Проектирование Локальной Вычислительной Сети предприятия

       Топология в виде звезды является наиболее быстродействующей  из всех топологий вычислительных сетей, поскольку передача данных между  рабочими станциями проходит через  центральный узел (при его хорошей  производительности) по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Частота запросов передачи информации от одной станции к другой, невысокая по сравнению с достигаемой в других топологиях.

       Производительность  вычислительной сети в первую очередь  зависит от мощности центрального файлового сервера. Он может быть узким местом вычислительной сети. В случае выхода из строя центрального узла нарушается работа всей сети.

       Центральный узел управления – файловый сервер реализует оптимальный механизм защиты против несанкционированного доступа к информации. Вся вычислительная сеть может управляться из ее центра.

Кольцевая топология.

       При кольцевой топологии сети рабочие  станции связаны одна с другой по кругу, т.е. рабочая станция 1 с  рабочей станцией 2, рабочая станция 3 с рабочей станцией 4 и т.д. Последняя рабочая станция связана с первой. Коммуникационная связь замыкается в кольцо. 

Рисунок 2 Структура кольцевой топологии ЛВС  

       Прокладка кабелей от одной рабочей станции  до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географическое расположение рабочих станций далеко от формы кольца (например, в линию).

       Сообщения циркулируют регулярно по кругу. Рабочая станция посылает по определенному конечному адресу информацию, предварительно получив из кольца запрос. Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять «в дорогу» по кабельной системе одно за другим. Очень просто можно сделать кольцевой запрос на все станции. Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть.

       Основная  проблема при кольцевой топологии  заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется. Неисправности в кабельных соединениях локализуются легко.

       Подключение новой рабочей станции требует  кратко срочного выключения сети, так  как во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Ограничения на протяженность вычислительной сети не существует, так как оно, в конечном счете, определяется исключительно расстоянием между двумя рабочими станциями.

Шинная  топология.

       При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме  коммуникационного пути, доступного дня всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети. 

Рисунок 3 Структура шинной топологии ЛВС  

       Рабочие станции в любое время, без  прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены к ней  или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной  рабочей станции.

       В стандартной ситуации для шинной сети Ethernet часто используют тонкий кабель или Cheapernet–кабель с тройниковым соединителем. Отключение и особенно подключение к такой сети требуют разрыва шины, что вызывает нарушение циркулирующего потока информации и зависание системы.

       Новые технологии предлагают пассивные штепсельные коробки, через которые можно отключать и/или подключать рабочие станции во время работы вычислительной сети.

       Благодаря тому, что рабочие станции можно  подключать без прерывания сетевых  процессов и коммуникационной среды, очень легко прослушивать информацию, т.е. ответвлять информацию из коммуникационной среды.

         Исходя из того, что для проектируемой сети больше всего подходит технология Fast Ethernet, то топологию сети выберем звездообразную.  Проектируемая сеть будет строиться с использованием нескольких коммутаторов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда. Получаемая структура называется иерархическая звезда. 
 

3  ОРГАНИЗАЦИЯ ДОСТУПА  В ИНТЕРНЕТ

      Для обмена информацией с другими предприятиями, и использования сервисов Internet необходим АDSL модем. ADSL модем устанавливается рядом с сервером. Модем подключается к серверу и пользователи сети получают доступ в Internet через сервер.

      В проектируемой нами ЛВС будет использоваться модем ADSL модем ZTE ZXDSL 831.

      ADSL модем ZTE ZXDSL 831 - это ADSL модем - мост/маршрутизатор  с DMT. ADSL модем ZTE ZXDSL 831 позволяет  использовать обычную телефонную  линию одновременно и для обычных  звонков, и для высокоскоростного  доступа в Интернет или корпоративной  локальной сети. ADSL модем ZTE ZXDSL 831 поддерживает кодирование DMT во всем диапазоне скоростей и ADSL-соединение G.lite. ADSL модем ZTE ZXDSL 831 также позволяет подключиться к небольшим и средним удаленным локальным сетям Ethernet. ADSL модем ZTE ZXDSL 831 поддерживает все функции моста (bridge). Встроенная флэш-память на 16 Мбит предусмотрена для будущей модернизации.

            ADSL модем ZTE ZXDSL 831 - Технические спецификации:

  1 Совместимость: ANSI T1.413 issue 2, ITU-T G.DMT (G.992.1), G.lite (G.992.2); 
2 Спектральная маска для ADSL G.DMT совместима с маской спектральной плотности мощности (PSD) в ITU-T G.992.1; 
3 Спектральная маска для ADSL G.Lite совместима с маской спектральной плотности мощности (PSD) в ITU-T G.992.2; 
4 Автосогласование для настройки скорости в соответствии с установкой DSLAM центрального офиса; 
5 Режим с двумя задержками: поддерживается работа в быстром режиме и режиме чередования, режим выбирается вручную. (G.992.2 поддерживает только режим чередовании); 
6 Поддержка синхронизации служебных сигналов, EOC, AOC определенных в G.992.1, G.992.2, G.997.1; 
7 Поддержка Category I, определенной в G.992.1.; 
8 Средняя PSD для G.DMT/G.Lite в используемой полосе меньше–38дБм/Гц а внутриполосовая пульсация меньше +3,5 дБ; 
9 Скорость передачи данных G.DMT: 
На прием 640 Кбит/с – 8 Мбит/с 
На передачу 64 Кбит/с – 1 Мбит/с 
10 Скорость передачи данных G.lite: 
На прием 64 Кбит/с – 1 Мбит/с 
На передачу 64 Кбит/с –512 Кбит/с; 
11 При отказе питания ATU-R может автоматически перезапуститься и нормально работать после восстановления питания; 
12 Поддержка протокола квитирования, определенного в G.994.1; 
13 Габариты :159 x 122.5 x 41.5 мм;

14 Вес 380 г.

  4   ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ С УЧЕТОМ СТОИМОСТИ

    

      Размещение  сетевого оборудования будет производится для всех помещений филиала.

      До  появления необходимости проектирования ЛВС на всех компьютерах предприятия  были установлены операционные системы  Windows 98. На сегодняшний день эта ОС устарела и не обеспечивает большинство требований к сетевому функционированию.  Поэтому в смете затрат на проектирование ЛВС будут предусмотрены затраты на приобретение ОС Windows XP.

      Компьютеры  по помещениям филиала распределены следующим образом:

      - в СЭС (службе электрической связи) и отделе информационных технологий находится по 9 ПК. Принтеры 1-3 подключены к ПК1, ПК5, ПК12, соответственно;

      - в вычислительном центре - 8 ПК и 1 принтер; 

      - в помещении архива расположен 1 ПК;

      - в проектировочной 2-ого корпуса установлены 7 ПК и 1 сетевой принтер;

      - в коммерческом отделе  - 8ПК и 1 сетевой принтер;

      - в отделе передачи данных – 1 ПК и 1 сетевой1 принтер;

      - в отделе маркетинга находится 3 ПК.

      На  первом этапе проектирования ЛВС  необходимо решить вопрос о связи  двух корпусов, т.е. выбрать кабельную  систему. Диаметр сети   составляет 1550 м при необходимой скорости передачи 10 Мбит/с, следовательно, оптимальным вариантом в этом случае будет организация кабельной системы на базе оптоволоконного кабеля 10BASE-FL (максимальный диаметр сети 2 км).  

      Стандартный оптоволоконный кабель 10BASE-FL должен иметь на обоих концах оптоволоконные байонетные ST-разъемы. (стандарт BFOC/2.5). Присоединение этого разъема к трансиверу или концентратору не сложнее, чем BNC-разъема в сети 10BASE2. Используются также разъемы типа SC, присоединяемые подобно RJ-45 путем простого вставления в гнездо.

      В соответствии со стандартом, в 10BASE-FL используется мультимодовый кабель и свет с  длиной волны 850 нм, хотя в перспективе  не исключен переход на одномодовый  кабель. Суммарные оптические потери в сегменте (как в кабеле, так и в разъемах) не должны превышать 12,5 дБ. При этом потери в кабеле составляют около 4-5 дБ на километр длины кабеля, а потери в разъеме - от 0,5 до 2,0 дБ (эта величина сильно зависит от качества установки разъема). Только при таких величинах потерь можно гарантировать устойчивую связь на предельной длине кабеля.

      Аппаратура 10BASE-FL имеет сходство как с аппаратурой 10BASE5 (здесь тоже применяются внешние  трансиверы, соединенные с адаптером  трансиверным кабелем), так и с  аппаратурой 10BASE-T (здесь также применяется топология «пассивная звезда» и два разнонаправленных кабеля).

      Оптоволоконный  трансивер называется FOMAU (Fiber Optic MAU). Он выполняет все функции обычного трансивера (MAU), но, кроме того, преобразует  электрический сигнал в оптический при передаче и обратно при приеме. FOMAU также формирует и контролирует сигнал целостности линии связи, передаваемый в паузах между передаваемыми пакетами. Целостность линии связи, как и в случае 10BASE-T, индицируется светодиодами «Link». Для присоединения трансивера к адаптеру применяется стандартный АШ-кабель, такой же, как и в случае 10BASE5, но длина его не должна превышать 25 м.

      Длина оптоволоконных кабелей, соединяющих  трансивер и концентратор, может  достигать 2 км без применения каких  бы то ни было ретрансляторов. Таким образом возможно объединение в локальную сеть компьютеров, находящихся в разных зданиях, сильно разнесенных территориально.

      ПК  отдела СЭС, информационных технологий и вычислительного центров, а, также частично коммерческого отдела  взаимодействуют в сети на базе стандарта 10Base-2 (среда передачи - "тонкий" (около 6 мм в диаметре) коаксиальный кабель (RG-58 различных модификаций) с волновым сопротивлением 50 Ом).

      Коммутатор 1, который находится в отделе передачи данных, будет объединять ПК отдела маркетинга, отдела передачи данных, проектно-конструкторского отдела и частично ПК коммерческого отдела. . На этих участках сети организована передача со скоростью 100 Мбит/с по стандарту 100Base-TX.  100Base-TX использует 2 пары кабеля UTP категории 5. Максимально допустимое расстояние от станции до концентратора 100 м, как и в 10Base-T , но в связи с изменением скорости распространения сигналов диаметр сети стандарта 100Base-T ограничен 200 м.

      Связь каждого ПК с коммутатором осуществляется с помощью неэкранированной витой пары 5 категории (UTP) 5 категории. Для этого со стороны коммутатора и со стороны сетевой платы ПК имеется разъём RJ-45.

      Размещение  сетевого оборудования графически представлено в приложении А и В, соответственно.

      Для проектирования сети необходима закупка дополнительного сетевого оборудования,  в том числе – сетевые принтеры (8шт.),  сервера (3шт) , коммутаторы (1шт) и необходимой длины кабель, а также сопутствующие коннекторы и т.п.

      Организуем  распределение сетевого оборудования по помещениям предприятия в виде таблицы 1. 
 
 
 
 

Таблица 1 - Распределение сетевого оборудования по помещениям предприятия