ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ......................................................................................................................... 4
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ
СЕТЕЙ................................................................................................................................. 5
1.1. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ ................................................. 5
1.1.2. Классификация сетей в зависимости от территориального расположения
абонента ........................................................................................................................... 6
1.1.3. Классификация сетей по топологии физических связей ................................. 7
1.2. РЕСУРСЫ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ ..................................................................... 10
ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛОКАЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ
......................................................................................................................................... 11
Определения и обозначения ....................................................................................... 11
2.1. ТЕХНОЛОГИЯ ЛВС……………………………………………………………..12
2.2. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СЕТИ……..………………………….…………..13
2.2.1. Структура ЛВС организации…………………………………..…………..14
2.2.2.Поэтажные планы…..……………………………………………………….14
2.2.3. Функциональная схема ЛВС организации. ................................................. 17
2.3. РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК СЕТИ. ............................................................................. 18
2.4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СКС .......................................................................................... 20
2.4.1. Горизонтальная кабельная подсистема. .................................................... 20
2.4.2. Вертикальная кабельная система ............................................................... 21
2.4.3. Подсистема кампуса ..................................................................................... 23
2.4.4. Расчёт СКС. ..................................................................................................... 23
2.4.5. Расчёт сети электропитания. ........................................................................ 24
2.4.6. Расчёт телефонной сети................................................................................ 26
КП РКЭ З 09.02.02.308.
Изм Лис
№ докум. Подпис Дат
.
т
ь
а Проектирование ЛВС научноРазработ Абашин Р.А.
ал
производственный центр (НПЦ).
Руководи
Борычева
тель
Рецензен
т
Н.
Контроль
Утвердил
Лит.
Лист
2
Листов
Цикловая комиссия
2.4.7. Расчёт сети в соответствии с моделью 1 и моделью 2 .............................. 27
2.5. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ........................................................................................ 28
2.5.1. Топология сети .............................................................................................. 28
2.5.2. Пассивное оборудование ............................................................................. 29
2.5.3. Активное оборудование ............................................................................... 29
2.6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АППАРАТНОЙ…………………………………………30
2.6.1. Требования к аппаратной ............................................................................ 30
2.6.2. Размещение оборудования в аппаратной ................................................. 31
2.7. ВЫХОД в ГВС............................................................................................................ 31
2.7.1. Технология ГВС .............................................................................................. 31
2.7.2. Оборудование ГВС………………………………………………..……….31
2.8. РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ ЛВС………………………………………………..32
2.8.1. Требования к надёжности ЛВС .................................................................... 31
2.8.2. Основные понятия надёжности ЛВС. .......................................................... 32
2.8.3. Расчёт надёжности. ....................................................................................... 34
2.9. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ..................................................................................... 35
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................................. 36
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:................................................................ 39
КП РКЭ З 09.02.02.308.
Изм Лис
№ докум. Подпис Дат
.
т
ь
а Проектирование ЛВС научноРазработ Абашин Р.А.
ал
производственный центр (НПЦ).
Руководи
Борычева
тель
Рецензен
т
Н.
Контроль
Утвердил
Лит.
Лист
2
Листов
Цикловая комиссия
ВВЕДЕНИЕ
Локальная
вычислительная
сеть
(ЛВС)
представляет
собой
коммуникационную систему, объединяющую компьютеры и периферийное
оборудование на ограниченной территории, обычно не больше нескольких зданий
или одного предприятия. В настоящее время ЛВС стала неотъемлемым атрибутом
в любых вычислительных системах, имеющих более 1 компьютера.
Основные преимущества, обеспечиваемые локальной сетью – возможность
совместной работы и быстрого обмена данными, централизованное хранение
данных, разделяемый доступ к общим ресурсам, таким как принтеры, сеть Internet
и другие.
Еще одной важнейшей функцией локальной сети является создание
отказоустойчивых систем, продолжающих функционирование (пусть и не в полном
объеме) при выходе из строя некоторых входящих в них элементов. В ЛВС
отказоустойчивость обеспечивается путем избыточности, дублирования; а также
гибкости работы отдельных входящих в сеть частей (компьютеров).
Конечной целью создания локальной сети на предприятии или в
организации является повышение эффективности работы вычислительной системы
в целом.
Построение надежной ЛВС, соответствующей предъявляемым требованиям
по производительности и обладающей наименьшей стоимостью, требуется
начинать с составления плана. В плане сеть разделяется на сегменты, подбирается
подходящая топология и аппаратное обеспечение
В данной курсовой работе я займусь разработкой ЛВС научнопроизводственного центра.
Для достижения поставленной цели и необходимо решить следующие
задачи.
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
4
1. Провести исследование и анализ существующих подходов и методов к
проектированию ЛВС.
2. Определить структуру и топологию сети научно-производственного центра.
3. Спроектировать физическую и логическую сеть научно-производственного
центра.
4. Выбрать активное, пассивное и серверное оборудование.
5. Провести расчет стоимости затрат на проектирование ЛВС.
Объектом исследования данной работы является анализ проектирования
локально-вычислительной сети научно-производственного центра.
Предметом исследования является изучение и исследование теоретических
аспектов данной тематики.
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
5
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ
КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
1.1.
КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
Компьютерная сеть (Computer NetWork) – это совокупность компьютеров и
других устройств, соединенных линиями связи и обменивающихся информацией
между собой в соответствии с определенными правилами – протоколом.
Протокол играет очень важную роль, поскольку недостаточно только
соединить компьютеры линиями связи. Нужно еще добиться того, чтобы они
"понимали" друг друга.
Основная цель сети – обеспечить пользователей потенциальной возможностью
совместного использования ресурсов сети. Ресурсами сети называют
информацию, программы и аппаратные средства.
1.1.1. Классификация линий связи
1. Проводные (воздушные) - телефонные или телеграфные линии – провода
без каких-либо изолирующих или экранирующих оплеток, проложенные
между столбами и висящие в воздухе. Плохое качество связи
2. Кабельные - в компьютерных сетях используют три основных типа кабеля:
- Витая пара (экранированная и неэкранированная)
- Коаксиальный кабель
- Оптоволоконный
3. Радиоканалы наземной и спутниковой связи - беспроводные линии связи
- Wi-Fi
- IrDa
1.1.2. Классификация сетей в зависимости от территориального
расположения абонента
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
6
Существует множество способов классификации сетей передачи данных. Но
зависимости от того, как организована сеть и как она управляется, её можно
отнести к локальной, региональной (городской) или глобальной сети.
Локальная вычислительная сеть (ЛВС, локальная сеть, сленг. локалка; англ.
Local Area Network, LAN) — компьютерная сеть, покрывающая обычно
относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис,
фирму, институт, предприятие и т.д.). Отдельная локальная вычислительная сеть
может иметь шлюзы с другими локальными сетями, а также быть частью
глобальной вычислительной сети (например, Интернет) или иметь подключение к
ней. Чаще всего локальные сети построены на технологиях Ethernet или Wi-Fi.
Для построения простой локальной сети используются сетевые устройства:
маршрутизаторы, коммутаторы, точки беспроводного доступа, беспроводные
маршрутизаторы, модемы и сетевые адаптеры. В последнее время всё чаще и
чаще при построении ЛВС используются преобразователи (конвертеры) среды,
усилители сигнала (повторители разного рода) и специальные антенны.
Маршрутизация в локальных сетях обычно простая статическая, либо
динамическая (основанная на протоколе RIP). Иногда в локальной сети
организуются рабочие группы (англ. workgroup) — формальное объединение
нескольких компьютеров в группу с единым названием. Разновидностью ЛВС
можно считать сеть кампуса. Кампус - университетский городок, включающий,
как правило, учебные помещения, научно-исследовательские институты, жилые
помещения для студентов, библиотеки, аудитории, столовые и т. д.
Региональная (городская) вычислительная сеть (Metropolitan area network,
MAN, от англ. «сеть крупного города») – объединяет компьютеры в пределах
города, экономического региона, отдельной страны, и представляет собой сеть по
размерам меньшую, чем WAN, но большую, чем LAN. Самым простым примером
городской сети является система кабельного телевидения.
Глобальная вычислительная сеть, ГВС (англ. Wide Area Network, WAN)
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
7
представляет собой компьютерную сеть, охватывающую большие территории и
включающую в себя сети городов, стран, континентов. ГВС служат для
объединения различных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они
ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками
глобальной сети. Лучшим примером ГВС является Интернет, но существуют и
другие сети, например, FidoNet, FREEnet. Для стойкой передачи дискретных
данных применяются более сложные методы и оборудование, чем в локальных
сетях. Некоторые ГВС построены исключительно для частных или
государственных организаций, другие являются средством коммуникации
корпоративных ЛВС с сетью Интернет или посредством Интернет с удалёнными
сетями, входящими в состав корпоративных. Основными используемыми
протоколами являются TCP/IP, SONET/SDH, MPLS, ATM и Frame relay.
1.1.3. Классификация сетей по топологии физических связей
Под топологией вычислительной сети понимается конфигурация графа,
вершинам которого соответствуют компьютеры сети (а иногда и другое
оборудование), а ребрами - физические связи между ними. Другими словами,
способ соединения компьютеров между собой.
Топология типа «Звезда» – каждый компьютер отдельным кабелем
подключается к общему устройству – концентрат (хаб). Главное преимущество
перед общей шиной – большая надежность. Недостаток – высокая стоимость
оборудования и ограниченное кол-во узлов в сети (т.к. концентрат имеет
ограниченное число портов). (Рис.1).
Рисунок 1. – Топология типа «Звезда».
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
8
Кольцевая топология – данные передаются по кольцу от одного компьютера к
другому, если компьютер распознает данные как свои, он копирует их себе во
внутренний буфер. (Рис.2).
Рисунок 2. – Кольцевая топология.
Общая шина – до недавнего времени самая распространенная топология для
локальных сетей. Компьютеры подключаются к одному коаксиальному кабелю.
Дешевый и простой способ, недостатки – низкая надежность. Дефект кабеля
парализует всю сеть. Дефект коаксиального разъема редкостью не является.
(Рис.3).
Рисунок 3. – Общая шина.
Иерархическая Звезда (древовидная топология, снежинка) – топология типа
звезды, но используется несколько концентратов, иерархически соединенных
между собой связями типа звезда. Самый распространенный способ связей как в
локальных сетях, так и в глобальных. (Рис.4).
Рисунок 4. – Иерархическая звезда.
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
9
Полносвязная топология – каждый компьютер связан со всеми остальными.
Громоздкий и неэффективный вариант, т.к. каждый компьютер должен иметь
большое кол-во коммуникационных портов. (Рис.5).
Рисунок 5. – Полносвязная топология.
Ячеистая топология – получается из полносвязной путем удаления некоторых
связей. Непосредственно связываются только те компьютеры, между которыми
происходит интенсивный обмен данными. Даная топология характерна для
глобальных сетей. (Рис.6).
Рисунок 6. – Ячеистая топология.
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
10
1.2.
РЕСУРСЫ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
Ресурсы (resources) - это данные, программные приложения и периферийные
устройства.
К ресурсам компьютерной сети относятся:
- периферийные устройства ввода/вывода (принтер, факс, модем, дисковод и др.);
- вычислительные ресурсы (процессор и оперативная память);
- программные приложения;
- данные и базы данных совместного использования.
Все сети имеют некоторые общие компоненты, функции и характеристики. В
их числе:
- серверы (server)- компьютеры, предоставляющие свои ресурсы сетевым
пользователям;
- клиенты (client)- компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам,
предоставляемым сервером;
- среда (media)- способ соединения компьютеров;
- совместно используемые данные- файлы, предоставляемые серверами в сети;
- совместно используемые периферийные устройства, например, принтеры,
библиотеки CD-ROM-ов и т.д.,
Основное назначение компьютерных сетей - совместное использование их
ресурсов и осуществление интерактивной связи между компьютерами,
входящими в сеть. Понятие интерактивной связи компьютеров подразумевает
обмен сообщениями в реальном режиме времени.
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
11
ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛОКАЛЬНОВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ
Определения и обозначения
ТАБЛИЦА 1.
принтер
электрощиток
компьютер
телефон
коммутационная розетка
Источник питания
АТС
SWITCH
роутер
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
12
щкаф
2.1. ТЕХНОЛОГИЯ ЛВС
Базовые технологии построения локальных сетей, которые еще называют
архитектурами, можно разделить на два поколения. Первое поколение
обеспечивает низкую и среднюю скорость передачи данных, второе – высокую.
К первому поколению технологий относятся такие, которые функционируют на
основе использования кабеля с медной жилой:
- ARC net (скорость до 2,5 Мбит/с);
- Ethernet (до 10 Мбит/с);
- Token Ring (до 16 Мбит/с).
Второе поколение архитектур основано преимущественно на оптоволоконных
линиях, и некоторые варианты строятся на основе кабеля с медной жилой
высокого качества. К ним относятся:
- FDDI (до 100 Мбит/с);
- АТМ (до 155 Мбит/с);
- Fast Ethernet (до 100 Мбит/с);
- Gigabit Ethernet (до 1000 Мбит/с).
Сетевая технология подразумевает использование минимального набора
стандартных протоколов и необходимых для их поддержания программно-
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
13
аппаратных средств. Есть множество различных протоколов, но самыми
популярными на сегодняшний день являются те, которые развиваются на
основании Ethernet, FDDI, Token-Ring, Arcnet.
Самой популярной является технология Ethernet и ее более современные
варианты. Для ее построения используется тонкий и толстый коаксиальный
кабель, а также витая пара, которая более проста при монтаже и обслуживании.
Технология 802,3 Ethernet от англ. ether «эфир») - пакетная технология передачи
данных преимущественно локальных компьютерных сетей.
Самой распространенной технологией в наши дни является архитектура Ethernet,
ее высокоскоростные варианты Fast Ethernet и Gigabit Ethernet легко
объединяются между собой и с ней в единую сеть, что упрощает задачи
масштабирования.
Скорость передачи данных в такой сети зависит от типа кабеля. Здесь
применяются варианты от тонкого коаксиального кабеля до мультимодового
оптоволоконного кабеля со скоростью светового сигнала до 1300 нм.
Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы
на физическом уровне, формат кадров и протоколы управления доступом к среде
- на канальном уровне модели OSI. Ethernet в основном описывается стандартами
IEEE группы 802.3. Ethernet стал самой распространённой технологией ЛВС в
середине 90-х годов прошлого века, вытеснив такие устаревшие технологии, как
Arcnet, FDDI и Token ring.
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
14
2.2.1 Структура ЛВС организации
1. Общее количество ПК: 43 ПК
2. Здание 1: 3 этаж- количество 16 ПК (БУХ+ОКК+ОГТ)
2 этаж- количество 11 ПК (ЮРО+ОГК)
1 этаж- количество 6 ПК (ПЭО)
3. Здание 2:1 этаж- количество 5 ПК.
4. Здание 3: 1 этаж- количество 5 ПК
5. Аппаратная находится: здание №1, этаж №1, комната №16.
6. Распределительные узлы находятся: здание №1, этаж №1, комната №16
: здание №2, этаж №1, комната №16
: здание №3, этаж №1, комната №
2.2.2.Поэтажные планы
Рисунок 1. Третий этаж первого здания.
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
15
Рисунок 2. Второй этаж первого здания
Рисунок 3. Первый этаж первого здания
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
16
Рисунок 4. Второе здание
Рисунок 5. Третье здание
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
17
2.2.3. Функциональная схема ЛВС организации.
Рисунок 6. Функциональная схема ЛВС организации
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
18
2.3. Расчёт характеристик сети.
2.3.1. Расчёт максимально допустимых расстояний.
𝐸мин
)
𝑉𝑘
𝑆макс = 0,25 ∗ 𝑉𝑐 (
Для оптоволокна:
3∗108
1,5
𝑐
𝑉𝑐 = 𝑛 =
= 200000000(м⁄с)
𝑉𝑘 = 100 Мбайт⁄с = 100000000 бит⁄с
576
𝑆макс = 0,25 ∗ 200000000 (100000000) = 50000000 ∗ 5.76 ∗ 10−6 = 228(м)
Для медного кабеля :
𝑉𝑐 = С ∗ 0,04 = 3 ∗ 108 ∗ 0,04 = 12000000(м⁄с)
𝑉𝑘 = 100 Мбайт⁄с = 100000000 бит⁄с
576
𝑆макс = 0,25 ∗ 12000000 (100000000) = 3000000 ∗ 5.76 ∗ 10−6 = 17,28(м)
2.3.2. Оценка производительности сети
Максимальная скорость передачи пакета максимальной длины:
𝑉𝑘
𝑉макс = 𝐸
мин
=
100000000
12208
= 8191,3(б⁄с)
Максимальная скорость передачи пакета минимальной длины:
𝑉𝑘
𝑉мин = 𝐸
мин
=
100000000
576
= 173611,1(б⁄с)
Максимальная частота передачи коротких пакетов:
𝑓макс = (𝑇
1
1
мин +𝑇мк )
= 57,6+76,8 = 0,0148 (кадр⁄с)
Максимальная частота передачи длинных пакетов:
𝑓мин = (𝑇
1
1
макс +𝑇мк )
= 12208+76,8 = 0,0008(кадр⁄с)
Пропускная способность сети при передаче пакета максимальной длины:
𝐶𝑛 макс = 𝑉макс ∗ 𝐸𝑛 макс = 8191,1 ∗ 12000 = 98295600(бит⁄с)
Пропускная способность сети при передаче пакета минимальной длины:
𝐶𝑛 мин = 𝑉мин ∗ 𝐸𝑛 мин = 173611,1 ∗ 368 = 63888884,8(бит⁄с)
Максимальная загруженность сети:
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
19
Змакс =
𝐶𝑛 макс
𝑉𝑘
98295600
∗ 100% = 100000000 ∗ 100% = 98,29%
Минимальная загруженность сети:
Змин =
𝐶𝑛 мин
𝑉𝑘
∗ 100% =
63888884,8
100000000
∗ 100% = 63,8%
Вывод: Полученные значения меньше допустимых
величин ,следовательно сеть будет работать корректно
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
20
2.4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СКС
2.4.1. Горизонтальная кабельная подсистема.
Таблица 2
№п/п
Обозначе
ние
кабеля
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
Изм Лис
№ докум.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
Откуда идёт
Куда поступает
№
здания
№
РУ
№
порта
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
Подпи Да
№
розетк
и
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
№
здани
я
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Дли
на,
м
№
этажа
№
комнаты
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
5
5
5
5
5
5
5
5
1
1
1
10
10
6
6
6
6
6
6
6
6
6
11
11
11
11
11
11
11
11
11
11
11
15
15
15
КП РКЭ З 09.02.02.308.
27
28
29
30
31
32
35
36
35
33
34
13
13
23
22
19
20
22
23
24
25
27
15
14
13
12
12
13
14
15
17
18
21
20
19
18
21
Продолжение таблицы 2
37
38
39
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
37
38
39
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
37
38
39
41
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
37
38
39
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
2
2
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
15
15
15
15
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
17
17
18
20
11
12
13
14
15
19
11
12
13
14
15
19
2.4.2. Вертикальная кабельная система
Рисунок 9. Вертикальная кабельная подсистема первого здания
Рисунок 10. Вертикальная кабельная подсистема второго здания
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
22
Рисунок 11. Вертикальная кабельная подсистема третьего здания
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
23
2.4.3. Подсистема кампуса
Здание 2
Здание 3
Здание 1
2.4.4. Расчёт СКС.
Таблица 3
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Элементы СКС
Информационная розетка RJ-45
Коммутационная панель на 48 портов
Коммутационная панель на 24 портов
Коммутационная панель на 8 портов
Коммутационный шнур
Шина заземления
Шкаф навесной 19``
Шкаф (стойка) напольный 19``
Кабель витая пара
Кабель оптоволоконный
Оптическая коробка для монтажа в шкаф (стойку)
19``
Кабелепровод- короб
Кабелепровод- лоток
Кабелепровод- труба
Количество, м или шт.
60
2
2
60
1
4
1
1065
800
250
-
Таблица 4
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
24
№
Элементы СКС
Изготовитель
Стоимость, руб.
(за 1 шт. или 1 м)
Buro
Тип, марка,
обозначение,
код
TL-CAT-013
1
Информационная розетка
RJ-45
Коммутационная панель на
48 портов
-
-
-
3
Коммутационный шнур
ITK
110 руб
4
Шина заземления
SP-Rail/10
Категория 5E
U/UTP
(неэкранирова
нный)
Шина
заземления
2/10 для
плинта ПВТ
5
6
10
Шкаф навесной 19``
Шкаф (стойка) напольный
19``
Кабель витая пара
Кабель оптоволоконный
Оптическая коробка для
монтажа в шкаф (стойку)
19``
Кабелепровод- короб
11
12
Кабелепровод- лоток
Кабелепровод- труба
2
7
8
9
250 РУБ
90 руб
11000
7000
Hyperline
GYTC
UTP
8S 4 кН
25 руб. за 1 м
24 руб
ЭЛЕКОР
Кабель канал
20х10
20,23 руб
-
-
-
2.4.5. Расчёт сети электропитания.
Таблица 5
№ рабочего
места по
плану
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Изм Лис
Розетка электрическая
(количество)
Для ПК Для принтера
1
1
1
1
1
1
1
1
1
№ докум.
Подпи Да
Длина провода, м, от электрического
щита до рабочего места по плану
3
4
5
7
9
10
10
9
9
КП РКЭ З 09.02.02.308.
25
Продолжение таблицы 5
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
-
1
1
1
1
1
1
1
11
12
3
3
4
4
3
5
8
9
10
11
10
7
8
9
10
12
12
11
10
6
5
5
7
6
5
4
3
4
5
6
7
8
9
10
11
19
7
8
9
10
11
19
Таблица 6
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
26
№ Наименование
Количество,
шт. или м
Тип,
марка
1
2
Розетка электрическая
Кабель для подключения шкафа с
коммуникационным оборудованием
к электрическому щиту
Провод для выполнения
электропроводки
60
30
Автомат защиты
55
Медь,П
ВХ
пластик
Медь,П
ВХ
пластик
ВА 4729 2P 6A
(C) 6kA
3
4
410
Изготови Стоимост
тель
ь за м
или за
шт.
Lillium
95,53р шт
Россия
36,65/м
Партнерэлектро
Россия
36,65/м
Партнерэлектро
Энергия 200р шт
2.4.6. Расчёт телефонной сети
Таблица 8
№ рабочего места по
плану
1
2
3
4
5
6
7
8
Абонентская розетка,
шт.
1
1
1
1
1
1
1
1
Длина провода, м, от АТС до рабочего
места по плану
25
29
15
23
16
23
15
15
Таблица 9
№
Наименование
1
Розетка
абонентская
2
Провод
телефонный
Изм Лис
№ докум.
Количество, шт.
или м
8
Тип, марка
165
Провод
телефонный
ТРП 2х0,4
Подпи Да
Розетка
накладная
телефонная
Изготов
итель
Gembird
Стоимость за м
или за шт.
26 руб./шт.
РОССИ
Я
4руб/м
КП РКЭ З 09.02.02.308.
27
2.4.7. Расчёт сети в соответствии с моделью 1 и моделью 2
Рассчитать время двойного оборота сигнала РDV:
1) Левый сегмен=15,3+(30x0,113)=18,69 bt
2) Правый сегмент =165,0+(13x0,113)=166,49 bt
3) Промежуточный сегмент = 42+(12x0,113)=43,356 bt
4) Промежуточный сегмент = 33,5+(310x0,1)=64,5 bt
5) PDV=293,036 bt
Рассчитать межкадровый интервал:
PVV= 10,5+8+8+8=34,5 bt
Вывод: Полученные значения меньше допустимых величин,
следовательно, сеть будет работать корректно.
2.5. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ
2.5.1. Топология сети
Пассивная звезда.
В центре сети с данной топологией содержится не компьютер, а
концентратор или коммутатор, что выполняет ту же функцию что и повторитель.
Он возобновляет сигналы которые поступают и пересылает их в другие линии
связи. Все пользователи в сети равноправны.
Достоинства:
- Выход из строя одной рабочей станции не отображается на работе всей сети в
целом;
- Хорошая масштабируемость сети;
- Легкий поиск неисправностей и обрывов в сети;
- Высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);
- Гибкие возможности администрирования.
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
28
Недостатки:
- Выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью
сети (или сегмента сети) в целом;
- Для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля чем для большинства
других топологий;
- Конечное число рабочих станций в сети ограничено количеством портов в
центральном концентраторе.
2.5.2. Пассивное оборудование
Таблица 10
Оборудование
Повторитель
Концентратор
Блок розеток
Количеств
о
-
Изготовител
ь
-
Тип,
модель
-
Стоимость,
руб.
-
Габариты,
мм*мм*мм
-
2.5.3. Активное оборудование
Таблица 11
Оборудование
Коммутатор на 8 портов
Количес
тво
2
Изготовит Тип, модель
ель
D-link
DGS-110010/ME/A
Стоимос
ть, руб.
6860 р
Габариты,
мм*мм*мм
190 x 120 x
38 мм, 0.63 кг
Коммутатор на 24 порта
2
D-LINK
9200 р
280 х 180 х 44
мм 1.5 кг
DGS-1100
24/B2A
Маршрутизатор
1
Ubiquiti
ERPro-8
6801 р
484 x 44 x
164 мм, 2.3 кг
Сервер
Автоматическая
телефонная станция
3
Panasonic
KXTEB308RU
13440 р
316x73x249
мм
Источник
бесперебойного
питания
6
Schneider
Electric
Back-UPS
BX500CI
5500 р
115x185x213
мм
2.6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АППАРАТНОЙ
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
29
Аппаратная – огражденное пространство, используемое для размещения
телекоммуникационного оборудования, коммутационных панелей и
соединительных кабелей. Место соединения магистральных и горизонтальных
кабельных систем, часто используется для обслуживания здания.
2.6.1. Требования к аппаратной
Минимальный допустимый размер аппаратной - 14 квадратных метров.
Размеры аппаратной должны отвечать требованиям к располагаемому в ней
оборудованию или (при отсутствии данных) составлять 0,07 квадратных метра на
каждые 10 квадратных метров площади обслуживаемых рабочих мест.
В зданиях с низкой плотностью рабочих мест площадь аппаратной должна
составлять не менее 37 квадратных метров – на не более 400 рабочих мест, не менее
74 квадратных метров - на не более 800 рабочих мест и не менее 111 квадратных
метров - на не более 1200 рабочих мест.
Минимальная высота потолка аппаратной должна составлять 2,44 м.
Пол в аппаратной согласно п.17.20 РД 45.120-2000 должен быть ровным и
иметь антистатическое покрытие с сопротивлением 106 Ом, обеспечивающее
стекание и отвод статического электричества. Настил пола осуществляется на
несгораемое основание. Покрытие должно позволять выполнять очитку пылесосом
и влажную уборку.
Максимально допустимая нагрузка на пол в аппаратной должна составлять:
распределенная нагрузка не более 12 кПа; сосредоточенная нагрузка не более 4,4
кH.
Входная дверь в аппаратную должна изготавливаться из несгораемого
материала, иметь противосъемные приспособления и открываться наружу под
углом 180 градусов. Дверь должна иметь размеры не менее 2,0 х 0,9 метра,
уплотняющую прокладку и запираться на внутренний замок. При необходимости
монтажа крупногабаритного оборудования устанавливается двухстворчатая дверь.
Порог в дверном проеме не предусматривается.
Аппаратная должна быть в максимальной степени снабжена подсистемами:
Охранной сигнализации.
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
30
Пожарной сигнализации.
Пожаротушения.
Контроля доступа.
Кондиционирования.
Освещения.
Аварийного освещения (для работы при отключении рабочего освещения).
Защитного и телекоммуникационного заземления, причем из аппаратной
должна быть обеспечена возможность подключения
2.6.2. Размещение оборудования в аппаратной
Switch, ИБП и роутер находится в шкафу. Так же в аппаратной находится
АТС и электро-щиток.
2.7. ВЫХОД в ГВС
Выход в ГВС осуществляет Ростелеком, по оптической линии связи. Вход
кабеля с левой стороны первого здания, на 1 этаже.
2.7.1. Технология ГВС
Глобальная
вычислительная
сеть,
ГВС
(WAN)-компьютерная
сеть,
охватывающая большие территории и включающая большое количество узлов.
Глобальные вычислительные сети служат для объединения разрозненных
сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли
взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети.
Глобальные сети отличаются от локальных тем, что глобальные сети
рассчитаны на неограниченное число абонентов и используют, как правило,
качественные каналы связи и высокую скорость передачи, а механизм управления
обменом абсолютно гарантированно быстрый.
2.8. РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ ЛВС
2.8.1. Требования к надёжности ЛВС
Главным требованием, предъявляемым к ЛВС, является выполнение сетью
ее основной функции - обеспечение пользователям возможности доступа к
разделяемым ресурсам всех компьютеров, объединенных в сеть.
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
31
Основными показателями можно выделить следующие:
- производительность;
- надежность;
- управляемость;
- расширяемость.
2.8.2. Основные понятия надёжности ЛВС.
Надежность - это свойство объекта сохранять во времени в установленных
пределах все параметры, обеспечивающие выполнение требуемых функций в
заданных условиях эксплуатации.
Отказ
-
событие,
заключающееся
в
полной
или
частичной
утрате
работоспособности.
Сохраняемость
свойство
-
объекта
сохранять
значения
показателей
безотказности, долговечности и ремонтопригодности после хранения и
транспортирования.
Долговечность - свойство изделия длительно сохранять работоспособность до
предельного состояния при установленной системе технического обслуживания
и ремонтов.
Безотказность - свойство непрерывно сохранять работоспособность в течение
заданного времени.
Ремонтопригодность - приспособленность изделия к предупреждению и
обнаружению причин возникновения отказов, повреждений, поддержанию и
восстановлению работоспособности путем технического обслуживания и
ремонтов.
Вероятность безотказной работы — это вероятность того, что в пределах заданной
наработки или заданном интервале времени отказ объекта не возникает.
Интенсивность отказов — соотношение числа отказавших объектов (образцов
аппаратуры, изделий, деталей, механизмов, устройств, узлов и т. п.) в единицу
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
32
времени к среднему числу объектов, исправно работающих в данный отрезок
времени при условии, что отказавшие объекты не восстанавливаются и не
заменяются исправными.
Наработка до отказа — Наработка на отказ технический параметр,
характеризующий надёжность ремонтируемого прибора или устройства.
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
33
2.8.3. Расчёт надёжности.
Таблица 12
№
Наименование изделия
Количество
n
ά
λ0*10- λi=ά*
6
, 1/ч λ0,
1/ч
λc=
λi*n,
1/ч
1
Информационная розетка RJ-45
60
0,5
1,0
0,5
30
2
Коммутационный шнур
60
0,5
0,1
0,05
3
3
Кабель витая пара
1065
0,5
0,5
0,25
266,25
4
Кабель оптоволоконный
800
0,5
1
0,5
400
5
Оптическая коробка для монтажа в шкаф
(стойку) 19``
Розетка электрическая
-
0,8
20
16
60
0,5
1
0,5
30
7
Кабель для подключения шкафа с
коммуникационным оборудованием к
электрическому щиту
30
0,5
0,5
0,25
7,5
8
Провод для выполнения электропроводки
410
0,5
0,5
0,25
102,5
9
Автомат защиты
55
0,8
1
0,8
44
10 Розетка абонентская
8
0,5
1
0,5
4
11 Провод телефонный
165
0,5
1
0,5
82,5
12 Повторитель
-
0,8
30
24
-
13 Концентратор
-
0,8
30
24
-
14 Блок розеток
-
0,5
10
5
-
15 Коммутатор стоечный
-
0,8
40
32
-
16 Маршрутизатор
1
0,8
40
32
32
17 Сервер
-
0,8
50
40
-
18 Источник бесперебойного питания
6
0,8
50
40
240
19 Прочее (если есть)
4
0,8
50
32
128
6
1.
Изм Лис
№ докум.
Рассчитать Λ =1369,75
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
34
2.
Рассчитать среднюю наработку до отказа: Тср= 1/Λ, час.
Tcp=0,000730 Λ, час
2.9. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
Таблица 13
№
Оборудование, материалы, СКС
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Информационная розетка RJ-45
Коммутационная панель на портов
Коммутационный шнур
Шина заземления
Шкаф навесной 19``
Шкаф (стойка) напольный 19``
Кабель витая пара
Кабель оптоволоконный
Оптическая коробка для монтажа в шкаф
(стойку) 19``
Кабелепровод- короб
Кабелепровод- лоток
Кабелепровод- труба
Розетка электрическая
Кабель для подключения шкафа с
коммуникационным оборудованием к
электрическому щиту
Провод для выполнения электропроводки
Автомат защиты
Розетка абонентская
Провод телефонный
Повторитель
Концентратор
Блок розеток
Коммутатор на 24 порта
Маршрутизатор
Сервер
Источник бесперебойного питания
Прочее (если есть)
Коммутатор на 8 портов
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
n, кол-во,
в шт. или
м
60
60
1
4
1
1065
800
-
Стоимость за 1
шт. или 1 м,
руб.
250
110
90
11000
7000
26
25
Стоимость
за n, руб.
250
60
30
20,25
5062,5
95,53
36,65
5731,8
1100
410
55
8
165
2
1
6
36,65
200
26
4
9200
6801
5500
15026,5
11000
224
660
2
6860
13720
15000
6600
90
44000
7000
27690
20000
18400
6801
33000
231105,8
ИТОГО:
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
35
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В
ходе
выполнения
курсовой
работы
получены
практические
и
теоретические навыки проектирование вычислительной локальной сети. Во время
выполнения курсовой работы создана локальная сеть научно-производственного
центра.
Исследованы
рекомендации
производителей
телекоммуникационного
оборудования, основы стандартов, определены требования к создаваемой системе
и, как результат, разработан проект локальной вычислительной сети (ЛВС)
условного предприятия.
В курсовой работе представлены необходимые расчеты, рисунки и схемы,
спецификация оборудования и материалов, необходимых для построения ЛВС.
Стоимость оборудования для сети в общей сложности составила 231105,8 рублей.
В данной работе ЛВС была построена только по кабельному подключению,
но также в последнее время большое распространение получили беспроводные
сети, основанные на передаче информации по защищенным радиоканалам. Такого
рода оборудование используется там, где нет возможности проложить кабель, для
соединения отдельно стоящих зданий, для подключения с мобильных и карманных
компьютеров и т.п. Смешанные системы (одновременное использование в ЛВС
кабельных и беспроводных технологий) – наиболее перспективный вариант
построения локальных сетей предприятия.
Появление сетевых технологий гораздо облегчает, ускоряет работу
персонала, позволяет использовать единые базы данных, а также регулярно и
оперативно их пополнять и обрабатывать, все это весьма важно и существенно для
работы в милиции, где базы данных содержат огромные объемы информации.
В идеале структура сети должна соответствовать структуре здания или
комплекса
зданий
предприятия.
Рабочие
места
группы
сотрудников,
занимающихся одной задачей (например, бухгалтерия, отдел продаж, инженерная
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
36
группа),
должны располагаться
расположенных комнатах.
в
Тогда
одной
можно
комнате
все
или
компьютеры
рядом
этих
сотрудников объединить в один сегмент, в одну рабочую группу и установить
вблизи их комнат сервер, с которым они будут работать, а также концентратор или
коммутатор, связывающий их компьютеры. Точно так же рабочие места
сотрудников подразделения, занимающихся комплексом близких задач, лучше
расположить на одном этаже здания, что существенно упростит их объединение в
единый сегмент и дальнейшее администрирование этого сегмента. На этом же
этаже удобно расположить коммутаторы, маршрутизаторы и серверы, с которыми
работает данное подразделение.
Выбор типа сети, способа соединения компьютеров в сеть зависят как от
технических, так и что не маловажно, от финансовых возможностей тех, кто
создает сеть.
Целью
курсовой
работы
было
спроектировать
ЛВС
в
научно-
производственном центре, состоящего из одного трехэтажного задания и двух
одноэтажных зданий.
Мы закупили нужное оборудование по приемлемой стоимости, так же учли
при этом мощность оборудования для установленной заказчиком технологии
FastEthernet. Всего было установлено 43 рабочих места, кабельная система
основана на UTP кабеле (витая пара) и оптоволоконном кабеле между зданиями.
Сеть работает по стандарту топологии «Звезда».
Кабели спрятаны в коробе и подходят к каждому рабочему месту. Каждое
рабочее место было обеспеченно доступом в Интернет. Также в НПЦ проведена
телефонная сеть, подключенная к АТС, с выходом в городскую телефонную сеть.
Все требования заказчика выполнены, работоспособность сети проверена и
гарантирована выбранным оборудованием.
Так же мы выполнили такие задачи как:
- Разработка структуры сети;
- Расчёт характеристики сети;
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
37
- Расчёт надежности ЛВС;
- Экономический расчёт.
Исходя из проведенных исследований, можно сделать вывод: все расчеты
характеристик не превысили допустимых значений значит, а значит наша сеть
будет работать корректно. Сеть работоспособна и удовлетворяет требованиям
заказчика.
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
38
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Стригунов В.В. «Введение в компьютерные сети». Издательство ТОГУ.
Хабаровск (2016).
2. Таненбаум, Д. Уэзеролл "Компьютерные сети" 5-е изд. (2016)Р
3. Куроуз, Т. Росс "Компьютерные сети. Настольная книга системного
администратора" (2016)
4. https://www.dns-shop.ru/
5. https://www.kdds.ru/kabelnaya-produkciya/opticheskiy-kabel
6. https://www.reddit.com/
7. https://studbooks.net/2087563/informatika/fizicheskaya_logicheskaya_shem
a_kompyuternoy_seti
8. https://habr.com/ru/all/
9. http://xgu.ru/wiki/
Изм Лис
№ докум.
Подпи Да
КП РКЭ З 09.02.02.308.
39