Реферат: Проектирование топологии сети

Содержание

Введение

1. Анализзадания и разработка плана

2. Выборстандарта и оборудования

3. Расчет параметров и определение характеристик сети

4. Расчет стоимости оборудования

5. Расчет PDV

6. Расчет затухания

Выводы


Введение

В настоящее время практическивезде, где есть компьютеры, возникает необходимость соединить их в компьютернуюсеть, для облегчения передачи данных и ускорения производственного процесса. Такжесети повсеместно используются и в домашних условиях. При организации новойкомпьютерной сети перед разработчиками стоит вопрос в выборе подходящегостандарта сети, наилучшей конфигурации, оптимального быстродействия, а такжедешевизны системы.

В данной работе необходиморазработать небольшую сеть на 17 компьютеров стандарта Fast Ethernet, этотстандарт в данный момент времени наиболее распространён и повсеместноиспользуется. Также мы произведём расчёт стоимости сети.


1. Анализ задания и разработка плана

Для заданного плана расположенияузлов сети выбрать оптимальную топологию сети и рассчитать минимальнуюсуммарную длину соединительного кабеля. Топологию выбирать с учетом того, чтомежду строениями планируется использовать только оптоволоконный кабель, внутристроений — коаксиальный кабель или витую пару.

Выбрать стандарт для реализациисети, соответствующее пассивное и активное оборудование и оценить его стоимость.

Величины параметров на планерасположения строений и рабочих станций

a b c d e f g h k m n p q s 120 90 50 50 50 50 110 50 10 20 40 100 110 110

Размещение рабочих станций поэтажам (максимальное количествов — 3; высота этажа — 3 м)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 2 1 3 2 1 1 3 3 2 2 1 1 1 3 3 3 2

Рис.1 План расположения строенийи размещения узлов локальной вычислительной сети.

/>

Условныеобозначения:

/>Строение (зонаразмещения узлов в сети)

Рабочая станция (узел сети)

Сервер (узел сети)

Коммутатор (SW) или маршрутизатор (М)

2. Выбор стандарта и оборудования

 

Сеть построена по технологииFast Ethernet.

Исходя из критерия стоимости,здания объединены между собой по топологии “шина", а в домах примененатопология “звезда", которая повышает надежность сети. Таким образом, дляреализации сети с вышеприведенными характеристиками возможно использоватьстандарты Fast Ethernet 100BaseTX, 100BaseT4 или 100BaseFX.

Официальный стандарт 802.3установил три различных спецификации для физического уровня Fast Ethernet и далим следующие названия:

100Base — TX для двухпарногокабеля на неэкранированной витой паре UTP категории 5 или экранированной витойпаре STP Type1;

100Base — T4 для четырехпарногокабеля на неэкранированной витой паре UTP категории 3,4, или 5;

100Base — FX для многомодовогооптоволоконного кабеля, используется два волокна.

Оборудование сетейраспределяется на активное (повторители, концентраторы и др.) и пассивное (кабели,соединители и др.).

Для соединения рабочихстанций в зданиях используется “витая" пара (120 Ом). Для соединения домовоптоволоконный кабель.

Для коммутации узлов могутприменяться концентраторы (хабы), коммутаторы, а, в случае необходимости,маршрутизаторы.

В зданиях будет использоватьсякабель стандарта 100BaseT4 UTP5 категории.

Между зданиями используемоптоволоконный кабель категории 100BaseFX.

3. Расчет параметров и определение характеристиксети

Существует четыреосновных правила корректной конфигурации Ethernet 802.3:

1. количествоузлов не более 1024

2. максимальнаядлина кабеля в сегменте определена соответствующей спецификацией

3. времядвойного оборота сигнала (Path Delay Value, PDV) между двумя самымиудаленными друг от друга станциями сети не более 575 битовых интервала

4. сокращениемежкадрового интервала IPG (Path Variability Value, PVV) при прохождениипоследовательности кадров через все повторители должно быть не больше, чем 49битовых интервала

Правила корректного построениясегментов сетей Fast Ethernet включают:

ограничения на максимальныедлины сегментов, которые соединяют устройства — источники кадров (соединениеDTE — DTE);

ограничения на максимальныедлины сегментов, соединяющих устройства-источники кадров (DTE) с портомповторителя;

ограничения на общиймаксимальный диаметр сети;

ограничения на максимальноечисло повторителей и максимальную длину сегмента, соединяющего повторители.

Расчет первого здания:

/>

1 — Свитч = 25 + 3 + 65 = 93м

2 — Маршрутизатор = 50 + 50 =100м

3 — Маршрутизатор = 3 + 3 + 35 =41м

4 — Маршрутизатор = 15 + 3 = 18м

Свитч — Маршрутизатор = 35 м

В здании мы используем:

Кабель витая пара 100BaseT4 — 287 метра

Свитч — 1 штука

Маршрутизатор — 1 штука

Вилка RJ-45 — 10 штук

Сетевая карта — 4 штуки

Расчет второго здания:

/>

5 — Маршрутизатор = 20м

6 — Свитч1 = 55 + 45 =100м

7 — Свитч3 = 100м

8 — Свитч3 = 100м

17 — Маршрутизатор = 3м

Свитч1 — Маршрутизатор = 75м

Свитч3 — Маршрутизатор = 3 + 3 =6м

В здании мы используем:

Кабель витая пара 100BaseT4 =404 метров

Свитч — 2 штуки

Маршрутизатор — 1 штука

Вилка RJ-45 — 14 штук

Сетевая карта — 5 штук

Расчет третьего здания:

/>

9 — Маршрутизатор = 20 + 50 + 3= 73м

10 — Маршрутизатор = 20 + 3 =23м

11 — Маршрутизатор = 25м

12 — Маршрутизатор = 10 + 50 =60м

В здании мы используем:

Кабель витая пара 100BaseT4 — 181метров

Маршрутизатор — 1 штука

Вилка RJ-45 — 8 штук

Сетевая карта — 4 штуки

Расчет четвертого здания:


/>

13 — Маршрутизатор = 60 м

14 — Маршрутизатор = 10 + 3 + 3+50 =66м

15 — Свитч = 3 + 3 +55 + 25 =86м

16 — Свитч = 3 + 3 + 25 = 31м

Свитч — Маршрутизатор = 25 + 60= 85м

В здании мы используем:

Кабель витая пара 100BaseT4 — 328метра

Свитч — 1 штука

Маршрутизатор — 1 штука

Вилка RJ-45 — 10 штук

Сетевая карта — 4 штуки

Между зданиями используемоптоволоконный кабель категории 100BaseFX.


/>

 

Расчет длины оптоволоконногокабеля между зданиями:

Учитывая расстояние междудомами, расположение точек связи (маршрутизаторов) определим длинуоптоволоконного кабеля, руководствуясь выше представленной схемой расположениядомов:

S= 90 + 140 + 100 + 10 = 340м

Вилка для оптоволоконного кабеля- 6 штук

Общая длина кабеля — 340м


/>

Рис.2. Трехмерный планрасположения рабочих станций и хабов

Разделим сеть на подсети (построениям) c помощью маршрутизаторов. Назначим адреса узлам и маршрутизаторам. Определиммаски подсети.

Узел/порт маршрутизатора IP-адрес Маска

1 узел:

внешние порты:

192.168.0.130

192.168.0.131

внутренние порты:

192.168.0.1

192.168.0.2

192.168.0.3

192.168.0.4

IP адрес интерфейса:

192.168.0.5

192.168.0.6

192.168.0.7

192.168.0.8

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

2 узел:

внешние порты:

192.168.0.132

внутренние порты:

192.168.0.34

192.168.0.35

192.168.0.36

IP адрес интерфейса:

192.168.0.37

192.168.0.38

192.168.0.39

192.168.0.40

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

3 узел:

внешние порты:

192.168.0.133

внутренние порты:

192.168.0.66

192.168.0.67

192.168.0.68

IP адрес интерфейса:

192.168.0.69

192.168.0.70

192.168.0.71

192.168.0.72

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

4 узел:

внешние порты:

192.168.0.134

192.168.0.135

внутренние порты:

192.168.0.96

192.168.0.97

192.168.0.98

192.168.0.99

IP адрес интерфейса:

192.168.0.100

192.168.0.101

192.168.0.102

192.168.0.103

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

 

4. Расчет стоимости оборудования

Расчет количества оборудования:

Активные Пассивные

N

дома

Свичи, шт Сетевые адаптеры, шт Маршрутизаторы, шт Кабель 100BaseT4, м Кабель 100BaseFX, м Вилка для оптоволокна, шт Вилка RJ-45, шт 1 1 4 1 287 - 2 10 2 2 5 1 404 - 1 14 3 4 1 181 - 1  8 4 1 4 1 328 - 2 10 Итого 4 17 4 1200 340 6 42 /> /> /> /> /> /> /> /> />

Расчет стоимости оборудования:

Наименование

Стоимость за 1 ед.

(1 м) (грн)

Стоимость в сумме (грн) Коммутаторы SureCom 5 ports 300 1200 Сетевые адаптеры SureCom 10/100Mbit 40 680 Маршрутизатор 3Com Router 5009 2700 10800 Кабель 100BaseT4 1,9 2280 Кабель 100BaseFX 7,6 2584 Вилка RJ-45 2,5 105 Вилка для оптоволоконного кабеля 14 84 Итого 17733 5. Расчет PDV

PDV для первого домена коллизий:

1 — Свитч — Маршрутизатор = (35+ 93) * 1.112 = 142,336 бт

Согласно заданию, время двойногооборота сигнала (Path Delay Value, PDV) между двумя самыми удаленными друг отдруга станциями сети не более 512 битовых интервала.

PDV для второго домена коллизий:

7 — Свитч3 — Маршрутизатор = (100+ 6) * 1.112 = 117,872 бт

Согласно заданию, время двойногооборота сигнала (Path Delay Value, PDV) между двумя самыми удаленными друг отдруга станциями сети не более 512 битовых интервала.

PDV для третьего домена коллизий:

9 — Маршрутизатор = 73 * 1.112 =81,176 бт

Согласно заданию, время двойногооборота сигнала (Path Delay Value, PDV) между двумя самыми удаленными друг отдруга станциями сети не более 512 битовых интервала.

PDV для четвертого доменаколлизий:

15 — Свитч — Маршрутизатор = (86+ 85) * 1.112 = 190,152 бт

Согласно заданию, время двойногооборота сигнала (Path Delay Value, PDV) между двумя самыми удаленными друг отдруга станциями сети не более 512 битовых интервала.

 

6. Расчет затухания

 

Так как сеть только планируетсяи мощность сигнала на входе и выходе неизвестны, то затухание сигналарассчитываются по таблицам максимального затухания, максимального погонногозатухания, максимального затухания соединительной аппаратуры для витой пары100-Base-T4 (сопротивление 120 Ом, частота 100 МГц) и для оптоволокна MMF62,5/125 мкм (длина волны 1300нм, частота >10 МГц) международного стандартаISO/IEC 11801 (Information technology).

Передаваемый сигнал теряет своюмощность в нескольких точках рассматриваемого участка сети в соответствии состандартом ISO/IEC 11801:

потери при соединении витой парык сетевой карте 0,2 дБ;

потери при соединении витой парык хабу (на входе и на выходе) 0,2 дБ;

потери при соединении витой парык коммутатору 0,2 дБ;

потери на 100 м витой пары 9,8дБ;

потери на 1000 м оптоволокна 0,7-1,5дБ;

потери при соединении оптоволокнак коммутатору 0,1-0,3 дБ.

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

Максимально допустимое затуханиесигнала на сегменте оптоволокна не должно превышать 4,4 дБ.

Затухание сигнала в сегментевычисляется как сумма затухания в кабеле и на соединении.

Рассчитаем затухание также длякаждого из сегментов сети. В связи с тем, что коммутаторы и маршрутизаторыусиливают сигнал, то расчет должен идти до ближайшего коммутатора, либомаршрутизатора. Целесообразно рассчитать затухания для максимальных, попротяжению, сегментов витой пары и оптоволокна.

Витая пара:

2 — Маршрутизатор = 0,2 + 100·9,8/100+0,2= 10,2 дБ

Оптоволокно:

Маршрутизатор2 — Маршрутизатор1= 0,2 + 200·1,5/1000+0,2=0,7 дБ

Т.к. на самихдлинных по протяжению сегментах сетизагасание не превысило норму (длявитой пары — 10,8 дБ, для оптоволокна- 4,4 дБ), то в проектируемой сети не следует ожидать загасания.


Выводы

В данной работе, для заданногоплана расположения узлов сети, была выбрана оптимальная топология сети ирассчитана минимальная суммарная длина соединительного кабеля. Топологиювыбиралась с учетом того, что между строениями планируется использовать толькооптоволоконный кабель, внутри строений — коаксиальный кабель или витую пару.

Выбран стандарт для реализациисети, соответствующее пассивное и активное оборудование и оценена его стоимость.

Использовали 4 маршрутизатора,именно по этому стоимость проекта такая высокая, но это вполне оправдано. Во-первых,расстояние между домами слишком большое, и поэтому если использоватькоммутаторы, то возможны большие коллизии, в следствие чего возникает вопрос поповоду работоспособности всей сети. Во-вторых, маршрутизаторы являются более“интеллектуальными” устройствами, поэтому сетью легче будет в последствииуправлять системному администратору. В-третьих, возможно дальнейшее развитиесети, так как маршрутизаторы не вносят каких либо задержек.

еще рефераты
Еще работы по информатике, программированию