A hálózat méretének és szerkezetének megválasztása

A hálózat mérete ebben az esetben egyaránt vonatkozik a hálózathoz csatlakoztatott számítógépek számára és a köztük lévő távolságra. Világosan el kell képzelni, hogy hány számítógépet (minimum és maximum) kell csatlakoztatni a hálózathoz. Ugyanakkor teret kell hagyni a hálózatban lévő számítógépek számának további, legalább 20-50 százalékos növekedésére.

A hálózati kommunikációs vonalak szükséges hossza is jelentős szerepet játszik a hálózat tervezésében. Például, ha a távolságok nagyon nagyok, akkor szükség lehet drága berendezések használatára. Ezenkívül a távolság növekedésével a kommunikációs vonalak külső elektromágneses interferencia elleni védelmének jelentősége meredeken megnő.

A hálózati struktúra a hálózat részekre (szegmensekre) való felosztásának módja, valamint ezen szegmensek egymáshoz kapcsolásának módja. A vállalati hálózat tartalmazhat számítógépek munkacsoportjait, részleghálózatokat, gerinchálózatokat, más hálózatokkal való kommunikációs eszközöket.

Berendezés kiválasztása

A hálózati berendezések kiválasztásakor számos tényezőt kell figyelembe venni, különösen:

A berendezések szabványosításának szintje és kompatibilitása a leggyakoribb szoftvereszközökkel;

Az információátadás sebessége és további növelésének lehetősége;

Lehetséges hálózati topológiák és kombinációik (busz, passzív csillag, passzív fa);

Hálózati adatcsere vezérlési módszer (CSMA/CD, full duplex vagy marker módszer);

Engedélyezett hálózati kábel típusok, maximális hossza, zavaró védelem;

költség és specifikációk speciális hardver (hálózati adapterek, adó-vevők, átjátszók, hubok, kapcsolók).

Egy másik fontos feladat a számítógépek kiválasztása. Ha a munkaállomások vagy a nem dedikált szerverek általában azokat a számítógépeket használják, amelyek már a vállalatban vannak, akkor célszerű kifejezetten a hálózathoz dedikált szervert vásárolni.

Hálózati szoftver kiválasztása

A hálózati szoftver (SW) kiválasztásakor mindenekelőtt a következő tényezőket kell figyelembe venni:

Milyen hálózatot támogat a hálózati szoftver: peer-to-peer, szerver alapú hálózatot vagy mindkettőt;

A felhasználók maximális száma (jobb, ha legalább 20% ráhagyással);

A szerverek száma és lehetséges típusai;

Kompatibilis különböző operációs rendszerekkel és számítógépekkel, valamint másokkal hálózat azt jelenti;

A szoftvereszközök teljesítményszintje különböző üzemmódokban;

A munka megbízhatóságának mértéke, az engedélyezett hozzáférési módok és az adatvédelem mértéke;

Milyen hálózati szolgáltatások támogatottak;

És talán a legfontosabb dolog a szoftver költsége, működése és korszerűsítése.

A Microsoft termékek és más hálózati operációs rendszerek (például Novell) közötti választás során szem előtt kell tartani, hogy hagyományosan a hálózati termékek (például NetWare hálózati operációs rendszerek) előnyei a következők:

Fejlettebb hálózati operációs rendszer architektúra;

A szoftvereszközök egyetemessége és funkcionális teljessége;

Nagyobb teljesítmény az ilyen típusú berendezésekkel;

Egyszerűsített hálózati adminisztráció;

Lényegesen magasabb védelem a vírusok és az illetéktelen hozzáférés ellen;

Különböző típusú felhasználók támogatása különböző számítógépes platformokon.

Fő előnye Microsoft termékek a Microsoft Windows operációs rendszeren alapuló felhasználókkal való legjobb kompatibilitásnak tekinthető.

A választás, figyelembe véve a számítógépes hálózat kiépítésének különféle eszközeinek költségeit. Kábelrendszer tervezés, hálózat optimalizálás és hibakeresés.

Választás költség alapján

Mindenekelőtt meg kell határozni a pénzügyi költségek lehetséges irányait (a ezt a szakaszt tervezés, a probléma megoldásához szükséges előfeltételek már rendelkezésre állnak):

További számítógépek és frissítés meglévő számítógépek. Választható költségirány: elegendő számú és minőségű meglévő számítógép esetén azok frissítése nem szükséges (vagy minimális mennyiségben szükséges - pl. korszerűbb hálózati kártyák telepítéséhez); peer-to-peer hálózatban szintén nincs szükség speciális fájlszerverre (bár kívánatos).

Hálózati hardver (kábelek és minden, ami a kábelrendszer megszervezéséhez szükséges, hálózati nyomtatók, aktív hálózati eszközök - átjátszók, hubok, útválasztók stb.).

Hálózat szoftver, mindenekelőtt egy hálózati operációs rendszer a szükséges számú munkaállomáshoz (margóval).

A meghívott szakemberek munkájának kifizetése kábelrendszer szervezése, hálózati operációs rendszer telepítése és konfigurálása során, időszakos karbantartás és sürgősségi javítások. Választható költségirány: Kisebb hálózatok esetén sok ilyen feladatot teljes munkaidős hálózati adminisztrátornak kell elvégeznie (talán a vállalat többi munkatársának segítségével).

Kábelezés tervezése

A kábel kiválasztásakor mindenekelőtt figyelembe kell venni a szükséges hosszt, valamint a külső zavarokkal szembeni védettséget és az önsugárzás szintjét. A hosszú hálózati hossz és a továbbított adatok titkosságának vagy a helyiségben tapasztalható nagyfokú interferencia biztosításának szükségessége miatt az optikai kábel nélkülözhetetlen. Megjegyzendő, hogy az elektromos kábelek helyett az optikai kábelek használata még meglehetősen kényelmes körülmények között is jelentősen (10-50 százalékkal) növelheti a hálózati teljesítményt a torz információcsomagok arányának csökkentésével.

A helyi hálózatok kábelrendszereinek tervezésekor rengeteg tapasztalat halmozódott fel, amely alapján általános ajánlásokat ilyen rendszerek szervezése. Ezenkívül léteznek szabványok a "strukturált kábelezési rendszerek (SCS)" általános elnevezés alatt, amelyek különösen fontosak az újonnan létrehozott vagy rekonstruált, viszonylag nagy, vállalati szintű helyi hálózatok esetében. Ezek terjedelmes dokumentumok, amelyek részletesen leírják és szabályozzák a helyi hálózatok kábelkapcsolatainak létrehozásának folyamatát.

1. Helyi hálózatokFastEthernetÉsGigabit Ethernet

A Fast Ethernet az Ethernet-technológiát használó számítógépes hálózatokban történő adatátvitelre vonatkozó szabványok általános elnevezése 100 Mbps sebességig, szemben az eredeti 10 Mbps-sel.

Fast Ethernet (IEEE 802.3u)

A Fast Ethernet technológia a klasszikus Ethernet technológia evolúciós továbbfejlesztése. Fő előnyei a következők:

• növekedés sávszélesség hálózati szegmensek 100 Mb/s-ig;
• az Ethernet véletlen hozzáférési módszer megőrzése;
• csillaghálózati topológia megőrzése és a hagyományos adatátviteli médiák - sodrott érpár és optikai kábel - támogatása.

Ezek a tulajdonságok lehetővé teszik a fokozatos átállást a 10Base-T hálózatokról - a ma legnépszerűbb Ethernet-változatáról - a nagy sebességű hálózatokra, amelyek jelentős folytonosságot biztosítanak a jól ismert technológiával: A Fast Ethernet nem igényli a személyzet radikális átképzését és a berendezések cseréjét. hálózati csomópontok. A hivatalos 100Base-T (802.3u) szabvány három különböző specifikációt határozott meg a fizikai réteg számára (a hétrétegű OSI-modell tekintetében), hogy támogassa a következő típusú kábelezést:

100Base-TX kétpáros UTP 5. kategóriájú árnyékolatlan csavart érpárú kábelhez vagy STP 1. típusú árnyékolt, csavart érpárú kábelhez;

100Base-T4 4 páros UTP 3., 4. vagy 5. kategóriájú, árnyékolatlan csavart érpárú kábelhez;

100Base-FX többmódusú optikai kábelhez.

A Gigabit Ethernet hálózat természetes, evolúciós módja a szabványos Ethernet hálózatban lefektetett koncepció fejlesztésének. Természetesen örökli a közvetlen elődei minden hiányosságát is, például a nem garantált hálózati hozzáférési időt. A hatalmas sávszélesség azonban oda vezet, hogy meglehetősen nehéz olyan szintre terhelni a hálózatot, amikor ez a tényező meghatározóvá válik. Másrészt a folytonosság fenntartása révén meglehetősen egyszerű az Ethernet, Fast Ethernet és Gigabit Ethernet szegmensek hálózatba kapcsolása, és ami a legfontosabb, az új sebességre történő fokozatos átállás, a gigabites szegmensek csak a hálózat legterheltebb szakaszaiban való bevezetésével. (Emellett ilyen nagy áteresztőképességre nem igazán van szükség mindenhol.) Ha már versengő gigabites hálózatokról beszélünk, akkor használatuk a hálózati berendezések teljes cseréjét igényelheti, ami azonnal nagy kiadásokkal jár.

A Gigabit Ethernet hálózat megtartja ugyanazt a jól bevált előző verziók CSMA/CD hozzáférési módszerrel, ugyanazokat a csomag (keret) formátumokat és azok méretét használják. Az Ethernet és a Fast Ethernet szegmensekhez való csatlakozásoknál nincs szükség protokollátalakításra. Az egyetlen dolog, amire szükség van, az az árfolyamok összehangolása, így a Gigabit Ethernet fő alkalmazási területe mindenekelőtt az Ethernet és a Fast Ethernet hubok összekapcsolása lesz.

Az ultragyors szerverek megjelenésével és a legfejlettebb csúcskategóriás személyi számítógépek elterjedésével a Gigabit Ethernet előnyei egyre nyilvánvalóbbá válnak. Így a már de facto szabványnak számító 64 bites PCI rendszerbusz teljes mértékben eléri az ilyen hálózathoz szükséges adatátviteli sebességet.

1995 óta folyik a munka a Gigabit Ethernet hálózat létrehozásán. 1998-ban elfogadtak egy szabványt, amely az IEEE 802.3z nevet kapta (1000BASE-SX, 1000BASE-LX és 1000BASE-CX). A fejlesztést egy speciálisan létrehozott szövetség (Gigabit EthernetAlliance) végzi, amely különösen olyan jól ismert hálózati berendezéseket foglal magában, mint a 3Com. 1999-ben elfogadták az IEEE 802.3ab (1000BASE-T) szabványt.

A Gigabit Ethernet hálózati szegmensek nómenklatúrája jelenleg a következő típusokat tartalmazza:

Az 1000BASE-SX egy szegmens egy többmódusú optikai kábelen, amelynek fényjelének hullámhossza 850 nm (legfeljebb 500 méter hosszú). Lézeradókat használnak.

Az 1000BASE-LX egy szegmens egy többmódusú (legfeljebb 500 méter hosszú) és egymódusú (legfeljebb 2000 méter hosszú) száloptikai kábelen, 1300 nm-es fényjel hullámhosszával. Lézeradókat használnak.

Az 1000BASE-CX egy árnyékolt csavart érpár szegmens (legfeljebb 25 méter hosszú).

1000BASE-T (IEEE 802.3ab szabvány) - egy szegmens az 5-ös kategóriájú (legfeljebb 100 méteres) négyes árnyékolatlan csavart érpáron. 5 szintű kódolást (PAM-5) használnak, és full duplex módban az átvitel minden páron két irányban történik.

Kifejezetten a Gigabit Ethernet hálózat számára javasolt a továbbított információ 8V / 10V kódolásának módszere, amely ugyanazon az elven épül fel, mint az FDDI hálózat 4V / 5V kódja (kivéve az 1000BASE-T). Így a továbbítandó információ nyolc bitje a hálózaton keresztül továbbított 10 bitre van leképezve. Ez a kód lehetővé teszi az önidőzítés megtartását, a hordozó könnyű észlelését (az átvitel tényét), de nem szükséges megkétszerezni a sávszélességet, mint a Manchester kód esetében.

Speciális módszereket fejlesztettek ki az 512 bites Ethernet intervallum növelésére, amely megfelel a minimális csomaghossznak (51,2 µs Etherneten és 5,12 µs Fast Etherneten). Különösen a minimális csomaghosszt 512 bájtra (4096 bitre) növelték. Ellenkező esetben a 0,512 µs időintervallum szükségtelenül korlátozná a Gigabit Ethernet hálózat hosszát. Minden 512 bájtnál rövidebb csomag 512 bájtra bővül. A kiterjesztés mező az ellenőrző összeg mező után kerül be a csomagba. Ez a csomagok további feldolgozását igényli, de a maximális megengedett hálózatméret 8-szor nagyobb lesz, mint ilyen intézkedések nélkül.

Ezen kívül a Gigabit Ethernet lehetőséget biztosít a blokk módú csomagátvitelre (frame bursting). Ebben az esetben az átviteli jogot kapott és több átviteli csomaggal rendelkező előfizető nem egy, hanem több csomagot is továbbíthat, egymás után, különböző címzett előfizetőknek címezve. A további továbbított csomagok csak rövidek lehetnek, és a blokk összes csomagjának teljes hossza nem haladhatja meg a 8192 bájtot. Ez a megoldás csökkenti a hálózati rögzítések számát és csökkenti az ütközések számát. Blokk mód használatakor csak a blokk első csomagja bővül 512 bájtra, hogy ellenőrizze, vannak-e ütközések a hálózatban. Más, legfeljebb 512 bájt méretű csomagok nem bővülhetnek.

A Gigabit Ethernet hálózaton az átvitel félduplex módban (megőrizve a CSMA/CD hozzáférési módot) és gyorsabb full-duplex módban (hasonlóan az előd Fast Ethernet hálózathoz) egyaránt történik. Várhatóan a full-duplex mód lesz a jövőben a Gigabit Ethernet fő üzemmódja, amely nem korlátozza a hálózat hosszát (kivéve a kábelben lévő jelgyengülés miatti korlátozásokat), és biztosítja az ütközések elkerülését. .

Laboratóriumi munka №2.

A munka célja: a munkavégzés képességeinek elsajátítása Microsoft iroda Jövőkép, számítógépes hálózat tervezése, tervezése.

A hálózat kiépítésének (tervezésének) folyamata egy olyan valóság egyszerűsített szimulációja, amely még nem jött el, és a következő fő lépéseket tartalmazza:

1. Azon feladatok elemzése, amelyekre a hálózat létrejön, valamint a projektfinanszírozás mértékének meghatározása.

2. A fizikai struktúra tervezése - az a szakasz, amelyben a kezdeti feltételeket elemzik, és elkészítik a hálózat fizikai szervezetének részletes tervét.

3. Infrastruktúra tervezés – az a szakasz, amelyben meghatározzák az interakciós protokollokat, a használt szolgáltatásokat, a biztonsági szabályzatot stb. – azaz a hálózat logikus felépítése.

4. Telepítés - a kommunikációs vonalak lefektetésével, a berendezések telepítésével és konfigurálásával kapcsolatos szakasz.

Az elemzési szakasz az egyik legfontosabb, hiszen ez határozza meg az összes többi megoldandó feladatot: mind a hálózat fizikai, mind a logikai felépítését. Ebben a szakaszban jelenik meg a számítógépes hálózatok közötti fő különbség.

A tervezési szakaszban a következő feladatokat kell megoldani:

1. A hálózatra vonatkozó bizonyos célkövetelmények alapján meghatározzák a berendezések és mindenekelőtt a számítógépek szükséges összetételét: mennyiség, jellemzők stb.

2. Meghatározzák a munkahelyek fizikai elhelyezkedését, és meghatározzák a hálózat által lefedett szinteket és közönséget. A probléma megoldása során figyelembe kell venni a munkahelyek/telephelyek kommunikációs vezetékeinek alapvető lehetőségét.

3. A megoldandó feladatok, költség és elhelyezkedés, a munkahelyeket összekötő fizikai kommunikációs vonalak típusa, a kommunikációs eszközök (például hubok) összetétele és elhelyezkedése alapján kerül meghatározásra.

4. Meghatározzák az internethez való csatlakozás módját: kiválasztanak egy szolgáltatót - egy olyan szervezetet, amely biztosítja a szervezet internetkapcsolatát. A szolgáltató kiválasztásakor figyelembe veszik a következő tényezőket: a szolgáltatóval való lehetséges fizikai kapcsolatok jellemzői, a berendezésigények és a szükséges kiegészítő felszerelések, a csatlakozás kezdeti költsége, a kapcsolat üzemeltetésének költsége, a kapcsolat technológiai korlátai (nem bizonyos szolgáltatásokat igénybe venni).

5. A műszaki követelmények alapján meghatározásra kerül a tervezendő hálózat csomópontja, amely az internetre csatlakozás átjárója lesz, és meghatározásra kerül a helye. Ez figyelembe veszi az átjáró és a tervezett hálózat közötti fizikai kapcsolat kényelmét, valamint az internethez való csatlakozáshoz szükséges fizikai vonalak lefektetésének kényelmét.

Általános algoritmus, amely leírja a hálózat kiépítésének folyamatát:

1. A kiindulási adatok meghatározása.

– a hálózathasználati célok meghatározása;

– a hálózati követelmények meghatározása;

– a használt berendezések (számítógépek, hálózati hardver, nyomtatók, modemek stb.);

– a hálózati szoftverek (operációs rendszerek, szerverszoftverek, vírusirtó szoftverek) jellemzői;

- annak az épületnek a hozzávetőleges diagramja, amelyben hálózatot terveznek építeni.

2. Hálózat tervezés.

– a szegmensek szegmentálásának és kombinálásának módja (a kialakításukhoz szükséges berendezésszegmensek meghatározása);

– a kábel típusának kiválasztása (általában árnyékolatlan csavart érpárt választanak);

– az aktív eszközök meghatározása (modemek, útválasztók stb.);

– szoftver kiválasztása (szerver és kliens operációs rendszer, szerver szoftver stb.);

– hálózati diagram kidolgozása (a hálózati csomópontok és a csatlakozó kábelek hossza feltüntetve).

3. A költség meghatározása.

– a főbb költségterületek elemzése;

- Költségbecslés készítése.

4. Hozzávetőleges munkaterv.

5. Hálózati telepítés.

Új hálózat létrehozásakor kívánatos a következő tényezőket figyelembe venni:

– a szükséges hálózatméret (jelenleg, a közeljövőben és a jövőre vonatkozó előrejelzés szerint);

- a hálózat szerkezete, hierarchiája és főbb részei (a vállalkozás részlegei, valamint a vállalkozás helyiségei, emeletei és épületei szerint); a hálózaton belüli információáramlás főbb irányai és intenzitása (jelenleg, a közeljövőben és hosszú távon); a hálózaton keresztül továbbított információ jellege;

– berendezések műszaki jellemzői (számítógépek, adapterek, kábelek, átjátszók, hubok, kapcsolók);

– a kábelrendszer helyiségen belüli és helyiségek közötti lefektetésének lehetőségei, valamint a kábel épségét biztosító intézkedések;

– a hálózat karbantartása, megbízhatóságának és biztonságának ellenőrzése;

– a szoftvereszközökkel szemben támasztott követelmények a megengedett hálózatméret, sebesség, rugalmasság, hozzáférési jogok differenciálása, költség, információcsere-vezérlési képességek stb. (például ha egy erőforrást sok felhasználónak kell használnia, akkor egy szerver operációs rendszert kell használni);

– más hálózatokhoz való csatlakozás szükségessége (például globális);

– a rendelkezésre álló számítógépek és szoftvereik, valamint perifériás eszközök (nyomtatók, szkennerek stb.).

A méret (ebben az esetben a hálózat mérete a hálózatra csatlakoztatott számítógépek számát és a köztük lévő távolságot egyaránt) és a hálózat felépítésének kiválasztásakor figyelembe kell venni:

– a számítógépek száma (legyen lehetőség a hálózatban lévő számítógépek számának további növekedésére);

– a hálózati kapcsolatok szükséges hossza (például nagyon nagy távolságok esetén drága berendezésekre lehet szükség).

– a hálózat egyes részei kombinálásának módjai (átjátszók, átjátszó hubok, kapcsolók, hidak és útválasztók használhatók a hálózat egyes részeihez, és egyes esetekben ennek az összekapcsoló berendezésnek a költsége meghaladhatja a számítógépek, hálózati adapterek, ill. kábelek;

Méretezési lehetőség (például jobb, ha a jelenleg szükségesnél valamivel nagyobb számú porttal rendelkező switcheket vagy routereket vásárolunk).

Példa. Tegyük fel, hogy egy kisvállalkozás három emeletet foglal el, mindegyik öt szobával, és három részleget foglal magában, egyenként három csoportot. Ebben az esetben a következő módon építhet hálózatot (1. ábra):

A munkacsoportok egyenként 1-3 helyiségben foglalnak helyet, számítógépeik átjátszó hubokkal vannak összekötve. A hub szobánként, csoportonként vagy emeletenként egy használható. A koncentrátort olyan helyiségben célszerű elhelyezni, ahonnan minimális számú alkalmazott jut be.

A részlegek külön emeletet foglalnak el. Az egyes részlegek mindhárom munkacsoport-hálózatát egy switch köti össze, és egy router szolgál a többi részleg hálózataival való kommunikációra. A kapcsolót az egyik hubbal együtt legjobb külön helyiségben elhelyezni.

Általános hálózat a vállalat három alegységi hálózatból áll, amelyeket egy router egyesít. Ugyanaz a router használható a WAN-hoz való csatlakozáshoz.

A munkacsoport-szerverek a munkacsoportszobákban, az alosztály-szerverek az alosztályok emeletein találhatók.

Rizs. 1. A vállalati hálózat felépítése (C - munkacsoportok szerverei, RK - átjátszó hubok, Kom - switchek)

A hálózati berendezések kiválasztásakor számos tényezőt kell figyelembe venni, különösen:

– a berendezések szabványosításának szintje és kompatibilitása a leggyakoribb szoftvereszközökkel;

- az információátadás sebessége és további növelésének lehetősége;

– lehetséges hálózati topológiák és ezek kombinációi (busz, passzív csillag, passzív fa);

– hálózati cserevezérlési módszer (CSMA/CD, full duplex vagy marker módszer);

- engedélyezett hálózati kábel típusok, maximális hossza, zavarvédettség;

- az egyes hardverek (hálózati adapterek, adó-vevők, átjátszók, hubok, kapcsolók) költsége és műszaki jellemzői.

Jelenleg a helyi hálózatok szervezésére az esetek túlnyomó többségében árnyékolatlan csavart érpáros UTP-t használnak. Drágább opciók alapján árnyékolt csavart érpár, optikai kábel, ill vezeték nélküli kapcsolatok olyan vállalkozásoknál használják, ahol valóban sürgős szükség van rá. Például a száloptika használható a távoli hálózati szegmensek közötti kommunikációra sebességvesztés nélkül.

A hálózati szoftver (SW) kiválasztásakor mindenekelőtt a következő tényezőket kell figyelembe venni:

– milyen hálózatot támogat a hálózati szoftver: peer-to-peer, szerver alapú hálózat vagy mindkettő;

- a felhasználók maximális száma (jobb, ha legalább 20%-os ráhagyással);

– a szerverek száma és lehetséges típusai;

– kompatibilitás különböző operációs rendszerekkel és számítógépekkel, valamint egyéb hálózati eszközökkel;

– a szoftvereszközök teljesítményszintje különböző üzemmódokban;

– a működés megbízhatóságának foka, az engedélyezett hozzáférési módok és az adatvédelem mértéke;

– milyen hálózati szolgáltatások támogatottak;

- a szoftver költsége, üzemeltetése, korszerűsítése.

Még a hálózat telepítése előtt meg kell oldani a hálózatkezelés kérdését. Még peer-to-peer hálózat esetén is célszerű külön szakembert (adminisztrátort) kijelölni, aki minden információval rendelkezik a hálózat konfigurációjáról és az erőforrás-kiosztásról, és figyelemmel kíséri a hálózat helyes használatát mindenki által. felhasználókat. Ha nagy a hálózat, akkor már nem elég egy hálózati rendszergazda, szükség van egy csoportra, amelynek élén rendszergazda.

Ha a hálózat üzembe helyezte és működik, általában már túl késő megoldani ezeket a problémákat.

A tervezés során meg kell határozni a pénzügyi költségek lehetséges irányait (ebben a tervezési szakaszban a probléma megoldásához szükséges előfeltételek már adottak):

– további számítógépekés a meglévő számítógépek frissítése. Választható költségirány: megfelelő számú és minőségű meglévő számítógép esetén nem kell azokat frissíteni (vagy minimális mennyiségben kell - pl. korszerűbb hálózati kártyák telepítéséhez); peer-to-peer hálózatban szintén nincs szükség speciális fájlszerverre (bár kívánatos).

- hálózati hardver (kábelek és minden, ami a kábelrendszer szervezéséhez szükséges, hálózati nyomtatók, aktív hálózati eszközök - átjátszók, hubok, útválasztók stb.).

- hálózati szoftver, elsősorban hálózati operációs rendszer a szükséges számú munkaállomáshoz (margóval).

– a meghívott szakemberek kábelrendszer szervezése, hálózati operációs rendszer telepítése és konfigurálása, időszakos megelőző karbantartása és sürgős javítása során végzett munkájának kifizetése. Választható költségirány: Kisebb hálózatok esetén sok ilyen feladatot teljes munkaidős hálózati adminisztrátornak kell elvégeznie (talán a vállalat többi munkatársának segítségével).

Számítógépes hálózat tervezése (kiindulási adatok gyűjtése; hálózat mérete, felépítése, berendezés, hálózati szoftver kiválasztása; kábelrendszer tervezése; felszerelés hozzávetőleges költségének kiszámítása) az opciószámnak megfelelően.

Ellenőrző kérdések:

1. Milyen lépésekből áll a hálózatépítés?

2. A helyi hálózatok osztályozása?

3. A helyi hálózatok alaptechnológiái?

4. A lokális topológiája számítógép hálózat?

5. Router, kapcsoló?

6. A Microsoft Office Visio előnyei és hátrányai?

Olvasandó cikkek:

A helyi hálózatok tervezésének szakaszai

Szövetségi Állami Költségvetési Oktatási Intézmény

Felsőfokú szakmai végzettség

Uráli Állami Közlekedési Egyetem

Informatikai Tanszék és ZI

tanfolyam projekt

A témában: "Dizájn Vállalati LAN»

Készítette: Parshin K.A.

Ellenőrzött: Ph.D. docens st. gr. IT-311

Akhmetgareev K.Yu

Jekatyerinburg, 2013

Bevezetés

Helyi számítástechnikai hálózat

Az OSI modell kapcsolati rétege

Számítógépes elrendezés

A kábel teljes hosszának kiszámítása

Ethernet keretformátumok

SIP protokoll

Kapcsolók

útvonalválasztás

Multiszolgáltatás. IP-telefónia, SIP, H.323

IP-címek elosztása a LAN számára.

Szoftver és hardver

Becsült költség számítás

Következtetés

Bibliográfia

Bevezetés

A helyi hálózat olyan kapcsoló csomópontok és kommunikációs vonalak halmaza, amelyek adatátvitelt biztosítanak a hálózat felhasználóinak. Ezért a követelmények két részre oszthatók:

csomópontok váltására vonatkozó követelmények

kommunikációs vonal követelményei

Minden tervezés célja az, hogy a megrendelő igényeinek leginkább megfelelő opciót válasszuk.

Tervezze meg egy vállalkozás helyi hálózatát (LAN) egy ipari épület emeletén lévő osztályok interakciójának információs támogatására (1. melléklet), figyelembe véve a kiindulási adatokat:

1. Helyi hálózat

A helyi hálózat (LAN, local area network; angolul Local Area Network, LAN) olyan számítógépes hálózat, amely általában egy viszonylag kis területet, vagy egy kis épületcsoportot (otthon, iroda, cég, intézet) fed le. Léteznek olyan helyi hálózatok is, amelyek csomópontjai földrajzilag több mint 12 500 km távolságra vannak egymástól (űrállomások és pályaközpontok). Az ilyen távolságok ellenére az ilyen hálózatok továbbra is helyi hálózatnak minősülnek.

A számítógépek különféle hozzáférési médiumok segítségével köthetők össze: rézvezetőkkel (sodrót érpár), optikai vezetékekkel (optikai kábelekkel) és rádiócsatornán keresztül (vezeték nélküli technológiák). vezetékes, optikai kommunikáció Etherneten keresztül telepítve, vezeték nélkül - Wi-Fi-n, Bluetooth-on, GPRS-en és egyéb módon. Egy különálló helyi hálózat kapcsolódhat más helyi hálózatokhoz átjárókon keresztül, valamint része lehet egy globális hálózatnak (például az internetnek), vagy kapcsolódhat hozzá.

A helyi hálózatok leggyakrabban Ethernet vagy Wi-Fi technológiákra épülnek. Építeni egy egyszerű helyi hálózat routereket, switcheket, vezeték nélküli hozzáférési pontokat, vezeték nélküli útválasztókat, modemeket és hálózati adaptereket használnak.

A helyi hálózati technológiák általában csak az OSI modell két alsó rétegének - a fizikai és a csatorna - funkcióit valósítják meg. Ezeknek a rétegeknek a funkcionalitása elegendő ahhoz, hogy a kereteket a LAN által támogatott szabványos topológiákon belül biztosítsák: csillag, busz, gyűrű és fa. Ebből azonban nem következik, hogy a helyi hálózatra csatlakoztatott számítógépek ne támogatnák a csatorna feletti szintű protokollokat. Ezeket a protokollokat a helyi hálózati csomópontokon is telepítik és futtatják, de az általuk végzett funkciók nem kapcsolódnak a LAN technológiához.

LAN protokollok.

A LAN-ban a legtöbb funkciót nem kell biztosítani, ezért az elvégzett funkciók fel vannak osztva a fizikai és a kapcsolati réteg között, a kapcsolati réteg két alrétegre oszlik: médiahozzáférés-vezérlés (MAC) és logikai kapcsolat vezérlése (LLC). .

A LAN-ban sodrott érpárt, koaxiális kábelt és száloptikai kábelt használnak kábelátviteli közegként.

A LAN főbb jellemzői:

A hálózat területi kiterjedése (a közös kommunikációs csatorna hossza);

Maximális adatátviteli sebesség;

Az AS maximális száma a hálózatban;

A munkaállomások közötti maximális távolság a hálózatban;

Hálózati topológia;

a fizikai adatátviteli közeg típusa;

Az adatcsatornák maximális száma;

Előfizetői hozzáférési mód a hálózathoz;

Hálózati szoftverstruktúra;

Képes hang- és videojelek továbbítására;

A megbízható hálózati működés feltételei;

LAN kommunikáció lehetősége egymás között és magasabb szintű hálózattal;

Lehetőség a prioritás-beállítási eljárás használatára, miközben az előfizetőket egy közös csatornához csatlakoztatja.

Az OSI modell kapcsolati rétege

A kapcsolati réteg megbízható adatátvitelt biztosít egy fizikai hálózati csatornán. Különféle hivatkozási réteg specifikációk határozzák meg különféle jellemzők hálózatok és protokollok, beleértve a fizikai címzést, a hálózati topológiát, a hibadiagnosztikát, a keretbeillesztést és az áramlásvezérlést. A fizikai címzés határozza meg, hogy az adatkapcsolati rétegben hogyan címezzük meg az eszközöket. A hálózati topológia kapcsolati réteg specifikációiból áll, amelyek meghatározzák az eszközök fizikai kapcsolatát, topológiákat, például buszt vagy gyűrűt. A hibadiagnózis értesíti a felsőbb rétegbeli protokollokat, hogy átviteli hiba történt, és az adatkeret interleaveléssel újraválogatják azokat a kereteket, amelyeket az IEEE 802.3 protokoll által meghatározott sorrenden kívül továbbítottak. Végül az áramlásvezérlés szabályozza az adatátvitelt, hogy a fogadó eszközt ne terhelje nagyobb forgalom, mint amennyit egységnyi idő alatt képes kezelni.

Az adatkapcsolati réteg két alrétegre oszlik: egy logikai kapcsolatvezérlő (LLC) alrétegre és egy médiahozzáférés-vezérlő (MAC) alrétegre. A Logical Link Control (LLC) alréteg vezérli az eszközök közötti kommunikációt egyetlen hálózati csatornán keresztül. Az LLC alréteget az IEEE 802.2 specifikáció határozza meg, és támogatja mind a kapcsolat nélküli, mind a kapcsolat-orientált szolgáltatásokat, amelyeket magasabb rétegbeli protokollok használnak. Az IEEE 802.2 specifikáció meghatározza a kapcsolati réteg keretmezőinek számát, amelyek lehetővé teszik több magasabb rétegbeli protokoll számára, hogy egyetlen fizikai adatcsatornát megosszon.

Az adatkapcsolati réteg MAC-alrétege szabályozza a protokoll-hozzáférést a fizikai hálózati közeghez. Az IEEE specifikáció meghatározza a MAC-címeket, és lehetővé teszi, hogy a kapcsolati rétegben több eszköz egyedileg azonosítsa egymást.

3. 100Base-TX

Ennek a fizikai interfésznek a szabványa az 5-ös vagy annál magasabb kategóriájú, árnyékolatlan csavart érpár használatát feltételezi, teljesen megegyezik az FDDI UTP PMD szabvánnyal, amelyről a 6. fejezetben is részletesen szólunk. 10Base-T szabvány, kétféle lehet: MDI (hálózati kártyák, munkaállomások) és MDI-X (Fast Ethernet repeater, switchek). A Fast Ethernet átjátszón egyetlen MDI-port is elérhető lehet. A rézkábelen keresztüli átvitelhez az 1. és 3. pár használható, a 2. és 4. pár pedig szabad. A hálózati kártyán és a kapcsolón lévő RJ-45 port a 100Base-TX mód vagy az automatikus egyeztetés mellett támogatja a 10Base-T módot is. A legtöbb modern hálózati kártya és kapcsoló támogatja ezt a funkciót RJ-45 portokon keresztül, és teljes duplex módban is működhet.

A BASE-TX egy pár csavart (csavart) vezetéket használ az adatok továbbítására minden irányban, így mindkét irányban akár 100 Mbps átviteli sebességet biztosít.

Sodrott érpár - kisáramú kábel adatátvitelhez réz vagy alumínium rézbevonatú vezetőkön keresztül történő elektromos jel segítségével. A mai világban az UTP 5e kábelt széles körben használják az SCS-ben (Structured Cabling Systems). Az UTP jellemzőiben és magszámában eltérő fajtái közül a legelterjedtebb az UTP 5e 4 párban és az UTP 2 pár belső és külső fektetésre, utóbbi esetben a kábelszerkezetben kábel található. A kábellel ellátott UTP kényelmesen elhelyezhető az utcán az épületek között, és ennek a terméknek az ára jelentősen alacsonyabb, mint az analógok. Általában a külső csavart érpárú UTP fekete PVC-hüvelyben készül, beleértve a fémfonat formájú képernyőt is, különböző hosszúságú tekercsekben, gyakori változata a 305 méteres tekercs. Beltéri fektetéshez a hüvely színe szürke. Alapvetően az UTP-t az előfizetők internethez való csatlakoztatására vagy helyi hálózat kiépítésére használják, ebben az esetben 100 megabites kapcsolat használatakor csak két 5e csavart érpárt használnak, gigabites kapcsolattal - mind a 4. Második neve " twisted pair" párban élt csavarodás miatt volt, az UTP - árnyékolatlan csavart érpárt jelenti. Kiegyensúlyozottságának köszönhetően a kábel minden SCS-hez szükséges tulajdonsággal rendelkezik, a világ UTP kábelgyártói közül a leghíresebb márkák: Hyperline, Neomax, iO-SCS, MAXYS, SilverLAN. Általános szabály, hogy az UTP 5e nagykereskedelmi árai sokkal alacsonyabbak a hasonló kábeltermékek között, kínálatunkban minden "csavart érpár" kábel rendelkezik tanúsítvánnyal és megfelel a nemzetközi minőségi szabványoknak.

Számítógépes elrendezés

Telephelyünk tervének elkészítéséhez a Compass programot használjuk. Rajz méretarány 1:100. A tervben azonnal kihelyezünk 27 munkahelyet a feladatnak megfelelően, két kapcsolót, és meghatározzuk a kábelfektetési útvonalat úgy, hogy az minden feltételünknek megfeleljen.

A kábel teljes hosszának kiszámítása

A kapott rajz alapján kiszámítjuk a hálózatunk lefektetéséhez szükséges L kábelhosszt. A számításhoz az (1) képletet használjuk. Valamint a számításnál figyelembe vesszük az összes emelkedőt, ereszkedést, kanyart stb. A szükséges L kábelhossz megtalálása után ellenőrizzük, hogy megfelel-e a (2) feltételnek.

ahol: i - távolság az i-edik munkahelytől a K1 kapcsolóig, j - távolság a j-edik munkahelytől a K2 kapcsolóig, - távolság a K1 kapcsolótól az M útválasztóig, - távolság a K2 kapcsolótól az M útválasztóig;

8*300b ≤ L ≤ 300b (2)

ahol: a kábelhelyek egész száma.

Tab. 1 Kábelhossz

Ez a kábelhossz megfelel az állapotunknak.

Ethernet keretformátumok

Az Ethernet hálózaton keresztül továbbított adatok keretekre vannak osztva. Az adatok tiszta formában nem kerülnek továbbításra a hálózaton. Általános szabály, hogy egy fejléc "csatolódik" az adategységhez. Egyes hálózati technológiáknál egy végződés is hozzáadásra kerül. A cím és a vége szolgáltatási információkat tartalmaz, és bizonyos mezőket tartalmaz.

Mivel több kerettípus létezik, a küldőnek és a fogadónak ugyanazt a kerettípust kell használnia, hogy megértsék egymást. A keretek négy különböző formátumban lehetnek, amelyek kissé eltérnek egymástól. Csak két alapvető keretformátum létezik (nyers formátum) - Ethernet II és Ethernet 802.3. Ezek a formátumok csak egy mező céljában különböznek egymástól.

Az információ sikeres eljuttatása érdekében a címzetthez minden keretnek tartalmaznia kell az adatokon kívül a szolgáltatási információkat: az adatmező hosszát, a küldő és a címzett fizikai címét, a hálózati protokoll típusát stb.

Ahhoz, hogy a munkaállomások együttműködhessenek az ugyanabban a hálózati szegmensben lévő szerverrel, egyetlen keretformátumot kell támogatniuk. Az Ethernet kereteknek négy fő típusa van: II802.3802.2SNAP (SubNetwork Access Protocol) típus.

Mind a négy típusú Ethernet-keret minimális megengedett hossza 64 bájt, a maximális pedig 1518 bájt. Mivel egy keretben 18 bájt van lefoglalva a szolgáltatási információkhoz, az "Adatok" mező hossza 46-1500 bájt lehet. Ha a hálózaton keresztül továbbított adatok kisebbek, mint a megengedett minimális hossz, a keret automatikusan 46 bájtra lesz feltöltve. Ilyen szigorú korlátozásokat vezettek be a minimális kerethosszra vonatkozóan, hogy biztosítsák az ütközésérzékelő mechanizmus normál működését.

A különböző fizikai természetű szegmensekből álló Ethernet hálózat megfelelő működéséhez három alapvető feltételnek kell teljesülnie:

) A hálózatban lévő állomások száma nem haladja meg az 1024-et (a koaxiális szegmensekre vonatkozó korlátozások függvényében).

)A terjedési késleltetés kétszerese (Path Delay Value, PDV) a két legtávolabbi hálózati állomás között nem haladja meg az 575 bites intervallumot.

) A keretek közötti távolság csökkentése (Interpacket Gap Shrinkage), amikor egy képkockasorozatot az összes átjátszón keresztül legfeljebb 49 bites időközönként továbbítanak (emlékezzünk arra, hogy keretek küldésekor az állomás 96 bites intervallumokból álló kezdeti keretközi távolságot biztosít).

Ezeknek a követelményeknek való megfelelés biztosítja a hálózat megfelelő működését olyan esetekben is, amikor megsértik az egyszerű konfigurációs szabályokat, amelyek meghatározzák az átjátszók maximális számát és az egyes típusok szegmenseinek maximális hosszát.

A hálózaton keresztüli jelterjedési késleltetés korlátozásának fizikai értelmét már elmagyaráztuk – ennek a követelménynek a betartása biztosítja az ütközések időben történő észlelését.

A minimális keretek közötti távolság követelménye abból adódik, hogy amikor egy képkocka áthalad egy átjátszón, ez a távolság csökken. Az átjátszó által fogadott minden egyes csomagot újraszinkronizálnak, hogy kiküszöböljék az impulzussorozatnak a kábelen és az interfész áramkörökön való áthaladása során felhalmozódott jelremegést. Az újraszinkronizálási folyamat jellemzően megnöveli a preambulum hosszát, ami csökkenti a keretek közötti intervallumot. Amikor a keretek több átjátszón haladnak át, a keretek közötti intervallum annyira lecsökkenhet, hogy az utolsó szegmensben lévő hálózati adaptereknek nincs elég idejük az előző képkocka feldolgozására, aminek következtében a keret egyszerűen elveszik. Ezért a keretközi intervallum teljes csökkentése 49 bites intervallumnál nem megengedett.

PDV számítása - időkésleltetés. Az első kifejezés a késleltetést írja le minden kábelszakaszban. A második tag a kapcsolási csomópontok késleltetését írja le. A harmadik kifejezés a hálózati adapterek késleltetése.

Ha a sebesség 10 Mbps à PDV nem lehet több 576 bitnél intervallumonként.

Ha a sebesség 100 Mbps, a PDV nem haladja meg az 512 bitet intervallumonként. (bit per 6t intervallum).

A PDV kiszámításakor meg kell találnia a 2 legtöbbet távoli barát egy baráti számítógépről a hálózaton. Meg kell határozni a hubok késését is.

A PDV maximális érték fölé emelése jelentős számú ütközéshez vezet, ami abból adódik, hogy egy minimális 64b hosszúságú keretnek nincs ideje kétszer megkerülni a hálózatot, és az ütközést észlelő mechanizmus sem oldja meg az ütközést.

(UTP-5) = 1,112 bt/M – Kategória TX kábel késések

(2TX/FX) =100 bt - késések 2 TX kategóriájú adapterben

(TX / FX) \u003d 92 bt - késések a 2. kategóriájú kapcsolókban és útválasztókban \u003d (17,34 + 16,91 + 51,61 + 20,35) * 1,112 + 3 * 92 + 100 \u003d bt 50

Mbps => PDV< 512 bt

bt - a keretek közötti intervallum margója

A hálózat megfelelő működéséhez a PDV-nek meg kell felelnie a következő feltételnek: PDV ≤ 512 bt.

Esetünkben ez a feltétel teljesül. Mivel minden feltételünk teljesül, lehetőség van a kábelfektetési útvonal végleges megrajzolására (1. sz. melléklet).

SIP protokoll

A Session Initiation Protocol (SIP) egy alkalmazási rétegbeli protokoll, és kommunikációs munkamenetek szervezésére, módosítására és befejezésére szolgál: multimédiás konferenciák, telefonkapcsolatok és multimédiás információk terjesztése. A felhasználók részt vehetnek a meglévő kommunikációs munkamenetekben, meghívhatnak más felhasználókat, és meghívhatják őket egy új kommunikációs munkamenetre. A meghívók címezhetők egy adott felhasználónak, a felhasználók egy csoportjának vagy az összes felhasználónak.

A protokoll a következő elveken alapul:

A felhasználók személyes mobilitása. A felhasználók korlátozás nélkül mozoghatnak a hálózaton belül, ezért a hálózaton bárhol kommunikációs szolgáltatásokat kell biztosítani számukra. A felhasználóhoz egyedi azonosítót rendelnek, és a hálózat kommunikációs szolgáltatásokat nyújt számára, függetlenül attól, hogy hol van. Ehhez a felhasználó egy speciális üzenettel - REGISZTRÁCIÓ - tájékoztatja a helymeghatározó szervert mozgásáról.

Hálózati méretezhetőség. Elsősorban az a lehetőség, hogy bővítésével növelhető a hálózati elemek száma. A SIP protokollra épülő hálózat szerverstruktúrája ennek a követelménynek teljes mértékben megfelel.

Protokoll bővíthetőség. Jellemzője, hogy új szolgáltatások bevezetésekor új funkciókat adhat hozzá a protokollhoz, és adaptálható a különféle alkalmazásokkal való együttműködéshez.

Kölcsönhatás más jelzési protokollokkal. A SIP protokoll a H.323 protokollal együtt használható. Lehetőség van a SIP protokollal való interakcióra a PSTN jelzőrendszerekkel - DSS1 és SS7. Az ilyen interakció megkönnyítése érdekében a SIP jelzésüzenetek nemcsak egy adott SIP-címet hordozhatnak, hanem azt is telefonszám. Ezenkívül a SIP protokoll a H.323 és ISUP/IP protokollokkal együtt használható az átjáróvezérlő eszközök működésének szinkronizálására.

10. Kapcsolók

Az alkalmazás céljai:

LAN átviteli sebesség növekedés

csomagfolyamok párhuzamos feldolgozásának létrehozása belső hálózat- IntraNet és külső - Internet

hálózatbiztonsági problémák megoldása

hálózati architektúra optimalizálás

Osztályozás:

1. réteg kapcsolói:

Az optikai kapcsolók prizmák alapján készülnek, és az optikai fizika (jelfelosztás) elvén működnek. Optikai jeleket váltanak.

2. réteg kapcsolók:

kapcsolás (keresztléc) bemeneti puffereléssel

önútválasztás (self route) megosztott memóriával

nagy sebességű gyűjtősín - bemeneti pufferelt kapcsolás kapcsolási mátrixon alapuló közúti - vezérelt több bemenetes memória

Kapcsolási technológiák összehasonlító elemzése.

A keresztrúd technológia biztosítja a kapcsoló legnagyobb sebességét és áteresztőképességét a belső memória hiánya miatt.

Az ezen a technológián alapuló kapcsolók minimális késleltetést okoznak az adatátviteli hálózatban. Az ilyen kapcsolókat munkakapcsolóknak nevezzük. 1. osztályos csoportok. Ezek a kapcsolók egyszerű eszközök és alacsonyak. Monoblokkként ábrázolva, korlátozott számú porttal.

Technológiai hátrányok:

a hibás képkockákat a rendszer nem szűri

minimális adminisztrációs lehetőség

a mátrixút lehetséges belső blokkolása.

Mivel ebben a technológiában a keret teljesen be van helyezve belső memória kapcsolót, akkor a címzett MAC címével együtt a keret ellenőrző összegét is leellenőrzi, és ha eltérés van, akkor az ilyen keretet a kapcsoló törli.

Előnyök:

nincs zár

szűrő kisebb képkockák jelenléte

a portok száma sokkal több lehet, mint a keresztlécben

több adminisztrációs lehetőség, különösen a keretszűrés.

Hibák:

jelentős késleltetés a keretfeldolgozás során

osztály munkacsoportjába ilyen átkapcsol.

a saját út többe kerül, mint a keresztléc

3. rétegű kapcsolók.

Routing funkcióval rendelkező switcheket szokás hívni. Az OSI modell 3 rétegében működik. A hálózat a keretváltás hálózati feladatán túl az internetes alkalmazáscsomagok útválasztását is elvégezheti.

Nem számít, hogy MAC-címet vagy ip-protokollt használunk. Leképezési táblázattal rendelkezik a MAC és az IP-címek között.

4. rétegű kapcsolók.

A Layer 4 kapcsolási technológia magában foglalja a Layer 2 és Layer 3 kapcsolók teljesítmény- és forgalomkezelési képességeit, új funkciókkal bővítve, beleértve a szerver- és alkalmazáskezelési képességeket. Az új kapcsolók a 3. és 4. réteg információit használják a csomagfejlécekben, például a forrás és cél IP-címeket, SYN/FIN biteket az alkalmazási munkamenetek kezdetének és végének jelölésére, valamint a TCP/UDP portszámokat az azonosításra. különféle alkalmazások. Ezen információk alapján a 4. rétegbeli kapcsolók döntéseket hozhatnak az adott munkamenet forgalmának átirányításáról.

útvonalválasztás

Az útválasztás célja: információgyűjtés a TCP / IP-verem irányítható protokolljaihoz az útválasztási tábla összeállításával és frissítésével.

Az útválasztás az OSI modell hálózati rétegében történik.

A hálózati réteg a következő feladatokra nyújt megoldást:

Egyetért az adattovábbítás elveivel

Megoldja a protokollok problémáját. A WAN LAN-nal működik

Megkülönbözteti az adatformátumot

Különbséget tesz az átviteli közegek között.

Mindez a nagyszámú protokollnak köszönhetően lehetséges.

Az OSI modell hálózati rétegének fő protokollja az IP protokoll. Feladata a csomagok átvitele a feladótól a címzetthez, ahol a küldő és a címzett számítógép. A globális hálózat minden gazdagépéhez saját IP-cím tartozik. 4 osztályt használnak:

Az A osztályban az első bájt a hálózati struktúrához kerül, 3 bájt a gazdagép címéhez.

B osztályban 2 bájt - hálózati cím, 2 bájt - gazdagép címe

A C osztályban 3 bájt a cím, 1 bájt a gazdagép.

Egy IP-csomag teljes hossza legfeljebb 64 bájt lehet. Az IP-beállítások az útválasztási módszerekre vonatkoznak.

Az útválasztás a globális hálózatokban a következőképpen történik: egy kérés jön létre, tegyük fel, hogy egy PING kérés, az üzenet információkat tartalmaz a küldő és a címzett IP-jéről. Ez a kérés eljut az útválasztóhoz, majd elküldik az összes útválasztónak, megnézik az üzenetet és megállapítják, hogy van-e információjuk a címzett IP-jéről a táblázatban. Ha igen, a válaszüzenet információkat tartalmaz a címzett MAC-címéről. Az adatok az ARP táblába íródnak. Így létrejön a kapcsolat. Az ARP-kérés egyike azon protokolloknak, amelyek az OSI modell hálózati rétegében működnek. Hálózati szinten is olyan protokollokkal dolgozom, mint az ICMP, IPsec, RIP, DGP.

Protokoll funkció:

megbízhatóság

stabilitás

egyszerűség

konvergencia

optimalitás

A protokollok osztályozása ellenőrzési módszer szerint:

statikus (az útválasztó tábla manuálisan épül fel, az útvonalak nem változnak az idő múlásával)

dinamikus (a táblázat automatikusan épül fel, ahogy az adathálózat változik)

Mindezen protokollok megvalósításához, amint azt egy kicsit korábban említettük, egy útválasztót használnak. Ez egy hálózati eszköz, amelyet arra terveztek, hogy a helyi hálózatokat egyetlen strukturált hálózatba kapcsolja, szabályozott forgalommal és magas biztonsági képességekkel.

Multiszolgáltatás. IP-telefónia, SIP, H.323

helyi számítástechnikai hálózat

A hang-, kép- és adatátvitel globális hálózatokban új generációs NGN hálózatokat hoztak létre. Az NGN-nek köszönhetően lehetővé vált IP telefonálás, audio (video) konferencia lebonyolítása. Ez a softswitch segítségével vált lehetségessé. - VoIP-munkameneteket kezelő softswitch. Számos megközelítést valósít meg az IP-telefónia felépítésében: H.323, SIP, MGCP..323 ITU-T ajánlás, amely szabványcsomag a multimédiás adatátvitelhez csomaghálózatokon keresztül.

Jelzés - kapcsolatot hoz létre és kezeli annak állapotát, leírja a továbbított adatok típusát

Streaming médiavezérlés (videó és hang) - adatátvitel valós idejű szállítási protokollokon (RTP) keresztül

Adatátviteli alkalmazások.

Kommunikációs interfészek - eszközök interakciója fizikai, csatorna, hálózati szinten Session Initiation Protocol - adatátviteli munkamenet létrehozási protokoll, amely leírja a felhasználói internetes munkamenet létrehozásának és befejezésének módját, beleértve a multimédiás tartalom cseréjét.

A munkacsoport a jegyzőkönyvet a következő elvekre alapozta:

Egyszerűség: csak hat módszert (függvényt) tartalmaz

A felhasználók személyes mobilitása. A felhasználók korlátozás nélkül mozoghatnak a hálózaton belül. A nyújtott szolgáltatások köre ugyanakkor változatlan.

Hálózati méretezhetőség. A SIP protokollon alapuló hálózati struktúra megkönnyíti a bővítést és az elemek számának növelését.

Protokoll bővíthetőség. A protokoll jellemzője, hogy új szolgáltatások megjelenésekor új funkciókkal egészíthető ki.

Integráció a meglévő Internet protokollok kötegébe. A SIP protokoll az IETF bizottság által kifejlesztett globális médiaarchitektúra része. A SIP mellett ez az architektúra tartalmazza az RSVP, RTP, RTSP, SDP protokollokat.

Kölcsönhatás más jelzési protokollokkal. A SIP protokoll más IP-telefónia protokollokkal, PSTN protokollokkal együtt, valamint intelligens hálózatokkal való kommunikációra használható.

Így a softswitch lehetővé teszi a multiservice szervezését. Az adathálózaton keresztül a felhasználók élvezhetik VoIP telefonok, IP TV és sok más funkció. - Etherneten keresztüli tápellátás, ez egy olyan rendszer, amely lehetővé teszi a 220 V AC 48 V DC (36 V-ról 52 V-ra) konvertálását. Ezt a technológiát az áramellátás kapcsolóinál használják webkamerák, vagy IP telefonok.

A PoE technológia fő előnye, hogy nem kell külön elektromos vezetékeket húzni a hálózati eszközökhöz, hogy olyan helyeket is tápláljanak, ahol nincs. Vezeték nélküli hozzáférési pontok, videó megfigyelő kamerák, beléptető rendszerek, amelyek PoE technológiával működnek, bárhol telepíthetők. Megkönnyíti a telepítő munkáját a nehezen elérhető helyeken.

Azért választottam a Cisco Systems CP-7906G telefont, mert megfelel a követelményeinknek: 1 soros IP telefon 1 Fast Ethernet porttal és PoE támogatással

IP-címek kiosztása LAN-hoz

Egy IP-cím van, amelyet a szolgáltató határoz meg (adott):

10.0.5 - IP-cím

255.255.192/26 hálózati maszk

10.0.5/26 - hálózati azonosító

10.0.63 - műsorszolgáltató hálózat 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 telefon

10.0.15 Hálózati cím sugárzása 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 Hálózati sugárzás címe 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 Hálózati cím sugárzása 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 Műsorszórási cím

Szoftver és hardver

Tanfolyami projektünkben az építőipart választottuk. Ez az iparág építészeti tervek készítésével foglalkozik épületek, városi építmények és egyebek számára. Ez egy erőteljes CAD-platform, amely az alapfunkciók ismert készletét ötvözi a fejlett 2D-s eszközökkel és intelligens közvetlen 3D-modellezéssel Windows és Linux rendszerekhez. Megfizethető áron dwg adatokat olvas és ír, és nagyon magas szintű kompatibilitást kínál az AutoCAD® programmal. Ezen kívül a BricsCAD közvetlen 3D modellezést is kínál dwg formátumban. A BricsCAD sokkal több, mint egy alternatíva.

A kompatibilis API-k teljes készletével a harmadik féltől származó alkalmazások a forráskód módosítása nélkül futhatnak a BricsCAD-en.

Rendszerblokk DNS Extreme

Processzor típusa Intel Core i5

Processzor kód i5 3340

A processzormagok száma 4

Processzor frekvencia 3100 MHz

Méret véletlen hozzáférésű memória 8192 MB

Merevlemez kapacitása 1000 GB

Optikai meghajtó DVD±RW

NVIDIA grafikus vezérlő lapkakészlet GeForce GTX 650

Videomemória mérete 1024 MB

Cisco UCS C240 ​​​​M3 szerver

Processzor típusa Intel Xeon

Intel® C600 lapkakészlet

Intel® Xeon® processzor E5 2620

Processzor frekvencia 2,0 GHz

CPU telepítve 1

Tápegység 2 x 650 W

Cisco WS-C3560V2-24PS-S kapcsoló

Kapcsolóportok száma 24 x Ethernet 10/100 Mbps

Cisco 857-K9 router

RAM 64 MB

Kapcsolóportok száma 4 x Ethernet 10/100 Mbps/Cisco telefon 7906G

Hálózati interfészek 1 x RJ-45 10/100BASE-TX

Fast Ethernet porttal és PoE támogatással

Sodrott érpár UTP 5e

(125 MHz-es sáv) 4 páros kábel, továbbfejlesztett 5. kategória. Adatátviteli sebesség 2 pár használata esetén akár 100 Mbps, 4 pár használata esetén akár 1000 Mbps. Az 5e kategóriás kábel a legelterjedtebb, és számítógépes hálózatok építésére használják. Az eszközök közötti kábelhossz korlátozása (számítógép-kapcsoló, kapcsoló-számítógép, kapcsoló-kapcsoló) - 100 m.

Becsült költség számítás

	Hardver szoftver	Név	Mennyiség	Ár, dörzsölés/db	Ár, dörzsölje
	Rendszeregység, Windows 7 operációs rendszerrel Otthoni prémium 64 bites
	Billentyűzet	Gigabyte GK-K6150 Multimédiás USB fekete
		DNS OFFICE WRD-039BS Fekete USB
	operációs rendszer	Microsoft Windows Server 2008 R2 Standard Edition SP1 (64 bites)
	Víruskereső szoftver	Kaspersky internet biztonság		3990 5 db 1790 2 db
	IP telefon	Cisco Systems CP-7906G
		UTP 4 pár kat.5e	305 m (öböl)
		Dugó RJ45 5E 8P8C
	konnektor	Dugó RJ45 kat.5
	kábelcsatorna
	Belső sarok
	Kapcsoló	Cisco WS-C3560V2-24PS-S
	router
		Cisco UCS C240 ​​​​M3
	Szerver szekrény
	Tervezési és szerelési munkák

Összesen: 2 279 806 rubel

Következtetés

Az elvégzett munka során megtervezték a vállalkozás LAN-ját, meghatározták a kábelfektetési útvonalat, szükséges felszereléstés szoftver. A LAN megvalósítására vonatkozó becslést is kiszámították. A hálózat végső jellemzői a következők:

Munkahelyek száma - 27, db;

Topológia - csillag;

Átviteli sebesség - 100, Mbps;

Élettartam - 10 év;

A LAN becsült költsége 2 200 833 rubel.

Bibliográfia

1) Előadások az "Infokommunikációs rendszerek" témában - tanár Parshin K.A.

) DNS online áruház -www.dns.ru

Infrastruktúra információs technológiák, főként helyi hálózaton alapul, tehát attól, hogy milyen jól lesz megtervezve és létrehozva helyi hálózat (LAN), az infrastruktúra egészének működésének minőségi mutatóitól függenek.

A Mosproekt-Engineering LLC szakemberei mindig készen állnak a LAN megtervezésére irodája, vállalkozása, egyéb létesítményei, amelyek viszont lehetővé teszik a munkahelyek, irodai berendezések, különféle installációk és elemek – beleértve a számítógépeket és mikroprocesszorokat – egy teljes rendszerbe való kombinálását.

A LAN létrehozásának folyamata három szakaszból áll:

LAN tervezés a szükséges szabályozási dokumentumok figyelembevételével, a projektdokumentáció egyeztetése az ügyféllel és a különböző hatóságokkal (ha szükséges);
- A LAN hálózat elemeinek összeszerelése, telepítése és egységes egésszé történő integrálása;
- a LAN üzembe helyezése és átadása az ügyfél használatára.
A projektdokumentáció elkészítésekor a Mosproekt-Engineering LLC tervezőmérnökei figyelembe veszik annak lehetőségét, hogy a tervezett LAN-hálózatban különféle világnevű gyártók, például Hyperline, Krone és más gyártók komponenseit használják fel.
Szakemberek Mosproekt-Engineering LLC haladéktalanul elvégzik az összes szükséges előkészítő (projekt előtti) munkát, nevezetesen felmérik a helyiségeket, szükség esetén felmérik a szomszédos területet, mérnöki felméréseket, terveket készítenek a munkahelyek elhelyezésére, irodai berendezésekre, szerverekre, különféle hálózatokra. elemek és egyéb eszközök.
Ha szükséges egyesíteni az egyes részlegek, fiókok, épületek LAN-ját egyetlen területté elosztott hálózat, a Mosproekt-Engineering LLC szakemberei készek felajánlani Önnek az ilyen típusú projekteket, nevezetesen a területi tervezést. elosztó hálózatok. A LAN tervezésekor az ügyfél kezdeményezésére szakembereink biztosítják a LAN-hoz való csatlakozás lehetőségét a távoli hozzáférés elve szerint a szakemberek - szabadúszók, távolról dolgozó berendezések felszereléséhez. távoli kapcsolat Szükség lehet olyan alkalmazottakra is, akik távol vannak az irodától, például üzleti úton, különböző létesítményekben vagy a terepen. Távoli hozzáférés a LAN-hoz az ügyfélszervezet által meghatározott kiberbiztonsági szabványok figyelembevételével kerül biztosításra.

Mit jelent a LAN egy vállalat/iroda mindennapi életében?

A LAN egy csúcstechnológiás, "intelligens" kommunikációs rendszer, amely egyetlen egésszé egyesíti a személyi számítógépeket, irodai berendezéseket, szervereket, telefon-, felügyeleti, biztonsági, számviteli és beléptetőrendszereket, vezérlőrendszereket, egyéb rendszereket és elemeket, beleértve a különböző processzorokat is. rendszer, mikroprocesszorok, chipek, eszközök, vezérlők, vezérlőpanelek, szoftverek. A LAN célja a vállalatnál, az irodában, egyéb struktúrákban a biztonságos, gyors és szinkron adatátvitel különféle típusok(szöveg, grafika, hang, videó és egyebek) között személyi számítógépekés szerverek, a rendszerrel kölcsönhatásba lépő egyéb elemek. A LAN lehetővé teszi különféle információk fogadását, feldolgozását és megjelenítését a PC képernyőkön az egységekről, eszközökről, vezérlőkről, vezérlőpanelekről, érzékelőkről, érzékelőkről, egyéb, a rendszerhez csatlakoztatott berendezésekről, valamint ezek kezelését a szükséges paraméterek beállításával. A LAN lehetővé teszi az adatbázisokhoz való gyors és biztonságos hozzáférést és azok kezelését. A LAN egyben lehetőség arra is, hogy az alapján hozzanak létre mail hostingot, azaz vállalati levelet, a személyzet viszonylag biztonságos és ellenőrzött hozzáférését a külsőhöz. hálózati erőforrások(Internet).
Nagyon sok lehetőség és előnye van a LAN-nak, ezeket hosszan lehetne sorolni, de véleményünk szerint elmondtuk a legfontosabbakat. Meg kell azonban érteni, hogy a LAN rendszer helyes és zavartalan működéséhez adminisztrációra van szükség, és minél nagyobb a rendszer, annál nehezebb a karbantartása. Erre a célra speciális szoftvertermékek állnak rendelkezésre, például a szerverekre telepített operációs rendszerek. Az ilyen szoftvertermékeket számos világhírű cég gyártja, mint például a Microsoft, az Apple és mások. Meg kell jegyezni, hogy az információk teljes körű védelme érdekében ki kell választani a megfelelő programokat a LAN állapotának védelmére és figyelésére - ilyen kérdésekben a Mosproekt-Engineering LLC szakemberei kompetens tanácsokat kapnak.

LAN sok független, különálló rendszerből, valamint alrendszerekből, szegmensekből, modulokból és elemekből áll, nevezzük ezeket a kényelem kedvéért - LAN-egységeknek. Szóval itt van LAN tervezés az egyes LAN-egységekhez kapcsolódóan mintegy különálló projektek kidolgozása, amelyeket ezt követően egy közös projektbe vonnak össze, a „magánprojektből az általánosba” elv szerint. Sok LAN egységet például magunk tervezünk egyedi rendszerek, alrendszerek, projektjeinkben is biztosítjuk a szabványos LAN egységek alkalmazásának igényét vagy lehetőségét, azaz különböző ismert nevű gyártók fejlesztését, arról beszélünk kész modulokról, szerverekről, processzorokról, mikroprocesszorokról, vezérlőkről, vezérlőpanelekről, különféle eszközökről, csomópontokról stb., beleértve a szoftvereket is. A Mosproekt-Engineering LLC szakemberei segítenek kiválasztani a világgyártók kész LAN egységeit, vagy önállóan fejleszteni, majd a kiválasztott alapján általános tervezést végezni.

A LAN-ra vonatkozó tervezési munka befejezése után a megrendelő a következő tervezési dokumentumokat kapja meg, nevezetesen:

A LAN elektronikus számítógépek és egy szoftvertermék közötti interakciót tükröző séma
- egy strukturált kábelezési rendszert (SCS) tükröző diagram, más szóval - egy dokumentum, amely grafikus információkat tartalmaz az épület telefonhálózatáról és a LAN fektetéséről, valamint a berendezésekről. A telefonok épületben történő telepítésére és magára a LAN-ra vonatkozó grafikus információk jelen dokumentumban az épület tervrajzán (iroda, gyár, üzlet stb.) vonatkozó kérelem formájában jelennek meg. Vegye figyelembe, hogy az SCS-séma elkészítése több munkát igényel, mint más munkák, ezért azt a többi munkától elkülönítve kell figyelembe venni.
Tervezési munka LAN elektronikus számítógépek közötti interakció felett.
Ennek eredményeként egy diagram készül, amely tükrözi a LAN kiépítését, más szóval egy diagram, amelyen egyezmények számítógépek, egyéb berendezések, feltüntetve a telepített szoftverterméket, valamint az ilyenkor kialakult információáramlásokat.
Tervezési munka LAN kábelrendszereken.
Kialakul egy dokumentációs csomag, amely egy adott épületben a LAN tervezéséhez szükséges dokumentumokat tartalmazza.
A csomagban található dokumentumok nevének és tartalmának szigorúan meg kell felelnie a GOST R 21.1703-2000 előírásainak.
A LAN projekt szigorúan a GOST 21.101-97 ajánlásai szerint készül.
A projekt hiánya egyszerűen nem teszi lehetővé a LAN felszerelését, ha a hálózat nagy területeket, nagy épületet fed le, különösen, ha épületcsoportról beszélünk.

A LAN projekt legfontosabb részei a következők:

1. A LAN szerkezetét tükröző séma;
2. Munkadokumentáció (grafikus) - sémák, rajzok, magyarázatok stb.;
3. A berendezések osztályozása.
A LAN felépítését tükröző diagram elsősorban a kommunikációs rendszer általános megjelenítésére szolgál. A grafikus dokumentumok formájú munkadokumentáció a LAN megfelelő összeszerelését szolgálja. A berendezések besorolása fontos a becslések, szerződések (megállapodások), aktusok, műszaki előírások kialakításához. szerelési munkák, egyéb dokumentumok, berendezések gyártására és szállítására vonatkozó szerződések teljesítésére is, a LAN közgyűlésének megvalósítására.

A LAN-PROJEKTEK FEJLESZTÉSE A KEZDETI ÉS SZÜKSÉGES LÉPÉS A VÁLLALKOZÁS, IRODÁK ÉS SOK MÁS OBJEKTUM INFRASTRUKTÚRÁNAK SZAKADÁSTALAN MŰKÖDÉSÉHEZ MEGBÍZHATÓ TÁMOGATÁS LÉTREHOZÁSÁHOZ.

A Mosproekt-Engineering LLC szakemberei mindig készen állnak arra, hogy a tervezési megoldások számos változatát kínálják Önnek, figyelembe véve az Ön kívánságait, pénzügyi lehetőségei, valamint helyiségei műszaki jellemzői alapján.

Moszkvai Állami Bányászati ​​Egyetem

Szék Automatizált rendszerek Hivatal

tanfolyam projekt

a "Számítógépes hálózatok és távközlés" tudományágban

a témában: "Helyi hálózat tervezése"

Elkészült:

Művészet. gr. AS-1-06

Yurieva Ya.G.

Ellenőrizve:

prof., d.t.s. Shek V.M.

Moszkva 2009

Bevezetés

1 Tervezési feladat

2 A helyi hálózat leírása

3 Hálózati topológia

4 Helyi hálózati diagram

5 OSI referenciamodell

6 A helyi hálózat telepítésére szolgáló technológia kiválasztásának indoklása

7 Hálózati protokollok

8 Hardver és szoftver

9 Hálózati jellemzők számítása

Bibliográfia

A helyi hálózat (LAN) olyan kommunikációs rendszer, amely számítógépeket és perifériás berendezéseket köt össze korlátozott területen, általában nem több, mint néhány épület vagy egyetlen vállalat. Jelenleg a LAN alapvető jellemzővé vált minden olyan számítástechnikai rendszerben, amely több mint 1 számítógépet tartalmaz.

A helyi hálózat által nyújtott fő előnyök a képesség közös munkaés gyors adatcsere, központosított adattárolás, megosztott hozzáférés megosztott erőforrásokhoz, például nyomtatókhoz, Internetés mások.

A helyi hálózat másik fontos funkciója a hibatűrő rendszerek létrehozása, amelyek tovább működnek (ha nem is teljes mértékben), ha egyes alkotóelemeik meghibásodnak. A LAN-ban a hibatűrést redundancia, duplikáció biztosítja; valamint a hálózat egyes részeinek (számítógépek) rugalmassága.

Egy vállalatnál vagy szervezetnél a helyi hálózat létrehozásának végső célja a számítógépes rendszer egészének hatékonyságának növelése.

A teljesítménykövetelményeknek megfelelő és a legalacsonyabb költséggel rendelkező megbízható LAN felépítését egy tervvel kell kezdeni. A tervben a hálózatot szegmensekre osztják, kiválasztják a megfelelő topológiát és hardvert.

A "busz" topológiát gyakran "lineáris busznak" (lineáris busznak) nevezik. Ez a topológia az egyik legegyszerűbb és legszélesebb körben használt topológia. Egyetlen kábelt használ, amelyet gerincnek vagy szegmensnek neveznek, és amely mentén a hálózat összes számítógépe csatlakozik.

A "busz" topológiájú hálózatban (1. ábra) a számítógépek az adatokat egy adott számítógéphez címzik, kábelen keresztül elektromos jelek formájában továbbítják.

1. ábra. Topológia "busz"

Az adatokat elektromos jelek formájában továbbítják a hálózat összes számítógépére; információt azonban csak az kap, akinek a címe megegyezik az ezekben a jelekben titkosított címzett címével. Ráadásul egyszerre csak egy számítógép tud továbbítani.

Mivel az adatokat csak egy számítógép továbbítja a hálózatra, teljesítményük a buszra csatlakoztatott számítógépek számától függ. Minél többen, pl. hogyan több számítógép Várakozás az adatátvitelre, annál lassabb a hálózat.

Lehetetlen azonban közvetlen összefüggést levezetni a hálózati sávszélesség és a benne lévő számítógépek száma között. Mivel a számítógépek számán kívül számos tényező befolyásolja a hálózati teljesítményt, többek között:

· jellemzők hardver számítógépek a hálózaton;

a számítógépek adatátviteli gyakorisága;

a munkások típusa hálózati alkalmazások;

· típus hálózati kábel;

távolság a hálózaton lévő számítógépek között.

A busz passzív topológia. Ez azt jelenti, hogy a számítógépek csak "meghallgatják" a hálózaton keresztül továbbított adatokat, de nem helyezik át azokat a küldőtől a vevőig. Ezért ha az egyik számítógép meghibásodik, az nem befolyásolja a többiek működését. Az aktív topológiákban a számítógépek újragenerálják a jeleket és továbbítják azokat a hálózaton.

jelvisszaverődés

Az adatok vagy elektromos jelek a hálózaton keresztül terjednek – a kábel egyik végétől a másikig. Ha nem történik különleges intézkedés, a jel visszaverődik, amikor eléri a kábel végét, és megakadályozza, hogy más számítógépek továbbítsanak. Ezért, miután az adatok célba érnek, az elektromos jeleket ki kell oltani.

Végrehajtó

Az elektromos jelek visszaverődésének megakadályozása érdekében a kábel mindkét végére lezárókat szerelnek fel, amelyek elnyelik ezeket a jeleket. A hálózati kábel minden végét csatlakoztatni kell valamihez, például számítógéphez vagy hordócsatlakozóhoz - a kábel hosszának növelése érdekében. Az elektromos jelek visszaverődésének megakadályozása érdekében a kábel bármely szabad - nem csatlakoztatott - végéhez egy lezárót kell csatlakoztatni.

Hálózati integritás megsértése

A hálózati kábel megszakad, ha fizikailag megszakad, vagy az egyik vége lecsatlakozik. Az is előfordulhat, hogy a kábel egy vagy több végén nincsenek lezárók, ami az elektromos jelek visszaverődéséhez és a hálózat lezárásához vezet. A hálózat nem működik.

Önmagukban a hálózaton lévő számítógépek teljesen működőképesek maradnak, de amíg a szegmens megszakad, nem tudnak egymással kommunikálni.

A csillaghálózati topológia fogalma (2. ábra) a nagyszámítógépek területéről származik, amelyben a gazdagép aktív adatfeldolgozó csomópontként fogadja és dolgozza fel a perifériákról érkező összes adatot. Ezt az elvet alkalmazzák az adatátviteli rendszerekben. Minden információ két periféria munkaállomás között áthalad a számítógépes hálózat központi csomópontján.

2. ábra. Topológia "csillag"

A hálózati átviteli sebességet a csomópont számítási teljesítménye határozza meg, és mindegyikre garantált munkaállomás. Az adatok ütközése (ütközése) nem fordul elő. A kábelcsatlakozás meglehetősen egyszerű, mivel minden munkaállomás egy csomóponthoz csatlakozik. A kábelezési költségek magasak, különösen akkor, ha a központi hely földrajzilag nem a topológia közepén helyezkedik el.

A számítógépes hálózatok bővítésekor a korábban kialakított kábelcsatlakozások nem használhatók: a hálózat közepétől külön kábelt kell fektetni egy új munkahelyre.

A csillagtopológia a leggyorsabb az összes számítógépes hálózati topológia közül, mivel a munkaállomások közötti adatátvitel a központi csomóponton (ha jól működik) külön vonalakon halad át, amelyeket csak ezek a munkaállomások használnak. Az egyik állomásról a másikra történő információátvitelre irányuló kérések gyakorisága alacsony a többi topológiában elérthez képest.

A számítógépes hálózat teljesítménye elsősorban a központi fájlszerver kapacitásától függ. Szűk keresztmetszet lehet egy számítógépes hálózatban. Ha a központi csomópont meghibásodik, a teljes hálózat működése megszakad. A központi vezérlő csomópont – a fájlszerver optimális védelmi mechanizmust valósít meg az információkhoz való jogosulatlan hozzáférés ellen. A teljes számítógépes hálózat a központjából vezérelhető.

Előnyök

· Egy munkaállomás meghibásodása nem érinti a teljes hálózat egészének működését;

· Jó hálózati skálázhatóság;

· Egyszerű hibaelhárítás és hálózati megszakítások;

· Nagy hálózati teljesítmény;

· Rugalmas adminisztrációs lehetőségek.

Hibák

A központi hub meghibásodása a hálózat egészének működésképtelenségét eredményezi;

· A hálózatépítés gyakran több kábelt igényel, mint a legtöbb más topológia;

· Véges számú munkaállomás, i.е. a munkaállomások számát a központi hub portjainak száma korlátozza.

Gyűrűs topológiával (3. ábra) a hálózati munkaállomások körben kapcsolódnak egymáshoz, azaz. 1. munkaállomás 2. munkaállomással, 3. munkaállomás 4. munkaállomással stb. Az utolsó munkaállomás az elsőhöz kapcsolódik. A kommunikációs kapcsolat gyűrűbe van zárva.

3. ábra. Topológia "gyűrű"

A kábelek egyik munkaállomásról a másikra fektetése meglehetősen bonyolult és költséges lehet, különösen akkor, ha a munkaállomások földrajzi elhelyezkedése távol esik a gyűrű alakútól (például egy vonalban). Az üzenetek rendszeresen keringenek a körben. A munkaállomás egy bizonyos végcímre küld információkat, miután korábban kérést kapott a gyűrűtől. Az üzenettovábbítás nagyon hatékony, mivel a legtöbb üzenetet egymás után "úton" lehet elküldeni a kábelrendszeren keresztül. Nagyon egyszerű csengetési kérést intézni minden állomáshoz.

Az információtovábbítás időtartama a számítógépes hálózatba bevont munkaállomások számával arányosan növekszik.

A fő probléma a gyűrűs topológiával az, hogy minden munkaállomásnak aktívan részt kell vennie az információátvitelben, és ha legalább az egyik meghibásodik, az egész hálózat megbénul. A kábelcsatlakozások hibái könnyen lokalizálhatók.

Egy új munkaállomás csatlakoztatása a hálózat rövid távú leállítását igényli, mivel a telepítés során a gyűrűnek nyitva kell lennie. A számítógépes hálózat kiterjedésének nincs korlátja, mivel azt végső soron kizárólag a két munkaállomás távolsága határozza meg. A gyűrűtopológia speciális formája a logikai gyűrűhálózat. Fizikailag csillag topológiák összeköttetéseként van felszerelve.

Az egyes csillagokat speciális kapcsolók (eng. Hub - hub) segítségével kapcsolják be, amelyet oroszul néha "hubnak" is neveznek.

Globális (WAN) és regionális (MAN) hálózatok létrehozásakor leggyakrabban a MESH mesh topológiát alkalmazzák (4. ábra). Kezdetben ilyen topológiát hoztak létre a telefonhálózatokhoz. Egy ilyen hálózat minden csomópontja ellátja az adatok fogadásának, útválasztásának és továbbításának funkcióit. Egy ilyen topológia nagyon megbízható (ha valamelyik szegmens meghibásodik, van egy útvonal, amelyen keresztül az adatok egy adott csomóponthoz továbbíthatók), és nagyon ellenálló a hálózat torlódásaival szemben (mindig a legkevesebb adatátvitelt igénylő útvonalat lehet megtalálni).

4. ábra. Cella topológia.

A hálózat fejlesztésénél az egyszerű megvalósítás és a nagy megbízhatóság (minden számítógéphez külön kábel tartozik) miatt a csillag topológiát választottuk.

1) FastEthernet 2 kapcsolóval. (5. ábra)

2 szegmens

1 szegmens

Rizs. 6. FastEthernet topológia 1 router és 2 switch használatával.

4 Helyi hálózati diagram

Az alábbiakban a számítógépek elhelyezkedésének és a kábelhúzásnak a diagramja látható a padlókon (7.8. ábra).

Rizs. 7. Számítógépek elrendezése és kábelfektetés az I. emeleten.

Rizs. 8. Számítógépek elrendezése és kábelfektetés a 2. emeleten.

Ezt a sémát az épület jellegzetességeit figyelembe véve alakították ki. A kábelek mesterséges padló alatt, a külön számukra kijelölt csatornákban kerülnek elhelyezésre. A második emeletre történő kábelhúzás egy telekommunikációs szekrényen keresztül történik, mely a szerverhelyiségként használt háztartási helyiségben található, ahol a szerver és a router található. A kapcsolók a fő helyiségekben, szekrényekben találhatók.

A rétegek felülről lefelé és alulról felfelé kommunikálnak interfészeken keresztül, és továbbra is kommunikálhatnak ugyanazzal a réteggel egy másik rendszerben protokollok használatával.

Az OSI modell egyes rétegeiben használt protokollokat az 1. táblázat mutatja.

Asztal 1.

Az OSI modell rétegprotokolljai

OSI réteg	Protokollok
Alkalmazott	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
Reprezentáció	HTTP, ASN.1, XML-RPC, TDI, XDR, SNMP, FTP, Telnet, SMTP, NCP, AFP
ülés	ASP, ADSP, DLC, Named Pipes, NBT, NetBIOS, NWLink, Printer Access Protocol, Zone Information Protocol, SSL, TLS, SOCKS
Szállítás	TCP, UDP, NetBEUI, AEP, ATP, IL, NBP, RTMP, SMB, SPX, SCTP, DCCP, RTP, TFTP
hálózat	IP, IPv6, ICMP, IGMP, IPX, NWLink, NetBEUI, DDP, IPSec, ARP, RARP, DHCP, BootP, SKIP, RIP
csatornázott	STP, ARCnet, ATM, DTM, SLIP, SMDS, Ethernet, FDDI, Frame Relay, LocalTalk, Token ring, StarLan, L2F, L2TP, PPTP, PPP, PPPoE, PROFIBUS
Fizikai	RS-232, RS-422, RS-423, RS-449, RS-485, ITU-T, xDSL, ISDN, T-vivő (T1, E1), Ethernet verziók: 10BASE-T, 10BASE2, 10BASE5, 100BASE- T (tartalmazza a 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX), 1000BASE-T, 1000BASE-TX, 1000BASE-SX

Meg kell érteni, hogy a modern hálózatok túlnyomó többsége történelmi okok miatt csak általánosságban, hozzávetőlegesen felel meg az ISO / OSI referenciamodellnek.

A projekt részeként kifejlesztett tényleges OSI protokoll verem sokak szerint túl bonyolult és valójában nem kivitelezhető. Felvállalta az összes létező protokoll eltörlését és újakkal való helyettesítését a verem minden szintjén. Ez nagyon megnehezítette a verem megvalósítását, és sok szállító és felhasználó felhagyott vele, mivel jelentős beruházásokat eszközölt más hálózati technológiák. Ezenkívül az OSI protokollokat olyan bizottságok fejlesztették ki, amelyek különböző és néha egymásnak ellentmondó szolgáltatásokat javasoltak, ami számos paraméter és szolgáltatás opcionálisnak nyilvánítását eredményezte. Mivel túl sok volt opcionális, vagy a fejlesztő döntésére volt bízva, a különböző gyártók implementációi egyszerűen nem tudtak együttműködni, így az OSI tervezésének gondolatát is elutasították.

Ennek eredményeként az OSI azon törekvését, hogy megegyezzen a hálózatépítés közös szabványairól, felváltotta az Internet TCP/IP protokollverme és a számítógépes hálózatok egyszerűbb, pragmatikusabb megközelítése. Az Internet megközelítése az volt, hogy egyszerű protokollokat hozzon létre két független megvalósítással, amelyek szükségesek ahhoz, hogy egy protokoll szabványnak minősüljön. Ez megerősítette a szabvány gyakorlati megvalósíthatóságát. Például az X.400 e-mail szabvány definíciói több nagy kötetből állnak, míg az internetes e-mail (SMTP) definíciója csak néhány tucat oldal az RFC 821-ben. Érdemes azonban megjegyezni, hogy számos RFC definiálja az SMTP kiterjesztéseket. Ezért jelenleg az SMTP-ről és a bővítményekről szóló teljes dokumentáció is több nagy könyvet foglal el.

Az OSI verem legtöbb protokollja és specifikációja már nincs használatban, mint pl Email X.400. Csak néhány maradt fenn, gyakran nagyon leegyszerűsített formában. Az X.500-as címtárszerkezet ma is használatos, főként az eredeti, nehézkes DAP-protokoll, az úgynevezett LDAP és Internet szabvány státusz egyszerűsítése miatt.

Az OSI projekt 1996-os felszámolása komoly csapást mért az érintett szervezetek, különösen az ISO hírnevére és legitimitására. Az OSI megalkotóinak legnagyobb mulasztása az volt, hogy nem látták és nem ismerték el a TCP/IP protokollverem felsőbbrendűségét.

A technológia kiválasztásához vegye figyelembe az FDDI, Ethernet és TokenRing technológiák összehasonlító táblázatát (2. táblázat).

2. táblázat: FDDI, Ethernet, TokenRing technológiák jellemzői

Jellegzetes	FDDI	Ethernet	jelképes gyűrű
Bitráta, Mbps	100	10	16
Topológia	fák kettős gyűrűje	Busz/sztár	csillag/gyűrű
Kommunikációs médium	Optikai szál, 5. kategória, árnyékolatlan csavart érpár	Vastag koax, vékony koax,	Árnyékolt vagy árnyékolatlan csavart érpár, optikai szál
Maximális hálózathossz (hidak nélkül)	(gyűrűnként 100 km)	2500 m	40000 m
Maximális távolság a csomópontok között	2 km (legfeljebb 11 dB veszteség a csomópontok között)	2500 m	100 m
A csomópontok maximális száma	(1000 kapcsolat)	1024	260 árnyékolt csavart érpárhoz, 72 UTP esetén

Az FDDI, Ethernet, TokenRing technológiák jellemző táblázatának elemzése után kézenfekvő az Ethernet technológia (vagy inkább annak FastEthernet módosítása) választása, amely figyelembe veszi a helyi hálózatunk összes követelményét. Mivel a TokenRing technológia akár 16 Mbps adatátviteli sebességet is biztosít, ezt kizárjuk a további megfontolásból, és az FDDI technológia megvalósításának bonyolultsága miatt az Ethernet használata lenne a legésszerűbb.

7 Hálózati protokollok

A hétrétegű OSI modell elméleti jellegű, és számos hiányosságot tartalmaz. A valódi hálózati protokollok kénytelenek eltérni tőle, nem kívánt szolgáltatásokat nyújtva, így ezek egy részét az OSI rétegekhez kötni kissé önkényes.

Az OSI fő hibája egy rosszul átgondolt szállítóréteg. Rajta az OSI lehetővé teszi az alkalmazások közötti adatcserét (bevezetve a port fogalmát - alkalmazásazonosító), azonban az egyszerű datagramok OSI-ban történő cseréjének lehetősége nincs biztosítva - a szállítási rétegnek kapcsolatokat kell kialakítania, biztosítania kell a szállítást, kezelnie kell az áramlást, stb. A valódi protokollok megvalósítják ezt a lehetőséget.

A hálózati átviteli protokollok biztosítják az alapvető funkciókat számítógépek által igényelt kommunikálni a hálózattal. Az ilyen protokollok teljes hatékony kommunikációs csatornákat valósítanak meg a számítógépek között.

A szállítási protokoll egy ajánlott küldemény szolgáltatásnak tekinthető. A szállítási protokoll az onnan kapott nyugta ellenőrzésével biztosítja, hogy a továbbított adatok eljussanak a megadott célállomásra. Hibaellenőrzést és hibajavítást végez magasabb szintű beavatkozás nélkül.

Fő hálózati protokollok vannak:

Az NWLink Az IPX/SPX/NetBIOS-kompatibilis szállítási protokoll (NWLink) az IPX/SPX protokoll Novell NDIS-kompatibilis 32 bites megvalósítása. Az NWLink protokoll két alkalmazásprogramozási felületet (API-t) támogat: a NetBIOS-t és a Windows Socketet. Ezek az interfészek lehetővé teszik a számítógépek közötti kommunikációt Windows vezérlés egymás között, valamint a NetWare szerverekkel.

Az NWLink szállítási illesztőprogram a NetWare alacsony szintű protokolljainak, például az IPX, SPX, RIPX (IPX feletti útválasztási információs protokoll) és NBIPX (NetBIOS over IPX) megvalósítása. Az IPX protokoll vezérli az adatcsomagok címzését és útválasztását a hálózatokon belül és a hálózatok között. Az SPX protokoll megbízható adattovábbítást biztosít az adatátvitel helyes sorrendjének és a nyugtázási mechanizmusnak a fenntartásával. Az NWLink protokoll NetBIOS kompatibilitást biztosít azáltal, hogy az IPX protokollon felül egy NetBIOS réteget biztosít.

Az IPX/SPX (az angol Internetwork Packet eXchange/Sequenced Packet eXchange szóból) a Novell NetWare hálózatokban használt protokollverem. Az IPX protokoll biztosítja a hálózati réteget (csomagtovábbítás, IP analógja), az SPX - a szállítási és munkameneti réteget (a TCP analógja).

Az IPX protokoll adatgramok átvitelére szolgál kapcsolat nélküli rendszerekben (hasonlóan az IBM által fejlesztett és a Novell által emulált IP-hez vagy NETBIOS-hoz), kommunikációt biztosít a NetWare szerverek és a végállomások között.

Az SPX (Sequence Packet eXchange) és továbbfejlesztett módosítása, az SPX II a 7 rétegű ISO modell szállítási protokollja. Ez a protokoll garantálja a csomagok kézbesítését, és csúszóablak technikát használ (a távoli analógja TCP protokoll). Elvesztés vagy hiba esetén a csomag újraküldésre kerül, az ismétlések száma programozottan van beállítva.

A NetBEUI egy protokoll, amely kiegészíti a hálózati operációs rendszer által használt NetBIOS interfész specifikációt. A NetBEUI olyan szállítási réteg keretet formalizál, amely nem szabványos a NetBIOS-ban. Nem felel meg az OSI modell egyetlen meghatározott rétegének sem, de lefedi a kapcsolati réteg szállítási rétegét, hálózati rétegét és LLC alrétegét. A NetBEUI közvetlenül kommunikál a MAC réteg NDIS-szel. Így ez nem egy irányítható protokoll.

A NetBEUI szállítási része az NBF (NetBIOS Frame protokoll). Most a NetBEUI helyett általában az NBT-t (NetBIOS over TCP / IP) használják.

A NetBEUI-t általában olyan hálózatokban használják, ahol nem lehetséges a NetBIOS használata, például az MS-DOS telepített számítógépeken.

Ismétlő(angol átjátszó) - célja a hálózati kapcsolat távolságának növelése az elektromos jel "egy az egyhez" ismétlésével. Léteznek egyportos átjátszók és többportos átjátszók. A csavart érpárú hálózatokban az átjátszó a legolcsóbb eszköz a végcsomópontok és más kommunikációs eszközök egyetlen, megosztott szegmensbe történő összekapcsolására. Az Ethernet-átjátszók 10 vagy 100 Mbps (FastEthernet) sebességűek lehetnek, minden porton azonos sebességgel. A GigabitEthernet nem használ átjátszókat.

Híd(az angol bridge - bridge szóból) két (vagy több) logikailag heterogén szegmens közötti keretek átvitelének eszköze. A munka logikája szerint a kapcsoló speciális esete. A sebesség általában 10 Mbps (a FastEthernethez gyakrabban használnak switcheket).

töményítő vagy kerékagy(az angol hub-ból - tevékenység központja) - hálózati eszköz több Ethernet-eszköz egy közös szegmensbe történő kombinálására. Az eszközök csatlakoztatása csavart érpárral, koaxiális kábellel vagy optikai kábellel történik. A hub a hub speciális esete

A hub a fizikai rétegen működik hálózati modell Az OSI megismétli az egyik portra érkező jelet az összes aktív portra. Ha két vagy több portra érkezik jel, egyidejűleg ütközés következik be, és az átvitt adatkeretek elvesznek. Így a hubhoz csatlakoztatott összes eszköz ugyanabban az ütközési tartományban van. A hubok mindig félduplex módban működnek, minden csatlakoztatott Ethernet-eszköz megosztja a biztosított hozzáférési sávszélességet.

Sok hub modell rendelkezik a legegyszerűbb védelemmel az egyik csatlakoztatott eszköz miatt bekövetkező túl sok ütközés ellen. Ebben az esetben el tudják különíteni a portot az általános átviteli közegtől. Emiatt a csavart érpáron alapuló hálózati szegmensek sokkal stabilabbak a koaxiális kábelen lévő szegmensek működésében, mivel az első esetben minden eszközt el lehet választani egy hubbal az általános környezettől, a második esetben pedig több eszköz is csatlakoztatva van. egy kábelszegmens használatával, és abban az esetben egy nagy számütközések esetén a hub csak a teljes szegmenst tudja elkülöníteni.

Az utóbbi időben elég ritkán használnak hubokat, helyettük elterjedtek a switchek - olyan eszközök, amelyek az OSI modell adatkapcsolati rétegén működnek, és az egyes csatlakoztatott eszközöket logikusan külön szegmensre, ütközési tartományra osztva növelik a hálózati teljesítményt.

Kapcsoló vagy kapcsoló(angolból - switch) Kapcsoló (kapcsoló, kapcsolóhub) a keretek feldolgozásának elve szerint nem különbözik a hídtól. Legfőbb különbsége a hídhoz képest, hogy egyfajta kommunikációs multiprocesszor, hiszen minden portja speciális processzorral van felszerelve, amely a hídalgoritmus szerint dolgozza fel a kereteket a többi port processzoraitól függetlenül. Ennek köszönhetően a kapcsoló általános teljesítménye általában sokkal magasabb, mint egy hagyományos, egyetlen processzoregységgel rendelkező híd teljesítménye. Azt mondhatjuk, hogy a kapcsolók új generációs hidak, amelyek párhuzamosan dolgozzák fel a kereteket.

Ez egy olyan eszköz, amelyet arra terveztek, hogy egy számítógépes hálózat több csomópontját összekapcsolja ugyanazon a szegmensen belül. Ellentétben a hubbal, amely elosztja a forgalmat az egyik csatlakoztatott eszközről az összes többire, a switch csak közvetlenül továbbítja az adatokat a címzettnek. Ez javítja a hálózat teljesítményét és biztonságát azáltal, hogy megszünteti a hálózat többi részének szükségességét (és lehetőségét) a nem nekik szánt adatok feldolgozására.

A kapcsoló az OSI modell kapcsolati rétegében működik, ezért általános esetben csak ugyanazon hálózat csomópontjait tudja egyesíteni MAC-címeik alapján. Az útválasztókat több hálózat összekapcsolására használják a hálózati réteg alapján.

A kapcsoló egy speciális táblázatot (ARP táblázat) tárol a memóriában, amely jelzi, hogy a gazdagép MAC-címe megfelel-e a switch portjának. Amikor a kapcsoló be van kapcsolva, ez a táblázat üres, és tanulási módban van. Ebben az üzemmódban a bejövő adatok bármely porton a kapcsoló összes többi portjára továbbítódnak. Ebben az esetben a kapcsoló elemzi az adatcsomagokat, meghatározza a küldő számítógép MAC-címét, és beírja egy táblázatba. Ezt követően, ha a kapcsoló valamelyik portjára érkezik egy, ennek a számítógépnek szánt csomag, ez a csomag csak a megfelelő portra kerül elküldésre. Idővel a switch egy komplett táblázatot készít az összes portjához, és ennek eredményeként a forgalom lokalizálódik.

A kapcsolók felügyelt és nem menedzselt (a legegyszerűbb) kapcsolókra vannak osztva. Az összetettebb kapcsolók lehetővé teszik az OSI-modell kapcsolati és hálózati rétegeiben történő váltás kezelését. Általában ennek megfelelően nevezik el őket, például Level 2 Switch vagy egyszerűen csak L2. A kapcsoló kezelhető webes interfész protokollon, SNMP-n, RMON-n (a Cisco által kifejlesztett protokoll) stb. Számos felügyelt kapcsoló lehetővé teszi a végrehajtást további funkciókat: VLAN, QoS, aggregáció, tükrözés. Az összetett kapcsolók egyetlen logikai eszközbe - egy verembe - kombinálhatók a portok számának növelése érdekében (például kombinálhat 4 kapcsolót 24 porttal, és kaphat egy 96 portos logikai kapcsolót).

Interfész konverter vagy átalakító(angol mediaconverter) lehetővé teszi az átmeneteket egyik átviteli közegről a másikra (például csavart érpárról optikai szálra) logikai jelátalakítás nélkül. A jelek erősítésével ezek az eszközök leküzdhetik a kommunikációs vonalak hosszára vonatkozó korlátokat (ha a korlátozások nem kapcsolódnak a terjedési késleltetéshez). Különböző típusú portokkal rendelkező berendezések csatlakoztatására szolgál.

Háromféle konverter áll rendelkezésre:

× RS-232 konverter<–>RS-485;

× USB konverter<–>RS-485;

× Ethernet konverter<–>RS-485.

RS-232 átalakító<–>Az RS-485 átalakítja az RS-232 interfész fizikai paramétereit RS-485 interfész jelekké. Három vételi és átviteli módban tud működni. (A konverterbe telepített szoftvertől és az átalakító kártyán lévő kapcsolók állapotától függően).

USB konverter<–>RS-485 - ez a konverter az RS-485 interfész megszervezésére szolgál minden USB interfésszel rendelkező számítógépen. Az átalakító külön kártyaként készül, amely az USB-csatlakozóhoz kapcsolódik. Az átalakító közvetlenül a tápról kapja a tápellátást USB csatlakozó. Az átalakító illesztőprogramja lehetővé teszi a létrehozást USB interfész virtuális COM-port, és úgy működik vele, mint egy normál RS-485-ös porttal (hasonlóan az RS-232-höz). Az eszközt azonnal észleli, ha csatlakoztatja az USB-porthoz.

Ethernet konverter<–>RS-485 - ezt az átalakítót úgy tervezték, hogy lehetővé tegye az RS-485 interfész jeleinek helyi hálózaton keresztüli továbbítását. Az átalakító saját IP-címmel rendelkezik (a felhasználó által beállított), és lehetővé teszi az RS-485 interfész elérését bármely, a helyi hálózatra csatlakoztatott és a megfelelő szoftverrel telepített számítógépről. A konverterrel való együttműködéshez 2 programot szállítunk: Port Redirector - az RS-485 interfész (COM port) támogatása szinten hálózati kártya valamint a Lantronix konfigurátor, amely lehetővé teszi az átalakító kötését a felhasználó helyi hálózatához, valamint az RS-485 interfész paramétereinek beállítását (baud sebesség, adatbitek száma stb.) Az átalakító teljesen átlátható adatátvitelt, ill. vétel bármilyen irányban.

router vagy router(angol router szóból) - számítógépes adathálózatokban használt hálózati eszköz, amely a hálózati topológiával (útválasztási táblákkal) és bizonyos szabályokkal kapcsolatos információk alapján döntéseket hoz az OSI modell hálózati rétegének csomagjainak továbbításáról a címzetthez. Általában több hálózati szegmens összekapcsolására szolgál.

Hagyományosan az útválasztó az adatcsomagokban található útválasztási táblázatot és célcímet használja az adatok továbbítására. Ezen információk kinyerésével meghatározza az útválasztási táblából azt az utat, amelyen az adatokat továbbítani kell, és ezen az útvonalon irányítja a csomagot. Ha az útválasztási táblázatban nincs leírt útvonal a címhez, akkor a csomag eldobásra kerül.

Vannak más módok is a csomagtovábbítási útvonal meghatározására, ha például a forráscímet használjuk, a használt protokollokat felsőbb szintekés a hálózati réteg csomagfejléceiben található egyéb információk. Az útválasztók gyakran lefordíthatják a feladó és a címzett címét (NAT, Network Address Translation), bizonyos szabályok alapján szűrhetik a tranzit adatfolyamot a hozzáférés korlátozása érdekében, titkosíthatják / visszafejthetik a továbbított adatokat stb.

Az útválasztók segítenek csökkenteni a hálózati torlódást az ütközési tartományokra és a broadcast tartományokra osztva, valamint a csomagok szűrésével. Főleg különböző típusú hálózatok kombinálására használják, amelyek gyakran nem kompatibilisek architektúrával és protokollokkal, például a helyi hálózatok kombinálására. Ethernet hálózatokés WAN kapcsolatok DSL, PPP, ATM, Frame relay stb. használatával. Gyakran egy routert használnak a helyi hálózatról való hozzáférés biztosítására. globális hálózat Internet, címfordítás és tűzfal funkciókat ellátva.

Útválasztóként működhet egy speciális eszköz és egy egyszerű útválasztó funkcióit ellátó PC számítógép is.

Modem(a szavakból álló rövidítés mo törvényes dem odulátor) - kommunikációs rendszerekben használt eszköz, amely modulációt és demodulációt végez. A modem egy speciális esete a számítógépek széles körben használt perifériás eszköze, amely lehetővé teszi, hogy egy másik, modemmel felszerelt számítógéppel kommunikáljon. telefonhálózat(telefonmodem) vagy kábelhálózat (kábelmodem).

A véghálózati berendezés a hálózaton keresztül továbbított információ forrása és fogadója.

Számítógép (munkaállomás) a hálózathoz csatlakoztatott csomópont a legsokoldalúbb. A hálózaton lévő számítógép alkalmazáshasználatát a szoftver és a telepített szoftver határozza meg kiegészítő felszerelés. A távolsági kommunikációhoz belső vagy külső modemet használnak. Hálózati szempontból a számítógép "arca" a hálózati adapter. típus hálózati adapter meg kell egyeznie a számítógép céljával és hálózati tevékenységével.

szerver szintén számítógép, de több erőforrással. Ez magasabb hálózati aktivitást és relevanciát jelent. A szervereket lehetőleg dedikált kapcsolóporthoz kell csatlakoztatni. Két vagy több hálózati interfész (beleértve a modemes csatlakozást is) és a megfelelő szoftver telepítésekor a szerver betöltheti a router vagy a híd szerepét. A szervereknek általában nagy teljesítményű operációs rendszerrel kell rendelkezniük.

Az 5. táblázat egy tipikus munkaállomás paramétereit és költségét mutatja a kiépített helyi hálózathoz.

5. táblázat

Munkaállomás

			Rendszeregység.GH301EA HP dc5750 uMT A64 X2-4200+(2,2GHz),1GB,160GB,ATI Radeon X300,DVD+/-RW,Vista Business
			Számítógép Hewlett-Packard GH301EA dc 5750 sorozat Ez a rendszeregység processzorral van felszerelve AMD Athlon™ 64 X2 4200+ 2,2 GHz, 1024 MB DDR2 RAM, merevlemez 160 GB-hoz, DVD-RW meghajtóés telepítette a Windows Vista Business rendszert.
			Ár: 16 450,00 rubel.
				Monitor. TFT 19" Asus V W1935
				Ár: 6000,00 RUB
Beviteli eszközök
Egér		Genius GM-03003				172 dörzsölje.
Billentyűzet					208 dörzsölje.
összköltsége						22 830 RUB

A 6. táblázat felsorolja a szerver beállításait.

6. táblázat

szerver

			DESTEN DESTEN eStudio 1024QM rendszeregység
			CPU Intel Core 2 db Quad Q6600 2.4GHz 1066MHz 8Mb LGA775 OEM alaplap Gigabyte GA-P35-DS3R ATX memóriamodul DDR-RAM2 1Gb 667Mhz Kingston TVR667D2N5/1G - 2 db HDD Hitachi2750DKS250DK50 380 7200RPM 8Mb SATA-2 - 2 videoadapter 512MB Zotac PCI- E 8600GT DDR2 128 bites DVI (ZT-86TEG2P-FSR) DVD RW meghajtó NEC AD-7200S-0B SATA BlackZALMAN HD160XT FEKETE tok.
			Ár: 50 882,00 rubel.
			Monitor. TFT 19" Asus V W1935
			Típus: LCD technológia LCD: TN átlós: 19" Képernyőformátum: 5:4 Max. Felbontás: 1280 x 1024 Bemenetek: VGA Függőleges pásztázás: 75 Hz Vízszintes pásztázás: 81 kHz
			Ár: 6000,00 RUB
Beviteli eszközök
Egér		Genius GM-03003			172 dörzsölje.
Billentyűzet	Logitech Value Sea Grey (frissítés) PS/2			208 dörzsölje.
összköltsége					57 262 RUB

A szerverszoftver a következőket tartalmazza:

× Operációs rendszer Windows Server 2003 SP2+R2

× ABBY FineReader Corporate Edition v8.0 (szerverlicenc)

× SymantecpcAnywhere 12 hálózati adminisztrációs szoftver (szerver)

A munkaállomás szoftver a következőket tartalmazza:

× Operációs rendszer WindowsXPSP2

× NOD 32 AntiVirusSystem víruskereső program.

× Microsoft Office 2003 (pro)

× ABBY FineReader Corporate Edition v8.0 szoftvercsomag (kliens licenc)

× Symantec pcAnywhere 12 hálózati adminisztrációs szoftver (kliens)

× Felhasználói programok

Valódi hálózatok esetében fontos egy olyan teljesítménymutató, mint a hálózat kihasználtsági mutatója (hálózatkihasználtság), amely a teljes sávszélesség százaléka (nem osztva el az egyes előfizetők között). Figyelembe veszi az ütközéseket és egyéb tényezőket. Sem a szerver, sem a munkaállomások nem tartalmaznak eszközt a hálózathasználati mutató meghatározására, ehhez speciális hardver- és szoftvereszközök, például protokollanalizátorok szolgálnak, amelyek a magas költségek miatt nem mindig állnak rendelkezésre.

A forgalmas Ethernet és FastEthernet rendszerek esetében a 30%-os hálózati kihasználtság jó értéknek számít. Ez az érték megfelel a hosszú hálózati kimaradások hiányának, és elegendő mozgásteret biztosít a terhelés csúcsnövekedése esetén. Ha azonban a hálózat kihasználtsága jelentős ideig 80 ... 90% vagy több, akkor ez szinte teljes kihasználtságot jelez (in rendelkezésre álló idő) forrásokat, de nem hagy tartalékot a jövőre.

A számításokhoz és a következtetésekhez minden hálózati szegmensben ki kell számítania a teljesítményt.

Számítsuk ki a Pp hasznos terhelést:

ahol n a tervezett hálózat szegmenseinek száma.

P0 = 2*16 = 32Mbps

A teljes tényleges Pf terhelést az ütközések és az adatátviteli közeghez való hozzáférési késések nagysága figyelembevételével számítják ki:

, Mbps,

(3)

ahol k az adatátviteli közeg elérésének késleltetése: az Ethernet technológiacsalád esetében - 0,4, a TokenRing esetében - 0,6, az FDDI esetében - 0,7.

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

Mivel a tényleges terhelés Pf > 10 Mbps, akkor, ahogy korábban feltételeztük, ezt a hálózatot Ethernet szabvány segítségével nem valósítható meg, FastEthernet technológiát (100 Mbps) kell alkalmazni.

Mert Tekintettel arra, hogy nem használunk koncentrátorokat a hálózatban, akkor nem szükséges a jel kétszeri fordulásának idejét számolni.(Nincs jelzés az ütközésről)

A 7. táblázat egy 2 kapcsolóra épített hálózat költségének végső számítását mutatja. ( 1.opció).

6. táblázat

A 8. táblázat egy 2 switchre és 1 routerre épülő hálózat költségének végső számítását mutatja. ( 2. lehetőség).

8. táblázat

№	Név		Ár 1 db (dörzsölés.)	Összesen (dörzsölje)
1	RJ-45 csatlakozók	86	2	172
2	RJ-45 UTP kábel, lev.5e	980 m.	20	19 600
3	TrendNet N-Way Switch TEG S224 (10/100Mbps, 24 port, +2 1000Mbps rackbe szerelhető)	2	3714	7 428
4	router, Router D-Link DIR-100	1	1 250	1 250
5	Munkaállomás	40	22 830	913 200
6	Sunrise XD szerver (torony/rackmount)	1	57 262	57 262
Teljes:				998912

Ennek eredményeként két olyan hálózati lehetőséget kapunk, amelyek költségében nem térnek el jelentősen, és megfelelnek a hálózat kiépítésére vonatkozó szabványoknak. Az első hálózati lehetőség a megbízhatóság szempontjából gyengébb a másodiknál, annak ellenére, hogy a második lehetőség szerinti hálózat kialakítása valamivel drágább. Ennélfogva, a legjobb lehetőség a helyi hálózat kiépítése a második lehetőség lesz - egy 2 switchre és egy routerre épülő helyi hálózat.

A megbízható működés és a hálózati teljesítmény növelése érdekében csak a szabvány követelményeit figyelembe véve módosítsa a hálózati struktúrát.

Az adatok vírusok elleni védelméhez vírusirtó programokat (például NOD32 AntiVirusSystem) kell telepíteni, a sérült vagy tévesen törölt adatok visszaállításához pedig speciális segédprogramokat (például a NortonSystemWorks csomagban található segédprogramokat) kell használni.

Bár a hálózat teljesítménytartalékkal épül fel, védenie kell hálózati forgalom, ezért használja az adminisztrációs programot az intranetes és internetes forgalom rendeltetésszerű használatának figyelésére. A hálózati teljesítményt javítja a NortonSystemWorks segédprogramok használata (például töredezettségmentesítés, rendszerleíró adatbázis tisztítás, aktuális hibák kijavítása a WinDoctor segítségével), valamint a rendszeres éjszakai vírusellenőrzés. Szintén időben el kell osztani egy másik szegmensből származó információ betöltését, pl. próbálja meg biztosítani, hogy minden szegmens megszólítsa a másikat a számukra kijelölt időben. Az olyan programok telepítését, amelyek nem kapcsolódnak a vállalat közvetlen tevékenységi területéhez, az adminisztrátornak meg kell akadályoznia. A hálózat telepítésekor meg kell jelölni a kábelt, hogy ne ütközzenek nehézségekbe a hálózat karbantartása során.

A hálózat telepítését a meglévő csatornákon és csatornákon keresztül kell elvégezni.

A hálózat megbízható működéséhez szükség van egy olyan munkatársra, aki a teljes helyi hálózatért felelős, annak optimalizálásával és teljesítményének javításával foglalkozik.

Perifériás (nyomtatók, szkennerek, projektorok) berendezéseket a munkaállomások konkrét feladatmegosztása után kell telepíteni.

Megelőző célból rendszeresen ellenőrizni kell a titkos padlóban lévő kábelek épségét. A berendezés szétszerelésénél ügyelni kell a berendezés kezelésére, hogy újra használható legyen.

Ezenkívül korlátozni kell a hozzáférést a szerverteremhez és a kapcsolókkal ellátott szekrényekhez.

1. V.G. Olifer, N.A. Olifer – Szentpétervár. Péter 2004

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

3. V.M. Shek, T.A. Kuvashkin " Irányelvek Mert tanfolyam tervezése a számítógépes hálózatok és a távközlés tudományágában" - Moszkva, 2006

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

5. V.M. Shek. Előadások a "Számítógépes hálózatok és távközlés" tudományágról, 2008.