Введение
НАТК.230106.300
Лист
3
Изм.
Лист
№ докум
Подпись
Дата
Понятие локальная вычислительная сеть - ЛВС ( англ. LAN - Local Аrеa Network) относится к географически ограниченным (территориально или производственно) аппаратно-программным реализациям, в которых несколько компьютерных систем связанны друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций.
Благодаря такому соединению пользователь может взаимодействовать с другими рабочими станциями, подключенными к этой ЛВС. Посредством ЛВС в систему объединяются персональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах, которые используют совместно оборудование, программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему. Рассмотрим преимущества, получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров в виде внутрипроизводственной вычислительной сети.
Постановка задачи
В данной курсовой работе нужно спроектировать сеть продовольственного магазина, занимающего первый этаж и подвал (склады) пятиэтажного здания. При этом в магазине должно быть 35 рабочих мест в торговых точках, 2 рабочих места в бухгалтерии, 1 для директора, 1 на складе, 1 в техническом отделе.
Актуальность проблемы
Разработка и внедрение вычислительной сети позволяет повысить эффективность работы предприятия: увеличение прибыли, повышение качества работы сотрудников, эффективное взаимодействие различных отделов предприятия как внутри отдельно взятого магазина, так и между торговыми точками. Разработанный проект учитывает особенности работы торговой организации.
Новизна работы
Для решения поставленных целей используются новые технологии, позволяющие улучшить качество реализации проекта при минимальной стоимости.
|
|
|
|
|
|
НАТК.230106.300 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
4 | |
|
Изм. |
Лист |
№ докум |
Подпись |
Дата |
Практическая ценность
Выбор той или иной технологии реализации проекта основывается на сравнении и анализе средств решения поставленной задачи.
Общее назначение сетей, их преимущества
НАТК.230106.300
Лист
5
Изм.
Лист
№ докум
Подпись
Дата
Современное производство требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм ее хранения и передачи. Необходимо также иметь динамичные способы обращения к информации, способы поиска данных в заданные временные интервалы; реализовывать сложную математическую и логическую обработку данных. Управление крупными предприятиями, управление экономикой на уровне страны требуют участия в этом процессе достаточно крупных коллективов. Такие коллективы могут располагаться в разных районах города, в различных регионах страны и даже в различных странах. Для решения задач управления, обеспечивающих реализацию экономической стратегии, становятся важными и актуальными скорость и удобство обмена информацией, а также возможность тесного взаимодействия всех участвующих в процессе выработки управленческих решений.
В производственной практики ЛВС играют очень большую роль. Посредством ЛВС в систему объединяются персональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах, которые используют совместно оборудование, программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему.
Рассмотрим преимущества, получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров в виде внутрипроизводственной вычислительной сети:
Разделение ресурсов
Разделение ресурсов позволяет экономно использовать ресурсы, например, управлять периферийными устройствами, такими как лазерные печатающие устройства, со всех присоединенных рабочих станций.
* Разделение данных
Разделение данных предоставляет возможность доступа и управления базами данных с периферийных рабочих мест, нуждающихся в информации.
|
|
|
|
|
|
НАТК.230106.300 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
6 | |
|
Изм. |
Лист |
№ докум |
Подпись |
Дата |
* Разделение программных средств
Разделение программных средств предоставляет возможность одновременного использования централизованных, ранее установленных программных средств.
* Разделение ресурсов процессора
При разделение ресурсов процессора возможно использование вычислительных мощностей для обработки данных другими системами, входящими в сеть. Предоставляемая возможность заключается в том, что на имеющиеся ресурсы не “набрасываются” моментально, а только лишь через специальный процессор, доступный каждой рабочей станции.
* Многопользовательский режим
Многопользовательские свойства системы содействуют одновременному использованию централизованных прикладных программных средств, ранее установленных и управляемых, например, если пользователь системы работает с другим заданием, то текущая выполняемая работа отодвигается на задний план.
Все ЛВС работают в одном стандарте принятом для компьютерных сетей - в стандарте Open Systems Interconnection (OSI).
В зависимости от территориального расположения абонентских систем вычислительные сети можно разделить на три основных класса:
глобальные сети (WAN – Wide Area Network);
региональные сети (MAN – Metropolitan Area Network);
локальные сети (LAN – Local Area Network).
Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. В настоящее время не существует четких ограничений на территориальный разброс абонентов. Обычно такая сеть привязана к конкретному месту. Протяженность такой сети можно ограничить пределами 2 – 2,5 км.
НАТК.230106.300
Лист
7
Изм.
Лист
№ докум
Подпись
Дата
Описание выбранной топологии
Топология звезда.
«Звезда» - это топология с явно выделенным центром, к которому подключаются все остальные абоненты. Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который таким образом ложится очень большая нагрузка, поэтому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может.
От передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным. Эта топология возникла на заре вычислительной техники, когда компьютеры были подключены к центральному, главному, компьютеру.
В сетях с топологией звезда подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованны. Но есть и недостаток: так как все компьютеры подключены к центральной точке, для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля. К тому же, если центральный компонент выйдет из строя, нарушится работа всей сети. А если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры в сети это не повлияет.
Топология шина.
Типичная шинная топология имеет простую структуру кабельной системы с короткими отрезками кабелей. Поэтому по сравнению с другими топологиями стоимость ее реализации невелика. Однако низкая стоимость реализации компенсируется высокой стоимостью управления. Фактически, самым большим недостатком шинной топологии является то, что диагностика ошибок и изолирование сетевых проблем могут быть довольно сложными, поскольку здесь имеются несколько точек концентрации. Так как среда передачи данных не проходит через узлы, подключенные к сети, потеря работоспособности одного из устройств никак не сказывается на других устройствах. Хотя использование всего лишь одного кабеля может рассматриваться как достоинство шинной топологии, однако оно компенсируется тем фактом, что кабель, используемый в этом типе топологии, может стать критической точкой отказа. Другими словами, если шина обрывается, то ни одно из подключенных к ней устройств не сможет передавать сигналы
|
|
|
|
|
|
НАТК.230106.300 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
8 | |
|
Изм. |
Лист |
№ докум |
Подпись |
Дата |
Топология звезда-шина.
Звезда-шина (star-bus) - это комбинация топологий «шина» и «звезда». Чаще всего это выглядит так: несколько сетей с топологией ``звезда'' объединяются при помощи магистральной линейной шины. В этом случае выход из строя одного компьютера не оказывает никакого влияния на сеть - остальные компьютеры по-прежнему взаимодействуют друг с другом. А выход из строя концентратора повлечет за собой остановку подключенных к нему компьютеров и концентраторов (ХАБ).
Преимущества:
|
|
|
|
|
|
НАТК.230106.300 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
9 | |
|
Изм. |
Лист |
№ докум |
Подпись |
Дата |
Легко модифицировать сеть, добавляя новые компьютеры. Централизованный контроль и управление. Выход из строя одного компьютера не влияет на работоспособность сети.
Недостатки:
Выход из строя центрального узла выводит из строя всю сеть. Конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.
Выбор топологии сети для проекта
Для выбора необходимого типа сети рассмотрим основные требования каждого стандарта, которые основаны на стандарте IEEE 802.3u.
Технология 100Base-TX характеризуется следующими требованиями:
Сетевая топология должна быть физической топологией типа «звезда» без ответвлений или зацикливаний;
Должен использоваться кабель категории 5, либо 5е;
Класс используемых повторителей определяет количество повторителей, которые можно каскадировать;
Длина сегмента между узлами ограничена расстоянием в 100 метров;
Диаметр сети не должен превышать 205 метров.
Технология 100Base-FX характеризуется следующими требованиями:
Максимальное расстояние между двумя узлами сети может достигать двух километров при полнодуплексной связи;
Расстояние между концентратором и конечным устройством не должно превышать 208 метров
Технология 100Base-Т4 характеризуется следующими требованиями:
Длина сегмента между узлами ограничена расстоянием в 100 метров;
Должен использоваться кабель категории 3, 4 или 5.
Технология 100BASE-FX позволяет располагать рабочие станции на большом удалении от центрального узла, но при этом в качестве передающей среды используется дорогостоящий оптический кабель, что резко увеличивает итоговый бюджет проекта сети. Так как решающим фактором принятия решения о выборе технологии является минимальная стоимость проекта, то в основу конфигурации локальной сети положена технология 100Base-TX.
|
|
|
|
|
|
НАТК.230106.300 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
10 | |
|
Изм. |
Лист |
№ докум |
Подпись |
Дата |
Стандарт 100BASE-TX определяет сегмент Ethernet на основе неэкранированных витых пар (UTP) категории 5 и выше с топологией звезда. Суммарное количество кабеля, необходимого для объединения такого же количества компьютеров, оказывается гораздо больше, чем в случае шины. С другой стороны, обрыв кабеля не приводит к отказу всей сети, диагностика неисправности сети становится значительно проще. В сегменте 100BASE-TX передача сигналов осуществляется по двум витым парам проводов, каждая из которых передает только в одну сторону (одна пара – передающая, другая – принимающая). Кабелем, содержащим такие двойные витые пары, каждый из абонентов сети присоединяется к сетевому коммутатору.
Описание проектируемой сети
Спроектировать сеть продовольственного магазин, занимающего 1 этаж и подвал (склады) 5 этажного здания. В магазине 7 отделов, в каждом из них по 3 ПК. 1 для зав. Отделом, 2 для хранения и обработки данных о потоке товаров. Для тех. Обслуживания 1 отдел. Всего 35 рабочих мест для отдела кадров. 2 ПК в бухгалтерии, 1 у директора, 1 на складе и 1 сервер в техническом отделе (ТО).
|
|
|
|
|
|
НАТК.230106.300 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
11 | |
|
Изм. |
Лист |
№ докум |
Подпись |
Дата |
Описание помещений
Магазин находится в пятиэтажном здании, занимает первый этаж и подвал. Всего в магазине 7 отделов, в каждом отделе находится 8 ПК ( 1 для зав.отделом, 2 для хранения и обработки данных о потоке товаров и 5 для отделов кадра) Всего в магазине 60 ПК, 2 коммутатора (коммутаторы располагаются в ТО).
План помещения
НАТК.230106.300
Лист
12
Изм.
Лист
№ докум
Подпись
Дата
План 1-го этажа.
План подвала.
|
|
|
|
|
|
НАТК.230106.300 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
13 | |
|
Изм. |
Лист |
№ докум |
Подпись |
Дата |
Оборудование
Для проектируемой сети используется топология «звезда-шина».
Расчет оборудования 1-го этажа:
UTP кабель:
Switch1-PC1 – 45м
Switch1-PC2– 35м
Switch1-PC3– 25м
Switch1-PC4– 15м
Switch1-PC5– 43м
Switch1-PC6– 44м
Switch1-PC7– 42м
Switch1-PC8– 34м
|
|
|
|
|
|
НАТК.230106.300 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
14 | |
|
Изм. |
Лист |
№ докум |
Подпись |
Дата |
Switch1-PC9– 50м
Switch1-PC10- 45м
Switch1-PC11– 44м
Switch1-PC12– 36м
Switch1-PC13– 45м
Switch1-PC14– 47м
Switch1-PC15– 38м
Switch1-PC16 – 29м
Switch1-PC17– 58м
Switch1-PC18– 48м
Switch1-PC19– 39м
Switch1-PC20- 30м
Switch1-PC21- 49м
Switch1-PC22- 49м
Switch1-PC23-38м
Switch1-PC24- 30м
Switch1-PC25- 55м
Switch1-PC26- 49м
Switch1-PC27-39м
Switch1-PC28-30м
Switch1-PC29-43м
Switch1-PC30-40м
Switch1-PC31– 35м
Switch1-PC32-30м
Switch1-PC33-10м
Switch1-PC34-7м
Switch1-PC35-9м
Switch1-PC36-20м
Switch1-PC37-15м
Switch1-PC38-14м
Switch1-PC39-15м
Switch1-PC40-27м
|
|
|
|
|
|
НАТК.230106.300 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
15 | |
|
Изм. |
Лист |
№ докум |
Подпись |
Дата |
Switch1-PC41– 23м
Switch1-PC42-18м
Switch1-PC43-13м
Switch1-PC44-27м
Switch1-PC45-23м
Switch1-PC46-20м
Switch1-PC47-22м
Switch1-PC48-25м
Switch2PC49-21м
Switch2PC50-18м
Switch2PC51-15м
Switch2PC52-25м
Switch2PC53-21м
Switch2PC54-18м
Switch2PC55-20м
Switch2PC56-24м
Switch2PC57-30м
Switch2PC58-35м
Switch2PC59-40м
3) Сервер
Switch1Server-2м
Switch1Switch2-6м
Итого: 1795м
2) Монтажный короб:
Короб: 362м
Расчеты оборудования склада:
UTP кабель:
Switch2PC60-8м
2) Монтажный короб:
Короб: 3м
Конфигурирование сервера
Сервер построен на основе серверной архитектуры Intel с использованием серверного чипсета Intel Xeon E5 с частотой системной шины 8000, с поддержкой для двухпроцессорных серверов и рабочих станций, использованием памяти Kingston SDRAM DDR3 1600 МГц, шин PCI-Express x16 и PCI-Express x8. Сервер ориентирован на использование дисковой подсистемы на базе фиксированных SAS 2.0 HDD.
|
|
|
|
|
|
НАТК.230106.300 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
16 | |
|
Изм. |
Лист |
№ докум |
Подпись |
Дата |
Сервер обладает удобством обслуживания, эксплуатационной надежностью, средствами автоматической диагностики и устранения неисправностей. Изготавливается в корпусе P4000L высотой 4U, что позволяет установить его в стандартную 19-ти дюймовую стойку для сервера
Основные характеристики:
процессор: Intel Xeon E5-2650 2.0 ГГц;
Сеть: 4 x 10/100/1000 Мбит/сек. 4х канальный сетевой контроллер Intel i350 10/100/1000 Мбит/с
ОЗУ: 2 x 4Gb Kingston SDRAM DDR3 1600 МГц;
RAID-контроллер: Adaptec RAID 6805T ASR-6805T Single PCI-E x8, 8-port SAS / SATA, RAID 0 / 1 / 1E / 10 / 5 / 5EE / 6 / 50 / 60 / JBOD, Cache 512Mb;
дисковый массив: 4 x HDD 600 Gb SAS 2.0 Seagate Savvio 10K.5 ;
накопитель: DVD-RW/CD-RW SATA
источник питания мощностью 750 Вт.
Клавиатура и мышь
Монитор: 21.5" ЖК монитор LG IPS224T-PN
Приведённая конфигурация подобрана из потребности при минимальной цене получить сервер, который сможет справляться с поставленными перед ним задачами. Сервер может использоваться для следующих служб:
|
|
|
|
|
|
НАТК.230106.300 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
17 | |
|
Изм. |
Лист |
№ докум |
Подпись |
Дата |
файл-сервер;
сервер доменных имен;
брандмауэр;
сервер DHCP;
локальный DNS с перенаправлением неизвестных запросов на вышестоящий DNA.
Выбор активного сетевого оборудования
Приведем список активного сетевого оборудования, использующегося для организации сети:
А) Коммутатор d-Link des-3552
Описание: xStack управляемый коммутатор уровня 2+ с 48 портами 10/100BASE-TX + 2 комбо-портами 10/100/1000BASE-T/SFP + 2 портами 10/100/1000BASE-T
|
|
|
|
|
|
НАТК.230106.300 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
18 | |
|
Изм. |
Лист |
№ докум |
Подпись |
Дата |
Серия коммутаторов DES-3528/3552 xStack включает в себя стекируемые коммутаторы L2+ уровня доступа, обеспечивающие безопасное подключение конечных пользователей к сети крупных предприятий и предприятий малого и среднего бизнеса (SMB). Коммутаторы обеспечивают физическое стекирование2, статическую маршрутизацию2, поддержку многоадресных групп и расширенные функции безопасности. Все это делает данное устройство идеальным решением уровня доступа. Коммутатор легко интегрируется с коммутаторами уровня ядра L3 для формирования многоуровневой сетевой структуры с высокоскоростной магистралью и централизованными серверами.