Расчет расположения устройств сети на заданной площади и расчет общей длины кабеля

Одним из начальных этапов при проектировании локальной сети является правильное размещение компьютеров и коммутаторов в помещении. Эффективность расположения компьютеров позволяет сократить затраты на кабель. Рациональное размещение компьютеров в помещении обеспечивает удобство пользователей при работе в данном помещении. Так как стоимость соединительных кабелей для протокола 10Base-T невелика, то первостепенное значение имеет комфортность работы в помещении. Компьютеры располагаются вдоль стен для освобождения центральной части аудитории.

При расположении в сеть объединяется максимальное количество компьютеров.

На количество располагающихся компьютеров накладываются различные ограничения:

• — Площадь помещения, занимаемая одним компьютером 4.5.
• — Минимальное расстояние между компьютерами (1,2 м).
• — Площадь всех компьютеров не должна превышать площади всего помещения.

Так как при проектировании сети используется топология «звезда», то в помещении размещается коммутатор на стене наиболее близкой к остальным кабинетам.

Произвели необходимые расчеты расположения устройств сети на заданной площади:

1) Рассчитали максимальное количество компьютеров, которое можно разместить в помещении с заданной площадью.

Ns = Окр ((L*W) / Smin), (1).

где Окр — округление результата до целого в меньшую сторону;

Ns — максимальное количество компьютеров, которое можно разместить в помещении с заданной площадью;

W — Ширина помещения;

L — Длина помещения;

Smin — Минимальная площадь компьютера;

N — Количество размещаемых компьютеров.

Согласно заданию длина помещения составляет 18 м, ширина помещения составляет 7 м, минимальная площадь на один компьютер составляет 4.5. Зная данные параметры, рассчитали параметр Ns:

Ns = Окр ((18*7) / 4.5) =28 компьютеров Следовательно, максимальное количество компьютеров, которое можно разместить в данном помещении на заданной площади равно 28.

2) Вычислили количество компьютеров размещенных вдоль двух соседних стен.

Np = Nw + Nl — 1 = Окр (W/Lmin) + Окр (L/Lmin) — 1, (2).

где Np — количество компьютеров, размещенных вдоль двух соседних стен (p — по периметру);

Nw — количество компьютеров, размещенных вдоль вертикальной стены;

Nl — количество компьютеров, размещенных вдоль горизонтальной стены;

Lmin — Минимальное расстояние между компьютерами.

Согласно заданию длина помещения равна 18 м, ширина помещения равна 7 м, минимальное расстояние между компьютерами равно 1.2 м. Зная данные параметры, рассчитали параметр Np:

Np = Nw + Nl — 1 = Окр (7/1.2) + Окр (18/1.2) — 1=19 компьютеров Так как количество компьютеров размещенных вдоль двух соседних стен меньше максимального количества компьютеров, которое можно разместить в помещении с заданной площадью, то выбранную конфигурацию нельзя считать удовлетворительной.

Следовательно, следует разместить имеющиеся компьютеры вдоль трех стен. Произвели расчет количества компьютеров размещенных вдоль трех соседних стен:

Np = 5 + 15*2 — 2=33 компьютера Так как в данном случае количество компьютеров размещенных вдоль трех соседних стен больше максимального количества компьютеров, которое можно разместить в помещении с заданной площадью и условие Np >= Ns соблюдается, то выбранную конфигурацию можно считать удовлетворительной. Однако, в соответствии с нормами охраны труда количество компьютеров для данного помещения не должно превышать значение параметра Ns, рассчитанного ранее, равного 28 компьютерам. Следовательно, необходимо уменьшить количество компьютеров, размещенных вдоль трех соседних стен:

Np = 4 + 13*2 — 2=28 компьютеров.

3) Определили реальное расстояние между компьютерами:

Wreal = W / Nw (3).

Lreal = L / Nl, (4).

где Wreal — реальное расстояние между компьютерами по ширине комнаты;

Lreal — реальное расстояние между компьютерами по длине комнаты.

Согласно заданию ширина помещения равна 7 м, длина помещения равна 18 м, количество компьютеров, размещенных вдоль вертикальной стены равно 4, количество компьютеров, размещенных вдоль горизонтальной стены равно 13. Зная данные параметры, рассчитали параметр Wreal и Lreal:

Wreal = 7 / 4 = 1.75 м.

Lreal = 18 / 13 =1.38 м Следовательно, реальное расстояние между компьютерами по ширине комнаты равно 1.75 м, а реальное расстояние между компьютерами по длине комнаты равно 1.38 м. Удовлетворяет нормам по охране труда (1,2 м).

4) Произвели расчет общей длины кабеля После определения количества размещаемых компьютеров и их расположения вдоль стен рассчитывают общую длину кабеля. Так как при построении сети используется топология «звезда», то каждый компьютер соединяется с коммутатором. Общая длина кабеля равна сумме расстояний от повторителя до каждого из компьютеров, при этом учитывается то, что кабель прокладывается вдоль стен. Необходимо отметить, что коммутатор располагается в углу помещения для удобства работы в кабинете и необходимости соединения с другими двумя коммутаторами, находящимися в соседних аудиториях.

a) Определили расстояние от повторителя до каждого из компьютеров помещения.

Расстояние между повторителем и произвольным компьютером равно сумме расстояния от повторителя до ближайшего компьютера X и суммы расстояний между компьютером X и данным компьютером:

S[k] = S[x] + Wreal * Nw[x, k] + Lreal * Nl[x, k],.

где S[x] - расстояние от повторителя до ближайшего компьютера X,.

S[k] - расстояние от повторителя до произвольного компьютера K,.

Nw[x, k] - количество компьютеров по вертикали, на которое отстоит компьютер K от компьютера X,.

Nl[x, k] - количество компьютеров по горизонтали, на которое отстоит компьютер K от компьютера X.

S[1] = 1 + 1,75 * 2 + 1,38 * 12 = 21,06 м.

S[2] = 1 + 1,75 * 2 + 1,38 * 11 = 19,68 м.

S[3] = 1 + 1,75 * 2 + 1,38 * 10 = 18,3 м.

S[4] = 1 + 1,75 * 2 + 1,38 * 9 = 16,92 м.

S[5] = 1 + 1,75 * 2 + 1,38 *8 = 15,54 м.

S[6] = 1 + 1,75 * 2 + 1,38 * 7 = 14,16 м.

S[7] = 1 + 1,75 * 2 + 1,38 * 6 = 12,78 м.

S[8] = 1 + 1,75 * 2 + 1,38 * 5 = 11,4 м.

S[9] = 1 + 1,75 * 2 + 1,38 * 4 = 10,02 м.

S[10] = 1 + 1,75 * 2 + 1,38 * 3 = 8,64 м.

S[11] = 1 + 1,75 * 2 + 1,38 * 2 = 7,26 м.

S[12] = 1 + 1,75 * 2 + 1,38 * 1 = 5,88 м.

S[13] = 1 + 1,75 * 2 + 1,38 * 0 = 4,5 м.

S[14] = 1 + 1,75 * 1 + 1,38 * 0 = 2,75 м.

S[15] = 1 + 1,75 * 0 + 1,38 * 0 = 1 м.

S[16] = 1 + 1,75 * 1 + 1,38 * 0 = 2,75 м.

S[17] = 1 + 1,75 * 1 + 1,38 * 1 = 4,13 м.

S[18] = 1 + 1,75 * 1 + 1,38 * 2 = 5,51 м.

S[19] = 1 + 1,75 * 1 + 1,38 * 3 = 6,89 м.

S[20] = 1 + 1,75 * 1 + 1,38 * 4 = 8,27 м.

S[21] = 1 + 1,75 * 1 + 1,38 * 5 = 9,65 м.

S[22] = 1 + 1,75 * 1 + 1,38 * 6 = 11,03 м.

S[23] = 1 + 1,75 * 1 + 1,38 * 7 = 12,41 м.

S[24] = 1 + 1,75 * 1 + 1,38 * 8 = 13,79 м.

S[25] = 1 + 1,75 * 1 + 1,38 * 9 = 15,17 м.

S[26] = 1 + 1,75 * 1 + 1,38 * 10 = 16,55 м.

S[27] = 1 + 1,75 * 1 + 1,38 * 11 = 17,93 м.

S[28] = 1 + 1,75 * 1 + 1,38 * 12 = 19,31 м.

b) Определили общую длину кабеля в помещении. Для этого суммировали расстояния от повторителя до каждого компьютера:

c) Определили расстояние от повторителя до ближайшего компьютера X. Это значение зависит от расположения повторителя и может быть выбрано произвольным.

Так как повторитель размещен не в углу на стене напротив одного из компьютеров X, то:

S[x] = Lcomp = 1 м.

d) Определили общую длину кабеля в нескольких помещениях. Она равна сумме длин всех кабелей во всех трех помещениях и длину кабеля, соединяющего повторители с коммутатором:

Sобщ = S1 + S2 + … + Sm + Slink, (8).

где S — общая длина кабеля в проектируемой локальной сети,.

S1, S2, … Sm — длины кабеля в соответствующем помещении,.

m — количество помещений,.

Slink — длина соединительных кабелей.

Так как количество компьютеров в каждом помещении одинаково, то достаточно умножить длину кабеля одного из помещений на три и прибавить длину кабеля, соединяющего повторители с коммутатором:

Sобщ = S*3+Slink = 313,28*3+4,5 = 944,34 м То есть, для того, чтобы соединить все компьютеры во всех трех аудиториях в единую сеть необходимо 944,34 м кабеля.

В результате проведения расчетов определили, что в помещении 18 м длиной и 7 м шириной с минимальной площадью на один компьютер, равной 4,5 и минимальным расстоянием между компьютерами, равным 1,2 м можно разместить до 28 компьютеров.

Количество компьютеров вдоль трех соседних стен равно 28, где вдоль двух горизонтальных стен располагаются по 13 компьютеров, а вдоль вертикальной стены 4, из которых 2 компьютера являются угловыми.

Расстояние до самого удаленного от коммутатора компьютера в сети составляет 21,06 м, а расстояние до самого ближнего от коммутатора компьютера в сети — 1 м в пределах одной аудитории.

Общая длина кабеля для одной аудитории составляет 313,28 м. Так как по заданию имеется три идентичных аудитории, с одинаковым расположением компьютеров и расстояниями между ними, то для всех трех аудиторий необходимо 944,34 м соединительного кабеля.