Наиболее распространенной на сегодняшний день является топология «звезда» на технологии Ethernet, которая отвечает всем современным требованиям к локальной сети и довольно удобна в эксплуатации. Из схемы структурированной кабельной системы рис. 10 можно однозначно судить о том, что данная топология лучше всего подходит для данной организации.

Рис. 9. Топология «звезда»

Достоинства:

· выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;

· хорошая масштабируемость сети;

· лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;

· высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);

· гибкие возможности администрирования.

Недостатки:

· выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом;

· для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;

· конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.

В центре каждой «звезды» - концентратор или коммутатор, который непосредственно соединен с каждым отдельным узлом сети через тонкий гибкий кабель UTP, так же называемый «витой парой». Кабель соединяет сетевой адаптер с ПК, с одной стороны, с концентратором или коммутатором - с другой. Устанавливать сеть с топологией «звезда» просто и недорого. Число узлов, которые можно подключить к концентратору, определяется возможным количеством портов самого концентратора. Однако имеется ограничение по числу узлов: сеть может иметь максимум 1024 узла. Рабочая группа, созданная по схеме «звезда», может функционировать независимо или может быть связана с другими рабочими группами .

В качестве технологии доступа был выбран Fast Ethernet, обеспечивающий скорость обмена данными в 100 Мбит/с.

В качестве подвида данной технологии был выбран 100BASE-TX, IEEE 802.3u - развитие стандарта 10BASE-T для использования в сетях топологии «звезда». Задействована витая пара категории 5: CAT5e - скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей. Преимущества данного кабеля в более низкой себестоимости и меньшей толщине .

Формирование адресной структуры сети:

Для формирования адресного пространства данной сети выбраны IP-адреса класса С. (адреса из диапазона от 192.0.0.0 до 223.255.255.0). Маска подсети имеет вид 255.255.255.0. Первые 3 байта формируют номер сети, последний байт формирует номер узла.

Рис. 10. Схема структурированной кабельной системы

Логическая организация сети

Имеется ряд IP-адресов, которые зарезервированы для использования только в локальных сетях. Пакеты с такими адресами не передаются маршрутизаторами Интернета. В классе С к таким IP-адресам относятся адреса от 192.168.0.0 до 192.168.255.0.

Поэтому для локальной сети школы назначаем следующие IP-адреса:

· сервер - 192.168.1.1;

· компьютер в актовом зале - 192.168.1.2;

· компьютер секретаря - 192.168.1.3

· сетевой принтер в кабинете секретаря - 192.168.1.4;

Структурированная кабельная система – это набор коммутационных элементов (кабелей, разъемов, кроссовых панелей и шкафов), а также методика их совместного использования, которая позволяет создавать регулярные, легко расширяемые структуры связей в вычислительных сетях.

Структурированная кабельная система представляет своего рода «конструктор», с помощью которого проектировщик сети строит нужную ему конфигурацию из стандартных кабелей, соединенных стандартными разъемами и коммутируемых на стандартных кроссовых панелях. При необходимости конфигурацию связей можно легко изменить – добавить компьютер, сегмент, коммутатор, изъять ненужное оборудование, а также поменять соединения между компьютерами и коммутаторами.

При построении структурированной кабельной системы подразумевается, что каждое рабочее место на предприятии должно быть оснащено розетками для подключения телефона и компьютера, даже если в этот момент этого не нужно. То есть хорошая структурированная кабельная система строится избыточной. В будущем это может сэкономить средства, так как изменения в подключении новых устройств можно производить за счет перекоммутации уже проложенных кабелей.

Согласно заданию структурная схема расположения зданий, в каждом из которых находится своя подсеть, представлена на рис. 2.1.

Рисунок 2.1 – Структурная схема расположения зданий

Структурная схема подсетей каждого из зданий представлена на рис. 2.2 – 2.3. Так как 5-ти этажных зданий два, и они имеют одинаковое количество коммутационного оборудования и ПК, то их структурные схемы идентичны.

Рисунок 2.2 – Структурная схема подсети 5-ти этажного здания

Рисунок 2.3 – Структурная схема подсети 4-х этажного здания

Структурная схема соединения подсетей в одну сеть представлена на рис. 2.4.

Рисунок 2.4 – Общая структурная схема сети

В зданиях технология – FastEthernet, между зданиями –FDDI, выход в интернет с каждого здания по радиоканалу.

3 Выбор оборудования и кабеля

3.1 Выбор коммутаторов

Коммутатор (англ. switch) – устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном уровне модели OSI. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости обрабатывать данные, которые им не предназначались.

В данном курсовом проекте в каждой комнате зданий располагаются комнатные коммутаторы – коммутаторы рабочих групп, на каждом этаже – этажный коммутатор, объединяющий коммутаторы рабочих групп своего этажа, и корневой коммутатор, находящийся в серверной комнате на первом этаже, к которому подключаются коммутаторы всех этажей.

Коммутационное оборудование (коммутаторы, маршрутизаторы) было выбрано от фирмы производителя Cisco. По данным Dell"Oro Group компания Cisco занимает 60% мирового рынка сетевого оборудования, то есть, больше, чем все остальные конкуренты. У этого производителя имеется наиболее широкая линейка по всем сетевым решениям, широкий спектр технологий, протоколов, идеологий, как стандартных, так и своих собственных, позволяющих расширить возможности сети, широчайшие возможности по поиску неисправностей, встроенные практически во все устройства Cisco.

По оптимальному соотношению цены, производительности и функциональности были выбраны представленные ниже модели коммутаторов, относящиеся к серии Cisco 300, разработанной специально для малых предприятий. Линейка включает в себя целый ряд недорогих управляемых коммутаторов, предоставляющих мощную основу для поддержания корпоративной сети.

Особенности коммутаторов Cisco серии 300

обеспечивают высокую доступность и производительность, необходимую для важнейших бизнес-приложений, одновременно сокращая возможное время простоя.

позволяют контролировать сетевой трафик с применением таких современных функций, как анализ качества обслуживания, статическая маршрутизация третьего уровня, поддержка протокола IPv6.

имеют понятные инструменты с веб-интерфейсом; возможность массового развертывания; сходные функции во всех моделях.

позволяют оптимизировать расход энергии, при этом не оказывая влияния на производительность.

3.1.1 Коммутаторы рабочих групп

Согласно заданию на курсовую работу в 4-х этажном здании в трех комнатах на каждом этаже находится по 35 компьютеров, а в двух 5-ти этажных зданиях в одной комнате на каждом этаже – 31 компьютер, для соединения которых выбирается коммутатор SG300-52, имеющий 48 портов (рис. 3.1).

Рисунок 3.1 – Коммутатор рабочей группы SG300-52

Коммутатор SG300-52 (цена: 7522 грн.), фирмы производителя Cisco, оснащен 48 портами 10/100/1000 Мбит/с для сетей Ethernet с автоматическим согласованием скоростей для портов RJ45, что облегчает установку устройства.

Данный коммутатор обеспечивает хорошую производительность и позволяет повысить характеристики рабочей группы и пропускную способность сети и главного узла, гарантируя простоту и гибкость установки и настройки. Благодаря компактному размеру корпуса устройство идеально для размещения на ограниченном пространстве рабочего стола; также устройство может монтироваться в стойку. Динамические светоиндикаторы отображают состояние коммутатора в режиме реального времени и позволяют провести базовую диагностику работы устройства.

Основные технические характеристики коммутатора SG300-52представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Технические характеристики коммутатора SG300-52

	Управляемый коммутатор
Интерфейс	4 x SFP (mini-GBIC), 48 x Gigabit Ethernet (10/100/1000 Мбит/с)
	SNMP 1, RMON 1, RMON 2, RMON 3, RMON 9, Telnet, SNMP 3, SNMP 2c, HTTP, HTTPS, TFTP, SSH,
Протокол маршрутизации	Static IPv4 routing, 32 routes
Таблица MAC адресов	16000 записей
	128 MB (RAM), Flash память – 16 МВ
Алгоритм шифрования
Дополнительные возможности	До 32 статических маршрутов и до 32 IP-интерфейсов Трансляция DHCP на уровне 3 Трансляция User Datagram Protocol (UDP) Функция Smartports упрощает конфигурацию и управление безопасностью Встроенная утилита конфигурации, доступ через веб-интерфейс (HTTP/HTTPS) Двойной стек протоколов IPv6 и IPv4 Обновление программного обеспечения
Поддерживаемые стандарты	IEEE 802.3 10BASE-T Ethernet, IEEE 802.3u 100BASE-TX Fast Ethernet, IEEE 802.3ab 1000BASE-T Gigabit Ethernet, IEEE 802.3ad LACP, IEEE 802.3z Gigabit Ethernet, IEEE 802.3x Flow Control, IEEE 802.1D (STP, GARP, and GVRP),IEEE 802.1Q/p VLAN, IEEE 802.1w RSTP, IEEE 802.1s Multiple STP, IEEE 802.1X Port Access Authentication, IEEE 802.3af, IEEE
	Внутренний источник питания. 120-130 В переменного тока, 50/60 Гц, 53 Вт.
Условия окр. среды	Рабочая температура: 0°C ~40°C
Размеры (ШхДхВ)	440*260*44 мм

Для двух 5-ти этажных зданий, у которых в оставшихся комнатах на каждом этаже находится соответственно по 18 и 25 компьютеров, выбираются для соединения 18 компьютеров – коммутатор на 24 порта – SF300-24P (цена: 4042 грн.), а для соединения 25 компьютеров – два коммутатора, каждый на 16 портов – SG300-20 (цена: 3023 грн.), которые представлены нарис. 3.2. Оставшиеся порты – на резерв.

Рисунок 3.2 – Коммутатор рабочей группы SF300-24P (а) и SG300-20 (б)

Модель SF300-24P представляет собой 24-портовый управляемый коммутатор для сетей. Эти коммутаторы предоставляют все необходимые возможности для работы критически важных бизнес-приложений, защиты конфиденциальной информации и оптимизации полосы пропускания для более эффективной передачи данных в сети. Поддержка plug-and-play и автоматического согласования скоростей позволяют коммутатору автоматически определять тип подключаемого устройства (например, сетевой адаптер Ethernet) и выбирать наиболее подходящую скорость. Для контроля подключения кабеля и стандартной диагностики используются светодиодные индикаторы LED. Коммутатор можно устанавливать на столе или монтировать в стойку.

Коммутатор SG300-20 предназначен для малых рабочих групп и оснащен 18 портами Ethernet 10/100/1000BASE-TX и 2 mini-GBIC. Функционал данных коммутаторов схож с функционалом коммутатора SF300-24P, так как они оба относятся к одной серии Cisco 300.

Основные технические характеристики коммутатора SF300-24P представлены в таблице 3.2, а коммутатора SG300-20 – табл. 3.3.

Таблица 3.2 – Технические характеристики коммутатора SF300-24P

	Управляемый коммутатор
Интерфейсы	24 порта Ethernet 10Base-T/100Base-TX - разъем RJ-45, поддержка PoE ; консольный порт управления - 9 пин D-Sub (DB-9); 4 Ethernet порта 10Base-T/100Base-TX/1000Base-T - разъем RJ-45, 2 порт для SFP (mini-GBIC) модулей.
Протокол удаленного администрирования
Протокол маршрутизации	Static IPv4 routing
Таблица MAC адресов	16000 записей
	128 MB (RAM), Flash память – 16 МВ
Алгоритм шифрования
Управление	SNMP версий 1, 2c и 3 Встроенный программный агент RMON для управления, наблюдения и анализа трафика Двойной стек протоколов IPv6 и IPv4 Обновление программного обеспечения Зеркалирование портов DHCP (опции 66, 67, 82, 129 и 150) Функция Smartports упрощает конфигурацию и управление безопасностью Облачные службы Другие функции управления: Traceroute; управление через единый IP-адрес; HTTP/HTTPS; SSH; RADIUS; DHCP-клиент; BOOTP; SNTP; обновление Xmodem; диагностика кабеля; ping; системный журнал; клиент Telnet (поддержка SSH)
Поддерживаемые стандарты	IEEE 802.3 10BASE-T Ethernet IEEE 802.3u 100BASE-TX Fast Ethernet IEEE 802.3ab 1000BASE-T Gigabit Ethernet IEEE 802.3ad LACP IEEE 802.3z Gigabit Ethernet IEEE 802.3x Flow Control IEEE 802.1D (STP, GARP, and GVRP) IEEE 802.1Q/p VLAN IEEE 802.1w RSTP IEEE 802.1s Multiple STP IEEE 802.1X Port Access Authentication IEEE 802.3af IEEE 802.3at
Производительность	Неблокируемая коммутация на скорости до 9.52 миллионов пакетов/с (размер пакетов 64 байта)Матрица коммутации: до 12.8 Гбит/сРазмер пакетного буфера: 4 Мб
Доступность	Автоматическое отключение питания на портах RJ-45 Gigabit Ethernet при отсутствии соединения, повторное включение при возобновлении активности

Таблица 3.3 – Технические характеристики коммутатора SF300-20

	Управляемый коммутатор
Интерфейсы	18 портов Ethernet 10Base-T/100Base-TX - разъем RJ-45, 2 порта для SFP (mini-GBIC) модулей.
Протокол удаленного администрирования	SNMP 1, RMON 1, RMON 2, RMON 3, RMON 9, Telnet, SNMP 3, SNMP 2c, HTTP, HTTPS, TFTP, SSH,
Протокол маршрутизации	Static IPv4 routing
Таблица MAC адресов	16000 записей
	128 MB (RAM), Flash память – 16 МВ, объем буфера - 1 МВ
Алгоритм шифрования	802.1x RADIUS, HTTPS, MD5, SSH, SSH-2, SSL/TLS
Протоколы управления	IGMPv1/2/3, SNMPv1/2c/3
Поддерживаемые стандарты	IEEE 802.1ab, IEEE 802.1D, IEEE 802.1p, IEEE 802.1Q, IEEE 802.1s, IEEE 802.1w, IEEE 802.1x, IEEE 802.3, IEEE 802.3ab, IEEE 802.3ad, IEEE 802.3at, IEEE 802.3u, IEEE 802.3x, IEEE 802.3z
Поддерживаемые сетевые протоколы	IPv4/IPv6, HTTP, SNTP, TFTP, DNS, BOOTP, Bonjour
Функционал	Поддержка управления потоками Зеркальное отражение порта Объединение каналов Поддержка Jumbo Frames Контроль "широковещательного шторма" Ограничение скорости DHCP клиент Протокол Spanning tree и др.
	Внутренний источник питания. 120-130 В переменного тока, 50/60 Гц, 53 Вт.
Условия окр. среды	Рабочая температура: 0°C ~40°C

3.1.2 Коммутаторы этажей

Для соединения коммутаторов рабочих групп используются этажные коммутаторы, в качестве которых выбран коммутатор SRW208G-K9 (цена: 1483 грн.), имеющий 8 портов (рис. 3.3).

Рисунок 3.3 – Этажный коммутатор SRW208G-K9

Коммутатор SRW208G-K9 оборудован 8 RJ45 портами для Fast Ethernet, 1 портом Gigabit Ethernet и двумя портами SFP (mini-GBIC), которые работают в режиме с автоматической настройкой и определением скорости.

Cisco Catalyst 2960 – серия новых интеллектуальных коммутаторов Ethernet с фиксированной конфигурацией. Они обеспечивают потребность в передаче данных со скоростью 100 Мбит/сек и 1 Гбит/сек, позволяют использовать LAN сервисы, например, для сетей передачи данных, построенных в филиалах корпораций. Семейство Catalyst 2960 позволяет обеспечить высокую безопасность данных за счет встроенного NAC, поддержки QoS и высокого уровня устойчивости системы.

Основные особенности:

Высокий уровень безопасности, усовершенствованные списки контроля доступа (ACL);

Организация контроля сети и оптимизация ширины канала с использованием QoS, дифференцированного ограничения скорости и ACL.

Для обеспечения безопасности сети коммутаторы используют широкий спектр методов аутентификации пользователя, технологии шифрации данных и организации разграничения доступа к ресурсам на основании идентификатора пользователя, порта и MAC адресов.

Коммутаторы просты в управлении и конфигурировании

Доступна функция aвтоконфигурации посредством Smart портов для некоторых специализированных приложений.

Основные технические характеристики данного коммутатора, фирмы производителя Cisco, совпадают с характеристиками, представленными в табл. 3.2. для коммутатора той же фирмы.

3.1.3 Корневые коммутаторы

Для соединения этажных коммутаторов используются корневые коммутаторы, в качестве которых в каждом здании был выбран коммутатор – SG300-20, имеющий 16 портов. Данный коммутатор также был выбран и как коммутатор рабочей группы, его описание представлено в п. 3.1.1.

3.2 Выбор маршрутизаторов

Маршрутизатор (роутер) – устройство, имеющиее минимум два сетевых интерфейса и пересылающее пакеты данных между различными сегментами сети, принимающий решения о пересылке на основании информации о топологии сети и определённых правил, заданных администратором.

Маршрутизаторы помогают уменьшить загрузку сети, благодаря её разделению на домены коллизий или широковещательные домены, а также благодаря фильтрации пакетов. В основном их применяют для объединения сетей разных типов, зачастую несовместимых по архитектуре и протоколам. Нередко маршрутизатор используется для обеспечения доступа из локальной сети в сеть Интернет, осуществляя функции трансляции адресов и межсетевого экрана.

Для соединения зданий в одну сеть используется маршрутизатор, в качестве которого был выбран Cisco 7507 серии 7500 (цена: 121360 грн.), имеющий возможность подсоединения модуля FDDI (рис. 3.4).

Рисунок 3.4 – Маршрутизатор Cisco 7507

Данный маршрутизатор был выбран исходя из возможности подсоединения модуля FDDI, оптимальной цены из всей линейки данной серии и того, что модульные маршрутизаторы Cisco серии 7500 являются самыми мощными маршрутизаторами фирмы Cisco. Они удовлетворяют самым высоким требованиям, предъявляемым к современным сетям передачи данных. Гибкая модульная архитектура маршрутизаторов этой серии позволяют использовать их в крупных узлах сети, подбирая оптимальные решения.

Серия Cisco 7500 состоит из трех моделей. Cisco 7505 имеет один процессор маршрутизации и коммутации (RSP1= Route/Switch Processor), один блок питания и четыре слота для интерфейсных процессоров (всего 5 слотов). Cisco 7507 и Cisco 7513 с семью и тринадцатью слотами соответственно, обеспечивают большую пропускную способность и могут быть укомплектованы двумя RSP2 или PSP4 и резервным источником питания. В сочетании с новой, дублированной шиной CyBus, маршрутизаторы Cisco 7507/7513 обладают непревзойденными возможностями в части производительности и надежности. Это достигается благодаря новой, распределенной мультипроцессорной архитектуре, включающей в себя три элемента:

Интегрированный процессор маршрутизации и коммутации (RSP);

Новый многоцелевой (Versatile) интерфейсный процессор (VIP);

Новая высокоскоростная шина Cisco CyBus.

В конфигурации с двумя RSP (интегрированный процессор маршрутизации и коммутации), Cisco 7500 распределяет функции между основным и вспомогательным RSP, увеличивая производительность системы, а в случае отказа одного из процессоров, другой берет на себя все функции.

Маршрутизатор Cisco 7507 является модульным маршрутизатором, предназначен для построения магистралей крупных сетей и работает практически со всеми технологиями локальных и глобальных сетей и со всеми основными сетевыми протоколами.

Серия Cisco 7507 поддерживает очень широкий диапазон соединений, среди которых: Ethernet, Token Ring, FDDI, Serial, HSSI, ATM, Channelized T1, Fractionalized E1 (G.703/G.704), ISDN PRI, Channel Interface for IBM mainframes.

Сетевые интерфейсы располагаются на модульных процессорах, которые обеспечивают прямое соединение между высокоскоростной магистралью Cisco Extended Bus (CxBus) и внешней сетью. Семь разъемов доступны под интерфейсные процессоры в модели Cisco 7507. Возможность "горячей" замены позволяет добавлять, заменять или удалять процессорные модули CxBus без прерывания работы сети. Для хранения информации используется стандартная Flash-память. Все модели поставляются с комплектом для монтажа в стандартную 19" стойку.

Существует такие интерфейсные модули связи:

Ethernet Intelligent Link Interface - 2/4 порта Ethernet с возможностью высокоскоростной фильтрации (29000 п/с), поддержкой алгоритмов Transparent Bridging и Spanning Tree, конфигурирование с помощью системы Optivity;

Token Ring Intelligent Link Interface - 2/4 порта Token Ring 4/16 Мб/с;

FDDI Intelligent Link Interface - 2 порта, поддерживающие два соединения SAS или одно соединение DAS, фильтрация со скоростью до 500000 п/с;

ATM Intelligent Link Interface.

3.3 Выбор кабеля

Кабель – конструкция из одного или нескольких изолированных друг от друга проводников (жил), или оптических волокон, заключённых в оболочку. Кроме собственно жил и изоляции может содержать экран, силовые элементы и другие конструктивные элементы. Основное назначение – передача высокочастотного сигнала в различных областях техники: для систем кабельного телевидения, для систем связи, авиационной, космической техники, компьютерных сетей, бытовой техники и т. д. При использовании коммутаторов протокол Fast Ethernet может работать в дуплексном режиме, в котором нет ограничений на общую длину сети, а остаются ограничения на длину физических сегментов, соединяющих соседние устройства (коммутатор-адартер и коммутатор-коммутатор).

По заданию внутри зданий использована технология Fast Ethernet со спецификацией 100Base-TX, в качестве линии связи – неэкранированная витая пара (UTP) 5 категории.

Между зданиями – технология FDDI, в качестве линии связи используется

кабель оптический для наружной прокладки.

Кабель UTP для внутренней прокладки, 2 пары, категория 5, используется в абонентской разводке при предоставлении доступа к услугам сети передачи данных. Для прокладки был выбран кабель фирмы производителя Neomax – NM10000 (рис. 3.4) из-за высокой прочности и долгого срока службы, его характеристики представлены в таблице 3.4.

Рисунок 3.4 – UTP, 2 пары, кат. 5е: 1 - Внешняя оболочка; 2 - Витая пара

Таблица 3.4 – Основные характеристики кабеля UTP, кат.5

Проводник	проволока из электролитической меди
Изоляция жил	полиэтилен высокой плотности
Диаметр проводника (жилы)	0,51 мм (24 AWG)
Диаметр проводника с оболочкой	0,9 ± 0,02 мм
Внешний диаметр (размер) кабеля
Толщина внешней оболочки
Цвет витых пар:	синий-белый/синий, оранжевый-белый/оранжевый
Радиус изгиба кабеля:	4 внешних диаметра кабеля
Рабочая температура:	20°C – +75°C

3.4 Выбор беспроводного оборудования

Для доступа в интернет каждого из зданий используется радиоканал. В качестве антенны на БПС выбрана направленная антенна Maximus Sector 515812-В (рис. 3.5, а), а на зданиях в качестве точки доступа внешнего исполнения выбрана – WiFi-точка доступа TP-Link TL-WA7510N(рис. 3.5, б). Данное оборудование было выбрано по оптимальному соотношению цена и функциональность.

В качестве диапазона работы был выбран частотный диапазон 5ГГц, так как диапазон 2,4 ГГц является более насыщенным (загруженным) по причине повсеместного распространения беспроводных сетей. На этой частоте работают: старый стандарт 802.11b, недавно ушедший 802.11g и 802.11n. Вне зависимости от того, используете ли вы 802.11b, 802.11g или 802.11n – вы передаете данные по одному и тому же каналу. Еще одним недостатком 2,4 ГГц является наличие «побочных шумов» в беспроводном канале, которые ухудшают проходимость канала, поскольку он разделяет спектр со множеством других нелицензированных устройств – микроволновых печей, мини-мониторов, беспроводных телефонов и др. Также количество используемых радиоканалов в диапазоне 2,4 ГГц ограничено. Диапазон 5 ГГц является менее насыщенным и имеет больше используемых каналов за счет немного более короткой зоны действия.

Рисунок 3.5 – Беспроводное оборудование: а) антенна; б) точка доступа

Модель TL-WA7510N (цена: 529 грн.) представляет собой наружное беспроводное устройство дальнего действия, работает в частотном диапазоне 5 ГГц и осуществляет передачу данных по беспроводному соединению со скоростью до 150 Мбит/с. Устройство имеет антенну с двойной поляризацией и коэффициентом усиления 15 дБи, которая является ключевым элементом для построения соединений Wi-Fi на большие дистанции. Она предназначена для передачи сигнала с углами излучения 60 градусов по горизонтали и 14 градусов по вертикали, увеличивая силу сигнала за счет концентрации излучения в заданном направлении.

Благодаря всепогодному корпусу и температурной устойчивости внутреннего аппаратного обеспечения, точка доступа может функционировать в различных природных условиях, в солнечную или дождливую погоду, при сильном ветре или в снегопад. Встроенная защита от разрядов статического электричества до 15 КВ и защита от молний до 4000 В может предотвратить скачки напряжения в грозу, что гарантирует стабильность работы устройства. Кроме этого устройство имеет терминал заземления для более профессионального уровня защиты для некоторых опытных пользователей.

Устройство может работать не только в режиме точка доступа. Модель TL-WA7510N также поддерживает рабочие режимы маршрутизатор-клиент точки доступа, маршрутизатор-точка доступа, мост, ретранслятор и клиент, что позволяет значительным образом расширить сферу применения устройства, предоставить пользователям как можно более многофункциональный продукт.

Благодаря питанию от инжектора PoE, наружная точка доступа может использовать кабель Ethernet для одновременной передачи данных и электричества где бы не находилась точка доступа на расстояние до 60 метров. Наличие этой функции увеличивает возможные варианты размещения точки доступа, позволяя расположить точку доступа в наиболее подходящем месте для получения лучшего качества сигнала.

Основные характеристики TL-WA7510N представлены в табл. 3.5.

Таблица 3.5 – Характеристики TL-WA7510N

Интерфейс	1 порт 10/100 Мбит/с с автоопределением RJ45(Авто-MDI/MDIX, PoE) 1 внешний разъем Reverse SMA 1 терминал заземления
Стандарты беспроводной передачи данных	IEEE 802.11a , IEEE 802.11n
	Направленная антенна с двойной поляризацией, коэффициент усиления 15 дБи
Размеры (ШхДхВ)	250 x 85 x 60,5 мм (9,8 x 3,3 x 2,4 дюйма)
Ширина луча антенны	По горизонтали: 60° По вертикали: 14°
	Защита от статического электричества 15 кВ Защита от ударов молнии до 4000 В Встроенный терминал заземления
Продолжение табл. 3.5
Частотный диапазон	5,180-5,240 ГГц 5,745-5,825 ГГц Примечание: частота зависит от региона или страны.
Скороcть передачи сигналов	11a: до 54 Мбит/с (динамическая) 11n: до 150 Мбит/с (динамическая)
Чувствительность (прием)	802.11a 54 Мбит/с: -77 дБм 48 Мбит/с: -79 дБм 36 Мбит/с: -83 дБм 24 Мбит/с: -86 дБм 18 Мбит/с:-91 дБм 12 Мбит/с:-92 дБм 9 Мбит/с:-93 дБм 6 Мбит/с:-94 дБм	802.11n 150 Мбит/с: -73 дБм 121,5 Мбит/с: -76 дБм 108 Мбит/с: -77 дБм 81 Мбит/с: -81 дБм 54 Мбит/с:-84 дБм 40,5 Мбит/с:-88 дБм 27 Мбит/с:-91 дБм 13,5 Мбит/с:-93 дБм
Режимы работы	Маршрутизатор-точка доступа Маршрутизатор-клиент точки доступа (клиент WISP) Точка доступа / клиент / мост / ретранслятор
Защита беспроводной сети	Включение/выключение SSID; Фильтр по MAC-адресу 64/128/152-битное шифрование WEP WPA/WPA2, WPA-PSK/WPA2-PSK(AES/TKIP)
Дополнительные возможности	Поддержка PoE на расстояние до 60 метров 4-уровневый светодиодный индикатор

Секторная антенна Maximus Sector 515812-В (цена: 991 грн.) вертикальной поляризации изготовлена в антенном кожухе из УФ-стойкого пластика с литым алюминиевым кронштейном. Высококачественные материалы позволяют применять антенну в тяжёлых погодных условиях. Её можно использовать для базовых станций малых, средних и больших размеров. Антенна выдаёт сильный и стабильный сигнал на средних и больших расстояниях. Основные характеристики представлены в табл. 3.6.

Таблица 3.6 – Технические характеристики Maximus Sector 515812-В

Федеральное агентство по образованию РФ

«Петровский колледж»

Курсовая работа

по дисциплине «Компьютерные сети и телекоммуникации»

Тема: «Проектирование учебной локальной вычислительной сети»

Выполнил: Курилович Н.Г.

Проверил: Маркелов Ю.П.

Санкт-Петербург 2010

Введение

Этап 1. Инфологическое обследование объекта автоматизации

Этап 2. Проектная стадия

Этап 3. Расчет конфигурации сети

Заключение

Введение

Наше время характеризуется бурным развитием телекоммуникационных технологий.

Объединение компьютеров в сети позволило значительно повысить производительность труда. Компьютеры используются как для производственных (или офисных) нужд, так и для обучения.

Локальная сеть –это группа связанных между собой компьютеров, серверов, принтеров, расположенных в пределах здания, офиса или комнаты. Локальная сеть дает возможность получать совместный доступ к общим папкам, файлам, оборудованию, различным программам и т.д.

Использование ресурсов локальной сети дает возможность существенно снизить финансовые затраты предприятия, повысить уровень безопасности хранения важных данных, сократить временные затраты сотрудников компании на решение различного вида задач, а так же повышение общей эффективности работы.

Компьютеры могут соединяться между собой, используя различные среды доступа: медные проводники (витая пара), оптические проводники (оптические кабели) и через радиоканал (беспроводные технологии). Проводные связи устанавливаются через Ethernet, беспроводные - через Wi-Fi, Bluetooth, GPRS и прочие средства. Отдельная локальная вычислительная сеть может иметь шлюзы с другими локальными сетями, а также быть частью глобальной вычислительной сети (например, Интернет) или иметь подключение к ней.

LAN (Local Area Network) - локальная сеть, предназначенная для объединения территориально сгруппированных сетевых устройств. Все сетевые устройства внутри LAN обладают информацией об MAC-адресах соседних сетевых адаптеров и обмениваются данными на втором (канальном) уровне семиуровневой модели OSI.

Основные преимущества LAN:

1. Снижение нагрузки на сеть

2. Информационная безопасность

a. Объединение рабочих мест пользователей в функциональные группы, между которыми невозможен несанкционированный обмен данными на канальном уровне.

b. Разграничение доступа к серверам и принтерам.

c. Разграничения доступа к Internet

d. Взаимная изоляция сегментов сети, использующих различные сетевые протоколы (например: виртуальная сеть пользователей IPX, виртуальная сеть пользователей Apple)

3. Снижение затрат на эксплуатацию

a. Низкая стоимость перемещения, изменения и добавления сетевых пользователей

b. Уменьшение количества неиспользованных портов коммутаторов

4. Повышение надежности и отказоустойчивости сети

a. Изоляция broadcast-штормов

b. Ускоренная локализация неисправностей

c. Более полный контроль за трафиком

d. Эффективное использование ip адресов

Недостатки LAN:

1. Увеличение начальных расходов

2. Необходимость дополнительного обучения персонала.

Этап 1. «Инфологическое обследование объекта автоматизации»

Цели и задачи

Основной задачей курсового проекта является проектирование и расчет одноранговой учебной ЛВС на топологии «Звезда» и «Общая шина» ОИПТС Петровского колледжа.

Компьютеры будут использоваться студентами с целью обучения, проведения практических занятий. Сеть должна обеспечивать бесперебойное функционирование и взаимодействие различных распределенных приложений, находящихся в этой сети.

Список учебных дисциплин

Таблица 1. Список учебных дисциплин и ПО, необходимое для них

ДИСЦИПЛИНЫ	ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Микропроцессоры и микропроцессорные системы	ElectronicWorkBench 5.0
	SDE 8080i
	FD51 Rus
Информационные технологии	Microsoft Office 2010 Home and Student
	Stamina
Алгоритмизация и программирование	Borland C++ Builder 6.0
Программное обеспечение компьютерных сетей и WEB-серверов	Apache 2.0
	Denver
Пакеты прикладных программ	Компас-3D v.12
Техническое обслуживание средств вычислительной техники	Virtual PC 2007
	WinRAR 3.94
	Opera 11
	Google Chrome 8.0
	Adobe Acrobat Reader 9.4
	CPUID CPU-Z 1.56
	GPU-Z 0.45
	Acronis Disk Director 11 Home

Каждая рабочая станция будет оснащена 32-х битной операционной системой Window 7 HomeBasicDVD (RUSDVD). Такой выбор объясняется тем, что в состав Windows 7 вошли как некоторые разработки, исключённые из Windows Vista, так и новшества в интерфейсе и встроенных программах и она имеет больше возможностей, по сравнению с предшествующими версиями Windows и более оптимизирована.

Стоимость одной лицензионной ОС MS Windows 7 Home Basic 32-bit Rus 1pk OEI DVD на один ПК (рабочуюстанцию) составляет 3799 р. Следовательно, для 34 рабочих станций общая стоимость составит 129166 р.

Программное обеспечение рабочих станций

Кроме операционной системы, на рабочих станциях требуется установить основной пакет прикладных программ и утилит, соответствующих требованиям ЛВС.

1. MS Office 2007 Professional Win32 Rus AE CD BOX (для образовательных учреждений)

Таблица 3. Системные требования для MSOfficeProfessional

2. КОМПАС-3DV12

Таблица 4. Системные требования для КОМПАС-3DV12

3. Acronis Disk Director 11 Home

Таблица 5. СистемныетребованияAcronis Disk Director 11 Home

Типовая конфигурация рабочей станции

Таблица 7. Расчет стоимости рабочей станции

Комплектующие	Описание товара	Стоимость
Корпус	InwinEMR-006, microATX, Minitower, 450W, Black/Silver	2290 р.
Материнская плата	Gigabyte GA-H55M-S2H, iH55, Socket 1156, 2xDDR3 2200MHz, 2 x PCI Express x16 + Integrated Intel HD Graphics, 6 x SATA II, LAN 1 Gbit, microATX	3290р.
Процессор	Intel Core i3 530 2.93GHz, 2х256 кб, 4 Мб, LGA1156 BOX	4390р.
Оперативная память	Kingston HyperX (KVR1333D3N9K2/2G) Kit of 2, DDR3 2048Mb (2x1024), 1333MHz	1590 р.
Жесткийдиск	Western Digital WD5000KS/AAKS, 3.5", 500Mb, SATA-II, 7200 об/мин, Кэш16Мб	1840 р.
Видеокарта	Встроенный видеоадаптер	0 р.
Оптическийпривод	Asus DRW-24B3ST, DVD RW, SATA, Black	1090 р.
LAN	Встроенный сетевой адаптер 1Gbit	0 р.
Монитор	Samsung EX1920, 18.5" / 1366 х 768 pix/ 16:9, 1000:1, DC - 5000000:1/ 250 кд/м² / 5 мс, D-Sub / DVI, TFT Black	5990 р.
Сетевойфильтр	Vektor Lite, 1.8 м	399 р.
Устройства ввода	Logitech Desktop MK120 Black, комплект клавиатура+мышь	680 р.
ИТОГО:		21560 р.

Итого, стоимость одной рабочей станции составила 21560 рублей. Спроектированная сеть состоит из 34 рабочих станций, что составит 733000 рублей.

Типовая конфигурация была подобрана с использованием информации сайта магазина Компьютер-центр КЕЙ. (http://www.key.ru/)

Заключение по первому этапу

По завершении работы над первым этапом курсового проекта по компьютерным сетям и телекоммуникациям, мною был составлен список всего ПО установленного на рабочих станциях. Была составлена типовая конфигурация рабочей станции с учетом системных требований, прикладного и системного ПО, причем необходимый объем памяти на жестком диске высчитывался методом суммирования объёма памяти, требующегося для ПО. Оперативная память и процессор выбраны с учетом системных требований приложений, с запасом 30%.

Этап 2. Проектная стадия

Цели и задачи

Целью второго этапа курсового проекта является разработка спецификаций коммуникационного оборудования, стоимости проведения работ и планов объединяемых в ЛВС рабочих помещений с указанием расположения в них ПК и кабельных магистралей.

К каждому помещению необходимо составить спецификацию коммуникационного оборудования, после чего, составить общий план всех помещений ЛВС и спецификацию всего оборудования.

Выбор кабельной системы

Выбор кабельной системы зависит от интенсивности сетевого трафика, требований к защите информации, максимального расстояния, требований к характеристикам кабеля, стоимости реализации.

Витая пара (twistedpair) - вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой и покрытых пластиковой оболочкой.Именно скрутка позволяет предотвратить некоторые типы помех, наводимые на кабеле. Обычно для Ethernet 10Base – T используется кабель, имеющий две витые пары. Одну на передачу и одну на приём (AWG 24).

Тонкий коаксиал (RG-58 или «Тонкий Ethernet») - электрический кабель, состоящий из расположенных соосно центрального проводника и экрана и служащий для передачи высокочастотных сигналов. Волновое сопротивление 50 Ом, диаметр 0,25 дюйма, максимальная длина кабельного сегмента 185 метров. Применимо правило 5.4.3.Стандарт 10BASE2. Коаксиальный кабель более помехоустойчив, затухание сигнала в нем меньше чем в витой паре.

Пассивное сетевое оборудование ЛВС включает в себя:

1) Сам кабель

2) Настенные розетки RJ-45

3) Патч-панели

4) Повторители

5) Патч-корды (абонентские шнуры) с разъёмами RJ-45(кабель для соединения настенных розеток с разъёмами на сетевом адаптере компьютера).

Прокладка кабельных систем в рабочих помещениях осуществляется на основе составленного плана этого помещения с учётом спецификации на расходные материалы и комплектующие изделия данного помещения.

При проектировании кабельных систем нужно учитывать характеристики и ограничения различных кабельных систем:

1) Максимальную длину кабельного сегмента в соответствии с его типом

2) Пропускную способность кабеля

3) Наличие оборудования, обеспечивающего взаимодействие с другими кабельными системами

Проанализировав характеристики различных типов кабеля, физическое расположение компьютеров, выбираем кабель «витая пара» 10Base-T и тонкий коаксиал.

Выбор топологии сети

Сетевая топология - способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств.

Существует несколько вариантов топологий для проектирования и построения сети. Ниже приведено описание некоторых из них.

Шинная топология

Топология общая шина предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры сети. Отправляемое рабочей станцией сообщение распространяется на все компьютеры сети. Каждая машина проверяет - кому адресовано сообщение и если ей, то обрабатывает его. Принимаются специальные меры для того, чтобы при работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать и принимать данные.

При таком соединении компьютеры могут передавать информацию только по очереди, потому что линия связи единственная. В противном случае переданная информация будет искажаться в результате наложения (конфликта, коллизии).

Рис.1 Топология Общая шина

Шине не страшны отказы отдельных компьютеров, потому что все другие компьютеры сети могут нормально продолжать обмен. Кроме того, так как используется только один кабель, в случае обрыва нарушается работа всей сети. Может показаться, что шине не страшен и обрыв кабеля, поскольку в этом случае остаются две полностью работоспособных шины. Однако из-за особенности распространения электрических сигналов по длинным линиям связи необходимо предусматривать включение на концах шины специальных устройств - Терминаторов.

При построении больших сетей возникает проблема ограничения на длину связи между узлами, в таком случае сеть разбивают на сегменты, которые соединяются различными устройствами - повторителями, концентраторами или хабами. Например, технология Ethernet позволяет использовать кабель длиной не более 185 метров.

Рис.2 Топология общая шина с повторителями

Достоинства:

1) Небольшое время установки сети;

2) Дешевизна (требуется меньше кабеля и сетевых устройств);

3) Простота настройки;

4) Выход из строя рабочей станции не отражается на работе сети.

Недостатки:

1) Любые неполадки в сети, как обрыв кабеля, выход из строя терминатора полностью уничтожают работу всей сети;

2) Сложная локализация неисправностей;

3) С добавлением новых рабочих станций падает производительность сети.

Топология звезда

Звезда - это топология с явно выделенным центром, к которому подключаются все остальные абоненты. Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который таким образом ложится очень большая нагрузка, поэтому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может.

Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным, и именно на него возлагаются все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с топологией «звезда» в принципе невозможны, так как управление полностью централизовано.

Выход из строя периферийного компьютера никак не отражается на функционировании оставшейся части сети, зато любой отказ центрального компьютера делает сеть полностью неработоспособной. Поэтому должны приниматься специальные меры по повышению надежности центрального компьютера и его сетевой аппаратуры. Обрыв любого кабеля или короткое замыкание в нем при топологии «звезда» нарушает обмен только с одним компьютером, а все остальные компьютеры могут нормально продолжать работу.

Рис.4 Топология Звезда

В звезде на каждой линии связи находятся только два абонента: центральный и один из периферийных. Чаще всего для их соединения используется две линии связи, каждая из которых передает информацию только в одном направлении. Таким образом, на каждой линии связи имеется только один приемник и один передатчик. Все это существенно упрощает сетевое оборудование по сравнению с шиной и избавляет от необходимости применения дополнительных внешних терминаторов. Проблема затухания сигналов в линии связи также решается в «звезде» проще, чем в «шине», ведь каждый приемник всегда получает сигнал одного уровня.

На базе топологии «звезда» можно строить различные другие виды топологий, как бы расширяя её. Например, можно к уже имеющемуся в сети концентратору добавить ещё концентратор с определённым количеством портов и тем самым, добавить новых пользователей в сеть.

Данная топология строится на кабельной системе «витая пара», хотя если используется концентратор с дополнительным портом для подсоединения с помощью коаксиального кабеля, можно использовать это соединение. Например, можно подсоединить к общей сети ещё несколько рабочих станций по топологии, например «шина». Таким образом, из данной топологии можно сделать практически любую смешанную топологию.

Достоинства:

1) выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;

2) хорошая масштабируемость сети;

3) лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;

4) высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);

5) гибкие возможности администрирования.

Недостатки:

1) выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом;

2) для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;

3) конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.

На основе всей вышеприведённой информации о топологиях построения сетей, их достоинствах и недостатках, а так же в соответствии с характеристиками создаваемой сети, выбираем топологию «звезда-шина».

Обследование выбранного помещения.

Все объекты (кабинеты 30, 36 и 39) находятся на третьем этаже и предназначены для проведения практических занятий студентов на ПК. В этих кабинетах мы проведём инфологическое обследование, составим схемы, рассчитаем требуемое количество оборудования и его стоимость.

Ниже изображен план первого объекта сети, кабинет № 30. В своём составе имеет 15 рабочих станций.

Схема 1. План кабинета №30

Условные обозначения:

Таблица 8. Спецификации коммуникационного оборудования кабинета №30

№	Наименование	Единицы измерения	Количество	Цена (руб.)	Стоимость (руб.)	Примечание
I Расходные материалы
1	Короб 40х20мм прямоуг.,белый	метры	44	140	6167	3м на подъем по стене,
2	Кабель коаксиальный RG-58 C/U, бухта 100м	метры	43	14	619	3м на подъем по стене,
II Комплектующие изделия
1	кронштейн 19"" 3U	Штук	1	638	638
2	Концентратор 16 xRJ-45, 1xBNC, 19"	штук	1	2613	2613
3	BNC-коннектор RG-58(П) обжимной	штук	31	16	496
4	BNC-коннектор RG-58(М ) обжимной	Штук	1	25	25
5	BNCT-коннектор (М-М-М)	Штук	15	67	1008
6	Кабель BNC (П) - BNC(П) 1.5 м	Штук	15	84	1272
7	BNC терминатор 50 Ом	штук	1	32	32
III Монтаж
1		Метр	35	58	2030
2	Укладка кабеля в короб	Метр	34	14	493
3	Обжим RG-58 BNC-connector	штук	32	43	1392
4	Монтаж розетки (BNCT-connector) в короб	Штук	15	87	1305
5		Штук	1	725	725
6	Монтаж Концентратора в стойку	Штук	1	435	435
7	Тестирование ЛВС	Порты	15	40	600
IV Общая стоимость
ИТОГО:					19851

Второй объект проектируемой сети (кабинет №36) включает в себя 16 рабочих станций. Ниже приведен его план.

Схема 2. План кабинета №36

Условные обозначения:

Таблица 9. Спецификации коммуникационного оборудования кабинета №36

№	Наименование	Единицы измерения	Количество	Цена (руб.)	Стоимость (руб.)	Примечание
I Расходные материалы
1		метры	262	9	2599	3м на подъем по стене,
2	Короб 40х20мм прямоуг.,белый	метры	43	140	6026	3м на подъем по стене,
II Комплектующие изделия
1	кронштейн 19"" 3U	Штук	1	638,08	638,08
2		Штук	1	768	768
3		Штук	1	4832	4832
5		Штук	16	57	921
6		Штук	32	25	819
III Монтаж
1	монтаж короба на стену до 50 мм	Метр	35	58	2030
2	Укладка кабеля в короб	Метр	209	14	3030
3	Монтаж розетки RJ-45 в короб	Штук	16	87	1392
4	Монтаж Кронштейна 19"" на стену	Штук	1	725	725
5	Монтаж коммутатора в стойку	Штук	1	435	435
6	Монтаж патч – панели в короб	Штук	1	435	435
7		Штук	16	87	1392
8	Тестирование ЛВС	Порты	16	40	640
IV Общая стоимость
ИТОГО:					26684

Третий объект проектируемой сети (кабинет №39) содержит в себе 3 рабочие станции. Ниже можно наблюдать его план.

Схема 2. План кабинета №36

Условные обозначения:

Таблица 10. Спецификации коммуникационного оборудования кабинета №39

№	Наименование	Единицы измерения	Количество	Цена (руб.)	Стоимость (руб.)	Примечание
I Расходные материалы
1	Кабель "Витая пара" 8 пр. 5E кат. (PCnet), бухта 305м	метры	56	9	555	3м на подъем по стене,
2	Короб 40х20мм прямоуг.,белый	метры	22	140	3083	3м на подъем по стене,
II Комплектующие изделия
1	кронштейн 19"" 3U	Штук	1	638	638,
2	Патч-панель 19" 16 портов, кат. 5е, универсальная (PCnet)	Штук	1	768	768
3	Коммутатор PLANET GSW-1600 16-port 10/100/1000BaseTX 19"	Штук	1	4832	4832
4	Розетка 8P8C (RJ-45) категория 5е, универсальная (PCnet)	Штук	3	57	172
5	Патч-корд кат. 5е 0.5м (синий)	Штук	6	25	153
III Монтаж
1	монтаж короба на стену до 50 мм	Метр	17	58	986
2	Укладка кабеля в короб	Метр	45	14	652
3	Монтаж розетки RJ-45 в короб	Штук	3	87	261
4	Монтаж Кронштейна 19"" на стену	Штук	1	725	725
5	Монтаж коммутатора в стойку	Штук	1	435	435
6	Монтаж патч – панели в короб	Штук	1	435	435
7	Кроссирование патч-панели (обжим, разделка кабеля, жгутирование)	Штук	3	87	261
8	Тестирование ЛВС	Порты	3	40	120
IV Общая стоимость
ИТОГО:					14079

Общий план проектируемой ЛВС

Схема 4. Общий план ЛВС

Условные обозначения:

Таблица 11. Спецификации территории, вне кабинетов

у	Наименование	Единицы измерения	Количество	Цена (руб.)	Стоимость (руб.)	Примечание
I Расходные материалы
1	Кабель "Витая пара" 8 пр. 5E кат. (PCnet), бухта 305м	метры	130	9,92	1289,60	3м на подъем по стене
2	Короб 40х20мм прямоуг.,белый	метры	85	140,16	11913,60	3м на подъем по стене
II Комплектующие изделия
1	Коммутатор 5-port настенный	Штук	1	1285,76	1285,76
2	Вилка RJ-45 для круглого многожильного кабеля	Штук	8	2,88	23,04
III Монтаж
1	Монтаж короба (< 60 мм) на стену из легких материалов высота > 2 м	Метр	68	72,50	4930,00
2	Укладка кабеля в короба высота > 2 м	Метр	104	17,50	1820,00
Обжим коннектора RJ-45	Штук	8	43,50	348,00
IV Общая стоимость
ИТОГО:					21610

Заключение по второму этапу

При работе над вторым этапом, были составлены планы учебных помещений, общий план прокладки ЛВС, а так же составлены таблицы расходных материалов. Информация о количестве кабеля, комплектующих изделий, а так же о монтажных работах и их стоимости содержится в таблицах.

Общая сумма расходных материалов, комплектующих и монтажных работ составила 82224 рублей.

Этап 3. Расчет конфигурации сети

Цели и задачи

На данном этапе необходимо составить план расчета диаметра сети, с указанием рабочих станций, размеров помещений, по составленному плану составить таблицу расчета диаметра сети. Так же по составленной таблице, составить структурную схему и по схеме, произвести расчет работоспособности проектируемой ЛВС.

Расчет диаметра сети

Методика определения диаметра сети может быть оформлена в виде таблицы. Номера строк и столбцов в ней соответствуют индиентификаторам рабочих станций на общем плане ЛВС, а значения ячеек в таблице соответствуют расстоянию между рабочими станциями с номером строки и номером столбца. При этом, диагональные элементы не содержат значений.

Максимальное значение в этой таблице и будет равно диаметру сети в домене коллизий данной ЛВС.

Таблица 12. Расчёта диаметра сети

WS1	WS3	WS4	WS19	WS20	WS34
WS1	29,10 м	43,42 м	76,15 м	98,48 м	128,41 м
WS3	29,10 м	45,74 м	78,47 м	103,80 м	133,73 м
WS4	43,42 м	45,74 м	32,73 м	156,98 м	186,91 м
WS19	76,15 м	78,47 м	32,73 м	144,45 м	174,38 м
WS20	98,48 м	103,80 м	156,98 м	144,45 м	29,93 м
WS34	128,41 м	133,73 м	186,91 м	174,38 м	29,93 м

Для того чтобы проектируемая ЛВС работала корректно необходимо соблюдать 3 условия:

1. Количество рабочих станций не должно превышать 1024 шт.

2. Удвоенная задержка распространения сигнала (PDV) между двумя станциями не должна превышать 575bt.

3. Сокращение межкадрового расстояния при прохождении всех кадров через все повторители не должно превышать 49bt.

Структурная схема ЛВС

Данная структурная схема описывает ЛВС с диаметром сети от WS4 до WS34.

Схема 5. Структура сети между кабинетами №30 и №36

Расчет PDV

При расчете PDV необходимо пользоваться справочной таблицей и исходными данными (метраж, тип кабельной системы, структурная схема).

Таблица 13. Справочная таблица PDV

Тип сегмента	База левого сегмента	База промежуточного сегмента	База правого сегмента	Задержка среды на 1 метр	Максимальная длина сегмента
10BASE-5	11,8	46,5	169,5	0,866	500
10BASE-2	11,8	46,5	169,5	0,1026	185
100BASE-T	15,3	42	165	0,113	100
10BASE-FB	-	24	-	0,1	2000
10BASE-FL	12,3	33,5	156,5	0,1	2000
FOILR	7,8	29	152	0,1	1000
AUI(>2m)	0	0	0	0,26	2+48

Расчет PDV (с 1 по 4):

· Левый Segment1: 15,3+20,93*0,113=17,67bt

· Промежуточный Segment2: 42+50,96*0,113=47,76bt

· Промежуточный Segment3: 42+81,18*0,113=51,17bt

· Правый Segment4: 169,5+33,84*0,1026=172,97bt

Расчет PDV (с 4 по 1):

· Левый Segment1: 11,8+33,84*0,1026=15,27bt

· Промежуточный Segment2: 42+81,18*0,113=51,17bt

· Промежуточный Segment3: 42+50,96*0,113=47,76bt

· Правый Segment4: 165+20,93*0,113=167,37bt

Так как полученное значение меньше 575bt, то эта сеть проходит по критерию максимально возможной задержки оборота сигнала, при максимальной длине сети 186,91 м.

Расчет PVV

Таблица 14. Таблица битовых интервалов PVV

Тип сегмента	Передающий сегмент	Промежуточный сегмент
10BASE-2	16	11
10BASE-5	16	11
10BASE-FB	–	2
10BASE-FL	10,5	8
100BASE-T	10,5	8

Расчет PVV (с 1 по 4 ):

· Левый Segment1: 100BASE-T – 10,5bt

· Промежуточный Segment2: 100BASE-T – 8bt

· Правый Segment4: 10BASE2 – 16bt

Расчет PVV (с 4 по 1):

· Левый Segment4: 10BASE2 – 16bt

· Промежуточный Segment3: 100BASE-T – 8bt

· Промежуточный Segment2:100BASE-T – 8bt

· Правый Segment1: 100BASE-T – 10,5bt

Данная ЛВС по критерию PVV не превышает 49bt. Таким образом, спроектированная ЛВС, представленная структурной схемой, полностью работоспособна. Соблюдение этих требований обеспечивает корректность работы ЛВС даже в тех случаях, когда нарушаются простые правила конфигурирования сети.

Заключение

При работе над курсовым проектом, изучил весь цикл проектирования и реализации данной ЛВС. Была спроектирована ЛВС для учебных помещений одного из корпусов Петровского колледжа по стандарту Ethernetс использованием кабеля «Витая пара» и «Тонкий коаксиал» по всем параметрам, с использованием стандартов 10Base-T и 10Base.

Были проведены расчеты диаметра ЛВС, и расчеты по проверке работоспособности ЛВС при помощи метода битовых интервалов. Этот метод показывает, что спроектированная ЛВС работоспособна и соответствует всем требованиям и критериям стандарта Ethernet.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Организация компьютерной безопасности и защиты информации от несанкционированного доступа на предприятиях. Особенности защиты информации в локальных вычислительных сетях. Разработка мер и выбор средств обеспечения информационной безопасности сети.

дипломная работа , добавлен 26.05.2014


Эволюция вычислительных систем. Базовые понятия и основные характеристики сетей передачи информации. Задачи, виды и топология локальных компьютерных сетей. Модель взаимодействия открытых систем. Средства обеспечения защиты данных. Адресация в IP-сетях.

лекция , добавлен 29.07.2012


Аппаратные и программные средства, на базе которых возможно построение локальной сети. Локальные и глобальные сети. Одноранговые и многоранговые сети. Топологии объединения группы компьютеров в локальную сеть. Используемые технологии локальных сетей.

курсовая работа , добавлен 12.05.2008


Монтаж и прокладывание локальной сети 10 Base T. Общая схема подключений. Сферы применение компьютерных сетей. Протоколы передачи информации. Используемые в сети топологии. Способы передачи данных. Характеристика основного программного обеспечения.

курсовая работа , добавлен 25.04.2015


Назначение локальных сетей как комплекса оборудования и программного обеспечения, их технические средства, топология. Организация передачи данных в сети. История развития глобальных сетей, появление Интернета. Программно-техническая организация Интернета.

реферат , добавлен 22.06.2014


Роль компьютерных сетей, принципы их построения. Системы построения сети Token Ring. Протоколы передачи информации, используемые топологии. Способы передачи данных, средства связи в сети. Программное обеспечение, технология развертывания и монтажа.

курсовая работа , добавлен 11.10.2013


Принципы организации локальных сетей и их аппаратные средства. Основные протоколы обмена в компьютерных сетях и их технологии. Сетевые операционные системы. Планирование информационной безопасности, структура и экономический расчет локальной сети.

дипломная работа , добавлен 07.01.2010


Структура сети ООО "Прайм Логистикс" и организация ее защиты. Разработка сегмента сети для сетевого резервного копирования. Выбор аппаратных средств для сетевого резервного копирования. Процесс реализации системы предупреждения потери данных в сети.

дипломная работа , добавлен 20.10.2011

Для организации передачи данных по энергосетям передаваемая информация подвергается тем же преобразованиям, что и при передаче данных по телефонной сети общего пользования. То есть передаваемая информация на передающем конце подвергается кодированию, цифро-аналоговому преобразованию и модуляции, а на приемном конце - демодуляции, аналого-цифровому преобразованию и декодированию.

Поскольку каждый абонент системы передачи данных является как источником, так и получателем информации, то на каждом ПК необходимо организовать передающую и приемную части системы. Это удобно организовать, используя для передатчика и приемника один внутренний и внешний интерфейсы. Таким образом, обобщеная структурная схема системы передачи данных на одном ПК будет иметь следующий вид (рис. 3.1).

Рисунок 3.1 - Обобщеная схема системы передачи данных

Из рис. 3.1 видно, что передаваемые информация в цифровом виде поступает в устройство передачи данных через внутренний интерфейс. Внутренний интерфейс служит для выделения из всего потока данных, которые передаются по внутренней шине данных ПК, тех, которые предназначены для передачи в линию связи. Процесс выделения происходит в соответствии адресной информацией, передаваемой по шине адреса. Из этого следует, что внутренний интерфейс обеспечивает поступление в передающее устройство только тех данных, которые необходимо передать по линии связи. Таким же образом, принятые приемником данные, передаются через внутренний интерфейс в ПК для дальнейшей обработки.

Внешний интерфейс служит для согласования устройства передачи и приема данных с линией связи. Он выполняет функции разделения сигналов по направлениям, адаптацию сигналов к среде передачи, развязки по напряжению, согласования сопротивлений в линии и линейном тракте и выделения только полезного сигнала.

Процессы кодирования, декодирования, цифро-аналогового и аналого-цифрового преобразования, а так же модуляции и демодуляции выполняются микропроцессорной системой. Эта система имеет в своем составе постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), которое содержит программное обеспечение, обеспечивающее выполнение определенных функций микропроцессорной системы. Так же в нее входят оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ). ОЗУ используется для хранения промежуточных результатов вычислений, ключевых данных. В ППЗУ заносятся временные алгоритмы работы микропроцессорной системы. Все преобразования, которым подвергается сигнал, выполняются в самом микропроцессоре (МП). К используемому микропроцессору предъявляются особые требования. Так как при реализации алгоритмов кодирования и декодирования основной математической операцией является умножение с плавающей запятой, то при использовании классических МП резко возрастает сложность написания программ и время их выполнения. Сегодня в цифровой обработке сигналов широко применяются цифровые сигнальные процессоры, называемые еще - DSP-контроллерами. Основное достоинство этих DSP-контроллеров - возможность выполнения однотактных умножений, сложений, наличие специфических команд, таких как двоичная инверсия. Использование такого DSP-контроллера резко снижает требования к его быстродействию, что положительно сказывается на цене системы. Используя в микропроцессорной системе, наряду с обычным микропроцессором, DSP-контроллер, можно перераспределить выполняемые функции. Так МП занимается организацией обмена данными по шине данных с ПК, генерируя и получая адресную информацию по шине адреса, то есть выполняет функции внутреннего интерфейса. Так как быстродействие DSP-контроллера на много выше МП, то он выполняет функции кодирования, декодирования, цифро-аналогового и аналого-цифрового преобразования, а так же модуляции и демодуляции.

Внешний интерфейс организован несколькими устройствами, которые выполняют каждый свою функцию. Для адаптации сигнала к линии связи используется адаптивный эквалайзер. Эхокомпенсатор используется для разделения сигналов по направлениям. Устройство присоединения, выполняющее следующие функции: отсекает промчастоту и пропускает только полезный высокочастотный сигнал, служит заградительным устройством для высокого напряжения, служит согласующим элементом между высокочастотным кабелем и линейным трактом, так как волновое сопротивление кабеля не равно характеристическому сопротивлению линейного тракта.

Таким образом, общая структурная схема системы передачи данных по энергосети имеет следующий вид (рис. 3.2), где, УП - устройство присоединения, ША - шина адреса, ШД - шина данных.

Рисунок 3.2 - Структурная схема системы передачи информации по энергосетям

Исходя из этой схемы, можно привести структурную схему передатчика (рис. 3.3).

Функционирование МП осуществляется по алгоритму, записанному в ПЗУ и ППЗУ. Данные, которые анализируются микропроцессором, заносятся в ОЗУ. После выполнения всех необходимых операций над данными, происходит очистка ОЗУ, для того чтобы принять другие данные. Принцип работы кодера зависит от способа кодирования, который выбирается из условия получения минимальной вероятности ошибки и максимальной помехозащищенности. Модуляция должна обеспечивать перенос спектра полезного сигнала в область частот, где он будет меньше всего подвержен воздействию помех. Так же от способа модуляции зависит скорость передачи данных и максимальная помехоустойчивость. Поэтому от выбора вида модуляции зависят основные параметры системы передачи данных в целом.

Рисунок 3.3 - Структурная схема передатчика

Поскольку передача данных осуществляется в четырех частотных диапазонах, которые расположены довольно близко друг от друга, то появляется необходимость ограничения спектров передаваемых сигналов в рамках частотного диапазона. Ограничение производится для того, чтобы сигналы, передаваемые в одном диапазоне, не влияли на сигналы, которые передаются в другом частотном диапазоне. Для ограничения спектров используются полосовые фильтры, настроенные каждый на свою резонансную частоту.

Управление процессами, происходящими в микропроцессоре и DSP-контроллере, происходит с помощью драйверов, которые поставляются вместе с микропроцессором и DSP-контроллером от фирмы-производителя.