1.2. Исходные данные

В данной организации имеются такие службы как: загородная складская база, бухгалтерия, отдел поставок, группа менеджеров, отдел экспорта, отдел оптовой торговли, отдел розничной торговли, технический отдел, автопарк, которые находятся в различных зданиях, находящихся на различных расстояниях от центра.

Цель проекта – создание эффективно работающей компьютерной сети для организации “Х” в которой находится 29 ПЭВМ. На загородной складской базе имеется 3 компьютера , служба управления находится в другом здании на расстоянии 38000 метров и имеет выход в глобальную сеть.

В бухгалтерии организации находится 3 персональных компьютера , кабинет находится в здании управления на расстоянии от сервера 160 метров и не имеет выход в глобальную сеть .

Отдел поставок оснащен 4 компьютерами , служба управления находится в другом здании на расстоянии 960 метров с выходом в глобальную сеть.

Группа менеджеров имеет 3 компьютера , кабинет находится а здании управления на расстоянии от сервера 160 метров без выхода в глобальную сеть .

Отдел экспорта оснащен 4 компьютерами, служба управления в другом здании на расстоянии 730 с выходом в глобальную сеть .

В отделе оптовой торговли находится в распоряжении 2 компьютера , служба управления находится на расстоянии 620 метров от сервера и имеет выход в глобальную сеть.

Отдел розничной торговли имеет 4 компьютера, служба управления находится в другом здании на расстоянии 320 метров и оснащен выходом в глобальную сеть .

В техническом отделе находится в распоряжении 2 компьютера, кабинет находится в здании управления на расстоянии 45 метров от сервера и имеет выход в глобальную сеть.

Автопарк оснащен 4 компьютерами, служба управления находиться в другом здании на расстоянии 310 метров без выхода в глобальную сеть.

1.3. Выбор топологии сети, типа кабеля и видов необходимого коммуникационного оборудования

Все компьютеры в локальной сети соединены линиями связи. Геометрическое расположение линий связи относительно узлов сети и физическое подключение узлов к сети называется  физической топологией. В зависимости от топологии различают сети: шинной, кольцевой, звездной, иерархической и произвольной структуры.

Различают физическую и логическую топологию. Логическая и физическая топологии сети независимы друг от друга. Физическая топология - это геометрия построения сети, а логическая топология определяет направления потоков данных между узлами сети и способы передачи данных.

В настоящее время в локальных сетях используются следующие физические топологии:

• физическая "шина" (bus);

• физическая “звезда” (star);

• физическое “кольцо” (ring);

• физическая "звезда" и логическое "кольцо" (Token Ring).

Шинная топология

Сети с шинной топологией используют линейный моноканал (коаксиальный кабель) передачи данных, на концах которого устанавливаются оконечные сопротивления (терминаторы). Каждый компьютер подключается к коаксиальному кабелю с помощью Т-разъема (Т - коннектор). Данные от передающего узла сети передаются по шине в обе стороны, отражаясь от оконечных терминаторов. Терминаторы предотвращают отражение сигналов, т.е. используются для гашения сигналов, которые достигают концов канала передачи данных. Таким образом, информация поступает на все узлы, но принимается только тем узлом, которому она предназначается. В топологии логическая шина среда передачи данных используются совместно и одновременно всеми ПК сети, а сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления по среде передачи. Так как передача сигналов в топологии физическая шина является широковещательной, т.е. сигналы распространяются одновременно во все направления, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной.( Пример на Рисунок №1)

Рисунок №1(Шинная топология)

Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой Ethernet (классы 10Base-5 и 10Base-2 для толстого и тонкого коаксиального кабеля соответственно).  Преимущества сетей шинной топологии:

• отказ одного из узлов не влияет на работу сети в целом;

• сеть легко настраивать и конфигурировать;

• сеть устойчива к неисправностям отдельных узлов. 

Недостатки сетей шинной топологии:

• разрыв кабеля может повлиять на работу всей сети;

• ограниченная длина кабеля и количество рабочих станций;

• трудно определить дефекты соединений 

Топология “кольцо”

В сети с топологией кольцо все узлы соединены каналами связи в неразрывное кольцо (необязательно окружность), по которому передаются данные. Выход одного ПК соединяется со входом другого ПК. Начав движение из одной точки, данные, в конечном счете, попадают на его начало. Данные в кольце всегда движутся в одном и том же направлении.

(Пример на Рисунок №2)

Рисунок №2(Топология “кольцо”)

Принимающая рабочая станция распознает и получает только адресованное ей сообщение. В сети с топологией типа физическое кольцо используется маркерный доступ, который предоставляет станции право на использование кольца в определенном порядке. Логическая топология данной сети - логическое кольцо.

Данную сеть очень легко создавать и настраивать. К основному недостатку сетей топологии кольцо является то, что повреждение линии связи в одном месте или отказ ПК приводит к неработоспособности всей сети.

Как правило, в чистом виде топология “кольцо” не применяется из-за своей ненадёжности, поэтому на практике применяются различные модификации кольцевой топологии.

Топология Token Ring

Эта топология основана на топологии "физическое кольцо с подключением типа звезда". В данной топологии все рабочие станции подключаются к центральному концентратору (Token Ring) как в топологии физическая звезда. Центральный концентратор - это интеллектуальное устройство, которое с помощью перемычек обеспечивает последовательное соединение выхода одной станции со входом другой станции. 

Другими словами с помощью концентратора каждая станция соединяется только с двумя другими станциями (предыдущей и последующей станциями). Таким образом, рабочие станции связаны петлей кабеля, по которой пакеты данных передаются от одной станции к другой и каждая станция ретранслирует эти посланные пакеты. В каждой рабочей станции имеется для этого приемо-передающее устройство, которое позволяет управлять прохождением данных в сети. Физически такая сеть построена по типу топологии “звезда”.

Концентратор создаёт первичное (основное) и резервное кольца. Если в основном кольце произойдёт обрыв, то его можно обойти, воспользовавшись резервным кольцом, так как используется четырёхжильный кабель. Отказ станции или обрыв линии связи рабочей станции не вличет за собой отказ сети как в топологии кольцо, потому что концентратор отключет неисправную станцию и замкнет кольцо передачи данных. (Пример на Рисунок №3)

Рисунок №3(Топология Token Ring)

В архитектуре Token Ring маркер передаётся от узла к узлу по логическому кольцу, созданному центральным концентратором. Такая маркерная передача осуществляется в фиксированном направлении (направление движения маркера и пакетов данных представлено на рисунке стрелками синего цвета). Станция, обладающая маркером, может отправить данные другой станции. Для передачи данных рабочие станции должны сначала дождаться прихода свободного маркера. В маркере содержится адрес станции, пославшей этот маркер, а также адрес той станции, которой он предназначается. После этого отправитель передает маркер следующей в сети станции для того, чтобы и та могла отправить свои данные. Один из узлов сети (обычно для этого используется файл-сервер) создаёт маркер, который отправляется в кольцо сети. Такой узел выступает в качестве активного монитора, который следит за тем, чтобы маркер не был утерян или разрушен.

Преимущества сетей топологии Token Ring:

• топология обеспечивает равный доступ ко всем рабочим станциям;

• высокая надежность, так как сеть устойчива к неисправностям отдельных станций и к разрывам соединения отдельных станций. 

Недостатки сетей топологии Token Ring: большой расход кабеля и соответственно дорогостоящая разводка линий связи.

Иерархическая топология

Для данного проекта выбрана топология звезда, так как сетевая иерархическая топология в настоящее время является одной из самых распространенных. 

Топология типа “звезда”

В сети построенной по топологии типа “звезда” каждая рабочая станция подсоединяется кабелем (витой парой) к концентратору или хабу (hub). Концентратор обеспечивает параллельное соединение ПК и, таким образом, все компьютеры, подключенные к сети, могут общаться друг с другом. (Пример на Рисунок №4)

Рисунок №4(Топология типа “звезда”)

Данные от передающей станции сети передаются через хаб по всем линиям связи всем ПК. Информация поступает на все рабочие станции, но принимается только теми станциями, которым она предназначается. Так как передача сигналов в топологии физическая звезда является широковещательной, т.е. сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной. Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой 10Base-T Ethernet.

Преимущества сетей топологии звезда:

• легко подключить новый ПК;

• имеется возможность централизованного управления;

• сеть устойчива к неисправностям отдельных ПК и к разрывам соединения отдельных ПК

Недостатки сетей топологии звезда:

• отказ хаба влияет на работу всей сети;

• большой расход кабеля;

Сетевая иерархическая топология в настоящее время является одной из самых распространенных. 

ПО для управления сетью является относительно простым, и эта топология обеспечивает точку концентрации для управления и диагностирования ошибок.

В большинстве случаев сетью управляет станция А на самом верхнем уровне иерархии и распространение трафика между станциями также инициируется станцией А.

Многие фирмы реализуют распределенный подход к иерархической сети, при котором в системе подчиненных станций каждая станция обеспечивает непосредственное управление станциями, находящимися ниже в иерархии. Из станции B производится управление станциями C и D. Это уменьшает нагрузку на центральную станцию А.

В то время как иерархическая топология является привлекательной с точки зрения простоты управления, она несет в себе потенциально трудно разрешимые проблемы. Когда управление сетью (всем трафиком между станциями) производится из верхнего узла А. Это может создать не только «узкие места» (с точки зрения пропускной способности), но и проблемы надежности. В случае самого верхнего уровня функции сети нарушаются полностью, если только в качестве резерва не предусмотрен другой узел. Однако в прошлом иерархические топологии широко применялись, и многие годы будут находить применение. Они допускают постепенную эволюцию в направлении более сложной сети, поскольку могут сравнительно легко добавляться подчиненные станции.

В центре каждой "звезды" - концентратор или коммутатор, который непосредственно соединен с каждым отдельным узлом сети через тонкий гибкий кабель UTP, часто называемый "витой парой". Кабель соединяет сетевой адаптер с ПК, с одной стороны, с концентратором или коммутатором - с другой. Устанавливать сеть с топологией "звезда" просто и недорого. Число узлов, которые можно подключить к концентратору, определяется возможным количеством портов самого концентратора. Однако имеется ограничение по числу узлов: сеть может иметь максимум 1024 узла. Рабочая группа, созданная по схеме "звезда", может функционировать независимо или может быть связана с другими рабочими группами.

В организации будет использоваться топология иерархическая звезда, так как эта топология наиболее подходит к данной структуре ЛВС.

Есть 3 основных сетевых проводника с массой вариаций. От выбора сетевого кабеля зависит тип сетевых карт и коммутатора, который вы будете использовать.