Проектирование ЛВС в многоэтажном здании

Проектирование ЛВС в многоэтажном здании

ВВЕДЕНИЕ

Локальная вычислительная сеть - представляет собой особый тип

сети, объединяющий близко расположенные системы.

В настоящее время достаточно трудно представить себе организацию,

занимающуюся любым видом деятельности, без локальной сети. В наш век – век

информационных технологий и Научно-технического прогресса наиболее

актуальны такие проблемы, как:

o Скорость обмена информацией

o Дорогостоящее оборудование

o Совместное использование внешних устройств

o Доступ к информации

Эффективная обработка информации – одна из наиболее

распространенных функций, выполняемых ЛВС. Собственно информационные

системы содержат автоматизированные базы данных – крупные массивы

информации, хранящейся в особо упорядоченной или индексированной форме для

облегчения поиска в них.

Применение информационно-вычислительных сетей может снять

большинство проблем, связанных с использованием больших объемов информации

в таких организациях. Передача данных и связь занимает особое место среди

перечисленных приложений сетей.

Одно из основных применений компьютерных сетей – выполнение

сложных числовых расчетов. Специализация ЛВС на выполнение вычислительных

операций может быть реализована либо аппаратно, либо программно. Однако

существуют различные виды числовых расчетов: бухгалтеры и управляющие

имеют дело с множеством цифр, но вычисления бухгалтера отличаются,

например, от расчетов инженеров или проектировщиков. Поэтому расчеты делят

на группы (или типы)- научные, инженерные, статистические, финансовые и

т. д.

Несмотря на существенные различия этих работ, информация

используемая в них, в рамках одной организации, находится как правило в

единой (интегрированной) базе данных. Поэтому объединение АРМ всех

специалистов в ЛВС является наиболее целесообразным решением.

В управлении информационные системы используют для

поддержки принятия решений. По мере развития и усложнения структуры какой

либо организации затрудняется управление ее деятельностью. Как правило,

системы поддержки принятия решений предоставляют руководителям и

управленческому персоналу организации достоверную и оперативную информацию,

необходимую для оценки ситуации и принятия правильных решений.

Применение локальных сетей в аппарате управления

производственно-хозяйственной, коммерческой и торговой деятельностью

позволяет руководителям и управляющим оперативно получать сведения,

используя электронную почту. Как правило, в конкретных локальных сетях

выполняются комбинации перечисленных выше функций в зависимости от

характера организации, в которой данная сеть развернута.

Раздел 1 ПРЕДПЛАНОВАЯ ПОДГОТОВКА

1.1 Анализ условия задачи. Проектируемая сеть должна

базироваться на передовых технологиях, быть гибкой, легко управляться и

конфигурироваться, иметь модульное построение, а ее эксплуатация не должна

быть связана со значительными затратами. Создаваемая сеть

должна в максимальном объеме использовать уже имеющиеся программные,

аппаратные и системные средства, предусматривать поэтапное наращивание из

мощности и подключение новых пользователей. Кроме того, применяемые

аппаратные средства и технологии должны быть сертифицированы в России и

легко интегрироваться с ее телекоммуникационными сетями.

Создание локальной вычислительной сети фирмы позволит

управленческому персоналу предприятия:

- получать информацию о номенклатуре и формировании стоимости

на производимую продукцию и объемах ее реализации,

которая может быть использована для более точного прогнозирования

изменения экономической ситуации на фирме;

- оперативно получать информацию о наличии комплектующих и

готовой продукции на складах;

- осуществлять контроль движения финансовых и материальных

средств предприятия;

- оперативно принимать решения по оптимизации управления на

основе точной и достоверной информации;

- проводить объективный анализ экономического состояния

фирмы.

- выход данной локальной сети на глобальную сеть для связи с

головной организацией и выхода во всемирную сеть Internet.

1.2 Обоснование потребности в сети. Рассмотрим преимущества,

получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров в виде

внутрипроизводственной вычислительной сети:

Распределение ресурсов позволяет экономно использовать

ресурсы, например, управлять периферийными устройствами, такими как

принтеры, со всех подсоединенных рабочих станций. Кроме того, компьютеры не

всех пользователей могут быть оснащены принтерами, а им может быть

потребуется распечатать документ. Можно к тому же предоставить для общего

пользования некоторые директории на дисках компьютеров, а в этих

директориях разместить файлы, предназначенные для использования несколькими

пользователями.

Разделение данных предоставляет возможность доступа и

управления общими базами данных с периферийных рабочих мест.

Разделение программных средств предоставляет возможность

одновременного использования централизованных, ранее установленных

программных средств.

Разделение ресурсов процессора возможность использования

вычислительных мощностей для обработки данных другими компьютерами,

входящими в сеть.

1.3 Способы использования сети. Для конкретного варианта

создаваемой сети могут быть различные варианты ее использования. Среди них:

- организация связи между пользователями;

- совместное использование ресурсов компьютеров;

- совместное использование файлов;

- совместное использование периферийных устройств (принтеров)

- централизованное управление компьютерами;

- использование общей базы данных;

- централизованное резервное копирование всех данных;

- контроль за доступом к важной информации;

- высокая степень защиты данных;

- связь с головной организацией и выход на глобальную сеть

Раздел 2 ПЛАНИРОВАНИЕ СЕТИ

2.1 Выбор типа сети. Как следует из названия локальная

вычислительная сеть является системой, которая охватывает относительно

небольшие расстояния.

Сейчас в мире насчитываются десятки тысяч различных ЛВС (в

1978 г. их было всего пять), и для их рассмотрения полезно иметь систему

классификации. Установившейся классификации ЛВС пока не существует,

однако можно выявить определенные классификационные признаки ЛВС.

К ним следует отнести классификацию по назначению, типам,

организации управления, организации передачи информации, по топологическим

признакам, физическим носителям сигналов, управлению доступом к физической

передающей среде и др.

По конфигурации сети делятся на одноранговые , сети с

разделением ресурсов и сети типа клиент-сервер.

Одноранговая сеть. Сеть, в которой каждая рабочая станция

может разделить все, некоторые (или вообще никакие) из имеющихся в ней

ресурсов с другими рабочими станциями сети.

Сеть с разделением ресурсов. В сети такого типа один или

несколько центральных серверов получают и отправляют файлы, а также

содержат используемые рабочими станциями ресурсы. Рабочие станции не могут

использовать ресурсы друг друга и сами выполняют все вычисления.

Сети типа клиент-сервер. Приложения, использующие эту

технологию, разделены на две части – клиентскую, которая принимает запросы

клиентов, обрабатывает их и выполняет задание, запрос на которое получает

от клиента. Затем клиентская часть приложения сообщает пользователю

результаты работы сервера.

На основе приведенного выше материала и анализа исходных

данных выбираем сеть на основе выделенного сервера, который будет

осуществлять функции файл-сервера, администрирования сети, централизованное

управление сетевыми ресурсами, централизованное обеспечение безопасности и

управление доступом, централизованную обработку запросов пользователей.

2.2 Выбор топологии сети. Существует несколько

вариантов топологий для построения сетей. Ниже приведено описание некоторых

из них

Расположение кабелей, соединяющих компоненты сети воедино,

называется топологией. Топология сети определяет не только физическое

расположение кабелей, но и физическое подключение клиентов к сети. В

настоящее время используются сети, строящиеся на основе топологии трех

типов (а также различных производных от этих типов). К таким типам

топологий относятся: топология типа “Шина” (линейная), “кольцо”

(кольцевая), “звезда” (каждый компьютер подключается при помощи отдельного

ответвления к одному, общему, центральному устройству, называемому

“концентратором”) При построении сети по линейной (шинной) схеме, каждый

компьютер подсоединяется к одному общему кабелю. На концах кабеля

устанавливаются терминаторы (оконечные сопротивления). Сигнал проходит по

сети через все компьютеры, отражаясь от оконечных терминаторов. (рис 2.1).

В локальной сети шинной топологии сетевой кабель подключается к

каждому компьютеру с помощью T-разъемов. Шина проводит сигнал из одного

конца сети к другому, при этом каждая рабочая станция проверяет адрес

послания, и если он совпадает с адресом рабочей станции, она его принимает.

Если же адрес не совпадает, сигнал уходит по линии дальше.

Рис 2.1

В другом варианте локальной сети шинной топологии

каждая рабочая станция подключается к "основному" кабелю с помощью

вспомогательных отводов.

Сети шинной топологии пассивны, т.е. компьютеры, подключенные

к такой сети, только принимают информацию и не отвечают за ее передачу.

Если одна из подключенных машин не работает, это не сказывается на работе

сети в целом. Однако, если соединение любой из подключенных машин

нарушается из-за нарушения контакта в разъеме или обрыва кабеля,

неисправности терминатора, весь сегмент сети (участок кабеля между двумя

терминаторами) теряет целостность, что приводит к нарушению

функционирования всей сети. Это является основным недостатком сети с шинной

топологией- при возникновении повреждения одного участка кабеля перестает

работать вся сеть. В таблице 2.1 перечислены все достоинства и недостатки

сетей с вышеуказанной топологией.

Таблица 2.1

| Достоинства | Недостатки |

| | |

|Отказ любой из рабочих станций не |Разрыв кабеля, или другие неполадки |

|влияет на работу всей сети. |в соединении может исключить |

| |нормальную работу всей сети. |

|Простота и гибкость соединений. |Ограниченная длина кабеля и |

| |количество рабочих станций. |

|Недорогой кабель и разъемы. |Трудно обнаружить дефекты |

| |соединений. |

|Необходимо небольшое количество |Невысокая производительность. |

|кабеля. |При большом объеме передаваемых |

| |данных главный кабель может не |

|Прокладка кабеля не вызывает особых|справляться с потоком информации, |

|сложностей. |что приводит к задержкам. |

Топология "кольцо"

Этот вид топологии представляет из себя последовательное

соединение компьютеров, при котором последний соединен с первым. Сигнал

проходит по кольцу от компьютера к компьютеру в одном направлении. Каждый

компьютер работает как повторитель, усиливая сигнал и передавая его дальше.

Поскольку сигнал проходит через каждый компьютер, сбой одного из них часто

приводит к нарушению работы всей сети. Данная топология является активной.

В настоящее время используется относительно редко. На рисунке 2.2 приведена

схема данной топологии

Рис 2.2

Топология "звезда"

Топология "звезда" - схема соединения, при которой каждый

компьютер подсоединяется к сети при помощи отдельного соединительного

кабеля.

Один конец кабеля соединяется с гнездом сетевого адаптера, другой

подсоединяется к центральному устройству, называемому "концентратором".

Схема соединения по топологии "звезда" приведена на рисунке 2.3

Рис. 2.3

Концентратор распределяет сигналы между всеми рабочими станциями,

подключенными к сети, направляя его по кабелям в разных направлениях. Могут

применяться либо активные, либо пассивные концентраторы. Пассивные

концентраторы только пропускают через себя сигнал, не усиливая и не

восстанавливая его. Активные концентраторы поддерживают большее число

подключаемых рабочих станций, а также усиливают сигнал, и при необходимости

восстанавливают его. Могут использоваться также более длинные

соединительные кабели. Если между концентратором, и рабочей станцией

происходит нарушение соединения, теряет связь только данная станция. Все

остальные работающие в сети компьютеры продолжают нормально работать.

Однако, при отказе концентратора, работа сети становится полностью

парализованной.

На базе топологии "звезда" можно строить различные другие виды

топологий, как бы расширяя ее. Например, можно к уже имеющимуся в сети

концентратору добавить еще концентратор с определенным количеством портов и

тем самым добавить новых пользователей в сеть. Для этого нужно один конец

кабеля вставить в один из портов нового концентратора, а другой в свободный

порт ранее установленного концентратора.

Данная топология обычно строится на кабельной системе "витая пара"

, хотя если используется концентратор с дополнительным портом для

подсоединения с помощью коаксиального кабеля можно использовать это

соединение. Например можно подсоединить к общей сети еще несколько рабочих

станций по топологии например "шина" Таким образом из данной топологии

можно сделать практически любую смешанную топологию. В таблице 2.2

перечислены все достоинства и недостатки сетей с топологией типа "звезда"

| Достоинства | Недостатки |

| Подключение новых рабочих станций |Отказ концентратора приводит к |

|не вызывает особых затруднений. |отключению от сети всех рабочих |

| |станций, подключенных к ней. |

|Возможность мониторинга сети и |Достаточно высокая стоимость |

|централизованного управления сетью |реализации, т.к. требуется большое |

| |количество кабеля. |

|При использовании централизованного | |

|управления сетью локализация дефектов| |

|соединений максимально упрощается. | |

|Хорошая расширяемость и модернизация.| |

| | |

Таблица 2.2

На основе всей вышеприведенной информации о топологиях построения

сетей, достоинствах и недостатках каждой из них, и в соответствии с

характеристиками создаваемой сети выбираем топологию "звезда-шина" В

создаваемой сети предполагается использование 90 компьютеров и 1 файл

сервер.

2.3 Выбор кабельной системы Зависит от интенсивности сетевого

трафика, требований к защите информации, максимального расстояния,

требований к характеристикам кабеля, стоимости реализации. Кабельная

система должна соответствовать условиям ее применения. К числу факторов,

влияющих на стоимость и пропускную способность кабеля, относятся: простота

монтажа, экранирование, перекрестные помехи, скорость передачи, стоимость

кабеля, затухание сигнала, стоимость оборудования, необходимого для

подключения кабеля. Сравнительные характеристики различных типов кабеля

приведены в таблице 2.3

Проанализировав характеристики различных типов кабеля, физическое

расположение компьютеров в качестве кабельной системы для нашей сети

выбираем кабель "витая пара" 10 Base-T Level 5. Так как данный вид

кабеля является наиболее дешевым соединением, позволяет передавать данные

со скоростью до 10 Мбит/с, легко наращивается, не вызывает особых

сложностей при монтаже, длина сегмента не превышает 100 метров.

| |Тонкий |Толстый |Витая пара |Оптоволоконн|

|Характеристики |коаксиальный |коаксиальный |(10 Base T) |ый |

| |кабель (10 Base |кабель (10 Base| | |

Страницы: 1, 2, 3