ше. 1. Общая часть Обзор сетевых технологий и оборудования

• Название: 1. Общая часть Обзор сетевых технологий и оборудования
• Дата: 14.04.2023
• Размер: 5.05 Mb.
• Имя файла: IT.docx
• Тип: Реферат; #1060996
• страница: 1 из 7

Содержание

 

• 
  Введение
  
• 
  1. Общая часть
  
• 
  1.1. Обзор сетевых технологий и оборудования
  
• 
  1.2. Монтаж локальной сети
  
• 
  1.3. Техническое обслуживание
  
• 
  1.3.1 Типовая система технического обслуживания
  
• 
  1.3.2 Типовая система профилактического обслуживания
  
• 
  1.3.3 Обслуживание ЛВС
  
• 
  1.4. Сервисная аппаратура. Классификация сервисного оборудования
  
• 
  2. Специальная часть
  
• 
  2.1. Требования к проектируемой сети
  
• 
  2.2. Разработка плана расположения оборудования и прокладки кабеля
  
• 
  2.3. Выбор программного обеспечения
  
• 
  2.4. Меры защиты информации
  
• 
  3. Экономическая часть
  
• 
  3.1. Расчет необходимого количества оборудования
  
• 
  4. Техника безопасности
  
• 
  4.1. Требования безопасности при прокладке кабеля и установки сети
  
• 
  4.2. Техника безопасности при работе на ЭВМ
  
• 
  Заключение
  
• 
  Список используемой литературы
  

 

Введение

 

На сегодняшний день самой популярной техникой для дома и офиса является персональный компьютер. Современный ПК представляет собой не просто сложное устройство с электронными и электронно-механическими узлами, но и устройство наполненное сложными операционными системами, программными пакетами, «вшитыми» программами тестирования и самопроверки контроллеров, адаптеров — всех узлов и блоков ПК, принимающих участие в работе машины.

С чем бы мы ни сталкивались в повседневной жизни, все работает по сети. Банковские системы, торговые сети, сфера образования, науки и развития технологий, медицина, промышленность, да и любая другая сфера, так или иначе касающаяся нашей жизни. В мире существует более трёх миллиардов компьютеров и более 80% из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин. Таких как возможность пользоваться общими информационными, аппаратными и программными ресурсами, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а так же обмен информацией между компьютерами разных фирм и производителей, работающих под разным программным обеспечением. Такие огромные потенциальные возможности, которые несет в себе вычислительная сеть и тот новый потенциальный подъем, который при этом испытывает информационный комплекс, должна тщательно планироваться. Планирование должно охватывать весь круг вопросов, относящихся, как к составлению общей программы работы вычислительной сети, распределению машинного времени и т. п., так и ко всей работе обслуживающего персонала.

Объект: локальная сеть: технологии, оборудование, способы создания.

Предмет: проектирование локальной вычислительной сети в МБОУ «СОШ № 12»

Цель: проектирование локальной вычислительной сети в МБОУ «СОШ № 12» по технологии 100VG-AnyLAN.

Задачи:

1.Обосновать необходимость и целесообразность организации ЛВС, изучить требования к проектируемой сети и цели создания сети, учитывая особенности организации, подготовить план помещения.

2.Привести обзор сетевых технологий, существующих сетевых устройств, их классификацию, назначение и описание работы, в том числе сетевого программного обеспечения, которое следует сопровождать схемами, диаграммами, таблицами.

3.Обосновать: выбор типа сети, используемую сетевую архитектуру, топологию проектируемой сети.

4. 
   На основании выбранной сетевой технологии, типа и топологии сети и задания, разработать структурную электрическую схему ЛВС.
   
5. 
   Привести обоснование выбора сетевого оборудования и типа кабеля для проектирования плана расположения оборудования и прокладки кабеля.
   
6. 
   Привести обоснование выбора программного обеспечения для рабочих станций и сервера.
   
7. 
   Разработать план расположения оборудования и прокладки кабеля.
   
8. 
   Рассчитать необходимое количество оборудования, выполнить расчет стоимости разработки устройства, эффективность от внедрения.
   
9. 
   Определить необходимые меры по защите информации. Предусмотреть решения по бесперебойному питанию, резервному копированию и антивирусной защите.
   
10. 
    Подвести итоги выполненной работы: полезность решенной задачи; теоретическую и (или) практическую ценность разработки; степень внедрения в перспективе.
    
11. 
    Привести список используемых источников.
    

В ходе выполнения проекта использовались нижеперечисленные методы исследования.

Методы теоретического анализа и синтеза:

• 
  литературы, законодательных, нормативно-правовых актов, материалов и документов по проблеме исследования;
  
• 
  массовой практики и передового отечественного и зарубежного опыта;
  
• 
  абстрагирование и конкретизация;
  
• 
  моделирование;
  
• 
  мысленный эксперимент;
  

Комплекс эмпирических методов исследования:

• 
  опытно-поисковая работа;
  
• 
  сравнение;
  
• 
  обобщение;
  
• 
  прогнозирования результатов;
  
• 
  моделирование результатов.
  

Работа состоит из четырех разделов, введения, заключения, списка используемой литертуры, двух приложений.

1. Общая часть

 

Локальная сеть — это сеть из близко расположенных компьютеров, чаще всего находящихся в одной комнате, в одном здании или в зданиях, расположенных не далеко друг от друга. Локальная сеть позволяет организовать передачу файлов из одного компьютера в другой или другие, совместно использовать вычислительные и аппаратные ресурсы, совмещать распределенную обработку данных на нескольких компьютерах с централизованным хранением информации и многое другое. С помощью компьютерной локальной сети осуществляется коллективное использование технических ресурсов.

Локальная сеть предприятия, главным назначением которой является поддержание работы конкретного предприятия, владеющего данной сетью. Пользователями такой сети являются только сотрудники данного предприятия.

Вся информация передаётся по сети, тем самым облегчая условия работы сотрудников, у которых появляется возможность сделать больший объём работ, чем раньше, т.е. до внедрения сети.

Преимущества, получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров в виде внутрипроизводственной вычислительной сети:

Разделение ресурсов

Разделение ресурсов позволяет экономно использовать ресурсы, например, управлять периферийными устройствами, таким как лазерные печатающие устройства, со всех присоединенных рабочих станций.

Разделение данных

Разделение данных представляет возможность доступа и управления базами данных с периферийных рабочих мест, нуждающихся в информации.

Разделение программных средств

Разделение программных средств представляет возможность одновременного использования централизованных, ранее установленных программных средств.

Разделение ресурсов процессора

При разделении ресурсов процессора возможно использование вычислительных мощностей для обработки данных другими системами, входящих в сеть. Представляемая 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.

 

1.1.Обзор сетевых технологий и оборудования

 

Технология 100VG-AnyLAN.

В июле 1993 года по инициативе компаний AT&T и Hewlett-Packard был организован новый комитет IEEE 802.12, призванный стандартизовать новую технологию 100BaseVG. Данная технология представляла собой высокоскоростное расширение стандарта IEEE 802.3 (известного также как 100BaseT, или Ethernet на витой паре).

В сентябре компания IBM предложила объединить в новом стандарте поддержку Ethernet и Token Ring. Изменилось и название новой технологии — 100VG-AnyLAN.

В названии сети цифра 100 соответствует скорости 100 Мбит/с, буквы VG обозначают дешевую витую пару (Voice Grade), a AnyLAN — любая сеть. В сети 100 VG-AnyLAN предусмотрены два режима обмена: полудуплексный и полнодуплексный.

Технология 100VG-AnyLAN сочетает в себе быстрый и простой доступ к данным (что характерно для Ethernet) и возможность контроля за задержкой информации и жесткое управление (что характерно для Token Ring) и позволяет примерно в 10 раз повысить скорость передачи информации, не изменяя инфраструктуры ни сети Ethernet, ни Token Ring. Поддержка стандартом 100VG-AnyLAN кадров Ethernet и Token Ring определяет легкость перехода на новые сети существующих сетевых приложений, облегчает межсетевое взаимодействие через маршрутизаторы и мосты, а также обеспечивает совместимость с анализаторами протоколов.

Максимальная скорость передачи данных по сети равна 100 Мбит/с. В качестве физической среды может использоваться только неэкранированная витая пара категорий 5, или 5е. В схему сетевого взаимодействия в технологии 100VG-AnyLAN введен новый метод доступа Demand Priority (приоритет запросов) и новая схема кодирования Quartet Coding (кодирование квартетом). Эта технология позволяет увеличить полосу пропускания и скорость передачи информации по сети без изменения существующей структуры сети и приложений.

В сети 100VG-AnyLAN используются два уровня приоритетов – низкий и высокий. Низкий приоритет соответствует обычным данным (файловая служба, служба печати, и т.д.), а высокий приоритет – данным, чувствительным к временным задержкам (например мультимедиа).

Приоритеты запросов имеют статическую и динамическую составляющие, т.е. станция с низким уровнем приоритета, долго не имеющая доступа к сети, получает высокий приоритет.

Каждая из коммутационных панелей сети 100VG-AnyLAN, а у нас их два, может настраиваться на работу с пакетами, имеющими формат Ethernet или Token Ring. При этом не допускается одновременная работа с пакетами обоих форматов. Если же имеются «разноформатные» сетевые сегменты, для их объединения используются мосты.

Запросы, передаваемые в сети 100VG-AnyLAN, обладают двумя уровнями приоритета:

• 
  Обычный уровень приоритета: используется обычными приложениями;
  
• 
  Высокий уровень приоритета: применяется приложениями, требующими быстрого обслуживания.
  

Вполне естесственно, что запросы с высоким уровнем приоритета обслуживаются раньше, чем запросы с низким уровнем. Если количество высокоприоритетных запросов слишком велико, часть запросов с низким приоритетом переводится в категорию высокоприоритетных.

Под топологией сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют конечные узлы сети (компьютеры) и коммуникационное оборудование (например, маршрутизаторы), а рёбрам – физические или информационные связи между вершинами.

Можно соединять каждый компьютер с каждым, или же связывать их последовательно, предполагая, что они будут общаться, передавая сообщения друг другу «транзитом». Транзитные узлы должны быть оснащены специальными средствами, позволяющими им выполнять эту специфическую посредническую операцию. В качестве транзитного узла может выступать как универсальный компьютер, так и специализированное устройство.

Поскольку 100VG-AnyLAN призвана заменить собой Ethernet и Token Ring, она поддерживает топологии, применяемые для этих сетей:

топология шинная представляет собой топологию, в которой все устройства локальной сети подключаются к линейной сетевой среде передачи данных. Такую линейную среду часто называют каналом, шиной или трассой. Каждое устройство, например, рабочая станция или сервер, независимо подключается к общему шинному кабелю с помощью специального разъема. Шинный кабель должен иметь на конце согласующий резистор, или терминатор, который поглощает электрический сигнал, не давая ему отражаться и двигаться в обратном направлении по шине. Когда источник передает сигналы в сетевую среду, они движутся в обоих направлениях от источника. Эти сигналы доступны всем устройствам в ЛВС. Как уже известно, из предыдущих глав, каждое устройство проверяет проходящие данные. Если MAC- или IP-адрес пункта назначения, содержащийся в пакете данных, не совпадает с соответствующим адресом этого устройства, данные игнорируются. Если же MAC- или IP-адрес пункта назначения, содержащийся в пакете данных, совпадает с соответствующим адресом устройства, то данные копируются этим устройством и передаются на канальный и сетевой уровни эталонной модели OSI. На каждом конце кабеля устанавливается терминатор. Когда сигнал достигает конца шины, он поглощается терминатором. Это предотвращает отражение сигнала и повторный прием его станциями, подключенными к шине. Для того чтобы гарантировать, что в данный момент передает только одна станция, в сетях с шинной топологией используется механизм обнаружения конфликтов, иначе, если несколько станций одновременно попытаются осуществить передачу, возникнет коллизия. В случае возникновения коллизии, данные от каждого устройства взаимодействуют друг с другом (т.е. импульсы напряжения от каждого из устройств будут одновременно присутствовать в общей шине), и таким образом, данные от обоих устройств будут повреждаться. Область сети, в пределах которой был создан пакет и возник конфликт, называетсядоменом коллизий. В шинной топологии, если устройство обнаруживает, что имеет место коллизия, сетевой адаптер отрабатывает режим повторной передачи с задержкой. Поскольку величина задержки перед повторной передачей определяется с помощью алгоритма, она будет различна для каждого устройства в сети, и, таким образом, уменьшается вероятность повторного возникновения коллизии.

Шинная топология представляет собой топологию, в которой все устройства локальной сети подключаются к линейной сетевой среде передачи данных. Такую линейную среду часто называют каналом, шиной или трассой. Каждое устройство (например, рабочая станция или сервер) независимо подключается к общему кабелю-шине с помощью специального разъема. Шинный кабель должен иметь на конце согласующий резистор, или терминатор, который поглощает электрический сигнал, не давая ему отражаться и двигаться в обратном направлении по шине.

Достоинства:

• 
  Небольшое время установки сети;
  
• 
  Дешевизна (требуется кабель меньшей длины и меньше сетевых устройств);
  
• 
  Простота настройки;
  
• 
  Выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети;
  

Недостатки:

• 
  Неполадки в сети, такие как обрыв кабеля или выход из строя терминатора, полностью блокируют работу всей сети;
  
• 
  Затрудненность выявления неисправностей;
  
• 
  С добавлением новых рабочих станций падает общая производительность сети;
  

Рисунок 1 — Топология «Шина»

 

Топология кольцо (топология замкнутой сети) — это тип сетевой топологии, при котором все компьютеры подключены коммуникационному каналу, замкнутому на себе. В кольце сигналы передаются только в одном направлении. Сигнал в топологии кольцо возможно усиливать.

Достоинства:

• 
  Отсутствие возможности для столкновения передающейся информации.
  
• 
  Возможность одновременной передачи данных сразу несколькими компьютерами.
  
• 
  Возможность промежуточного сигнала.
  

Недостатки:

• 
  Высокая стоимость и сложность обслуживания.
  
• 
  В случае выхода из строя кабеля или компа сеть прекращает функционировать.
  
• 
  Кольцо в 2,5 раза медленнее шины.
  

Рисунок 2 — Топология «Кольцо»

 

Физическая топология — обязательно звезда, петли или ветвления не допускаются.

Звездообразная топология образуется в случае, когда каждый компьютер подключается непосредственно к общему центральному устройству, называемому коммутационной панелью. В функции коммутационной панели входит направление передаваемой компьютером информации одному или всем компьютерам сети. К недостаткам топологии звезда относится более высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости приобретения специализированного центрального устройства. Кроме того возможности по наращиванию количества узлов сети ограничиваются количеством портов панели. К достоинствам топологии звезда относится то, что в случае выхода из строя одного, или нескольких компьютеров, остальные продолжают работать в обычном режиме.

Рисунок 3 — Топология «Звезда»

 

При каскадном подключении хабов между ними допускается только одна линия связи. Образование резервных линий возможно лишь при условии, что в каждый момент активна ровно одна.

Стандартом предусмотрено до 1024 узлов в одном сегменте сети, но из-за снижения производительности сети реальный максимум более скромен — 250 узлов. Похожими соображениями определяется и максимальное удаление между наиболее удаленными узлами — два с половиной километра.

К сожалению, стандартом не допускается объединение в одном сегменте систем, использующих одновременно форматы Ethernet и Token Ring. Для таких сетей предназначены специальные 100VG-AnyLAN мосты Token Ring-Ethernet. Зато в случае конфигурации 100VG-Ethernet сегмент Ethernet с обычной скоростью обмена (10 Мбит/сек) может быть присоединен посредством простого преобразователя скорости.

 

1.2.Монтаж локальной сети

 

В качестве среды передачи данных в локальной сети чаще всего используют кабель. При выборе среды передачи данных для локальной сети принимаются во внимание следующие факторы:

• 
  Стоимость монтажа и дальнейшего обслуживания;
  
• 
  Скорость передачи данных;
  
• 
  Наличие ограничений на дальность передаваемых данных (без учёта использования повторителей сигнала);
  
• 
  Безопасность передаваемой информации;
  

Чаще всего в качестве среды передачи данных используется витая пара.

Рисунок 4 — Кабель витая пара

 

При монтаже сети на основе витой пары необходимо помнить об основных ограничениях сети:

• 
  Длина сегмента не должна превышать 100 м;
  
• 
  Количество компьютеров, подключаемых к сети, менее 1024;
  
• 
  Количество повторителей в сети – не более 3.
  

В данном случае затраты будут минимальными, хотя этому решению присущи свои недостатки, главный из которых заключается в низкой помехозащищённости. Зато эти недостатки окупаются простотой монтажа кабельной системы.

Витой парой называется скрученная пара проводов. Скручивание проводов снижает влияние внешних и взаимных помех на полезные сигналы, передаваемые по кабелю. Остановились на неэкранированной витой паре категории 5е, потому что неэкранированная витая пара применяется для монтажа сети внутри здания. Был выбран кабель 5-й категории КССПв 2х2х0,52 5е, т.к. такие кабели специально разработаны для поддержки высокоскоростных протоколов, наример таких как 100VG-AnyLAN. Все кабели (неэкранированная витая пара) независимо от их категории выпускаются в 4-парном исполнении. Каждая из четырёх пар кабеля имеет определённый цвет и шаг скрутки. Обычно две пары предназначены для передачи данных, а две – для передачи голоса. Каждый из кабелей оканчивается разъемами типа RJ-45, которые чаще всего используются для подключения к сетевым интерфейсным картам и коммутаторам.