Локальная вычислительная сеть

При соединении сегментов Сhеарегnеt-кабеля также требуются повторители. Вычислительные сети с Cheapernet-кабелем имеют небольшую стоимость и минимальные затраты при наращивании. Соединения сетевых плат производится с помощью широко используемых малогабаритных байонетных разъемов (СР-50). Дополнительное экранирование не требуется. Кабель присоединяется к ПК с помощью тройниковых соединителей (T-connectors).

Расстояние между двумя рабочими станциями без повторителей может составлять максимум 300 м, а общее расстояние для сети на Cheapernet-кабеля - около 1000 м. Приемопередатчик Cheapernet расположен на сетевой плате и как для гальванической развязки между адаптерами, так и для усиления внешнего сигнала

г) Оптоволоконные линии (рисунок 7).

 

Рисунок 7 – оптоволоконный кабель

Наиболее дорогими являются оптопроводники, называемые также стекловолоконным кабелем. Скорость распространения информации по ним достигает нескольких миллиардов бит в секунду. Допустимое удаление более 50 км. Внешнее воздействие помех практически отсутствует. На данный момент это наиболее дорогостоящее соединение для ЛВС. Применяются они там, где возникают электромагнитные поля помех или требуется передача информации на очень большие расстояния без использования повторителей. Они обладают противоподспушивающими свойствами, так как техника ответвлений в оптоволоконных кабелях очень сложна. Оптопроводники объединяются в ЛВС с помощью звездообразного соединения.

 

3.2.2. Сетевая карта

Платы сетевого адаптера выступают в качестве физического интерфейса, или соединения между компьютером и сетевым кабелем. Платы вставляются в специальные гнезда (слоты расширения) всех компьютеров и серверов. Чтобы обеспечить физическое соединение между компьютером и сетью, к соответствующему разъему, или порту, платы (после ее установки) подключают сетевой кабель. Назначение платы сетевого адаптера:

• подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче по сетевому кабелю;
• передача данных другому компьютеру;
• управление потоком данных между компьютером и кабельной системой;
• плата сетевого адаптера (рисунок 8) принимает данные из сетевого кабеля и переводит в форму, понятную центральному процессору компьютера.

Рисунок 8 – Сетевые карты

Плата сетевого адаптера состоит из аппаратной части и встроенных программ, записанных в ПЗУ (постоянном запоминающем устройстве). Эти программы реализуют функции подуровней управления логической связью и управление доступом к среде канального уровня модели OSI.

 

 

3.2.3. Разветвитель(HAB)

Разветвитель служит центральным узлом в сетях с топологией «звезда». 

 

3.2.4. Репитер

При передаче по сетевому кабелю электрический сигнал постепенно ослабевает (затухает). И, искажается до такой степени, что компьютер перестает его воспринимать. Для предотвращения искажения сигнала применяется репитер, который усиливает (восстанавливает) ослабленный сигнал и передает его  дальше по кабелю. Применяются репитеры в сетях с топологией «шина».

 

 

4 Описание разработанной ЛВС

4.1 Выбор топологии сети

Для данной сети следует применить топологию типа «звезда» т.к. данная топология обеспечивает, безотказность остальной сети в случае вывода из строя хотя бы одного сегмента, позволяет легко добавлять новые сегменты сети и легко их контролировать, а также данная топология даст возможность снизить затраты на оборудование. Основными узлами сети являются два коммутатора, маршрутизатор и медиаконвертер. Преимуществом данной топологии перед FDDI снижение затрат на использование вспомогательного кабеля, данные затраты сопоставимы с покупкой качественного свитча. Остальные топологии очень сильно проигрывают ненадёжности и не рассматриваются.

 

4.2 Выбор способа связи

Для связи рабочих станций и принтеров в сегмент достаточно использовать технологию Fast Ethernet, которая обеспечивает скорость работы до 100Мбит/с. Поэтому станции соединены неэкранированной витой парой пятой категории по стандарту 100Base-TX. Для доступа к серверу также  используется технология Gigabit Ethernet. Соединение коммутаторов, маршрутизатора и медиаконвертера выполнено экранированной витой парой по технологии Gigabit Ethernet. А для соединения проектируемой сети с уже существующей планируется провести 50 мкм мультимодовый оптоволоконный кабель стандарта 1000Base-SX по причине его надёжности, высокой скорости передачи и максимальной непрерывной длины в 550 метров.

 

4.3 Выбор протокола канального уровня

Для подключения в равноранговой сети рабочих станций и сервера к уже существующей сети  применяется сетевая технология Gigabit Ethernet (с контролем несущей CSMA/CD), которая является в настоящий момент наиболее распространенной в мире, имеет поддержку всех ведущих производителей сетевого оборудования и полностью стандартизована международными организациями (стандарт IEEE 802.3). Она обеспечивает достаточно высокую скорость передачи для каждой станции, отсутствие ожидания при передаче (если среда передачи не занята), поддержку различных физических сред передачи (коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно).

4.4 Выбор класса сети

Максимальное количество рабочих станций в сети равно 254. Сеть относится к классу С, где для идентификации устройств в сети отводится 8 бит, что удовлетворяет существующие потребности и оставляет достаточный запас адресного пространства, для идентификации подсети отводятся 1 бит.

Класс	Первые биты	Число байт для № сети	Число байт для № узла	Число сетей	Число узлов
C	110	3	1	2 097 154	256

 

4.5 Выбор подсети

Исходя из соображений, что класс сети C и сеть разделена на две подсети, маской подсети будет 255.240.0.0. Адрес был выбран произвольный 172.16.0.0, но соответствующий классу сети C.

 

4.6 Таблица IP – Адресов

 

Описание	IP адрес
Маршрутизатор	172.16.0.1
Сервер	172.16.0.2
PC №1	172.16.0.101
PC №2	172.16.0.102
…………………..	………………….
PC №35	172.16.0.35
PC №36	172.16.0.36
Принтер №1	172.16.0.81
Принтер №2	172.16.0.82
…………………….	…………………
Принтер №11	172.16.0.91
Принтер №12	172.16.0.92
Широковещательный адрес здания № 1	172.16.0.10
Широковещательный адрес здания № 2	172.16.0.100

 

4.7 Программное обеспечение

На сервер установлено программное обеспечение Microsoft SQL Server 2014 для использования база данных, почтовый сервер Microsoft Exchange Server 2010, так же сервер используется как система хранения данных. На рабочих станциях установлены соответствующие клиенты, а так же установлен jabber клиент для связи с сотрудниками. Выход в интернет обеспечивается браузером Mozilla. Маршрутизация и DHCP сервер настроены на маршрутизаторе D-Link DFL-260E.

 

4.8 Размещение оборудования

На первом и втором этажах размещено 36 рабочих станций и 12 сетевых многофункциональных устройств. Оборудование подключено к розеткам на стенах патчкордами RJ-45 – RJ-45, различной длины. Далее по кабелю UTP категории 5e розетки уходят в серверную, созданную путем монтажа перегородки. В серверной розетки разбиваются на патч-панели и затем коммутируются в коммутаторы D-link DES-1050G соединенные друг с другом. Главный коммутатор соединяется с маршрутизатором D-link DFL-260E, который с свою очередь подключается к медиаконвертеру D-Link DMC-1910T. Медиаконвертер обеспечивает связь с главным здание по оптоволоконному кабелю стандарта 1000Base-SX для доступа с локальной сети главного здания и выхода в интернет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.9 Планы этажей

 

 

4.10 Расчет стоимости

 

Оборудование	Кол-во	Цена (у.е)	Сумма (у.е)
Коммутатор D-link DES-1050G	2шт	7000	14000
Маршрутизатор D-link DFL-260E	1шт	15000	15000
Медиаконвертер D-Link DMC-1910T	1шт	13000	13000
Неэкранированная витая пара UTP 5e	1430м	7	10010
Коннектор обжимной для витой пары RJ-45	200шт	15	3000
Розетки настенные RJ-45	48шт	90	4320
Патч-панель RG-45 24 порта	2шт	1000	2000
Оптоволоконный кабель 50 мкм мультимодовый	500м	58	29000
Коннекторы для оптоволокна	2шт	80	160
Шкаф настенный 12U	1шт	7500	7500
Microsoft SQL Server Standard 2014	1шт	30000	30000
Microsoft Server 2012	1шт	30000	30000
Итог			157990

 

4.11 Результаты моделирования

Программой NetCracker 4.1 произведено моделирование разработанной ЛВС. В ходе моделирования использовались объекты Workstation Ethernet(Рабочая станция), Printer(Принтер), Server(Сервер), Building(Главное здание) и два типа соединений(Ethernet и Fiber optic). Рабочие станции, принтеры и сервер были подключены к коммутаторам и получали IP адреса он вышестоящего маршрутизатора. Затем были назначены тип и направление трафика: от рабочих станций к серверу, от рабочих станций к принтерам, от рабочих станций к главному зданию. Тип трафика использовался согласно установленному программному обеспечению. Замер максимальной нагрузки происходил при трафике со всех машин во всех направлениях и был равен: 0,2% ресурса первого коммутатора, 0,3% второго коммутатора, 16,8% пропускной способности маршрутизатора. Канала до сервера был загружен не более чем на 2,2%. Отброшенных пакетов на оборудовании не  наблюдалось. Схема работы оборудования на пиковой нагрузке приведена ниже (рисунок 1).

Рисунок 1 - Cхема конфигурации оборудования 

Заключение

В ходе проделанной работы была спроектирована ЛВС предприятия, определена трасса прокладки кабеля, было выбрано необходимое оборудование и программное обеспечение. Так же была сосчитана смета на реализацию ЛВС. Имеется небольшой запас по расширению сети. Можно добавить рабочие станции в свободные разъемы коммутаторов. Однако введение большого числа новых компьютеров может привести к необходимости кардинального пересмотра структуры сети, но одним из основных преимуществ разработанной сети является широкая полоса пропускания до главного здания

Итоговые характеристики сети получились следующими:

Количество рабочих мест – 36, шт;

Топология – звезда;

Скорость передачи – 1024, Мбит/с;

Срок эксплуатации – 10, лет;

Сметная стоимость ЛВС – 157990 у.е.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы СПБ.: Питер 2001,
2. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Высокоскоростные технологии ЛВС, СПБ.: Питер 2001.
3. Веб ресурс: www.citforum.ru
4. Веб ресурс: www.wikipedia.ru
5. Веб ресурс: www.dlink.ru