Проектирование локальной вычислительной сети

 

1.3 Типы локальных компьютерных сетей

 

Выбор высокопроизводительных стандартов локальных сетей никогда не был столь разнообразным, как в наши дни. Но по методам доступа в сеть выделяются наиболее распространенные сети - Ethernet, ARC net, Token Ring.

Метод доступа Ethernet – это метод доступа, разработанный фирмой Xerox в 1975 году, пользуется наибольшей популярностью. Он обеспечивает высокую скорость передачи данных и надежность. В течении более чем 20 лет было создано несколько различных версий стандартов Ethernet, вот некоторые из них:

1. Ethernet (10base-X)

Он является одной из самых старых, самых простых и самых дешевых из когда-либо разработанных технологий локальных сетей. В зависимости от типа физической среды различают следующие типы Ethernet:

· 10base-5(толстый коаксиальный кабель)

· 10base-2(тонкий коаксиальный кабель)

· 10base-T(витая пара)

· 10base-F(оптоволокно).

Топология для всех 4 типов практически не отличается. Данные в локальной сети передаются со скоростью до 10 Мбит/с. В настоящее время широкую популярность получили разновидности Ethernet, использующие витую пару. Для рассылки данных в сети все типы используют протокол CSMA/CD.

2. Fast Ethernet (100base-XX)

В зависимости от типа среды различают следующие разновидности:

· 100base-Т4 (4витые пары)

· 100base-ТХ (2 витые пары)

· 100base-FХ (оптоволокно).

Являясь высокоскоростной разновидностью устаревшей технологии 10base-X Ethernet, сети этого стандарта в состоянии передавать данные со скоростью до 100 Мбит/с.

Метод доступа Arcnet этот метод доступа разработан фирмой Datapoint Corp. Получил широкое распространение в силу дешевизны оборудования. Arcnet используется в локальных сетях с топологией "звезда". Один из компьютеров создает специальный маркер (сообщение специального вида), который последовательно передается от одного компьютера к другому.

Если станция желает передать сообщение другой станции, она должна дождаться маркера и добавить к нему сообщение, дополненное адресами отправителя и назначения. Когда пакет дойдет до станции назначения, сообщение будет отделено от маркера и передано станции.

Метод доступа Token-Ring был разработан фирмой IBM и рассчитан на кольцевую топологию сети. Этот метод напоминает Arcnet, так как тоже использует маркер, передаваемый от одной станции к другой. В отличие от Arcnet, при методе доступа Token-Ring имеется возможность назначать разные приоритеты разным рабочим станциям.

 

1.4 Технология Fast Ethernet

 

Fast Ethernet – спецификация IEЕЕ 802.3 u официально принятая 26 октября 1995 года определяет стандарт протокола канального уровня для сетей работающих при использовании как медного, так и волоконно-оптического кабеля со скоростью 100Мб/с. Новая спецификация является наследницей стандарта Ethernet IEЕЕ 802.3, используя такой же формат кадра, механизм доступа к среде CSMA/CD и топологию звезда. Эволюция коснулась нескольких элементов конфигурации средств физического уровня, что позволило увеличить пропускную способность, включая типы применяемого кабеля, длину сегментов и количество концентраторов.

Стандарт Fast Ethernet определяет три типа среды передачи сигналов Ethernet со скоростью 100 Мбит/с:

1)100BaseTx

2)100BaseT4

3)100BaseFx

 

1.5 Ethernet на витой паре

 

Витая пара – это два изолированных провода, скрученных между собой. Для Ethernet используется 8-жильный кабель, состоящий из четырех витых пар. Для защиты от воздействия окружающей среды кабель имеет внешнее изолирующее покрытие.

Основной узел на витой паре – hub (в переводе называется накопителем, концентратором или просто хаб). Каждый компьютер должен быть подключен к нему с помощью своего сегмента кабеля. Длина каждого сегмента не должна превышать 100 м. На концах кабельных сегментов устанавливаются разъемы RJ-45. Одним разъемом кабель подключается к хабу, другим – к сетевой  плате. Разъемы RJ-45 очень компактны, имеют пластмассовый корпус и восемь миниатюрных площадок.

100Base-TX – две витые пары проводов. Передача осуществляется в соответствии  со стандартом передачи данных  в витой физической среде, разработанным ANSI (American National Standards Institute – Американский  национальный институт стандартов). Витой кабель для передачи данных может быть экранированным, либо неэкранированным. Использует алгоритм кодирования данных 4В/5В и метод физического кодирования MLT-3.

 

Рис. 6. Подключения абонентов сети с помощью витой пары            Рис. 7. Разъем RJ-45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. спецификация оборудования локальной вычислительной сети.

2.1. Выбор сетевого оборудования.

Подбор оборудования осуществляется с учетом спецификации ЛВС и в соответствии с системными требованиями ПО. Произведем подбор оборудования для нашей сети.

Для организации работоспособной нашей локальной сети  требуется сетевое оборудование следующих типов:

• Сервер
• 2 коммутатора
• Маршрутизатор
• Коннекторы RJ-45, категории 5e, универсальный
• Кабель UTP , категории 5e
• Кабель-канал 50х30 мм
• Угол внутренний для кабель-канала
• Накладка на стык двух секций кабель-канала
• Заглушка для кабель-канала
• Угол плоский для кабель-канала
• Розетка RJ-45 категории 5e для внутреннего монтажа
• Патч-корд UTP 1м Кат 5Е
• ПК.

 

 

 

 

2.2. Характеристики и конфигурации сетевого оборудования.

2.2.1. Активное сетевое оборудование.

 

В качестве ПК был выбран готовый комплект для офиса USN LEVEL 315W

1. Системный блок:

• Процессор: Intel® Celeron® Dual-Core G530 2,4 GHz 2048k
• Оперативная память: 2048Mb (1x2048Mb DDR3)
• Программное обеспечение: Без предустановленного ПО
• Набор микросхем: Intel® H61
• Жесткий диск: 500Gb
• Оптический привод: DVD±R/RW-CD-R/RW
• Видео: Intel® HD Graphics
• Формат корпуса: Minitower MATX
• Мощность блока питания: 350W
• Разъемы на лицевой панели: USB 2.0 - 2шт / Audio out / Mic in
• Аудио: 5.1CH, HDA, на основе VIA VT1705
• Сетевой адаптер: Интегрирован 10/100

 

2. Монитор:

• Диагональ: 18.5 Benq G950A
• Разрешение: 1366x768
• Тип подсветки: CCFL (люминесцентная)
• Тип ЖК-матрицы: TN
• Поверхность экрана: Матовая
• Разъемы: D-sub
• Время отклика, мс: 5
• Контрастность: Динамическая 50000:1 (статическая 700:1)
• Яркость, cd/кв.м: 200
• Угол обзора: 90°/65°
• Количество цветов: 16.7M

3. Клавиатура

4. Устройство  ввода типа «мышь»

 

 

СЕРВЕР.

Оптимальным сервером для нашей сети будет Сервер. Оптимальным сервером для нашей сети будет Сервер USN Zeus Supermicro a4300,  изображенный на рисунке 7.

 

Сервер USN Zeus Supermicro a4300 (рис.7).

Рис. 7. Сервер USN Zeus Supermicro a4300

 

 

 

Технические характеристики Сервер USN Zeus Supermicro a4300:

Таблица 2. Характеристики сервера

Наименование	Характеристики
Процессор	Dual AMD Opteron
Количество процессоров	2 или 4
Видеоадаптер	ATI ES1000
Встроенный сетевой интерфейс	nVidia MCP55 Pro Chipset Dual-port LAN / Ethernet Controller
Тип оперативной памяти	DDR2
Обьем оперативной памяти	8 Гб
Максимальный объем оперативной памяти	128 Гб
Размер предустановленного диска	500 Гб
Максимальное количество дисков	5 SCSI
Встроенные контроллеры жестких дисков	Adaptec AIC-7902W Controller Dual-Channel Ultra320 SCSI with Host RAID
RAID	0,1
Флоппи-дисковод	есть
Форм-фактор	4U Tower
Блок питания	1000 Вт
ПО удаленного управления	Optional: AOC-SIMSO R3.00 KVM-over-LAN not supported
Гнёзда расширения	1 x16 PCI-e / HTX Slot 1 x8 PCI-e Slot 2 64-bit 133/100MHz PCI-X (3.3V) slots 2 64-bit 100MHz PCI-X (3.3V) slot
Тип блока питания	Redundant Power Supply
Набор микросхем	nVidia MCP55 Pro AMD 8132
Системная шина	HT 3.0

 

 

 

 

 

 

 

КОММУТАТОР.

 

Рис. 11. Коммутатор D-Link DES-1008D

 

Таблица 3. Конфигурация D-Link DES-1008D

Наименование	Характеристики
Производитель	D-Link Модель DES-1008D
Модель	DES-1008D
Описание	Неуправляемый коммутатор
Тип оборудования	Коммутатор
Индикаторы	Power; для портов 10/100 Мбит/сек: Link/Activity, 10/100Mbps speed; для гигабитных портов: Link/Activity, 100/1000Mbps speed
Метод коммутации	Store-and-forward
MAC Address Table	8K записей на устройство
Буфер	2.5 Мбит на устройство
Гигабитные порты	2 порта 10/100/1000 Мбит/сек
Порты Fast Ethernet	16 портов 10/100 Мбит/сек
Блок питания	Внешний; 5В, 3А; входит в комплект поставки
Потребление энергии	9.25 Вт - максимальное
Соответствие стандартам	IEEE 802.3 10BASE-T Ethernet, IEEE 802.3u 100BASE-TX Fast Ethernet, ANSI/IEEE 802.3 NWay auto-negotiation, 802.3x Flow Control
Размеры (ширина х высота х глубина)	225 x 46 x 161.9 мм
Вес брутто	1.348 кг
Рабочая температура	0 ~ 40°C

 

Маршрутизатор.

 

Рис. 12. Маршрутизатор D-Link DIR-120 4x10/100 LAN, 1x10/100 WAN

 

Таблица 4. Конфигурация D-Link DIR-120

Наименование	Характеристики
Производитель	Edimax
Модель	BR-6214K
Описание	Устройство позволяет 253 пользователям разделять интернет-соединение.
Тип оборудования	Маршрутизатор для выделенной линии
Firewall	Защита от DoS-атак
Защищенные VPN-протоколы	IPSec, PPTP
QoS	Поддерживается
Virtual Server	Есть
DMZ	Поддерживается
NAT	Поддерживается. Пропускная способность - 99.8 Мбит/сек.
DHCP-сервер	Есть
Управление	Веб-интерфейс
Порты Fast Ethernet	4 порта 10/100 Мбит/сек
Порты WAN	1 порт RJ-45
Вес брутто	0.604 кг

 

2.2.2. Пассивное сетевое оборудование.

 

1. Кабель витая пара UTP, категория 5e, 4 пары, patch

             UTP4-C5E-PATCH-XX (бухта 305 м)

2. Кабель-канал 50х30 мм (для открытого монтажа кабеля).

3. Угол внутренний 50х30 (для оформления поворотов короба на внутренних стыках стен).

 

 

 

4. Накладка на стык  двух секций кабель-канала (устанавливается на место стыка двух секций кабель-канала и скрывает место соединений этих секций).

 

 

 

 

5. Заглушка для кабель-канала (для закрытия секции кабель канала при его окончании - как элемента системы)

 

 

6. Угол плоский (для соединения секций кабель-канала и образования угла типа "L")

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Экранированная одинарная  розетка RJ-45 кат. 5e для внутреннего монтажа

 

 

 

 

 

 

8. Коннектор RJ-45 под витую пару, категория 5, универсальные

PLUG-8P8C-U-C5

 

 

 

 

3. расчет локальной вычислительной сети

3.1. Расчет общей длины кабеля

Для удобства расчета все данные сведем в таблицу 3.

Таблица 5. Расчёт длины кабеля по участкам.

№ розетки	Длина кабеля без учета препятствий	Стена	Дверь	Длина кабеля, м
1,1	9			9
1,2	6			6
1,3	3			3
1,4	7			7
1,5	10			10
1,6	13			13
1,7	16			16
1,8	4	0,15	2,4	6,55
1,9	7	0,15	2,4	9,55
1,10	7	0,15		7,15
1,11	10	0,15		10,15
1,12	13	0,15		13,15
2,1	2,5			2,5
2,2	3			3
2,3	8			8
2,4	12,5			12,5
2,5	15			15
2,6	20			20
2,7	7	0,15		7,15
2,8	11	0,15		11,15
2,9	2	0,15		2,15
2,10	5	0,15		5,15
К1	18	0,15	2,4	20,55
К2	44	0,75	7,2	51,95
Итого				269,65