Лист завдання
| Вид материала | Документы |
- Домашні завдання з 07. 02. 2012, 41.17kb.
- Авторское выполнение научных работ на заказ. Контроль плагиата, скидки, гарантии, прямое, 607.81kb.
- Основні напрямки підготовки І завдання, 86.38kb.
- Аппарат книги титульный лист, 203.22kb.
- На прибыль организаций, 1499.57kb.
- На прибыль организаций, 1561.74kb.
- 1 Всостав Налоговой декларации по налогу на прибыль организаций (далее Декларация), 1499.39kb.
- Лист ференц (1811-1886), 39.08kb.
- Ференц (Франц) лист (Liszt), 65.33kb.
- Описание материала «Стекломаниевый лист» (смл) Стекломагниевый лист (смл, магнезиальная, 68.45kb.
Анотація
Темою даного курсового проекту являється: проектування простої та надійної комп‘ютерної мережі для передачі інформації між абонентами мережі використовуючи різні топології мережі та методи побудови мережі.
В даному курсовому проекті розглянуті різні методи побудови мережі, розглянуті різні топології побудови мережі. В результаті виконання даного курсового проекту була розроблена мережа маленького містечка.
Курсовий проект представлений на листах формата А4 и має 26 сторінок, 2 малюнки.
Лист завдання
Необхідно спроектувати мережу, що має три рівні організації: мережа відділу, мережа корпусу та мережа, що об'єднує корпуси між собою. Кожна будівля має три поверхи, на кожному поверсі розташовується кілька відділів, в кожному з яких є певна кількість комп'ютерів. Максимальний трафік установ складає 250 Мбіт / с. Всього серверів - 4. Телефонної каналізацією з'єднані 1-й корпус з 2-м і 3-й з 4-м, зв'язок між корпусами 1,2 і 3,4 забезпечується за допомогою з'єднання 1-ого та 3-го корпусу по бездротової лінії. Необхідно забезпечити підключення до Internet, зі швидкістю 48 Кбіт / с. на відстані 3 км. В умовах проектування не стоїть максимальна продуктивність, захист інформації, мінімальна вартість.
Введення|вступ|
Професійний програміст або системний оператор не може уявити собі повноцінну роботу без використання такого потужного, оперативного і зручного поєднання як звичайна телефонна лінія, модем і комп'ютерна мережа. Тоді як перші дві складові всього лише технічна сторона нової організації інформаційного обміну між користувачами, комп'ютерна мережа - це та глобальна ідея, об'єднуюча розрізнених володарів комп'ютерів і модемів, сістематізуюча і така, що управляє вимогами, що пред'являються хаотично, І запитами по швидкому інформаційному обслуговуванню, моментально обробкою комерційних пропозицій, послугами особистого конфіденційного листування і так далі і тому подібне
Зараз, в умовах багаторазово зростаючих щороку інформаційних потоків, Вже практично неможливо уявити чітку взаємодію банківських структур, торговельних і посередницьких фірм, державних установ та інших організацій без сучасної обчислювальної техніки та комп'ютерних мереж. В іншому разі довелося б утримувати величезний штат обробників паперових документів і кур'єрів, причому надійність і швидкість функціонування такої системи все одно була б значно нижче надається модемним зв'язком і комп'ютерними мережами. Адже кожна хвилина затримки у пересиланні важливих інформаційних повідомлень може вилитися в досить значні грошові втрати та іміджеві крахи.
Результатом еволюції комп'ютерних технологій з'явилися обчислювальні мережі. Обчислювальна мережа - це складний комплекс взаємозв'язаних і погоджено функціонуючих програмних і апаратних компонентів.
Комплекс апаратний - програмних засобів мережі може бути описаний багаторівневою моделлю.
У основі будь-якої мережі лежить апаратний шар, який включає комп'ютери різних класів. Набір комп'ютерів в мережі повинен відповідати набору всіляких завдань, що вирішуються мережею.
Другий шар складає всіляке мережеве устаткування, необхідне для створення локально-обчислювальних мереж, і комунікаційне устаткування для зв'язку з глобальними мережами. Комунікаційні пристрої грають не менш важливу роль, чим комп'ютери, які є основними елементами по обробці даних.
Третім шаром є операційні системи, які складають програмну основу мережі. При побудові мережевої структури поважно враховувати наскільки ефективно дана операційна система може взаємодіяти з іншими операційними системами мережі, наскільки вона здатна забезпечити безпеку і захист даних і так далі
Кулею самого верху мережевих засобів є різні мережеві застосування, такі як мережеві бази даних, Поштові системи, засоби архівації даних і ін. Поважно знати сумісність різних мережевих застосувань.
В даний час використання обчислювальних мереж дає підприємству багаточисельні можливості. Кінцевою метою використання обчислювальних мереж на підприємстві є підвищення ефективності його роботи, яке може виражатися, наприклад, в збільшенні прибутку підприємства. Якщо ж розглядати питання впровадження ЛОМ у роботу установ (з врахуванням появи нових можливостей у підприємства) більш глибоко, то з цього витікають ще декілька переваг.
Концептуально перевагою розподілених систем і, отже, мереж перед централізованими системами є їх здатність виконувати паралельні обчислення, що збільшує продуктивність. Такі системи мають краще співвідношення продуктивність - вартість, чим централізовані системи.
Наступна перевага - це спільне використання користувачами даних і пристроїв: кольорових принтерів, графічних пристроїв, модемів, оптичних дисків.
Останнім часом став переважати інший спонукальних мотив розгортання мереж, набагато важливіший, ніж економія засобів при розділенні дорогих ресурсів. Цим мотивом стало прагнення забезпечити користувачам мережі оперативний доступ до обширної корпоративної інформації.
Використання мережі наводити до вдосконалення комунікацій, тобто до поліпшення процесу обміну інформацією і взаємодії між співробітниками підприємства, а також його клієнтами і постачальниками. Мережі знижують потребу підприємств в інших формах передачі інформації, таких як телефон або звичайна пошта. Частенько обчислювальні мережі на підприємстві розгортаються із-за можливості організації електронної пошти.
Безумовно, обчислювальні мережі мають і свої проблеми (труднощі з сумісністю програмного забезпечення, проблеми з транспортуванням повідомлень по каналах зв'язку з урахуванням забезпечення надійності та продуктивності), але головним доказом ефективності є безперечний факт їх повсюдного розповсюдження. Все більше і більше з'являються великі мережі з сотнями робочих станцій і десятками серверів.
2.Аналіз
Необхідно спроектувати мережу, що має три рівні організації: мережа відділу, мережа корпусу та мережа, що об'єднує корпуси між собою. Кожна будівля має три поверхи, на кожному поверсі розташовується кілька відділів, в кожному з яких є певна кількість комп'ютерів. Максимальний трафік установ складає 250 Мбіт / с. Всього серверів - 4. Телефонної каналізацією з'єднані 1-й корпус з 2-м і 3-й з 4-м, зв'язок між корпусами 1,2 і 3,4 забезпечується за допомогою з'єднання 1-ого та 3-го корпусу по бездротової лінії. Необхідно забезпечити підключення до Internet, зі швидкістю 48 Кбіт / с. на відстані 3 км. В умовах проектування не стоїть максимальна продуктивність, захист інформації, мінімальна вартість.
Безпровідний зв'язок.
Серед відмітних властивостей безпровідних технологій найбільш очевидне - це можливість мобільності. Неможливість під'єднування рухливих (інакше, мобільних) абонентів є принципово непереборним обмеженням чисто кабельних мереж (тобто мереж, що використовують кабелі і на мережевих магістралях, і для під'єднування абонентів). Це обмеження відноситься до будь-якого вигляду комунікацій - як до звичайного телефонного і факсимільного зв'язку, так і до передач даних. Маючи технологічний, а не економічний характер, вказане обмеження відноситься до України в тій же мірі, як і до решти всіх країн. Використання радіо-технологій дало можливість зняти це обмеження, викликавши бурхливий розвиток мобільних стільникових і транкових мереж.
Мобільні мережі в основному використовуються для голосового телефонного зв'язку, а не для передачі даних, і ця тенденція доки зберігається. У деяких ситуаціях, проте, мобільність потрібна і при передачі даних; нижче ми розглянемо, як ця можливість реалізується спеціальними засобами усередині будівлі або на території однієї установи, тобто при повільних переміщеннях на обмеженій території. При швидких ж пересування (у автомобілі) або при переміщеннях на великі відстані доки освоєні лише радіозасобі передачі даних на низьких швидкостях. Зараз з таких нізькошвідкісніх радіозасобів вже використовується мобільний стільниковий телефон із спеціальним стільниковим модемом, а також радіомодемі різних видів.
Інша перевага безпровідних мереж має не технологічний, а суто економічний характер. Воно стосується під'єднування до мережі видалених абонентів, коли протягувати кабель виявляється економічно недоцільно. Це можуть бути або абоненти, розкидані по обшірній малонаселеній (і, як правило, важкодоступними) території, або абоненти, згруповані у видалення або важкодоступних пункті. У першому випадку економічно недоцільною виявляється прокладка або підвіска кабелів абонентського доступу, у другому - магістральних кабелів ( «опорній мережі»).
Оскільки телефонна каналізація зайнята і вільних кабельних трас немає, то необхідно використовувати радіоканали наземного або супутникового зв'язку, які утворюються за допомогою передавача і приймача радіохвиль. Існує велика кількість різних типів радіоканалів, що відрізняються як використовуваних частотним діапазоном, так і дальністю каналу. Діапазони коротких, середніх і довгих хвиль, звані також діапазонамі амплітудної модуляції за типом використовуваного в них методом модуляції сигналу, забезпечують телекомунікацію. Швідкіснішімі є канали, що працюють на діапазонах ультракоротких хвиль, для яких характерна частотна модуляція, а також діапазонах надвисоких частот.
Для здійснення безпровідного зв'язку між корпусами можливе використання радіомодемів
Схема розташування корпусів містечка представлена|уявляти| на малюнку 2.1
РОЗПОДІЛ СТАНЦІЙ ПО ВІДДІЛАХ
|
Для того, щоб забезпечити трафік між відділами 100 Мбіт/с, порівняємо протоколи Fast| Ethernet|, FDDI|, 100 VG| – ANYLAN|, і виберемо той, який найбільш би личив|пасував| до технічних вимог.
Малюнок 2.1. Схема розташування корпусів містечка
Fast Ethernet.
Ця технологія майже повністю|цілком| повторює технологію Ethernet|. Метод доступу залишився той же самий, а швидкість передачі даних збільшилася до 100 Мбіт/с. Відстань між станціями обмежена і не повинне перевищувати 100 м.
Достоїнства:
- дешевизна|дешевина| технології;
- швидкість передачі 100 Мбіт/с;
- простота;
- поширеність;
Недоліки|нестачі|: - мала відстань.
FDDI.
Технологія FDDI| – це перша технологія локальних мереж|сітей|, в яким середовищем|середою| передачі даних є волоконно-оптичний кабель. Мережа|сіть| FDDI| будується на основі двох волоконнооптичних кілець, які утворюють основну і резервну дороги|колії| передачі даних між вузлами мережі|сіті|. Наявність двох кілець – це основний спосіб підвищення відмовостійкої в мережі|сіті|. Як і в Token| Ring|, в FDDI| використовується маркерний метод доступу . відмінність|відзнака| лишь| в тому, що тут є|наявний| режим раннього звільнення|визволення| маркера, який передається після|потім| передачі пакету. У цій мережі|сіті| не використовуються пріоритети, але|та| визначено два вида| станцій для підключення:
- станції подвійного підключення (DAS|) мають швидкість передачі даних 200 Мбіт/с;
станції одиночного підключення (SAS|) – швидкість передачі 100 Мбіт/с.
Максимальна кількість станцій подвійного підключення в кільці 500, максимальний діаметр подвійного кільця 100 км., а між сусідніми вузлами для оптоволокна| рівний 2 км., для UTP| категорії 5 – 100 м.
Достоїнства:
- хороша|добра| продуктивність;
- велика відстань:
- висока відмовостійка;
- забезпечує відновлення логічної структури;
Недолік|нестача|: - дорога|люба| технологія.
100 VG – ANYLAN.
Эта технология отличается от Ethernet больше, чем от Fast Ethernet. А именно: здесь используется другой метод доступа – Demand Priority, который поддерживает приоритетный метод доступа. Сеть 100VG – AnyLAN состоит из центрального коммутатора (корневого), соединенных с ним конечных узлов и других концентраторов. Концентратор циклически выполняет опрос портов. Станция, желающая передать пакет, посылает сигнал концентратору, запрашивая передачу кадра и указывая его приоритет. Существует два уровня приоритетов – низкий (файловая служба) и высокий (данные, чувствительные к задержкам). Если сеть свободна, то концентратор разрешает передачу пакета и после анализа адреса получателя в пакете отправляет его станции назначения. Если сеть занята, то концентратор ставит полученный запрос в очередь, которая обрабатывается в порядке поступления запросов и с учетом приоритетов. Имеет физический стандарт для UTP категории 5, STP Type 1 и оптоволокна. Расстояние между концентратором и АС составляет 100 м.
Достоїнства:
- надійність передачі даних;
- швидкість передачі даних 100 Мбіт/с;
- виникнення колізій відсутнє;
- сумісність з|із| іншими мережевими|мережними| середовищами|середою|;
Недоліки|нестачі|:
- невеликі технічні можливості|спроможності|;
- дорожнеча.
Проаналізувавши мережеві|мережні| технології і враховуючи що мережа|сіть| повинна забезпечити надійність, простоту і распостраненность|. Явні переваги над всіма технологіями в|у| технології Fast| Ethernet| 100BaseТX|.
Для побудови|шикування| кабельної системи між корпусами використовуватимемо технологію GigabitEthernet| 1000BaseLX|.
3. Вибір і обгрунтування варіанту структурної схеми
Слідуючи всьому викладеному вище, спроектуємо мережу на основі технології Fast Ethernet і GigabitEthernet.
Fast Ethernet
Fast Ethernet використовує метод передачі даних CSMACD-множинний доступ до середовища з контролем несучої та виявленням колізій. Fast Ethernet використовує розмір пакету 15160 байт. Крім того, Fast Ethernet накладає обмеження на відстань між підключаються пристроями - не більше 100 метрів. Для того щоб знизити перевантаження, мережі стандарту Fast Ethernet розбиваються на сегменти, які об'єднуються за допомогою мостів і маршрутизаторів. Сьогодні при побудові центральної магістралі, яка об'єднує сервери, використовують комутований Fast Ethernet. Fast Ethernet-комутатори можна розглядати як високошвидкісні багато портові мости, які в змозі самостійно визначити, в якій із його портів адресований пакет. Коммутатор переглядає заголовки пакетів і таким чином складає таблицю, що визначає, де знаходиться той або інший абонент з такою фізичною адресою. Це може обмежити розповсюдження пакету і знизити ймовірність переповнення, посилаючи його тільки в потрібний порт. Тільки широкомовні пакети розсилаються по всіх портів. Офіційний стандарт 803.u встановив три різних специфікації для фізичного рівня Fast Ethernet.
Офіційний стандарт 803.u встановив три різні специфікації для фізичного рівня Fast Ethernet.
100BASE-TX - для двохпарного кабелю на неекранованій вітій парі UTP категорії 5 або екранованій вітій парі STP Type1;
Стандарт 100BaseTX вимагає застосування двох пар UTP чи STP. Одна пара служить для передачі, інша - для прийому. Цим вимогам відповідають два основних кабельних стандарту: EIA/TIA-568 UTP Категорії 5 і STP Типу 1 компанії IBM. У 100BaseTX привабливо забезпечення повнодуплексного режиму при роботі з мережними серверами, а також використання всього двох з чотирьох пар восьмижильного кабелю - дві інші пари залишаються вільними і можуть бути використані в подальшому для розширення можливостей мережі.
Недоліки: Цей кабель дорожчий за інші восьміжільні кабелі, крім того, для роботи з ним потрібне використання пробійніх, роз'ємів і комутаційних панелей, що задовольняють вимогам Категорії 5. Потрібно додати, що для підтримки повнодуплексного режиму слід встановити повнодуплексні комутатори.
100Base-T4 - для чотіріпарного кабелю на неекранованій вітій парі UTP категорії 3, 4 або 5;
100BASET є розширенням стандарту 10BaseT з пропускною спроможністю від 10 М біт / с до 100 Мбіт / с. Стандарт 100BaseT включає протокол обробки множинного доступу з пізнанням тієї, що несе і виявленням конфліктів CSMA / CD. У 100BaseT4 використовуються всі чотири пари восьмижильного кабелю: Одна для передачі, інша для прийому, а що залишилися дві працюють як на передачу, так і на прийом. Таким чином, в 100BaseT4 і прийом, і передача даних можуть здійснюватися по трьох парах. Розкладаючі 100 Мбіт / с на три пари. 100BaseT4 зменшує частоту сигналу, тому для його передачі досить і менш високоякісного кабелю. Для реалізації мереж 100BaseT4 підійдуть кабелі UTP Категорій 3 і 5, так само як і UTP Категорії 5 і STP Типу 1.В 10BaseT відстань між концентратором і робочою станцією не повинна перевищувати 100метров. Оскільки сполучні пристрої (повторювачі) вносять додаткові затримки, реальна робоча відстань між вузлами може виявитися ще менше.
Недоліки ж полягають в тому, що для 100BaseT4 потрібно всі чотири пари і що повнодуплексній режим цим протоколом не підтримується.
100BASE-FX - для багатомодових оптоволоконного кабелю, використовуються два волокна.
Fast Ethernet включає також стандарт для роботи з багатомодових оптоволокном з 62.5-мікроннім ядром і 125-мікронною оболонкою. Стандарт 100BaseFX орієнтований в основному на магістралі - на з'єднання повторювачів Fast Ethernet в межах однієї будівлі. Традиційні переваги оптичного кабелю властиві і стандарту 100BaseFX: стійкість до електромагнітних шумів, Покращуваний захист даних і великі відстані між мережевими пристроями.
Gigabit Ethernet.
Отже, унаслідок зростання інформаційних потоків виникла потреба в збільшенні швидкості передачі стандарту Ethernet. Була запропонована специфікація Gigabit Ethernet, прийнята до розробки комітетом IEEE 802.3. У травні 1996 року декілька крупних виробників мережевого устаткування, таких як 3Com, Cisco, Bay Networks, Compaq і Intel, організували Gigabit Ethernet Alliance. Спочатку до складу Альянсу увійшло 11 компаній. На початок 1998 років Альянс включав вже більше 100 компаній.
29 червня 1998 року був прийнятий стандарт IEEE 802.3z. Специфікація 802.3z описує використання одномодового і багатомодових оптичного волокна (інтерфейс 1000Base-LX і 1000Base-FX), а також екранованої витої пари STP категорії 5 на відстані до 25 метрів (інтерфейс 1000Base-CX). Інтерфейс 1000Base-CX не набув поширення через малу довжину сегменту. На сьогоднішній день пристроїв з інтерфейсом даного типу не спостерігається. Спроби збільшити довжину сегменту зіткнулися із збільшенням кількості помилок в процесі передачі даних, що зажадало розробки перешкодостійкої коди. Отримана в результаті доопрацювання специфікація 802.3ab, прийнята роком пізніше, визначає використання неекранованої витої пари UTP на відстані до 100 метрів (інтерфейс 1000Base-T).
Gigabit Ethernet використовує той же протокол передачі CSMA / CD, що і його попередники Ethernet і Fast Ethernet. Цей протокол визначає максимальну довжину сегменту. Мінімальний розмір кадру CSMA / CD в специфікації 802.3 дорівнює 64 байтах. Саме мінімальний розмір кадру визначає максимальну відстань між станціями. Ця відстань також називається діаметром колізійного домену. Час передачі такого кадру дорівнює 51,2 мкс або 512 Вт (bit time - час, необхідний для передачі одного біта). Тому час, за який сигнал досягає видалення вузла і повертається назад, не повинен перевищувати 512 Вт Цей час визначає максимальну довжину мережі Ethernet.
У разі Fast Ethernet швидкість передачі зростає, а час трансляції кадру зменшується до 5,12 мкс. Для виявлення всіх колізій до кінця трансляції кадру необхідно або збільшувати довжину кадру, або зменшувати максимальну довжину сегменту. У Fast Ethernet був залишений такий же мінімальний розмір кадру, як і в Ethernet. При цьому сумісність була збережена, але діаметр колізійного домену значно зменшився. У разі Gigabit Ethernet швидкість передачі зростає вдесятеро. Відповідно, зменшується час передачі пакету аналогічної довжини. Якщо залишити мінімальний розмір кадру без змін, то максимальна довжина сегменту зменшиться до 20 метрів.
У цьому випадку обладнання не знаходить широкого застосування, як і сталося зі стандартом 1000Base-CX. Тому було прийнято рішення збільшити час трансляції кадру до 4096 Вт Це в 8 разів більше, ніж у випадку Fast Ethernet. Проте мінімальний розмір кадру для сумісності з попередніми стандартами був залишений колишнім. Замість збільшення розміру кадру до нього було додано додаткове поле, назване «розширення носія» (carrier extension). Розширення носія не несе в собі службової інформації. Воно призначене для заповнення каналу і збільшення діаметра колізійного домену.
Якщо розмір кадру менше 512 байт, то поле розширення доповнює його до 512 байт. Якщо ж розмір кадру перевищує 512 байт, то поле розширення не додається. У такого рішення існує один крупний недолік: Велика частина смуги пропускання каналу витрачається даремно, особливо при передачі великого числа коротких кадрів. Тому компанією Nbase Communications була запропонована технологія, названа «пакетна перевантаженість» (packet bursting). Сенс її в наступному. Якщо у станції є декілька коротких кадрів, то перший з них доповнюється полем розширення носія до 512 байт і вирушає. Подальші кадри посилаються услід з мінімальною міжкадровою відстанню 96 байт, яке заповнене символами розширення. В результаті жодне інший пристрій не може уклінітіся в чергу до закінчення передачі всіх наявних пакетів. Максимальний розмір подібної «черги» складає 1518 байт. Тому колізія може виникнути лише на етапі передачі першого оригінального кадру, доповненого розширенням носія. Завдяки цьому збільшується продуктивність мережі, особливо при великих навантаженнях.
В даний час виробники випускають повний спектр устаткування Gigabit Ethernet: мережеві адаптери, комутатори, концентратори, конвертори. Через те, що стандарт для оптичного волокна був прийнятий на рік раніше, велика частина устаткування, що випускається сьогодні, має інтерфейси для оптичного волокна.
Основні труднощі при використанні Gigabit Ethernet пов'язані з виникненням диференціальної затримки сигналів в багатомодових волоконних кабелях. В результаті виникають порушення синхронізації сигналу, що обмежують максимальну відстань, на яку можуть передаватися дані по Gigabit Ethernet.
У Gigabit Ethernet з врахуванням кодування за схемою 8B/10B ми отримуємо швидкість передачі даних в 1 Гбіт / с.
Специфікація Gigabit Ethernet спочатку передбачала три середовища передачі:
1000 BASELX одномодовий і багатомодових оптичний кабель з довгохвильових лазером 1300 нм, для довгих магістралей, для будівель і комплексів будівель. Максимальна протяжність багатомодових кабелю 550 м, з діаметром волокна 62,5 мкм, і 550 м з діаметром волокна 50 мкм. Для одномодового з максимальною протяжність 5 км., З діаметром волокна 9мкм.
1000 BASESX багатомодових оптичний кабель з короткохвільовімі лазерами (850 нм) для коротких недорогих магістралей, максимальна протяженность220 м, з діаметром волокна 62,5 мкм, і 500 м з діаметром волокна 50 мкм.
1000 BaseCX симетричний екранований короткий 150-омний мідний кабель для межз'єднань обладнання в апаратних і серверних. Максимальна довжина 25 м.
1000 BASET для чотіріпарніх кабелів з неекранованімі вітімі парами Категорії 5. Ця група отримала найменування 803.2ab. Максимальна протяжність 100 м.
На відміну від 100Base-T, де для передачі даних задіяли лише дві пари, тут використовуються всі чотири пари. Швидкість передачі по одній парі складає 125 Мбіт / с, що в сумі дає 500 Мбіт / с. Для досягнення швидкості 1 Гбіт / с була використана технологія «подвійний дуплекс" (dual duplex). Суть її полягає в наступному. Зазвичай для передачі інформації по одній парі використовується один з фронтів сигналу, що поширюється по цій лінії. Це означає, що передача інформації може йти лише в одному напрямі, тобто одна пара може бути використана лише для прийому або передачі інформації. Подвійний дуплекс має на увазі використання обох фронтів сигналу, тобто передача інформації по одній парі відбувається одночасно в двох напрямах. Таким чином, пропускна спроможність однієї пари зростає до 250 Мбіт / с. Проте при цьому починають позначатися перехідні перешкоди, викликані впливом трьох сусідніх пар в чотіріпарному кабелі, кількості помилок, що наводять до значного зростання, в приймачі і передавачі. Для зменшення числа помилок була запропонована п'ятірівнева імпульсно-амплітудна схема кодування PAM-5.
Широко використовується чотирирівневої кодування обробляє надходять біти парами. Тобто існує чотири різні комбінації: 11, 00, 10, 01. Передавач кожній парі біт може порівняти свій рівень напруги переданого сигналу. Це дозволяє зменшити частоту модуляції з 250 до 125 МГц. Додавання п'ятого рівня дозволяє створити надмірність коду, внаслідок чого стає можливою корекція помилок на прийомі. Це дозволяє збільшити співвідношення сигнал / шум і зменшити вплив перехідних перешкод.
Окрім перехідних перешкод із-за дуплексної передачі по чотирьох парах починають позначатися ще два параметри, не визначені раніше ні в одній специфікації. Це приведене перехідне загасання на далекому кінці (Equal Level Far End Crosstalk - ELFEXT) і поворотні втрати (return loss). ELFEXT оцінює інтенсивність перехресних перешкод на протилежному кінці лінії з врахуванням загасання. Ета нормована величина, не залежна від довжини лінії, підлягає виміру з двох сторін. Поворотні втрати характеризують відхилення Хвильового опору лінії від номінала і є відношенням вхідного сигналу до відбітого сигналу.
Розглянувши основні технології, повернемося до проекту. Оскільки в умові у нас є вільний телефонний кабель і є місця для прокладки кабелю, а так же відстані в масштабі невеликі містечка, то використання бездротових мереж не доцільно. Отже, зосередимося на більш відповідних технологіях.
Проаналізувавши уважно інформацію про різні технології, я прийшов до виводу, що мережу горизонтальної і вертикальної підсистеми можна організувати на основі технології Fast Ethernet і Gigabit Ethernet.
4. Проектування кабельної системи
Кабельна система є фундаментом будь-якої мережі.
Відповіддю на високі вимоги до якості кабельної системи стали структуровані кабельні системи, що представляє собою набір комутаційних елементів (кабелів, роз'ємів, конекторів, кросових панелей і шаф), а також методика їх спільного використання, що дозволяє створювати регулярні, Легко розгортаються структури зв'язків в обчислювальних мережах.
Огляд кабельного устаткування
Кабель:
1. Віта пара (UTP / STP, unshielded / shielded twisted pair) в даний час є найбільш поширеним середовищем передачі сигналів в локальних мережах. Кабелі UTP / STP використовуються в мережах Ethernet, Token Ring і ARCnet. Вони розрізняються по категоріях (залежно від смуги пропускання) і типові провідників (гнучкі або одножільні). У кабелі 5-ої категорії, як правило, знаходиться вісім провідників, перевитих попарно (тобто чотири пари).
Всі кабелі складаються з 4 пар (дві для передачі файлів, інші два для передачі голосу). Для з'єднання кабелів з устаткуванням використовують вилки і розетки RJ-45. З'явилися так само кабелі категорії 6, з частотою до 200 Мгц, і категорій 7, з частотою до 600 Мгц, які обов'язково екрануються.
Структурована кабельна система, побудована на основі витої пари 5-ої категорії, має дуже велику гнучкість у використанні. Її ідея полягає в наступному.
На кожне робоче місце встановлюється не менше двох (рекомендується три) четирехпарних розеток RJ-45. Кожна з них окремим кабелем 5-ї категорії з'єднується з кросом або патч - панеллю, встановленої в спеціальному приміщенні, - серверної. У це приміщення заводяться кабелі з усіх робочих місць, а також міські телефонні вводи, виділені лінії для підключення до глобальних мереж і т.п. У приміщенні, природно, монтуються сервери, а також офісні АТС, системи сигналізації та інше комунікаційне обладнання.
Завдяки тому що кабелі зі всіх робочих місць зведені на загальну панель, будь-яку розетку можна використовувати як для підключення робочого місця до ЛВС, так і для телефонії або взагалі чого завгодно. Припустимо, дві розетки на робочому місці були підключені до комп'ютера і принтера, а третя - до телефонної станції. У процесі роботи з'явилася необхідність прибрати принтер з робочого місця і встановити замість нього другий телефон. Немає нічого простішого - патч-корд відповідної розетки відключається від концентратора і перемікається на телефонний крос, що займе у адміністратора мережі ніяк не більше декількох хвилин.
2. Волоконно-оптичні кабелі
Оптоволоконні кабелі - найбільш перспективна і забезпечуючи найбільшу швидкодію середовище поширення сигналів для локальних мереж і телефонії. У локальних мережах оптоволоконні кабелі використовуються для роботи по протоколах АТМ і FDDI.
Оптоволокно, як зрозуміло з його назви, передає сигнали за допомогою імпульсів світлового випромінювання. Як джерела світла використовуються напівпровідникові лазери, а також світлодіоді. Оптоволокно підрозділяється на одно-і багатомодових.
Одномодове волокно дуже тонке, його діаметр складає порядку 10 мікрон. Завдяки цьому світловий імпульс, проходячи по волокну, рідше відбивається від його внутрішньої поверхні, що забезпечує менше загасання. Відповідно одномодове волокно забезпечує велику дальність без вживання повторювачів. Теоретична пропускна спроможність одномодового волокна складає 10 Гбіт / с. Його основні недоліки - висока вартість і висока складність монтажу. Одномодове волокно застосовується в основному в телефонії.
Багатомодових волокно має більший діаметр - 50 або 62,5 мікрона. Цей тип оптоволокна найчастіше застосовується в комп'ютерних мережах. Більше загасання в багатомодових волокні пояснюється вищою дісперсією світла в нім, із-за якої його пропускна спроможність істотно нижча - теоретично вона складає 2,5 Гбіт / с.
Для з'єднання оптичного кабелю з активним устаткуванням застосовуються спеціальні роз'єми.
Найбільш часто застосовне типами з'єднувачів є:
SMA - це з'єднувач з різьбовім з'єднанням. Він був найбільш поширений, оскільки першим був стандартизований, але зараз його вживання скорочується.
ST - це з'єднувач байонетного типу. Він найбільш популярний, оскільки забезпечує точніше і надійніше з'єднання.
FC-РС - цей тип з'єднувача є комбінацією різьбового і байонетного з'єднувачів. Він не настільки популярний, як ST, але об'єднує найкращі якості з'єднувачів SMA і ST.
SC - цей швідкорознімній з'єднувач завойовує все велику популярність на ринку.
Патч-панель, або панель з'єднань, являє собою групу розеток RJ-45, змонтованих на пластині шириною 19 дюймів. Це стандартний розмір для універсальних комунікаційних шаф - рекові (rack), у яких встановлюється обладнання (концентратори, сервери, джерела безперебійного живлення і т.п.). На зворотному боці панелі змонтовані з'єднувачі, в які монтуються кабелі.
Кабелі з багатожільнімі гнучкими провідниками використовуються як патч-корд, тобто сполучних кабелів між розеткою і мережевою платою, або між розетками на панелі з'єднань або кросі. Кабелі з одножильний провідниками - для прокладки власне кабельної системи. Монтаж роз'ємів і розеток на ці кабелі абсолютно ідентичний, але зазвичай кабелі з одножильний провідниками монтуються на розетки робочих місць користувачів, панелі з'єднань і кроси, а роз'єми встановлюють на гнучкі сполучні кабелі.
Роз'єми:
Як правило, застосовуються наступні види роз'ємів:
• RJ-11 і RJ-12 - роз'єми з шістьма контактами. Перші зазвичай застосовуються в телефонії загального призначення - ви можете зустріти такий роз'єм на шнурах імпортних телефонних апаратів. Другий зазвичай використовується в телефонних апаратах, призначених для роботи з офісними МІНІ-АТС, а також для підключення кабелю до мережевих плат ARCnet;
• RJ-45 - восьміконтактній роз'єм, що використовується зазвичай для підключення кабелю до мережевих плат Ethernet або для комутації на панелі з'єднань.
Стандарти фізичного рівня Fast Ethernet.
100 BASE-TX - для двохпарного кабелю на неекранованій вітій парі UTP категорії 5 або екранованій вітій парі STP Type 1 (макс. довжина рівна 100м., Швидкість передачі даних рівна 100Мб / с.);
100 BASE-T4 - для чотіріпарного кабелю на неекранованій вітій парі UTP категорії 3, 4 або 5 (макс. довжина рівна 100м., Швидкість передачі даних рівна 100Мб / с.).
100 BASE-FX - для багатомодових оптоволоконного кабелю, використовуються два волокна.
З цих трьох технологій як основна кабельна система використовується неекранована вита пара категорії 5 (100 BASE-TX). За умові технічного завдання захисту інформації немає, отже, використання екранованої витої пари не потрібне. Також в проекті не потрібний зв'язок робочих станцій з концентраторами і концентраторів з комутатором оптоволокном. Це пов'язано з тим, що монтаж витої пари набагато дешевше і простіше укладання, ніж монтаж оптоволокна.
При прокладці підсистеми кампуса пропонується використовувати оптичне волокно (магістральний тип), так як. він дозволяє досягти великих відстаней, має сильно захищену оболонку, що захищає його від зовнішнього впливу.
Структурована кабельна система
Слідуючи всьому викладеному вище робитимемо структуровану кабельну систему, що відповідає технічним вимогам курсового проекту.
Структурована кабельна система будується Ієрархічно, з головною магістраллю і багаточисельними відгалуженнямі від неї.
Типова ієрархічна структура структурованої кабельної системи включає:
горизонтальні підсистеми (в межах поверху);
вертикальні підсистеми (усередині будівлі);
підсистему кампусу (в межах однієї території з декількома будівлями).
Використання структурованої кабельної системи замість хаотично прокладених кабелів дає підприємству багато переваг:
• універсальність
• збільшення терміну служби
• зменшення вартості додавання нових користувачів і зміни їх місць розміщення
• можливість легкого розширення мережі
• забезпечення ефективнішого обслуговування
• надійність
Структурована кабельна система включає:
1. Горизонтальна підсистема (в межах поверху);
1.1. Абонентська частина;
1.2. Стаціонарна частина;
1.3. Комутаційна частина;
2. Вертикальна підсистема (між поверхами);
3. Підсистема кампусу (в межах однієї території з декількома будівлями).
Горизонтальна підсистема характеризується великою кількістю відгалужень кабелю, оскільки його потрібно провести до кожної призначеної для користувача розетки. Тому до кабелю, використовуваного в горизонтальній проводці, пред'являються підвищені вимоги до зручності виконання відгалужень, а так само зручності його прокладки в приміщеннях. При виборі кабелю беруться до уваги наступні характеристики: Смуга пропускання, відстань, фізична захищеність, електромагнітна перешкодозахіщена, вартість.
Горизонтальну підсистему, тобто поверхову, можна розділити на три частини:
Абонентська частина
Вона складається з розеток RJ-45, сполучених патч-кордом.
Стаціонарна частина
Є пасивне, який сполучає розетки з шафка з мережевим устаткуванням.
Комутаційна частина
Це патч-корд між комутатором і розетками на патч-панелі
Вертикальна підсистема
Кабель вертикальної підсистеми, який сполучає поверхи будівлі, повинен передавати дані на великі відстані і з більшою швидкістю в порівнянні з кабелем горизонтальної підсистеми. Вона складається з протяжнішіх відрізань кабелю, кількість відгалужень набагато менша, ніж в горизонтальній підсистемі. Для простоти монтажу тут використовуватиметься вита пара категорії 5.
Підсистема кампусу.
Підсистема кампусу є об'єднанням декількох будівель між собою. Для даної підсистеми оптимальніше всього побудувати кабельну систему на основі оптоволоконного одномодового кабелю.
5. Вибір мережевого|мережного| устаткування|обладнання|
На сьогоднішній день існує безліч фірм, що випускають мережеве устаткування. Найбільш популярними є 3COM, Cisco, Allied Telesyn, ATI, D-Link, та інші. Різноманітність фірм утрудняє вибір устаткування, оскільки деякі фірми займаються виробництвом вже давно, є престижними і встановлюють високі ціни на свої продукти. Інші менш відомі встановлюють ціни нижчі, але якість теж може бути нижче.
Поява кожної нової фірми і її продуктів загострює конкуренцію на ринку і призводить до зниження цін на устаткування. Мережі стають усе більш доступними.
3COM виробляє весь спектр мережевого устаткування. Вона займає перше місце по загальних постачаннях устаткування для локальних мереж.
CISCO відома на ринку мережевих продуктів, як виробник маршрутизаторів і концентраторів. Останнім часом непогано зарекомендували себе комутатори для робочих груп. Ці фірми продають свою продукцію в порівнянні з іншими фірмами за нижчими цінами.
Проаналізувавши схему кабельних з'єднань, мені необхідне наступне устаткування:
концентратори:
• 5портовій 10/100 base TX - 4
• 8 портовий 10/100 base TX - 13
• 16 портовий 10/100 base TX - 21
Всього 48
комутатори:
• 12 портовий Fast Ethernet 10/100base TX (UTP / STP) 8 портів для оптоволокна - 5
• 4 портовий 10/100 base TX - 3
• 8 портовий 10/100 base TX 1
Всього 12
кабель:
• патч - корд неекранована вита пара 5 кат. 1м.., Всього 613
• патч - корд неекранована вита пара 5 кат. 5м.
• стаціонарний кабель UTP 5 категорій приблизно 7000 метрів
• патч - панель настінна під RJ-45 UTP 5 категорій 27 штук
• розетка RJ-45-250 штук
• волоконно-оптичний кабель 4 жильним, зовнішній 2600 метрів
• кабель на 2 Мбіт / с для виходу в Internet (-----)
мережеві адаптери:
• для сервера на 1000 Мбіт / с - 4
• для робочих станцій на 100 Мбіт/с- 356
• для робочих станцій на 1000 Мбіт/с- 180
шафи для мережевого устаткування:
• шафа на 600w 600d 12U 22 штуки
• шафа на 600w 600d 24U 3 штуки
• шафа на 600w 600d 36U 1 штуки
устаткування для підключення до Internet:
• модем .. на 56 Кбіт / с
• маршрутизатор на 56 Кбіт / с.
Вивчивши ринок мережевого устаткування, я знайшов устаткування, що задовольняє вихідному завданню побудови мережі. Марки вибраного устаткування будуть вказані в наступному розділі.
6. Розрахунок вартості устаткування|обладнання|
| Назва устаткування | Фірма | Кількість | Ціна | Разом |
| Концентратори | ||||
| Switch Hub 816VX 16-port 10/100Mb Mini Case | ElNet | 14 | 477,10 | 6679,40 |
| Switch Hub 824DX-CS 24-port 10/100Mb RM | ElNet | 14 | 906,00 | 12684,00 |
| Switch Hub 808XS 8-port 10/100Mb Mini Case | ElNet | 16 | 194,25 | 3108,00 |
| Switch Hub 810CG 10/100/1000Mb | ElNet | 4 | 1099,60 | 4398,40 |
| Комутатори | ||||
| Office Connect Dual Speed Switch 16794 (8 портів 10BASE-T/ 100BASE-TX) | 3Com | 8 | 657,30 | 5258,40 |
| SwitchGX2226WM 24*10/100TX+2Gigabit port | Compex | 3 | 4080,00 | 12240,00 |
| | | | | |
| Мережеві адаптери | ||||
| 3C996B-T 10/100/1000 PCI-X Server NIC | 3COM | 154 | 938,70 | 144559,80 |
| Net 320X-R (Realtek) PCI 10/100 Retail | Eline | 366 | 34,80 | 12736,80 |
| FastEthernet 320X-R FullDuplex PCI 10/ 100 | | 30 | 35,10 | 1053,00 |
| Шафи для мережевого устаткування | ||||
| Шафа настенный 310 (19", 17U, 570x815x400, двері тонир.стекло) | IMnet | 12 | 1739,25 | 20871,00 |
| Модем | ||||
| Модем TFM-560R (V.90, PCMCIA, Real Port) | TrendNet | 1 | 399,60 | 399,60 |
| Маршрутизатор | ||||
| Cisco 1601 | Cisco | 1 | 6699,50 | 6699,50 |
| Кабельна система | ||||
| Розетка RJ-45 5 кат. | -- | 539 | 11,10 | 5982,90 |
| Кабель, вита пара UTP 5,m | -- | 7000 | 1,20 | 3400,00 |
| Кабель оптоволоконний | -- | | | |
| Патч-корд UTP 5, 3м | -- | 599 | 7,40 | 4432,60 |
| Патч-панель 19”, 12xRJ-45 UTP 5 | -- | 12 | 149,50 | 1794,00 |
| Разом: | 251297,40 | |||
Після|потім| вироблених|справляти| розрахунків отримали|одержували|, що загальна|спільна| вартість проекту приблизно рівна 252997 гривен 00 копійок.
Висновок|ув'язнення|
У ході проекту була розроблена багатосегментна мережа, що об'єднала 540 робочих станцій і 4 сервера загального користування.
У корпусах реалізована технологія Fast Ethernet 100 Base TX (якості середовища передачі використовується неекранована вита пара категорії 5). Робочі станції у відділах підключаються до концентратора, що стоїть в цьому відділі. Концентратори відділів у свою чергу підключаються до центрального комутатора, що стоїть на першому поверсі. Для зручності прокладки кабелю і його структуризації використовується структурована кабельна система. Є можливість розширення мережі, оскільки у декількох комутаторів залишаються порти, що не задіяли. При необхідності можна передбачити додаткові місця підключення робочих станцій (додаткові розетки), так що підключення робочих станцій до мережі визначатиметься часом налаштування мережевого програмного забезпечення.
Дана мережа побудована на мережевому устаткуванні фірми Eline, 3 COM, Cisco, яка склала 252997 гривень 40 копійок.
Список літератури:
1 Оліфер «Комп'ютерні, мережі|сіті|, технології».
2 Лекції з предмету
3 ссылка скрыта
4 ссылка скрыта
5 ссылка скрыта