Конспект лекций. Конспект лекций по дисциплине Технология приборостроения и автоматизация производства для студентов специальности 5В071900 Радиотехника, электроника и телекоммуникации. Алматы ауэс, 2014. с
 Скачать 1.12 Mb.
|
|
Некоммерческое акционерное общество   Кафедра электроники  ТЕХНОЛОГИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА Конспект лекций для студентов специальности 5В071600 – Приборостроение Алматы 2014 СОСТАВИТЕЛИ: К.М. Ургенишбаев. и К.О. Амантаев. Технология приборостроения и автоматизация производства. Конспект лекций по дисциплине «Технология приборостроения и автоматизация производства» для студентов специальности 5В071900 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации. – Алматы: АУЭС, 2014. – ___ с. Данные методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Технология приборостроения и автоматизация производства» помогут получить навыки создания настроек коммутаторов, на примере оборудования фирмы «D-Link» и окажут неоценимую помощь в приобретении навыков работы с сетевым оборудованием «D-Link». Приведены схемные и программные решения, касающихся «D-Link» с популярной периферией и реализации типовых интерфейсов. Рассмотрены примеры программной реализации различных функций. Ил. ___, табл. ___, библиогр. – ___ назв. Рецензент: ____________________ Печатается по плану издания некоммерческого акционерного общества «Алматинский университет энергетики и связи» на 2015 г. © НАО «Алматинский университет энергетики и связи», 2014 г. Лекция 1. Основы сетевого проектирования -2ч. Вопросы лекции. 1) Уровень доступа 2) Уровень распределения 3)Уровень ядра сети Цель лекции: – сформировать у студентов комплексный подход к решению задач проектирования сетей передачи данных, познакомить их с иерархической модели построение коммутируемых сетей Ethernet. Грамотный сетевой проект основывается на многих принципах, основные из которых можно выразить следующим образом:
При выборе оборудования для проектирования сети необходимо вспомнить некоторые общепринятые принципы построения сетевой инфраструктуры. Руководствуясь международной практикой и опытом лучших решений построения сетей, была создана иерархическая модель построения коммутируемых сетей Ethernet. Эта модель была разбита на три различных уровня, каждый из которых, выполняет определённые задачи.  Рисунок - 1.1 Иерархическая модель построения коммутируемых сетей Ethernet. Итак, модель включает в себя три логических незавиимых уровня:
Для каждого из этих уровней определены свои функции. Каждая топология сети не обязательно предполагает наличия всех трёх уровней, так же как не обязательно все три уровня представлены различными устройствами. Если провести аналогию с иерархической моделью OSI, то в ней отдельный протокол не всегда соответствует одному из семи уровней. Иногда протокол соответствует более чем одному уровню OSI модели, а иногда несколько протоколов реализованы в рамках одного уровня. Так и при построении иерархических сетей, на одном уровне может быть как несколько устройств, так и одно устройство, выполняющее все функции, определенные на двух соседних уровнях. Уровень доступа Уровень доступа, это самый нижний уровень иерархтии сети. В обязанности этого уровня включается:
Уровень дистрибуции Средний уровень, большинство задач которого сводятся к менеджменту ресурсов и доступа к этим ресурсам, также на уровне осуществляются процессы маршрутизации. В обязанности этого уровня включается:
Уровень ядра сети Уровень ядра - находится на самом верху иерархии и отвечает за надежную и быструю передачу больших объемов данных. Трафик, передаваемый через ядро, является общим для большинства пользователей. Сами пользовательские данные обрабатываются на уровне распределения, который, при необходимости, пересылает запросы к ядру. Для уровня ядра большое значение имеет его отказоустойчивость, поскольку сбой на этом уровне может привести к потере связности между уровнями распределения сети. Расшифровка названий продуктов компании D-Link Производимые D-Link устройства в точности распределяются по трем уровням иерархической модели. Это помогает пользователям определить, какое оборудование оптимально использовать в конкретной сети. Прежде всего, дадим расшифровку обозначения коммутаторов. Код каждого коммутатора состоит из трех частей. Первая часть:
Вторая часть - четыре цифры, первые две:
Третья и четвертая цифры - количество портов на коммутаторе. Третья часть:
Например, код DGS-3324SR расшифровывается так: DGS - гигабитный коммутатор 33 - коммутатор третьего уровня 24 - 24 порта SR - коммутатор стекируемый, с возможностью установки внешнего дополнительного блока питания. Классификация коммутаторов Классификация по управляемости Существует три класса коммутаторов по признаку управляемости: Неуправляемые коммутаторы Управляемые коммутаторы Настраиваемые коммутаторы Каждый из этих классов выполняет определённую свою роль в сетевой топологии компаний. Неуправляемые коммутаторы - это обычно бюджетные коммутаторы, которые призваны подключить между собой несколько сетевых устройств, сферой их применения могут являться небольшие фирмы до 20 человек без особой нужды в специальных функциях, домашние сети, пользователи небольших отделов компаний. Неуправляемые коммутаторы находятся в самом низу уровня доступа иерархической модели сети. Управляемые коммутаторы - это коммутаторы, которые снабжены наиболее функционалом и имеют самые широкие и разнообразные возможности. Эти коммутаторы могут находиться на всех уровнях иерархии и являются основой любой коммутируемой сети. Настраиваемые коммутаторы - это нечто среднее между предыдущими двумя классами. Эти коммутаторы обладают некоторыми функциями, которые поддаются настройке, но их функционал ограничен по сравнению с управляемыми коммутаторами. Настраиваемые коммутаторы очень часто используются как бюджетные или stand-alone решения. Рынком для таких коммутаторов являются небольшие офисы с некоторыми требованиями к работе коммутируемой сети и сегмент провайдеров сетевых услуг Ethernet to Home (ETTH), для которых коммутаторы этого класса идеально подходят как устройство для «последней мили». Примерами неуправляемых коммутаторов могут быть: DES-1005D, DES-1024D, DES-1026G и другие.  Рисунок - 1.2 Управляемые коммутатор Классификация по функционалу относительно модели OSI В зависимости от различных функциональных возможностей коммутаторы условно разделяют на два типа:
Граница, которая разделяет эти два типа достаточно условна, так как коммутаторы уровня 2 всё равно поддерживают некоторые функции, которые определены на третьем уровне модели OSI, например, списки доступа с критерием выбора по IP адресам. Коммутаторы, которые относятся к третьему уровню модели OSI, помимо коммутации могут ещё и маршрутизировать пакеты, в зависимости от моделей коммутаторов и их позиции в иерархической модели сети, они могут поддерживать статическую маршрутизацию, либо ещё и динамическую маршрутизацию используя различные протоколы, такие как Routing Information Protocol vl,2 или Open Shortest Path First. Коммутаторы с поддержкой маршрутизации используются на уровне дистрибуции и ядра сети. Позиционирование коммутаторов D-Link в иерархической модели сети Коммутаторы уровня доступа Уровень доступа является ближайшим к пользователю уровнем и предоставляет ему доступ к ресурсам сети. Размещенные на этом уровне коммутаторы должны поддерживать подключение отдельных компьютеров к объединенной сети. Коммутаторы уровня доступа D-Link представлены следующими моделями: DES-1005D/1008D/1016D/1024D - настольные неуправляемые коммутаторы с 5/8/16/24-портами 10/100BASE-TX, предназначенные для сетей рабочих групп, малых и средних офисов.  Рисунок - 1.3 Коммутатор DES-1005D/1008D/1016D/1024D DES-1018DG/1024DG - неуправляемые коммутаторы для сетей малых и средних офисов в настольном исполнении, которые предоставляют 16 и 22 порта 10/100BASE-TX с поддержкой автосогласования и 2 порта 1000BASE-T. Порты Gigabit Ethernet предназначены для экономичного подключения серверов через существующую кабельную систему на основе витой пары категории 5.  Рисунок - 1.4 Коммутатор DES-1018DG/1024DG DGS-1005D/08D/16D/24D - неуправляемые коммутаторы Gigabit Ethernet в настольном и стоечном исполнении, которые имеют 5/8/16/24-порта 1000BASE-T для высокоскоростного подключения серверов и рабочих станций .  Рисунок - 1.5 Коммутатор DGS-1005D/08D/16D/24D DES-1226G и DGS-12xxT - настраиваемые коммутаторы Fast и Gigabit Ethernet, которые обеспечивают коммутируемые каналы 10/100 Мбит/с и 10/100/1000 Мбит/с для пплкгтючения пользователей и cermenoR и сетях пабочих rovnn. DES-3226S/3326S/3326SR - управляемые коммутаторы 2-го и 3-го уровня с 24 портами 10/100BASE-TX и 1 открытым слотом для установки дополнительных оптических модулей Fast и Gigabit Ethernet. Коммутаторы могут использоваться как автономные устройства, так и в составе стека коммутаторов. DES-3526 и DES-3550 - управляемые коммутаторы Fast Ethernet 2-го уровня с поддержкой технологии Single IP Management (SIM). Эти коммутаторы имеют 24 и 48 10/100BASE-TX портов и 2 комбо порта 1000ВASE-T/SFP Gigabit Ethernet в стандартном корпусе для установки в стойку. Коммутаторы серии DES-3500 можно объединять в стек и настраивать вместе с любыми другими коммутаторами с поддержкой технологии SIM, включая коммутаторы 3-го уровня ядра сети, для построения части многоуровневой сети, структурированной с магистралью и централизованными быстродействующими серверами.  Рисунок - 1.6 Коммутатор DES-3526 и DES-3550 Коммутаторы серии DES-3000 - это высокопроизводительные управляемые коммутаторы второго уровня, являющиеся идеальным решением для провайдеров услуг и предприятий малого и среднего бизнеса. Устройства предоставляют оптические порты для подключения к общей сети небольших групп пользователей, находящихся на больших расстояниях, например, в другом здании или объединения сетей отделов, находящихся в разных комнатах в пределах одного здания.  Рисунок -1.7 Коммутатор DES-3000 Коммутаторы уровня распределения Коммутаторы уровня распределения служат местом концентрации для нескольких коммутаторов уровня доступа и должны справляться с большими объемами передаваемых данных. Такие возможности имеют следующие коммутаторы D-Link: DES-3226S/3326S/3326SR, DES-3250TG, DES-3350SR- многофункциональные, управляемые коммутаторы, которые поддерживают от 24 до 48 портов 10/100BASE-TX и 2 порта 10/100/ЮООМбит/с. Управляемые коммутаторы DES-3226S/3326S предоставляют при объединении в стек возможность подключения до 312 пользователей с помощью каналов связи 10/100BASE-TX и 13 серверов через порты Gigabit Ethernet. DGS-3312SR - модульный управляемый коммутатор Gigabit Ethernet 3-го уровня, предназначенный для использования в качестве центрального устройства в сетях предприятий среднего размера или в качестве агрегирующего устройства сетей крупных компаний. Он оборудован 4 комбо-портами 1000ВASE-T/Mini GBIC (SFP) и 2 слотами расширения. Коммутатор DGS-3312SR позволяет объединить в стек до 12 коммутаторов DES-3226S по топологии «звезда», получив до 288 портов 10/100BASE-TX и 12 портов Gigabit Ethernet, и управлять ими как единым сетевым узлом.  Рисунок -1.8 Коммутатор DES-3226S/3326S/3326SR, DES-3250TG, DES-3350SR и модульный управляемый коммутатор Gigabit Ethernet DGS-3312SR DGS-3224TGR - управляемый коммутатор Gigabit Ethernet 2-го уровня, предназначенный для работы в сетях подразделений или крупных рабочих групп предприятий. Он имеет 20 медных портов 10/100/1000BASE-T плюс 4 комбо порта 10/100/1000BASE-T /Mini GBIC (SFP) для гибкого подключения по меди или оптике к магистрали сети. Поддержка расширенных функций, таких как агрегирование портов, VLAN и очереди приоритетов в дополнение к поддержке резервного источника питания, позволяет подразделению эффективно и безопасно развернуть не имеющую узких мест коммутируемую сеть для интеграции с большой сетью кампуса или предприятия. Производительность внутренней магистрали коммутатора 48Гбит/с |