Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Декабря 2012 в 14:55, курсовая работа
Концепция вычислительных сетей является логическим результатом эволюции компьютерной технологии. Первые компьютеры 50-х годов –большие, громоздкие и дорогие – предназначались для очень небольшого числа избранных пользователей. Такие компьютеры не были предназначены для интерактивной работы пользователя.
Вычислительная сеть – совокупность компьютеров, соединенных линиями связи. Линии связи образованы кабелями, сетевыми адаптерами и другими коммуникационными устройствами. Все сетевое оборудование работает под управлением системного и прикладного программного обеспечения.
Введение 2
Реферативное изложение вопроса 3
Классификация методов доступа к среде передачи данных. Их сравнительный анализ. 3
Проектирование сети 21
Формализация задачи 21
Исходные данные, искомые результаты и форма их представления 22
Выбор топологии сети, типа кабеля и видов необходимого коммуникационного оборудования 24
Выбор метода доступа к среде передачи данных 40
Выбор сетевой операционной системы 50
Предложения по созданию подсетей и распределению IP-адресов 56
Предложения по защите информации в сети 58
Структурная схема вычислительной сети и описание принципов ее работы 61
Анализ полученных результатов и выводы 62
Вывод 65
Список литературы 66
По принадлежности к разным типам сетей различают локальные и глобальные (удаленные) мосты. Эти мосты различаются по типам своих сетевых портов.
По алгоритму работы мосты делятся на мосты с «маршрутизацией от источника» и на «прозрачные» мосты.
Алгоритм «маршрутизации от источника» предназначен для описания прохождения кадров через мосты в сетях Token Ring. В этих сетях вычисляется маршрут прохождения кадра, исходя из информации, хранящейся в полях самого кадра.
Прозрачные мосты наиболее широко распространены. Для этих мостов локальная сеть представляется как набор адресов устройств, работающих в сети. Мосты просматривают эти адреса для принятия решения о дальнейшем пути передаче кадра. Для анализа кадр записывается во внутренний буфер моста.
Коммутаторы.
Коммутаторы считаются одной из самых популярных современных технологий. Популярность коммутаторов обусловлена тем, что они позволяют за счет сегментации повысить производительность сети. Помимо разделения сети на мелкие сегменты, коммутаторы дают возможность создавать логические сети и легко перегруппировывать устройства в них. Иными словами, коммутаторы позволяют создавать логические сети.
В 1994 году компания IDC дала свое определение коммутатора
локальных сетей: «коммутатор - это устройство, конструктивно выполненное в виде сетевого концентратора и действующее как высокоскоростной многопортовый мост; встроенный механизм коммутации позволяет осуществить сегментирование локальной сети, а также выделить полосу пропускания конечным станциям в сети».
Широкое применение коммутаторов значительно повысило эффективность использования сети за счет равномерного распределения полосы пропускания между пользователями и приложениями. Распространение коммутаторов на уровне рабочих групп объясняется тем, что коммутаторы позволяют повысить отдачу от уже существующей сети. При этом для повышения производительности всей сети не нужно менять существующую кабельную систему и оборудование конечных пользователей.
Маршрутизаторы.
Сети соединяются между собой специальными устройствами, называемыми маршрутизаторами. Маршрутизатор — это устройство, которое собирает информацию о топологии межсетевых соединений и на ее основании пересылает пакеты сетевого уровня в сеть назначения. Для того чтобы передать сообщение от отправителя, находящегося в одной сети, получателю, находящемуся в другой сети, нужно совершить некоторое количество переходов между сетями, каждый раз выбирая нужный маршрут. Таким образом, маршрут представляет собой последовательность маршрутизаторов, через которые проходит пакет. Выбор маршрута называется маршрутизацией.
Маршрутизаторы делят на устройства верхнего, среднего и нижнего классов.
Высокопроизводительные маршрутизаторы верхнего класса служат для объединения сетей предприятия. Устройства данного типа могут иметь до 50 портов локальных или глобальных систем.
С помощью маршрутизаторов среднего, промежуточного класса формируются менее крупные сетевые объединения масштаба предприятия.
Стандартная конфигурация включает два - три порта локальных сетей и от четырех до восьми портов глобальной сети.
Маршрутизаторы нижнего класса предназначаются для локальных сетей подразделений; они связывают небольшие офисы с сетью предприятия. Типичная конфигурация: один порт локальной сети (Ethernet или Token Ring) и два порта глобальной сети, рассчитанные на низкоскоростные выделенные линии или коммутируемые соединения.
Все выше описанные устройства имеют свои достоинства и вполне могут применяться для данной корпоративной сети.
Как было сказано выше, в рамках данного разрабатываемого курсового проекта был выбран тип сети на основе выделенного сервера.
Очевидно, что выбор коммуникационного устройства для сети с выделенным сервером достаточно сложен. Для принятия окончательного решения нужно принимать во внимание перспективы развития сети в отношении движения к сбалансированному трафику. Если в сети вскоре может потребоваться взаимодействие между рабочими станциями или же появиться второй сервер, то выбор необходимо сделать в пользу коммутатора, который сможет поддержать дополнительный трафик без ущерба по отношению к основному.
В пользу коммутатора может сыграть и фактор расстояний -применение коммутаторов не ограничивает максимальный диаметр сети величинами в 2500 м или 210 м, которые определяют размеры домена коллизий при использовании концентраторов Ethernet и Fast Ethernet.
Чтобы коммутатор работал в сетях с выделенным сервером более эффективно, производители коммутаторов выпускают модели с высокоскоростными портами на 1000 Мбит/с для подключения сервера и несколькими низкоскоростными портами на 10 Мбит/с для подключения рабочих станций. В этом случае между рабочими станциями распределяется уже 1000 Мбит/с, что позволяет обслуживать в неблокирующем режиме 10-30 станций в зависимости от интенсивности создаваемого ими трафика.
Обоснование выбора Ras - сервера.
В связи с использованием на предприятиях локальных сетей наиболее часто встречающийся вид удаленного доступа - это доступ не к отдельному компьютеру, а к сети в целом. Для этой цели в центральной сети предприятия устанавливается специальная система - сервер удаленного доступа (Remove access Server, RAS), который выполняет большой спектр функций по обслуживанию многочисленных удаленных клиентов. Задачи сервера удаленного доступа зависят от схемы удаленного доступа.
Сервер удаленного доступа обслуживает не локальных, а удаленных пользователей, предоставляя им доступ к локальной сети - файлам, принтерам и т. п. - извне. Сервер удаленного доступа поддерживает режим dial-in - режим, который позволяет пользователю, работающему на удаленном компьютере, устанавливать связь с локальной сетью по его инициативе. Именно это является задачей системы удаленного доступа. С этой точки зрения удаленный доступ можно определить как эффективный способ разделения ресурсов централизованных серверов между удаленными клиентами.
Обоснование выбора SQL - сервера.
Последнее поколение привилегированного сервера баз данных для корпоративных сетей. SQL Server хорошо масштабирующаяся система — может использоваться как в небольших Интернет-приложениях, так и в мощных корпоративных клиент-серверных средах. Его отличительные особенности:
Подведем итог. Для построения сети выбрана топология «звезда», которая позволяет наращивать сеть без глобальных изменений исходной структуры, обладает высокой надежностью и стабильностью работы.
В качестве передающей среды внутри отделов и между главным офисом и отделами, расположенными вне здания управления, выбран кабель – экранированная витая пара шестой категории. Данный кабель дешевле в прокладке, монтаже и изготовлении чем остальные кабели и обеспечивает необходимую скорость передачи данных.
Для связи удаленных отделов будет использовано оборудование VDSL, которое позволяет организовывать передачу данных на удалении до 2500 метров по витой паре не ниже 3 категории со скоростями до 50 Мбит/с. Для связи с близлежащими отделами, расположенными вне здания управления будет применяться модемы ZyXEL Prestige 841 и Prestige 841C.
Для связи с загородной базой будет применяться технология виртуальных частных сетей VPN с использованием модемов D-link DI-808HV в удаленном отделе и D-link DI-804HV в здании управления.
Также для создания локальных подсетей в удаленных отделах будут использоваться коммутаторы ASUS GigaX 1008 Fast E-net Switch 8 port (8UTP 10/100Mbps).
В здании управления для объединения персональных ЭВМ в сеть будет использоваться коммутаторы D-Link <DGS-1016D> Switch 16port, ASUS GX-D1081 Gigabit Switch 8 port, ASUS GigaX 1005B Fast E-net Switch 5 port (в качестве репитера), ASUS GigaX 1008 Fast E-net Switch 8 port. Это позволит создать сеть с запасом для ее расширения, а также обеспечить необходимую пропускную способность для работы приложений 1С, и доступа сотрудников организации к необходимым ресурсам сети.
Для доступа сотрудников к Internet будет установлен ADSL-модем Acorp Sprinter@ADSL LAN 120i(ANNEX A) EXT (RTL) USB, 1UTP 10/100Mbps.
2.4. Выбор метода доступа к среде передачи данных
Доступом к сети называют взаимодействие станции (узла сети) со средой передачи данных для обмена информацией с другими станциями. Управление доступом к среде - это установление последовательности, в которой станции получают доступ к среде передачи данных.
Различают следующие методы доступа:
Случайные методы доступа делятся на:
а) чистая ALOHA;
б) слотированная ALOHA;
а) с обнаружением коллизий CSMA/CD;
б) с предотвращением коллизий CSMA/CA.
Детерминированные методы доступа делятся на:
В сетях Ethernet используется метод доступа к среде передачи данных, называемый методом коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий (carrier-sense-multiply-access with collision detection, CSMA/CD).
Этот метод применяется
исключительно в сетях с
Рисунок 2.4.1 – Метод случайного доступа CSMA/CD
Все данные, передаваемые по сети, помещаются в кадры определенной структуры и снабжаются уникальным адресом станции назначения.
Рисунок 2.4.2 – Алгоритмы доступа по методу CSMA/CD
Чтобы получить возможность передавать кадр, станция должна убедиться, что разделяемая среда свободна. Это достигается прослушиванием основной гармоники сигнала, которая также называется несущей частотой (carrier-sense, CS). Признаком незанятости среды является отсутствие на ней несущей частоты, которая при манчестерском способе кодирования равна 5-10 МГц, в зависимости от последовательности единиц и нулей, передаваемых в данный момент.
Если среда свободна, то узел имеет право начать передачу кадра. Этот кадр изображен на рисунке 2.4.1 первым. Узел 1 обнаружил, что среда свободна, и начал передавать свой кадр. В классической сети Ethernet на коаксиальном кабеле сигналы передатчика узла 1 распространяются в обе стороны, так что все узлы сети их получают. Кадр данных всегда сопровождается преамбулой (preamble), которая состоит из 7 байт, состоящих из значений 10101010, и 8-го байта, равного 10101011. Преамбула нужна для вхождения приемника в побитовый и побайтовый синхронизм с передатчиком.
Все станции, подключенные к кабелю, могут распознать факт передачи кадра, и та станция, которая узнает собственный адрес в заголовках кадра, записывает его содержимое в свой внутренний буфер, обрабатывает полученные данные, передает их вверх по своему стеку, а затем посылает по кабелю кадр-ответ. Адрес станции источника содержится в исходном кадре, поэтому станция-получатель знает, кому нужно послать ответ.
Узел 2 во время передачи кадра узлом 1 также пытался начать передачу своего кадра, однако обнаружил, что среда занята - на ней присутствует несущая частота, - поэтому узел 2 вынужден ждать, пока узел 1 не прекратит передачу кадра.
После окончания передачи кадра все узлы сети обязаны выдержать технологическую паузу (Inter Packet Gap) в 9,6 мкс. Эта пауза, называемая также межкадровым интервалом, нужна для приведения сетевых адаптеров в исходное состояние, а также для предотвращения монопольного захвата среды одной станцией. После окончания технологической паузы узлы имеют право начать передачу своего кадра, так как среда свободна. Из-за задержек распространения сигнала по кабелю не все узлы строго одновременно фиксируют факт окончания передачи кадра узлом 1.
В приведенном примере узел 2 дождался окончания передачи кадра узлом 1, сделал паузу в 9,6 мкс и начал передачу своего кадра.