Автор работы: Пользователь скрыл имя, 30 Апреля 2014 в 22:01, дипломная работа
Целью дипломного проекта является организация корпоративной компьютерной сети.
Для решения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
• Выбор СКС, топологии и оборудования;
• Выбор способа управления сетью;
• Выбор оборудования для монтажа ЛВС;
• Рассмотрение вопросов безопасности сети;
• Рассмотрение условий эксплуатации сети.
Необходимо разработать рациональную, гибкую структурную схему сети предприятия, выбрать аппаратную конфигурацию сервера, а так же проработать вопросы обеспечения необходимого уровня защиты данных.
ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………..6
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ……………8
1.1 Обзор существующих принципов построения сетей ………………….....8
1.1.1 Понятие «локальная вычислительная сеть» …………....................8
1.1.2 Классификация ЛВС………………………………………………....9
1.1.2.1 По расстоянию между узлами……………………………… ...9
1.1.2.2 По топологии………………………………………………......10
1.1.2.3 По способу управления…………………………………….....10
1.1.2.4 По методу доступа…………………………………………. …11
1.1.3 Требования к ЛВС ………………………………………………….12
1.1.4 Технологии ЛВС ……………………………………………………14
1.2 Общие сведения по СКС ………………………………………………......15
1.2.1 Определение структурированной кабельной системы …………...15
1.2.2 Топология СКС………………………………………………………15
1.2.3 Хронология развития стандартов СКС ……………………………15
1.2.4 Витая пара………………………………………………………… ..21
1.2.5 Волоконно-оптический кабель…………………………………….24
1.2.6 Беспроводные сети ………………………………………………....27
1.2.7 Сравнительные характеристики различных архитектур СКС…...27
1.2.8 Подсистемы СКС……………………………………………………29
1.2.9 Технические помещения …………………………………………..31
1.3 Коммутационное оборудование ……………………………………….....32
1.3.1 Рабочее место ………………………………………………………32
1.3.2 Телекоммуникационный шкаф …………………………………...33
1.3.3 Коммутационные блоки..…………………………………………..35
1.3.4 Коммутационные панели (пэтч-панели).………………………....36
1.3.5 Пэтч-корды……………………………………………………….....39
1.3.6 Коннекторы……………………………………………………….. .41
1.3.6.1 Кабельные коннекторы ……………………………………....41
1.3.6.2 Модульные коннекторы ……………………………………...41
1.4 Типы устройств Fast Ethernet (Gigabit Ethernet) ……………………….42
1.5 Функциональное соответствие видов коммуникационного оборудования уровням модели OSI …………………………………………46
1.6 Вывод по главе 1 ………………………………………………………….48
ГЛАВА 2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ …………………………………….49
2.1 Проектирование структурированной кабельной системы (СКС) и локальной вычислительной сети (ЛВС) Администрации морского порта «Калининград». …………………………………………….49
2.1.1Общие сведения. …………………………………………………...49
2.1.2Назначение и цели выполнения работ. ……………………………50
2.1.3 Объект, в котором должна быть выполнена работа…………….. 50
2.1.4 Технические требования к проектируемой системе……………. 51
2.1.5 Локальная вычислительная сеть. …………………………………57
2.1.6 Подсистема контроля доступа к среде передачи данных
(СПД) ЛВС……………………………………………………………….57
2.1.7 Подсистема мониторинга и управления
сетевым активным оборудованием ЛВС. ………………………………57
2.2 Монтаж структурированной кабельной системы (СКС) и
локальной вычислительной сети (ЛВС)
Администрации морского порта «Калининград»……………………………58
2.2.1 Общие сведения. ……………………………………………………58
2.2.2 Назначение и цели выполнения работ……………………………. 59
2.2.3 Технические требования к монтажу структурированной
кабельной системы (СКС) и локальной вычислительной
сети (ЛВС) Администрации морского порта «Калининград». ………...59
2.2.4 Состав и содержание работ…………………………………………62
2.3. Вывод по главе 2. ………………………………………………………….63
ГЛАВА 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛВС НА БАЗЕ СКС
АДМИНИСТРАЦИИ КАЛИНИНГРАДСКОГО МОРСКОГО ПОРТА……64
3.1Выбор структурированной кабельной системы…………………………..64
3.2Выбор топологии. ………………………………………………………….65
3.3Выбор способа управления сетью. ……………………………………….70
3.4Выбор комплектующих. …………………………………………………..71
3.4.1Активное сетевое оборудование…………………………………...71
3.4.1.1 Сервера. ……………………………………………………….71
3.4.1.2 ИБП. …………………………………………………………...73
3.4.1.3 Хранилище. …………………………………………………...73
3.4.1.4 Коммутатор (Switch)………………………………………….74
3.4.1.5 Маршрутизатор (Router)…………………………………..….77
3.4.1.6 Консоль. ………………………………………………………78
3.4.2 Пассивное оборудование…………………………………………..79
3.4.3 Система охлаждения……………………………………………….81
3.5Построение технической модели. ………………………………………..82
3.6Расчет полезной пропускной способности сети………………………....89
3.7Защита информации. ………………………………………………………91
3.8Тестирование. ……………………………………………………………...95
3.9 Вывод по главе 3. …………………………………………………………97
ГЛАВА 4. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ…………..98
4.1 Технико-экономическое обоснование целесообразности
проектирования ЛВС. ………………………………………………………...98
4.1.1 Экономическая часть. ……………………………………………..99
4.1.1.1 Затраты на основные и вспомогательные материалы. …….99
4.1.1.2 Затраты на комплектующие изделия. ……………………...100
4.1.2 Расчет общей сметы затрат на проектирование
и монтаж ЛВС. ………………………………………………………….101
4.1.3 Оценка экономической эффективности
проектируемой ЛВС…………………………………………………….101
4.2 Эксплуатация системы. ……………………………………………….....102
4.2.1 Условия эксплуатации. ………………………………………….102
4.2.2 Обеспечение пожаробезопасности. …………………………….103
4.2.3 Состав обслуживающего персонала. …………………………...105
4.3 Вывод по главе 4. ……………………………………………………….106
ПРИЛОЖЕНИЯ. ……………………………………………………………107
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. …………………………………………………………….110
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК. …………………………………….112
Разрешается использовать только оборудование, соответствующее требованиям стандартов. Телекоммуникационные шкафы должны быть спроектированы и оборудованы в соответствии с требованиями стандарта ANSI/EIA/TIA-569.
Подключение активного оборудования в телекоммуникационном шкафу разрешается осуществлять с помощью двух типов соединений – «межсоединения» и «кросс-соединения».
Кросс-соединение – применяется для коммутации кабельных подсистем между собой и для подключения активного оборудования с многопортовыми коннекторами. Многопортовыми коннекторами называются конструкции, узлы, с помощью которых реализуется одновременное подключение более одного (нескольких) адресного телекоммуникационного порта. Метод кросс-соединения в отличие от описанного ниже метода межсоединения позволяет гибко переконфигурировать кабельную систему во всех случаях, но в то же время и требует наличия в кроссе, как минимум, двух единиц коммутационного оборудования, что повышает стоимость системы. Если понятие «кросс» (cross-connect) используется для определения средства, позволяющего осуществлять терминирование кабелей и их межсоединение или кросс-соединение (или оба) с помощью пэтч-кордов, кроссиро-вочных перемычек или кабелей активного оборудования, то понятие «кросс-соединение» (cross-connection) относится к конкретной конфигурации, в которой кабели и пэтч-корды или перемычки используются для коммутации отдельных распределительных полей, обслуживающих горизонтальную и магистральную кабельные системы и оборудование телекоммуникационных помещений.
Межсоединение – разрешается использовать только для подключения активного оборудования с однопортовыми коннекторами. В противоположность многопортовым коннекторам однопортовые позволяют осуществлять коммутацию между собой только двух адресных портов. Метод межсоединения полезен в тех случаях, когда производиться подключение к кабельной системе активного оборудования с однопортовыми (модульными) коннекторами, которое само по себе как бы является единицей коммутационного кроссового оборудования, такого, например, как пэтч-панель. В этом случае появляется возможность неограниченного переключения адресных портов и, за счет исключения второй единицы коммутационного оборудования из конфигурации кросса, снижение затрат на подключение.
Основным компонентом, предназначенным для терминирования кабелей и проводников в телекоммуникационных шкафах и на рабочих местах, является коммутационный (терминационный) блок. Коммутационные блоки могут иметь самые разнообразные формы и конструкции и за годы своего развития они превратились в довольно сложный «системный» компонент. Коммутационный блок может быть интегрирован и в пэтч-панель. Существует два основных типа коммутационных блоков – блок типа 66 и блок типа 110. Оба типа в настоящее время предлагаются большим количеством производителей, и многие версии терминационных блоков интегрированы в такие компонеты, как коннекторы розеток и пэтч-панели. Эти два типа доминируют в установленных системах и на новых развивающихся рынках сбыта. На рынке можно найти несколько других типов блоков, но вне зависимости от типа, все они используют один и тот же метод создания контакта путем смещением изоляции – проводник проталкивается между двумя металлическими поверхностями контакта (обычно с помощью специального терминирующего инструмента) и изоляция либо удаляется, либо прорезается, либо смещается.
Наиболее часто применяются четыре типа терминационных блоков – 66, 110, BIX, и KRONE.
Стандарт EIA/TIA-568-А предписывает использование коммутационных блоков с типом контакта IDC – «контакт со смещением изоляции» (IDC – Insulation Displacement Connection). Блоки 110, KRONE и BIX используют контакты IDC. Тип 66, несмотря на соответствие требованиям категории 5, использует более старый тип контакта – технологию разрушения изоляции. Метод создания контакта путем смещения изоляции (IDC), в общем случае, признается как более быстрый и более надежный способ терминирования проводников по сравнению с методом намотки проводника на штыревой контакт. При методе IDC изоляция не удаляется с проводника, а сам проводник проталкивается в двухсторонний терминирующий нож с острыми внутренними краями, который прорезает изоляцию и создает прочное электрическое и механическое соединение. Проводник плотно сидит между двумя металлическими контактами и, таким образом, формируется вакуумно-плотная изоляция места соединения. Большинство систем IDC требует применения специальных терминирующих инструментов. Вакуумно-плотное IDC-терминирование исключает вероятность биметаллической коррозии, возникающей при использовании резьбовых контактов, когда оголенный медный проводник и контактный винт, изготавливаемый из другого материала (обычно оцинкованного), соединяются в присутствии атмосферного кислорода.
Все IDC-типы разработаны для применения относительно постоянных соединений. Если требуется внесение изменений в систему, проводник должен быть сначала удален, коннектор очищен от всех остатков металла и пластика, а затем проводник подрезается и перетерминируется.
Пэтч-панели (или панели переключения) предназначены для обеспечения гибких соединений между горизонтальными или магистральными кабелями и портами активного оборудования в телекоммуникационных шкафах. Пэтч-панели имеют модульные гнезда, аналогичные гнездам телекоммуникационных розеток или активного оборудования. В качестве портов активного оборудования ЛВС наиболее часто используются 8 –позиционные модульные гнезда, поэтому удобно соединять порт активного оборудования и порт пэтч-панели с помощью модульного аппаратного шнура (или пэтч-корда).
Пэтч-панели более удобны для использования по сравнению с технологией терминирования, используемой в коммутационных блоках, особенно для конечных пользователей, поскольку каждое гнездо на пэтч-панели однозначно соответствует розетке на рабочем месте.
Пэтч-панели поддерживают стандартные схемы разводки (Т568А и Т568В).
Рис. 1.4 Схемы разводки T568A и T568B, определенные в стандарте ANSI/TIA/EIA-568-A.
Стандартные пэтч-панели, в общем случае, используют один из видов контакта со смещением изоляции (IDC) на задней части панели для терминирования магистральных или горизонтальных кабелей. Существует две основные конструкционные версии пэтч-панелей.
Первая – панели, использующие или группы коннекторов с общим терминационным блоком или индивидуальные коннекторы с собственными точками терминирования, расположенными на обратной их стороне. Вторая – панели с многопортовыми коннекторами, предназначенные в основном для специальных приложений.
Технология терминирования пэтч-панелей идентична терминированию коннекторов телекоммуникационных розеток на рабочем месте или коммутационных блоков. Существуют пэтч-панели, использующие отдельные контакты IDC, блоки 110, блоки 66, блоки BIX и блоки KRONE. Каждый метод обладает своими преимуществами и недостатками и, как правило, выбор зависит от личного отношения компании-монтажника. Следует отметить, что использование стандартных блоков 66, в общем, не рекомендуется в высокоскоростных кабельных системах, в особенности в системах с характеристиками выше категории 3. Использование современных блоков категории 5 можно рекомендовать при условии наличия сертификата UL.
Рис. 1.5 Пэтч-панели.
Пэтч-панели, с точки зрения стандартов, относятся к разряду коммутационного оборудования и должны обладать определенным категорийным рейтингом рабочих характеристик для обеспечения функционирования соответствующих приложений. Большинство современных панелей специфицированы для работы с компонентами категории 3, 4 или 5. Стандарт TIA 568-А и другие кабельные стандарты требуют, чтобы все коммутационное оборудование имело маркировку категории его рабочих характеристик. В качестве маркировки определены следующие обозначения «Category п» или «Cat п», где п – номер категории, 3, 4 или 5. Допускается обозначение «С» с расположенным внутри номером категории.
К числу наиболее вероятных проблем, связанных с использованием пэтч-панелей, можно отнести организацию терминируемых кабельных потоков и подключаемых пэтч-кордов. Для решения подобных проблем существует огромное разнообразие специальных приспособлений для управления кабельными потоками, так называемых кабельных органайзеров. Некоторые пэтч-панели выпускаются с интегрированными органайзерами и устройствами компенсации натяжения кабелей, как с обратной, так и с внешней стороны. На боковых сторонах аппаратных стоек могут монтироваться боковые вертикальные органайзеры, упрощающие организацию кабелей и пэтч-кордов, проходящих от одной пэтч-панели к другой. Для организации кабелей между стойками используются кабельные лотки и лестницы (открытые лотки с поперечными перекладинами), соединяющие верхние части стоек.
Пэтч-корд представляет собой короткий отрезок гибкого кабеля, терминированный с обоих концов 8-позиционными модульными вилками. Пэтч-корд аналогичен пользовательским шнурам на рабочем месте и в телекоммуникационном шкафу. В общем, все эти кабельные шнуры упоминаются под разными названиями, отражающими в большей степени их назначение, а не конструкцию.
Например, шнур, коммутирующий две точки подключения (patch) называется пэтч-кордом или шнуром переключения, а идентичный ему шнур, коммутирующий точку подключения и хаб носит название аппаратный шнур или шнур активного оборудования. Шнур, соединяющий рабочую станцию с коннектором телекоммуникационной розетки также называется аппаратным шнуром. Аппаратные шнуры иногда носят название пользовательских шнуров, поскольку они в основном подключаются конечным пользователем, а не монтажником. Единственной условной чертой, отличающей пэтч-корд от пользовательского шнура, является его меньшая длина.
Рис. 1.6 Пэтч-корд
Основной характеристикой пэтч-корда является его гибкость. Это означает, что он должен быть изготовлен из многожильных проводников и иметь гибкую пластиковую внешнюю оболочку. Как правило, пэтч-корды состоят из четырех медных многожильных пар 100 Ом с размером проводника 24 AWG в пластиковой изоляции и в общей пластиковой оболочке. Разрешается использовать проводники размером 22 AWG, но применяются они редко. Пластиковая изоляция – это обычно PVC (ПВХ) или компаунд со сходными характеристиками.
Цветовая кодировка проводников пэтч-кордов может быть самой разнообразной, но, в основном, применяется стандартный 4-парный код.
Для пэтч-кордов существует отдельная система требований к рабочим характеристикам, которые несколько отличаются от характеристик горизонтального кабеля. Большинство требований к передающим свойствам такие же, за исключением допущения увеличения затухания на 20% (TIA 568-А) по сравнению с одножильными проводниками и некоторых требований к конструкции. Это требование более жесткое по сравнению с требованием ISO 11801, в котором допустимое отклонение значений затухания определено в 50%. Пределы затухания различны для трех категорий рабочих характеристик и определены для длины 100 м. Пэтч-корды должны быть сертифицированы производителем на соответствие требованиям стандарта TIA 568-А к определенной категории рабочих характеристик. Тестирование пэтч-кордов представляет собой довольно сложную задачу для конечного пользователя и для производителя. Многие тестеры не способны измерять характеристики кабеля короче 6 м. Производители телекоммуникационных компонентов для тестирования пэтч-кордов используют сетевые анализаторы – лабораторные анализаторы частотных характеристик с высокими уровнями точности измерений.
1.3.6 Коннекторы
В данном разделе рассмотрены три основных типа «медных» кабельных коннекторов –модульные коннекторы, коаксиальные коннекторы и коннекторы IBM Data, - и волоконно-оптические коннекторы. Модульный коннектор является наиболее распространенным в современных телекоммуникационных системах вследствие растущего использования кабелей витая пара. Коаксиал в течение продолжительного времени использовался в традиционных системах Ethernet и Arcnet, но постепенно он исключается из большинства инсталляций. Коннектор IBM Data Connector является одним из основных компонентов в системах на основе ЭВП и специфицирован для применения стандартом TIA 568-А.
Основой информационной розетки является модульный разъем. Проводники, покрытые пленкой золота, обеспечивают стабильный, надежный электрический контакт с ламелями модульной вилки. Качество контакта также улучшается за счет механизма притирки проводников разъема и ламелей вилки во время ее вставления в разъем. Корпус розетки снабжен интегрированным замком, который после вставления вилки позволяет выдерживать значительные усилия растяжения на стыке розетка-вилка.
Модульный разъем в информационной розетке может быть двух видов – 6- или. 8-позиционным. Контакты во всех разъемах нумеруются слева направо по отношению к передней стороне разъема при ориентированном вниз ключе замка.
Модульные коннекторы, используемые в телекоммуникационных системах, аналогичны коннекторам, применяемым в кабельных системах телефонии. Самым популярным типом разъема является так называемый USOC (Universal Service Order Code), имеющий номенклатурные префиксы «RJ», за которыми следует номер серии.
Рис.1.7 Разъем RJ-45
Экранированные модульные вилки были разработаны для терминирования экранированных кабелей различных типов. Как правило, вилка состоит из стандартного модульного коннектора с металлическим рукавом, проходящим по внешней поверхности коннектора и повторяющего его форму. При использовании таких вилок необходимо применять розетки, совместимые с этими вилками для обеспечения правильного функционирования экрана. Иногда заземляющий проводник экрана кабеля может терминироваться на одном из контактов вилки 8-позиционного модульного разъема, но при этом утрачивается возможность стандартного соединения четырех сбалансированных пар. Единственным экранированным коннектором, рекомендованным стандартом TIA, является так называемый IBM Data Connector (STP-A, 2 пары, 150 0м).
1.4 Типы устройств Fast Ethernet (Gigabit Ethernet).