Пояснительная записка к курсовому проекту состоит из введения, трех глав, рисунков, восьми таблиц, заключения и списка литературы
жүктеу/скачать 0,74 Mb.
|
1 2
| Введение По мнению большинства специалистов по информационным технологиям, передача данных по сети является неотъемлемой частью любого современного общественного здания, а ее отсутствие рассматривается управленческим и техническим персоналом как анахронизм и существенно снижает рыночную стоимость объекта недвижимости. Сеть должна обеспечивать повышение оперативности оформления документации по различной деятельности организации и повышения производительности труда персонала в результате более эффективного и экономного использования ресурса компьютеров и информационного обеспечения. Проблемой курсового проекта является передача данных по сети предоставленной организации. Актуальность курсового проекта заключается в том, что благодаря передаче данных по сети происходит бо´льшая часть работы не только в предприятии, но и в обычной жизни граждан. Объект исследования – сеть передачи данных. Предмет исследования – организация «ООО Фотон». Цель курсового проекта – проектирование и оптимизация сетей передачи данных в организации «ООО Фотон». Задачами курсового проекта являются: дать характеристику предприятия, для которого проектируется сеть передачи данных; провести сравнительный анализ возможных топологий сети и выбрать из них наиболее предпочтительную; разработать структурно-функциональную схему сети; подобрать соответствующее оборудование. Пояснительная записка к курсовому проекту состоит из введения, трех глав, рисунков, восьми таблиц, заключения и списка литературы. Написание курсового проекта включало следующие методы исследования: теоретические (классификация, синтез, анализ); эмпирические (эксперимент, наблюдение, опросы, анкетирование); анализ полученных результатов путем статистической обработки; обобщение. Введение раскрывает проблему, актуальность и цели данного курсового проекта. В первом разделе рассматриваются вопросы передачи данных по сети, ее значение и структура. Во втором разделе раскрываются предмет и объект курсового проекта. Третья глава пояснительной записки содержит практическую часть данного исследования. В ней подробно описываются этапы создания локальной вычислительной сети, план здания, подходящая топология, необходимые оборудования, составление технической документации и показывается схема организации с сетью. 1 Аналитическая часть 1.1 Понятие локально вычислительной сети Локальная вычислительная сеть (ЛВС) представляет совокупность компьютеров, расположенных на ограниченной территории и объединенных каналами связи для обмена информацией и распределенной обработки данных. Организация ЛВС позволяет решать следующие задачи: обмен информацией между абонентами сети, что позволяет сократить бумажный документооборот и перейти к электронному документообороту; поддержка принятия управленческих решений, предоставляющая руководителю и управленческому персоналу организации, достоверную и оперативную информацию, необходимую для оценки ситуации и принятия правильных решений; организация собственных информационных систем, содержащих автоматизированные банки данных; коллективное использование ресурсов, таких, как высокоскоростные печатающие устройства, запоминающие устройства большой емкости, мощные средства обработки информации, прикладные программные системы, базы данных, базы знаний [1]. ЛВС включает следующие основные компоненты, представленные на рисунке 1. Рисунок 1 - Основные компоненты локальной вычислительной сети ЛВС можно рассматривать как коммуникационную систему, которая поддерживает в пределах одного здания или некоторой ограниченной территории один или несколько высокоскоростных каналов передачи информации, предоставляемых подключенным абонентским системам (АС) для кратковременного использования [5]. В обобщенной структуре ЛВС выделяются совокупность абонентских узлов, или систем (их число может быть от десятков до сотен), серверов и коммуникационная подсеть (КП). Рабочими станциями (PC) в ЛВС служат, как правило, персональные компьютеры (ПК). На PC пользователями сети реализуются прикладные задачи, выполнение которых связано с понятием вычислительного процесса. Серверы сети — это аппаратно-программные системы, выполняющие функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа, которые могут работать и как обычная абонентская система. В качестве аппаратной части сервера используются достаточно мощный ПК, мини-ЭВМ, большая ЭВМ или компьютер, спроектированный специально как сервер. В ЛВС может быть несколько различных серверов для управления сетевыми ресурсами, однако всегда имеется один (или более) файл-сервер (сервер баз данных) для управления внешними ЗУ общего доступа и организации распределенных баз данных (РБД). Рабочие станции и серверы соединяются с кабелем коммуникационной подсети с помощью интерфейсных плат — сетевых адаптеров (СА). Основные функции СА: организация приема (передачи) данных из (в) PC, согласование скорости приема (передачи) информации (буферизация), формирование пакета данных, параллельно-последовательное преобразование (конвертирование), кодирование (декодирование) данных, проверка правильности передачи, установление соединения с требуемым абонентом сети, организация собственно обмена данными. В ряде случаев перечень функций СА существенно увеличивается, и тогда они строятся на основе микропроцессоров и встроенных модемов. В ЛВС в качестве кабельных передающих сред используются витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконный кабель. 1.2 Топологии Топологией (компоновкой, конфигурацией, структурой) компьютерной сети называют физическое расположение компьютеров сети друг относительно друга и способ соединения их линиями связи. Важно отметить, что понятие топологии относится, прежде всего, к локальным сетям, в которых структуру связей можно легко проследить. В глобальных сетях структура связей обычно скрыта от пользователей и не слишком важна, так как каждый сеанс связи может производиться по собственному пути. Топология шины — это конфигурация, в которой все компьютеры подключены к общей среде передачи. Которая в свою очередь пассивно распределяет сигнал. Подключение или отключение компьютера не влияет на работу других устройств в сети. Максимальная длина линии и количество подключенных станций определяются стандартами в зависимости от типа линии. Могут быть конфликты с интенсивной передачей данных. Эта топология характеризуется низким уровнем безопасности. Все из-за того что все данные передаются по одной линии связи. Поэтому их перехват неавторизованным пользователем весьма вероятен. Прерывание среды передачи (шины) приводит к прекращению работы всей сети. Кроме того, следует отметить, что определение места повреждения и ошибок передачи относительно сложно (Рис.2). Рисунок 2 - Топология шина В топологии «шина» по своей структуре предполагается идентичность сетевого оборудования компьютеров, а также равноправие всех абонентов. При таком соединении компьютеры могут передавать только по очереди, так как линия связи единственная. В противном случае передаваемая информация будет искажаться в результате наложения сигналов (конфликта, коллизии). Таким образом, в шине реализуется режим полудуплексного (half duplex) обмена (в обоих направлениях, но по очереди, а не одновременно). В топологии «шина» отсутствует центральный абонент, через которого передается вся информация, что увеличивает ее надежность. Ведь при отказе любого центра перестает функционировать вся управляемая этим центром система. Добавление новых абонентов в шину довольно просто и обычно возможно даже во время работы сети. В большинстве случаев при использовании шины требуется минимальное количество соединительного кабеля по сравнению с другими топологиями [5]. В топологии «кольцо» устройства подключены последовательно по кругу и по эстафете передают информацию. Четко выделенного центра нет и все приборы практически равнозначны. Если сигнал не предназначен компьютеру, он его транслирует следующему и так до конечного потребителя (Рис.3). Рисунок 3 - Топология кольцо Одним из главных достоинств топологии сети кольцо является высокая надежность передачи данных. В случае выхода из строя одного из узлов, остальные узлы подключаются по новому маршруту, обеспечивая непрерывность передачи информации. Кроме того, в такой сети нет прямого узла обработки данных, что делает систему более гибкой и устойчивой к сбоям. Однако, у топологии сети кольцо есть и свои недостатки. Одним из них является сложность установки и настройки системы. Каждый новый узел требует особого подключения и программного обеспечения, что может затруднять процесс расширения сети. Кроме того, в такой сети сложно провести мониторинг и диагностику, что может сказаться на скорости реагирования на возможные сбои. Также важно отметить, что кольцевая топология обладает высокой отказоустойчивостью. Если один из узлов выходит из строя, остальные узлы могут продолжать свою работу, образуя новый путь для передачи данных. Это позволяет минимизировать простои и снижает риск потери данных. Топология Звезда - это топология с явно выделенным центром, к которому подключаются все другие абоненты. Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который таким способом ложится очень большая нагрузка, потому ничем другим, кроме сети, оно заниматься не может. Понятно, что сетевое оборудование центрального абонента должно быть существенно больше сложным, чем оборудование периферийных абонентов. О равноправии абонентов в этом случае говорить не придется. Как правило, именно центральный компьютер является самим мощным, и именно на него возлагают все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с топологией «звезда» в принципе невозможные, потому что управление полностью централизовано, конфликтовать незачем (Рис.4). Рисунок 4 - Топология звезда Здесь отказоустойчивость значительно выше, чем в предыдущих двух. При обрыве, какого либо кабеля, выпадает из сети только одно устройство. Все остальные продолжают спокойно работать. Однако если откажет центральное звено, сеть станет неработоспособной. Полносвязная или сеточная топология. В полносвязной системе все устройства соединены между собой отдельным кабелями, образующими сетку. Это очень надёжная схема коммуникации. Но целесообразна только при малом количестве соединяемых приборов, работающих с максимальной загрузкой. С ростом количества оборудования резко возрастает число прокладываемых коммуникаций. Поэтому широкого распространения не получила, в отличие от своей производной – частичной сетки (Рис.5). Рисунок 5 - Полносвязная топология Неполносвязная топология. Как правило, вариантов ее несколько. Она похожа по строению на полносвязную топологию. Однако соединение построено не с каждого на каждый, а через дополнительные узлы. То есть узел A, связан напрямую только с узлом B, а узел B связан и с узлом A, и с узлом C. Так вот, чтобы узлу A отправить сообщение узлу C, ему надо отправить сначала узлу B, а узел B в свою очередь отправит это сообщение узлу C. В принципе по этой топологии работают маршрутизаторы [2]. Приведу пример из домашней сети. Когда вы из дома выходите в Интернет, у вас нет прямого кабеля до всех узлов, и вы отправляете данные своему провайдеру, а он уже знает куда эти данные нужно отправить (Рис.6). Рисунок 6 - Неполносвязная топология Чистое применение какой-то одной топологии редкое явление. Очень часто с целью экономии на коммутационных линиях применяют смешанные схемы (Рис.7). Рисунок 7 - Смешанная топология Смешанные соединяют в себе все плюсы и минусы составляющих их видов топологий локальных сетей. 1.3 Сетевое оборудование Сетевое оборудование – широкий класс устройств и конструкций, обеспечивающих работоспособность всех видов компьютерных сетей: локальной, корпоративной, глобальной, всемирной. Все существующее сетевое оборудование делится на две больших группы: активное, потребляющее во время работы электрическую энергию и непосредственно участвующее в процессах обработки и передачи данных между компьютерами и другими устройствами, а также пассивное, объединяющее в себе все остальные разновидности [2]. 1.3.1 Активное сетевое оборудование Активное сетевое оборудование для компьютерных сетей отличается функциями, которые имеют так называемую «интеллектуальную» составляющую. Ярким примером может служить маршрутизатор сигнала или коммутатор (Switch), к коммутатору подключаются все компьютеры, входящие в состав сети. К активному сетевому оборудованию относятся: концентраторы; коммутаторы; маршрутизаторы; адаптеры сети; принт-серверы и т.п. Концентраторы (хабы). Эти устройства удобны для формирования сети произвольной топологии. Выпускается ряд типов концентраторов — пассивных и активных с автономным питанием, выполняющих роль повторителя. Они отличаются по количеству, типу и длине подключаемых кабелей и могут автоматически управлять подсоединенными сегментами (включать и выключать их в случае обнаружения сбоев и обрывов). Коммутаторы обладают большей пропускной способностью, что важно для интерактивного трафика между взаимодействующими рабочими станциями. В сети Ethernet коммутаторы обрабатывают полученный пакет в реальном масштабе времени, обеспечивая низкую латентность и высокую скорость коммутации. Маршрутизаторы (роутеры). Эти устройства устанавливают соединение на 4-м (транспортном) уровне, при этом верхние уровни сети (5-й, 6-й и 7-й) должны быть одинаковыми. Они обеспечивают достаточно сложный уровень сервиса, так как могут выполнять «интеллектуальные» функции: выбор наилучшего маршрута для передачи сообщения, адресованного другой сети; управление балансированной нагрузкой в сети путем равномерного распределения потоков данных; защиту данных; буферизацию передаваемых данных; различные протокольные преобразования. Адаптеры ориентированы на определенную архитектуру локальной сети и ее технические характеристики, поэтому по топологии ЛВС адаптеры разделяются на следующие группы: поддерживающие шинную топологию, кольцевую, звездообразную, древовидную, комбинированную (звездно-кольцевую, звездношинную). Принт-сервер – это устройство или программное обеспечение для совместного доступа к принтеру в проводных и беспроводных сетях. Сервером печати может выступать и компьютер, к которому подключены принтеры с общим доступом. Такой аппарат позволяет избежать использования ПК при настройке сетевой печати: коробочка подсоединяется к принтеру, например, через USB-порт, затем подключается к локальной сети. Всё, у вас есть удаленный доступ к принтеру с любого компьютера этой сети [1]. 1.3.2 Пассивное сетевое оборудование Сетевое оборудование локальной сети данного типа не выполняет никаких «интеллектуальных» функций, за что и получило свое название. В эту категорию можно включить кабельные системы, репитеры, информационные розетки, хабы, монтажные стойки и шкафы. Если говорить в частности о шкафах, то они могут быть типовыми, специализированными или антивандальными. К пассивному сетевому оборудованию относят: кабели; патч-корды; розетки; коннекторы; кабель-каналы и т.п. Виды кабелей для ЛВС: коаксиальные (конструктивно такой тип кабеля представляет собой проводник из металла имеющий изоляцию и оплетку, выполненную из меди или алюминия), оптоволоконные (главными достоинствами этого кабеля, является неограниченная скорость передачи информации и высокая степень защиты от внешних факторов), витая пара (этот кабель состоит из медных проводников с изоляцией, которые переплетены между собой попарно) [4]. Патч – корд (коммутационный шнур) представляет из себя электрический или оптоволоконный кабель для подключения или соединения между собой электрических устройств. Они различаются по типам и длине. Обе стороны кабеля обязательно должны быть обжаты соединительными разъемами. Эти специфические разъемы называют коннекторами. Розетка - это разъем, который используется для соединения электрических приборов с электрической сетью. Она также известна как электрическая розетка или розеточный разъем. Коннекторы – это стандартизированные разъемы, в сетевых технологиях использующиеся для подключения оборудования. Также в большинстве случаев коннектором называют именно ответную пластиковую часть, размещенную на конце кабеля, соответствующую используемому в оборудовании (компьютере, роутере, коммутаторе и так далее) металлическому или пластиковому разъему. Кабель-канал – это электротехническое изделие, представляющее собой короб, внутри которого прокладываются провода и кабели [9]. 1.4 Структурированная кабельная система Структурированная кабельная система – это комплекс кабельных магистралей предприятия, который объединяет множество телекоммутационных сервисов различного назначения, передающих сигналы всех типов – текстовые, голосовые, видео, мультимедийные. По сути это информационный «скелет» здания. Сегодня СКС стали неотъемлемой частью корпоративной коммуникации (Рис.8). Cтруктурированная кабельная система, объединяющая в единую инфраструктуру рабочие места пользователей и оборудование, стала неотъемлемой частью корпоративных коммуникаций. Представляя физический уровень среды передачи данных, она служит для поддержки различных информационных сервисов, включая локальные вычислительные сети, телефонные линии, системы безопасности/контроля доступа и видеонаблюдения. К традиционным устройствам, подключаемым к СКС, — рабочим станциям локальной сети и телефонам — добавились различные контроллеры систем автоматизации здания. Структурированной называется кабельная система, имеющая стандартизованную структуру и топологию, использующая стандартизованные элементы, обеспечивающая стандартизованные параметры и управляемая стандартизованным образом [9]. Рисунок 8 – СКС в здании Как правило, существует шесть ключевых подсистем структурированной кабельной системы: входная база (средство входа включает в себя точку разграничения сети, кабели, защитные устройства, подключаемое оборудование и другие устройства, которые соединяются с локальными кабелями в помещении клиента); оборудование комнаты (аппаратная комната является централизованным местом для размещения оборудования и точек консолидации электропроводки. Обычно она обслуживает пользователей внутри здания или кампуса); телекоммуникационная комната (телекоммуникационная комната должна быть закрытой. Она предназначена для размещения телекоммуникационного оборудования, кабельных окончаний, кросс-коммутации и распределительных рам. Как правило, в каждом здании имеется как минимум одна телекоммуникационная комната или помещение. А ее размер различается в зависимости от зоны обслуживания); магистральный кабель (магистральная кабельная система также называется вертикальной или гибкой. Она предлагает взаимосвязь между входными устройствами, телекоммуникационными комнатами и аппаратными. Как правило, этот тип кабелей используется между этажами и зданиями. А оборудование должно быть подключено кабелями длиной не более 30 м. Более того, они могут представлять собой оптоволоконный кабель, коаксиальный кабель, кабель неэкранированной витой пары (UTP) и кабель экранированной витой пары (STP)); горизонтальная разводка (это разводка между источником телекоммуникационной информации в рабочей зоне и горизонтальной перекрестной связью в комнате телекоммуникаций (TR) или телекоммуникационном шкафу (TE). Она содержит телекоммуникационную розетку, дополнительные точки уплотнения, горизонтальный кабель, механические окончания, патч-корды или перемычки, расположенные в TR или TE. Этот вид электропроводки обычно проходит над потолком или под полом. Для нее используется как кабель Ethernet, так и оптоволоконный кабель); рабочая зона (это место, где компоненты рабочей области используются для подключения оборудования конечного пользователя к коммуникационным выходам. Компоненты рабочей зоны также называются кабельными компонентами, включая соединительные кабели, выходы связи и оборудование станции) [11]. (Рис.9) Рисунок 9 – Составляющие СКС СКС отличают такие качества, как универсальность (единая среда для передачи данных, совместимость с оборудованием разных производителей и приложениями), гибкость (модульность и расширяемость, удобство коммутации и внесения изменений), надежность (гарантия качества и совместимости компонентов) и долговечность (нередко гарантия составляет 10-25 лет). Сегодня СКС используют в дата-центрах, для построения систем автоматизации производственных процессов предприятий (промышленные СКС), домовых и домашних сетей. Разнообразие областей применения предъявляет к СКС новые требования, однако в традиционном сегменте офисных СКС они уже устоялись и определяются, прежде всего, стандартами СКС. В офисных СКС обычно используют «витую пару» (UTP), а подсоединение к сетевым устройствам выполняется через разъем RJ-45. Такое широкое применение витой пары обусловлено совместимостью со многими классами, категориями и типами оборудования, легкостью монтажа и относительно малой стоимостью (Рис.10). [10] Рисунок 10 - Конструкция соединителя RJ-45 для медножильных кабелей Проще говоря, структурированная кабельная система представляет собой кабельную инфраструктуру, которая обеспечивает организованный стандартизированный подход к прокладке кабелей. Выбор правильного структурированного кабельного решения может повлиять на ряд проблем, таких как скорость передачи данных, производительность сети, энергопотребление, стоимость и т. д. [14] 1.5 Стандарты Ethernet Ethernet - это самый распространенный на сегодняшний день стандарт технологии сети. Особенности: работает с коаксиальным кабелем, витой парой, оптическими кабелями; топология – шина, звезда; метод доступа – CSMA/CD. Физические спецификации технологии Ethernet включают следующие среды передачи данных. 10Base-5 - коаксиальный кабель диаметром 0,5 дюйма (1дм=2,54см), называемый «толстым» коаксиальным кабелем, с волновым сопротивлением 50Ом. 10Base-2 - коаксиальный кабель диаметром 0,25 дюйма, называемый «тонким» коаксиальным кабелем, с волновым сопротивлением 50Ом. 10Base-T - кабель на основе не экранированной витой пары (Unshielded Twisted Pair, UTP), категории 3,4,5. 10Base-F - волоконно-оптический кабель. [6] Число 10 обозначает номинальную битовую скорость передачи данных стандарта, то есть 10Мбит/с а слово «Base» - метод передачи на одной базовой частоте. Последний символ обозначает тип кабеля. Кабель используется как моноканал для всех станций, максимальная длина сегмента 500м. Станция подключаться к кабелю через приемопередатчик – трансивер. Трансивер соединяется с сетевым адаптером разъема DB-15 интерфейсным кабелем AUI. Требуется наличие терминаторов на каждом конце, для поглощения распространяющихся по кабелю сигналов. Правила «5-4-3» для коаксиальных сетей: Стандарт сетей на коаксиальном кабеле разрешает использование в сети не более 4 повторителей и, соответственно, не более 5 сегментов кабеля. При максимальной длине сегмента кабеля в 500 м это дает максимальную длину сети в 500*5=2500 м. Только 3 сегмента из 5 могут быть нагруженными, то есть такими, к которым подключаются конечные узлы. Между нагруженными сегментами должны быть не нагруженные сегменты (Рис.11). Рисунок 11 – 10Base 5 Кабель используется как моноканал для всех станций, максимальная длина сегмента 185 м. Для подключения кабеля к сетевой карте нужен T-коннектор, а на кабеле должен быть BNC-коннектор. Также используется правило 5-4-3 (Рис.12). Рисунок 12 – 10Base 2 Функционально сеть Ethernet на оптическом кабеле состоит из тех же элементов, что и сеть стандарта 10Base-T Стандарт FOIRL (Fiber Optic Inter-Repeater Link) первый стандарт комитета 802.3 для использования оптоволокна в сетях Ethernet. Мах длина сегмента 1000м, мах число хабов 4, при общей длине сети не более 2500 м. Стандарт 10Base-FL незначительное улучшение стандарта FOIRL. Мах длина сегмента 2000 м. Максимальное число хабов 4,а максимальная длина сети - 2500 м. Стандарт 10Base-FB предназначен только для соединения повторителей. Конечные узлы не могут использовать этот стандарт для присоединения к портам концентратора. Мах число хабов 5, мах длина одного сегмента 2000 м и максимальной длине сети 2740 м. Таблица. Параметры спецификаций физического уровня для стандарта Ethernet (Рис.13) Рисунок 13 – 10Base F Пропускная способность сети Ethernet оценивается через количество кадров либо количество байт данных, передаваемых по сети за единицу времени. Если в сети не происходят коллизии, максимальная скорость передачи кадров минимального размера(64 байта) составляет 14881 кадров в секунду. При этом полезная пропускная способность для кадров Ethernet II – 5.48 Мбит/с. Максимальная скорость передачи кадров максимального размера (1500 байт) составляет 813 кадров в секунду. Полезная пропускная способность при этом составит 9.76 Мбит/с. [8] 2 Изучение предметной области 2.1 Характеристика предприятия Провайдер кабельного телевидения «Фотон» — крупная компания в г.о.Чапаевск с многолетней историей и положительной деловой репутацией. Компания была основана в 2005 году. С 2005 года предоставляет услугу кабельного телевидения, с 2018 года — высокоскоростной доступ в Интернет. Генеральным директором, который работает там с самого открытия и совершенствует это предприятие, является Семендяй Владимир Яковлевич. «ООО Фотон» предоставляют: — Кабельное телевидение – от 60 телеканалов. — Доступ в Интернет — на скорости до 100 Мбит/с. — Пакетные предложения (ТВ + Интернет и другие). — Акции Данное предприятие находится по адресу: Самарская область, г.о. Чапаевск, ул. Кирова, д. 34. 2.2 Постановка технического задания Целью курсового проекта является проектирование сети передачи данных, наиболее эффективно удовлетворяющей поставленным задачам, с учетом таких факторов как стоимость, ограничения по расстоянию, возможности роста предприятия, расположение, безопасность, пропускная способность сети, восстановление после сбоев. В данной курсовой работе будет спроектирована сеть передачи данных организации, расположенной в здании ООО Фотон. Сети передачи данных представляют собой группу устройств связи, которые объединены между собой при помощи каналов передачи данных. Также сюда входят и различные коммуникационные устройства, гарантирующие обмен сообщениями между конечными устройствами. Собственно информационные системы содержат автоматизированные базы данных – крупные массивы информации, хранящейся в особо упорядоченной или индексированной форме для облегчения поиска в них. Гипотеза исследования основана на том, что сеть для передачи данных в организации «ООО Фотон» позволит обеспечить эффективное совместное использование ресурсов компьютеров и периферийных устройств, подключенных в локальную вычислительную сеть, создаст единое безопасное рабочее информационное поле. Разрабатываемая сеть предназначена для подключения 14 пользователей, которые расположены в разных комнатах, в гостинице. Сеть используется для передачи различного рода информации, совместного использования учебной литературы, утилит и прочее. Требуемая скорость передачи информации - 10 Мбит/c. Основанием для разработки стала необходимость работы сотрудников организации «ООО Фотон, Гостиный двор» в Базах Данных на ПК, работы видеонаблюдения для охраны и модернизация телекоммуникационной сети. Сеть должна включать следующие компоненты: физическая топология - смешанная; для создания локальной вычислительной сети необходимо использовать только высококачественные компоненты, которые прошли стопроцентное тестирование в соответствии с требованиями ISO 9001 (ГОСТ); минимальное количество рабочих мест 10 шт; активное оборудование (коммутаторы, маршрутизаторы); Информационная кабельная подсистема предназначена для передачи информации между локальными устройствами автоматизированных рабочих мест (компьютеры, активное оборудование, многофункциональными устройствами). Все порты RJ-45 расположенные на рабочих местах, а также на коммутационной панели в коммутационном шкафу должны быть промаркированы таким способом, что бы их можно было однозначно идентифицировать. Маркировка должна быть выполнена типографским способом или при помощи лазерного принтера. Технология прокладки кабеля должна обеспечивать сохранность эстетического вида помещений после производства монтажных работ. 2.3 Формирование требований пользователя к системе Для обеспечения нормального функционирования информационной системы и защиты информации от несанкционированного доступа, система должна обладать, как минимум, следующими возможностями: каждый пользователь получает доступ в систему только с использованием логина и пароля; для индивидуальных пользователей, либо групп пользователей, должны быть установлены различные уровни доступа; каждый пользователь, соответственно уровню доступа, должен иметь определенный набор разрешенных возможностей для просмотра или изменения данных. Сеть предприятия должна быть защищена от: вторжений из Интернета; возможного заражения информации вирусами; потери накопленной информации, ввиду выхода из строя жестких дисков сервера или других возможных причин. Требования к активному оборудованию. оборудование должно функционировать 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. число портов активного оборудования должно обеспечивать функционирование 100% автоматизированных рабочих мест и иметь дополнительный запас не менее 20%. Оборудование в составе сети должно обеспечивать постоянство физических характеристик канала между портом активного оборудования и абонентским оборудованием вне зависимости от трассы коммутации на панелях переключения распределительных узлов. Используемые в сети оборудование и материалы не должны допускать изменений физико-химических параметров в результате воздействия окружающей среды в течение всего гарантийного срока эксплуатации при условии соблюдения заданных производителем условий эксплуатации. 3 Практическая часть 3.1 Этапы создания структурированной кабельной системы В ходе работы рассмотрено несколько вариантов архитектуры структурированной кабельной системы, и выбран вариант оптимальный по стоимости и наиболее удобный с точки зрения последующего администрирования. Произведен выбор оборудования, расходных материалов а также экономический расчет и обоснование всей работы. Созданная СКС обеспечивает функционирование сети и передачи данных, то есть на каждом рабочем месте монтируется информационная розетка с двумя розеточными модулями. Подсистема рабочего места состоит из необходимого количества универсальных портов RJ-45 и соединительных кабелей для подключения оконечного оборудования. Обобщенная кабельная система включает в себя следующие функциональные элементы: главный распределительный пункт (ГРП); магистральный кабель территории; распределительный пункт здания (РПЗ); магистральный кабель здания; распределительный пункт этажа (РПЭ); горизонтальный кабель; точка перехода (ТП); телекоммуникационный разъем (ТР). Группы этих элементов объединяются в кабельные подсистемы. Обобщенная кабельная подсистема состоит из трех кабельных подсистем: магистральная подсистема территории; магистральная подсистема здания; горизонтальная подсистема. Объединение трех кабельных подсистем формирует структуру обобщенной сети (Рис.14). Рисунок 14 – Обобщенная кабельная система 3.1.1 Требование к сети Одним из важнейших требований, предъявляемых к современной сети, является обеспечение безопасности и защищенности процессов, происходящих в сети, так как открытая для доступа извне сеть является уязвимой. Реализация в сети системы управления, статистики и идентификации позволяет обеспечить контроль и повысить защищенность передачи данных. Для управления сетью и возможностью предупреждать нежелательные ситуации в работе сети в устройствах должны присутствовать системные средства мониторинга политики качества обслуживания и безопасности, планирования сети и сервисов, которые предоставляют возможности: сбора статистики для анализа производительности сети на всех уровнях; перенаправления трафика отдельных портов, групп портов и виртуальных портов на анализатор протоколов для детального анализа; мониторинга событий в реальном времени для расширения возможностей диагностики помимо внешних анализаторов. сбора и сохранения информации о существенных сетевых событиях, включая изменения конфигураций устройств, изменения топологии, программные и аппаратные ошибки ЛВС должна обеспечить всем отделам предприятия: возможность обработки текстов; доступ к сети Интернет; возможность использования электронной почты; работу с базами данных; доступ к общим принтерам; возможность передачи данных. Стек протоколов TCP/IP изображен на рисунке 15. Рисунок 15 – Стек протоколов TCP/IP В качестве основы построения сети должна использоваться стратегия, позволяющая создавать и поддерживать сетевые комплексы любых масштабов, интегрировать вновь появляющиеся технологии и стандарты, максимальным образом сохраняя уже сделанные инвестиции и обеспечивая минимальный уровень затрат на поддержку сети. 3.1.2 План здания На рисунке 16 схематично изображен план здания, где показаны все комнаты и кабинеты в предприятии «ООО Фотон». Рисунок 16 – План здания «ООО Фотон» 3.1.3 Выбор топологии В ходе работы рассмотрено несколько вариантов архитектуры для структурированной кабельной системы, и выбран вариант смешанной топологии как оптимальный по стоимости, так и наиболее удобный с точки зрения последующего администрирования. Создаваемая СКС обеспечивает функционирование сети и телефонной сети здания, то есть на каждом рабочем месте монтируется информационная розетка с двумя розеточными модулями. Внутренняя сеть телефонизации и внутренняя компьютерная сеть выполнены как единое целое, как часть СКС. Подсистема рабочего места состоит из необходимого количества универсальных портов RJ-45 и соединительных кабелей для подключения оконечного оборудования. В помещениях, в которых располагаются кабинеты руководства, охраны или диспетчерские, число рабочих мест определялось исходя из необходимого количества портов. Оно не всегда совпадает с расчетным, так как при расчете по площади в кабинетах руководства и приемных получается чрезмерная избыточность портов. 3.1.4 Выбор оборудования Подсистема рабочего места включает в себя необходимое количество универсальных портов на базе унифицированных разъемов RJ-45 и/или оптических соединителей для подключения оконечного оборудования. Телекоммуникационные разъемы располагаются на стене, на полу или в любой другой области рабочего места. Разъемы могут устанавливаться как отдельно, так и в группе. Точка установки рабочего места в процессе эксплуатации может быть без особых затрат передвинута вдоль короба. Для этой цели необходимо оставить у каждой розетки петлю запаса кабеля около 1м. Горизонтальная подсистема является частью СКС, которая проходит между телекоммуникационной розеткой на рабочем месте и горизонтальным кроссом в телекоммуникационном шкафу. Она выполнена 4-х парным кабелем типа "неэкранированная витая пара" категории 5. Подсистема состоит из горизонтальных кабелей и той части горизонтального кросса в телекоммуникационном шкафу, которая обслуживает горизонтальный кабель. Каждый этаж здания обслуживает своя собственная Горизонтальная подсистема. Все кабельное и кроссовое оборудование, применяемое в проекте, удовлетворяет требованиям 5 категории международного стандарта EIA/TIA568A, а также требованиям по электробезопасности и техническим характеристикам. Коммутация рабочих мест осуществляется при помощи специальных кросс-кабелей между этими панелями на главном кроссе. Применение такой схемы обеспечивает более безопасный метод коммутации активного оборудования. Все горизонтальные и магистральные кабели, входящие в данные подсистемы могут быть проложены несколькими способами. Способы прокладки кабеля зависят от места их назначения и расположения в здании. Если в помещениях есть подвесные и фальш-потолки, то за ними все силовые и информационные кабели закрепляются на кронштейнах, прокладываются в гофрорукавах или металлорукавах. Такое же крепление кабелей делается при организации кабельных магистралей между этажами. 3.1.5 Протоколы сети В основе работы глобальной сети Интернет лежит набор (стек) протоколов TCP/IP. Стек протоколов TCP/IP — набор сетевых протоколов передачи данных, используемых в сетях, включая сеть Интернет. Название TCP/IP происходит из двух наиважнейших протоколов семейства — TransmissionControlProtocol (TCP) и InternetProtocol (IP), которые были разработаны и описаны первыми в данном стандарте. Протокол IP — это протокол, описывающий формат пакета данных, передаваемого по сети. Протокол TCP — это протокол следующего уровня, предназначеный для контроля передачи и целостности передаваемой информации. Стек протоколов TCP/IP включает в себя четыре уровня: прикладной уровень (applicationlayer), транспортный уровень (transportlayer), сетевой уровень (Internetlayer), канальный уровень (linklayer). Протоколы этих уровней полностью реализуют функциональные возможности модели OSI. На стеке протоколов TCP/IP построено всё взаимодействие пользователей в IP-сетях. Стек является независимым от физической среды передачи данных. протоколы транспортного уровня (Transportlayer) могут решать проблему негарантированной доставки сообщений («дошло ли сообщение до адресата?»), а также гарантировать правильную последовательность прихода данных. В стеке TCP/IP транспортные протоколы определяют, для какого именно приложения предназначены эти данные. Протоколы автоматической маршрутизации, логически представленные на этом уровне (поскольку работают поверх IP), на самом деле являются частью протоколов сетевого уровня; например OSPF (IP идентификатор 89). сетевой уровень (Internetlayer) изначально разработан для передачи данных из одной (под)сети в другую. Примерами такого протокола является X.25 и IPC в сети ARPANET. С развитием концепции глобальной сети в уровень были внесены дополнительные возможности по передаче из любой сети в любую сеть, независимо от протоколов нижнего уровня, а также возможность запрашивать данные от удалённой стороны, например в протоколе ICMP (используется для передачи диагностической информации IP-соединения) и IGMP (используется для управления multicast-потоками). канальный уровень (Linklayer) описывает, каким образом передаются пакеты данных через физический уровень, включая кодирование (то есть специальные последовательности бит, определяющих начало и конец пакета данных). Ethernet, например, в полях заголовка пакета содержит указание того, какой машине или машинам в сети предназначен этот пакет. Примеры протоколов канального уровня — Ethernet, IEEE 802.11 WirelessEthernet, SLIP, TokenRing, ATM и MPLS. [7] Маршрутизаторы передают пакеты по какому-либо логическому пути, который состоит из определённого количества каналов передачи данных, “читая” и “взаимодействуя” с сетевыми адресами. Пакеты, инкапсулированные в кадры (фреймы), передаются через канальную среду. Фреймы содержат уникальные идентификаторы канальной среды (например, MAC-адреса) для определения адресата источника и назначения в канальной среде. Устройствам в канальной среде необходим способ определения идентификаторов канальной среды соседей для того чтобы фреймы могли быть отправлены корректному адресату назначения. Одним из таких механизмов определения для протокола IP версии 4 является протокол ARP - Address Resolution Protocol, описанный в RFC 826. На рисунке 17 изображён процесс работы протокола ARP Рисунок 17 – Процесс работы протокола ARP 3.1.6 Составление технической документации Техническая документация - это документация, которая используется при проектировании , изготовлении и эксплуатации каких-либо технических объектов: зданий, сооружений, промышленных товаров, программного и аппаратного обеспечения. Существуют стандарты, регламентирующие наличие и содержание пакета для разных изделий и объектов. Основными этапами разработки технической документации являются: анализ специфики, сбор требований и пожеланий; проектирование; проверка данных, обратная связь от заказчика; внесение правок и дополнений (при необходимости); отправка готового результата. Подготовка технического предложения обычно осуществляется менеджером отдела (сектора) кабельных систем или локальных вычислительных сетей. В крупных компаниях эта функция часто исполняется техническим специалистом, работающим в конструкторском бюро по заданию менеджера или продавца в соответствии с полученными от этих сотрудников исходными данными. Процесс подготовки технического предложения имеет следующие основные особенности: техническое предложение должно давать заказчику исчерпывающее представление как о технических решениях и параметрах создаваемой кабельной системы, так и о стоимости СКС, порядке финансирования проекта и сроках реализации; от технического предложения в большинстве случаев не требуется высокой точности проведения расчетов; опыт показывает, что вполне допустима ошибка в 20%, поскольку оно достаточно часто рассматривается заказчиком как предварительная оценка и используется главным образом для уточнения требований к СКС и как основание для включения расходов на создание и модернизацию кабельной системы в финансовый план своего предприятия; составление технического предложения не должно отнимать у проектировщика и менеджера много времени. Точность расчета на этапе формирования технических предложений (эскизного проектирования) существенно зависит от точности задания исходных данных и глубины их детализации. Сбор исходной информации об объекте в полном объеме является достаточно трудоемкой процедурой. На этапе эскизного проектирования и формирования коммерческого предложения столь высокая степень детализации исходных данных в подавляющем большинстве случаев является излишней, поэтому пользуются краткой формой опросника, приведенного ниже: общее количество рабочих мест, их распределение по кабинетам, залам и прочим рабочим помещениям; состав типовой ИР рабочего места; габаритные размеры здания; количество этажей и высота потолка; места расположения технических помещений; наличие фальшполов и фальшпотолков. В таблице 1 приведен расчет оборудования сети для «ООО Фотон». Таблица 1 – Расчет оборудования
При проектировании сети потребовались кабели, указанные в таблице 1. Таблица 2 - Кабельный журнал
Продолжение таблицы 2.
Спецификация использованных материалов в данном проекте указаны в таблице 2. Таблица 3 – Спецификация материалов
жүктеу/скачать 0,74 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 2