Исследование качества обслуживания на сетях в NGN

 

ИБП необходимо подключить к сети 220В кабелем  ВВГнг-ls 3*2,5 к имеющемуся щитку аварийного освещения.

Вывод: выбранный  источник бесперебойного питания полностью  соответствует необходимым параметрам, и обеспечит автономную работу оборудования в течении 20 минут, что достаточно для устранения аварии на электросети  или безаварийной остановки работы  активного оборудования.

Так же в  случае необходимости можно приобрести дополнительный аккумулятор для  горячей замены.

3.5.5 Выбор кабельных компонентов

Чтобы построить  любую сеть, необходимо знать ограничения  и возможности каждого типа кабелей, применяющихся в сетевой инфраструктуре. На тип применяемого кабеля существенное влияние оказывает характеристики передаваемой информации, важнейшей  из которых является скорость передачи [9].

Для подключения  рабочих станций к коммутатору  используем кабель категории 5е компании AMP (рисунок 5). Кабель содержит 4 экранированных витых пар, заключенных в поливинилхлоридную оболочку и упакован в коробку (305 метров), одножильный, 4-парный, 100 0м, диаметр  проводника - 0,51 мм (0,0201" или 24 AWG). Общий  экран является дополнением к  основной конструкции. Внешний диаметр  кабеля не более 6,35мм (0,25 "), максимальная частота передачи сигналов достигает 100 МГц, поддерживает параллельное обеспечение  передачи по четырем парам витых  проводов одновременно, предназначены  для сетей 1000BaseT, Gigabit Ethernet и имеет 15-летнюю гарантию производителя. Данный кабель соответствует требуемым характеристикам данной категории.

 

Рисунок 5 – Кабель витая пара

 

Активное  оборудование должно быть защищено от внешнего воздействия, для чего необходимы телекоммуникационные шкафы. Выберем  настенный шкаф компании Rittal серии  DK7709.735- 9ВЕ (рисунок 6) с габаритами 600*478*573 миллиметров, со стеклянной дверцей, 9-секционный.

В данном шкафу разместим активное оборудование и коммутационную панель.

Подключение инфокоммуникационного шкафа к сети 220В осуществить кабелем ВВГнг-ls 3*2,5 от источника бесперебойного питания, кабель проложить в кабель – канале.

Телекоммуникационный  шкаф заземлить в щитке от щитка  аварийного освещения.

В нашем  случае оборудование будет занимать пространство в 7,25 U. Что занимает 80% общего объема шкафа, оставшееся пространство запланировано на дальнейшее расширение.

Рисунок 6 – Телекоммуникационный шкаф Rittal

Компания Rittal является мировым ведущим поставщиком  систем корпусной техники и распределительных  шкафов и пользуется спросом, как  поставщик решений во всех областях промышленности и по всем сегментам  рынка связи IT.

Компания Rittal одной из первых компаний в мире начала производство промышленных и  электрораспределительных корпусов на конвейере. Достигнув высочайшего  уровня и став признанным лидером  шкафов промышленного назначения, с  момента начала эры телекоммуникации Риттал начинает активную работу в  новой области. Теперь сетевые и  телекоммуникационные корпуса Риттал являются эталоном на IT рынке. Характеристики шкафа представлены в таблице 6.

Выбираем  коммутационную панель компании Hyperline PP-19-24-8P8C-C5e-SH-110D. 24-х портовая (T568A) категории 5е. Стандартный размер 19" для монтажа  в стойки и шкафы, высота: 1U.

 

 

 

 

 

 

Таблица 6 – Характеристики шкафа

Материал	Настенная и поворотная части: листовая сталь, 1,5 мм Обзорное  окно: безопасное стекло, 3 мм
Цвет	Настенная и поворотная части: порошковое покрытие, RAL 7035 Обзорная  дверь: RAL 7035/7015 (серый сланец)
Степень защиты	IP 54 согласно EN 60 529/09.2000 при использовании  закрытых фланш-панелей
Комплект поставки	Настенная часть: с вертикальными  монтажными шинами и С-образными  профильными шинами, установленными горизонтально для фиксации кабеля, кабельные фланш-панели (сверху закрытая, снизу с щеточным буртиком), шина заземления со звездообразным заземлением, настенное крепление 10 мм. Поворотная  часть: перфорация с шагом 25 мм в  передней и задней рамах, 2 шт. 482,6 мм (19″) профильные шины, установленные  на С-образных шинах, плавная регулировка  глубины, сбоку слева и справа по одному выходному фильтру. Декоративная  обзорная дверь: С безопасным стеклом 3 мм, 9 + 15 ЕВ с мини-комфортной ручкой под замочный вкладыш, 21 ЕВ с комфортной ручкой и 2-точечным запором, вкл. предохранительный  замок 3524 E.

 

6. Исследование проектируемого помещения и расчет длины кабеля

Для прокладки  горизонтальной кабельной системы  используем следующие разновидности  каналов:

• Закрытые металлические лотки за фальшпотолком, предназначенные для прокладки кабелей горизонтальной подсистемы в помещениях;
• Декоративные кабельные короба (в связи с отсутствием каналов в стенах и в полу рабочих помещений контактного центра), изготовленные из негорючего пластика и используемые для прокладки кабелей горизонтальной подсистемы и силовых кабелей питания;

В этом случае все кабели защищены от механических воздействий.

Для каждой рабочей станции устанавливаем  внешнюю телекоммуникационную розетку.

Для подключения  рабочих станций к розеткам используем коммутационные шнуры длиной 3 метра.

В телекоммуникационном шкафу необходимо оставить запас  кабеля для разделки и коммутации в количестве 3 м.

Прокладка кабеля осуществляется за фальш –  потолком в кабельных лотках, высота потолка 2,8 м, спуск к рабочему месту  осуществляется в кабель каналах.

Расчет  длины кабеля приведены в приложении Б.

Максимальная  длина кабеля 32,2 м, что соответствует  требованиям стандарта.

Общая длина  всей кабельной системы равна  390 м.

7. Расчет затухания сигнала в кабеле UTP

Передаваемый  сигнал теряет свою мощность в нескольких точках рассматриваемого участка сети в соответствии со стандартом ISO/IEC 11801:

• потери при соединении витой пары к сетевой карте 0,2 дБ;
• потери при соединении витой пары к коммутатору 0,2 дБ;
• потери на 100 м витой пары 9,8 дБ.

Максимально допустимое затухание сигнала на сегменте витой пары не должно превышать 10,8 дБ.

Расчет  затухания будем производить  для максимального по протяжению сегмента витой пары от коммутатора  по следующей формуле [10]:

(Дб)                                                                    (6)

где А – затухание на сегменте от коммутатора до рабочей станции, ε_с – затухание при соединении витой пары к сетевой плате, ε_к – затухание при соединении витой пары к коммутатору, ε_в – затухание в кабеле.

Самый длинный сегмент на участке  от шкафа до розетки 32,2 м, зная, затухание  на 100 метров рассчитаем затухание на данном участке:

 

 

На самом длинном участке  затухание 3.55 Дб, что в пределах нормы.

 

8. Расчет полезной пропускной способности среды

 

Рассчитаем теоретическую полезную пропускную способность Fast Ethernet без  учета коллизий и задержек сигнала  в сетевом оборудовании.

Отличие полезной пропускной способности  от полной пропускной способности зависит  от длины кадра. Так как доля служебной  информации всегда одна и та же, то, чем меньше общий размер кадра, тем  выше «накладные расходы». Служебная  информация в кадрах Ethernet составляет 18 байт (без преамбулы и стартового байта), а размер поля данных кадра меняется от 46 до 1500 байт. Сам размер кадра меняется от 46 + 18 = 64 байт до 1500 + 18 = 1518 байт. Поэтому для кадра минимальной длины полезная информация составляет всего лишь 46 / 64 ≈ 0,72 от общей передаваемой информации, а для кадра максимальной длины 1500 / 1518 ≈ 0,99 от общей информации.

Чтобы рассчитать полезную пропускную способность сети для кадров максимального  и минимального размера, необходимо учесть различную частоту следования кадров. Естественно, что, чем меньше размер кадров, тем больше таких  кадров будет проходить по сети за единицу времени, перенося с собой  большее количество служебной информации.

Так, для передачи кадра минимального размера, который вместе с преамбулой имеет длину 72 байта, или 576 бит, потребуется время, равное 576 bt, а если учесть межкадровый интервал в 96 bt то получим, что период следования кадров составит 672 bt. При скорости передачи в 100 Мбит/с это соответствует времени 6,72 мкс. Тогда частота следования кадров, то есть количество кадров, проходящих по сети за 1 секунду, составит 1/6,72 мкс ≈ 148810 кадр/с.

При передаче кадра максимального  размера, который вместе с преамбулой имеет длину 1526 байт или 12208 бит, период следования составляет 12 208 bt + 96 bt = 12 304 bt, а частота кадров при скорости передачи 100 Мбит/с составит 1 / 123,04 мкс = 8127 кадр/с.

 Рассчитаем полезную пропускную  способность сети [18]:

Β_p = Vp · 8 · f   (бит/с)                                                           (7)

где β_p – полезная пропускная способность, f - частота следования кадров, V_p  - объем полезной информации.

Для кадра минимальной длины (46 байт) теоретическая полезная пропускная способность равна:

Β_pmin = Vp · 8 · f= 148 810 кадр/с = 54,76 Мбит/с,

что составляет лишь немногим больше половины от общей максимальной пропускной способности сети.

Для кадра максимального размера (1500 байт) полезная пропускная способность сети равна:

Β_pmax = Vp · 8 · f =8127 кадр/с = 97,52 Мбит/с.

Таким образом, в сети Fast Ethernet полезная пропускная способность может меняться в зависимости от размера передаваемых кадров от 54,76 до 97,52 Мбит/с.

В данном разделе был произведен анализ сетевого трафика исследуемой сети, на основании этих данных была спроектирована ЛВС, с требуемыми характеристиками. Выбрано оборудование для реализации проекта, произведен расчет мощности и на основании данных выбран источник бесперебойного питания.

Произведен  расчет затухания в кабеле, и пропускная способность среды. По результатам  расчета видно что спроектированная ЛВС соответствует стандарту.

 

3.1 Исследование сети и описание интерфейсов

 

Все интерфейсы были реализованы в стандартном  стиле, которые должны быть понятным и логичным для пользователя. Так  же использовались вкладки с рисунками, на которых наглядно показаны сущности выбираемых объектов.

Начнем  описание с первой программы, которая  называется «Локальная сеть». В главном  окне мы видим  поля для ввода.  Два поля для ввода ИП адресов , туда можно ввести как просто два  ИП адреса, так и просто указать  диапазон сканирования адресов. Ниже можно  так же выставить, в сколько потоков  пойдёт сканирование. Результат сканирования можно сохранить в файл, поставив галочку на против « Сохранить  файл». Нажав кнопку «Пустить пинг»  Программа начнёт сканирование по заданному  диапазону. Нажав на кнопку «Редактировать», можно отредактировать  сохранённый  файл указав конкретно где находится  ПК, кому он принадлежит его название. Нажав на кнопку «Сохранить настройки  сети»  и указав название файла  куда сохранить настройки, можно  будет позже не вспоминать их а  загрузить в тоже окно.

В этой части программы показаны типы и  переменные которые будут использоваться в программе:

type

    ip_option_information = packed record  // Информация заголовка IP (Наполнение

    // этой структуры и формат полей описан в RFC791.

        Ttl : byte;   // Время жизни (используется traceroute-ом) 

        Tos : byte;   // Тип обслуживания, обычно 0

        Flags : byte;  // Флаги заголовка IP, обычно 0

        OptionsSize : byte;  // Размер данных в заголовке, обычно 0, максимум 40

        OptionsData : Pointer; // Указатель на данные

    end;

   icmp_echo_reply = packed record

        Address : u_long;        // Адрес отвечающего

        Status : u_long;       // IP_STATUS (см. ниже)

        RTTime : u_long;       // Время между эхо-запросом и эхо-ответом

         // в миллисекундах

        DataSize : u_short;        // Размер возвращенных данных

        Reserved : u_short;        // Зарезервировано

        Data : Pointer;    // Указатель на возвращенные данные

        Options : ip_option_information; // Информация из заголовка IP

    end;

    PIPINFO = ^ip_option_information;

    PVOID = Pointer;

        function IcmpCreateFile() : THandle; stdcall; external 'ICMP.DLL' name 'IcmpCreateFile';

        function IcmpCloseHandle(IcmpHandle : THandle) : BOOL; stdcall; external 'ICMP.DLL'  name 'IcmpCloseHandle';

        function IcmpSendEcho(

                          IcmpHandle : THandle;    // handle, возвращенный IcmpCreateFile()

                          DestAddress : u_long;    // Адрес получателя (в сетевом порядке)

                          RequestData : PVOID;     // Указатель  на посылаемые данные

                          RequestSize : Word;      // Размер  посылаемых данных

                          RequestOptns : PIPINFO;  // Указатель на посылаемую  структуру 

                                            // ip_option_information (может быть nil)

                          ReplyBuffer : PVOID;     // Указатель на буфер, содержащий ответы.

                          ReplySize : DWORD;       // Размер  буфера ответов 

                          Timeout : DWORD          // Время ожидания ответа в миллисекундах