Реферат: Проектирование локально-вычислительной сети

Введение.

Насегодняшний день в мире существует более 130 миллионов компьютеров, и более 80% из них объединены в различные информационно-вычислительные сети, от малыхлокальных сетей в офисах, до глобальных сетей типа Internet.

Всемирнаятенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин,таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрогообмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений (факсов, Е — Маil писем и прочего ) не отходя от рабочего места, возможностьмгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а так жеобмен информацией между компьютерами разных фирм производителей работающих подразным программным обеспечением.

Такиеогромные потенциальные возможности, которые несет в себе вычислительная сеть итот новый потенциальный подъем, который при этом испытывает информационныйкомплекс, а так же значительное ускорение производственного процесса не даютнам право не принимать это к разработке и не применять их на практике.

Поэтомунеобходимо разработать принципиальное решение вопроса по организации ИВС (информационно-вычислительной сети ) на базе уже существующего компьютерногопарка и программного комплекса, отвечающего современным научно-техническимтребованиям, с учетом возрастающих потребностей и возможностью дальнейшегопостепенного развития сети в связи с появлением новых технических и программныхрешений.

Под ЛВС понимают совместное подключение несколькихотдельных компьютерных рабочих мест

( рабочих станций ) к единому каналу передачи данных.

Благодаря вычислительным сетям мы получили возможностьодновременного использования программ и баз данных несколькими пользователями.

Понятиелокальная вычислительная сеть — ЛВС ( англ. LAN — Local Агеа Network)относится к географически ограниченным (территориально или производственно)аппаратно-программным реализациям, в которых не-сколько компыотерных системсвязанны друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций,

Благодарятакому соединению пользователь может взаимодействовать с другими рабочимистанциями, подключенными к этой ЛВС.

Впроизводственной практике ЛВС играют очень большую роль.

ПосредствомЛВС в систему объединяются персональные компьютеры, расположенные на многихудаленных рабочих местах, которые используют совместно оборудование,программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают бытьизолированными и объединяются в единую систему. Рассмотрим преимущества,получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров в видевнутрипроизводственной вычислительной сети.

Разделениересурсов

Разделениересурсов позволяет экономно использовать ресурсы,

например,управлять периферийными устройствами, такими как лазерные печатающиеустройства, со всех присоединенных рабочих станций.

Разделение данных.

Разделениеданных предоставляет возможность доступа и управления базами данных спериферийных рабочих мест, нуждающихся в информации.

Разделение программныхсредств

Разделение программных средств предоставляет возможностьодновременного использования централизованных, ранее установленных программныхсредств.

Разделение ресурсовпроцессора.

Приразделении ресурсов процессора возможно использование вычислительных мощностейдля обработки данных другими системами, входящими в сеть, Предоставляемаявозможность заключается в том, что на имеющиеся ресурсы не«набрасываются» моментально, а только лишь через специальныйпроцессор, доступный каждой рабочей станции.

Многопользовательский режим

Многопользовательскиесвойства системы содействуют одновременному использованию централизованныхприкладных программных средств, ранее установленных и управляемых, например,если пользовательсистемы работает с другим заданием, то текущая выполняемая работа отодвигаетсяна задний план.

ВсеЛВС работают в одном стандарте, принятом для компьютерных сетей — в стандарте OSI — OpenSystemInterconnection.

Взаимодействиеоткрытых систем (OSI)

Длятого чтобы взаимодействовать, люди используют общий язык. Если они не могутразговаривать друг с другом непосредственно, они применяют соответствующиевспомогательные средства для передачи сообщений.

Длятого чтобы привести в движение процесс передачи данных, использовали машины содинаковым кодированием данных и связанные одна с другой. Для единого представленияданных в линиях связи, по которым передается информация, сформированаМеждународная организация по стандартизации (англ, ISO– International StandartsOrganization).

ISOпредназначена для разработки модели международногокоммуникационного протокола, в рамках которой можно разрабатывать международныестандарты.

Международнаяорганизация по стандартизации (ISO) разработала базовую модельвзаимодействия открытых систем OSI. Эта модель являетсямеждународным стандартом для передачи данных.

Модель содержит семь отдельных уровней:

Уровень1:физический -битовые протоколы передачиинформации;

Уровень2:канальный -формирование кадров,управление доступом к среде;

Уровень3:сетевой -маршрутизация, управление потоками данных;

Уровень4:транспортный -обеспечение взаимодействияудаленных процессов;

Уровень5:сеансовый -поддержка диалога междуудаленными процессами;

Уровень6:представительский — интерпретация передаваемых данных;

Уровень7:прикладной -пользовательское управлениеданными,

Основнаяидея этой модели заключается в том, что каждому уровню отводится конкретнаяроль, в том числе и транспортной среде. Благодаря этому общая задача передачиданных расчленяется на отдельные легко обозримые задачи.

Необходимыесоглашения для связи одного уровня с выше- и нижерасположенными называютпротоколом.

Таккак пользователи нуждаются в эффективном управлении, система вычислительнойсети представляется как комплексное строение, которое координируетвзаимодействие задач пользователей.

Сучетом вышеизложенного можно вывести следующую уровневую модель садминистративными функциями, выполняющимися в пользовательском прикладномуровне.

Отдельныеуровни базовой модели проходят в направлении вниз от источника данных (отуровня 7 к уровню 1) и в направлении вверх от приемника данных (от уровня 1 куровню 7). Пользовательские данные передаются в нижерасположенный уровеньвместе со специфическим для уровня заголовком до тех пор, пока не будетдостигнут последний уровень.

На приемной стороне поступающие данные анализируются и, помере надобности, передаются далее в вышерасположенный уровень, пока информацияне будет передана в пользовательский прикладной уровень.

Уровень1Физический

Нафизическом уровне определяются электрические, механические, функциональные ипроцедурные параметры для физической связи в системах. Физическая связь инеразрывная с ней эксплуатационная готовность являются основной функцией 1-гоуровня, Стандарты физического уровня включают рекомендации V.24МККТТ (ССIТТ), ЕIА RS232 и Х.21. Стандарт ISDN(IntegratedServicesDigitalNetwork) в будущем сыграетопределяющую роль для функций передачи данных. В качестве среды передачи данныхиспользуют трехжильный медный провод (экранированная витая пара), коаксиальныйкабель, оптоволоконный проводник и радиорелейную линию.

Уровень2Канальный

Канальныйуровень формирует из данных, передаваемых 1-м уровнем, так называемые«кадры» последовательности кадров. На этом уровне осуществляютсяуправление доступом к передающей среде, используемой несколькими ЭВМ,синхронизация, обнаружение и исправление ошибок.

Уровень3Сетевой

Сетевойуровень устанавливает связь в вычислительной сети между двумя абонентами.Соединение происходит благодаря функциям маршрутизации, которые требуют наличиясетевого адреса в пакете. Сетевой уровень должен также обеспечивать обработкуошибок, мультиплексирование, управление потоками данных. Самый известныйстандарт, относящийся к этому уровню — рекомендация Х.25 МККТТ (для сетейобщего пользования с коммутацией пакетов).

Уровень4Транспортный

Транспортныйуровень поддерживает непрерывную передачу данных между двумя взаимодействующимидруг с другом пользовательскими процессами. Качество транспортировки,безошибочность передачи, независимость вычислительных сетей, сервис транспортировкииз конца в конец, минимизация затрат и адресация связи гарантируют непрерывнуюи безошибочную передачу данных.

Уровень5Сеансовый

Сеансовыйуровень координирует прием, передачу и выдачу одного сеанса связи. Длякоординации необходимы контроль рабочих параметров, управление потоками данныхпромежуточных накопителей и диалоговый контроль, гарантирующий передачу,имеющихся в распоряжении данных. Кроме того, сеансовый уровень содержитдополнительно функции управления паролями, подсчета платы за пользованиересурсами сети, управления диалогом, синхронизации и отмены связи в сеансепередачи после сбоя вследствие ошибок в нижерасположенных уровнях.

Уровень6 Представительский

Уровеньпредставления данных предназначен для интерпретации данных; а также подготовкиданных для пользовательского прикладного уровня.

Наэтом уровне происходит преобразование данных из кадров, используемых дляпередачи данных в экранный формат или формат для печатающих устройств оконечнойсистемы.

Уровень7 Прикладной

Вприкладном уровне необходимо предоставить в распоряжение пользователей ужепереработанную информацию. С этим может справиться системное и пользовательскоеприкладное программное обеспечение.

ГЛАВА 1.

1.1 Анализ существующей ЛВС.

Структурасуществующей локально- вычислительной сети ИРЦ ОАО “Ростелеком ММТ,представленная на рисунке 1.1, базируется, в основном, на концентраторахразделяемого Ethernet 10 Base-T и на коммутаторе BayStack 301 на 22 порта 10Base-T и 2 порта Fast Ethernet 100 Base-TX.

Необходимость построения ЛВС ИРЦ заключалась в упрощениипроцесса получения и обработки информации, а именно данных о междугородних имеждународных телефонных переговорах по предприятиям и квартирному сектору.

Всяинформация по переговорам, накапливаемая на телефонных узлах, поступает в информационно-расчетный центр,где и происходит ее обработка. А именно:

·

выставление счетов за междугородние и международные телефонныепереговоры по предприятиям;

·

выставление счетов за междугородние и международные телефонныепереговоры по квартирному сектору;

·

проверка задолженности абонентов;

·

предоставление услуги “ Экспресссчет ”;

·

ведение и оформление претензий.

Поступившая информация хранится на серверах, находящихся вМашинном зале ИРЦ.

Сервер1 Tricordна базе процессора 486 (оперативная память

16 Mb,объем жесткого диска 40 Gb, ОС- Novell3.2)

Информация,хранимая на сервере:

-

справочная информация по выставлению счетов за Международные ТР иМеждугородние ТР по предприятиям

-

массивы счетов за один год

Сервер2 Tricordна базе процессора 486 (оперативная память

16 Mb,объем жесткого диска 2 Gb, ОС- Novell4.0)

Информация,хранимая на сервере:

-

печать счетов квартирного сектора

-

ввод оплаты

Сприходом новых технологий обменаданными, процесс обработки информации значительно ускорился и занимает намногоменьше времени, нежели до этого.

Следовательно,происходит увеличение обработанной информации, отсюда повышается ипроизводительность.

Структуралокально- вычислительной сети ИРЦ построена на технологии Ethernet10 Base-T.

Чтов свое время обеспечивало хорошую производительность, но со временем произошлоувеличение числа абонентов, пользующихся услугами междугородней международнойсвязи, вследствие чего возникли проблемы с сетевой архитектурой:

·

пользователям не хватает пропускной способности сети;

·

малая скорость ответа серверов на запросы;

·

необходим переход на более скоростное чем 10 Мбит/с выделенноесоединение, без замены всего оборудования;

·

обеспечение высокой надежности сети;

·

удобное управление сетью;

·

увеличение объема получаемой информации.

Длярешения этих проблем возникла необходимость усовершенствования локально-вычислительной сети ИРЦ, что и рассматривается в данном дипломном проекте.

1.2Анализ предложений по ее развитию.

Новыйвариант построения локально-вычислительной сети информационно-расчетного центрафилиала ОАО “Ростелеком”- ММТ представляет собой:

·

Увеличение объема памяти серверов;

·

Переход на более скоростную, чем Ethernet, технологию Fast Ethernet 100 Мбит/с;

·

Организацию Виртуальных сетей (VLAN), трафик которых наканальном уровне полностью изолирован от других узлов сети;

·

Осуществление Агрегирования каналов (Транкинга) используя несколькоактивных параллельных каналов одновременно для повышения пропускной способностии надежности сети.

Впроекте нового варианта построения ЛВС ИРЦ сервера представляют собой:

Сервер1 HewlettPackardLH3(оперативная память 256 Mb, объем жесткого диска 140 Gb, ОС- Novell3.2)

Информация,хранимая на сервере:

-

справочная информация по выставлению счетов за Международные ТР иМеждугородние ТР по предприятиям;

-

массивы счетов за пять лет;

-

комплекс прикладного программного обеспечения;

-

просмотр базы;

-

выписка повторного счета;

-

внесение оплаты;

-

“экспресс счет” по предприятиям;

-

ведение и оформление претензий.

Сервер2 ALR8200 (оперативная память 256 Mb, объем жесткого диска 50 Gb, ОС- Novell5.0)

Информация,хранимая на сервере:

-

печать счетов квартирного сектора;

-

ввод оплаты;

-

ввод ярлыков коммутаторных залов;

-

картотека телефонов с адресными данными.

Сервер3 ALR8200 (оперативная память 1 Gb, объем жесткого диска 100 Gb, ОС- WindowsNT)

Информация,хранимая на сервере:

-

лицевые карточки абонентов квартирного сектора;

-

ведение договоров;

-

печать “экспресс счета”;

-

проверка задолженностей.

1.2.1Анализ совершенствования технологии Ethernet.

Основноенаправление совершенствования технологий локальных сетей связано с технологией Ethernetи это не удивительно.

Всоответствии с данными исследовательской компании InternationalDataCorporation(IDC)более 85% всех сетевых соединений к концу 1997 года являлись соединениями Ethernet,представляя более чем 118 миллионов присоединенных к сетям персональныхкомпьютеров, рабочих станций и серверов. Поэтому создание высокоскоростныхтехнологий, максимально совместимых с Ethernet, представляло собой важнуюзадачу сетевой индустрии. Решение этой задачи сулило огромные выгоды ипреимущества для сетевых пользователей, интеграторов, администраторов,эксплуатации и, естественно, для производителей.

В1995 году комитет IEEEпринял спецификацию FastEthernetв качестве стандарта. Сетевой мир получил технологию, с одной стороны, решающуюсамую болезненную проблему- нехватку пропускной способности на нижнем уровнесети, а с другой стороны, очень легко внедряющуюся в существующие сети Ethernet.

Легкостьвнедрения FastEthernetобъясняется следующимифакторами:

·

Общий метод доступа позволяет использовать в сетевых адаптерах FastEthernetдо 80% микросхем адаптеров Ethernet;

·

Драйверы также содержат большую часть кода для адаптеров Ethernet,а отличия вызваны новым методом кодирования данных на линии (4B/5Bили 8B/6T) иналичием полнодуплексной версии протокола;

·

Формат кадра остался прежним, что дает возможность анализаторампротоколов применять к сегментам FastEthernetте же методы анализа, что идля сегментов Ethernet, лишь механически повысив скорость работы.

ОтличияFastEthernetот Ethernetсосредоточены в основном нафизическом уровне. Разработчики стандарта FastEthernetучли тенденции развития структурированных кабельных систем.

Ониреализовали физический уровень для всех популярных типов кабелей, входящих встандарты на структурированные (такие как EIA/TIA 568A) и реально выпускаемыекабельные системы.

Существуеттри варианта физического уровня FastEthernet:

·

100Ваsе-ТХдля двух парного кабеля на неэкранированной витой паре UTPCategory5 (или экранированной витой паре STPТуре1);

·

100Ваsе-Т4для четырех парного кабеля на неэкранированной витой паре UTPCategory3,4,5;

·

100Ваsе-FХдля многомодового оптоволоконного кабеля.

Присоздании сегментов FastEthernetс разделяемой средой нужноиспользовать концентраторы. При этом максимальный диаметр сети колеблется от136 до 205 метров, а количество концентраторов в сегменте ограничено одним илидвумя, в зависимости от их типа.

Прииспользовании двух концентраторов расстояние между ними не может превышать 5—10метров. Так что существование 2-х устройств мало что дает, кроме увеличенияколичества портов — расстояние между компьютерами сегмента от добавления второгоконцентратора практически не изменяется.

Вразделяемом сегменте FastEthernetнет возможности обеспечитькакие-либо преимущества при обслуживании трафика приложений реального времени.Любой кадр получает равные шансы захватить среду передачи данных в соответствиис логикой алгоритма CSMA/CD.

Коммутируемыйвариант FastEthernetпозволяет увеличить связимежду узлами, работающими в полнодуплексном режиме и использующими многомодовыйоптоволоконный кабель, до 2 км.

Утехнологии FastEthernetесть несколько ключевыхсвойств, которые определяют области и ситуации ее эффективного применения.

Кэтим свойствам относятся:

·

большая степень преемственности по отношению к классическому10-мегабитному Ethernet;

·

высокая скорость передачи данных — 100 Мбит/с;

·

возможность работать на всех основных типах современной кабельнойпроводки – UTPCategory5, UTPCategory3, STP Tуре 1, многомодовомоптоволокне.

Наличиемногих общих черт у технологий FastEthernetи Ethernetдает простую общуюрекомендацию. FastEthernet, следует применять в техорганизациях и в тех частях сетей, где до этого широко применялся 10-мегабитныйEthernet. Однако сегодняшние условия или же ближайшиеперспективы требуют более высокой пропускной способности в таких частях сетей.При этом сохраняется весь опыт обслуживающего персонала, привыкшего кособенностям и типичным неисправностям сетей Ethernet. Кроме того, можнопо-прежнему использовать средства анализа протоколов, работающие с агентами MIB-II, RMONMIBи привычными форматами кадров.

Всемействе Ethernetтехнология FastEthernetзанимает промежуточное положение между Ethernet10 Мбит/с и GigabitEthernet.

Поэтомув крупной локальной сети, в которой оправдано создание трех уровней иерархиисетевых устройств, технологии FastEthernetотведен средний уровень — сетей отделов. Но это, конечно, не исключает ее применения и на нижних этажах,в сетях рабочих групп, причем не только для подключения серверов, но и быстрыхрабочих станций.

Прииспользовании агрегированных транковых соединений, обеспечивающих скорости Nx 100Мбит/с, технология FastEthernetможет применяться и длясоздания магистральных связей в сетях масштаба здания и даже кампуса.

Чтоже касается разделяемых сегментов FastEthernet,то они конкурируют по стоимости и возможностям с коммутируемыми сегментами Ethernet10 Мбит/с. При наличии 10 рабочих станций в сегменте и в том, и в другомслучаях каждой рабочей станции достается в среднем по 10 Мбит/с.

Преимущественнаяобласть применения разделяемых сегментов FastEthernetдостаточно ясна.

Этообъединение близко расположенных друг от друга компьютеров, трафик которыхимеет ярко выраженный пульсирующий характер с большими, но редкими всплесками.

Большиевсплески хорошо передаются незагруженным каналом 100 Мбит/с, а редкое ихвозникновение приводит к возможности

совместногоиспользования канала без частого возникновения коллизий. Типичным примеромтакого трафика является трафик файлового сервиса, электронной почты, сервисапечати, Коммутируемые сегменты Ethernet10 Мбит/с могутпредоставить каждому узлу гарантированные 10 Мбит/с, но не больше. Так что длятех случаев, когда важно изредка предоставлять конечному узлу больше 10 Мбит/с,разделяемые сегменты FastEthernetоказываютсяпредпочтительным решением.

Выходит,что переход от технологии Ethernet10 Мбит/с к технологии FastEthernet100 Мбит/с все таки необходим.

Структурасуществующей локально- вычислительной сети ИРЦ ОАО “Ростелеком ММТ базируется,в основном, на концентраторах разделяемого Ethernet 10 Base-T и на коммутатореBayStack 301 на 22 порта 10 Base-T и 2 порта Fast Ethernet 100 Base-TX.

·

выставление счетов за междугородние и международные телефонныепереговоры по предприятиям

·

выставление счетов за междугородние и международные телефонныепереговоры по квартирному сектору

·

проверка задолженности абонентов

·

предоставление услуги “ Экспресссчет ”

·

ведение и оформление претензий

и т. пр.

Поступившая информация хранится на серверах, находящихся вМашинном зале ИРЦ.

Сервер1 Tricordна базе процессора 486 (оперативная память

16 Mb,объем жесткого диска 40 Gb, ОС- Novell3.2)

Информация,хранимая на сервере:

-

справочная информация по выставлению счетов за Международные ТР иМеждугородние ТР по предприятиям

-

массивы счетов за один год

Сервер2 Tricordна базе процессора 486 (оперативная память

16 Mb,объем жесткого диска 2 Gb, ОС- Novell4.0)

Информация,хранимая на сервере:

-

печать счетов квартирного сектора

-

ввод оплаты

Следовательно,происходит увеличение обработанной информации, отсюда повышается ипроизводительность.

Структуралокально- вычислительной сети ИРЦ построена на технологии Ethernet10 Base-T.

·

пользователям не хватает пропускной способности сети;

·

малая скорость ответа серверов на запросы;

·

необходим переход на более скоростное чем 10 Мбит/с выделенноесоединение, без замены всего оборудования;

·

обеспечение высокой надежности сети;

·

удобное управление сетью

·

увеличение объема получаемой информации

·

Увеличение объема памяти серверов;

·

Переход на более скоростную, чем Ethernet, технологию Fast Ethernet 100 Мбит/с;

·

Впроекте нового варианта построения ЛВС ИРЦ сервера представляют собой:

Сервер1 HewlettPackardLH3(оперативная память 256 Mb, объем жесткого диска 140 Gb, ОС- Novell3.2)

Информация,хранимая на сервере:

-

справочная информация по выставлению счетов за Международные ТР иМеждугородние ТР по предприятиям

-

массивы счетов за пять лет

-

комплекс прикладного программного обеспечения

-

просмотр базы

-

выписка повторного счета

-

внесение оплаты

-

“экспресс счет” по предприятиям

-

ведение и оформление претензий

Сервер2 ALR8200 (оперативная память 256 Mb, объем жесткого диска 50 Gb, ОС- Novell5.0)

Информация,хранимая на сервере:

-

печать счетов квартирного сектора

-

ввод оплаты

-

ввод ярлыков коммутаторных залов

-

картотека телефонов с адресными данными

Сервер3 ALR8200 (оперативная память 1 Gb, объем жесткого диска 100 Gb, ОС- WindowsNT)

Информация,хранимая на сервере:

-

лицевые карточки абонентов квартирного сектора

-

ведение договоров

-

печать “экспресс счета”

-

проверка задолженностей

Чтоже дает нам совершенствование технологии Ethernet?

еще рефераты

Еще работы по компьютерным сетям

Реферат по компьютерным сетям

Проектирование и разработка сетевых броузеров на основе теоретико-графовых моделей

29 Августа 2013

Реферат по компьютерным сетям

Защита информации в Интернете

29 Августа 2013

Реферат по компьютерным сетям

Информационная система (ІНФОРМАЦІЙНА СИСТЕМА ОБЛІКУ І АНАЛІЗУ РОЗРАХУНКІВ З ПОСТАЧАЛЬНИКАМИ І ПІДРЯДНИКАМИ)

29 Августа 2013

Реферат по компьютерным сетям

Оптимальное управление вычислениями в распределенных вычислительных системах на основе графа потоков данных

29 Августа 2013