«сети ЭВМ и средства телекоммуникаций» icon

«сети ЭВМ и средства телекоммуникаций»



Название«сети ЭВМ и средства телекоммуникаций»
Дата конвертации12.08.2012
Размер199,52 Kb.
ТипКурсовая
скачать >>>

Министерство образования Российской Федерации


МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

ЭЛЕКТРОНИКИ И МАТЕМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)




УТВЕРЖДАЮ

_________________ П. Орлов

«___» ____________ ______ г.


Курсовая работа по дисциплине

«СЕТИ ЭВМ И СРЕДСТВА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ»


Вариант 14





Руководитель темы ______________П. Орлов

подпись, дата

Подготовил ______________С. Муравьёв

РЕФЕРАТ


Отчет 23 с., 5 рис., 7 табл., 1 прил.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕТИ, ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕТИ, ФИЗИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕТИ, НАГРУЗКА НА СЕТЬ, ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ СЕТИ, КОЭФФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕТИ.

В данной работе описывается проектирование сети с нуля. Рассчитываются ее возможности. Оценивается количество необходимого оборудования и его стоимость.






СОДЕРЖАНИЕ


СОДЕРЖАНИЕ…………………………………………………………………………………..3

АННОТАЦИЯ……………………………………………………………………………………4

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ……………………………………………………………………5

АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ………………………………………………………6

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………………………..7

РАСЧЕТ НАГРУЗКИ НА СЕТЬ………………………………………………………………...9

ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ СЕТИ………………………………………………………9

КОЭФФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕТИ………………………………………………...9

ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ЛВС…………………………………………………………………11

ОБОРУДОВАНИЕ ЛВС………………………………………………………………………..12

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБОРУДОВАНИЯ …………………….................13

ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ ДВОЙНОГО ОБОРОТА PDV…………………….16

ТАБЛИЦА ИТОГОВОЙ СТОИМОСТИ СЕТИ………………………………………………17

ПРИЛОЖЕНИЕ А………………………………………………………………………………18

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………………………...23

АННОТАЦИЯ


В данной работе описан проект по созданию ЛВС здания в соответствии с техническим заданием. Приведены планы здания со схемой проложенной сети. Произведен расчет нагрузки на сеть, анализ топологии разработанной сети и выбранного оборудования. Таким образом, работа представляет собой подробный план по созданию сети, который полностью готов к реализации или же может служить наглядным пособием по созданию сети.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ


Наименование проекта: разработка структурной схемы сети офисного здания. Цель проекта: разработать структурную схему локальной вычислительной сети компании (ЛВС), при следующих заданных условиях:

  1. Количество этажей в здании: 4 (1-4 этажи);

  2. Количество фирм в здании: 11

  3. Количество сотрудников в фирме: 50;

  4. Количество подразделений: 5-9;

  5. Количество городских телефонных линий – 6;

  6. Фирмы занимают помещения на разных этажах;

  7. Допустимо использовать оборудование поддерживающее протоколы 802.1P и 802.1Q;

  8. Сервера в каждой фирме: СУБД, WEB+mail, IP-PBX(Сервер IP-телефонии), файл-сервер, сервер удаленного доступа;

  9. Сервера расположены в отдельных помещениях;

  10. Трафик между фирмами отсутствует;

  11. Стоимость оборудования сети (без стоимости компьютеров) должна быть минимально возможной при условии обеспечения её корректности и масштабируемости;

  12. Для ЛВС выделены внутренние IP – адреса сетей класса С.

Использовать спецификацию 100BASE-TX. Физической средой передачи служит витая пара.

Планы помещений, размещения рабочих мест и условные обозначения на плане находятся в Приложении А

АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ


Для создания ЛВС здания необходимо в первую очередь подробно исследовать план здания и сделать выводы о возможностях прокладки сети. При анализе важно обращать внимание на размеры помещений, особенности здания. С учетом этих условий, а также исходя из предъявляемых к сети требований, складывается представление о топологии будущей сети.

Применительно к данному проекту после анализа здания и ТЗ были сделаны следующее выводы:

  1. Топология проектируемой ЛВС – звезда с центром в информационном узле на 2 этаже и узлами на 1, 3 и и 4 этажах.

  2. Выбраны помещения (серверные), в которых установлены сервера и сетевое оборудование. При выборе учитывалась удаленность каждого клиентского компьютера от данного узла. Для нормальной работы сети она не должны превышать 100м.

  3. В магистралях применяется кабель типа «витая пара» категории 5e (CAT5e), обеспечивающий скорость передачи данных в магистралях, связывающих узловые управляемые коммутаторы (составляет 1000 Мб/с (1000BASE-T)).

Перед тем, как приступить непосредственно к реализации сети, важно рассчитать нагрузку на сеть, используя созданный план сети, и в соответствии с этим выбрать все необходимое оборудование, которое будет наиболее оптимальным по соотношению цены и качества в условиях данной сети.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ



Приступая к решению задач, поставленных в данной работе, следует ознакомиться с теорией, непосредственно касающейся этой темы.

Локальная вычислительная сеть, ЛВС (Local Area Network, LAN ) — компьютерная сеть , покрывающая относительно небольшую территорию, такую как дом, офис, или небольшую группу зданий, например, институт. Компьютеры могут соединяться по различным протоколам, таким как Wi-Fi или Ethernet.


САТ5 (полоса частот 100 МГц) — 4-х парный кабель, это и есть то, что обычно называют кабель «витая пара», благодаря высокой скорости передачи, до 100 Мбит/с при использовании 2-х пар и до 1000 Мбит/с, при использовании 4-х пар, является самым распространённым сетевым носителем, использующимся в компьютерных сетях до сих пор. При прокладке новых сетей пользуются несколько усовершенствованным кабелем CAT5e (полоса частот 125 МГц), который лучше пропускает высокочастотные сигналы. Ограничение на длину кабеля между устройствами (компьютер-свитч, свитч-компьютер, свитч-свитч) 100 м. Ограничение хаб-хаб 5 м.


Звезда́ — базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу. Рабочая станция, которой нужно послать данные, отсылает их на концентратор, а тот определяет адресата и отдаёт ему информацию. В определённый момент времени только одна машина в сети может пересылать данные, если на концентратор одновременно приходят два пакета, обе посылки оказываются не принятыми и отправителям нужно будет подождать случайный промежуток времени, чтобы возобновить передачу данных.
















Достоинства:

  • выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом

  • хорошая масштабируемость сети

  • лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети

  • высокая производительность сети (при условии правильного проектирования)

  • гибкие возможности администрирования


Недостатки:

  • выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом

  • для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий

  • конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе

Применение:

Одна из наиболее распространённых топологий, поскольку проста в обслуживании. В основном используется в сетях, где носителем выступает кабель - витая пара.


Технология Ethernet:

Достигшая к настоящему времени состояния массовой доступности технология передачи данных Fast Ethernet позволяет обеспечить потребности в высокоскоростной передаче данных в локальной сети при относительно низких затратах на телекоммуникационное оборудование. Совместимость оборудования Fast Ethernet с технологиями предыдущих поколений (Ethernet) позволяет сохранить работоспособность созданной ранее телекоммуникационной инфраструктуры. Одновременно обеспечивается масштабируемость решения, которая может быть достигнута последующим переходом к перспективным технологиям GigabitEthernet , 10 GigabitEthernet (10GE).

VoIP (Voice-over-IP — IP-телефония) — система связи, обеспечивающая передачу речевого сигнала по сети Интернет или по любым другим IP-сетям. Сигнал по каналу связи передается в цифровом виде и, как правило, перед передачей преобразовывается (сжимается) с тем, чтобы удалить избыточность, свойственную человеческой речи.

РАСЧЕТ НАГРУЗКИ НА СЕТЬ


Нагрузка на сеть это объем данных, реально передаваемый по сети в единицу времени.

Расчет нагрузки на сеть осуществляется по формуле:

V = nvi где n – число компьютеров в сети, vi – нагрузка на один компьютер в сети.

Расчет нагрузки на один компьютер в сети осуществляется по формуле:

V = D/t, где D – количество переданных данных, t – время, за которое были переданы данные.

В данном случае: D = 3 Mb, t = 60 секунд, тогда v = 3/60 = 0,05 Mb/сек.

Тогда нагрузка на сеть составляет:

V1 = 550*0.05 = 27,5 Mb/сек.

ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ СЕТИ


Пропускная способность vmax это максимально возможная для данной сети скорость передачи данных, которая определяется битовой скоростью и некоторыми другими ограничивающими факторами (длительность интервалов между передаваемыми блоками данных, объем передаваемой по сети служебной информации и др.). Значения пропускной способности для сетевых технологий известны и приводится в стандарте. В большинстве случаев можно принять пропускную способность равной битовой скорости.

vmax, для стандарта 1000BASE-TX составляет 1000 Mbit/сек = 125Mb/сек.

КОЭФФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕТИ


Коэффициент использования сети равен отношению нагрузки на сеть к пропускной способности. Коэффициент использования сети рассчитывается по формуле:  = V/ vmax .

Подставив данные, получим:

 = 27,5/125 = 0.22

Несмотря на то, что скорость передачи данных в сети определенной технологии всегда одна и та же, производительность сети уменьшается с увеличением объема передаваемых данных. Во-первых, объем передаваемых данных (трафик) делится между всеми компьютерами сети. Во-вторых, даже та доля пропускной способности разделяемого сегмента, которая должна приходиться на один узел, очень часто ему не достается из-за особенностей работы механизма доступа к общей среде передачи данных. После определенного предела увеличение коэффициента использования сети приводит к резкому уменьшению реальной скорости передачи данных. Потери времени, связанные с работой механизма доступа к разделяемой среде зависят от характера обращений компьютеров к сети и не могут быть точно рассчитаны, поэтому для обеспечения достаточной производительности задается предельное значение коэффициента использования сети, при котором сеть будет быстро реагировать на обращения пользователей.


ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ЛВС



ОБОРУДОВАНИЕ ЛВС

Оборудование ЛВС выбиралось исходя из наилучшего соотношения цена/качество – поэтому выбор остановился на D-Link. За достаточно продолжительное время эксплуатации оборудования D-Link, оно зарекомендовало себя как довольно надёжное и недорогое решение при построении среднего размера ЛВС (до 1000 абонентов). Стоимость используемого оборудования:

D-Link DES-3550: 14500 руб.

D-Link DES-3828DC: 11 000 руб.

D-Link DFL-800: 13 000 руб.

D-Link DVG-7062S: 10000 руб.

D-Link DPH-120S: 3000 руб.

Realtek RTL8139D(L) 120 руб.

Для построения ЛВС использовался кабель – неэкранированная витая пара категории 5e.

Кабель отвечает всем требованиям технологии спецификации 100Base-TX (технические характеристики приведены ниже).

Достигшая к настоящему времени состояния массовой доступности технология передачи данных Fast Ethernet позволяет обеспечить потребности в высокоскоростной передаче данных в локальной сети при относительно низких затратах на телекоммуникационное оборудование. Совместимость оборудования Fast Ethernet с технологиями предыдущих поколений (Ethernet) позволяет сохранить работоспособность созданной ранее телекоммуникационной инфраструктуры. Одновременно обеспечивается масштабируемость решения, которая может быть достигнута последующим переходом к перспективным технологиям GigabitEthernet , 10 GigabitEthernet (10GE). Повышение скорости локальных сетей и внедрение в них развитых функций управления приоритетом и качеством сервиса делает их идеальной средой для интегрированной передачи всех видов информации.

Выбор коммуникационного (структурообразующего) оборудования ЛВС

При построении сети использовалось следующее активное оборудование:

1. Роутеры D-Link DFL-800

2. коммутаторы D-Link DES-3550, D-Link DES-3828DC

3. Сетевые адаптеры Realtek RTL8139D(L) и встроенные сетевые адаптары.

4. Голосовые шлюзы D-Link DVG-7062S

5. IP-телефоны D-Link DPH-120S

Итого: D-Link DES-3500G 6шт., D-Link DES-3828DC 1 шт., D-Link DI-1750 4 шт., D-link DVG-7044S 3 шт., D-Link DPH-100H 150 шт., Realtek RTL8139 150 шт.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБОРУДОВАНИЯ




1. Маршрутизатор D-Link DAS-3224


Интерфейсы

 24 порта ADSL/ADSL2/ADS2+ (2 RJ-21 Telco-50 разъема)

 24 порта сплиттера (2 RJ-21 Telco-50 разъема)

 2 порта 10/100/1000BASE-T

 1 порт 10/100BASE-TX

 1 консольный порт RS-232

Управление

 Локальное RS-232 CLI и удаленное Ethernet SNMP/Telnet управление

 Удаленное in-band SNMP/Telnet управление

 SNMP v.1, v.2c, v.3

Размеры

280 x 44 x 214 мм

Питание

Внешний адаптер питания

Рабочая температура

От 0 до 40 С

Рабочая влажность

От 5 до 95%

Таблица 1

2. Коммутатор D-Link DGS-1024D

Стандарты и функции

Стандарты

  • IEEE 802.3 10BASE-T Ethernet (медная витая пара)

  • IEEE 802.3u 100BASE-TX Fast Ethernet (медная витая пара)

  • IEEE 802.3ab 1000BASE-T Gigabit Ethernet (медная витая пара)

  • IEEE 802.3z Gigabit Ethernet (оптика)

  • ANSI/IEEE 802.3 NWay определение скорости и режима работы

  • IEEE 802.3x управление потоком

  • Зеркалирование портов




Порты

  • 24 порта 10BASE-T/100BASE-TX/1000BASE-T

Метод коммутации

Store-and-forward

Таблица МАС-адресов

8 K записей на устройство

Буфер RAM


500 Кб на устройство

Питание


  • 100 ~ 240 В, 50/60 Гц

  • Внутренний универсальный источник питания

Размер


280 x 180 x 44 мм

Вес

1,9 кг



Таблица 2

3.Коммутатор D-Link DGS-1048D

Стандарты и функции

Стандарты

  • IEEE 802.3 10BASE-T Ethernet (медная витая пара)

  • IEEE 802.3u 100BASE-TX Fast Ethernet (медная витая пара)

  • IEEE 802.3ab 1000BASE-T Gigabit Ethernet (медная витая пара)

  • IEEE 802.3z Gigabit Ethernet (оптика)

  • ANSI/IEEE 802.3 NWay определение скорости и режима работы

  • IEEE 802.3x управление потоком

  • Зеркалирование портов




Порты

  • 48 портов 10BASE-T/100BASE-TX/1000BASE-T

Метод коммутации

Store-and-forward

Таблица МАС-адресов

8 K записей на устройство

Буфер RAM


500 Кб на устройство

Питание


  • 100 ~ 240 В, 50/60 Гц

  • Внутренний универсальный источник питания

Размер


280 x 180 x 44 мм

Вес

2,1 кг



Таблица 3


4. Кабель UTP cat. 5e

Тип оболочки

стандартная (ПВХ)

Наружный диаметр оболочки

5 мм

Тип экрана

нет

Вес кабеля

40 кг/км

Диапазон рабочих температур

-15...+70

Диапазон температур монтажа

5...+40

Ключевые особенности

Категория 5е

Частота

до 125МГц

Сопротивление

100 Ом

Совместимость

RJ-45

Назначение

Кабель предназначен для использования в компьютерных сетях, в горизонтальной подсистеме структурированных кабельный систем.

Таблица 4

5. Голосовой шлюз Mediant 3000

Поддерживаемые кодеки

G.711, G.723.1, G.726, G.727, G.729a, NetCoder, кодеки GSM и CDMA

Интерфейсы

Dual 100/1000Base-T Ethernet

Управление



управление через Web-интерфейс, AudioCodes EMS SNMPv2

Размеры

302 x 179 x 45 мм

Питание

100 ~ 240 VAC, 50 ~ 60Hz

Потребляемая мощность

Max. 50 Вт

Таблица 5

ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ ДВОЙНОГО ОБОРОТА PDV



В сети Ethernet и ее модификациях (Fast Ethernet и Gigabit Ethernet) время передачи кадра минимальной длины Tmin должно быть больше PDV - времени двойного оборота сигнала в сегменте: Tmin?PDV.

PDV складывается из задержек сигналов в кабелях и задержек, вносимых повторителями (концентраторами) и сетевыми адаптерами. Время передачи кадра минимальной длины

Tmin=512 битовых интервала (без учета преамбулы)

Задержки, вносимые прохождением сигналов по кабелю, рассчитываются на основании данных таблицы 5, в которой учитывается удвоенное прохождение сигнала по кабелю.

Тип кабелей

Удвоенная задержка в bt на 1м

Удвоенная задержка на кабеле максимальной длины

UTP Cat 5

1,112bt

111,2 bt(100)м

Оптоволокно

1,0 bt

412 (412м)

Таблица 5

Задержки, которые вносят два взаимодействующих через повторитель сетевых адаптера

(или порта коммутатора), берутся из таблицы 6.

Тип сетевых адаптеров

Максимальная задержка при двойном обороте

Два адаптера TX/T/FX

100bt

Два адаптера T4

138 bt

Один адаптер TX/FX и один Т4

127 bt

Таблица 6

Между двумя наиболее удаленными друг от друга узлами имеется следующая картина:

user 1  55 м  коммутатор  34 м user 2

При подсчёте PDV имеем: 100+100+100+99,962=399,962 (bt).

Tmin ? PDV

512 ? 399,962


Таблица итоговой стоимости сети:


Устройство

Цена, руб

Количество, шт

Коммутатор D-Link DGS-1024D

5000

11

Коммутатор D-Link DGS-1048D

8500 руб

11

Роутер D-Link DAS-3224

25 000 руб

12

Голосовой шлюз D-Link DVG-7062S

10 000 руб

11

IP-телефон D-Link DPH-120S

3 000 руб

88

Сетевая карта Realtek RTL8139D(L)

120 руб

550

Кабель UTP 4 пары кат.5e <бухта 305м>

1 900 руб

50

RJ-45 Коннектор Кат.5: пачка 100 шт.

150 руб

6

Итого:

714400 руб

Таблица 7

ПРИЛОЖЕНИЕ А

П
Склад
лан 1 этажа





На первом этаже находятся 3 фирмы. В каждой имеется 2 коммутатора, роутер и голосовой шлюз. Для простоты изображения компьютеры в каждом подразделении изображены одним значком, всего же в фирме 50 компьютеров и 8 подразделений. Для простоты изображения шнур от каждого компьютера до коммутатора изображен в виде одного толстого кабеля.


План 2 этажа




На втором этаже находятся 4 фирмы, в каждой 2 коммутатора , роутер и голосовой шлюз. Также здесь находится центральный узел, здесь соединяются все роутеры фирм одним коммутатором и через отдельный роутер происходит подключение к Интернет.


План 3 этажа




На третьем этаже находятся 4 фирмы, в каждой 2 коммутатора, роутер и голосовой шлюз.


План 4 этажа




На четвёртом этаже находятся 4 фирмы, в каждой 2 коммутатора, роутер и голосовой шлюз.





Условные обозначения:


Персональный компьютер

Маршрутизатор D-link DFL-800



Сетевой принтер

Голосовой шлюз D-Link DVG-7062S

Коммутатор D-Link DES-3550



Кабель соединяющий маршрутизаторы и коммутаторы

Кабель соединяющий компьютеры и коммутатор

Телефонная линия

Подъем и спуск кабелей между этажами (распаичная коробка)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ





  1. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер «Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы 3-е изд.», М.: Питер, 2006



Москва 2008




Нажми чтобы узнать.

Похожие:

«сети ЭВМ и средства телекоммуникаций» iconКурс "Сети ЭВМ и Средства Телекоммуникаций". Лекция 3 Базовые понятия сетей ЭВМ
Маршрут – последовательность прохождения пакетов маршрутизаторов в составной сети
«сети ЭВМ и средства телекоммуникаций» iconОтчет по лабораторной работе №3 «настройка сети в программе cisco packet tracer» по курсу «Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций»
«настройка сети в программе cisco packet tracer» по курсу «Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций»
«сети ЭВМ и средства телекоммуникаций» iconОтчет по лабораторной работе №1(2) «Анализ протоколов с помощью Wireshark» по курсу «Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций»
«Анализ протоколов с помощью Wireshark» по курсу «Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций»
«сети ЭВМ и средства телекоммуникаций» iconПояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций» Преподаватель П. Орлов подпись, дата
Проектирование сети, логическое проектирование сети, физическое проектирование сети, нагрузка на сеть, пропускная способность сети,...
«сети ЭВМ и средства телекоммуникаций» iconДисциплина: Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций

«сети ЭВМ и средства телекоммуникаций» iconКурсовая работа по курсу “Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций”

«сети ЭВМ и средства телекоммуникаций» iconПо дисциплине «Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций»
Приведен план помещения со схемой проложенной сети. Произведен анализ топологии разработанной сети и выбранного оборудования. Таким...
«сети ЭВМ и средства телекоммуникаций» icon«Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций» Овсиенко А. Ю. Группа: с – 65 Проверил: Игнатьев И. С. Москва 2007 г. Выполнение
Задание Произвести захват и анализ пакетов, передающихся через сеть при авторизации компьютера в сети
«сети ЭВМ и средства телекоммуникаций» iconУсловия получения оценки «отлично» «автоматом» на экзамене по дисциплине «Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций»

«сети ЭВМ и средства телекоммуникаций» icon«Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций» Выполнит: Чернов А. В. Группа: с – 65 Проверил: Игнатьев И. С. Москва 2007 г. Выполнение
Задание Произвести захват и анализ пакетов, передающихся через сеть при авторизации компьютера в сети *nix
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы