам доступа к среде передачи данных. Наибольшую известность получила серия стандартов 802, ответственность за которые несут Комитет IEEE 802 и его рабочие группы - подкомитеты.

· IEEE 802.1Q -стандарт, целью которого является установление единого метода передачи по сети данных о приоритете кадра и его принадлежности к виртуальным ЛВС. Он содержит две спецификации маркировки пакетов: первая (одноуровневая) определяет взаимодействие виртуальных сетей по магистрали Fast Ethernet; вторая (двухуровневая) связана с маркировкой пакетов в смешанных магистралях, включая Token Ring и FDDI. Первая спецификация представляет собой доработанную технологию коммутации, поддерживаемую фирмой Cisco. Задержка с принятием данного стандарта связана с необходимостью детальной проработки более сложной двухуровневой спецификации.

· IEEE 802.1p - стандарт, определяющий метод передачи данных о приоритете сетевого трафика. Он необходим для исключения задержек в передаче пакетов по ЛВС. Задержки, неприемлемые при передаче голоса и видео, могут возникать в результате даже кратковременных перегрузок сети. Данный стандарт специфицирует алгоритм изменения порядка расположения пакетов в очередях, чем обеспечивается своевременная доставка трафика, чувствительного к временным задержкам.

· IEEE 802.2 - стандарт канального уровня, предназначенный для использования совместно со стандартами IEEE 802.3, 802.4 и 802.5. Определяет способы управления логическим каналом. Относится к подуровню LLC канального уровня.

IEEE 802.3

1. Стандарт, описывающий характеристики кабельной системы для ЛВС с шинной топологией (10Base5), способы передачи данных и метод управления доступом к среде передачи CSMA/CD.

2. Рабочая группа (подкомитет) Комитета IEEE 802, рассматривающая стандарты для сетей Ethernet.

IEEE 802.4

1. Стандарт, описывающий физический уровень и метод доступа с передачей маркера в ЛВС с шинной топологией. Используется в ЛВС, реализующих протокол автоматизации производства (MAP). Аналогичный метод доступа применяется в сети ARCnet.

2. Рабочая группа (подкомитет) Комитета IEEE 802, рассматривающая стандарты для сетей Token Bus.

IEEE 802.5

1. Стандарт, описывающий физический уровень и метод доступа с передачей маркера в ЛВС с топологией "звезда". Используется в сетях Token Ring.

2. Рабочая группа (подкомитет) Комитета IEEE 802, рассматривающая стандарты для сетей Token Ring.

· IEEE 802.6 - стандарт, описывающий протокол для городских вычислительных сетей (MAN). Использует волоконно-оптический кабель для передачи данных с максимальной скоростью 100Мбит/сна территории до 100 км 2 .

· IEEE 802.11 - спецификация на беспроводные радиолинии связи для вычислительных сетей - определяет используемую ими частоту 2,4 ГГц, которая выделена в США для промышленности, науки и медицины.

· IEEE 802.11a - спецификация на беспроводные радиолинии связи для вычислительных сетей. Определяет использование частотного диапазона 5,15 - 5,35 ГГц и скорость передачи данных (голос и видео) до 54 Мбит/с.

· IEEE 802.11b - спецификация на беспроводные радиолинии связи для вычислительных сетей. Определяет использование частоты 2,412 - 2,437 ГГц и скорость передачи данных до 11 Мбит/с.

Сетевое оборудование

Все сетевое оборудование делится на активное и пассивное.

Активное сетевое оборудование выполняет обработку и передачу пакетов, данных в сети.

Пассивное сетевое оборудование выполняет лишь передачу данных между сегментами сети или сетевым оборудованием.

Маршрутизатор (от англ. router) - специализированный сетевой компьютер, имеющий два или более сетевых интерфейсов и пересылающий пакеты данных между различными сегментами сети. Маршрутизатор может связывать разнородные сети различных архитектур. Для принятия решений о пересылке пакетов используется информация о топологии сети и определённые правила, заданные администратором.

В качестве маршрутизатора в данном курсовом проекте используется SafeStream гигабитный VPN-маршрутизатор с 2 портами TL-ER6020, со следующими характеристиками:

· 2 гигабитных порта WAN

· Поддержка нескольких протоколов VPN

· Поддержка до 50 IPsec VPN-туннелей с помощью аппаратного VPN-обработчика

· Возможность установки запретов на IM/P2P-приложения одним нажатием кнопки, что позволяет контролировать использование интернет вашим персоналом

· Поддерживаемая скорость 10/100/1000 Mbps.

Принцип работы

Обычно маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в заголовке пакета, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается.

Существуют и другие способы определения маршрута пересылки пакетов, когда, например, используется адрес отправителя, используемые протоколы верхних уровней и другая информация, содержащаяся в заголовках пакетов сетевого уровня. Нередко маршрутизаторы могут осуществлять трансляцию адресов отправителя и получателя, фильтрацию транзитного потока данных на основе определённых правил с целью ограничения доступа, шифрование/расшифрованные передаваемых данных и т. д.

Таблица маршрутизации может составляться двумя способами:

1. Статическая маршрутизация - когда записи в таблице вводятся и изменяются вручную. Такой способ требует вмешательства администратора каждый раз, когда происходят изменения в топологии сети. С другой стороны, он является наиболее стабильным и требующим минимума аппаратных ресурсов маршрутизатора для обслуживания таблицы.

2. Динамическая маршрутизация - когда записи в таблице обновляются автоматически при помощи одного или нескольких протоколов маршрутизации -RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, IS-IS, BGP. Кроме того, маршрутизатор строит таблицу оптимальных путей к сетям назначения на основе различных критериев- количества промежуточных узлов, пропускной способности каналов, задержки передачи данных.

Сетевой коммутатор (англ. switch - переключатель) - устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном (втором) уровне модели OSI. Коммутаторы были разработаны с использованием технологии часто рассматриваются как многопортовые мосты. Для соединения нескольких сетей на основе сетевого служат маршрутизаторы (3 уровень OSI).

В отличие от концентратора (1 уровень OSI), который распространяет трафик от одного подключённого устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю (исключение составляет широковещательный трафик всем узлам сети и трафик для устройств, для которых неизвестен исходящий порт коммутатора). Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

В качестве коммутатора в данном курсовом проекте используется 16 портовый D-Link DGS-1016D/GE и 24 портовый TL-SG1024, со следующими характеристиками:

· 24 порта 10/100/1000 Мбит/с (разъём RJ45);

· Поддержка функции автоматического определения и запоминания MAC-адресов, поддержка авто-MDI/MDIX;

· Коммутационная матрица до 48 Гбит/сек;

· Инновационная энергосберегающая технология позволяет сэкономить до 25% потребляемой электроэнергии.

· 16 порта 10/100/1000 Мбит/с (разъём RJ45);

· Коммутационная матрица 32 Гбит/с

· Неблокирующая архитектура

Принцип работы коммутатора

Коммутатор хранит в памяти (т.н. ассоциативной памяти) таблицу коммутации, в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует фреймы (кадры) и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу на некоторое время. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя не ассоциирован с каким-либо портом коммутатора, то кадр будет отправлен на все порты, за исключением того порта, с которого он был получен. Со временем коммутатор строит таблицу для всех активных MAC-адресов, в результате трафик локализуется. Стоит отметить малую латентность (задержку) и высокую скорость пересылки на каждом порту интерфейса.

Межсетевой экран - это комплекс аппаратных и программных средств в компьютерной сети, осуществляющий контроль и фильтрацию проходящих через него сетевых пакетов в соответствии с заданными правилами.

Основной задачей сетевого экрана является защита сети или отдельных её узлов от несанкционированного. Также сетевые экраны часто называют фильтрами, так как их основная задача - не пропускать (фильтровать) пакеты, не подходящие под критерии, определённые в конфигурации.

Некоторые сетевые экраны также позволяют осуществлять трансляцию адресов - динамическую замену внутрисетевых (серых) адресов или портов на внешние, используемые за пределами локальной сети, - что может обеспечивать дополнительную безопасность.

В качестве межсетевого экрана в данном курсовом проекте используется ZyWALL USG 1000, со следующими характеристиками:

· 5 универсальных портов WAN/LAN/DMZ GbE

· Потоковый антивирус Касперского/ZyXEL

· Обнаружение и предотвращение вторжений

· Контентная фильтрация Blue Coat и Commtouch

· Фильтрация спама Commtouch

2.3 Структура корпоративной компьютерной сети предприятия

Кабельная система

Витая пара (Рисунок 6). В идеальном случае линия передачи представляет собой, как минимум, два проводника, разделенных диэлектрическим материалом и имеющих равномерный зазор на всем своем протяжении. К двум проводникам прикладывается сбалансированное напряжение равное по амплитуде и противоположное по фазе. В каждом проводнике текут равные по величине и противоположные по направлению токи.

Токи производят концентрические магнитные поля окружающие каждый из проводников. Напряженность магнитного поля усиливается в промежутке между проводниками и уменьшается в пространстве, где концентрические поля находятся за пределами обоих проводников. Токи в каждом из проводников равны по величине и противоположны по направлению, что ведёт к уменьшению общей энергии, накапливаемой в результирующем магнитном поле. Любое изменение токов генерирует напряжение на каждом проводнике с результирующим электрическим полем с направлением вектора, ограничивающим магнитное поле и поддерживающим постоянный ток.

Затухание сигнала - это отношение в децибелах (дб) мощности входного сигнала к мощности сигнала на выходе при соответствии импедансом источника и нагрузки характеристическому импедансу кабеля. Значение входной мощности может быть получено путем измерения мощности при непосредственном подключении нагрузки к источнику без прохождения сигнала по кабелю. В случаях, когда в местах терминированы импедансы не идеально соответствуют друг другу, отношение входной мощности к выходной носит название вносимых потерь или вносимого затухания.

Рисунок 6 - Кабель витая пара.

Цифровые вычислительные системы, телефония и видео-вещательные системы требуют новых направлений для улучшения передающих характеристик. Большая ширина спектра оптического кабеля означает повышение емкости канала. Кроме того, более длинные отрезки кабеля требуют меньшего количества репитеров, так как волоконно-оптические кабели обладают чрезвычайно низкими уровнями затухания. Это свойство идеально подходит для широковещательных и телекоммуникационных систем.

По сравнению с обычными коаксиальными кабелями с равной пропускной способностью, меньший диаметр и вес волоконно-оптических кабелей означает сравнительно более легкий монтаж, особенно в заполненных трассах. 300 метров одноволоконного кабеля весят около 2,5 кг. 300 метров аналогичного коаксиального кабеля весят 32 кг - приблизительно в 13 раз больше.

Электронные методы подслушивания основаны на электромагнитном мониторинге. Волоконно-оптические системы невосприимчивы к подобной технике. Для снятия данных к ним нужно подключиться физически, что снижает уровень сигнала и повышает уровень ошибок - оба явления легко и быстро обнаруживаются.

Рисунок 7 - Волоконно-оптический кабель.

В данной организации будет использоваться витая пара 5ой категории.

Технология монтажа СКС

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

1. Уровень стандартизации оборудования и его совместимость с наиболее распространенными программными средствами;

2. Скорость передачи информации и возможность ее дальнейшего увеличения;

3. Возможные топологии сети и их комбинации (шина, пассивная звезда, пассивное дерево);

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

5. Разрешенные типы кабеля сети, его максимальную длину, защищенность от помех;

6. Стоимость и технические характеристики конкретных аппаратных средств (сетевых адаптеров, трансиверов, репитеров, концентраторов, коммутаторов);

7. В документе EIА/TIА-568А определены стандарты по прокладке кабелей, типам кабелей, топологии сетей, разъемов и другого оборудования, необходимого для подключения пользователей к сети;

8. Рабочая зона. От информационного разъема (розетки в стене) до рабочей станции пользователя, включая все соединительные разъемы. Рабочая зона должна иметь, по крайней мере, два информационных разъема: один для голосовой связи, а другой для передачи данных;

9. Горизонтальное калибрование. Кабели, расходящиеся от телекоммуникационного узла (шкафа, панели) к рабочим местам пользователей. Сюда входят также кроссированные кабели коммутатора и соединительные кабели на самом узле (в шкафу). Максимальная длина горизонтальных кабелей не должна превышать 90 метров. Еще 10 метров отводится коммутирующим и соединительным кабелям на узле (в шкафу) и в рабочей зоне;

10. Телекоммуникационные шкафы и комнаты (узлы). Телекоммуникационный шкаф строится согласно стандартам ANSI/EIA/TIA-569. Это место, куда сходятся все кабели от рабочих зон пользователей. Телекоммуникационная комната (узел)- более сложная структура. В ней сходятся магистральные кабели от телекоммуникационных шкафов;

11. Магистральное калибрование. Как правило, проводится вертикально между этажами здания и применяется для соединения телекоммуникационных шкафов и узлов;

12. Места входа. Это точки, которые соединяют кабели, идущие от зданий к серверам внешних служб.

Для прокладки кабелей сети на предприятии использованы специальные подвесные кабельные короба, настенные кабеле-проводы. В этом случае кабели надежно защищены от механических воздействий.

Для прокладки кабеля между комнатами и/или между этажами пробиваются отверстия в стенах или перекрытиях.

Кабели ни в коем случае не должны самостоятельно удерживать свой вес, так как со временем это может вызвать их обрыв. Поэтому на предприятии они подвешены на стальных тросах.

Медный провод, в частности неэкранированная витая пара, является предпочтительной средой для горизонтальной кабельной подсистемы (которую планируется внедрить на предприятии).

При выборе кабеля принимались во внимание следующие характеристики: полоса пропускания, расстояние, физическая защищенность, электромагнитная помехозащищенность, стоимость.

По трудоемкости монтаж неэкранированной витой пары не многим отличается от тонкого коаксиала, правила прокладки кабеля практически те же. Монтаж может вестись как с использованием стационарной разводки, так и без нее. Для стационарной разводки применяют жесткий одножильный ("SOLID") кабель категорий 3-4, но лучше 5 (чтобы в перспективе переход на 100 Мбит/с не потребовал кабельной революции). Стационарная разводка делается от настенных розеток до кабельного центра. Для монтажа стационарной проводки не требуется специального инструмента, провода вставляются в ножевые контакты розеток и прижимаются колпачками из комплекта розеток. Для подключения компьютеров на концах кабелей устанавливаются вилки RJ-45 (Рисунок 8).

Рисунок 8 - Подключение кабеля.

Разъемы RJ-45 для одножильного и многожильного кабеля различаются формой контактов. Игольчатые контакты используются для многожильного кабеля, иголки втыкаются между жилами проводов, обеспечивая надежное соединение. Для одножильного кабеля используются контакты, "обнимающие" жилу с двух сторон. Применение типов разъемов, не соответствующих кабелю, чревато недолговечностью соединения.

Внешне одинаковые разъемы разных производителей (и даже одного производителя с разными маркировками) могут отличаться по размерам, из-за чего они не будут надежно (со щелчком) фиксироваться в розетках. Проверить разъем на фиксацию можно только после его обжима.

Контакты розеток стационарной разводки и вилок кабелей подключения соединяются "один-в-один" (прямые кабели). Кабели, соединяющие два хаба через обычные порты (два компьютера при двухточечном соединении) выполняются перекрестными.

Подобные документы

Сетевая технология, IP-адресация и основные принципы ее организации, анализ сетевых протоколов. Программное обеспечение, необходимое для функционирования цепи, стратегия администрирования и управления. Расчеты затрат на создание сети интернет-кафе.

курсовая работа , добавлен 04.12.2013


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


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


История развития вычислительных сетей. Понятия рабочих групп и доменов. Подключение к Интернет через прокси-сервер локальной сети. Возможности администрирования операционных систем Windows. Организация локальной вычислительной сети в компьютерном классе.

курсовая работа , добавлен 23.05.2013


Функциональная схема локальной вычислительной сети, анализ информационных потребностей и потоков предприятия. Планирование структуры сети, сетевая архитектура и топология. Структура корпоративной компьютерной сети, устройства и средства коммуникаций.

курсовая работа , добавлен 26.08.2010


Выбор технологий локальной вычислительной сети. Выход в Интернет. Схема кабельных укладок и расчет длин кабелей. Логическая топология и масштабирование сети. Спецификация используемого оборудования с указанием стоимости и расчет затрат на оборудование.

курсовая работа , добавлен 27.11.2014


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


Функциональная схема локальной вычислительной сети. Планирование структуры и топология сети. IP–адресация и протокол TCP/IP. Настройка сетевого принтера и антивирусной системы NOD32. Технология прокладки кабельной системы. Технология создания патч-корда.

курсовая работа , добавлен 08.08.2015


Проект локальной вычислительной сети организации ТРЦ "Синема" под управлением операционной системы Windows 2000 Advanced Server. Проблема окупаемости и рентабельности внедрения корпоративной локальной сети. Управление ресурсами и пользователями сети.

дипломная работа , добавлен 26.02.2017


Проектирование локальной вычислительной сети для предприятия c главным офисом в центре города и двумя филиалами на удалении не более 1,5 км. Выбор топологии сети и основного оборудования. Программное обеспечение для клиент-серверного взаимодействия сети.