Разработка компьютерной сети

1. Предпроектное обследование предприятия.

2. Логическое проектирование.

3. Физическое проектирование Литература.

Наименование:.

Локальная вычислительная сеть рекламного отдела предприятия.

Цель разработки:.

Разработать структурную схему ЛВС отдела предприятия, включающую общий сервер.

Технические требования:.

— базовая технология ЛВС — Ethernet;

— количество групп сотрудников в отделе … M — 2;

— количество компьютеров в группе … N — 6;

— максимальное расстояние по кабелю:

между компьютерами в группе … L — 3 м;

между группами … S — 350 м;

— сервер расположен в одной из групп;

— средняя интенсивность трафика, генерируемого одним компьютером в группе, составляет К = 0,08 от максимальной пропускной способности С_макс базовой технологии сети;

— трафики от групп к серверу и между группами составляют 50% каждый от суммарного трафика неструктурированной сети.

— стоимость оборудования сети (без стоимости компьютеров) должна быть минимально возможной при условии обеспечения её корректности и масштабируемости.

1. Предпроектное обследование предприятия.

Для подготовки проекта компьютерной сети было произведено предпроектное обследование предприятия: выяснение расстояния между отделами, обмер помещений, определение количества рабочих мест в каждом отделе, расчет стоимости активного сетевого оборудования для будущей сети.

Выяснено, что компьютерная сеть необходима для обеспечения автоматизации делопроизводства, совместного доступа нескольких пользователей к одному и тому же документу, базе данных, а также получения ресурсов, предоставляемых сервером, обеспечение работы веб-приложений, антивирусной защиты, организации единой почтовой службы.

2. Логическое проектирование ЛВС.

Определение трафика одного компьютера:

.

где K= 0,08.

В начале расчета примем.

Определение суммарного трафика неструктурированной сети:

.

где N=6 и M=2.

Определение коэффициента нагрузки неструктурированной сети:

Проверка выполнения условия допустимой нагрузки ЛВС (домена коллизий):

Домен коллизий — это совокупность узлов неструктурированной плоской ЛВС, в которой коллизии воспринимаются всеми этими узлами вне зависимости от места её возникновения.

.

локальный вычислительный трафик сервер где — коэффициент нагрузки неструктурированной сети или домена коллизий — логического сегмента ЛВС Условие не выполняется, следовательно, выполняем логическую структуризацию ЛВС: разделяем сеть на 2 логических сегмента (домены коллизий) по компьютеров в каждом логическим сегменте.

Возьмем, отсюда:

Условие выполняется. Определение межгруппового трафика и трафика к серверу:

Определение коэффициента нагрузки по межгрупповому трафику и трафику к серверу Условие не выполняется, следовательно, принимаем значение для межгруппового обмена в сети равной следующей по производительности разновидности базовой технологии, т. е. Fast Ethernet.

Условие выполняется.

Вывод: внутри логического сегмента используется базовая технология Ethernet (по техническому заданию), а между коммутаторами и сервером базовая технология Fast Ethernet.

Логическая схема спроектированной ЛВС.

3. Физическое проектирование.

Выбор типов (спецификаций) физической среды для соединения компьютеров в соответствии со стандартными параметрами этих спецификаций и пространственным размахом (размерами) сети.

В качестве физической среды передачи данных в каждом логическом сегменте используется базовая технология Ethernet (по заданию) стандарта 10Base-T.

В качестве физической среды передачи данных между двумя группами используется базовая технология Fast Ethernet спецификации 100Base-FX в полнодуплексном режиме. Стандарт 100Base-FX (многомодовое оптоволокно, два волокна) определяет работу протокола Fast Ethernet по многомодовому оптоволокну в полудуплексном и полнодуплексном режимах, когда каждый узел соединяется с сетью двумя оптическими волокнами, идущими от приемника (Rx) и от передатчика (Tx). В качестве устройства разделяющего неструктурированную сеть на логические сегменты с локализованным трафиком используется коммутатор.

Выбор коммуникационного (структурообразующего) оборудования ЛВС.

Выбор фирмы и обоснование.

В качестве фирмы производителя активного сетевого оборудования выберем 2 наиболее распространенные и широко известные фирмы и проведем анализ. Это компании D-link и 3Com.

Эти компании является всемирно известными разработчиками и производителями сетевого и коммуникационного оборудования, и предлагают широкий набор решений для создания локальных сетей Ethernet/Fast Ethernet/Gigabit Ethernet. Они все предлагают законченные сетевые и коммуникационные решения для построения «цифрового дома», предприятий малого и среднего бизнеса, сетей масштаба рабочих групп и предприятий и провайдеров услуг Интернет. Доступные по цене, надежная коммутация со скоростью среды передачи данных по всем портам, простым конфигурированием и возможностью объединения в стек.

Компания 3Com широко известна и зарекомендовала себя уже давно. У этой компании качество оборудования высоко и компания ориентируется на предприятия начального и среднего уровня. (Сетевые адаптеры — от 10 $; Концентраторы — от 40 $; Коммутаторы — от 190 $).

Оборудование компании D-link более всего подходит для физического проектирования, т.к. сервис обслуживания оборудования и качество исполнения устройств удовлетворяют для разработки компьютерной сети. А также выполняется критерий проектирования — у оборудования D-link более всего доступная цена (Сетевые адаптеры — от 6.5 $; коммутаторы — от 106 $).

В данный момент компания D-Link сняла с производства все модели концентраторов, поэтому будем использовать концентраторы фирмы 3Com .

Коммутаторы рассматривались с возможностью подключение оптоволоконного кабеля.

Сетевые адаптеры для рабочих станций:

Сетевой адаптер D-link DFE-538TX PCI является дешевым универсальным решением для установки в рабочие станции (6,60 $), т.к. он не только поддерживает стандарт 10Base-T, но и стандарт 100Base-TX для будущего увеличения пропускной способности в логическом сегменте, что является критерием проектирования по части минимальных затрат., т. е. не придется вкладывать дополнительные средства в развитие ЛВС. Скорость подключения определяется автоматически, без какого-либо вмешательства со стороны пользователя. Работа в режиме полного/полудуплекса определяется автоматически, как для подключения 10Base-T, так и для 100Base-TX. При подключении к коммутатору в режиме полного дуплекса, скорость передачи данных по сети возрастает до 200Mbps. Устанавливается в персональные компьютеры, содержащие расширительные слоты PCI и превращает обыкновенный настольный компьютер в сетевую рабочую станцию, работающую с сетью в режиме полного дуплекса. Работая в режиме 32-bit Bus Master, сетевой адаптер гарантирует высокую производительность при работе в сети и серверам и рабочим станциям. Bus Master позволяет передавать данные без обработки на CPU, позволяя разгрузить процессор для выполнения прикладных программ.

Концентраторы для логических сегментов фирмы «3Com».

Концентраторы Ethernet семейства OfficeConnect специально разработаны для предприятий малого бизнеса с базовыми требованиями к сети, такими как совместное использование файлов или периферии, либо с требованием расширения существующей сети 10BASE-T. Концентраторы OfficeConnect совместимы с существующими сетями на базе коаксиальных кабелей и обеспечивают 4, 8 или 16 подключений для пользователей или сетевых устройств.

Общие свойства концентраторов OfficeConnect Ethernet Hub:.

FCC Class BУказывает на то, что изделие сертифицировано для использования как в домашних, так и в производственных условиях (этот стандарт налагает более жесткие ограничения, чем стандарт FCC Class A).

Полная совместимость с ведущими операционными системами Устройства OfficeConnect поддерживают ОС Novell Netware, Microsoft Windows 95, 98, 2000, Windows NT и другие современные операционные системы, обеспечивая обратную совместимость с существующим офисным программным обеспечением.

Переключатель MDI/MDIX Реализует непосредственное соединение с сервером, рабочей станцией или другим коммутатором или концентратором с помощью обычных кабелей с не перекрещенными парами.

Измеритель использования сети (имеется в большинстве концентраторов OfficeConnect) Показывает степень использования полосы пропускания сети. Благодаря постоянному обновлению показаний этих светодиодных индикаторов можно узнать, когда необходимо увеличить пропускную способность сети.

Исходя из того, что не были предъявлены требования сетевой безопасности, и у нас нет существующей коаксиальной сети, в качестве активного сетевого оборудования для логических сегментов выбираем: неуправляемый концентратор 3Com OfficeConnect Ethernet Hub 4 3C16704A.

Коммутаторы для рабочих групп фирмы «D-Link».

Модель DES-1008 °F является 10/100 неуправляемым коммутатором со встроенным оптическим портом 100Base-FX. Коммутатор DES-1008 °F подходит для работы с несколькими высокоскоростными серверами, обеспечивая разделение потока данных между рабочими группами, работающими на скорости 10 Мбит/с и/или 100 Мбит/с. Любой порт, обладая максимальной скоростью передачи в 200 Мбит/с, может предоставить для подключенной рабочей станции магистраль данных для практически мгновенного доступа к серверу. Оптические порты могут работать как полудуплексном, так и в полнодуплексном режиме.

Модель DES-1016R+ монтируемый в стройку (19″) коммутатор, предназначен для рабочих групп. Имеет 16 портов 10/100 для подключения 16 рабочих станций, серверов или другого активного сетевого оборудования. Все порты автоматически определяют скорость передачи подключаемого оборудования и поддерживают скорость 10/100 Mbps. Порты также обеспечивают автосогласование между режимами полного/полудуплекса и управление потоком. Управление потоком IEEE802.3x позволяет серверам непосредственно подключаться к коммутатору для обеспечения максимально возможной и надежной передачи данных. Коммутатор обеспечивает высокоскоростную магистраль для серверов на скорости до 200 Mbps в режиме полного дуплекса с минимальными потерями данных. Коммутатор имеет незанятый слот для установки 2 дополнительных оптических портов Fast Ethernet с целью подключения 2 серверов или каскадирования коммутаторов на расстоянии до 2 км по оптическому кабелю.

Исходя из того, что не были предъявлены требования сетевой безопасности, в качестве активного сетевого оборудования для рабочих групп выбираем: неуправляемый коммутатор DES-1008 °F.

Для соединения компьютеров с концентраторами и сервера с коммутатором используется витая пара категории 5. Витая пара представляет из себя 4 пары скрученных медных проводов. Скручивание проводов снижает влияние внешних и взаимных помех на полезные сигналы, передаваемые по кабелю. Кабели на основе витой пары называются симметричными кабелями из-за того, что они состоят из двух одинаковых в конструктивном отношении проводников. Симметричный кабель может быть как экранированным — на основе экранированной витой пары (STP), так и неэкранированным — на основе неэкранированной витой пары (UTP). По критерию проектирования будем использовать неэкранированную витую пару (UTP).

Для соединения коммутаторов на расстоянии до 2000 метров (по заданию 350 метров) используется многомодовый оптический кабель.

Проверочный расчет времени двойного оборота PDV (path delay value) для доменов коллизий (логических сегментов) ЛВС.

Время двойного оборота — это интервал времени распространения кадра минимальной длины (обычно 72 байта,) до самого удаленного узла и обратно. Условие является условием корректности логического неструктурированного сегмента технологии Ethernet.

Из расчета проектирования логического сегмента имеем, что расчет, выполненный для одного логического сегмента, является верным и для других.

Условие корректности логического неструктурированного сегмента Ethernet выполняется, т. е. сеть проходит по критерию времени двойного оборота сигнала.

4.4 Расчет стоимости оборудования:

6,6*12=79,2 $ (Сетевые адаптеры).

41,2*4=164,8 $ (Концентраторы).

125*2=250 $ (Коммутаторы) Всего 494 $.

Не подходит по заданию низкой стоимости оборудования, поэтому убираем концентраторы, а компьютеры подсоединяем к коммутаторам (технические данные последних это позволяют и не противоречат структуризации сети).

Тогда конечная стоимость оборудования составит 329,2 $.

В ходе выполнения данной работы была разработана структурная ЛВС отдела предприятия, подобранны сетевые компоненты с минимальной стоимостью. Были проведены проверочные расчеты.

1. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети 2-е издание: Учебник для ВУЗов. — Питер, 2003 год.

2. www. D-link.ru.

3. www.3Com.ru.

4. www.newman.ru (цены).

5. Лекции «Сети ЭВМ и средства телекоммуникации», 2004 год.