Разработка компьютерной сети для библиотеки

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КОКШЕТАУСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ 

имени Ш. УАЛИХАНОВА

 

Факультет Экономики  и Информационных технологии

Кафедра «Информационных систем и вычислительной техники»

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Компьютерные сети»

на тему:

«Разработка компьютерной сети  для библиотеки»

 

 

 

 

                                                             Проект разработал:                                          

                                                                                   студент III курса

                                                                                  группы ВТиПОР-01  уск

                           Рахимжанов Е.А.

 

                                                                         Научный руководитель:

                                          Старший преподаватель 

                                                              Мусабеков Ж.С.

 

 

 

 

 

 

 

г. Кокшетау 2012

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………… .3

Глава 1.Теоритическая часть…………………………………………......... ……5

1.1.Типы компьютерных сетей………………………..................... ……..5

1.2.Базовые сетевые топологии..………………………………….. ……..6

1.3.Сетевые среды передачи……...……………………………................9

1.4.Сетевые технологии…………………………………………………17

Глава 2.Практическая часть…….…………………………………..................19

2.1.Постановка задачи……..……………………………………............19

2.2.Планирование структуры сети…..…………………………............19

2.3.Выбор сервера......................................................................................22

2.4.Выбор сетевого программного обеспечения………………...…….22

2.5.Выбор сетевого протокола…………………………………………..23

2.6.Выбор модема.......................................................................................23

2.7. Планирование информационной безопасности…………….……..24

2.8. Сметный расчет………………………………………………...........24

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….29

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ...................................................30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Современные информационные технологии нуждаются во все более совершенных  средствах обработки информации. Поэтому потребности в таких  средствах постоянно растут. Объединение  компьютеров и средств коммуникации оказало существенное влияние на принципы организации компьютерных систем. Модель, в которой один компьютер выполнял всю необходимую работу по обработке данных, уступила место модели, представляющей собой большое количество  отдельных, но связанных между собой компьютеров. Такие системы называются компьютерными сетями. Два и более компьютера связанными между собой называются компьютерными сетями.

 

Цели компьютерной сети:

 

• Первая цель – предоставление доступа к программам, оборудованию и особенно данным для любого пользователя сети. Это называется совместным использованием сети.
• Вторая цель – обеспечение высокой надежности при помощи альтернативных источников информации. Например, все файлы могут быть расположены на двух или трех машинах одновременно, так что, если одна из них недоступна по какой-либо причине, то используются другие копии. Возможность продолжать работу, несмотря на аппаратные проблемы, имеет большое значение для военных и банковских задач, воздушного транспорта, безопасности ядерного реактора и т.п.
• Третья цель – экономия средств. Небольшие компьютеры обладают значительно лучшим соотношением цена – производительность, нежели большие. Это обстоятельство заставляет разработчиков создавать системы на основе модели клиент – сервер. Обмен информацией в модели клиент – сервер обычно принимает форму запроса серверу на выполнение каких-либо действий. Обычно в сети количество клиентов значительно больше числа используемых ими серверов.
• Четвертая цель – масштабируемость, т.е. способность увеличивать производительность системы по мере роста нагрузки. В случае модели клиент – сервер новые клиенты и новые серверы могут добавляться по мере необходимости.
• Пятая цель – ускорение передачи информации. Компьютерная сеть является мощным средством связи между удаленными друг от друга пользователями. Если один из них изменяет документ, находящийся на сервере, в режиме on-line, остальные могут немедленно увидеть эти изменения.

Любая компьютерная система, состоящая из нескольких компьютеров,  перерастет  уже в более сложную  систему.   Эта система потребует высокоскоростного обмена данными между компьютерами с сервисными возможностями. Такой обмен не может быть организован при помощи стандартных простых средств операционных систем (ОС) и прикладных программ, а требует организации принципиально новой информационной структуры - сети.

В этой работе необходимо провести сравнительный анализ различных  вариантов архитектуры локальной  вычислительной сети с системных  позиций по основным критериям и  выбрать их этих вариантов самый  подходящий повышающий эффективность работы данного предприятия. Затем необходимо сконструировать структурную схему  проектируемой ЛВС, т.е. на основе исходных данных мы спроектируем ЛВС для информационной системы  в  нашей предметной области.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1 Теоретическая часть

 

1. Типы компьютерных сетей

 

Локальная сеть – это  система, соединяющая компьютеры расположенные  недалеко друг от друга. Проектируя сеть необходимо определить ее тип: одноранговая сеть или основанная на сервере. Это решение важно тем, что  оно определяет количество пользователей в сети, безопасность, расширяемость, бюджет.

Предприятия и группы, состоящие из небольшого числа пользователей, обычно объединены в одноранговую сеть. При этой схеме все пользователи сети равноправны и права доступа ко всем компьютерам в рамках сети едины для всех, при условии, что другие пользователи располагают коллективными ресурсами в сети. Здесь нет централизованного администрирования или сопровождения. Ответственность за работу сети распространяется на всех ее участников, и именно отдельные пользователи определяют, какие данные или ресурсы, расположенные на их компьютерах, могут использовать остальные пользователи.

У одноранговой сети имеются некоторые недостатки. Компьютеры и ресурсы должны  работать беспрерывно. Отключение от сети одного пользователя, обладающего каким-либо важным ресурсом: например принтером, лишит других пользователей возможности пользоваться этим ресурсом. При перезагрузке на одном компьютере так же возможность доступа других пользователей к ресурсам этого компьютера будет нарушена. Производительность также ограничена. При обращении пользователя к ресурсам, расположенным на каком-либо компьютере, потребляется слишком много мощности  процессора этого компьютера. Одноранговые сети, в основном используют  группы численностью более десяти человек.

В сети на основе сервера ресурсы обычно сосредоточены на нескольких основных компьютерах, и к ним могут обращаться многие клиенты. Так как серверы практически не выключаются, доступность ресурсов в сети всегда сохраняется. Поскольку клиенты могут обращаться к серверам, но не к системам других пользователей, производительность серверов обуславливается только сетевым трафиком.

Серверные сети более  защищены по сравнению с одноранговыми. В одноранговой среде все ресурсы совместно используются всеми участниками сети, хотя это небезопасно. С другой стороны, в серверных сетях применяются учетные записи и права доступа, так что отдельные пользователи могут обращаться к определенным файлам и каталогам, не делая эти данные доступными всем участникам сети.

 

 

2. Базовые сетевые топологии

 

Топологией называется расположение кабелей соединяющих  элементы сети воедино. Существует несколько  вариантов топологий сети.  Краткое  описание  основных трех типов:

• Шина;
• Звезда;
• Кольцо;

 

 

Топология Шина

Топология типа шина, представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала.(рис 1)

Рис1. Топология Шина

 

   Отправляемое рабочей станцией сообщение распространяется на все компьютеры сети. Каждая машина проверяет — кому адресовано сообщение и если ей, то обрабатывает его. Для того чтобы исключить одновременную посылку данных, применяется либо «несущий» сигнал, либо один из компьютеров является главным и «даёт слово» остальным станциям.

При построении больших сетей возникает  проблема ограничения на длину связи  между узлами, в таком случае сеть разбивают на сегменты. Сегменты соединяются различными устройствами — повторителями, концентраторами или хабами. Например, технология Ethernet позволяет использовать кабель длиной не более 185 метров.

Достоинства

• Небольшое время установки сети;
• Дешевизна (требуется меньше кабеля и сетевых устройств);
• Простота настройки;
• Выход из строя рабочей станции не отражается

Недостатки

• Любые неполадки в сети, как обрыв кабеля, выход из строя терминатора полностью уничтожают работу всей сети;
• Сложная локализация неисправностей;
• С добавлением новых рабочих станций падает производительность сети.

 

 

Топология Звезда

Звезда — базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно сетевой концентратор), образуя физический сегмент сети. Подобный сегмент сети может функционировать как отдельно, так и в составе сложной сетевой топологии (как правило "дерево")(рис2).

 

Рис 2. Топология Звезда

 

Рабочая станция, которой нужно  послать данные, отсылает их на концентратор, а тот определяет адресата и отдаёт ему информацию. В определённый момент времени только одна машина в сети может пересылать данные, если на концентратор одновременно приходят два пакета, обе посылки оказываются не принятыми и отправителям нужно будет подождать случайный промежуток времени, чтобы возобновить передачу данных.

Достоинства

• выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;
• хорошая масштабируемость сети;
• лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;
• высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);
• гибкие возможности администрирования.

Недостатки

• выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом;
• для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;
• конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.
• Одна из наиболее распространённых топологий, поскольку проста в обслуживании. В основном используется в сетях, где носителем выступает кабель витая пара. UTP категория 3 или 5.

 

 

Топология Кольцо

Кольцо — базовая топология компьютерной сети, в которой рабочие станции подключены последовательно друг к другу, образуя замкнутую сеть (рис 3).

 

Рис 3. Топология Кольцо

 

В кольце, в отличие от других топологий (звезда, шина), не используется конкурентный метод посылки данных, компьютер в сети получает данные от стоящего предыдущим в списке адресатов и перенаправляет их далее, если они адресованы не ему. Список адресатов генерируется компьютером, являющимся генератором маркера. Сетевой модуль генерирует маркерный сигнал (обычно порядка 2-10 байт во избежание затухания) и передает его следующей системе (иногда по возрастанию MAC-адреса). Следующая система, приняв сигнал, не анализирует его, а просто передает дальше. Это так называемый нулевой цикл.