Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Февраля 2013 в 09:11, дипломная работа
Целью выпускной квалификационной работы является анализ состава и характеристик сетевого оборудования ЛВС.
Задачи исследования вытекают из поставленной цели:
1. Изучить научную литературу по рассматриваемой проблеме.
2. Определить структуру и функции модели локальной вычислительной сети (ЛВС), абстрактной сетевой модели, разработка сетевых протоколов.
3. Провести обзор и анализ состава и характеристик сетевого оборудования локальной вычислительной сети.
4. Обследовать ЛВС ООО «СКТ» и провести анализ сетевого оборудования с целью модернизации работы действующей на предприятии сети в рамках технического задания.
5. Разработать и внедрить в производство элементы модернизации сети.
Введение 3
1 Анализ состава и характеристик сетевого оборудования ЛВС 6
1.1 Характеристика предметной области 6
1.2 Состав и назначение сетевого оборудования как объект исследования 11
1.3 Технологии и протоколы взаимодействия аппаратных средств ЛВС 22
1.4 Тенденции перспективного развития оборудования сети 31
2 Обследование и анализ ЛВС ООО «СКТ» с целью модернизации сети 32
2.1 Структура предприятия и действующей ЛВС 32
2.2 Обоснование выбора оборудования для модернизации сети 37
2.3 Перспективы развития ЛВС ООО «СКТ» 41
2.4 Разработка и внедрение элементов модернизации сетевого оборудования ЛВС ООО «СКТ» 45
Заключение 53
Глоссарий 57
Список использованных источников 59
Список сокращений 63
Приложения 64
Таблица 2. - Сетевые параметры пользователей компьютерной сети
Сетевой параметр |
Значение |
IP-адрес (сетевой адрес компьютера) |
Назначаются администратором сети |
Маска сети |
255.255.255.0 |
Основной шлюз |
192.168.0.254 |
DNS-сервер основной |
192.168.0.253 |
DNS-сервер дополнительный |
192.168.0.254 |
Основной шлюз – адрес компьютера, который предназначен для организации доступа пользователей компьютерной сети к сети Интернет.
DNS-сервер основной – Центральный сервер с установленной на него операционной системой Microsoft Windows 2008 Server Enterprise Edition (приложение Д), установленными на нем сетевыми службами Active Directory, DNS Server, File Server и т.п. В данном случае указывается в качестве сетевого параметра, так как при входе в систему клиентскому компьютеру необходимо иметь в сети работающий сервер DNS, способный разрешать имена хостов по их сетевым адресам, который также выполняет функции контроллера домена. Основной DNS – сервер, если он не является одновременно Интернет-шлюзом, способен разрешать только диапазон внутренних имен. Обслужить запросы клиентов за пределами внутренней сети он не в состоянии.
DNS-сервер дополнительный – в данном случае является одновременно Интернет-шлюзом и прокси-сервером организации. В качестве сетевого параметра пользовательского компьютера прописывается, так как способен разрешить его запросы на разрешение имен к внешним ресурсам, к сети Интернет [19, С. 229].
После настройки центрального сервера, Интернет-шлюза и клиентских компьютеров сеть готова к работе.
2.3 Перспективы развития ЛВС ООО «СКТ»
В настоящее время к аппаратным средствам ЛВС различного масштаба предъявляются требования повышенной надежности, отказоустойчивости, восстанавливаемости после отказов, высоких пропускных и нагрузочных способностей, масштабируемости, и улучшения прочих качественных и количественных характеристик, влияющих на производительность, как отдельного узла, так и всей сети в целом. С каждым следующим поколением данные требования выполняются производителями аппаратного обеспечения. Однако развитие на этом не заканчивается, а только начинается.
Производители, кроме поддержки открытых распространенных протоколов в своем оборудовании, включают также технологии, алгоритмы и протоколы собственного изобретения, которые увеличивают функциональность устройств, их производительность и открывают дополнительные возможности для тонкой настройки и управления таким оборудованием.
Развитие подразумевает не только улучшение того, что уже есть, но и производство того, что раньше широко не использовалось. Таким прорывом в нашем столетии стало использование технологий широкополосного беспроводного доступа в гражданских целях. К таким технологиям относятся: SDH-сети, РРЛ, WiMax, BWA, Wi-Fi [11, с 217].
Несмотря на то, что
в настоящее время более широко
распространены устоявшиеся и
Сеть Wi-Fi - радиосеть, позволяющая передавать информацию между объектами по радиоволнам (без проводов). Разработкой стандартов в этой области занимается Wi-Fi Alliance. Основным преимуществом Wi-Fi является предоставление клиентам – «мобильности», что крайне удобно. Основной минус – уязвимость перед злоумышленниками.
На данный момент на Российском рынке представлены три стандарта 802.11a, 802.11b и 802.11g.
802.11b - оборудование данного
стандарта поддерживает
802.11g - более совершенный стандарт, позволивший повысить степень защиты и скорость передачи данных до 54 МБит. Частота - 2,4 ГГц. Шифрование - WEP, WPA, WPA2. Основной особенностью оборудования данного стандарта является его обратная совместимость со стандартом 802.11b. Т.е если ранее был приобретен сетевой адаптер стандарта 802.11g, то можно быть абсолютно уверенным в том, что с ним можно работать в сети стандарта 802.11b.
Оба перечисленных выше стандарта на данный момент разрешены к использованию в Российской Федерации, чего нельзя сказать о 802.11а [12, с 104].
802.11a - стандарт аналогичный
802.11g но созданный для возможности
одновременного подключения
WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) — телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов). Технология основана на стандарте IEEE 802.16, который также называют Wireless MAN. Название «WiMAX» [2, с 32], была создана WiMAX Forum — организацией, которая была основана в июне 2001 года с целью продвижения и развития технологии WiMAX. Форум описывает WiMAX как «основанную на стандарте технологию, предоставляющую высокоскоростной беспроводной доступ к сети, альтернативный выделенным линиям и DSL»
WiMAX подходит для решения следующих задач:
- Соединения точек доступа Wi-Fi друг с другом и другими сегментами Интернета.
- Обеспечения беспроводного широкополосного доступа как альтернативы выделенным линиям и DSL.
- Предоставления
- Создания точек доступа,
не привязанных к
WiMAX позволяет осуществлять доступ в Интернет на высоких скоростях, с гораздо большим покрытием, чем у Wi-Fi сетей. Это позволяет использовать технологию в качестве «магистральных каналов», продолжением которых выступают традиционные DSL- и выделенные линии, а также локальные сети. В результате подобный подход позволяет создавать масштабируемые высокоскоростные сети в рамках целых городов.
Проблема последней мили всегда была актуальной задачей для связистов. К настоящему времени появилось множество технологий последней мили, и перед любым оператором связи стоит задача выбора технологии, оптимально решающей задачу доставки любого вида трафика своим абонентам. Универсального решения этой задачи не существует, у каждой технологии есть своя область применения, свои преимущества и недостатки. На выбор того или иного технологического решения влияет ряд факторов, в том числе:
- стратегия оператора, целевая аудитория, предлагаемые в настоящее время и планируемые к предоставлению услуги,
- размер инвестиций в развитие сети и срок их окупаемости,
- уже имеющаяся сетевая инфраструктура, ресурсы для её поддержания в работоспособном состоянии,
- время, необходимое для запуска сети и начала оказания услуг.
У каждого из этих факторов есть свой вес, и выбор той или иной технологии принимается с учётом всех их в совокупности. Простая и эффективная модель, позволяющая быстро оценить экономические параметры применения технологии WiMAX
Многие телекоммуникационные компании делают большие ставки на использование WiMAX для предоставления услуг высокоскоростной связи. И тому есть несколько причин.
Во-первых, технологии семейства 802.16 позволят экономически более эффективно (по сравнению с проводными технологиями) не только предоставлять доступ в сеть новым клиентам, но и расширять спектр услуг и охватывать новые труднодоступные территории.
Во-вторых, беспроводные технологии многим более просты в использовании, чем традиционные проводные каналы. WiMAX и Wi-Fi сети просты в развёртывании и по мере необходимости легко масштабируемы. Этот фактор оказывается очень полезным, когда необходимо развернуть большую сеть в кратчайшие сроки. К примеру, WiMAX был использован для того чтобы предоставить доступ в Сеть выжившим после цунами, произошедшего в декабре 2004 года в Индонезии (Aceh). Вся коммуникационная инфраструктура области была выведена из строя и требовалось оперативное восстановление услуг связи для всего региона.
В сумме все эти преимущества позволят снизить цены на предоставление услуг высокоскоростного доступа в Интернет как для бизнес структур, так и для частных лиц.
Технология Fast Ethernet является эволюционным развитием классической технологии Ethernet [20, С.93].
Основными достоинствами технологии Fast Ethernet являются:
Варианты реализации технологии Ethernet бывают следующие (Приложение Б):
100BASE-T — любой из 100-мегабитных стандартов Fast Ethernet для витой пары:
100BASE-TX — с использованием двух пар проводников кабеля 5 категории или экранированной витой паре STP Type 1;
100BASE-T4 — по четырёхпарному кабелю Cat3 (и выше) в полудуплексном режиме; более не используется;
100BASE-T2 — по двум парам кабеля Cat3; более не используется.
Длина сегмента кабеля 100BASE-T ограничена 100 метрами (328 футов). В типичной конфигурации, 100BASE-TX использует для передачи данных по одной паре скрученных (витых) проводов в каждом направлении, обеспечивая до 100 Мбит/с пропускной способности в каждом направлении (дуплекс).
100BASE-FX — вариант Fast
Ethernet с использованием волоконно-
100BASE-SX — дешёвая альтернатива 100BASE-FX с использованием многомодового волокна, так как использует более дешёвую коротковолновую оптику. 100BASE-SX может работать на расстояниях до 300 метров (980 футов). 100BASE-SX использует ту же самую длину волны как и 10BASE-FL. В отличие от 100BASE-FX, это позволяет 100BASE-SX быть обратно-совместимым с 10BASE-FL. Благодаря использованию более коротких волн (850 нм) и небольшой дистанции, на которой он может работать, 100BASE-SX использует менее дорогие оптические компоненты (светодиоды (LED) вместо лазеров). Все это делает данный стандарт привлекательным для тех, кто модернизирует сеть 10BASE-FL и тех, кому не нужна работа на больших расстояниях.
100BASE-BX — вариант Fast Ethernet по одножильному волокну, используется одномодовое волокно, наряду со специальным мультиплексором, который разбивает сигнал на передающие и принимающие волны.
100BASE-LX — 100 Мбит/с вариант Ethernet с помощью оптического кабеля. Максимальная длина сегмента 15 километров в полнодуплексном режиме по паре одномодовых оптических волокон.
100BASE-LX WDM — 100 Мбит/с вариант Ethernet с помощью волоконно-оптического кабеля. Максимальная длина сегмента 15 километров в полнодуплексном режиме по одному одномодовому оптическому волокну на длине волны 1310 нм и 1550 нм. Интерфейсы бывают двух видов, отличаются длиной волны передатчика и маркируются либо цифрами (длина волны), либо одной латинской буквой A(1310) или B(1550). В паре могут работать только парные интерфейсы: с одной стороны передатчик на 1310 нм, а с другой — на 1550 нм.
Технология АТМ [17, с 287] обладает многими привлекательными свойствами - масштабируемой скоростью передачи данных, доходящей до 10 Гб/с; отличной поддержкой мультимедийного трафика и возможностью работы как в локальных, так и в глобальных сетях. [18, С.142].
ATM (Asynchronous Transfer Mode) — асинхронный способ передачи данных – сетевая высокопроизводительная технология коммутации и мультиплексирования, основанная на передаче данных в виде ячеек (cell) фиксированного размера (53 байта), из которых 5 байтов используется под заголовок. В отличие от синхронного способа передачи данных (STM — Synchronous Transfer Mode), ATM лучше приспособлен для предоставления услуг передачи данных с сильно различающимся или изменяющимся битрейтом.
Сеть строится на основе АТМ коммутатора и АТМ маршрутизатора. Технология реализуется как в локальных, так и в глобальных сетях. Допускается совместная передача различных видов информации, включая видео, голос.
Ячейки данных, используемые в ATM, меньше в сравнении с элементами данных, которые используются в других технологиях. Небольшой, постоянный размер ячейки, используемый в ATM, позволяет:
- передавать данные по одним и тем же физическим каналам, причём как при низких, так и при высоких скоростях;
- работать с постоянными и переменными потоками данных;
- интегрировать любые виды информации: тексты, речь, изображения, видеофильмы;
- поддерживать соединения типа точка-точка, точка-множество, множество-множество.
Технология ATM предполагает межсетевое взаимодействие на трёх уровнях.
Для передачи данных от отправителя к получателю в сети ATM создаются виртуальные каналы VC (Virtual Circuit), которые бывают двух видов [4, С.243]:
- постоянный виртуальный канал, PVC (Permanent Virtual Circuit), который создаётся между двумя точками и существует в течение длительного времени, даже в отсутствие данных для передачи;