Проектирование ЛВС

 

 

 

 

 

 

Этап  2.

 

Цели  и задачи

Целью второго  этапа курсового проекта является разработка спецификаций коммуникационного  оборудования, стоимости проведения работ и планов объединяемых в  ЛВС рабочих помещений с указанием  расположения в них ПК и кабельных  магистралей.

К каждому  помещению необходимо составить  спецификацию коммуникационного оборудования, после чего, составить общий план всех помещений ЛВС и спецификацию всего оборудования.

 

Выбор кабельной системы

Выбор кабельной  системы зависит от интенсивности  сетевого трафика, требований к защите информации, максимального расстояния, требований к характеристикам кабеля, стоимости реализации.

Витая пара (twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой и покрытых пластиковой оболочкой. Обычно для Ethernet 10Base – T используется кабель, имеющий две витые пары. Одну на передачу и одну на приём (AWG 24).

Тонкий коаксиал (RG-58 или «Тонкий Ethernet») - электрический кабель, состоящий из расположенных соосно центрального проводника и экрана и служащий для передачи высокочастотных сигналов. Волновое сопротивление 50 Ом, диаметр 0,25 дюйма, максимальная длина кабельного сегмента 185 метров. Применимо правило 5.4.3.Стандарт 10BASE2. Коаксиальный кабель более помехоустойчив, затухание сигнала в нем меньше чем в витой паре.

 

 

Оборудование  ЛВС состоит из:

1. Кабель
2. Настенные розетки RJ-45
3. Патч-панели
4. Повторители
5. Патч-корды (абонентские шнуры) с разъёмами RJ-45(кабель для соединения настенных розеток с разъёмами на сетевом адаптере компьютера).

Прокладка кабельных систем в рабочих помещениях осуществляется на основе составленного  плана этого помещения с учётом спецификации на расходные материалы  и комплектующие изделия данного  помещения.

При проектировании кабельных систем нужно учитывать  характеристики и ограничения различных  кабельных систем:

1. Максимальную длину кабельного сегмента в соответствии с его типом
2. Пропускную способность кабеля
3. Наличие оборудования, обеспечивающего взаимодействие с другими кабельными системами

Проанализировав характеристики различных типов  кабеля, физическое расположение компьютеров, выбираем кабель «витая пара» 10Base-T и тонкий коаксиал.

 

Выбор топологии сети

Сетевая топология - способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств.

Существует  несколько вариантов топологий  для проектирования и построения сети. Ниже приведено описание некоторых  из них.

 

 

 

Шинная топология

Топология общая шина предполагает использование  одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры сети. Отправляемое рабочей станцией сообщение распространяется на все компьютеры сети. Каждая машина проверяет кому адресовано сообщение и если ей, то обрабатывает его.

При таком  соединении компьютеры могут передавать информацию только по очереди, потому что линия связи единственная. В противном случае переданная информация будет искажаться в результате наложения (конфликта, коллизии).

Рис.1 Топология Общая шина

 

Шине  не страшны отказы отдельных компьютеров, потому что все другие компьютеры сети могут нормально продолжать обмен. Но так как используется только один кабель, в случае обрыва нарушается работа всей сети. Однако из-за особенности распространения электрических сигналов по длинным линиям связи необходимо предусматривать включение на концах шины специальных устройств — Терминаторов.

При построении больших сетей возникает проблема ограничения на длину связи между  узлами, в таком случае сеть разбивают  на сегменты, которые соединяются  различными устройствами — повторителями, или хабами. Например, технология Ethernet позволяет использовать кабель длиной не более 185 метров.

 

 Рис.2 Топология общая шина с повторителями

 

Достоинства:

1. Небольшое время установки сети;
2. Дешевизна (требуется меньше кабеля и сетевых устройств);
3. Простота настройки;
4. Выход из строя рабочей станции не отражается на работе сети.

Недостатки:

1. Любые неполадки в сети, как обрыв кабеля, выход из строя терминатора полностью уничтожают работу всей сети;
2. Сложная локализация неисправностей;
3. С добавлением новых рабочих станций падает производительность сети.

Топология звезда

Звезда - это топология с явно выделенным центром, к которому подключаются все  остальные абоненты. Весь обмен информацией  идет исключительно через центральный  компьютер, на который таким образом  ложится очень большая нагрузка, поэтому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может.

Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным, и именно на него возлагаются  все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с  топологией «звезда» в принципе невозможны, так как управление полностью  централизовано.

Выход из строя периферийного компьютера никак не отражается на функционировании оставшейся части сети, зато любой  отказ центрального компьютера делает сеть полностью неработоспособной. Поэтому должны приниматься специальные  меры по повышению надежности центрального компьютера и его сетевой аппаратуры. Обрыв любого кабеля или короткое замыкание в нем при топологии «звезда» нарушает обмен только с одним компьютером.

 

Рис.4 Топология  Звезда

 

В звезде на каждой линии связи находятся  только два абонента: центральный  и один из периферийных. Чаще всего  для их соединения используется две  линии связи, каждая из которых передает информацию только в одном направлении. Таким образом, на каждой линии связи  имеется только один приемник и один передатчик. Все это существенно  упрощает сетевое оборудование по сравнению  с шиной и избавляет от необходимости  применения дополнительных внешних  терминаторов. Проблема затухания сигналов в линии связи также решается в «звезде» проще, чем в «шине», ведь каждый приемник всегда получает сигнал одного уровня.

На базе топологии «звезда» можно строить  различные другие виды топологий, как  бы расширяя её. Например, можно к  уже имеющемуся в сети хабу добавить ещё хаб с определённым количеством портов и тем самым, добавить новых пользователей в сеть.

Данная  топология строится на кабельной  системе «витая пара», хотя если используется хаб с дополнительным портом для подсоединения с помощью коаксиального кабеля, можно использовать это соединение. Например, можно подсоединить к общей сети ещё несколько рабочих станций по топологии, например «шина». Таким образом, из данной топологии можно сделать практически любую смешанную топологию.

Достоинства:

1. выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;
2. хорошая масштабируемость сети;
3. лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;
4. высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);
5. гибкие возможности администрирования.

Недостатки:

1. выход из строя центрального хаба обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом;
2. для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;
3. конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном хабе

На основе всей вышеприведённой информации о  топологиях построения сетей, их достоинствах и недостатках, а так же в соответствии с характеристиками создаваемой  сети, выбираем топологию «звезда-шина».

 

Обследование  выбранного помещения.

Все объекты (кабинеты 30, 31, 36 и 37) Под серверную выбран кабинет № 39 он имеет электронный замок, то есть доступ к нему ограничен. Составим схемы, рассчитаем требуемое количество оборудования и его стоимость.

 

 

 

 

 

 

 

 

На рисунке 5. изображен план первого объекта сети кабинет № 37. В своём составе имеет 10 рабочих станций, 15 парт для занятий и стол преподавателя.

Условные обозначения:

Рис.5 План кабинета №37

 

 

 

 

 

Таблица 5. Спецификации коммуникационного оборудования кабинета №37

№	Наименование	Единицы измерения	Кол-во	Цена (руб.)	Стоимость (руб.)	Примечание
I Расходные материалы
1	Кабель 'Витая пара' 8 пр. 5E кат. (PCnet), бухта 305м	метры	150	9	1350	3м на подъем по стене,
2	Короб 40х20мм прямоуг.,белый	метры	43	140	6026	3м на подъем по стене,
II Комплектующие изделия
1	кронштейн 19'' 3U	Штук	1	638,08	638,08
2	Патч-панель 19” 16 портов, кат. 5е, универсальная (PCnet)	Штук	1	768	768
3	Коммутатор PLANET GSW-1600 16-port 10/100/1000BaseTX 19'	Штук	1	4832	4832
5	Розетка 8P8C (RJ-45) категория 5е, универсальная (PCnet)	Штук	10	57	570
6	Патч-корд кат. 5е 0.5м (синий)	Штук	20	25	500
III Монтаж
1	монтаж короба на стену до 50 мм	Метр	35	58	2030
2	Укладка кабеля в короб	Метр	110	14	1540
3	Монтаж розетки RJ-45 в короб	Штук	10	87	870
4	Монтаж Кронштейна 19'' на стену	Штук	1	845	845
5	Монтаж коммутатора в стойку	Штук	1	545	545
6	Монтаж патч – панели в короб	Штук	1	525	525
7	Кроссирование патч-панели (обжим, разделка кабеля, жгутирование)	Штук	10	87	870
8	Тестирование ЛВС	Порты	10	40	400
IV Общая стоимость
ИТОГО:					21600

 

 

 

 

 

 

На рисунке 6. изображен план второго объекта сети кабинет №36. В своём составе имеет 10 рабочих станций, 4 парты для занятий.

Условные обозначения:

Рис.6 План кабинета №36

 

 

 

Таблица 6. Спецификации коммуникационного оборудования кабинета №36

№	Наименование	Единицы измерения	Кол-во	Цена (руб.)	Стоимость (руб.)	Примечание
I Расходные материалы
1	Кабель 'Витая пара' 8 пр. 5E кат. (PCnet), бухта 305м	метры	150	9	1350	3м на подъем по стене,
2	Короб 40х20мм прямоуг.,белый	метры	43	140	6026	3м на подъем по стене,
II Комплектующие изделия
1	кронштейн 19'' 3U	Штук	1	638,08	638,08
2	Патч-панель 19' 16 портов, кат. 5е, универсальная (PCnet)	Штук	1	768	768
3	Коммутатор PLANET GSW-1600 16-port 10/100/1000BaseTX 19'	Штук	1	4832	4832
5	Розетка 8P8C (RJ-45) категория 5е, универсальная (PCnet)	Штук	10	57	570
6	Патч-корд кат. 5е 0.5м (синий)	Штук	20	25	500
III Монтаж
1	монтаж короба на стену до 50 мм	Метр	35	58	2030
2	Укладка кабеля в короб	Метр	110	14	1540
3	Монтаж розетки RJ-45 в короб	Штук	10	87	870
4	Монтаж Кронштейна 19'' на стену	Штук	1	845	845
5	Монтаж коммутатора в стойку	Штук	1	545	545
6	Монтаж патч – панели в короб	Штук	1	525	525
7	Кроссирование патч-панели (обжим, разделка кабеля, жгутирование)	Штук	10	87	870
8	Тестирование ЛВС	Порты	10	40	400
IV Общая стоимость
ИТОГО:					21600