ВВЕДЕНИЕ
На сегодняшний день компьютерные сети прочно вошли в современную жизнь. Давно миновали времена, когда компьютер понимался исключительно как автономное вычислительное устройство – ЭВМ. Компьютеры и другие цифровые устройства практически всегда подключаются в сеть, что позволяет обмениваться информацией, получать доступ к цифровым ресурсам, совместно использовать периферийные устройства и др. Компьютерные сети обеспечивают и новый уровень вычислений – за счет распределения нагрузки между многими машинами создаются высокопроизводительные вычислительные сети.
Идея объединения компьютеров в сеть потребовала решения многих задач – разработки принципов совместного использования сетевых ресурсов, сетевых стандартов и протоколов, технологий защиты данных и др. Для практической реализации компьютерных сетей было создано разнообразное аппаратное обеспечение, сетевые операционные системы, а также многочисленные сетевые приложения, используемые как на серверах, так и на рабочих станциях сети.
Актуальность темы заключается в организации сети в офисе организации для улучшения взаимодействия между компьютерами сотрудников, сервером и печатающей техникой.
Объектом для монтажа сети выбрано предприятие ООО «Про-Сервис».
Целью работы является разработка сети компании средствами кабеля UTP (неэкранированная витая пара).
Для выполнение поставленной задачи необходимо выполнить следующее:
провести исследование и анализ предметной области;
ознакомиться с топологиями сети;
спроектировать логическую схему сети;
спроектировать физическую схему сети;
выбрать активное и пассивное оборудование;
выбрать серверное оборудование и программное обеспечение.
|
ПРЕДМЕТНАЯ ОБЛАСТЬ И КЛАССИФИКАЦИЯ ЛВС
Характеристика предметной области предприятия
Предприятие ООО «Про-сервис» является аккредитованным сервисным центром и обладает правом на проведение ремонта банковских и кассовых аппаратов. Осуществление комплексного обслуживания контрольно-кассовых машин (далее – ККМ), POS-систем, фискальных регистраторов, детекторов валют, счетчиков купюр, платежных терминалов, компьютеров, в том числе предоставление консультации и проведение пуско-наладочных, профилактических мероприятия и срочный ремонт, проверка соединений и деталей, произведение замены расходных материалов и многое другое.
ООО «Про-Сервис» работает со всем спектром оборудования, необходимого организациям, принимающим платежи, работающим с наличностью и ценными бумагами. Осуществляет продажу оборудования:
POS-терминалы;
фискальные регистраторы;
автономные и пассивные ККМ;
он-лайн кассы;
детекторы валюты;
счетчики купюр, сортировщики монет;
вакуумные упаковщики;
шредеры;
автоматизированные платежные терминалы;
принтеры, копиры.
Необходимо проанализировать структуру предприятия для детального ознакомления. Организационно-управленческая структура Нижневартовского подразделения представлена на рисунке 1.1
|
Региональный директор
  
Приемная Отдел Отдел продаж
Отдел закупок Отдел ИТ Магазин
Рисунок 1.1 – Организационно-управленческая структура Нижневартовского
подразделения
Компьютерная техника находится на одном этаже в разных кабинетах, расстояния не превышает восьмидесяти метров, между станциями. Сотрудники используют портативные 4G модемы для выхода в интернет, печатающая техника подключена по USB интерфейсу. Для обмена информации используются съемные накопители и почту.
Для повышения производительности работы необходимо организовать монтаж структурированной кабельной системы.
Базовые понятия сетевых технологий
Компьютерная сеть – это объединение нескольких компьютеров для совместного решения информационных и вычислительных задач.
Ключевое понятие сетевых технологий – это сетевой ресурс, под которым можно понимать аппаратные и программные компоненты, участвующие в процессе совместного использования – в процессе сетевого взаимодействия. Доступ к сетевым ресурсам обеспечивают сетевые службы (или, как их еще называют, сетевые сервисы).
К базовым понятиям сетевых технологий можно также отнести такие понятия, как сервер, клиент, канал связи, протокол и многие другие. Однако понятия сетевого ресурса и сетевой службы (сервиса) являются основополагающими, так как необходимость организации работы на основе
|
   
совместного использования компьютерных ресурсов, а значит, создания сетевых ресурсов и соответствующих сетевых служб, является первопричиной создания и самих компьютерных сетей.
Выделяют пять видов сетевых служб: файловая, печати, сообщений, баз данных, приложений.
Файловая служба реализует централизованное хранение и совместное использование файлов. Это одна из важнейших сетевых служб, она предполагает наличие некоторого сетевого хранилища файлов (файловый сервер локальной сети, ftp-сервер или др.), а также использование различных механизмов обеспечения безопасности (разграничение доступа, контроль версий файлов, резервирование информации и др.)
Служба печати обеспечивает возможности централизованного использования принтеров и иных печатающих устройств. Эта служба принимает задания на печать, управляет очередью заданий, организует взаимодействие пользователей с сетевыми принтерами. Технология сетевой печати очень удобна в самых разнообразных компьютерных сетях, так как дает возможность уменьшить количество требуемых принтеров, что в итоге позволяет снизить затраты или использовать более качественное оборудование.
Служба сообщений позволяет организовать информационный обмен между пользователями компьютерной сети. В качестве сообщений в данном случае следует рассматривать как текстовые сообщения (электронная почта, сообщения сетевых мессенджеров, различных средств текстового коллективного общения и др.), так и медиа сообщения различных систем голосовой и видеосвязи.
Служба баз данных предназначена для организации централизованного хранения, поиска, обработки и обеспечения защиты данных различных информационных систем. В отличие от простого хранения и совместного использования файлов, служба баз данных обеспечивает и управление, что включает в себя создание, изменение, удаление данных, обеспечение их целостности и защиты.
|
Служба приложений обеспечивает способ работы, при котором приложение запускается на компьютере пользователя не из локального источника, а из компьютерной сети. Такие приложения могут использовать ресурсы сервера для хранения данных и вычислений. Преимуществом использования сетевых приложений являются возможность их использования из любой точки подключения к компьютерной сети без необходимости установки приложения на локальный компьютер, возможность совместной работы нескольких пользователей, «прозрачное» обновление программного обеспечения, возможность использования коммерческого программного обеспечения на основе подписки.
Многообразие компьютерных сетей
В зависимости от тех или иных особенностей построения, сети могут различаться по видам, топологии, физической среде передачи, моделям сетевого взаимодействия и др.
Так, в зависимости от территориального расположения выделяют виды компьютерных сетей – глобальные, городские, локальные и персональные сети.
Глобальные сети (WAN, Wide area network) – это сети, которые охватывают большие географические регионы (города, страны, континенты). Они характеризуются большой протяженностью каналов связи, большим количеством узлов, использованием разнородных сред передачи, сравнительно высокой стоимостью и низкой скоростью передачи данных, наличием достаточно сложных средств для обеспечения работоспособности сети в условиях низкого качества каналов связи. Чаще всего глобальные сети являются объединением компьютерных сетей меньшего масштаба, принадлежащих разным потребителям и поставщикам услуг. Самым ярким представителем глобальных компьютерных сетей является Интернет. Физическую основу соединения узлов глобальной сети составляют, как правило, оптоволоконные и спутниковые каналы связи.
|
Городские сети (MAN, Metropolitan area network) объединяют различные узлы в рамках города или региона. В качестве примеров городских сетей можно назвать сети крупных провайдеров, предоставляющие услуги доступа к Интернету, цифровому телевидению и телефонии для самых разнообразных потребителей какого-то города или региона. Если сравнивать с глобальными, то городские сети имеют меньший размер, более высокую скорость и низкую стоимость передачи данных. Как правило, телекоммуникационная инфраструктура городских сетей (кабельная система, соединительное оборудование) принадлежат одному владельцу – поставщику услуг. Такие сети обеспечивают качественный доступ к Интернету и городским цифровым ресурсам, а также соединение территориально разделенных локальных сетей различных организаций. На физическом уровне городские сети основываются, как правило, на оптоволоконных линиях связи и системах беспроводной пакетной передачи данных, таких как 3G, LTE, WiMAX.
Локальные сети (LAN, Local area network) – обычно понимается, что это сети, которые объединяют компьютеры и различные сетевые устройства в рамках одного здания или группы рядом стоящих зданий. Отличительной особенностью данных сетей является низкая удельная стоимость и высокая скорость передачи информации. В силу указанных причин в локальных сетях имеется большой запас пропускной способности, что позволяет использовать простые решения планирования сетевого трафика и загрузки узлов. Локальные сети обычно также имеют единую систему управления, а все ее компоненты, такие как компьютеры, сетевое оборудование, кабельные системы, принадлежат одному владельцу (человеку или организации), для обслуживания потребностей которого локальные сети и создаются. Общепризнанным стандартом построения локальных сетей являются технологии Ethernet (локальные сети на основе витой пары и оптоволокна) и Wi-Fi (беспроводная передача).
Персональные сети (PAN, Personal area network) – это сети, которые объединяют персональные электронные устройства пользователя, такие как ноутбуки, смартфоны, телефоны, звуковые гарнитуры и др. Отличительной
|
особенностью таких сетей является небольшой радиус действия, низкая скорость передачи, малое количество узлов, простота подключения и настройки устройств. Персональные сети, как правило, создаются на основе беспроводных технологий. Самым популярным стандартом персональных сетей стал стандарт Bluetooth.
Корпоративная сеть – это сеть некоторой организации, которая создается для обеспечения работы корпоративных информационных систем. Корпоративные сети обычно имеют строгую систему администрирования, правила доступа к сети, использования корпоративных информационных ресурсов. При этом технологически корпоративная сеть может включать в себя множество территориально обособленных локальных сетей, объединенных между собой при помощи городской или глобальной сети.
Сетевые топологии
Сетевая топология – это способ соединения компьютеров в сеть. Выделяют три базовых сетевых топологии: шина, кольцо, звезда.
Шина – это топология, согласно которой все компьютеры подсоединяются к некоторому общему кабелю (шине, магистрали) (Рисунок 1.2). Шина является одной из старейших топологий, достоинства которой заключаются в простоте и невысокой стоимости сети, а недостатки – в наличии проблем совместного доступа к единой разделяемой среде и низкой надежности.
Рисунок 1.2 – Топология «шина»
Кольцо – это топология, при которой каждый компьютер соединен с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает
|
(Рисунок 1.3). Достоинствами кольцевой топологии являются простота и невысокая стоимость, отсутствие проблем доступа к разделяемой среде, а основным недостатком – невысокая надежность (поломка любого компьютера приводит к выходу из строя всей сети).
Рисунок 1.3 – Топология «кольцо»
Модификацией топологии «кольцо» является топология «двойное кольцо» (Рисунок 1.4), которая предполагает наличие двух линий связи – основной и резервной. В случае выхода из строя любого узла компьютерной сети или любого кабельного сегмента основная линия связи объединяется с резервной, в результате чего сеть продолжает функционировать.
Рисунок 1.4 – Топология «двойное кольцо» в нормальном режиме работы, также при повреждении кабельного сегмента между парой компьютеров
Сети на основе двойного кольца оказываются более надежными, чем сети, построенные в соответствии с топологией «звезда». Сети с топологией «звезда» также отличаются высокой надежностью, но поломка центрального узла
|
(концентратора, коммутатора или др.) все же может привести к выходу из строя всей сети.
Топология «звезда», в отличие от предыдущих, предполагает наличие дополнительного связывающего устройства (концентратора, коммутатора или др.), к которому присоединены все компьютеры (Рисунок 1.5).
Сети на основе «звездной» топологии отличаются высокой отказоустойчивостью и производительностью. Благодаря возможности централизованного управления можно обеспечить разграничение доступа и высокий уровень безопасности. Эти сети легко расширяются за счет независимости подключения пользовательских устройств и возможности соединения нескольких связывающих устройств.
В качестве недостатков можно указать более высокую стоимость (приобретение дополнительного оборудования, высокий расход кабеля), а также уязвимость сети в части выхода из строя связывающего устройства.
Рисунок 1.5 – Топология «звезда»
Как сказано выше, существует возможность соединения нескольких связывающих устройств, а значит, и компьютерных сетей, имеющих «звездную» топологию. Если при таком соединении не образуется кольцо, то получается топология, которая называется «дерево».
Как правило, современные локальные сети, построенные более чем на одном коммутаторе, имеют древовидную топологию. В редких случаях такие сети могут
|
включать в себя старые сегменты сетей, имеющих топологию «шина», либо фрагменты, где используются специальные решения для резервирования линий связи. В этом случае получается сеть гибридной (смешанной) топологии (Рисунок 1.6).
Рисунок 1.6 – Пример структуры сети гибридной (смешанной) топологии Существует также полносвязная топология, которая предполагает, что
каждый узел компьютерной сети подключен ко всем остальным. Достоинствами такой сети являются высокая надежность, скорость и безопасность передачи данных между узлами, а недостатком – высокая сложность реализации, которая экспоненциально увеличивается с ростом количества узлов.
Классификация по среде передачи
По физической среде передачи компьютерные сети можно разделить на кабельные и беспроводные.
Кабельные сети, как следует из названия, используют в качестве среды передачи кабель, соединяющий в соответствии с выбранной топологией компьютеры и другие узлы компьютерной сети. Как правило, используется кабель с медными жилами для передачи электрических сигналов или кабель на основе оптоволокна.
В зависимости от вида и поколения сети, протяженности линий связи, места прокладки и др. могут выбираться кабели достаточно разнообразных характеристик. Как правило, в локальных сетях используется кабель «витая пара».
|
Если этим кабелем надо соединить сети соседних зданий, то его следует использовать в экранированном варианте. При построении протяженных локальных сетей, в городских, а также в глобальных сетях будет использоваться оптоволоконный кабель, который обеспечивает высокое качество и скорость передачи данных на большие расстояния, а также слабо подвержен влиянию извне. Следует также отметить, что компьютерные сети могут создаваться и на основе телефонной инфраструктуры, использовать ту же кабельную систему, что и стационарная телефонная связь. В настоящее время такое решение не обеспечивает существующих потребностей скорости и качества передачи информации, однако во времена становления глобальных сетей именно телефонная инфраструктура позволила быстро создать сети, объединяющие города, страны и континенты, а
также обеспечить подключение к этим сетям конечных пользователей.
Беспроводные сети используют в качестве среды передачи радиоэфир либо другие решения, не требующие использования кабельной проводки. Беспроводные технологии используются для всех видов компьютерных сетей. Так, в глобальных сетях используется спутниковая передача, на городском уровне – беспроводные сети сотовых операторов (3G, LTE, WiMAX и др.), в локальных сетях широко применяется технология Wi-Fi, а в персональных – Bluetooth.
Надо учитывать, что радиоэфир – это не единственная возможность построения беспроводных сетей. Свое применение нашли сети и на основе инфракрасного излучения. Это различные решения, позволяющие соединить фрагменты локальных сетей рядом стоящих зданий (там, где в силу тех или иных причин невозможно использовать кабель или радиоэфир), а также технология соединения мобильных устройств пользователя через инфракрасный порт.
| |
Скачать 1.24 Mb.