Проектирование структурированной кабельной сети

Министерство  образования и науки Украины

Национальный  авиационный университет

Факультет телекоммуникации и защиты информации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

по  дисциплине “Системы автоматизированного проектирования”

на  тему:

«Проектирование структурированной кабельной сети»

Вариант 22

 

 

 

 

 

Выполнил:

_________________

_________________

Принял:

_________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КИЕВ 2013

 

 

 

1. Составление  технического задания на проектирование

 

1. Наименование и область  применения

Структурированная кабельная система офисного здания фирмы “Mexses LTD”. Основной областью применения данной СКС является обеспечение работоспособности телефонной и локально-вычислительной сетей.

2. Основание для разработок.

Задание на курсовой проект

3. Цель и технико-экономическое  обеспечение.

Данный комплекс предназначен для: обмена данными в сети передачи данных; доступ к ресурсам сети Интернет; обеспечения  надежных каналов передачи информации в пределах сети передачи данных; подготовки основы для создания единого информационного  пространства на территории; обеспечение систем безопасности и иных общественных сервисов на территории развертывания сети передачи данных.

Технико-экономическое обоснование: мы используем внедрение новых технологий для получения позитивного эффекта от взаимодействия оборудования и лучшего использования информации.

4. Исходными данными для выполнения курсового проекта являются:

- номер схемы  здания – 2;

- этажность  – 2;

- место подвода внешнего канала – 5;

- общее количество  серверов – 4;

- общее количество компьютеров – 53;

- общее количество рабочих групп – 7;

- 1 этаж, 1 группа  – 9 компьютеров;

- 1 этаж, 2 группа  – 8 компьютеров;

- 1 этаж, 3 группа  – 8 компьютеров;

- 2 этаж, 5 группа  – 8 компьютеров;

- 2 этаж, 6 группа  – 8 компьютеров;

- 2 этаж, 7 группа  – 6 компьютеров;

- 2 этаж, 8 группа – 6 компьютеров;

 

5. Технические требования

а) Требования по определению  качества:  Для того, чтобы гарантировать 100% безупречную работу кабельной системы, необходимо проводить высокоточное тестирование. Только по результатам тестирования можно сказать, насколько качественно была смонтирована система и насколько ее характеристики совпадают с заявленными характеристиками производителя, насколько  СКС соответствует всем предъявляемым международным стандартам.  

б) Требования к конструкции: Разработать проект структурированной кабельной сети (СКС), обеспечивающей функционирование локальной вычислительной сети со следующими характеристиками:

• скорость передачи данных – 100Мбит/сек;
• количество серверов – 4
• количество рабочих групп – 7
• количество точек подключений (рабочих мест) – 53
• на каждом этаже предусмотреть помещения для кроссовых, помещение аппаратной совместить с кроссовой 1-го этажа.
• к зданию выполнен подвод оптоволоконного канала на основе многомодового кабеля с максимальной скоростью передачи данных 1 Гбит/сек и 50-парного кабеля городской телефонной сети путем подземного кабельного ввода.

в) Требования к надежности

Гарантированный срок полной работоспособности  системы 3 года.

г) Требования по безопасности при  монтаже и ремонте.

Проект должен соответствовать  действующим нормам ГОСО 12.1.004-89 "СББТ. Пожежна безпека. Загальні вимоги", ДСТУ 2272-93, ДСТУ 2273-93  "Системи стандартів безпеки праці. Пожежна безпека. Терміни та визначення", ДНАОП 0.00-4.15-98 "Відомчі нормативні акти з охорони праці. Примірні інструкції з охорони праці під час виконання електромонтажних робіт".

• Все пересечения противопожарных заграждений (стен, перегородок, перекрытий) кабельными коммуникациями, отверстия, которые получились между этими конструкциями и коммуникациями, необходимо плотно закрыть негорючими материалами, которые обеспечивают границу огнестойкости, требуемую строительными нормами для этих преград.
• Подключение коммутационных шкафов к существующей электрической сети производить с учетом допустимой нагрузки на сеть.

6. Этапы разработки

• Закупка оборудования
• Работы по подготовке объекта к монтажным работам
• Поставка оборудования
• по организации каналов между этажами и кабинетами
• Работы по организации кроссовых помещений
• Работы по каблированию горизонтальной кабельной подсистемы
• Работы по каблированию магистральной кабельной подсистемы
• Монтаж подсистемы рабочих мест (Монтаж кабель-каналов в комнатах, установка розеток)
• Кроссировка кабельных подсистем
• Прозвонка и маркировка СКС
• Приемо-сдаточные испытания (Сертификация СКС на категорию 5е)
• Оформление документации

7. Порядок контроля  и приемки системы

Проект сдается весь сразу в  виде курсового проекта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.  Выбор топологии сети для проектирования

 

В 1995 году комитет IEEE принял спецификацию FastEthernet в качестве стандарта, и сетевой мир получил технологию, с одной стороны решающую самую болезненную проблему – нехватку пропускной способности на нижнем уровне сети, а с другой стороны очень легко внедряющуюся в существующие сети Ethernet, которые и сегодня дают миру около 80% всех сетевых соединений.

Легкость  внедрения FastEthernet объясняется следующими факторами:

• общий метод доступа позволяет использовать в сетевых адаптерах и портах FastEthernet до 80% микросхем адаптеров Ethernet;
• драйверы также содержат большую часть кода для адаптеров Ethernet, а отличия вызваны новым методом кодирования (4B/5B или 8B/6T) и наличием полнодуплексной версии протокола;
• формат кадра остался прежним, что дает возможность анализаторам протоколов применять к сегментам FastEthernet те же методы анализа, что и для сегментов Ethernet, лишь механически повысив скорость работы.

Отличия FastEthernet от Ethernet сосредоточены  в основном на физическом уровне. Разработчики стандарта FastEthernet учли тенденции развития структурированных кабельных систем и реализовали физический уровень для всех популярных типов кабелей, входящих в стандарты на структурированные кабельные системы (такие как EIA/TIA 568A) и реально выпускаемые кабельные системы.

Существует три варианта физического уровня FastEthernet:

1. 100Base-TX для двухпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTPCategory 5 (или экранированной витой паре STPType 1);
2. 100Base-T4 для четырехпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTPCategory 3,4 или 5;
3. 100Base-FXдля многомодового оптоволоконного кабеля.

При создании сегментов FastEthernet с разделяемой  средой нужно использовать концентраторы, при этом максимальный диаметр сети колеблется от 136 до 205 метров, а количество концентраторов в сегменте ограничено одним или двумя, в зависимости от типа концентратора. При использовании двух концентраторов расстояние между ними не может превышать 5 - 10 метров, так что существование 2-х устройств мало что дает, кроме увеличения количества портов - расстояние между компьютерами сегмента от добавления второго концентратора практически не изменяется.

В разделяемом сегменте FastEthernet нет  возможности обеспечить какие-либо преимущества при обслуживании трафика  приложений реального времени, так  как любой кадр получает равные шансы захватить среду передачи данных в соответствии с логикой алгоритма CSMA/CD.

У технологии FastEthernet есть несколько  ключевых свойств, которые определяют области и ситуации ее эффективного применения. К этим свойствам относятся:

• большая степень преемственности по отношению к классическому 10 мегабитному Ethernet'у;
• высокая скорость передачи данных - 100 Mб/c;
• возможность работать на всех основных типах современной кабельной проводки - UTPCategory 5, UTPCategory 3, STPType 1, многомодовом оптоволокне.

Наличие многих общих черт у технологий FastEthernet и Ethernet дает простую общую  рекомендацию - FastEthernet следует применять  в тех организациях и в тех  частях сетей, где до этого широко применялся 10 Мегабитный Ethernet, но сегодняшние  условия или же ближайшие перспективы требуют в этих частях сетей более высокой пропускной способности.

Область применения разделяемых сегментов FastEthernet достаточно ясна - это объединение  близко расположенных друг от друга  компьютеров, трафик которых имеет ярко выраженный пульсирующий характер с большими, но редкими всплесками. Большие всплески хорошо передаются незагруженным каналом 100 Мб/c, а редкое их возникновение приводит к возможности совместного использования канала без частого возникновения коллизий. Типичным примером такого трафика является трафик файлового сервиса, электронной почты, сервиса печати.

Поэтому основная область использования FastEthernet с общей средой - это настольные компьютеры, сети рабочих групп и  отделов, где компьютерам требуется пиковая пропускная способность выше 100 Мб/c. Такими компьютерами чаще всего являются файловые серверы, но и клиентским компьютерам может понадобиться скорость выше 10 Мб/c.

При этом целесообразно совершать  переход к FastEthernet постепенно, оставляя Ethernet там, где он хорошо справляется со своей работой. Одним из очевидных случаев, когда Ethernet не следует заменять FastEthernet'ом, является подключение к сети старых персональных компьютеров с шиной ISA - их пропускная способность канала "сеть - диск" не позволит пользователю ощутить выгоды от повышения в 10 раз скорости сетевой технологии. Для устранения узких мест для сетей, состоящих из таких компьютеров, больше подходит использование коммутаторов с портами 10 Мб/с, так как в этом случае узлам гарантированно предоставляется по 10 Мб/с - как раз столько, сколько им нужно при их архитектуре и параметрах производительности.

Новые клиентские компьютеры с процессором PentiumPro и шиной PCI - очевидные претенденты  на использование скорости 100 Мб/c. Поэтому даже при весьма неопределенных требованиях их пользователей к пропускной способности сети имеет смысл покупать для них сетевые адаптеры FastEthernet, которые могут работать на скорости 10 Мб/c, пока у организации не появятся концентраторы или коммутаторы с портами FastEthernet. Переход к скорости 100 Мб/c будет для пользователей практически безболезненным, так как большинство сетевых адаптеров не нужно конфигурировать для перехода на FastEthernet.

Большая часть производителей коммуникационного  оборудования для локальных сетей поддерживают технологию FastEthernet во всем спектре своих изделий - сетевых адаптерах, повторителях, коммутаторах и маршрутизаторах.

Наиболее распространенный тип  физического интерфейса - 100Base-TX, а  интерфейсы 100Base-T4 распространены в меньшей степени (по прогнозам компании SMC, внесшей большой вклад в разработку этой версии физического уровня, доля оборудования T4, которое может работать на обычной витой паре категории 3, составит в недалеком будущем 25% от всего рынка оборудования FastEthernet). Интерфейсы 100Base-FX часто поддерживаются не непосредственно, а через интерфейс MII и соответствующий оптоволоконный трансивер.

Стоимость технологии FastEthernet при использовании  разделяемой среды передачи данных составляет около $100 - $160 на узел (стоимость сетевого адаптера и порта концентратора), что приближает эту технологию к классическому 10 Мегабитному Ethernet'у по стоимости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Выбор оборудования для проекта

 

Сетевой адаптер устанавливается  в один из свободных разъемов материнской платы и работает под управлением драйвера операционной системы, решая задачи обмена двоичными данными по внешним линиям связи. Сетевые адаптеры являются основой основ любой сети. Производительность сети зависит, в том числе и от скорости сетевой карты. Эта скорость измеряется в мегабитах в секунду (Мбит/с).

Различные сетевые  технологии требуют различную архитектуру  сетевого адаптера. Так большинство  сетевых карт стандарта Ethernet предназначены  для установки в слот PCI системной  платы. Обычные Сетевые адаптеры имеют на лицевой панеле один разъем — для витой пары. Многие сетевые карты снабжены индикаторами - маленькими лампочками, показывающими существует ли соединение между адаптером и тем устройством, к которому он подключен кабелем.

Поскольку мы строим сеть на основе технологии FastEthernet и топологии сети – расширенная звезда, сетевой адаптер должен поддерживать данную технологию и топологию. Выбор адаптера D-Link обоснован тем, что коммутаторы тоже будут куплены у этой же фирмы.

DFE-520TX

Сетевой адаптер Fast Ethernet для шины PCI с поддержкой 802.3х.

DFE-520TX - экономичный сетевой адаптер  с автоматическим определением  скорости 10/100 Мбит/с, устанавливаемый  в ПК со слотом расширения PCI. Этот адаптер использует однокристальную технологию и оборудован встроенным буфером типа «очередь».