Реферат: Проектирование сети предприятия

1 Постановка задачи

Предприятие,занимающееся проектированием зданий и сооружений, имеет 10 ПЭВМ, которыетребуется соединить в локальную сеть для обмена информацией. Для возможностипечати законченной продукции имеется 1 сетевой принтер, к которому должны иметьвыход все сотрудники. Также необходимо иметь возможность выходить в интернетдля доступа к почтовым сервисам, расположенном на одном из множества бесплатныхсерверов.

2 Введение

Редкийсерьезный деловой человек, профессиональный программист или системный операторне может представить себе полноценную работу без использования такого мощного, оперативногои удобного сочетания как обычная телефонная линия, модем и компьютерная сеть. Вто время как первые две составляющие всего лишь техническая сторона новой организацииинформационного обмена между пользователями, компьютерная сеть — это таглобальная идея, объединяющая разрозненных обладателей компьютеров и модемов,систематизирующая и управляющая хаотически предъявляемыми требованиями и запросамипо быстрому информационному обслуживанию, моментальной обработкой коммерческихпредложений, услугами личной конфиденциальной переписки и т.д. и т.п.

Сейчас,в условиях многократно возрастающих каждый год информационных потоков, ужепрактически невозможно вообразить четкое взаимодействие банковских структур, торговыхи посреднических фирм, государственных учреждений и других организаций безсовременной вычислительной техники и компьютерных сетей. В противном случаепришлось бы содержать гигантский штат обработчиков бумажных документов икурьеров, причем надежность и быстрота функционирования такой системы все равнобыла бы значительно ниже предоставляемой модемной связью и компьютернымисетями. А ведь каждая минута задержки в пересылке важных информационныхсообщений может вылиться в весьма ощутимые денежные потери и имиджевые крахи.

Результатомэволюции компьютерных технологий явились вычислительные сети. Вычислительнаясеть – это сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующихпрограммных и аппаратных компонентов.

Комплексаппаратно–программных средств сети может быть описан многоуровневой моделью.

Воснове любой сети лежит аппаратный слой, который включает компьютеры различныхклассов. Набор компьютеров в сети должен соответствовать набору разнообразныхзадач, решаемых сетью.

Второйслой составляет разнообразное сетевое оборудование, необходимое для созданиялокально-вычислительных сетей, и коммуникационное оборудование для связи сглобальными сетями. Коммуникационные устройства играют не менее важную роль,чем компьютеры, которые являются основными элементами по обработке данных.

Третьимслоем являются операционные системы, которые составляют программную основусети. При построении сетевой структуры важно учитывать насколько эффективноданная операционная система может взаимодействовать с другими операционнымисистемами сети, насколько она способна обеспечить безопасность и защиту данныхи т. д.

Самымверхним слоем сетевых средств являются различные сетевые приложения, такие каксетевые базы данных, почтовые системы, средства архивирования данных и др.Важно знать совместимость различных сетевых приложений.

Внастоящее время использование вычислительных сетей даёт предприятиюмногочисленные возможности. Конечной целью использования вычислительных сетейна предприятии является повышение эффективности его работы, которое можетвыражаться, например, в увеличении прибыли предприятия. Если же рассматриватьвопрос внедрения ЛВС в работу учреждений (с учётом появления новых возможностейу предприятия) более глубоко, то из этого вытекают ещё несколько преимуществ.

Концептуальнымпреимуществом распределённых систем и, следовательно, сетей передцентрализованными системами является их способность выполнять параллельныевычисления, что увеличивает производительность. Такие системы имеют лучшеесоотношение производительность – стоимость, чем централизованные системы.

Следующеепреимущество – это совместное использование пользователями данных и устройств:цветных принтеров, графопостроителей, модемов, оптических дисков.

Впоследнее время стал преобладать другой побудительный мотив развертываниясетей, гораздо более важный, чем экономия средств при разделении дорогостоящихресурсов. Этим мотивом стало стремление обеспечить пользователям сетиоперативный доступ к обширной корпоративной информации.

Использованиесети приводит к совершенствованию коммуникаций, т.е. к улучшению процессаобмена информацией и взаимодействия между сотрудниками предприятия, а также егоклиентами и поставщиками. Сети снижают потребность предприятий в других формахпередачи информации, таких как телефон или обычная почта. Зачастуювычислительные сети на предприятии развёртываются из-за возможности организацииэлектронной почты.

Безусловно,вычислительные сети имеют и свои проблемы (сложности с совместимостьюпрограммного обеспечения, проблемы с транспортировкой сообщений по каналамсвязи с учётом обеспечения надежности и производительности), но главнымдоказательством эффективности является бесспорный факт их повсеместногораспространения. Всё больше и больше появляются крупные сети с сотнями рабочихстанций и десятками серверов.

2 Анализ

2.1 Выбор топологии

Длясоединения компьютеров в сеть выберем топологию пассивная звезда. Данаятопология имеет ряд преимуществ по сравнению с другими топологиями:

небольшаястоимость оборудования;

простотав настройке и обслуживании;

выходиз строя ПЭВМ не приведёт к выходу из строя сети.

Изнедостатков данной топологии можно выделить:

ограниченностькол-ва подключаемых абонентов к коммутатору;

выходиз строя коммутатора парализует всю сеть.

Данныенедостатки весьма незначительны, поскольку подключение дополнительных абонентовне составит труда, так как дешёвое оборудование позволяет быстро создать ещёодну звезду и объединить их в дерево. Так же с учётом данной топологиицентральное оборудование делают достаточно надёжным и вероятность выхода его изстроя весьма незначительна.

2.2 Выбор технологии

Длятого чтобы обеспечить трафик между ПЭВМ в 100 Мбит/с будем использоватьтехнологию 100BaseTX (Fast Ethernet). Для выхода в интернет воспользуемсяуслугами одной из компаний представляющих выход интернет. Например – Vladlink.

Следуявсему изложенному выше, спроектируем сеть на основе технологии Fast Ethernet.

Этатехнология почти полностью повторяет технологию Ethernet. Метод доступа осталсятот же самый, а скорость передачи данных увеличилась до 100 Мбит/с. Расстояниемежду станциями ограничено и не должно превышать 100 м.

FastEthernet использует метод передачи данных CSMA/CD-множественный доступ к средес контролем несущей и обнаружением коллизий. Fast Ethernet использует размерпакета 15160 байт. Кроме того, Fast Ethernet налагает ограничение на расстояниемежду подключаемыми устройствами – не более 100 метров. Для того чтобы снизить перегрузку, сети стандарта Fast Ethernet разбиваются на сегменты,которые объединяются с помощью мостов и маршрутизаторов. Сегодня при построениицентральной магистрали, объединяющей серверы, используют коммутируемый FastEthernet. Fast Ethernet-коммутаторы можно рассматривать как высокоскоростныемного портовые мосты, которые в состоянии самостоятельно определить, в какой изего портов адресован пакет. Коммутатор просматривает заголовки пакетов и такимобразом составляет таблицу, определяющую, где находится тот или иной абонент стаким физическим адресом. Это позволяет ограничить область распространенияпакета и снизить вероятность переполнения, посылая его только в нужный порт.Только широковещательные пакеты рассылаются по всем портам. Официальныйстандарт IEEE 803.u установил три различных спецификации для физического уровняFast Ethernet.

Официальныйстандарт IEEE 803.u установил три различных спецификации для физического уровняFast Ethernet.

100Base-TX- для двухпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP категории 5 илиэкранированной витой паре STP Type1;

Стандарт100BaseTX требует применения двух пар UTP или STP. Одна пара служит дляпередачи, другая – для приема. Этим требованиям отвечают два основных кабельныхстандарта: EIA/TIA-568 UTP Категории 5 и STP Типа 1 компании IBM. В 100BaseTXпривлекательно обеспечение полнодуплексного режима при работе с сетевымисерверами, а также использование всего двух из четырех пар восьмижильногокабеля — две другие пары остаются свободными и могут быть использованы вдальнейшем для расширения возможностей сети.

Недостатки:этот кабель дороже других восьмижильных кабелей, кроме того, для работы с нимтребуется использование пробойных, разъемов и коммутационных панелей,удовлетворяющих требованиям Категории 5. Нужно добавить, что для поддержкиполнодуплексного режима следует установить полнодуплексные коммутаторы.

100Base-T4- для четырёхпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP категории 3, 4или 5;

100BaseTявляется расширением стандарта 10BaseT с пропускной способностью от 10 Мбит/сдо 100 Мбит/с. Стандарт 100BaseT включает в себя протокол обработкимножественного доступа с опознаванием несущей и обнаружением конфликтовCSMA/CD. В 100BaseT4 используются все четыре пары восьмижильного кабеля: однадля передачи, другая для приема, а оставшиеся две работают как на передачу, таки на прием. Таким образом, в 100BaseT4 и прием, и передача данных могутосуществляться по трем парам. Раскладывая 100 Мбит/с на три пары. 100BaseT4уменьшает частоту сигнала, поэтому для его передачи довольно и менеевысококачественного кабеля. Для реализации сетей 100BaseT4 подойдут кабели UTPКатегорий 3 и 5, равно как и UTP Категории 5 и STP Типа 1.В 10BaseT расстояниемежду концентратором и рабочей станцией не должно превышать 100метров.Поскольку соединительные устройства (повторители) вносят дополнительныезадержки, реальное рабочее расстояние между узлами может оказаться еще меньше.

Недостаткиже состоят в том, что для 100BaseT4 нужны все четыре пары и что полнодуплексныйрежим этим протоколом не поддерживается.

100Base-FX- для многомодового оптоволоконного кабеля, используются два волокна.

FastEthernet включает также стандарт для работы с многомодовым оптоволокном с62.5-микронным ядром и 125-микронной оболочкой. Стандарт 100BaseFX ориентированв основном на магистрали — на соединение повторителей Fast Ethernet в пределаходного здания. Традиционные преимущества оптического кабеля присущи и стандарту100BaseFX: устойчивость к электромагнитным шумам, улучшенная защита данных ибольшие расстояния между сетевыми устройствами.

Причинывыборы технологии Fast Ethernet 100Base-TX:

дешевизнатехнологии;

скоростьпередачи 100 Мбит/с достаточна для обмена информацией в небольшой сети;

простотамонтажа и эксплуатации;

распространенность;

Изнедостатков можно выделить малое расстояние передачи сигнала, но в нашем случаеэто не играет роли, поскольку все компьютеры расположены близко. В данномпроекте можно было использовать и волоконно-оптический кабель, но в связи стем, что офис имеет небольшое пространство, выбор данного типа кабель нерентабелен. Использование ВОЛС в данном проекте не раскроет весь потенциал,заложенный в него.

2.3 Схема адресации

Посколькув нашем предприятии используется технология Fast Ethernet, то для адресациибудем использовать стек протоколов TCP/IP. Чтобы модель TCP/IP могла решатьзадачу объединения сети, необходима система адресации, которая позволитоднозначно идентифицировать каждого абонента сети. Очевидным решением будетуникальная нумерация каждого узла сети. Для этого используется IP-адрес,который состоит из пары номер сети и номер узла в сети.

Посколькусеть нашего предприятия маленькая, выберем такую пару номер сети – номер узла,которая большего всего подходила бы нам. Поскольку у нас 11 узлов в сети, тодля идентификации выберем адреса из класса C. Из данного класса для свободногоиспользования выделен диапазон 192.168.1.x – 192.168.254.x, где подидентификацию сети отводиться первых 3 байта, а под идентификацию — узлапоследний байт. Для простоты выберем IP-адреса 192.168.1.1 – 192.168.1.12.Кроме групповых адресов, отделить номер сети от номера узла позволяет маскаподсети. В нашем случае имеется всего одна подсеть и делить на большееколичество не нужно, поскольку на нашем предприятии нет специализированныхотделов, которые занимались бы уникальными функциями. Исходя из сказанного,маска подсети выбирается стандартной, т.е. 255.255.255.0. Таким образом, каждыйабонент сети однозначно идентифицирован. Ниже приведён список пар IP-адрес –маска подсети для каждого абонента.

Маршрутизатор:

192.168.1.1

255.255.255.0

ПЭВМ-1

192.168.1.2

255.255.255.0

ПЭВМ-2

192.168.1.3

255.255.255.0

ПЭВМ-3

192.168.1.4

255.255.255.0

ПЭВМ-4

192.168.1.5

255.255.255.0

ПЭВМ-5

192.168.1.6

255.255.255.0

ПЭВМ-6

192.168.1.7

255.255.255.0

ПЭВМ-7

192.168.1.8

255.255.255.0

ПЭВМ-8

192.168.1.9

255.255.255.0

ПЭВМ-9

192.168.1.10

255.255.255.0

ПЭВМ-10

192.168.1.11

255.255.255.0

Принтер

192.168.1.12

255.255.255.0

Помимо числовой идентификации в ЛВС предусмотрена символьная (DNS-имя). DNS-именавыгодно использовать, когда сеть предприятия состоит из множества подсетей,поэтому, чтобы не запоминать численный идентификатор сети, системныйадминистратор придумывает легко запоминающиеся символьные обозначения. На нашемпредприятии нет ни одной подсети, а также нет иерархии ПЭВМ, поэтому будемиспользовать DNS, а рабочую группу (Workgroup). Рабочая группа работает по принципуDNS, но объединяет равнозначные рабочие станции. Поскольку ПЭВМ находятся напредприятии, то логично использовать группу WORK.

/>

Рис.1. Схема сети.

3 Выбор сетевого оборудования

Насегодняшний день существует множество фирм, выпускающих сетевое оборудование.Наиболее популярными являются 3COM, Cisco, D-Link, и другие. Разнообразие фирмзатрудняет выбор оборудования, т.к. некоторые фирмы занимаются производствомуже давно, являются престижными и устанавливают высокие цены на свои продукты.Другие менее известные устанавливают цены ниже, но качество тоже может бытьниже.

Появлениекаждой новой фирмы и ее продуктов обостряет конкуренцию на рынке и приводит кснижению цен на оборудование. Сети становятся все более доступными.

D-linkпроизводит весь спектр сетевого оборудования. Она занимает первое место пообщим поставкам оборудования для локальных сетей.

CISCOизвестна на рынке сетевых продуктов, как производитель маршрутизаторов иконцентраторов. В последнее время неплохо зарекомендовали себя коммутаторы длярабочих групп. Эти фирмы продают свою продукцию по сравнению с другими фирмамипо более низким ценам.

Проанализировавсхему кабельных соединений, мне необходимо следующее оборудование:

кабель:

неэкранированнаявитая пара 5 кат.

сетевоеоборудование:

длярабочих станций D-Link DFE-520TX 10/100 MBps PCI- 10 шт.

коммутатор D-Link DES-1016D 16x10/100Base-TX, Unmanaged, 19" – 1 шт.

маршрутизатор D-Link DI-804HV 4x10/100Base-TX +1xWAN + VPN. – 1 шт.

Изучиврынок сетевого оборудования, я нашел оборудование, удовлетворяющее исходномузаданию построения сети и решил использовать его для моего проекта.

Почемувыбрано именно это оборудование? Ответ заключается в его характеристиках.

Неэкранированнаявитая пара 5 категории имеет наименьший коэффициент затухания сигнала, посравнению с такой же витой парой, но меньшей категории. Использованиеэкранированной витой пары целесообразно вне помещения, поскольку на неё воздействуетмножество различных помех.

Сетеваякарта D-Link DFE-520TX 10/100 MBps PCI самая дешёвая и имеет характеристики нехуже её конкурентов из другого ценового диапазона.

КоммутаторD-Link DES-1016D 16x10/100Base-TX, Unmanaged, 19" – мощный и одновременнос этим простой в использовании, DES-1016D позволяет пользователям незадумываясь подключать в любой порт сетевое оборудование работающее наскоростях 10 Мбит/с или 100 Мбит/с, понизить время отклика и удовлетворитьпотребности в большой пропускной способности сети. Коммутатор имеет максимальновозможное количество портов – 16. Как видно из рис.1 не все порты былизадействованы, что позволит в дальнейшем нарастить сеть.

МаршрутизаторD-Link DI-804HV 4x10/100Base-TX +1xWAN + VPN это высокопроизводительныйширокополосный маршрутизатор с функциями безопасной передачи данных,спроектированный специально для применения в связках центральный офис —отделение. Предлагая эффективное решения для подключения удаленных офисов вовсем мире к центральному через Интернет, устройство составляет серьезнуюконкуренцию подключениям типа точка-точка по дорогим выделенным каналам.Маршрутизатор бизнес-класса DI-804HV поддерживает IPSec для обеспечениябезопасности соединений VPN, связывая небольшие сети удаленных офисов в единуюсеть или позволяя получать дополнительные сервисы вашим доверенным партнерамудаленно. В дополнение, маршрутизатор одновременно выполняет функцииИнтернет-шлюза, предоставляя доступ в Интернет всем сотрудникам офиса,используя одино единственное подключение к провайдеру через Ethernet WAN портили подключенный к нему кабельный/DSL модем.

4 Используемое программное обеспечение

ВсеПЭВМ пользователей управляются операционной системой MS Windows XP. Для работыиспользуется MS Office 2007, AutoCAD 2010. Для защиты данных используется ESETNOD32 Smart Security v4.

Данныйнабор программ позволяет наладить эффективную работу на автоматизированныхрабочих местах, а также обеспечить их безопасность.

5. Заключение.

Входе проекта была разработана сеть, объединившая 10 рабочих станций ипредоставивших выход в интернет, с возможностью обмена данными.

Реализованатехнология Fast Ethernet 100Base-TX (в качестве среды передачи используется неэкранированнаявитая пара категории 5). Рабочие станции подключаются к коммутатору, который всвою очередь подключён маршрутизатору, на котором настроено подключение кинтернету. Для удобства прокладки кабеля и его структуризации используетсяструктурированная кабельная система. Имеется возможность расширения сети, т.к.у коммутатора остаются незадействованные порты(5 штук). При необходимости можнопредусмотреть дополнительные места подключения рабочих станций (дополнительныерозетки), так что подключение рабочих станций к сети будет определятьсявременем настройки сетевого программного обеспечения.

Список литературы

ОлиферВ. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебникдля вузов. 3-е изд. — СПб.: Питер, 2006. — 958 с: ил. ISBN 5-469-00504-6

Основылокальных сетей: курс лекций: учеб. пособие: для студентов вузов, обучающихсяпо специальностям в обл. информ. технологий / Ю. В. Новиков, С. В. Кондратенко.— М.: Интернет — Ун-т Информ. Технологий, 2005. — 360 с. — (Серия «Основыинформационных технологий»/Интернет ун-т информ. технологий). — ISBN5-9556-0032-9.

КуроузДж., Росс К. Компьютерные сети. 2-е изд. — СПб.: Питер, 2004. — 765 с: ил.

КенииА. М. Самоучитель системного администратора. — 2-е изд., перераб. и доп. —СПб.: БХВ-Петербург, 2008. — 560 с: ил. — (Системный администратор) ISBN978-5-9775-0170-5

Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта referat.ru/

еще рефераты
Еще работы по информатике, программированию