Проектирования мультисервисной сети
Цена 234 000 руб Высокопроизводительный маршрутизатор Cisco 3845 построен на базе хорошо маршрутизатора Cisco 3745. Маршрутизатор Cisco 3845 предназначен для высокоскоростных подключений центральных офисов компаний или крупных региональных офисов и предоставляет безопасную передачу данных, голосовой и видео информации. Серия маршрутизаторов Cisco 3800 имеет встроенную поддержку голосовых функций… Читать ещё >
Проектирования мультисервисной сети (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
ВВЕДЕНИЕ
В данном курсовом проекте рассматривается проблема проектирования мультисервисной сети предприятия «Магазин». Термин мультисервисная сеть означает, что в данной сети предоставляется несколько услуг (в данном курсовом проекте — это передача данных и передача голоса).
Проектирование мультисервисной сети в данном курсовом проекте состоит из нескольких этапов:
1) Проектирование локальной сети центрального офиса и локальных сетей удаленных офисов (филиалов).
2) Расчет коммуканикационной сети предприятия.
3) Проектирование глобальной сети.
1. Анализ исходных данных
1.1 Описание карты сети предприятия
Предприятие состоит из центрального здания и 3 филиалов. Все узлы предприятия расположены на разном расстоянии и имеют разные типы соединений: кабель ТПП, оптоволокно и радиоканал.
Протяженность соединений между узлами:
Центральный офис — 1 филиал — 4,5 км 1 филал — высотное здание — 2 км Высотное здание — 3 филиал — 1,25 км 1 филиал — 2 филиал — 2 км 2 филиал -3 филиал — 3,5 км
1.2 Распределение IP-Адресации На данном нам предприятии необходимо организовать 270 рабочих мест на 4 филиала, а так распределить их по отделам. Каждое рабочее место должно иметь персональный компьютер, подключённый к локальной вычислительной сети (ЛВС) предприятия аналоговый телефон и IР-телефон. Подробная структура предприятия приведена в таблице 1.1.
Таблица 1.1- Структура предприятия
Офис | Количество РМ | Количество IP-тлф | Количество аналоговых тлф | ||
Центральный офис | Всего | ||||
1 отдел | |||||
2 отдел | |||||
3 отдел | |||||
4 отдел | |||||
1 филиал | Всего | ||||
1 отдел | |||||
2 отдел | |||||
2 филиал | Всего | ||||
1 отдел | |||||
2 отдел | |||||
3 филиал | Всего | ||||
1 отдел | |||||
2 отдел | |||||
3 отдел | |||||
Всего | |||||
После распределения рабочих мест необходимо составить дерево IP-адресов для правильного распределения IP-адресов. Дерево показано на рисунке 1.1.
Рис. 1.1 — Дерево IP-адресов Далее рассчитываем и распределяем IP-адреса. Данные представлены в таблице 1.2.
Таблица 1.2. Распределение IPадресов
Название | № Сети | Маска | Шлюз | Диапазон занятых адресов | Широковещательный адрес | Диапазон свободных адресов | |
Центральный офис | |||||||
1 отдел | 10.10.1.0 | 255.255.255.192 | 10.10.1.1 | 10.10.1.2 -10.10.1.42 | 10.10.1.63 | 10.10.1.43−10.10.1.62 | |
2 отдел | 10.10.1.64 | 255.255.255.192 | 10.10.1.65 | 10.10.1.66- 10.10.1.105 | 10.10.1.127 | 10.10.1.106−10.10.1.126 | |
3 отдел | 10.10.1.128 | 255.255.255.192 | 10.10.1.129 | 10.10.1.130- 10.10.1.175 | 10.10.1.191 | 10.10.1.176 — 10.10.1.190 | |
4 отдел | 10.10.1.192 | 255.255.255.192 | 10.10.1.193 | 10.10.1.194 — 10.10.1.240 | 10.10.1.255 | 10.10.1.241 — 10.10.1.254 | |
1 филиал | |||||||
1 отдел | 10.10.2.0 | 255.255.255.248 | 10.10.2. 1 | 10.10.2.2 — 10.10.2.3 | 10.10.2.7 | 10.10.2.4−10.10.2.6 | |
2 отдел | 10.10.2.16 | 255.255.255.240 | 10.10.2.17 | 10.10.1.18−10.10.1.24 | 10.10.1.31 | 10.10.1.25- 10.10.1.30 | |
3 отдел | 10.10.2.32 | 255.255.255.240 | 10.10.2.33 | 10.10.2.34−10.10.2.42 | 10.10.2.47 | 10.10.2.43−10.10.2.46 | |
2 филиал | |||||||
1 отдел | 10.10.2.64 | 255.255.255.224 | 10.10.2.65 | 10.10.1.66 — 10.10.2.81 | 10.10.2.95 | 10.10.2.82−10.10.2.94 | |
2 отдел | 10.10.2.96 | 255.255.255.224 | 10.10.2.97 | 10.10.2.98- 10.10.2.117 | 10.10.2.127 | 1 10.10.2.118−10.10.2.126 | |
3 отдел | 10.10.2.128 | 255.255.255.224 | 10.10.2.129 | 10.10.2.130- 10.10.2.146 | 10.10.2.159 | 1 10.10.2.147−10.10.2.158 | |
3 филиал | |||||||
1 отдел | 10.10.2.192 | 255.255.255.192 | 10.10.2.193 | 10.10.2.194 — 10.10.2.233 | 10.10.2.255 | 10.10.2.234−10.10.2.254 | |
2 отдел | 10.10.3.192 | 255.255.255.192 | 10.10.3.193 | 10.10.3.194- 10.10.3.235 | 10.10.3.255 | 10.10.3.236−10.10.3.254 | |
3 отдел | 10.10.2.160 | 255.255.255.224 | 10.10.2.161 | 10.10.2.162- 10.10.2.183 | 10.10.2.191 | 10.10.2.184−10.10.2.190 | |
IP телефония | |||||||
Общая сеть | 10.10.0.0 | 255.255.255.0 | 10.10.0.1 | 10.10.0.2 — 10.10.0.131 | 10.10.0.255 | 10.10.0.132 — 10.10.0.254 | |
Соединения | |||||||
Высотное здание 2 -3 филиал | 10.10.2.8 | 255.255.255.252 | N/A | 10.10.2.9- 10.10.2.10 | 10.10.2.11 | N/A | |
3 филиал-1 филиал | 10.10.2.12 | 255.255.255.252 | N/A | 10.10.2.13 — 10.10.2.14 | 10.10.2.15 | N/A | |
Высотное здание 2- 2 филиал | 10.10.3.140 | 255.255.255.252 | N/A | 10.10.3.141 — 10.10.3.142 | 10.10.2.143 | N/A | |
Центральный офис — 2 филиал | 10.10.3.136 | 255.255.255.252 | N/A | 10.10.3.137 — 10.10.3.138 | 10.10.3.139 | N/A | |
1 филиалВысотное задние 1 | 10.10.3.128 | 255.255.255.252 | N/A | 10.10.3.129- 10.10.3.130 | 10.10.3.131 | N/A | |
Высотное здание 1 — Центральный офис | 10.10.3.132 | 255.255.255.252 | N/A | 10.10.2.133 — 10.10.1.134 | 10.10.2.135 | N/A | |
2. Построение локальных сетей предприятия Для построения ЛВС предприятия, необходимо воспользоваться таблицами 1.1 и 1.2.
При построении сети учитывалось следующее:
— IP-телефоны в отделах имеют встроенный 2х портовый коммутатор
— АТС подключается непосредственно к маршрутизатору
— Свободных портов в коммутаторах филиала по возможности должно быть не более 10% от общего количества портов
— Маршрутизаторы и коммутаторы, используемые в сети — фирмы Cisco
— Поддержка подачи электропитания по кабелю Ethernet (стандарт 802.3af РоЕ) — для подключения IP телефона с возможностью питания по кабелю Ethernet
— Поддержка виртуальных локальных сетей (стандарт 802.1Q)
— Поддержка механизмов качества обслуживания-QoS для поддержки чувствительных к задержкам приложений, таких как передача голоса и видео Схемы ЛВС филиалов представлены на рисунках 2.1, 2.2, 2.3, 2.4
Числа внутри отдела указывают на количество устройств. Числа возле коммутатора указывают номера портов, к которым подключена линия. Надпись типа SW-48 указывает, что используется коммутатор с числом портов, равным 48. Число, размещенное на АТС, указывает общее количество абонентов, подключенных к ней.
2.1 Проектирование локальной сети центрального офиса В центральном офисе требуется подключить 135 рабочих мест. На рабочих местах должны находится телефонные аппараты: IP телефоны и аналоговые разделены пополам. Для IP телефонии используем системный цифровой IP-телефон Panasonic KX-NT321RU с технологией PoE и портом Ethernet для подключения персонального компьютера стоимостью 3330 рублей в количестве 67 аппаратов. Для организации аналоговой связи используем 68 аналоговых телефонов Panasonic KX T7730 по 3460 рублей. В качестве АТС используем Panasonic KX-TDA200RU за 51 980 рублей в который устанавливаем 5 плат на 16 внутренних аналоговых портов Panasonic KX-TDA0174XJ стоимостью 13 580 рублей и плату потока PRI Panasonic KX-TDA0290СJ стоимостью 25 620 рублей. Затраты в центральном офисе на организацию телефонной связи 27 433 $.
Также в офисе будем использовать коммутатор Cisco Catalyst 2960 [WS-C2960−48PST-L] стоимостью 81 624 в количестве 3 штук. Коммутаторы и АТС будут подключены к маршрутизатору Cisco 3845 стоимостью 234 000 рублей. Все необходимое оборудование представлено в таблице 2.1.
Таблица 2.1- Перечень оборудования в центральном офисе
№ | Наименование устройства | Количество | Цена одного устройства | Общая стоимость | |
Panasonic KX-NT321RU | |||||
Panasonic KX T7730 | |||||
Panasonic KX-TDA200RU | |||||
Panasonic KX-TDA0174XJ | |||||
PRI Panasonic KX-TDA0290CJ | |||||
Cisco Catalyst 2960 [WS-C2960−48PST-L] | |||||
Cisco 3845 | |||||
Общая стоимость оборудования 37 712 $
Схема офиса привеиядена на рис 2.1
Рис. 2.1. Схема сети центрального офиса
2.2 Проектирование локальной сети 1-го филиала В 1 филиале требуется подключить 14 рабочих мест. На рабочих местах должны находится телефонные аппараты: 7 IP телефонов и 7 аналоговых. Для IP телефонии используем системный цифровой IP-телефон Panasonic KX-NT321RU с технологией PoE и портом Ethernet для подключения персонального компьютера стоимостью 3330 рублей в количестве 7 аппаратов. Для организации аналоговой связи используем 7 аналоговых телефонов Panasonic KX T7730 по 3460 рублей. В качестве АТС используем Panasonic KX-TDA30RU за 16 320 рублей. Затраты в филиале на организацию телефонной связи 2129 $.
Также в филиале будем использовать коммутатор CISCO WS-C2960−24TT-L стоимостью 25 524. Коммутаторы и АТС будут подключены к маршрутизатору Cisco 3845 стоимостью 234 000 рублей. Так как в 1 филиале у маршрутизатора необходимо задействовать 4 порта LAN, то в маршрутизаторе необходимо задействовать 2 дополнительных модуля NM-1FE-FX-V2 стоимостью 48 600 рубля. Все необходимое оборудование представлено в таблице 2.2
Таблица 2.2- Перечень оборудования в 1филиале.
№ | Наименование устройства | Количество | Цена одного устройства | Общая стоимость | |
Panasonic KX-NT321RU | |||||
Panasonic KX T7730 | |||||
Panasonic KX-TDA30RU | |||||
WS-C2960−24TT-L | |||||
Cisco 3845 | |||||
NM-1FE-FX-V2 | |||||
Общая стоимость оборудования 12 965 $
Схема филиала приведена на рис 2.2
Рис. 2.2. Схема сети филиала № 1
2.3 Проектирование локальной сети 2-го филиала Во 2 филиале требуется подключить 40 рабочих мест. На рабочих местах должны находится телефонные аппараты: 20 IP телефонов и 20 аналоговых. Для IP телефонии используем системный цифровой IP-телефон Panasonic KX-NT321RU с технологией PoE и портом Ethernet для подключения персонального компьютера стоимостью 3330 рублей в количестве 20 аппаратов. Для организации аналоговой связи используем 20 аналоговых телефонов Panasonic KX T7730 по 3460 рублей. В качестве АТС используем Panasonic KX-TDA100RU за 33 830 рублей в который устанавливаем 2 платы на 16 внутренних аналоговых портов Panasonic KX-TDA0174XJ стоимостью 13 580 рублей и плату потока PRI Panasonic KX-TDA0290СJ стоимостью 25 620 рублей
Также в филиале будем использовать коммутатор Cisco Catalyst 2960 [WS-C2960−48PST-L] стоимостью 81 624. Коммутаторы и АТС будут подключены к маршрутизатору Cisco 3845 стоимостью 234 000 рублей. Так как во 2 филиале у маршрутизатора необходимо задействовать 5 портов LAN, то в маршрутизаторе необходимо задействовать 3 дополнительных модуля NM-1FE-FX-V2 стоимостью 48 600 рубля. Все необходимое оборудование представлено в таблице 2.3.
Таблица 2.3 — Перечень оборудования в 2 филиале.
№ | Наименование устройства | Количество | Цена одного устройства | Общая стоимость | |
Panasonic KX-NT321RU | |||||
Panasonic KX T7730 | |||||
Panasonic KX-TDA100RU | |||||
Panasonic KX-TDA0174XJ | |||||
PRI Panasonic KX-TDA0290CJ | |||||
Cisco Catalyst 2960 [WS-C2960−48PST-L] | |||||
Cisco 3845 | |||||
NM-1FE-FX-V2 | |||||
Общая стоиость оборудования 21 174 $
Схема филиала приведена на рис 2.3
Рис 2.3. Схема сети филиала № 2
2.4 Проектирование локальной сети 3-го филиала В 3 филиале требуется подключить 81 рабочее место. На рабочих местах должны находится телефонные аппараты: 41 IP телефонов и 40 аналоговых. Для IP телефонии используем системный цифровой IP-телефон Panasonic KX-NT321RU с технологией PoE и портом Ethernet для подключения персонального компьютера стоимостью 3330 рублей в количестве 41 аппаратов. Для организации аналоговой связи используем 40 аналоговых телефонов Panasonic KX T7730 по 3460 рублей. В качестве АТС используем Panasonic KX-TDA100RU за 33 830 рублей в который устанавливаем 3 платы на 16-ь внутренних аналоговых портов Panasonic KX-TDA0174XJ стоимостью 13 580 рублей и плату потока PRI Panasonic KX-TDA0290СJ стоимостью 25 620 рублей
Также в филиале будем использовать 2 коммутатора Cisco Catalyst 2960 [WS-C2960−48PST-L] стоимостью 81 624. Коммутаторы и АТС будут подключены к маршрутизатору Cisco 3845 стоимостью 234 000 рублей. Так как в 3 филиале у маршрутизатора необходимо задействовать 3 порта LAN, то в маршрутизаторе необходимо задействовать 1 дополнительный модуль NM-1FE-FX-V2 стоимостью 48 600 рубля. Все необходимое оборудование представлено в таблице 2.4.
Таблица 2.4 — Перечень оборудования в 3 филиале.
№ | Наименование устройства | Количество | Цена одного устройства | Общая стоимость | |
Panasonic KX-NT321RU | |||||
Panasonic KX T7730 | |||||
Panasonic KX-TDA100RU | |||||
Panasonic KX-TDA0174XJ | |||||
PRI Panasonic KX-TDA0290CJ | |||||
Cisco Catalyst 2960 [WS-C2960−48PST-L] | |||||
Cisco 3845 | |||||
NM-1FE-FX-V2 | |||||
Общая стоимость оборудования 28 986 $
Схема филиала приведена на рис 2.4
Рис 2.4. Схема сети филиала № 3
2.5 Организация радиоканалов Для связи филиалов, не имеющих проводных каналов, используем радиооборудование. Наиболее предпочтительные места установки радиоточек это высотное здание. На здании организуем радиосвязь между 1 и 3 филиалом На высотном здании на каждое направление установлены точки доступа: точка-точка с внешней однонаправленной антенной. В филиалах установлены точки доступа точка-точка в комплекте с внешней однонаправленной антенной.
В качестве точек доступа выбираются точки доступа фирмы Cisco Systems-Cisco Aironet серий 1300 стоимостью 23 400 рубля.
Преимущества Cisco:
Высокая безопасность: Cisco Wireless Security Suite. Cisco Wireless Security Suite поддерживает широчайший спектр протоколов аутентификации EAP, клиентских устройств и операционных систем. Он предотвращает изощренные пассивные и активные атаки на беспроводные ЛВС и предоставляет надежные, масштабируемые и централизованные средства управления безопасностью, минимизируя затраты организации на обеспечение безопасности беспроводной ЛВС.
Удобное управление: Cisco Structured WirelessD Aware Network
Поддержка виртуальных локальных сетей
Air-ANT 1949;это внешняя антенна, работающая в режиме «точка-точка», которая используется совместно с Cisco Aironet 1300, стоимостью 6630. Описание и технические характеристики приведены в Приложении. На крыше Высотного здания установим Маршрутизатор Cisco 2811 с поддержкой функции PoE.
Так же организуем резервный канал между 2 и 3 филиалом, для этого на маршрутизатор Cisco 2811 необходимо установить 2 дополнительных Модуля NM-1FE-FX-V2 стоимостью 48 600 рубл за ед.
Итого для связи по радиоканалу потребуется 8 точек доступа Cisco Aironet 1300, и 8 внешних однонаправленных антенн Air-ANT 1949 и маршрутизатор Cisco 2811 с 2 дополнительными Модулями NM-1FE-FX-V2. Перечень необходимого оборудования представлено в таблице 2.5.
Таблица 2.5- перечень необходимого оборудования для организации радиоканала.
№ | Наименование устройства | Количество | Цена одного устройства | Общая стоимость | |
AIR-LAP1310G-A-K9R | |||||
AIR-ANT1949 | |||||
Cisco 2811 | |||||
NM-1FE-FX-V2 | |||||
Итого общая стоимость оборудования 12 472 $
мультисервисный сеть локальный
2.6 Выбор оборудования проводной связи
На участке между филиалом 1 и центральным офисом проложен оптоволоконный кабель. С этим филиалом центральный офис связывается с помощью порта SFP маршрутизатора Cisco 3845 Между филиалом 2 и 1 филиалом проложена кабельная линия ТПП общей длиной 2000 м. В качестве SHDSL — модемов выбираются модемы фирмы Angtel МЕ-100−4 стоимостью 29 000 за ед. Между 3 и 2 филиалом также устанавливаем модем фирмы Angtel МЕ-100−4. Расстояние между филиалами 3,5 км. Т. к при таком расстояние реальная пропускная способность примерно 25 мбит/с, а требуемая 34, необходимо установить резервный радио канал.
Таблица 2.6 — перечень необходимого оборудования для организации проводной связи.
№ | Наименование устройства | Количество | Цена одного устройства | Общая стоимость | |
Angtel МЕ-100−4 | |||||
Итого общая стоимость оборудования 2507 $
2.7 Схема глобальной сети предприятия
3. Расчет коммуникационной сети предприятия
3.1 Анализ исходных данных Задана коммуникационная сеть, состоящая из 4 узлов. Сеть задана в виде графа (рисунок 3.1).
В данном курсовом проекте в качестве источников сигналов (служб) могут использоваться:
— передача файлов (FTP);
— IР-телефония (IP);
— телефония (IP-АТС).
В таблице 3.1 приведены службы всех узлов и количество абонентов, пользующихся услугами той или иной службы.
Рисунок 3.1 — Граф сети Таблица 3.1 — Распределение абонентов по службам.
Узел | FTP | IP | IPАТС | |
Ц.О. | ||||
3.2 Расчёт числа заявок от абонента службы Примем следующие обозначения:
— обозначает номер службы;
— номер узла;
— число заявок, поступающих от абонента службы в единицу времени;
— число вызовов в ЧНН (часы наибольшей нагрузки).
Параметр рассчитывается по формуле:
(3.1)
Таблица 3.2 — Параметры трафика служб
Служба | Длина пакета L, бит | Длительность сеанса связи, с | Число вызовов в ЧНН | |
FTP | 10,8 | |||
IP, IP-АТС | ||||
Рассчитаем число заявок, поступающих от абонента каждой службы для одного узла по формуле (3.1), на основе исходных данных из таблицы 3.2:
Аналогично производится расчет для всех остальных узлов.
3.3 Расчет количества пакетов генерируемых УЗЛОМ Примем следующие обозначения:
— число пакетов, которое генерирует служба узла ;
— число заявок, поступающих от абонента службы в единицу времени;
— число абонентов службы в узле ;
— средняя длительность сеанса связи абонента службы в единицу времени;
— длина пакета службы в битах;
— число заявок на виртуальные соединения, поступающие на абонентский узел от абонентских служб
— средняя скорость передачи трафика, .
(3.2)
(3.3)
(3.4)
Длина пакета выбирается в зависимости от вида службы и служебной информации (заголовков различных протоколов).
Для IP-телефонии к 128 байтам поля данных прибавляем 26 байтов заголовка Ethernet, 160 битов заголовка IP, 64 бита заголовка UDP, 128 битов заголовка RTP. Длина пакета равна 1584 бита.
Для телефонии к 128 байтам поля данных прибавляем 26 байтов заголовка Ethernet, 160 битов заголовка IP, 64 бита заголовка UDP, 128 битов заголовка RTP. Длина пакета равна 1584 бита.
Для передачи файлов к 1000 байтам поля данных прибавляем 26 байтов заголовка Ethernet, 160 битов заголовка IP, 192 бита заголовка TCP. Длина пакета равна 8528 бита. Параметр означает, что в 1 секунду абоненты службы генерируют пакетов.
Используя формулу (5.4) рассчитаем для ЦО:
Аналогично производится расчет для всех остальных узлов. Результаты сведем в таблицу 3.3.
Таблица 3.3 — Информационные потоки и службы узлов
Номер узла | Служба | Количество абонентов | ||
ЦО | FTP | 94,98 | ||
IP | ||||
IPАТС | ||||
FTP | 9,85 | |||
IP | ||||
IPАТС | ||||
FTP | 28,2 | |||
IP | ||||
IPАТС | ||||
FTP | ||||
IP | ||||
IPАТС | ||||
3.4 Расчет внутренней и выдаваемой нагрузки для каждого узла Так как оборудование, используемое в узлах, имеет техническую возможность транспортировки трафика внутри узла, то такой трафик не используется при расчете каналов связи между узлами. Такой трафик носит локальный характер и оказывает влияние только на нагрузку внутренней магистрали коммутаторов. Для того, чтобы разделить понятия «локальный трафик» и «трафик глобальной сети» или «внешний трафик» вводится параметр «коэффициент замыкаемой нагрузки» и «коэффициент выдаваемой нагрузки».
Коэффициент определяет долю нагрузки для службы узла, которая замыкается на узле (образует локальный или внутренний трафик коммутатора). Коэффициент — долю нагрузки, которая генерируется абонентами службы узла в другие сети.
Суммарная замыкаемая нагрузка на каждом узле определяется по формуле:
(3.5)
Формула для расчета замыкаемой (внутренней) нагрузки узла в общем виде будет выглядеть следующим образом:
(3.6)
или в численном выражении:
Аналогичным образом рассчитывается суммарная исходящая нагрузка коммутатора, определяющая величину трафика, генерируемого (выдаваемого) к другим узлам объединенной сети:
(3.7)
Формула для расчета замыкаемой (внутренней) нагрузки узла в общем виде будет выглядеть следующим образом:
(3.8)
Подставляя численные значения, получим:
Аналогичным образом определяется замыкаемая и выдаваемая нагрузка для каждого узла. Данные расчетов заносятся в таблицу 3.4.
Таблица 3.4 — Замыкаемая и выдаваемая нагрузка для каждого узла сети
Узел | Служба | ||||||||
ЦО | FTP | 94,84 | 0.85 | 0.15 | |||||
IP | |||||||||
IPАТС | |||||||||
FTP | 9,85 | 0.5 | 0.5 | ||||||
IP | |||||||||
IPАТС | |||||||||
FTP | 28,2 | 0.3 | 0.7 | 8,5 | 2168,5 | 19.7 | 5059,7 | ||
IP | |||||||||
IPАТС | |||||||||
FTP | 0.17 | 0.83 | 9,7 | 11 200,5 | |||||
IP | 5132,7 | ||||||||
IPАТС | |||||||||
3.5 Расчет межузлового трафика Исходя из данных таблицы 3.1 рассчитаем выдаваемую нагрузку:
FTP IP IPАТС Далее найдем межузловой трафик от других узлов по всем службам и занесем полученные результаты в таблицы межузловой нагрузки по службам.
Таблица 3.5 — Распределение абонентов сети по службе FTP
FTP | ЦО | ||||
ЦО | ; | ||||
; | ; | ||||
; | |||||
; | |||||
Таблица 3.6 — Распределение абонентов сети по службе IP телефонии
IP | ЦО | ||||
ЦО | ; | ||||
; | |||||
; | |||||
; | |||||
Таблица 3.7 — Распределение абонентов сети по службе IPАТС
IPАТС | ЦО | ||||
ЦО | ; | ||||
; | |||||
; | |||||
; | |||||
Для указания количества вызовов, которые проходят из узла в узел службы, применим обозначение и рассчитывается по формуле:
(3.9)
где — количество абонентов службы на узле ;
— количество абонентов службы, которые передают трафик из узла в узел .
Данные для расчетов количества вызовов, которые проходят из узла в узел службы, приведены в таблицах 3.3,3.4.
Приведем расчет межузлового трафика ЦО по формуле (3.9):
Аналогично проведем расчеты для других служб и узлов, и внесем результаты в соответствующие таблицы.
Таблица 3.8 — Межузловая нагрузка сети по службе FTP
FTP | ЦО | ||||
ЦО | ; | 3,6 | 5,8 | 5,8 | |
3,6 | ; | ; | 1,42 | ||
5,7 | ; | ||||
17,5 | 12,35 | 12,35 | ; | ||
Таблица 3.9 — Межузловая нагрузка сети по службе IP
IP | ЦО | ||||
ЦО | ; | ||||
; | |||||
1043,5 | ; | ||||
1466,5 | 1466,5 | 2231,6 | ; | ||
Таблица 3.10 — Межузловая нагрузка сети по службе IPАТС
IPАТС | ЦО | ||||
ЦО | ; | 838,6 | 512,5 | 512,5 | |
; | |||||
1043,5 | ; | ||||
1772,4 | 1772,4 | ; | |||
3.6 Расчет среднего числа сообщений Изобразим схемы распределения трафика по FTP, IP и IPАТС в соответствии с таблицами 3.8, 3.9 и 3.10 соответственно.
Рисунок 3.2. Схема распределения трафика по FTP
Рисунок 3.3. Схема распределения трафика по IP
Рисунок 3.4. Схема распределения трафика по IPАТС Произведем расчет среднего числа сообщений, которые проступают в канал в единицу времени от абонентов службы -.
Индекс обозначает номера канала, — тип службы. Величина представляет собой среднее число сообщений, которое поступает вй канал в единицу времени от абонентов службы. Расчёт выполняется на основе рисунков 3.2, 3.3, 3.4. Математически величина
Произведем расчет для канала 1 для каждой службы.
(3.10)
(3.11)
(3.12)
Рассчитаем среднее число сообщений для канала 1:
(3.13)
Рассчитаем среднее число сообщений для службы FTP:
(3.14)
Рассчитаем общее среднее число сообщений:
(3.15)
Аналогично произведем расчеты для остальных служб и каналов и сведем результаты в таблицу 3.11.
Таблица 3.11 Среднее число сообщений.
FTP | IP | IPATC | Всего | ||
37,07 | 4216,3 | 7852,4 | |||
37,07 | 4216,3 | 7852,4 | |||
18,5 | 2257,5 | ||||
4997,5 | 9711,5 | ||||
19,35 | 2779,6 | ||||
Всего | |||||
Далее необходимо рассчитать математическое ожидание числа пакетов, генерируемых узлом.
Для расчета воспользуемся следующей формулой:
(3.16)
(3.17)
Аналогичным образом рассчитаем для остальных узлов. Далее воспользуемся формулой:
(3.19)
Рассчитаем среднюю длину пути. Средняя длина пути показывает число каналов, которые проходит 1 сообщение от источника до адресата. Среднюю длину пути можно рассчитать по следующей формуле:
(3.19)
3.7 Расчет средней длины пакета
[бит] (3.20)
где V — число каналов, Liср — средняя длина пакета в i-канале.
[бит] (3.21)
Lj — длина пакета службы s
— число абонентов службы j в i канале
общее число абонентов в i канале Обратимся к схемам 3.2, 3.3, 3.4 для составления таблицы 3.12, которая показывает количество абонентов каждой службы каждого канала.
Таблица 3.12. Количество абонентов в i канале для каждой службы.
Канал | Служба | Всего | |||
FTP | IP | IPАТС | |||
Рассчитаем Lcр для канала 1:
[бит] (3.22)
[бит]
Аналогичным образом рассчитываем Lср для остальных каналов.
[бит]
3.8 Определение оптимального распределения канальных емкостей Следующий этап расчетов заключается в определении оптимального распределения канальных емкостей. Расчет канальных емкостей выполняется для ряда коэффициентов нагрузок. Рассчитанные величины могут служит основой для предварительной оценки величины каждой канальной емкости. Если в качестве канальной емкости взять величину, пропорциональную, то коэффициент загрузки каналов в этом случае будет составлять. При изменении маршрута следования сообщений такая сеть может оказаться неработоспособной, так как величины «жестко привязаны» к определенному пути следования сообщений. Для того, чтобы сеть была работоспособной, необходимо обеспечить минимальную загрузку каждого канала. Уровень загрузки определяется коэффициентом загрузки .
(3.23)
шаг 0.1.
(3.24)
Сi — емкость в i канале;
— среднее число сообщений в i канале;
— остаточная емкость сети. Необходимо, чтобы .
бит/с = 1043 Мбит/с.
Мбит/с Рассчитаем емкость для, а результаты сведем в таблицу 3.13
Таблица 3.13. Распределение емкости в зависимости от
0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | ||
C, Мбит/с | 130,5 | |||||||||
20,8 | — 13,9 | — 38,7 | — 57,4 | — 72 | ||||||
Для того, чтобы соблюдалось условие, выше 0.5 использовать в расчетах не будем.
[бит/с] (3.25)
[Мбит/с]
Для оставшихся каналов проведем те же расчеты и сведем результаты в таблицу 3.14
Таблица 3.14 Распределение емкостей по каналам в зависимости от
0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | |||
Емкость канала Мбит/с | 220,7 | 110,4 | 73,7 | 55,3 | 44,3 | ||
220,7 | 110,4 | 73,7 | 55,3 | 44,3 | |||
160,5 | 76,7 | 48,7 | 34,7 | 26,4 | |||
250,4 | 127,8 | 86,9 | 66,5 | 54,2 | |||
185,5 | 90,4 | 58,8 | 42.9 | 33,4 | |||
Далее определим время задержки распространения пакета в каждом канале и в сети в целом. Для этого воспользуемся формулами:
[c] (3.26)
[c] (3.27)
[c] (3.28)
[c]
[c]
Повторим расчеты для остальных каналов и внесем результаты в таблицу 3.15
Таблица 3.15. Задержка в канале
0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | |||
Задержка в канале, T | 0.281 | 0.72 | 0.15 | 0.32 | 0.0011 | ||
0.281 | 0.72 | 0.15 | 0.32 | 0.0011 | |||
0.37 | 0.94 | 0.19 | 0.43 | 0.0015 | |||
0.25 | 0.64 | 0.13 | 0.29 | 0.001 | |||
0.32 | 0.83 | 0.17 | 0.38 | 0.0013 | |||
Всего | 0.15 | 0.96 | 0.79 | 0.0017 | 0.006 | ||
Исходя из задержки в каналах, можно выбрать голосовой кодек, используемый в каналах. Так как при минимальная задержка у 1 канала 0,001с можно использовать кодек G.711, у которого задержка кодирования 0.75 мс, а скорость кодирования 64 кбит/с. Этот кодек и будем использовать во всех каналах.
Номер канала | Емкость, Мбит/с | Расстояние, м | Тип подключения | |
3Ф-ВЗ | Радиоканал | |||
ВЗ-1Ф | Радиоканал | |||
1Ф-2Ф | Кабель ТПП | |||
1Ф-ЦО | Оптоволокно | |||
2Ф-3Ф | Кабель ТПП | |||
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кульгин М. Практика построения компьютерных сетей. Для профессионалов.-СПБ: Питер, 2001.
2. Конспект лекций по дисциплине «Протоколы компьютерных сетей и сетевые операционные системы», 2005.
3. www.abn.ru
4. www.cisco.ru
5. www. t-service.ru
6. www.neotel.ru
7. www. d-link.ru
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте была спроектирована мультисервисная сеть предприятия «Транспортная компания».
Проектирование состояло из следующих этапов:
Проектирование локальной сети центрального офиса и локальных сетей филиалов: организованны рабочие места; выбрано и рассчитано сетевое оборудование необходимое для подключения всех рабочих мест.
2) Проектирование глобальной сети.
На данном этапе было выбрано сетевое оборудование, которое обеспечило связь между центральным офисом и филиалами. При этом было использовано оборудование проводной связи, волоконно-оптической связи и оборудование связи по радиоканалу Главной задачей курсового проекта было построение мультисервисной сети с требуемой функциональностью при наименьших затратах на сетевое оборудование.
Стоимость оборудования, используемого в данном курсовом проекте:
— оборудование ЛВС центрального офиса — 37 712 $;
— оборудование ЛВС филиалов — 63 125 $;
— оборудование глобальной сети — 14 979 $.
В итоге суммарная стоимость мультисервисной сети составила 115 816 $, а в расчете на одно рабочее место 429 $.
Приложение Системный цифровой IP-телефон Panasonic KX-NT321RU
Цена 3330 руб Описание:
IP-телефон (MGCP)
Совместим с АТС Panasonic серии TDE
Совместим с АТС Panasonic серии TDА (версия ПО 5.00 и выше)
ЖК-дисплей (1 строка) с подсветкой и с поддержкой кириллицы
Спикерфон (громкая связь)
8 программируемых кнопки линий/функций с двухцветной индикацией
Двухцветный индикатор вызова/сообщения
20 мелодий звонка
Порт Ethernet для подключения компьютера
Power-over-Ethernet (PoE)
Panasonic KX-T7730RU
Цена 3460 руб Системный телефон KX T7730 предназначен для наиболее эффективного использования ресурсов АТС: конференц-связи, оповещения, переадресации вызовов, перехвата вызовов, постановки в очередь на внешнюю линию, а также для контроля состояния внутренних и внешних телефонных линий.
Аналоговый системный телефон (4-проводный) Panasonic KX T7730
Совместим со всеми мини АТС Panasonic
ЖК-дисплей с поддержкой кириллицы
Спикерфон (громкая связь)
12 программируемых кнопок линий/функций c двухцветной индикацией
Индикатор вызова/сообщения
Изменяемый угол наклона
Разъём для подключения гарнитуры Цифровая АТС Panasonic KX-TDA200RU
Цена 51 980 руб
*Начальная ёмкость системы: 0 внешних и 0 внутренних линий
*Предельная ёмкость системы: до 128 внешних линий, до 256 внутренних линий
*Соединительные линии: VoIP (H.323 v.2), E1 (QSIG, ISDN PRI EDSS-1, R2 DTMF/MFC/Pulse), ISDN BRI, E&M
*Поддержка русского языка на дисплее системного телефона и в SMDR
* Возможность подключать три независимых телефона (два цифровых и аналоговый) к одной внутренней линии (DXDP)
*Функция DISA (прямой доступ к ресурсам системы)
* Равномерное распределение вызовов с функциями электронного секретаря (UCD)
*Идентификация вызывающего абонента (Caller ID)
*Маршрутизация вызова по Caller ID
*Гибкое распределение и ограничение вызовов
*Интеллектуальная система маршрутизации исходящих вызовов (ARS)
*Совместимость с любыми аналоговыми телефонными аппаратами, факсами, модемами
* Встроенные гостиничные функции
* Встроенные функции колл-центра
* Возможность программирования с компьютера, по локальной сети, по модему, через Интернет и через ISDN-сеть
* Возможность подключения внешних речевых процессоров Panasonic KX-TVM50 и KX-TVM200
*Мониторинг и отключение неисправных внешних аналоговых линий
* Возможность подключения внешних датчиков и устройств Цифровая АТС Panasonic KX-TDA100RU
Цена 33 830 руб Начальная ёмкость системы: 0 внешних и 0 внутренних линий
* Предельная ёмкость системы: до 64 внешних линий, до 128 внутренних линий, 128 мобильных абонентов
* Соединительные линии: VOIP (H.323 V.2), E1 (QSIG, ISDN PRI EDSS-1, R2 DTMF/MFC/PULSE), ISDN BRI, E&M
*Микросотовая связь стандарта DECT
*Поддержка русского языка на дисплее системного телефона и в SMDR
* Возможность подключать три независимых телефона (два цифровых и аналоговый) к одной внутренней линии (DXDP)
*Функция DISA (прямой доступ к ресурсам системы)
*Равномерное распределение вызовов с функциями электронного секретаря (UCD)
*Идентификация вызывающего абонента (CALLER ID)
*Маршрутизация вызова по CALLER ID
*Гибкое распределение и ограничение вызовов
*Интеллектуальная система маршрутизации исходящих вызовов (ARS)
*Совместимость с любыми аналоговыми телефонными аппаратами, факсами, модемами
* Возможность программирования с компьютера, по локальной сети, по модему, через интернет и через ISDN-сеть
* Возможность подключения внешних речевых процессоров Panasonic KX-TVM50 и KX-TVM200
* Мониторинг и отключение неисправных внешних аналоговых линий
* Возможность подключения внешних датчиков и устройств Цифровая АТС Panasonic KX-TDA30RU
Цена 16 320 руб
* Начальная ёмкость системы: 0 внешних и 12 внутренних линий (4 гибридных порта DXDP)
* Предельная ёмкость системы: до 12 внешних линий, до 52 внутренних линий, 28 мобильных абонентов
*Соединительные линии: VoIP (H.323 v.2), ISDN BRI
*Микросотовая связь стандарта DECT
*Поддержка русского языка на дисплее системного телефона и в SMDR
* Возможность подключать три независимых телефона (два цифровых и аналоговый) к одной внутренней линии (DXDP)
*Функция DISA (прямой доступ к ресурсам системы)
* Равномерное распределение вызовов с функциями электронного секретаря (UCD)
*Идентификация вызывающего абонента (Caller ID)
*Маршрутизация вызова по Caller ID
*Гибкое распределение и ограничение вызовов
*Интеллектуальная система маршрутизации исходящих вызовов (ARS)
*Совместимость с любыми аналоговыми телефонными аппаратами, факсами, модемами
*Возможность программирования с компьютера, по модему и через ISDN-сеть и KX-TVM200
Плата потока PRI Panasonic KX-TDA0290CJ
Цена 25 620 руб.
Плата ISDN PRI (30B+D, Euro-ISDN/ETSI) для АТС Panasonic KX-TDA100RU, АТС Panasonic KX-TDA200RU, АТС Panasonic KX-TDA600RU
Максимальное количество плат — KX-TDA100−4, KX-TDA200−8, KX-TDA600−20
Плата 16 внутренних цифровых портов Panasonic KX-TDA0172XJ
Цена 12 560 руб Плата 16 цифровых внутренних линий с поддержкой функции DXDP для АТС Panasonic KX-TDA100RU, АТС Panasonic KX-TDA200RU, АТС Panasonic KX-TDA600RU.
Максимальное количество плат в АТС — Panasonic KX-TDA100 — 6, Panasonic KX-TDA200 — 8, Panasonic KX-TDA600 — 40.
Медиа-конвертер IMC-21-S-SC
Цена 8160 руб Медиа-конвертер Ethernet 10/100BaseTX в 100BaseFX (одномодовое оптоволокно) в пластиковом корпусе, разъем SC
Описание:
Общее количество портов IMC-21-S-SC 2
— одномодовое оптоволокно (разъем SC) 1
Поддержка сетевых стандартов IEEE 802.3, IEEE 802.3u, IEEE 802.3x
Тип коммутатора Store and Forward
Управление потоками данных IEEE 802.3x flow control
Характеристики оптоволоконного интерфейса Fast Ethernet IMC-21-S-SC Длина волны 1310 нм
Мощность передатчика, дБм — 5
Чувствительность приёмника, дБм 34
Допустимые потери в канале связи, дБм 29
Тип оптоволоконного кабеля 9/125 мкм
Дальность передачи до 40 км (кабель 9/125 мкм)
Коммутатор WS-C2960−24TT-L
Цена 25 524 рубл Модель WS-C2960−24TT-L
Порты 10/100 Base-TX 24 PoE
Порты 10/100/1000 Base-TX 2 PoE
Порты расширения 2 двойных uplink порта
Наличие консольного порта Нет
Управление Управляемый
Функции управления SNMPv1, v2c, and v3 и Telnet
Объединение в стек Есть
Скорость стекового соединения н/д Объем буфера н/д
Объем таблицы MAC адресов 8000
Автоопределение скорости порта Есть
Автоопределение MDI/X Есть
Поддержка Full Duplex Есть
Поддержка резервирования линий Нет
Поддержка VLAN Есть
Поддержка коммутации 3-го уровня Нет
Возможность монтажа в шкаф 19″ Есть
Дополнительные модули Нет
Питание 100 — 240 VAC (автодиапазон), 8−4 A, 50−60 Гц
Вес (Кг) 5.4
Cisco Catalyst 2960 [WS-C2960−48PST-L]
Цена 81 624 руб
Cisco Catalyst 2960 — серия интеллектуальных коммутаторов с фиксированной конфигурацией, портами Fast Ethernet и Gigabit Ethernet .
Позиционируются устройства как коммутаторы для небольших и средних предприятий или филиалов. и имеют расширенные LANсервисы.
Производитель: CISCO
Модель WS-C2960−48TC-L
Порты 10/100 Base-TX 48
Порты 10/100/1000 Base-TX 2 совмещены с 2 SFP
Наличие консольного порта Нет Управление Управляемый Функции управления Web-интерфейс, Telnet, SNMP
Объединение в стек Есть Объем буфера н/д Объем таблицы MAC адресов 8К Автоопределение скорости порта Есть Маршрутизатор CISCO 3845
Цена 234 000 руб Высокопроизводительный маршрутизатор Cisco 3845 построен на базе хорошо маршрутизатора Cisco 3745. Маршрутизатор Cisco 3845 предназначен для высокоскоростных подключений центральных офисов компаний или крупных региональных офисов и предоставляет безопасную передачу данных, голосовой и видео информации. Серия маршрутизаторов Cisco 3800 имеет встроенную поддержку голосовых функций и высокую плотность голосовых портов. Поддерживая большинство ранее выпускавшихся голосовых модулей, Cisco 3845 позволяет устанавливать цифровые процессоры прямо на системную плату маршрутизатора. В настоящее время Cisco 3800 поддерживает до 24 цифровых портов Е1/Т1 и до 88 аналоговых портов FXS. Отличительная особенность маршрутизатора Cisco 3845 является интегрированная поддержка систем безопасности. В маршрутизатор Cisco 3845 встроены аппаратные ускорители протоколов шифрации DES, 3DES и AES. Кроме того, в программном обеспечении реализованы функции межсетевого экрана Firewall, системы обнаружения вторжения IDS, фильтрации URL запросов. Все это позволяет быстро создавать безопасные сети передачи данных.
Для компаний с уже установленным ПО Cisco CallManager в новом семействе поддерживается функциональность Survivable Remote Site Telephony, позволяющая сохранять работоспособность сети IP-телефонии в случае неисправностей на каналах связи. Поддержка Cisco CallManager Express позволяет строить сети IP телефонии небольшого и среднего размера (до 240 телефонов) без использования ПО Cisco CallManager. Новый модуль CiscoUnity Express AIM позволяет дополнить маршрутизатор функциями голосовой почты.
Маршрутизаторы серии Cisco 3800 имеют модульную конструкцию. Доступны слоты NME для установки сетевых модулей, слоты HWIC для установки интерфейсных модулей, а также слоты PVDM и гнезда AIM на системной плате маршрутизатора для установки модулей обработки голоса и сервисных модулей соответственно. Слоты NME совместимы с сетевыми модулями NM, усовершенствованными сетевыми модулями NME, расширенными модулями NME-X и модулями двойной ширины NME-XD и NMD, а также с голосовыми модулями EVM и модулями высокой плотности EVM-HD. Слоты HWIC имеют обратную совместимость с модулями WIC, VIC и VWIC. Высокая производительность и плотность интерфейсов создают основу для дальнейшего расширения сети и внедрения будущих приложений.
Модуль NM-1FE-FX-V2
Цена 48 600
Точка доступа AIR-LAP1310G-A-K9R
Цена 23 400
Серия Cisco Aironet® 1300 для наружной установки является гибкой платформой с функциональными возможностями точки доступа, беспроводного моста и беспроводного моста для рабочих групп. Серия Cisco Aironet 1300 обеспечивает высокоскоростное и экономичное соединение между несколькими стационарными или мобильными сетями и клиентами. Создание беспроводной сетевой инфраструктуры городского масштаба на базе устройств серии Cisco Aironet 1300 предоставляет обслуживающему персоналу удобное и простое в эксплуатации решение, которое отвечает требованиям безопасности, предъявляемыми специалистами к глобальным сетям.
Типичными применениями серии Aironet 1300 являются:
Сетевые соединения в пределах комплекса зданий
Наружная инфраструктура для мобильных сетей и пользователей
Общий доступ для открытых зон
Временные сети для мобильных систем
Серия Cisco Aironet 1300 поддерживает стандарт 802.11b/g, обеспечивая скорость передачи 54 Мб/сек за счет использования проверенной и надежной технологии. Cisco существенно упрощает установку устройств 1300-й серии путем интеграции ее в проводную сеть. Работая под управлением операционной системы Cisco IOS, устройства серии Cisco Aironet 1300 обеспечивают такие возможности, как быстрый и безопасный роуминг на втором уровне, QoS и поддержка VLAN.
Важнейшими преимуществами серии Cisco Aironet 1300 являются:
Можeт выступать в качестве точки доступа, беспроводного моста или беспроводного моста для рабочих групп
Работа как в конфигурации point-to-point, так и в point-to-multipoint
Усовершенствованные механизмы безопасности, основанные на стандартах 802.1x
Корпус повышенной прочности, рассчитанный на работу в сложных погодных условиях в широком температурном диапазоне
Встроенные или дополнительные наружные антенны для обеспечения широчайших возможностей по установке Направленная антенна AIR-ANT1949
Цена 6630
Cisco AIR-ANT1949 является направленной антенной типа «волновой канал», размещается вне помещений на мачтах.
Тип установки, особенности конструкции: Установка вне помещений, на мачты Тип разъема: RP-TNC
Длина кабеля: 0.91 м Рабочая температура: От -30° до +70°C
Беспроводная сеть:
Тип антенны: Направленная антенна типа «волновой канал» для беспроводных мостов (соединение точка-многоточка) Рабочая частота: 2.4 ГГц Радиус покрытия: * 2 Мбит/с — 29.49 км
* 11 Мбит/с — 18.01 км
* 54 Мбит/с — 4.27 км Маршрутизатор Cisco 2811
Цена 42 000 рубл.
Cisco 2811 — маршрутизатор с интеграцией сервисов, обеспечивающий все потребности небольших офисов и филиалов (до 36 рабочих мест) в современных коммуникациях.
Может выполнять функции:
маршрутизатора доступа и маршрутизатора локальной сети;
центра IP-телефонии и голосовой почты (в вариантах Voice bundle и Voice Security bundle);
интегрированного решения для обеспечения безопасности (в вариантах Security bundle и Voice Security bundle);
межсетевой экран;
система предотвращения вторжений;
шифрование и создание VPN-туннелей;
система Cisco NAC и фильтрация по URL;
центр беспроводного доступабеспроводное подключение ноутбуков и WLAN-телефонов. (При установке модулей HWIC-AP-G-E, HWIC-AP-AG-E или подключении точек доступа).
В приведённой ниже таблице указаны максимальные возможности шасси Cisco 2811. В зависимости от варианта поставки (Bunlde) и установки дополнительных модулей характеристики могут отличаться от приведённых в таблице.
Встроенные интерфейсы Ethernet 2 интерфейса 10/100 FastEthernet
Дополнительные интерфейсы Ethernet: до 2 доп. порт Ethernet при установке двух модулей HWIC-1FE
Слоты для модулей расширения:
Слотов HWIC/VWIC/WIC/VIC 4
Слотов PVDM 2
Слотов AIM 2
Слотов NM (для модулей NM, NME) 2
Прочее:
PoE (Питание по Ethernet) 160 W
Модем Angtel МЕ-100−4
Цена 29 000
.