Проектирование локально – вычислительной сети фирмы «Магеллан»

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ АДМИНИСТРАЦИИ ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования Владимирской области

«Владимирский строительный колледж»

 

 

Специальность 230106 Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей

 

 

Курсовая работа

 

по дисциплине: Компьютерные сети и телекоммуникации

 

на тему: Проектирование локально – вычислительной сети фирмы «Магеллан»

 

 

 

 

 

Выполнил: студент группы Т-109

Земсков И.Н.

Проверил: Блохина И.С.

 

 

 

Владимир - 2012г.

Содержание

 

Введение 3

1. Задание на курсовой проект 5

2. Описание локально-вычислительной  сети 6

3. Топология ЛВС 7

4. Схема локальной сети 11

5. План помещений 13

6. Обоснование выбора технологии  ЛВС 15

6.1 Стандарты реализации Fast Ethernet 15

6.2 Технологии построения  ЛВС 15

6.3 Анализ среды передачи  данных 15

6.4 Топология сети 15

6.5 Метод доступа 16

7. Аппаратное и программное обеспечение 17

8. Расчет характеристик сети 30

9. Расчет стоимости сети 32

10. Рекомендации по использованию сети 34

Заключение 36

Список используемой литературы 37

Приложения 38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов компьютеров, и более 80% из них объединены в различные информационно – вычислительные сети, от малых локальных сетей в офисах, до глобальных сетей типа Internet.

Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений (факсов, E – Mail писем и прочего) не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации между компьютерами разных фирм производителей, работающих по разным программным обеспечениям.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) представляет собой коммуникационную систему, объединяющую компьютеры и периферийное оборудование на ограниченной территории, обычно не больше нескольких зданий или одного предприятия. В настоящее время ЛВС стала неотъемлемым атрибутом в любых вычислительных системах, имеющих более одного компьютера.

Основные преимущества, обеспечиваемые локальной сетью – возможность совместной работы и быстрого обмена данными, централизованное хранение данных, разделяемый доступ к общим ресурсам, такими как принтеры, сеть Internet и другие.

Благодаря вычислительным сетям мы получили возможность одновременного использования программ и баз данных несколькими пользователями.

Понятие локальная вычислительная сеть – ЛВС (англ. LAN – Local Area Network) относится к географически ограниченным (территориально или производственно) аппаратно – программным реализациям, в которых несколько компьютерных систем связанных друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций.

Благодаря такому соединению пользователь может взаимодействовать с другими рабочими станциями, подключенными к этой ЛВС.

Еще одной важнейшей функцией локальной сети является создание отказоустойчивых систем, продолжающих функционирование (пусть и не в полном объеме) при выходе из строя некоторых входящих в них элементов. В ЛВС отказоустойчивость обеспечивается путем избыточности, дублирования, а также гибкости работы отдельных входящих в сеть частей (компьютеров).

Конечной целью создания локальной сети на предприятии или в организации является повышение эффективности работы вычислительной системы в целом.

Построение надежной ЛВС, соответствующей предъявляемым требованиям по производительности и обладающей наименьшей стоимостью, требуется начинать с составления плана. В плане сеть разделяется на сегменты, подбирается подходящая топология и аппаратное обеспечение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Задание на курсовой проект

 

В данной курсовой работе требуется:

• дать характеристику предприятия, для которого проектируется ЛВС (вид деятельности, решаемые задачи, количество зданий и помещений, поэтажные планы);
• провести сравнительный анализ возможных топологий сети и выбрать из них наиболее предпочтительную;
• провести сравнительный анализ двух и более вариантов построения ЛВС с системных позиций с оценкой по основным параметрам (быстродействие, надежность, информационная безопасность, стоимость);
• разработать структурно-функциональную схему ЛВС;
• рассчитать производительность каналов и соединительной аппаратуры или устройств и подобрать соответствующее оборудование;

Данные проектируемой ЛВС:

Количество этажей – 2.

Количество помещений – 7.

Количество сегментов – 2.

Количество ЭВМ – 15.

Количество ЭВМ в сегменте – 7 и 8.

Производительность – 0,2 Мбит/с (20% машин), 1,2 Мбит/с (80% машин) в сегменте.

 

 

 

 

 

 

2. Описание локально-вычислительной сети

 

Данная локальная сеть разрабатывается для туристического агентства “Магеллан”.

Турфирма “Магеллан” имеет лицензию на туроператорскую и турагентскую деятельность.

 Виды деятельности предприятия:

• организация международного  туризма;
• осуществление внешнеэкономической деятельности;
• организация рекреационного, оздоровительного, экскурсионного  туризма;
• продажа авиабилетов на международные и внутренние рейсы;
• консультационные услуги.

Для повышения эффективности оказываемых услуг необходимо наличие высокоскоростного интернета и грамотно построенной локальной сети внутри организации.

Разрабатываемая локальная сеть будет использоваться для обеспечения доступа к сети Internet, хранения на общем сервере большого количества документации и оперативного предоставления услуг.

Локальная сеть будет состоять из 15 ЭВМ, разделенных на 2 сегмента по 8 и 7, а также одного общего сервера. Сегментация сети необходима, так как организация занимает двухэтажное здание. Сервер будет находиться на первом этаже.

Соединительные сетевые провода будут располагаться в специальных технологических каналах под искусственным напольным покрытием, такой метод прокладки кабеля увеличивает длину между рабочей станцией и коммутатором, однако в целях безопасности такое решение является оптимальным.

 

3. Топология ЛВС

 

Топология – это конфигурация соединения элементов.  Сетевая топология описывает способ сетевого объединения различных устройств. Топология во многом определяет такие важнейшие характеристики сети, как ее надежность, производительность, стоимость, защищенность и т.д.

Одним из подходов к классификации топологий локальных вычислительных сетей является выделение двух основных классов топологий: широковещательных и последовательных.

В широковещательных конфигурациях каждый персональный компьютер передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными компьютерами. К таким конфигурациям относятся топологии "общая шина", "дерево", "звезда с пассивным центром". Сеть типа "звезда с пассивным центром" можно рассматривать как разновидность "дерева", имеющего корень с ответвлением к каждому подключенному устройству.

В последовательных конфигурациях каждый физический подуровень передает информацию только одному персональному компьютеру. Топологии сетей отличаются друг от друга по трем основным критериям:

• режиму доступа к сети;
• средствам контроля передачи и восстановления данных;
• возможностью изменения числа узлов сети.

Топология “звезда”

В данной топологии вся информация передается через некоторый центральный узел, так называемый обрабатывающий компьютер (рисунок 1). Каждое устройство имеет свою собственную среду соединения. Все периферийные станции могут обмениваться друг с другом только через центральный узел. 

 

       

Рисунок 1 – Топология звезда

Преимущество этой структуры в том, что никто другой не может влиять на среду передачи. Один сервер управляет и владеет ею.

С другой стороны, центральный узел должен быть исключительно надежным устройством как в смысле логического построения сети (отслеживание конфликтных ситуаций и сбоев), так и физического, поскольку каждое периферийное устройство имеет свой физический канал связи и, следовательно, все они должны обеспечивать одинаковые возможности доступа. Дополнительное устройство может быть включено в сеть только в том случае, если организован порт для его подсоединения к центральному узлу.

Топология “кольцо”

 

В кольцевой структуре информация передается от узла к узлу по физическому кольцу (рисунок 2). 

           

Рисунок 2 – Топология кольцо

Приемник копирует данные, регенерирует их вместе со своей квитанцией подтверждения следующему устройству в сети. Когда начальный передатчик получает свою собственную квитанцию, это означает, что его информация была корректно получена адресатом. В кольце не существует определенного централизованного контроля. Каждое устройство получает функции управляющего контроллера на строго определенный промежуток времени. Отказ в работе хотя бы одного узла приводит к нарушению работы кольца, а, следовательно, и к остановке всех передач. Чтобы этого избежать, необходимо включать в сеть автоматические переключатели, которые берут на себя инициативу, если данное устройство вышло из режима нормальной работы. То есть, они позволяют включать/выключать отдельные узлы без прерывания нормальной работы.

Топология “шина ”

 

В любой шинной структуре все устройства подсоединены к общей среде передачи данных, или шине. В отличие от "кольца" адресат получает свой информационный пакет без посредников (рисунок 3).  

      

Рисунок 3 – Топология шина

Процесс подключения дополнительных узлов к шине не требует аппаратных доработок со стороны уже работающих узлов сети, как это имеет место в случае топологии "звезда". Однако шинная топология требует жесткой регламентации доступа к среде передачи. Существует два метода регулирования такого доступа, известного еще под термином "шинный арбитраж":

• "фиксированный мастер" (централизованный контроль шины) - доступ к шине контролируется центральным мастер-узлом;
• "плавающий мастер" (децентрализованный контроль шины) - благодаря собственному интеллекту каждое устройство само определяет регламент доступа к шине.

Сравнение этих топологий представлено в приложении 1.

Исходя из приложения 1, для разработки сети была выбрана топология «звезда», т.к. в случае выхода из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом (высокая надежность), хорошая масштабируемость сети, высокая производительность сети.

 

4. Схема локальной сети

 

Ниже представлена схема расположения компьютеров и протяжки кабелей по этажам (рисунки 4,5).

Рисунок 4 – Схема расположения компьютеров и прокладки кабеля на 1 этаже

Рисунок 5 – Схема расположения компьютеров и прокладки кабеля на 2 этаже

Данная схема разработана с учетом характерных особенностей здания. Кабели будут расположены под искусственным напольным покрытием, в специально отведенных для них каналах. Протяжка кабеля на второй этаж будет осуществляться через телекоммуникационный шкаф, который расположен в кабинете генерального директора, который дополнительно используется как серверная комната, где располагаются сервер и маршрутизатор. Коммутаторы расположены в тумбах (рисунок 6).

 

Рисунок 6 – Общая схема сети

5. План помещений

 

Ниже представлена схема расположения помещений на этажах (рисунки 6,7).

Рисунок 7 – План помещений на 1 этаже

 

Рисунок 8 – План помещений на 2 этаже

В данном разделе представлен план помещений двухэтажного офисного здания, в котором проектируем ЛВС. Размеры самого здания 20x12 метров.

 

Список помещений в здании и их размеры

 

• Кабинет генерального директора – 8x7 метров;
• Коридор 1 этажа – 8x4 метров;
• Хозяйственный отдел – 9x8 метров;
• Отдел работы с корпоративными клиентами – 14x4 метров;
• Санузел – 6x4 метров;
• Отдел управления персоналом – 12x7 метров;
• Коридор 2 этажа – 7x4 метров;
• Финансовый отдел – 9x7 метров;
• Отдел продаж – 13x5 метров.