Избор на размер и структура на мрежата

Размерът на мрежата в този случай се отнася както до броя на компютрите, свързани към мрежата, така и до разстоянието между тях. Необходимо е ясно да си представите колко компютъра (минимум и максимум) трябва да бъдат свързани към мрежата. В същото време е необходимо да се остави възможност за по-нататъшен растеж на броя на компютрите в мрежата, поне с 20-50 процента.

Необходимата дължина на мрежовите комуникационни линии също играе важна роля при проектирането на мрежата. Например, ако разстоянията са много големи, може да се наложи използването на скъпо оборудване. В допълнение, с увеличаване на разстоянието рязко се увеличава значението на защитата на комуникационните линии от външни електромагнитни смущения.

Мрежовата структура се разбира като начин за разделяне на мрежата на части (сегменти), както и начин за свързване на тези сегменти един с друг. Една корпоративна мрежа може да включва работни групи от компютри, ведомствени мрежи, опорни мрежи, средства за комуникация с други мрежи.

Избор на оборудване

Когато избирате мрежово оборудване, трябва да вземете предвид много фактори, по-специално:

Нивото на стандартизация на оборудването и неговата съвместимост с най-разпространените софтуерни инструменти;

Скоростта на пренос на информация и възможността за нейното по-нататъшно увеличаване;

Възможни мрежови топологии и техните комбинации (шина, пасивна звезда, пасивно дърво);

Метод за контрол на мрежовия обмен (CSMA/CD, пълен дуплекс или маркерен метод);

Разрешени видове мрежови кабели, максимална дължина, устойчивост на смущения;

цена и спецификацииспецифичен хардуер (мрежови адаптери, трансивъри, повторители, хъбове, комутатори).

Друга важна задача е изборът на компютри. Ако работните станции или неспециализираните сървъри обикновено използват тези компютри, които вече са в предприятието, тогава е препоръчително да закупите специален сървър специално за мрежата.

Избор на мрежов софтуер

При избора на мрежов софтуер (SW) е необходимо преди всичко да се вземат предвид следните фактори:

Какъв вид мрежа поддържа мрежовият софтуер: peer-to-peer, базирана на сървър мрежа или и двете;

Максималният брой потребители (по-добре е да се вземе с марж от поне 20%);

Брой сървъри и възможните им видове;

Съвместим с различни операционни системи и компютри, както и с др мрежови средства;

Нивото на производителност на софтуерните инструменти в различни режими на работа;

Степента на надеждност на работа, разрешените режими на достъп и степента на защита на данните;

Какви мрежови услуги се поддържат;

И може би основното е цената на софтуера, неговата работа и модернизация.

Когато избирате между продукти на Microsoft и други мрежови операционни системи (например Novell), трябва да имате предвид, че традиционно предимствата на мрежовите продукти (например мрежови операционни системи NetWare) са:

По-усъвършенствана мрежова OS архитектура;

Универсалност и функционална пълнота на софтуерните средства;

По-голяма производителност с този тип оборудване;

Опростена мрежова администрация;

Значително по-висока защита срещу вируси и неоторизиран достъп;

Поддръжка за различни типове потребители на различни компютърни платформи.

Основно предимство продукти на Microsoftсмятан за най-добра съвместимост с потребители, базирани на ОС Microsoft Windows.

Изборът, като се вземат предвид разходите за различни средства за изграждане на компютърна мрежа. Проектиране на кабелна система, оптимизация на мрежата и отстраняване на грешки.

Избор въз основа на разходите

На първо място е необходимо да се определят възможните посоки на финансовите разходи (към този етапдизайн, вече са налице необходимите предпоставки за решаване на този проблем):

Допълнителни компютри и ъпгрейд съществуващи компютри. Незадължителна посока на разходите: ако има достатъчен брой и качество на съществуващите компютри, не се изисква тяхното надграждане (или се изисква в минимално количество - например за инсталиране на по-модерни мрежови карти); в peer-to-peer мрежа също не е необходим специален файлов сървър (въпреки че е желателно).

Мрежов хардуер (кабели и всичко необходимо за организиране на кабелна система, мрежови принтери, активни мрежови устройства - повторители, хъбове, рутери и др.).

мрежа софтуер, на първо място, мрежова ОС за необходимия брой работни станции (с резерв).

Заплащане за работата на поканените специалисти при организиране на кабелна система, инсталиране и конфигуриране на мрежова операционна система, по време на периодична поддръжка и аварийни ремонти. Незадължителна посока на разходите: За по-малки мрежи много от тези задачи могат и трябва да се изпълняват от мрежов администратор на пълен работен ден (може би с помощта на други в предприятието).

Проектиране на кабели

При избора на кабел, на първо място, е необходимо да се вземе предвид необходимата дължина, както и имунитетът от външни смущения и нивото на собствено излъчване. При голяма дължина на мрежата и необходимост да се гарантира поверителността на предаваните данни или високо ниво на смущения в помещението, оптичният кабел е незаменим. Трябва да се отбележи, че използването на оптични кабели вместо електрически кабели, дори при сравнително удобни условия, може значително (с 10-50 процента) да увеличи производителността на мрежата чрез намаляване на дела на изкривените информационни пакети.

При проектирането на кабелни системи за локални мрежи е натрупан много опит, на базата на който общи препоръкиорганизиране на такива системи. Освен това съществуват стандарти под общото наименование "структурирани кабелни системи (СКС)", които са особено подходящи за новосъздадени или реконструирани сравнително големи локални мрежи на ниво предприятие. Те са обемисти документи, които подробно описват и регламентират процеса на създаване на кабелни връзки за локални мрежи.

1. Локални мрежиFastEthernetИГигабит ethernet

Fast Ethernet е общото име за набор от стандарти за предаване на данни в компютърни мрежи, използващи Ethernet технология при скорости до 100 Mbps, за разлика от оригиналните 10 Mbps.

Бърз Ethernet (IEEE 802.3u)

Технологията Fast Ethernet е еволюционно развитие на класическата Ethernet технология. Основните му предимства са:

• нараства честотна лентамрежови сегменти до 100 Mb/s;
• запазване на Ethernet метода за произволен достъп;
• запазване на звездната топология на мрежата и поддръжка на традиционни медии за предаване на данни - усукана двойка и оптичен кабел.

Тези свойства позволяват постепенен преход от 10Base-T мрежи - най-популярният Ethernet вариант днес - към високоскоростни мрежи, които поддържат значителна приемственост с добре познатата технология: Fast Ethernet не изисква радикално преквалификация на персонала и подмяна на оборудване във всички мрежови възли. Официалният стандарт 100Base-T (802.3u) е установил три различни спецификации за физическия слой (по отношение на седемслойния OSI модел), за да поддържа следните типове окабеляване:

100Base-TX за неекраниран кабел с усукана двойка UTP категория 5 или STP тип 1 екраниран кабел с усукана двойка;

100Base-T4 за 4-чифтов UTP неекраниран кабел с усукана двойка категория 3, 4 или 5;

100Base-FX за многомодов оптичен кабел.

Нет гигабитов Ethernet- Това е естествен, еволюционен начин за развитие на концепцията, вградена в стандартната Ethernet мрежа. Разбира се, той наследява и всички недостатъци на преките си предшественици, например негарантирано време за достъп до мрежата. Въпреки това, огромната честотна лента води до факта, че е доста трудно да се натовари мрежата до тези нива, когато този фактор стане решаващ. От друга страна, поддържането на непрекъснатост прави доста лесно свързването на Ethernet, Fast Ethernet и Gigabit Ethernet сегменти в мрежа и, най-важното, постепенното преминаване към нови скорости, като се въвеждат гигабитови сегменти само в най-натоварените участъци от мрежата. (Освен това такава висока пропускателна способност не е необходима навсякъде.) Ако говорим за конкурентни гигабитови мрежи, тяхното използване може да изисква пълна подмяна на мрежовото оборудване, което незабавно ще доведе до големи разходи.

Gigabit Ethernet мрежата запазва същата добре доказана предишни версии CSMA/CD метод за достъп, използват се същите формати на пакети (рамки) и техните размери. Не е необходимо преобразуване на протокол при връзките към Ethernet и Fast Ethernet сегментите. Единственото нещо, което е необходимо, е координирането на обменните курсове, така че основната област на приложение на Gigabit Ethernet ще бъде преди всичко свързването на Ethernet и Fast Ethernet хъбове помежду си.

С появата на ултра-бързи сървъри и разпространението на най-модерните персонални компютри от висок клас, предимствата на Gigabit Ethernet стават все по-ясни. По този начин 64-битовата PCI системна шина, вече де факто стандарт, напълно достига скоростта на трансфер на данни, необходима за такава мрежа.

Работата по създаването на Gigabit Ethernet мрежа е в ход от 1995 г. През 1998 г. беше приет стандарт, който получи името IEEE 802.3z (1000BASE-SX, 1000BASE-LX и 1000BASE-CX). Разработката се извършва от специално създаден съюз (Gigabit EthernetAlliance), който включва по-специално такава известна компания за мрежово оборудване като 3Com. През 1999 г. е приет стандартът IEEE 802.3ab (1000BASE-T).

Номенклатурата на мрежовите сегменти на Gigabit Ethernet в момента включва следните типове:

1000BASE-SX е сегмент на многомодов оптичен кабел с дължина на вълната на светлинния сигнал 850 nm (до 500 метра дължина). Използват се лазерни предаватели.

1000BASE-LX е сегмент на многомодов (с дължина до 500 метра) и едномодов (с дължина до 2000 метра) оптичен кабел с дължина на вълната на светлинния сигнал 1300 nm. Използват се лазерни предаватели.

1000BASE-CX е екраниран сегмент от усукана двойка (с дължина до 25 метра).

1000BASE-T (стандарт IEEE 802.3ab) - сегмент на четворна неекранирана усукана двойка от категория 5 (до 100 метра дължина). Използва се 5-степенно кодиране (PAM-5), а в пълен дуплексен режим предаването се извършва по всяка двойка в две посоки.

Специално за мрежата Gigabit Ethernet се предлага метод за кодиране на предаваната информация 8V / 10V, изграден на същия принцип като кода 4V / 5V на FDDI мрежата (с изключение на 1000BASE-T). По този начин осемте бита информация, които трябва да бъдат предадени, се преобразуват в 10 бита, предадени по мрежата. Този код ви позволява да поддържате самонастройка, лесно откриване на превозвача (факта на предаване), но не изисква удвояване на честотната лента, както в случая с кода на Манчестър.

Разработени са специални методи за увеличаване на 512-битовия Ethernet интервал, съответстващ на минималната дължина на пакета (51,2 µs при Ethernet и 5,12 µs при Fast Ethernet). По-специално, минималната дължина на пакета е увеличена до 512 байта (4096 бита). В противен случай интервалът от време от 0,512 µs би ограничил ненужно дължината на Gigabit Ethernet мрежа. Всички пакети с дължина под 512 байта се разширяват до 512 байта. Полето за разширение се вмъква в пакета след полето за контролна сума. Това изисква допълнителна обработка на пакети, но максималният допустим размер на мрежата става 8 пъти по-голям, отколкото без такива мерки.

Освен това Gigabit Ethernet предоставя възможност за предаване на пакети в блоков режим (разрушаване на кадри). В този случай абонатът, който е получил правото на предаване и има няколко пакета за предаване, може да предаде не един, а няколко пакета, последователно и адресирани до различни абонати получатели. Допълнително предадените пакети могат да бъдат само кратки, като общата дължина на всички пакети от блока не трябва да надвишава 8192 байта. Това решение намалява броя на мрежовите прихващания и намалява броя на сблъсъци. Когато се използва блоков режим, само първият пакет от блока се разширява до 512 байта, за да се провери дали има сблъсъци в мрежата. Други пакети до 512 байта може да не се разширяват.

Предаването в Gigabit Ethernet мрежа се извършва както в полудуплексен режим (запазвайки метода за достъп CSMA/CD), така и в по-бърз пълен дуплексен режим (подобно на предшестващата Fast Ethernet мрежа). Очаква се режимът пълен дуплекс, който не налага ограничения върху дължината на мрежата (с изключение на ограниченията, дължащи се на затихване на сигнала в кабела) и гарантира липсата на сблъсъци, да стане основен режим за Gigabit Ethernet в бъдеще .

Лабораторна работа №2.

Целта на работата: овладяване на умения за работа в Microsoft офис Visio, планиране и проектиране на компютърна мрежа.

Процесът на изграждане (проектиране) на мрежа е опростена симулация на реалност, която не е дошла и включва следните основни стъпки:

1. Анализ на задачите, за които се създава мрежата, както и определяне на размера на финансирането на проекта.

2. Проектиране на физическата структура - етапът, на който се анализират началните условия и се създава подробен проект на физическата организация на мрежата.

3. Проектиране на инфраструктурата – етапът, на който се определят протоколите за взаимодействие, използваните услуги, политиката за сигурност и др. — т.е. логическа организация на мрежата.

4. Разгръщане - етапът, свързан с полагане на комуникационни линии, инсталиране и конфигуриране на оборудване.

Етапът на анализ е един от най-важните, тъй като той определя всички други задачи, които трябва да бъдат решени: както физическата структура на мрежата, така и логическата. Именно на този етап се появява основната разлика между компютърните мрежи.

На етапа на проектиране се решават следните задачи:

1. Въз основа на определени целеви изисквания към мрежата се определя необходимият състав на оборудването и преди всичко компютрите: количество, характеристики и др.

2. Определя се физическото местоположение на работните места и се определят етажите и аудиториите, които ще бъдат обхванати от мрежата. При решаването на този проблем трябва да се вземе предвид принципната възможност за полагане на комуникационни линии до работните места / помещенията.

3. Въз основа на задачите, които трябва да бъдат решени, цената и местоположението, се определят вида на физическите комуникационни линии, свързващи работните места, съставът и местоположението на комуникационното оборудване (например хъбове).

4. Определя се методът за свързване към Интернет: избира се доставчик - организация, която осигурява връзката на организацията с Интернет. При избора на доставчик се вземат предвид фактори: характеристиките на възможните физически връзки с доставчика, изискванията към оборудването и необходимото допълнително оборудване, първоначалната цена на връзката, разходите за експлоатация на връзката, технологичните ограничения на връзката (невъзможността за използвайте някои услуги).

5. Въз основа на техническите изисквания се определя възелът на проектираната мрежа, който ще бъде шлюз за свързване към Интернет и се определя местоположението му. Това взема предвид удобството на физическата връзка на шлюза с проектираната мрежа и удобството на полагане на физически линии за свързване към Интернет.

Общ алгоритъм, описващ процеса на изграждане на мрежа:

1. Дефиниране на изходни данни.

– определяне на целите на използване на мрежата;

– дефиниране на мрежовите изисквания;

– характеристики на използваното оборудване (компютри, мрежово оборудване, принтери, модеми и др.);

– характеристики на мрежовия софтуер (операционни системи, сървърен софтуер, антивирусен софтуер);

- приблизителна схема на сградата, в която се планира да се изгради мрежа.

2. Мрежов дизайн.

– метод за сегментиране и комбиниране на сегменти (определяне на необходимото оборудване сегменти за тяхното формиране);

– избор на тип кабел (като правило се избира неекранирана усукана двойка);

– дефиниране на активни устройства (модеми, рутери и др.);

– избор на софтуер (сървърна и клиентска ОС, сървър софтуери така нататък.);

– разработване на мрежова схема (посочват се мрежови възли и дължини на свързващите кабели).

3. Определяне на себестойността.

– анализ на основните направления на разходите;

- Изготвяне на разчети на разходите.

4. Приблизителен работен план.

5. Разгръщане на мрежата.

При създаването на нова мрежа е желателно да се вземат предвид следните фактори:

– необходимия размер на мрежата (в момента, в близко бъдеще и според прогнозата за бъдещето);

- структура, йерархия и основни части на мрежата (по подразделения на предприятието, както и по помещения, етажи и сгради на предприятието); основните насоки и интензивност на информационните потоци в мрежата (в момента, в близко бъдеще и в дългосрочен план); естеството на информацията, предавана по мрежата;

– технически характеристики на оборудването (компютри, адаптери, кабели, повторители, хъбове, комутатори);

– възможностите за полагане на кабелната система в и между помещенията, както и мерки за осигуряване целостта на кабела;

– поддръжка на мрежата и контрол на нейната надеждност и сигурност;

– изисквания към софтуерните средства по отношение на допустимия размер на мрежата, скорост, гъвкавост, разграничаване на правата за достъп, цена, възможности за контрол на обмена на информация и др. (например, ако един ресурс трябва да се използва от много потребители, тогава трябва да се използва сървърна ОС);

– необходимостта от свързване с други мрежи (например глобални);

– налични компютри и техния софтуер, както и периферни устройства (принтери, скенери и др.).

При избора на размера (в този случай размерът на мрежата означава както броя на компютрите, свързани към мрежата, така и разстоянието между тях) и структурата на мрежата е необходимо да се вземат предвид:

– броят на компютрите (трябва да има място за по-нататъшно нарастване на броя на компютрите в мрежата);

– необходимата дължина на мрежовите връзки (например, ако разстоянията са много големи, може да е необходимо скъпо оборудване).

– начини за комбиниране на части от мрежата (ретранслатори, ретранслаторни хъбове, комутатори, мостове и рутери могат да се използват за комбиниране на части от мрежата, а в някои случаи цената на това свързващо оборудване може дори да надвишава цената на компютри, мрежови адаптери и кабели;

Възможност за мащабиране (например, по-добре е да закупите комутатори или рутери с малко по-голям брой портове, отколкото се изисква в момента).

Пример. Да предположим, че едно малко предприятие заема три етажа, всеки с пет стаи, и включва три отдела, три групи всеки. В този случай можете да изградите мрежа по този начин (фиг. 1):

Работните групи заемат по 1-3 стаи всяка, компютрите им са свързани помежду си с ретранслаторни хъбове. Хъбът може да се използва по един на стая, по един на група или по един на етаж. Препоръчително е да поставите концентратора в помещение, което има достъп за минимален брой служители.

Отделенията заемат отделен етаж. И трите мрежи на работни групи на всяко подразделение са свързани чрез комутатор, а рутерът се използва за комуникация с мрежите на други подразделения. Превключвателят, заедно с един от хъбовете, е най-добре да се постави в отделна стая.

Обща мрежапредприятието включва три сегмента от подразделения на мрежи, обединени от рутер. Същият рутер може да се използва за свързване към WAN.

Сървърите на работните групи са разположени в стаите на работните групи, сървърите на подразделенията са разположени на етажите на подразделенията.

Ориз. 1. Структурата на корпоративната мрежа (C - сървъри на работни групи, RK - повторители, Kom - комутатори)

Когато избирате мрежово оборудване, трябва да вземете предвид много фактори, по-специално:

– нивото на стандартизация на оборудването и неговата съвместимост с най-разпространените софтуерни средства;

- скоростта на предаване на информация и възможността за нейното по-нататъшно увеличаване;

– възможни мрежови топологии и техните комбинации (шина, пасивна звезда, пасивно дърво);

– метод за контрол на мрежовия обмен (CSMA/CD, пълен дуплекс или маркерен метод);

- разрешени видове мрежови кабели, максималната му дължина, устойчивост на смущения;

- цената и техническите характеристики на специфичен хардуер (мрежови адаптери, приемо-предаватели, повторители, хъбове, комутатори).

Понастоящем за организирането на локални мрежи в по-голямата част от случаите се използва неекранирана усукана двойка UTP. По-скъпи опции, базирани на екранирана усукана двойка, оптичен кабел или безжични връзкисе използват в предприятия, където има наистина спешна нужда от това. Например оптични влакна могат да се използват за комуникация между отдалечени мрежови сегменти без загуба на скорост.

При избора на мрежов софтуер (SW) е необходимо преди всичко да се вземат предвид следните фактори:

– какъв вид мрежа поддържа мрежовият софтуер: peer-to-peer, базирана на сървър мрежа или и двете;

- максималния брой потребители (по-добре е да вземете с марж от поне 20%);

– броя на сървърите и възможните им видове;

– съвместимост с различни операционни системи и компютри, както и с други мрежови инструменти;

– нивото на производителност на софтуерните инструменти в различни режими на работа;

– степен на надеждност на работа, разрешени режими на достъп и степен на защита на данните;

– какви мрежови услуги се поддържат;

- цената на софтуера, неговата експлоатация и модернизация.

Дори преди мрежата да бъде инсталирана, проблемът с управлението на мрежата трябва да бъде разрешен. Дори в случай на peer-to-peer мрежа е по-добре да назначите отделен специалист (администратор) за това, който ще разполага с цялата информация за мрежовата конфигурация и разпределението на ресурсите и ще следи за правилното използване на мрежата от всички потребители. Ако мрежата е голяма, тогава един мрежов администратор вече не е достатъчен, имате нужда от група, ръководена от системен администратор.

След като мрежата започне да работи, обикновено е твърде късно за разрешаване на тези проблеми.

При проектирането е необходимо да се определят възможните направления на финансовите разходи (на този етап на проектиране вече са налице необходимите предпоставки за решаване на този проблем):

– допълнителни компютрии актуализиране на съществуващи компютри. Незадължителна посока на разходите: при достатъчен брой и качество на съществуващите компютри не е необходимо да се актуализират (или да се изискват в минимално количество - например за инсталиране на по-модерни мрежови карти); в peer-to-peer мрежа също не е необходим специален файлов сървър (въпреки че е желателно).

- мрежов хардуер (кабели и всичко необходимо за организиране на кабелна система, мрежови принтери, активни мрежови устройства - повторители, хъбове, рутери и др.).

- мрежов софтуер, предимно мрежова операционна система за необходимия брой работни станции (с резерв).

– заплащане на работата на поканени специалисти по организиране на кабелна система, инсталиране и конфигуриране на мрежова операционна система, по време на периодична профилактика и спешни ремонти. Незадължителна посока на разходите: За по-малки мрежи много от тези задачи могат и трябва да се изпълняват от мрежов администратор на пълен работен ден (може би с помощта на други в предприятието).

Проектирайте компютърна мрежа (съберете първоначални данни; изберете: размера и структурата на мрежата, оборудването, мрежовия софтуер; проектирайте кабелна система; изчислете приблизителната цена на оборудването) в съответствие с номера на опцията.

Контролни въпроси:

1. Какви са стъпките, включени в изграждането на мрежа?

2. Класификация на локалните мрежи?

3. Основни технологии на локалните мрежи?

4. Топология на локалното компютърна мрежа?

5. Рутер, суич?

6. Плюсове и минуси на Microsoft Office Visio?

Статии за четене:

Етапи на проектиране на локални мрежи

Федерална държавна бюджетна образователна институция

Висше професионално образование

Уралски държавен транспортен университет

Катедра ИТ и ЗИ

курсов проект

По темата: „Дизайн Корпоративна локална мрежа»

Изработено от Parshin K.A.

Проверил: д.ф.н. доцент ст. гр. ИТ-311

Ахметгареев К.Ю

Екатеринбург, 2013 г

Въведение

Локална изчислителна мрежа

Линк слой на OSI модела

Компютърно оформление

Изчисляване на общата дължина на кабела

Ethernet рамкови формати

SIP протокол

Превключватели

Маршрутизиране

Мултисервиз. IP телефония, SIP, H.323

Раздаване на IP - адреси за LAN.

Софтуер и хардуер

Изчисляване на прогнозната цена

Заключение

Библиография

Въведение

Локалната мрежа е съвкупност от комутационни възли и комуникационни линии, които осигуряват предаване на данни към потребителите на мрежата. Следователно изискванията могат да бъдат разделени на две части:

изисквания за комутационни възли

изисквания за комуникационна линия

Целта на всеки дизайн е да се избере опцията, която най-добре отговаря на изискванията на клиента.

Проектирайте локална мрежа (LAN) на предприятие за информационна поддръжка на взаимодействието на отделите на етажа на промишлена сграда (Приложение 1), като вземете предвид първоначалните данни:

1. Локална мрежа

Локална мрежа (LAN, локална мрежа; англ. Local Area Network, LAN) е компютърна мрежа, която обикновено покрива сравнително малък район или малка група от сгради (дом, офис, компания, институт). Съществуват и локални мрежи, чиито възли са географски разделени на разстояния над 12 500 km (космически станции и орбитални центрове). Въпреки тези разстояния такива мрежи все още се класифицират като локални.

Компютрите могат да бъдат свързани помежду си с помощта на различни средидостъп: медни проводници (усукана двойка), оптични проводници (оптични кабели) и по радиоканал (безжични технологии). кабелен, оптични комуникацииинсталирани чрез Ethernet, безжични - чрез Wi-Fi, Bluetooth, GPRS и други средства. Отделна локална мрежа може да бъде свързана с други локални мрежи чрез шлюзове, както и да бъде част от глобална мрежа (например Интернет) или да има връзка с нея.

Най-често локалните мрежи са изградени на Ethernet или Wi-Fi технологии. За изграждане на проста локална мрежаизползват се рутери, комутатори, безжични точки за достъп, безжични рутери, модеми и мрежови адаптери.

Технологиите на локалната мрежа по правило изпълняват функциите само на двата по-ниски слоя на OSI модела - физически и канален. Функционалността на тези слоеве е достатъчна за доставяне на рамки в рамките на стандартните топологии, които LAN мрежите поддържат: звезда, шина, пръстен и дърво. От това обаче не следва, че компютрите, свързани към локална мрежа, не поддържат протоколи от нива, разположени над каналното. Тези протоколи също са инсталирани и работят на локални мрежови възли, но функциите, които изпълняват, не са свързани с LAN технологията.

LAN протоколи.

В LAN повечето функции не се изискват да бъдат предоставени, така че изпълняваните функции са разделени между физическия слой и слоя на връзката, като слоят на връзката е разделен на два подслоя: контрол на достъпа до медиите (MAC) и контрол на логическата връзка (LLC). .

В LAN усукана двойка, коаксиален кабел и оптичен кабел се използват като кабелна среда за предаване.

Основните характеристики на LAN:

Териториален обхват на мрежата (дължина на общия комуникационен канал);

Максимална скорост на трансфер на данни;

Максималният брой AS в мрежата;

Максималното възможно разстояние между работните станции в мрежата;

Топология на мрежата;

Вид на физическата среда за предаване на данни;

Максимален брой канали за данни;

Метод на абонатен достъп до мрежата;

Структура на мрежовия софтуер;

Възможност за предаване на гласови и видео сигнали;

Условия за надеждна работа на мрежата;

Възможност за LAN комуникация помежду си и с мрежа от по-високо ниво;

Възможност за използване на процедурата за настройка на приоритет при свързване на абонати към общ канал.

Линк слой на OSI модела

Слоят на връзката осигурява надеждно предаване на данни през физически мрежов канал. Дефинират различни спецификации на слоя за връзки различни характеристикимрежи и протоколи, включително физическо адресиране, мрежова топология, диагностика на грешки, преплитане на рамки и контрол на потока. Физическото адресиране определя как се адресират устройствата на слоя за връзка за данни. Мрежовата топология се състои от спецификации на слоя за връзка, които определят физическата връзка на устройства, топологии като шина или пръстен. Диагностиката на грешка информира протоколите от по-горния слой, че е възникнала грешка при предаване, а преплитането на кадри с данни пресортира кадрите, които са били предадени извън последователността, както е определено от протокола IEEE 802.3. И накрая, контролът на потока контролира прехвърлянето на данни, така че приемащото устройство да не бъде претоварено от повече трафик, отколкото може да обработи за единица време.

Слоят на връзката за данни е разделен на два подслоя: подслой за контрол на логическата връзка (LLC) и подслой за контрол на достъпа до медии (MAC). Подслоят за контрол на логическата връзка (LLC) контролира комуникацията между устройства през един мрежов канал. Подслоят LLC е дефиниран в спецификацията IEEE 802.2 и поддържа както услуги без връзка, така и услуги, ориентирани към връзка, използвани от протоколи от по-висок слой. Спецификацията IEEE 802.2 определя броя на полетата на рамката на слоя за връзка, които позволяват на множество протоколи от по-висок слой да споделят един физически канал за данни.

Подслоят за контрол на достъпа до медия (MAC) на слоя за връзка за данни контролира достъпа на протокола до физическата мрежова среда. Спецификацията IEEE дефинира MAC адреси и позволява на множество устройства на слоя за връзка да се идентифицират уникално едно друго.

3. 100Base-TX

Стандартът на този физически интерфейс предполага използването на неекранирана усукана двойка от категория 5 или повече.Той е напълно идентичен на стандарта FDDI UTP PMD, който също е разгледан подробно в глава 6. Физическият порт RJ-45, както в 10Base-T стандарт, може да бъде два вида: MDI (мрежови карти, работни станции) и MDI-X (Fast Ethernet повторител, комутатори). Единичен MDI порт може да е наличен на Fast Ethernet повторител. За предаване по меден кабел се използват двойки 1 и 3. Двойки 2 и 4 са свободни. Портът RJ-45 на мрежовата карта и на комутатора може да поддържа 10Base-T режим в допълнение към 100Base-TX режим или автоматично договаряне. Повечето съвременни мрежови карти и комутатори поддържат тази функция чрез RJ-45 портове и могат да работят и в режим на пълен дуплекс.

BASE-TX използва една двойка усукани (усукани) проводници за предаване на данни във всяка посока, осигурявайки пропускателна способност до 100 Mbps във всяка посока.

Усукана двойка - слаботоков кабел за предаване на данни с помощта на електрически сигнал върху медни или алуминиеви помеднени проводници. В днешния свят кабелът UTP 5e се използва широко в SCS (структурирани кабелни системи). Сред разновидностите на UTP, които се различават по характеристики и брой ядра, най-често срещаните са UTP 5e в 4 двойки и UTP 2 двойки за вътрешно и външно полагане, като във втория случай има кабел в структурата на кабела. UTP с кабел е удобно да се полага по улицата между сградите, а цената на този продукт е значително по-ниска от аналозите. Обикновено външната усукана двойка UTP е направена в черна PVC обвивка, включваща екран под формата на метална плитка в намотки с различна дължина, често срещан вариант е 305-метрова намотка. За полагане на закрито цветът на обвивката е сив. По принцип UTP се използва за свързване на абонати към интернет или изграждане на локална мрежа, в този случай, когато се използва 100-мегабитова връзка, се използват само две усукани двойки 5e, с гигабитова връзка - всичките 4. Усуканата двойка получи второто му име поради усукване, живяло по двойки, означава UTP - неекранирана усукана двойка. Благодарение на своя баланс, кабелът има всички необходими характеристики за SCS; сред световните производители на UTP кабели най-известните марки са: Hyperline, Neomax, iO-SCS, MAXYS, SilverLAN. По правило цените на едро за UTP 5e са много по-ниски сред подобни кабелни продукти, в нашия асортимент всички кабели "усукана двойка" са сертифицирани и отговарят на международните стандарти за качество.

Компютърно оформление

За да начертаем план на нашите помещения, ще използваме програмата Компас. Мащаб на чертежа 1:100. Веднага ще поставим 27 работни места на плана според заданието, два превключвателя и ще определим трасето за полагане на кабела, така че да отговаря на всички наши условия.

Изчисляване на общата дължина на кабела

Използвайки получения чертеж, изчисляваме необходимата дължина на кабела L за полагане на нашата мрежа. За изчисление използваме формула (1). Също така, когато изчисляваме, вземаме предвид всички изкачвания, спускания, завои и т.н. След намиране на необходимата дължина на кабела L, ние го проверяваме за съответствие с условие (2).

където: i - разстоянието от i-тото работно място до комутатора K1; j - разстоянието от j-тото работно място до комутатора K2; - разстоянието от комутатора K1 до рутера M; - разстоянието от комутатора K2 до рутера M;

8*300b ≤ L ≤ 300b (2)

където: е цяло число на кабелните гнезда.

Раздел. 1 Дължини на кабела

Тази дължина на кабела отговаря на нашите условия.

Ethernet рамкови формати

Данните, предавани през Ethernet мрежа, се разделят на рамки. Данните не се предават по мрежата в чист вид. Като правило, заглавието е "прикрепено" към единицата данни. В някои мрежови технологии се добавя и край. Заглавието и краят носят служебна информация и се състоят от определени полета.

Тъй като има множество типове рамки, подателят и получателят трябва да използват един и същ тип рамка, за да се разбират. Рамките могат да бъдат в четири различни формата, леко различни един от друг. Има само два основни формата на кадри (сурови формати) - Ethernet II и Ethernet 802.3. Тези формати се различават по предназначението само на едно поле.

За успешна доставка на информация до получателя, всеки кадър трябва да съдържа освен данни и служебна информация: дължината на полето с данни, физическите адреси на подателя и получателя, вида на мрежовия протокол и др.

За да могат работните станции да взаимодействат със сървър в същия мрежов сегмент, те трябва да поддържат един формат на рамка. Има четири основни типа Ethernet рамки: Тип II802.3802.2SNAP (Протокол за достъп до подмрежа).

Минималната разрешена дължина за всичките четири типа Ethernet кадри е 64 байта, а максималната е 1518 байта. Тъй като 18 байта са разпределени за служебна информация в рамка, полето "Данни" може да има дължина от 46 до 1500 байта. Ако данните, предавани по мрежата, са по-малки от разрешената минимална дължина, рамката ще бъде автоматично подплатена до 46 байта. Такива строги ограничения за минималната дължина на рамката се въвеждат, за да се гарантира нормалната работа на механизма за откриване на сблъсък.

За да работи правилно Ethernet мрежа, състояща се от сегменти с различно физическо естество, трябва да бъдат изпълнени три основни условия:

) Броят на станциите в мрежата не надвишава 1024 (подлежат на ограничения за коаксиални сегменти).

)Двукратното забавяне на разпространението (Path Delay Value, PDV) между двете най-отдалечени мрежови станции не надвишава 575 битови интервали.

) Намаляване на междукадровото разстояние (Interpacket Gap Shrinkage) при преминаване на последователност от рамки през всички повторители с не повече от 49 битови интервали (припомнете си, че при изпращане на рамки станцията осигурява първоначално междукадрово разстояние от 96 битови интервали).

Спазването на тези изисквания гарантира правилната работа на мрежата дори в случаите, когато простите правила за конфигуриране, които определят максималния брой повторители и максималната дължина на сегментите от всеки тип, са нарушени.

Физическият смисъл на ограничаването на забавянето на разпространението на сигнала по мрежата вече беше обяснен - ​​спазването на това изискване гарантира своевременно откриване на колизии.

Изискването за минимално междукадрово разстояние се дължи на факта, че при преминаване на кадър през повторител това разстояние намалява. Всеки пакет, получен от повторителя, се синхронизира отново, за да се елиминира трептенето на сигнала, натрупано по време на преминаването на импулсната поредица през кабела и през интерфейсните вериги. Процесът на повторна синхронизация обикновено увеличава дължината на преамбюла, което намалява интервала между кадрите. Когато кадрите преминават през множество повторители, интервалът между кадрите може да намалее толкова много, че мрежовите адаптери в последния сегмент нямат достатъчно време за обработка на предишния кадър, в резултат на което рамката просто ще бъде загубена. Следователно не е позволено пълното намаляване на междукадровия интервал с повече от 49 битови интервала.

Изчисляване на PDV - времезакъснение. Първият член описва забавянето във всички кабелни сегменти. Вторият член описва забавянето във времето на превключващите възли. Третият термин е забавянето на мрежовите адаптери.

Ако скоростта е 10 Mbps à PDV не трябва да бъде повече от 576 бита на интервал.

Ако скоростта е 100 Mbps àPDV е не повече от 512 бита на интервал. (битове на 6t интервал).

Когато изчислявате PDV, трябва да намерите най-много 2 отдалечен приятелот приятелски компютър в мрежата. Също така е необходимо да се определят закъсненията в хъбовете.

Увеличаването на PDV над максималната стойност води до значителен брой сблъсъци, поради факта, че рамка с минимална дължина 64b няма време да заобиколи мрежата 2 пъти и механизмът за открит колизиум не коригира конфликта.

(UTP-5) = 1,112 bt/M - Закъснения на кабела за категория TX

(2TX/FX) =100 bt - закъснения в адаптери от категория 2 TX

(TX / FX) \u003d 92 bt - закъснения в комутатори и рутери от 2-ра категория \u003d (17,34 + 16,91 + 51,61 + 20,35) * 1,112 + 3 * 92 + 100 \u003d 505,9 bt

Mbps => PDV< 512 bt

bt - граница на междукадрови интервал

За да работи правилно мрежата, PDV трябва да отговаря на следното условие: PDV ≤ 512 bt.

В нашия случай това условие е изпълнено. Тъй като всички наши условия са изпълнени, е възможно окончателно да начертаем трасето за полагане на кабела (Приложение 1).

SIP протокол

Протоколът за започване на сесия (SIP) е протокол от приложно ниво и е предназначен за организиране, модифициране и прекратяване на комуникационни сесии: мултимедийни конференции, телефонни връзки и разпространение на мултимедийна информация. Потребителите могат да участват в съществуващи комуникационни сесии, да канят други потребители и да бъдат поканени от тях в нова комуникационна сесия. Поканите могат да бъдат адресирани до конкретен потребител, група потребители или всички потребители.

Протоколът се основава на следните принципи:

Лична мобилност на потребителите. Потребителите могат да се движат без ограничения в мрежата, така че комуникационните услуги трябва да им се предоставят навсякъде в тази мрежа. На потребителя се присвоява уникален идентификатор и мрежата му предоставя комуникационни услуги, независимо къде се намира. За да направите това, потребителят, използвайки специално съобщение - РЕГИСТРИРАНЕ - информира сървъра за местоположение за своите движения.

Скалируемост на мрежата. Характеризира се преди всичко с възможността за увеличаване на броя на мрежовите елементи с нейното разширяване. Сървърната структура на мрежата, изградена на базата на SIP протокола, напълно отговаря на това изискване.

Разширяемост на протокола. Характеризира се с възможността за добавяне на нови функции към протокола при въвеждане на нови услуги и адаптирането му за работа с различни приложения.

Взаимодействие с други сигнални протоколи. Протоколът SIP може да се използва заедно с протокола H.323. Възможно е и взаимодействие на SIP протокола с PSTN сигнални системи - DSS1 и SS7. За да се улесни такова взаимодействие, SIP сигнализиращите съобщения могат да носят не само конкретен SIP адрес, но също така телефонен номер. В допълнение, протоколът SIP, заедно с протоколите H.323 и ISUP/IP, могат да се използват за синхронизиране на работата на контролните устройства на шлюза.

10. Превключватели

Цели на приложение:

Увеличаване на пропускателната способност на LAN

създаване на паралелна обработка на пакетни потоци вътрешна мрежа- IntraNet и външен - Internet

разрешаване на проблеми със сигурността на мрежата

оптимизация на мрежовата архитектура

Класификация:

Превключватели на ниво 1:

Оптичните ключове са изработени на базата на призми и работят на принципа на оптичната физика (разделяне на сигнала). Те превключват оптичните сигнали.

Превключватели на ниво 2:

превключване (напречна лента) с входно буфериране

самостоятелно маршрутизиране (самомаршрутизиране) със споделена памет

високоскоростна шина - входно буферирано превключване на базата на превключваща матрица пътна - управлявана многовходна памет

Сравнителен анализ на комутационни технологии.

Технологията cross bar осигурява най-висока скорост и пропускателна способност на комутатора поради липсата на вътрешна памет.

Комутаторите, базирани на тази технология, въвеждат минимални времеви закъснения в мрежата за предаване на данни. Такива превключватели се наричат ​​работни превключватели. Групи от 1 клас. Тези ключове са просто устройство и ниска цена. Изобразява се като моноблок с ограничен брой портове.

Технологичен недостатък:

рамки с грешки не се филтрират

минимални възможности за администриране

възможно вътрешно блокиране на матричния път.

Тъй като при тази технология рамката е поставена изцяло вътрешна паметкомутатор, тогава заедно с MAC адреса на получателя се проверява контролната сума на рамката и ако има несъответствие, тогава такава рамка се изтрива от комутатора.

Предимства:

без брави

наличието на филтриращи второстепенни кадри

броят на портовете може да бъде много повече, отколкото в напречната греда

повече опции за администриране, по-специално филтриране на рамки.

недостатъци:

значително забавяне във времето по време на обработка на рамката

такива превключватели към работната група от 1 клас.

самостоятелният път струва повече от напречната греда

Превключватели на ниво 3.

Обичайно е да се извикват комутатори с функция за маршрутизиране. Работи на 3 слоя на модела OSI. В допълнение към мрежовата задача за превключване на рамки, мрежата може да извършва маршрутизиране на пакети от интернет приложения.

Няма значение дали се използва MAC адрес или ip протокол. Има таблица за съпоставяне между MAC и IP адреси.

Превключватели на ниво 4.

Технологията за превключване на ниво 4 включва възможностите за управление на производителността и трафика на комутаторите от ниво 2 и ниво 3, като добавя нови функции, включително възможности за управление на сървъри и приложения. Новите превключватели използват информация от слой 3 и слой 4 в заглавките на пакетите, като IP адреси на източник и местоназначение, SYN/FIN битове за маркиране на началото и края на сесиите на приложението и номера на TCP/UDP портове за идентификация. различни приложения. Въз основа на тази информация комутаторите на ниво 4 могат да вземат решения за пренасочване на трафика за дадена сесия.

Маршрутизиране

Цел на маршрутизирането: натрупване на информация за маршрутизирани протоколи на TCP / IP стека чрез компилиране и актуализиране на таблицата за маршрутизиране.

Маршрутизирането се извършва на мрежовия слой на OSI модела.

Мрежовият слой осигурява решения на следните задачи:

Съгласява принципите на трансфер на данни

Решава проблема с протоколите. WAN работи с LAN

Разграничава формата на данните

Прави разлика между предавателни среди.

Всичко това е възможно благодарение на голям брой протоколи.

Основният протокол на мрежовия слой на OSI модела е IP протоколът. Неговата задача е да прехвърля пакети от подателя към получателя, като подателят и получателят са компютри. На всеки хост в глобалната мрежа се присвоява собствен IP адрес. Използват се 4 класа:

В клас A първият байт отива към мрежовата структура 3 байта към адреса на хоста.

В клас B 2 байта - мрежов адрес, 2 байта - адрес на хост

В клас C 3 байта са адресът, 1 байт е хостът.

Общата дължина на един IP пакет може да бъде до 64 байта. Опциите за IP се отнасят за методите за маршрутизиране.

Маршрутизирането в глобалните мрежи се извършва по следния начин: създава се заявка, да предположим PING заявка, съобщението съдържа информация за IP адреса на подателя и IP адреса на получателя. Това исканеотива до рутера и след това се изпраща до всички рутери, те разглеждат съобщението и определят дали имат информация за IP адреса на получателя в таблицата. Ако да, съобщението за отговор съдържа информация за MAC адреса на получателя. Данните се записват в ARP таблицата. Така се установява връзка. ARP заявката е един от огромния брой протоколи, които работят на мрежовия слой на OSI модела. Също така на мрежово ниво работя с протоколи като ICMP, IPsec, RIP, DGP.

Функция на протокола:

надеждност

стабилност

простота

конвергенция

оптималност

Класификация на протоколите по метод на управление:

статичен (таблицата за маршрутизиране се изгражда ръчно, маршрутите не се променят с времето)

динамичен (таблицата се изгражда автоматично, когато настъпят промени в мрежата за предаване на данни)

За прилагането на всички тези протоколи, както беше споменато малко по-рано, се използва рутер. Това е мрежово устройство, предназначено да свързва локални мрежи в една структурирана мрежа с контролиран трафик и високи възможности за сигурност.

Мултисервиз. IP телефония, SIP, H.323

локална изчислителна мрежа

За пренос на глас, видео и данни в глобалните мрежи бяха създадени мрежи от ново поколение NGN. Благодарение на NGN стана възможно организирането на IP телефония, аудио (видео) конференция. Това стана възможно с помощта на софтсуич. - софтуерен суич, който управлява VoIP сесии. Той реализира няколко подхода за изграждане на IP телефония: H.323, SIP, MGCP..323 ITU-T препоръка, набор от стандарти за предаване на мултимедийни данни през пакетни мрежи.

Сигнализация - формира връзка и управлява състоянието й, описва вида на предаваните данни

Контрол на поточно предаване на медии (видео и глас) - предаване на данни чрез транспортни протоколи в реално време (RTP)

Приложения за пренос на данни.

Комуникационни интерфейси - взаимодействието на устройства на физическо, канално, мрежово ниво Протокол за започване на сесия - протокол за установяване на сесия за пренос на данни, който описва метода за установяване и прекратяване на потребителска интернет сесия, включително обмен на мултимедийно съдържание.

Работната група базира протокола на следните принципи:

Простота: включва само шест метода (функции)

Лична мобилност на потребителите. Потребителите могат да се движат в мрежата без ограничения. В същото време гамата от предоставяни услуги остава непроменена.

Скалируемост на мрежата. Мрежовата структура, базирана на SIP протокола, улеснява разширяването и увеличаването на броя на елементите.

Разширяемост на протокола. Протоколът се характеризира с възможност за допълване с нови функции при появата на нови услуги.

Интегриране в стека от съществуващи Интернет протоколи. Протоколът SIP е част от глобалната медийна архитектура, разработена от комитета на IETF. В допълнение към SIP, тази архитектура включва протоколите RSVP, RTP, RTSP, SDP.

Взаимодействие с други сигнални протоколи. Протоколът SIP може да се използва заедно с други протоколи за IP телефония, PSTN протоколи и за комуникация с интелигентни мрежи.

По този начин софтуерният суич ще позволи организирането на мултисервиз. Чрез мрежата за данни потребителите могат да се наслаждават VoIP телефони, IP телевизия и много други функции. - захранване през Ethernet, това е система, която ви позволява да преобразувате 220 V AC в 48 V DC (от 36 до 52 V). Тази технология се използва в превключватели към захранване уеб камери, или IP телефони.

Основното предимство на PoE технологията е, че няма нужда да изтегляте отделно електрическо окабеляване към мрежовите устройства, за да захранвате места, където няма такова. Безжични точки за достъп, камери за видеонаблюдение, системи за контрол на достъп, които се захранват с PoE технология, могат да бъдат инсталирани навсякъде, където е необходимо. Улеснява работата на монтажника на труднодостъпни места.

Избрах телефона Cisco Systems CP-7906G, защото отговаря на нашите изисквания: IP телефон с 1 линия с 1 Fast Ethernet порт и поддръжка на PoE

Раздаване на IP адреси за LAN

Има един IP адрес, който се определя от доставчика (даден):

10.0.5 - IP адрес

255.255.192/26 мрежова маска

10.0.5/26 - ID на мрежата

10.0.63 - broadcasternetwork 197.10.0.0/28

10.0.1/28 197.10.0.5/28

10.0.2/28 197.10.0.6/28

10.0.3/28 197.10.0.7/28

10.0.4/28 197.10.0.8/28

10.0.9/28 - IP телефон

10.0.15 Мрежов адрес за излъчване 197.10.0.16/28

10.0.17/28 197.10.0.21/28

10.0.18/28 197.10.0.22/28

10.0.19/28 197.10.0.23/28

10.0.20/28 197.10.0.24/28

10.0.31 Мрежов адрес за излъчване 197.10.0.32/28

10.0.33/28 197.10.0.35/28

10.0.34/28 197.10.0.36/28

10.0.47 Мрежов адрес за излъчване 197.10.0.48/28

10.0.49/28 197.10.0.53/28

10.0.50/28 197.10.0.54/28

10.0.51/28 197.10.0.55/28

10.0.63 Адрес за излъчване

Софтуер и хардуер

В нашия курсов проект беше избрана строителната индустрия. Тази индустрия се занимава със създаването на архитектурни проекти за сгради, градски структури и др. Това е мощна CAD платформа, която съчетава познат набор от основни функции с усъвършенстван набор от 2D инструменти и интелигентно директно 3D моделиране за Windows и Linux на достъпна цена Чете и записва dwg данни и предлага много висока съвместимост с AutoCAD®. В допълнение към това BricsCAD предлага директно 3D моделиране в dwg формат. BricsCAD е много повече от просто алтернатива.

С пълен набор от съвместими API, приложенията на трети страни могат да работят на BricsCAD, без да променят изходния код.

Системен блок DNS Extreme

Тип процесор Intel Core i5

Код на процесора i5 3340

Брой ядра на процесора 4

Честота на процесора 3100 MHz

Размер оперативна памет 8192 MB

Сила на звука харддиск 1000 GB

Оптично устройство DVD±RW

Чипсет за графичен контролер NVIDIA GeForce GTX 650

Размер на видео паметта 1024 MB

Cisco UCS C240 ​​​​M3 сървър

Тип процесор Intel Xeon

Чипсет Intel® C600

Процесор Intel® Xeon® E5 2620

Честота на процесора 2.0 GHz

Инсталиран процесор 1

Захранване 2 x 650 W

Комутатор Cisco WS-C3560V2-24PS-S

Брой комутационни портове 24 x Ethernet 10/100 Mbps

Рутер Cisco 857-K9

RAM 64 MB

Брой портове на комутатора 4 x Ethernet 10/100 Mbps/Cisco Phone 7906G

Мрежови интерфейси 1 x RJ-45 10/100BASE-TX

с Fast Ethernet порт и PoE поддръжка

Усукана двойка UTP 5e

(обхват 125 MHz) 4-чифтов кабел, подобрена категория 5. Скорости на данни до 100 Mbps при използване на 2 чифта и до 1000 Mbps при използване на 4 чифта. Кабелът от категория 5e е най-разпространеният и се използва за изграждане на компютърни мрежи. Ограничение за дължина на кабела между устройствата (компютър-суич, суич-компютър, суич-суич) - 100 m.

Изчисляване на прогнозната цена

	Хардуер/Софтуер	Име	Количество	Цена, rub/бр	Цена, търкайте
	Системен блок с операционна система Windows 7 Home Premium 64-битов
	Клавиатура	Gigabyte GK-K6150 Мултимедия USB Черен
		DNS OFFICE WRD-039BS Черен USB
	операционна система	Microsoft Windows сървър 2008 R2 Standard Edition SP1 (64-битова)
	Антивирусен софтуер	Kaspersky интернет сигурност		3990 за 5 бр. 1790 за 2 бр
	IP телефон	Cisco Systems CP-7906G
		UTP 4 двойки кат.5e	305 м (залив)
		Щепсел RJ45 5E 8P8C
	контакт	Щепсел RJ45 кат.5
	кабелен канал
	Вътрешен ъгъл
	Превключване	Cisco WS-C3560V2-24PS-S
	рутер
		Cisco UCS C240 ​​​​M3
	Сървърен шкаф
	Проектиране и монтажни работи

Общо: 2 279 806 рубли

Заключение

В хода на извършената работа е проектирана локалната мрежа на предприятието, определен е маршрутът за полагане на кабела, необходимо оборудванеи софтуер. Изчислена е и оценката за внедряването на LAN. Крайните характеристики на мрежата са както следва:

Брой работни места – 27 бр.;

Топология - звезда;

Скорост на трансфер - 100, Mbps;

Срок на експлоатация - 10 години;

Приблизителната цена на LAN е 2 200 833 рубли.

Библиография

1) Лекции по предмета "Инфокомуникационни системи" - преподавател Паршин К.А.

) DNS онлайн магазин -www.dns.ru

Инфраструктура информационни технологии, основно базиран на локална мрежа, следователно, от това колко добре ще бъде проектиран и създаден локална мрежа (LAN), зависят от показателите за качество на функционирането на инфраструктурата като цяло.

Специалистите на Mosproekt-Engineering LLC винаги са готови да проектират LAN за васвашия офис, предприятие, други съоръжения, което от своя страна ще ви позволи да комбинирате работни места, офис оборудване, различни инсталации и елементи, включително компютри и микропроцесори, в една цялостна система.

Процесът на създаване на LAN включва три етапа:

Проектиране на LAN, като се вземат предвид необходимите нормативни документи, съгласуване на проектната документация с клиента и с различни органи (ако е необходимо);
- Сглобяване, монтаж и интегриране в едно цяло на елементите на LAN мрежата;
- въвеждане в експлоатация и предаване на LAN за ползване от клиента.
При изготвянето на проектната документация инженерите-конструктори на Mosproekt-Engineering LLC вземат предвид възможността за използване на компоненти от различни производители със световни имена, като Hyperline, Krone и други производители, в проектираната LAN мрежа.
специалисти Моспроект-Инженеринг LLCсвоевременно извършват цялата необходима подготвителна (предпроектна) работа, а именно те ще проучат помещенията и, ако е необходимо, ще проучат прилежащата територия, инженерни проучвания, ще изготвят планове за местоположението на работни места, офис оборудване, сървъри, различни мрежи елементи и други устройства.
Ако е необходимо да се комбинират LAN на отделни подразделения, клонове, сгради в една териториална разпределена мрежа, специалистите на Mosproekt-Engineering LLC са готови да ви предложат проекти от този тип, а именно проектиране на териториални разпределителни мрежи. При проектирането на LAN, по инициатива на клиента, нашите специалисти ще осигурят възможност за свързване към LAN на принципа на отдалечен достъп до оборудването на специалисти - работещи на свободна практика от разстояние, също дистанционна връзкаможе да са необходими и служители, които са далеч от офиса, например в командировки, в различни съоръжения или на терен. Отдалечен достъпкъм LAN се предоставя, като се вземат предвид стандартите за киберсигурност, установени от клиентската организация.

Какво е LAN в ежедневието на едно предприятие/офис?

LAN е високотехнологична, "умна" комуникационна система, която обединява в едно цяло персонални компютри, офис оборудване, сървъри, телефония, системи за наблюдение, сигурност, счетоводство и контрол на достъпа, системи за контрол, други системи и елементи, включително различни процесори. система, микропроцесори, чипове, устройства, контролери, контролни панели, софтуер. Целта на LAN в предприятието, в офиса, в други структури е да осигури сигурен, бърз и синхронен трансфер на данни различни видове(текст, графика, звук, видео и други) между персонални компютрии сървъри, други елементи, взаимодействащи със системата. LAN ви позволява да получавате, обработвате и показвате различни видове информация на компютърни екрани от модули, устройства, контролери, контролни панели, сензори, сензори, друго оборудване, свързано към системата, както и да ги управлявате чрез задаване на необходимите параметри. LAN позволява бърз и сигурен достъп до и управление на бази данни. LAN е и възможността за създаване на пощенски хостинг на негова основа, тоест корпоративна поща, относително безопасен и контролиран достъп на персонала до външни мрежови ресурси(Интернет).
Има много възможности и предимства на LAN, те могат да бъдат изброени дълго време, но според нас ви казахме основните моменти. Трябва обаче да се разбере, че за правилната и непрекъсната работа на LAN системата е необходима администрация и колкото по-голяма е системата, толкова по-трудна е поддръжката. За тази цел се предоставят специални софтуерни продукти, например операционни системи, инсталирани на сървъри. Такива софтуерни продукти се произвеждат от много световноизвестни компании като Microsoft, Apple и др. Трябва да се отбележи, че за пълната защита на информацията е необходимо да изберете правилните програми за защита и наблюдение на състоянието на локалната мрежа - по такива въпроси ще бъдете компетентно посъветвани от специалистите на Mosproekt-Engineering LLC.

LANсе състои от множество независими, отделни системи, както и подсистеми, сегменти, модули и елементи, да ги наречем за удобство - LAN единици. И така, ето го LAN дизайне разработването на, така да се каже, отделни проекти по отношение на всяка LAN единица, впоследствие обединени в общ проект, съгласно принципа „от частен проект към общ“. Ние сами проектираме много LAN устройства, например отделни системи, подсистеми, също така в нашите проекти предвиждаме необходимостта или възможността за използване на стандартни LAN устройства, тоест разработки на различни производители с известни имена, говорим сиза готови модули, сървъри, процесори, микропроцесори, контролери, контролни панели, различни устройства, възли и т.н., включително софтуер. Специалистите на Mosproekt-Engineering LLC ще ви помогнат да изберете готови LAN устройства от световни производители или да ги разработите сами, след което да изпълните общ проект въз основа на избрания.

След завършване на проектната работа по отношение на LAN, клиентът получава следните проектни документи, а именно:

Схема, отразяваща взаимодействието между LAN електронни компютри и софтуерен продукт
- диаграма, отразяваща структурна кабелна система (SCS), с други думи - документ, който включва графична информация за телефонната мрежа на сградата и полагането на LAN заедно с оборудването. Графична информацияотносно инсталирането на телефони в сградата и самата LAN се отразява в този документ под формата на приложение върху плана на сградата (офис, фабрика, магазин и др.). Обърнете внимание, че подготовката на SCS схемата изисква повече труд, отколкото други работи, и затова се разглежда отделно от другите работи.
Проектантска работавърху взаимодействието между електронни компютри в LAN.
В резултат на това се изготвя диаграма, която отразява разгръщането на LAN, с други думи, диаграма, върху която се прилагат символите на компютри и друго оборудване, указващи инсталирания софтуерен продукт, както и информационните потоци, които се формират в такъв случай.
Проектиране на LAN кабелни системи.
Оформя се пакет от документи, който включва документите, необходими за проектиране на LAN в конкретна сграда.
Името на документите, включени в пакета, и тяхното съдържание трябва стриктно да отговарят на разпоредбите на GOST R 21.1703-2000.
Проектът за LAN е изготвен стриктно в съответствие с препоръките, идващи от GOST 21.101-97.
Липсата на проект просто няма да ви позволи да монтирате LAN, ако мрежата покрива големи площи, голяма сграда, особено ако говорим за група сгради.

Най-важните раздели на LAN проекта са:

1. Схема, отразяваща структурата на LAN;
2. Работна документация (графична) - схеми, чертежи, експликации и др.;
3. Класификация на оборудването.
Диаграмата, отразяваща структурата на LAN, е предназначена основно за обща визуализация на комуникационната система. Работната документация под формата на графични документи е предназначена за правилното сглобяване на LAN. Класификацията на оборудването е важна за формирането на оценки, договори (споразумения), актове, технически спецификации за монтажни работи, други документи, също и за сключване на договори за изработка и доставка на оборудване, за осъществяване на общото събрание на ЛС.

РАЗРАБОТВАНЕТО НА LAN ПРОЕКТИ Е НАЧАЛНИЯТ И НЕОБХОДИМ ЕТАП ЗА СЪЗДАВАНЕ НА НАДЕЖДНА ОПОРА ЗА НЕПРЕКЪСНАТО ФУНКЦИОНИРАНЕ НА ИНФРАСТРУКТУРАТА НА ПРЕДПРИЯТИЕТО, ОФИСА И МНОГО ДРУГИ ОБЕКТИ.

Специалистите на Mosproekt-Engineering LLC винаги са готови да ви предложат много варианти на дизайнерски решения, като вземат предвид вашите желания, въз основа на вашите финансови възможности, както и техническите характеристики на вашите помещения.

Московски държавен минен университет

Председател Автоматизирани системиофис

курсов проект

по дисциплина "Компютърни мрежи и телекомуникации"

на тема: "Проектиране на локална мрежа"

Завършено:

Изкуство. гр. AS-1-06

Юриева Я.Г.

Проверено:

проф., д.т.с. Шек В.М.

Москва 2009 г

Въведение

1 Задание за проектиране

2 Описание на локалната мрежа

3 Мрежова топология

4 Диаграма на локалната мрежа

5 OSI референтен модел

6 Обосновка за избора на технология за разгръщане на локална мрежа

7 Мрежови протоколи

8 Хардуер и софтуер

9 Изчисляване на характеристиките на мрежата

Библиография

Локална мрежа (LAN) е комуникационна система, която свързва компютри и периферно оборудване в ограничена област, обикновено не повече от няколко сгради или едно предприятие. Понастоящем LAN се е превърнала в основен атрибут на всяка изчислителна система с повече от 1 компютър.

Основните предимства на локалната мрежа са възможността за съвместна работаи бърз обмен на данни, централизирано съхранение на данни, споделен достъп до споделени ресурси като принтери, интернети други.

Друга важна функция на локалната мрежа е създаването на отказоустойчиви системи, които продължават да функционират (макар и не пълноценно), когато някои от съставните им елементи откажат. В LAN толерантността към грешки се осигурява чрез резервиране, дублиране; както и гъвкавостта на отделните части на мрежата (компютри).

Крайната цел на създаването на локална мрежа в предприятие или организация е да се повиши ефективността на компютърната система като цяло.

Изграждането на надеждна LAN, която отговаря на изискванията за производителност и има най-ниска цена, трябва да започне с план. В плана мрежата е разделена на сегменти, избрана е подходяща топология и хардуер.

Топологията "шина" често се нарича "линейна шина" (линейна шина). Тази топология е една от най-простите и най-широко използваните топологии. Той използва единичен кабел, наречен гръбнак или сегмент, по който са свързани всички компютри в мрежата.

В мрежа с топология "шина" (фиг. 1.) компютрите адресират данни към определен компютър, като ги предават по кабел под формата на електрически сигнали.

Фиг. 1. Топология "Автобус"

Данните под формата на електрически сигнали се предават на всички компютри в мрежата; информацията обаче се получава само от този, чийто адрес съответства на адреса на получателя, криптиран в тези сигнали. Освен това само един компютър може да предава наведнъж.

Тъй като данните се предават към мрежата само от един компютър, неговата производителност зависи от броя на компютрите, свързани към шината. Колкото повече от тях, т.е. как повече компютрив очакване на предаване на данни, толкова по-бавна е мрежата.

Невъзможно е обаче да се изведе пряка връзка между честотната лента на мрежата и броя на компютрите в нея. Тъй като, в допълнение към броя на компютрите, много фактори влияят върху производителността на мрежата, включително:

· характеристики хардуеркомпютри в мрежата;

честотата, с която компютрите предават данни;

вида на работниците мрежови приложения;

· Тип мрежов кабел;

разстояние между компютрите в мрежата.

Шината е пасивна топология. Това означава, че компютрите само "слушат" данните, предавани по мрежата, но не ги преместват от изпращача към получателя. Следователно, ако един от компютрите се повреди, това няма да повлияе на работата на останалите. В активните топологии компютрите регенерират сигнали и ги предават по мрежата.

отразяване на сигнала

Данните или електрическите сигнали се разпространяват в цялата мрежа - от единия край на кабела до другия. Ако не се предприемат специални действия, сигналът ще се отрази, когато достигне края на кабела и ще попречи на други компютри да предават. Следователно, след като данните достигнат местоназначението, електрическите сигнали трябва да бъдат изгасени.

Терминатор

За да се предотврати отразяването на електрическите сигнали, на всеки край на кабела са инсталирани терминатори, които да поемат тези сигнали. Всички краища на мрежовия кабел трябва да бъдат свързани към нещо, като например компютър или конектор - за да се увеличи дължината на кабела. Към всеки свободен - несвързан - край на кабела трябва да бъде свързан терминатор, за да се предотврати отражението на електрическите сигнали.

Нарушаване на целостта на мрежата

Прекъсване на мрежовия кабел възниква, когато той е физически счупен или единият му край е изключен. Възможно е също да няма терминатори в един или повече краища на кабела, което води до отразяване на електрическите сигнали в кабела и прекъсване на мрежата. Мрежата не работи.

Сами по себе си компютрите в мрежата остават напълно функционални, но докато сегментът е повреден, те не могат да комуникират помежду си.

Концепцията за звездна мрежова топология (фиг. 2.) идва от областта на мейнфрейм компютрите, в които хостът получава и обработва всички данни от периферните устройства като активен възел за обработка на данни. Този принцип се прилага в системи за предаване на данни. Цялата информация между две периферни работни станции преминава през централния възел на компютърната мрежа.

Фиг.2. Топология "Звезда"

Пропускателната способност на мрежата се определя от изчислителната мощност на възела и е гарантирана за всеки работна станция. Сблъсъци (сблъсъци) на данни не възникват. Кабелната връзка е доста проста, тъй като всяка работна станция е свързана към възел. Разходите за окабеляване са високи, особено когато централното място не е географски разположено в центъра на топологията.

При разширяване на компютърни мрежи не могат да се използват предварително направени кабелни връзки: трябва да се постави отделен кабел от центъра на мрежата до ново работно място.

Топологията звезда е най-бързата от всички топологии на компютърни мрежи, тъй като предаването на данни между работните станции преминава през централния възел (ако работи добре) по отделни линии, използвани само от тези работни станции. Честотата на заявките за пренос на информация от една станция към друга е ниска в сравнение с постигнатата в други топологии.

Производителността на компютърната мрежа зависи основно от капацитета на централния файлов сървър. Може да бъде тясно място в компютърна мрежа. Ако централният възел се повреди, работата на цялата мрежа се нарушава. Централният контролен възел - файловият сървър реализира оптималния механизъм за защита срещу неоторизиран достъп до информация. Цялата компютърна мрежа може да се управлява от нейния център.

Предимства

· Отказът на една работна станция не засяга работата на цялата мрежа като цяло;

· Добра мащабируемост на мрежата;

· Лесно отстраняване на повреди и прекъсвания в мрежата;

· Висока производителност на мрежата;

· Гъвкави възможности за администриране.

недостатъци

Отказът на централния хъб ще доведе до неработоспособност на мрежата като цяло;

· Работата в мрежа често изисква повече кабел, отколкото повечето други топологии;

· Краен брой работни станции, т.е. броят на работните станции е ограничен от броя на портовете в централния хъб.

При мрежи с пръстеновидна топология (фиг. 3.) работните станции са свързани една с друга в кръг, т.е. работна станция 1 с работна станция 2, работна станция 3 с работна станция 4 и т.н. Последната работна станция е свързана с първата. Комуникационната връзка е затворена в пръстен.

Фиг.3. Топология "Пръстен"

Полагането на кабели от една работна станция до друга може да бъде доста сложно и скъпо, особено ако географското разположение на работните станции е далеч от формата на пръстен (например в линия). Съобщенията циркулират редовно в кръга. Работната станция изпраща информация до определен краен адрес, като предварително е получила заявка от пръстена. Препращането на съобщения е много ефективно, тъй като повечето съобщения могат да бъдат изпратени "по пътя" по кабелната система едно след друго. Много е лесно да направите заявка за позвъняване до всички станции.

Продължителността на трансфера на информация нараства пропорционално на броя на работните станции, включени в компютърната мрежа.

Основният проблем при пръстеновидната топология е, че всяка работна станция трябва да участва активно в преноса на информация и ако поне една от тях откаже, цялата мрежа се парализира. Повредите в кабелните връзки се локализират лесно.

Свързването на нова работна станция изисква краткотрайно изключване на мрежата, тъй като пръстенът трябва да е отворен по време на инсталацията. Няма ограничение за обхвата на компютърната мрежа, тъй като в крайна сметка той се определя единствено от разстоянието между две работни станции. Специална форма на пръстеновидна топология е логическата пръстеновидна мрежа. Физически той е монтиран като връзка на звездни топологии.

Отделните звезди се включват с помощта на специални превключватели (англ. Hub - хъб), който на руски също понякога се нарича "хъб".

При създаване на глобални (WAN) и регионални (MAN) мрежи най-често се използва топологията MESH mesh (фиг. 4.). Първоначално такава топология е създадена за телефонни мрежи. Всеки възел в такава мрежа изпълнява функциите за получаване, маршрутизиране и предаване на данни. Такава топология е много надеждна (ако някой сегмент се повреди, има маршрут, по който данните могат да бъдат предадени към даден възел) и силно устойчива на претоварване на мрежата (маршрутът с най-малко прехвърляне на данни винаги може да бъде намерен).

Фиг.4. Клетъчна топология.

При разработването на мрежата беше избрана топологията тип звезда, поради простотата на изпълнение и високата надеждност (всеки компютър има отделен кабел).

1) FastEthernet с помощта на 2 комутатора (Фигура 5)

2 сегмент

1 сегмент

Ориз. 6. FastEthernet топология, използваща 1 рутер и 2 комутатора.

4 Диаграма на локалната мрежа

По-долу е показана диаграма на разположението на компютрите и изтеглянето на кабелите по етажите (фиг. 7.8).

Ориз. 7. Разположение на компютри и полагане на кабели на 1 етаж.

Ориз. 8. Разположение на компютри и полагане на кабели на 2 етаж.

Тази схема е разработена, като се вземат предвид характерните особености на сградата. Кабелите ще бъдат разположени под изкуствена настилка, в специално обособени за тях канали. Прокарването на кабела до втория етаж ще се извършва чрез телекомуникационен шкаф, който се намира в сервизното помещение, което се използва като сървърно помещение, където са разположени сървърът и рутерът. Ключовете са разположени в основните помещения в шкафове.

Слоевете комуникират отгоре надолу и отдолу нагоре чрез интерфейси и все още могат да взаимодействат със същия слой в друга система, използвайки протоколи.

Протоколите, използвани на всеки слой на OSI модела, са показани в таблица 1.

Маса 1.

Слоеви протоколи на модела OSI

OSI слой	протоколи
Приложено	HTTP, gopher, Telnet, DNS, SMTP, SNMP, CMIP, FTP, TFTP, SSH, IRC, AIM, NFS, NNTP, NTP, SNTP, XMPP, FTAM, APPC, X.400, X.500, AFP, LDAP, SIP, ITMS, ModbusTCP, BACnetIP, IMAP, POP3, SMB, MFTP, BitTorrent, eD2k, PROFIBUS
Представителство	HTTP, ASN.1, XML-RPC, TDI, XDR, SNMP, FTP, Telnet, SMTP, NCP, AFP
сесия	ASP, ADSP, DLC, Named Pipes, NBT, NetBIOS, NWLink, Протокол за достъп до принтер, Протокол за информация за зоната, SSL, TLS, SOCKS
транспорт	TCP, UDP, NetBEUI, AEP, ATP, IL, NBP, RTMP, SMB, SPX, SCTP, DCCP, RTP, TFTP
мрежа	IP, IPv6, ICMP, IGMP, IPX, NWLink, NetBEUI, DDP, IPSec, ARP, RARP, DHCP, BootP, SKIP, RIP
канален	STP, ARCnet, ATM, DTM, SLIP, SMDS, Ethernet, FDDI, Frame Relay, LocalTalk, Token ring, StarLan, L2F, L2TP, PPTP, PPP, PPPoE, PROFIBUS
Физически	RS-232, RS-422, RS-423, RS-449, RS-485, ITU-T, xDSL, ISDN, T-носител (T1, E1), Ethernet версии: 10BASE-T, 10BASE2, 10BASE5, 100BASE- T (включва 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX), 1000BASE-T, 1000BASE-TX, 1000BASE-SX

Трябва да се разбере, че по-голямата част от съвременните мрежи, поради исторически причини, само в общи линии, приблизително, съответстват на референтния модел ISO / OSI.

Действителният стек от протоколи OSI, разработен като част от проекта, се смяташе от мнозина за твърде сложен и всъщност неосъществим. Той пое премахването на всички съществуващи протоколи и замяната им с нови на всички нива на стека. Това направи внедряването на стека много трудно и накара много доставчици и потребители да го изоставят, след като направиха значителни инвестиции в други мрежови технологии. В допълнение, OSI протоколите са разработени от комисии, които са предложили различни и понякога противоречиви функции, водещи до декларирането на много параметри и характеристики като незадължителни. Тъй като твърде много беше незадължително или оставено на избора на разработчика, реализациите на различните доставчици просто не можеха да си взаимодействат, като по този начин отхвърлиха самата идея за OSI дизайн.

В резултат на това опитът на OSI да се споразумеят за общи стандарти за работа в мрежа беше заменен от TCP/IP протоколния стек на Интернет и неговия по-опростен, по-прагматичен подход към компютърните мрежи. Подходът на Интернет е да се създават прости протоколи с две независими реализации, необходими, за да може един протокол да се счита за стандарт. Това потвърди практическата приложимост на стандарта. Например дефинициите на стандартите за електронна поща X.400 се състоят от няколко големи тома, докато определението за електронна поща в Интернет (SMTP) е само няколко десетки страници в RFC 821. Заслужава да се отбележи обаче, че има са множество RFC, които дефинират SMTP разширения. Следователно в момента пълната документация за SMTP и разширенията също заема няколко големи книги.

Повечето от протоколите и спецификациите на OSI стека вече не се използват, като напр електронна поща X.400. Само няколко са оцелели, често в силно опростена форма. Структурата на директориите X.500 все още се използва днес, главно поради опростяването на оригиналния тромав протокол DAP, наречен LDAP и статус на интернет стандарт.

Прекратяването на проекта OSI през 1996 г. нанесе сериозен удар върху репутацията и легитимността на участващите организации, особено на ISO. Най-големият пропуск на създателите на OSI беше неуспехът да видят и признаят превъзходството на протоколния стек TCP/IP.

За да изберете технология, помислете за сравнителна таблица на технологиите FDDI, Ethernet и TokenRing (Таблица 2).

Таблица 2. Характеристики на технологиите FDDI, Ethernet, TokenRing

Характеристика	FDDI	ethernet	жетон пръстен
Побитова скорост, Mbps	100	10	16
Топология	двоен пръстен от дървета	Автобус/зв	В ролите
Комуникационна среда	Оптично влакно, категория 5 неекранирана усукана двойка	Дебел коаксиален, тънък коаксиален,	Екранирана или неекранирана усукана двойка, оптично влакно
Максимална дължина на мрежата (без мостове)	(100 км на пръстен)	2500 м	40000 м
Максимално разстояние между възлите	2 km (не повече от 11 dB загуба между възлите)	2500 м	100 м
Максимален брой възли	(1000 връзки)	1024	260 за екранирана усукана двойка, 72 за НТП

След анализ на таблицата с характеристики на технологиите FDDI, Ethernet, TokenRing, изборът на Ethernet технология (или по-скоро нейната модификация FastEthernet) е очевиден, който отчита всички изисквания на нашата локална мрежа. Тъй като технологията TokenRing осигурява скорост на трансфер на данни до 16 Mbps, ние я изключваме от по-нататъшно разглеждане и поради сложността на внедряването на технологията FDDI би било най-разумно да се използва Ethernet.

7 Мрежови протоколи

Седемслойният OSI модел е теоретичен и съдържа редица недостатъци. Истинските мрежови протоколи са принудени да се отклоняват от него, предоставяйки нежелани функции, така че свързването на някои от тях към OSI слоевете е донякъде произволно.

Основният дефект на OSI е лошо замислен транспортен слой. На него OSI позволява обмен на данни между приложения (въвеждайки концепцията за порт - идентификатор на приложение), но не е предвидена възможност за обмен на прости дейтаграми в OSI - транспортният слой трябва да формира връзки, да осигурява доставка, да управлява потока, и т.н. Реалните протоколи реализират тази възможност.

Мрежовите транспортни протоколи осигуряват основните функции изисквани от компютритеза комуникация с мрежата. Такива протоколи реализират цялостни ефективни комуникационни канали между компютрите.

Транспортният протокол може да се разглежда като препоръчана пощенска услуга. Транспортният протокол гарантира, че предаваните данни достигат до определената дестинация, като проверява разписката, получена от него. Той извършва проверка и коригиране на грешки без намеса от по-високо ниво.

Основен мрежови протоколиса:

NWLink IPX/SPX/NetBIOS съвместим транспортен протокол (NWLink) е NDIS-съвместима 32-битова реализация на Novell на протокола IPX/SPX. Протоколът NWLink поддържа два интерфейса за програмиране на приложения (API): NetBIOS и Windows Sockets. Тези интерфейси позволяват на компютрите да комуникират под Windows контролпомежду си, както и със сървърите на NetWare.

Транспортният драйвер на NWLink е реализация на протоколи от ниско ниво на NetWare като IPX, SPX, RIPX (протокол за информация за маршрутизиране през IPX) и NBIPX (NetBIOS през IPX). Протоколът IPX контролира адресирането и маршрутизирането на пакети данни в и между мрежите. Протоколът SPX осигурява надеждна доставка на данни чрез поддържане на правилната последователност на предаване на данни и механизма за потвърждение. Протоколът NWLink осигурява NetBIOS съвместимост чрез предоставяне на NetBIOS слой върху IPX протокола.

IPX/SPX (от английски Internetwork Packet eXchange/Sequenced Packet eXchange) е стек от протоколи, използван в мрежите на Novell NetWare. Протоколът IPX осигурява мрежовия слой (доставка на пакети, аналог на IP), SPX - транспортния и сесийния слой (аналог на TCP).

Протоколът IPX е предназначен за прехвърляне на дейтаграми в системи без връзка (подобно на IP или NETBIOS, разработени от IBM и емулирани от Novell), той осигурява комуникация между NetWare сървъри и крайни станции.

SPX (Sequence Packet eXchange) и неговата подобрена модификация SPX II са транспортни протоколи на 7-слоевия ISO модел. Този протокол гарантира доставка на пакети и използва техника на плъзгащ се прозорец (отдалечен аналог на TCP протокол). В случай на загуба или грешка, пакетът се изпраща повторно, броят на повторенията се задава програмно.

NetBEUI е протокол, който допълва спецификацията на интерфейса NetBIOS, използвана от мрежовата операционна система. NetBEUI формализира рамка на транспортен слой, която не е стандартизирана в NetBIOS. Той не съответства на нито един конкретен слой на OSI модела, но обхваща транспортния слой, мрежовия слой и подслоя LLC на слоя за връзка. NetBEUI взаимодейства директно с MAC слой NDIS. Следователно това не е маршрутизиращ протокол.

Транспортната част на NetBEUI е NBF (NetBIOS Frame protocol). Сега вместо NetBEUI обикновено се използва NBT (NetBIOS през TCP / IP).

По правило NetBEUI се използва в мрежи, където не е възможно да се използва NetBIOS, например в компютри с инсталиран MS-DOS.

Ретранслатор(Английски повторител) - предназначен да увеличи разстоянието на мрежовата връзка чрез повтаряне на електрическия сигнал "един към един". Има еднопортови повторители и многопортови повторители. В мрежите с усукана двойка повторителят е най-евтиното средство за свързване на крайни възли и други комуникационни устройства в един споделен сегмент. Ethernet повторителите могат да бъдат 10 или 100 Mbps (FastEthernet), еднаква скорост за всички портове. GigabitEthernet не използва повторители.

Мост(от английски bridge - мост) е средство за прехвърляне на кадри между два (или повече) логически разнородни сегмента. Според логиката на работа това е частен случай на превключвател. Скоростта обикновено е 10 Mbps (превключвателите се използват по-често за FastEthernet).

концентраторили хъб(от английски hub - център на дейност) - мрежово устройство, за комбиниране на множество Ethernet устройства в общ сегмент. Устройствата се свързват с помощта на усукана двойка, коаксиален кабел или оптично влакно. Хъбът е специален случай на хъб

Хъбът работи на физическия слой мрежов модел OSI повтаря сигнала, идващ към един порт, към всички активни портове. Ако сигнал пристигне на два или повече порта, възниква сблъсък по едно и също време и предадените кадри с данни се губят. По този начин всички устройства, свързани към концентратора, са в един и същ домейн на сблъсък. Хъбовете винаги работят в полудуплексен режим, всички свързани Ethernet устройства споделят предоставената честотна лента за достъп.

Много модели хъбове имат най-простата защита срещу прекомерен брой сблъсъци, които възникват поради едно от свързаните устройства. В този случай те могат да изолират порта от общата преносна среда. Поради тази причина мрежовите сегменти, базирани на усукана двойка, са много по-стабилни при работата на сегменти на коаксиален кабел, тъй като в първия случай всяко устройство може да бъде изолирано от хъб от общата среда, а във втория случай са свързани няколко устройства с помощта на един кабелен сегмент и в случай Голям бройсблъсъци, хъбът може да изолира само целия сегмент.

Напоследък хъбовете се използват доста рядко, вместо тях широко разпространени са комутаторите - устройства, които работят на слоя за връзка за данни на модела OSI и повишават производителността на мрежата чрез логическо разделяне на всяко свързано устройство в отделен сегмент, домейн на сблъсък.

Превключванеили превключвател(от английски - превключвател) Превключвател (превключвател, превключващ хъб)според принципа на обработка на рамки, той не се различава от моста. Основната му разлика от моста е, че той е вид комуникационен мултипроцесор, тъй като всеки от неговите портове е оборудван със специализиран процесор, който обработва кадри според алгоритъма на моста независимо от процесорите на други портове. Поради това общата производителност на комутатора обикновено е много по-висока от производителността на традиционен мост с един процесор. Можем да кажем, че суичовете са мостове от ново поколение, които обработват рамки паралелно.

Това е устройство, предназначено да свързва няколко възела на компютърна мрежа в рамките на един сегмент. За разлика от хъб, който разпределя трафик от едно свързано устройство към всички останали, комутаторът препраща данни само директно към получателя. Това подобрява производителността и сигурността на мрежата, като премахва необходимостта (и възможността) останалата част от мрежата да обработва данни, които не са предназначени за тях.

Превключвателят работи на нивото на връзката на OSI модела и следователно в общия случай може да обединява възли от една и съща мрежа само по техните MAC адреси. Рутерите се използват за свързване на множество мрежи въз основа на мрежовия слой.

Суичът съхранява специална таблица (ARP таблица) в паметта, която показва съответствието на MAC адреса на хоста с порта на комутатора. Когато превключвателят е включен, тази таблица е празна и е в режим на обучение. В този режим входящите данни от всеки порт се предават към всички останали портове на комутатора. В този случай комутаторът анализира пакети с данни, определяйки MAC адреса на изпращащия компютър и го въвежда в таблица. Впоследствие, ако пакет, предназначен за този компютър, пристигне на един от портовете на комутатора, този пакет ще бъде изпратен само до съответния порт. С течение на времето комутаторът изгражда пълна таблица за всичките си портове и в резултат трафикът се локализира.

Превключвателите са разделени на управлявани и неуправляеми (най-простите). По-сложните превключватели ви позволяват да управлявате превключването на връзката и мрежовите слоеве на OSI модела. Обикновено те се наричат ​​по съответния начин, например Level 2 Switch или просто L2 за кратко. Комутаторът може да се управлява чрез протокол за уеб интерфейс, SNMP, RMON (протокол, разработен от Cisco) и др. Много управлявани превключватели ви позволяват да изпълнявате допълнителни функции: VLAN, QoS, агрегиране, дублиране. Сложните комутатори могат да бъдат комбинирани в едно логическо устройство - стек, за да се увеличи броят на портовете (например можете да комбинирате 4 комутатора с 24 порта и да получите логически комутатор с 96 порта).

Конвертор на интерфейсили конвертор(Английски mediaconverter) ви позволява да правите преходи от една преносна среда към друга (например от усукана двойка към оптично влакно) без логическо преобразуване на сигнала. Чрез усилване на сигналите тези устройства могат да преодолеят ограниченията върху дължината на комуникационните линии (ако ограниченията не са свързани със забавяне на разпространението). Използва се за свързване на оборудване с различни видове портове.

Предлагат се три вида конвертори:

× RS-232 конвертор<–>RS-485;

× USB конвертор<–>RS-485;

× Ethernet конвертор<–>RS-485.

RS-232 конвертор<–>RS-485 преобразува физическите параметри на интерфейса RS-232 в сигнали на интерфейса RS-485. Може да работи в три режима на приемане и предаване. (В зависимост от софтуера, инсталиран в конвертора и състоянието на превключвателите на платката на конвертора).

USB конвертор<–>RS-485 - този конвертор е предназначен да организира интерфейса RS-485 на всеки компютър, който има USB интерфейс. Преобразувателят е направен като отделна платка, свързана към USB конектора. Конверторът се захранва директно от USB порт. Драйверът на конвертора ви позволява да създавате USB интерфейсвиртуален COM порт и работете с него като с обикновен RS-485 порт (подобно на RS-232). Устройството се открива незабавно при свързване към USB порта.

Ethernet конвертор<–>RS-485 - този преобразувател е предназначен да осигури възможност за предаване на интерфейсни сигнали RS-485 през локална мрежа. Конверторът има собствен IP адрес (задава се от потребителя) и позволява достъп до RS-485 интерфейс от всеки компютър, свързан към локалната мрежа и инсталиран със съответния софтуер. За работа с конвертора се доставят 2 програми: Port Redirector - поддръжка на интерфейса RS-485 (COM порт) на ниво мрежова картаи конфигуратора Lantronix, който ви позволява да свържете конвертора към локалната мрежа на потребителя, както и да зададете параметрите на интерфейса RS-485 (скорост на предаване, брой битове данни и т.н.) Конверторът осигурява напълно прозрачно предаване на данни и приемане във всяка посока.

рутерили рутер(от английски рутер) - мрежово устройство, използвано в компютърни мрежи за данни, което въз основа на информация за мрежовата топология (маршрутни таблици) и определени правила взема решения за препращане на пакети от мрежовия слой на OSI модела до техния получател. Обикновено се използва за свързване на множество мрежови сегменти.

Традиционно рутерът използва таблицата за маршрутизиране и адреса на местоназначението, открит в пакетите с данни, за да препраща данни. Извличайки тази информация, той определя от маршрутизиращата таблица пътя, по който трябва да се предават данните, и насочва пакета по този маршрут. Ако няма описан маршрут в таблицата за маршрутизиране за адреса, пакетът се изпуска.

Има и други начини за определяне на маршрута за препращане на пакети, когато например се използва адресът на източника, използваните протоколи горни ниваи друга информация, съдържаща се в заглавките на пакетите на мрежовия слой. Често рутерите могат да превеждат адресите на изпращача и получателя (NAT, превод на мрежови адреси), да филтрират транзитния поток от данни въз основа на определени правила, за да ограничат достъпа, да криптират/декриптират предаваните данни и т.н.

Рутерите помагат за намаляване на претоварването на мрежата, като я разделят на домейни за сблъсък и домейни за излъчване и чрез филтриране на пакети. Те се използват главно за свързване на мрежи. различни видове, често несъвместими по отношение на архитектурата и протоколите, например за комбиниране на Ethernet LAN и WAN връзки с помощта на DSL, PPP, ATM, Frame relay и др. Често рутерът се използва за осигуряване на достъп от локална мрежа до глобална мрежаИнтернет, изпълняващ функциите на превод на адреси и защитна стена.

Като рутер може да действа както специализирано устройство, така и компютърен компютър, който изпълнява функциите на обикновен рутер.

Модем(съкращение, съставено от думите месдуляр- дем odulator) - устройство, използвано в комуникационни системи и изпълняващо функцията на модулация и демодулация. Специален случай на модем е широко използвано периферно устройство за компютър, което му позволява да комуникира с друг компютър, оборудван с модем чрез телефонна мрежа(телефонен модем) или кабелна мрежа (кабелен модем).

Крайното мрежово оборудване е източникът и получателят на информацията, предавана по мрежата.

Компютър (работна станция)свързан към мрежата е най-универсалният възел. Приложна употребакомпютър в мрежата се определя от софтуера и се инсталира допълнително оборудване. За комуникация на дълги разстояния се използва модем, вътрешен или външен. От мрежова гледна точка "лицето" на компютъра е неговият мрежов адаптер. Тип мрежов адаптертрябва да съответства на предназначението на компютъра и неговата мрежова активност.

сървърсъщо е компютър, но с повече ресурси. Това предполага неговата по-висока мрежова активност и релевантност. За предпочитане е сървърите да бъдат свързани към специален порт на комутатора. При инсталиране на два или повече мрежови интерфейса (включително модемна връзка) и съответния софтуер, сървърът може да играе ролята на рутер или мост. Обикновено сървърите трябва да имат високопроизводителна операционна система.

Таблица 5 показва параметрите на типична работна станция и нейната цена за разработената локална мрежа.

Таблица 5

Работна станция

			Системен блок.GH301EA HP dc5750 uMT A64 X2-4200+(2.2GHz),1GB,160GB,ATI Radeon X300,DVD+/-RW,Vista Business
			Hewlett-Packard GH301EA компютър от серия dc 5750. Този системен модул е ​​оборудван с AMD процесор Athlon™ 64 X2 4200+ 2,2 GHz, 1024 MB DDR2 RAM, харддискза 160 GB, DVD-RW устройствои инсталирана ОС Windows Vistaбизнес.
			Цена: 16 450.00 rub.
				Монитор. TFT 19" Asus V W1935
				Цена: 6 000,00 рубли
Входни устройства
Мишка		Genius GM-03003				172 търкайте.
Клавиатура					208 търкайте.
крайна цена						22 830 рубли

Таблица 6 изброява настройките на сървъра.

Таблица 6

сървър

			ДЕСТЕНСистемен блок DESTEN eStudio 1024QM
			процесор Intel Core 2 Quad Q6600 2.4GHz 1066MHz 8Mb LGA775 OEM дънна платка Gigabyte GA-P35-DS3R ATX Memory Module DDR-RAM2 1Gb 667Mhz Kingston KVR667D2N5/1G - 2 HDD 250 Gb Hitachi Deskstar T7K500 HDP725025GLA380 7200RPM 8Mb SATA-2 - 2 видео адаптер 512MB Zotac PCI- E 8600GT DDR2 128 bit DVI (ZT-86TEG2P-FSR) DVD RW устройство NEC AD-7200S-0B SATA BlackZALMAN HD160XT ЧЕРЕН корпус.
			Цена: 50 882.00 rub.
			Монитор. TFT 19" Asus V W1935
			Тип: LCD технология LCD: TN Диагонал: 19" Формат на екрана: 5:4 Макс. Резолюция: 1280 x 1024 Входове: VGA Вертикално сканиране: 75 Hz Хоризонтално сканиране: 81 kHz
			Цена: 6 000,00 рубли
Входни устройства
Мишка		Genius GM-03003			172 търкайте.
Клавиатура	Logitech Value Sea Grey (опресняване) PS/2			208 търкайте.
крайна цена					57 262 рубли

Сървърният софтуер включва:

× Операционна система Windows Server 2003 SP2+R2

× ABBY FineReader Corporate Edition v8.0 (сървърен лиценз)

× Софтуер за мрежово администриране SymantecpcAnywhere 12 (сървър)

Софтуерът на работната станция включва:

× Операционна система WindowsXPSP2

× Антивирусна програма NOD 32 AntiVirusSystem.

× Microsoft Office 2003 (професионален)

× ABBY FineReader Corporate Edition v8.0 софтуерен пакет (клиентски лиценз)

× Софтуер за мрежово администриране Symantec pcAnywhere 12 (клиент)

× Потребителски програми

За реални мрежи важен показател за ефективност е индикаторът за използване на мрежата, който е процент от общата честотна лента (не се разделя между отделни абонати). Той взема предвид сблъсъци и други фактори. Нито сървърът, нито работните станции съдържат средства за определяне на индикатора за използване на мрежата; за това са предназначени специални хардуерни и софтуерни инструменти като анализатори на протоколи, които не винаги са налични поради високата цена.

За натоварени Ethernet и FastEthernet системи, 30% използване на мрежата се счита за добра стойност. Тази стойност съответства на липсата на дълги прекъсвания на мрежата и осигурява достатъчен запас в случай на пиково увеличение на натоварването. Въпреки това, ако степента на използване на мрежата за значително време е 80 ... 90% или повече, тогава това показва почти напълно използвана (в дадено време) ресурси, но не оставя резерв за бъдещето.

За изчисления и заключения трябва да изчислите производителността във всеки мрежов сегмент.

Нека изчислим полезния товар Pp:

където n е броят на сегментите на проектираната мрежа.

P0 = 2*16 = 32Mbps

Общото действително натоварване Pf се изчислява, като се вземат предвид колизиите и големината на закъсненията на достъпа до средата за предаване на данни:

, Mbps,

(3)

където k е забавянето на достъпа до средата за предаване на данни: за семейството технологии Ethernet - 0,4, за TokenRing - 0,6, за FDDI - 0,7.

Rf \u003d 32 * (1 + 0,4) \u003d 44,8 Mbps

Тъй като действителното натоварване Pf> 10 Mbps, тогава, както беше прието по-рано, тази мрежане може да се реализира с помощта на стандарта Ethernet, трябва да се използва технологията FastEthernet (100 Mbps).

защото като се има предвид, че не използваме концентратори в мрежата, тогава не е необходимо да се изчислява времето на двойно завъртане на сигнала (Няма сигнал за сблъсъци)

Таблица 7 показва окончателното изчисление на цената на мрежа, изградена на 2 комутатора. ( Опция 1).

Таблица 6

Таблица 8 показва окончателното изчисление на цената на мрежа, изградена от 2 комутатора и 1 рутер. ( Вариант 2).

Таблица 8

№	Име		Цена за 1 бр (търкайте.)	Общо (търкайте)
1	Щепсели RJ-45	86	2	172
2	RJ-45 UTP кабел, лев.5е	980м.	20	19 600
3	TrendNet N-Way Switch TEG S224 (10/100Mbps, 24 порта, +2 1000Mbps Rack Mount)	2	3714	7 428
4	рутер, Рутер D-Link DIR-100	1	1 250	1 250
5	Работна станция	40	22 830	913 200
6	Sunrise XD сървър (Tower/RackMount)	1	57 262	57 262
Обща сума:				998912

В резултат на това получаваме две опции за мрежа, които не се различават значително по цена и отговарят на стандартите за изграждане на мрежа. Първият вариант на мрежата е по-нисък от втория вариант по отношение на надеждността, въпреки че дизайнът на мрежата според втория вариант е малко по-скъп. следователно най-добрият вариантизграждане на локална мрежа ще е вариант две - локална мрежа изградена на 2 комутатора и рутер.

За надеждна работа и увеличаване на производителността на мрежата трябва да правите промени в структурата на мрежата само като вземете предвид изискванията на стандарта.

За да защитите данните от вируси, трябва да инсталирате антивирусни програми(например NOD32 AntiVirusSystem), а за да възстановите повредени или погрешно изтрити данни, трябва да използвате специални помощни програми(например помощните програми, включени в пакета NortonSystemWorks).

Въпреки че мрежата е изградена с резерв на производителност, все пак трябва да защитите мрежов трафик, следователно използвайте програмата за администриране, за да наблюдавате предвиденото използване на интранет и интернет трафик. Мрежовата производителност ще бъде от полза от използването на помощни приложения NortonSystemWorks (като дефрагментиране, почистване на регистъра, коригиране на текущи грешки с WinDoctor), както и редовно антивирусно сканиране през нощта. Също така е необходимо да се раздели във времето зареждането на информация от друг сегмент, т.е. опитайте се да гарантирате, че всеки сегмент адресира другия в определеното му време. Инсталирането на програми, които не са свързани с непосредствената сфера на дейност на компанията, трябва да бъде предотвратено от администратора. При инсталиране на мрежата е необходимо да маркирате кабела, за да не срещнете затруднения при поддръжката на мрежата.

Мрежовата инсталация трябва да се извърши през съществуващите канали и канали.

За надеждната работа на мрежата е необходимо да има служител, който да отговаря за цялата локална мрежа и да се занимава с нейната оптимизация и подобряване на производителността.

Периферното (принтери, скенери, проектори) оборудване трябва да се инсталира след конкретното разпределение на задълженията на работните станции.

За превантивни цели периодично трябва да се проверява целостта на кабелите в тайния етаж. Когато демонтирате оборудването, трябва да се внимава да боравите с оборудването, така че да може да се използва отново.

Освен това е необходимо да се ограничи достъпа до сървърното помещение и шкафовете с превключватели.

1. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер - Санкт Петербург. Петър 2004 г

2. http://ru.wikipedia.org/wiki/

3. В.М. Шек, Т.А. Кувашкин" НасокиЗа дизайн на курсапо дисциплината "Компютърни мрежи и телекомуникации" - Москва, 2006 г

4. http://catalog.sunrise.ru/

5. В.М. Шек. Лекции по дисциплината "Компютърни мрежи и телекомуникации", 2008г.