Разработка локальной вычислительной сети для предприятия
 Скачать 0.78 Mb.
|
|
| Введение | 3 |
| Теоретическая часть | 4 |
| Практическая часть | 9 |
| Заключение | 16 |
| Список литературы | 17 |
Введение
Локальная вычислительная сеть (ЛВС) представляет собой коммуникационную систему, объединяющую компьютеры и периферийное оборудование на ограниченной территории, обычно не больше нескольких зданий или одного предприятия. В настоящее время ЛВС стала неотъемлемым атрибутом в любых вычислительных системах, имеющих более 1 компьютера.
Основные преимущества, обеспечиваемые локальной сетью - возможность совместной работы и быстрого обмена данными, централизованное хранение данных, разделяемый доступ к общим ресурсам, таким как принтеры, сеть Internet и другие.
Еще одной важнейшей функцией локальной сети является создание отказоустойчивых систем, продолжающих функционирование (пусть и не в полном объеме) при выходе из строя некоторых входящих в них элементов. В ЛВС отказоустойчивость обеспечивается путем избыточности, дублирования, а также гибкости работы отдельных входящих в сеть частей (компьютеров).
Конечной целью создания локальной сети на предприятии или в организации является повышение эффективности работы вычислительной системы в целом.
Теоретическая часть
Локальная сеть - коммуникационная система, состоящая из нескольких компьютеров, соединенных между собой посредством кабелей, позволяющая пользователям совместно использовать ресурсы компьютера: программы, файлы, папки, а также периферийные устройства: принтеры, модемы и т.д.
Термин «Локальная сеть» подразумевает территориальную (локальную) ограниченность LAN. Обычно это один офис или здание, реже – несколько близко расположенных зданий.
При физическом соединении двух или более компьютеров образуется компьютерная сеть. В общем случае, для создания компьютерных сетей необходимо специальное аппаратное обеспечение (сетевое оборудование) и специальное программное обеспечение (сетевые программные средства). Простейшее соединение двух компьютеров для обмена данными называется прямым соединением.
В соответствии с используемыми протоколами компьютерные сети принято разделять на локальные (LAN - Local Area Network) и глобальные (WAN - Wide Area Network). Компьютеры локальной сети преимущественно используют единый комплект протоколов для всех участников. По территориальному признаку локальные сети отличаются компактностью. Они могут объединять компьютеры одного помещения, этажа, здания, группы компактно расположенных сооружений. Глобальные сети имеют, как правило, увеличенные географические размеры. Они могут объединять как отдельные компьютеры, так и отдельные локальные сети, в том числе и использующие различные протоколы.
Назначение всех видов компьютерных сетей определяется двумя функциями:
- обеспечение совместного использования аппаратных и программных ресурсов сети;
- обеспечение совместного доступа к ресурсам данных.
Так, например, все участники локальной сети могут совместно использовать одно общее устройство печати (сетевой принтер) или, например, ресурсы жестких дисков одного выделенного компьютера (файлового сервера). Это же относится и к программному, и к информационному обеспечению. Если в сети имеется специальный компьютер, выделенный для совместного использования участниками сети он называется файловым сервером. Компьютерные сети, в которых нет выделенного сервера, а все локальные компьютеры могут общаться друг с другом на «равных правах» (обычно это небольшие сети), называются одноранговыми.
Городская вычислительная сеть объединяет компьютеры в пределах города, представляет собой сеть, по размерам меньшую, чем WAN, но большую, чем LAN.
MAN — это не только кабельное телевидение. Недавние разработки, связанные с высокоскоростным беспроводным доступом в Интернет, привели к созданию других MAN, которые описаны в стандарте IEEE 802.16, описывающем широкополосные беспроводные ЛВС.
MAN (Metropolitan Area Network) — опорная сеть провайдера. То есть точки, связанные скоростными каналами. Расстояние — от 1 до 10 км. Это ещё не WAN, но точно MAN-решения.
MAN применяется для объединения в одну сеть группы сетей, расположенных в разных зданиях. В диаметре такая сеть может составлять от 5 до 50 километров.
Как правило, MAN не принадлежит какой-либо отдельной организации, в большинстве случаев её соединительные элементы и прочее оборудование принадлежит группе пользователей или же провайдеру, кто берёт плату за обслуживание. Об уровне обслуживания заранее договариваются и обсуждают некоторые гарантийные обязательства.
MAN часто действует как высокоскоростная сеть, чтобы позволить совместно использовать региональные ресурсы (подобно большой LAN). Это также часто используется, чтобы обеспечить общедоступное подключение к другим сетям, используя связь с WAN.
Преимущества работы в локальной сети
Основным преимуществом работы в локальной сети является использование в многопользовательском режиме общих ресурсов сети: дисков, принтеров, модемов, программ и данных, хранящихся на общедоступных дисках, а также возможность передавать информацию с одного компьютера на другой.
Перечислим преимущества, получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров в виде внутрифирменной вычислительной сети.
Разделение ресурсов. Это позволяет экономно использовать ресурсы, например управлять периферийными устройствами, такими, как принтеры, внешние устройства хранения информации, модемы и т.д., со всех подключенных рабочих станций, разделение данных.
Разделение данных предоставляет возможность доступа и управления базами данных с периферийных рабочих мест, нуждающихся в информации.
Разделение программных средств. В этом случае появляется возможность одновременного использования централизованных, ранее установленных программных средств.
Разделение ресурсов процессора. В этом случае возможно использование вычислительных мощностей для обработки данных другими системами, входящими в сеть.
Многопользовательский режим. Этот режим позволяет одновременно использовать централизованные прикладные программные средства, которые обычно устанавливаются на сервере приложений.
Помимо перечисленного, локальная сеть обеспечивает доступ пользователя с любого компьютера локальной сети к ресурсам глобальной сети при наличии единственного коммуникационного узла глобальной сети.
Основной задачей, решаемой при создании компьютерных сетей, является обеспечение совместимости оборудования по электрическим и механическим характеристикам и обеспечение совместимости информационного обеспечения (программ и данных) по системе кодирования и формату данных. Решение этой задачи относится к области стандартизации и основано на так называемой модели OSI (модель взаимодействия открытых систем - Model of Open System Interconnections) (создана на основе технических предложений Международного института стандартов ISO (International Standards Organization).
Согласно модели ISO/OSI архитектуру компьютерных сетей следует рассматривать на разных уровнях (общее число уровней - до семи). Самый верхний уровень - прикладной. На этом уровне пользователь взаимодействует с вычислительной системой. Caмый нижний уровень - физический. Он обеспечивает обмен сигналами между устройствами. Обмен данными в системах связи происходит путем их перемещения с верхнего уровня на нижний, затем транспортировки и, наконец, обратным воспроизведением на компьютере клиента в результате перемещения с нижнего уровня на верхний.
Для обеспечения необходимой совместимости на каждом из семи возможных уровней архитектуры компьютерной сети действуют специальные стандарты, называемые протоколами. Они определяют характер аппаратного взаимодействия компонентов сети (аппаратные протоколы) и характер взаимодействия программ и данных (программные протоколы). Физически функции поддержки протоколов исполняют аппаратные устройства (интерфейсы) и программные средства (программы поддержки протоколов). Программы, выполняющие поддержку протоколов, также называют протоколами.
Так, например, если два компьютера соединены между собой прямым соединением, то на низшем (физическом) уровне протокол их взаимодействия определяют конкретные устройства физического порта (параллельного или последовательного) и механические компоненты (разъемы, кабель и т.п.). На более высоком уровне взаимодействие между компьютерами определяют программные средства, управляющие передачей данных через порты. Для стандартных портов они находятся в базовой системе ввода / вывода (BIOS). На самом высоком уровне протокол взаимодействия обеспечивает операционная система.
Виды кабелей для локальных сетей:
Коксиальный
Витая пара
Оптоволокно
Коаксиальный кабель - электрический кабель, состоящий из центрального проводника и экрана, расположенных соосно и разделённых изоляционным материалом или воздушным промежутком.
Тонкий кабель – гибкий, с диаметром 0,64 см. Отличается простотой применения и может быть использован для любых типов сетей. Подключение происходит непосредственно к платам сетевых адаптеров. Способен передавать сигналы на расстояние до 185 м почти без какого-либо затухания. Уровень волнового сопротивления равен 50 ом.
Толстый кабель – жесткий, с диаметром 1,27 см. Этот тип кабеля известен под названием стандартного Ethernet кабеля. Это начальный кабель в популярных сетевых архитектурах. Здесь жила намного толще, соответственно, меньше уровень затухания. Способен передавать сигнал без какого-либо затухания на расстояние не более 500 м. Используется в виде магистрали, которая соединяет несколько малых сетей. Уровень волнового сопротивления составляет 75 ОМ.
Витая пара — вид кабеля, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.
Виды витой пары:
FTP. Этот тип кабеля является экранированным. Экран сделан из фольги.
STP. В таком типе витой пары каждая пара помещается в защитный экран. К тому же между двумя оболочками задействована броня, которая сделана из проволочной сетки.
S/FTP или SSTP. К этому типу относится витая пара с двойным экранированием. Одно экранирование производится относительно каждой пары, а второе экранирование охватывает весь пучок.
U/STP. Характеристики аналогичные STP, только отсутствует внешняя броня.
SFTP. Самая толстая витая пара. Оснащена тремя экранами. Два внешние экраны и один внутренний для парных жил. Один из внешних экранов сделан из фольги, а второй из проволочной сетки.
Оптоволокно — это тонкие нити из кварцевого стекла, в которых информация передаётся с помощью света. Толщина каждой нити составляет всего 125 микрон. В кабеле находится до 96 таких нитей, каждая из которых «плавает» в жидкости — гидрофобном геле.
Существует два вида оптоволоконных кабелей:
Многомодовый, или мультимодовый, кабель, более дешевый, но менее качественный;
Одномодовый кабель, более дорогой, но имеющий лучшие характеристики.
В одномодовом кабеле практически все лучи проходят один и тот же путь, в результате чего все они достигают приемника одновременно, и форма сигнала практически не искажается. Одномодовый кабель имеет диаметр центрального волокна около 1,3 мкм и передает свет только с такой же длиной волны. Дисперсия и потери сигнала при этом очень незначительны, что позволяет передавать сигналы на значительно большее расстояние.
В многомодовом кабеле траектории световых лучей имеют заметный разброс, в результате чего форма сигнала на приемном конце кабеля искажается. Центральное волокно имеет диаметр 62,5 мкм, а диаметр внешней оболочки - 125 мкм. Для передачи используется обычный светодиод, что снижает стоимость и увеличивает срок службы приемопередатчиков.
Топология (структура) локальной сети – конфигурация сети, порядок соединения компьютеров в сети и внешний вид сети. При помощи кабеля в локальной сети каждый компьютер соединяется с другими компьютерами.
Практическая часть
(Рисунок 1)
На данной схеме представлен маршрутизатор, подключённый к центральному коммутатору. От центрального коммутатора подключены кабинетные коммутаторы к которым подключены 6 ПК. Для обеспечения нормальной работы центрального коммутатора потребуется не менее 24 портов для подключения.
Так же для кабинетных коммутаторов потребуется не менее 8 подключений т.к в процессе могут быть подключены другие устройства (например принтеры, компьютеры и т.д)
Оборудование
Маршрутизатор 1 шт.
Коммутатор на 48 портов - 1 шт.
Коммутатор на 16 портов – 13 шт.
Провода
Компьютеры – 90 штук
ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ
Сравнение коммутаторов на 48 портов
D-Link DGS-1210-52/ME
(Рисунок 2)
D-Link DGS-3000-52X/B2
(Рисунок 3)
D-Link DGS-3000-52L/B1A
(Рисунок 4)
(Таблица 1)
| Коммутатор | D-Link DGS-1210-52/ME | D-Link DGS-3000-52X/B2 | D-Link DGS-3000-52L/B1A |
| Базовая скорость передачи данных | 10/100/1000 Мбит/с | 100/1000 Мбит/с 10 Гбит/сек | 100/1000 Мбит/сек |
| Внутренняя пропускная способность | 104 Гбит/с | 176 Гбит/с | 104 Гбит/с |
| Скорость обслуживания пакетов | 77,4 | 130.95 | 77 |
| Стоимость | 46 299₽ | 80 499 ₽ | 38 999 ₽ |
Я выбрал коммутатор D-Link DGS-3000-52X/B2 так как у него больше базовая скорость передачи данных чем у D-Link DGS-1210-52/ME и D-Link DGS-3000-52L/B1A - 10/100/1000 Мбит/с и 100/1000 Мбит/сек соответственно. Так же у коммутаторов D-Link DGS-1210-52/ME и D-Link DGS-3000-52L/B1A отличается внутренняя пропускная способность чем у D-Link DGS-3000-52X/B2 – 104 Гбит/с у обоих коммутаторов. Скорость обслуживания пакетов чем у D-Link DGS-3000-52X/B2 тоже отличается.
Сравнение коммутаторов на 16 портов
TP-Link TL-SG116E
(Рисунок 5)
D-Link DGS-1210-20/ME/A1A
(Рисунок 6)
D-Link DGS-3000-20L/B1A
(Рисунок 7)
(Таблица 2)
| Коммутатор | TP-Link TL-SG116E | D-Link DGS-1210-20/ME/A1A | D-Link DGS-3000-20L/B1A |
| Базовая скорость передачи данных | 1000 Мбит/сек, 100 Мбит/сек | 1000 Мбит/сек, 100 Мбит/сек | 1000 Мбит/сек, 100 Мбит/сек |
| Внутренняя пропускная способность | 32 Гбит/с | 40 Гбит/с | 40 Гбит/с |
| Скорость обслуживания пакетов | 23.81 | 29,76 | 29 |
| Стоимость | 5099₽ | 11.999 ₽ | 14.799 ₽ |
В данном случае мой выбор пал на коммутатор D-Link DGS-1210-20/ME/A1A. От TP-Link TL-SG116E он отличается большей пропускной способностью и скоростью обслуживания пакетов. От D-Link DGS-3000-20L/B1A он отличается немного большей скоростью обслуживания и меньшей ценой.
Маршрутизатор Mikrotik hEX [RB750Gr3] 5xGbE
(Рисунок 8)
Общее количество портов – 5
Количество/скорость настраиваемых WAN/LAN – 5x1000 Мбит/с
USB разъем – USB 2.0 x1
Скорость передачи по проводному подключению – 1000 Мбит/с
(Таблица 3)
| Маршрутизатор | Mikrotik hEX | TP-Link TL-ER5120 | Ubiquiti EdgeRouter X SFP |
| USB разъем | USB 2.0 x1 | нет | нет |
| Скорость передачи по проводному подключению | 1000 Мбит/с | 1000 Мбит/с | 1000 Мбит/с |
| Количество/скорость настраиваемых WAN/LAN | 5x1000 Мбит/с | 3x1000 Мбит/с | 5x1000 Мбит/с |
| Цена | 12 999 ₽ | 7 899 ₽ | 7 199 ₽ |
Патч Корд Cablexpert PP10-0.25M 90 шт.
(Рисунок 9)
Lan розетки GLS00-7007-01 90 шт.
(Рисунок 10)
Кабель компьютерный (витая пара) UTP 4PR CAT5e 4х2x0,5 мм Proconnect Light (305 м) 5 шт.
(Рисунок 11)
Заключение
Локальные сети получили быстрое развитие за короткое время. В дальнейшем область применения локальных сетей будет расширяться.
Создание ЛВС обеспечивает:
· возможность совместного использования ресурсов сети (файлов, принтеров, модемов и т.д.)
· оперативный доступ к любой информации сети
· надежные средства резервирования и хранения информации
· защиту информации от несанкционированного доступа
· возможность использования современных технологий, в частности, системы электронного документооборота, сетевых баз данных, приема/передачи факсов, доступа в Интернет
ЛВС является обязательным компонентом информационной инфраструктуры любого крупного предприятия.
В данной курсовой работе были рассмотрены ключевые вопросы, связанные с созданием и моделированием проекта локальной вычислительной сети для обеспечения работы информационной системы документооборота и учета работы сети автосалонов.
Список литературы:
https://pro-spo.ru/network-tech/3011-2012-03-06-11-42-08
https://www.donnews.ru/Setevoy-kabel-Vidy-i-naznacheniya_3175
https://rostech.info/optovolokonnye-kabeli-vidy-i-harakteristiki
https://www.kommersant.ru/doc/3578962
https://ntools.com.ua/information/faq/podrobno-o-vitoj-pare-kategorii-i-tipy
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C_OSI
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%B2%D1%8B%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B5%D1%82%D1%8C
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%BB%D0%BE%D0%B1%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B2%D1%8B%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B5%D1%82%D1%8C
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B5%D1%82%D1%8C#::text=%D0%9F%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F%20%D1%81%D0%B5%D1%82%D1%8C%20(%D0%B0%D0%BD%D0%B3%D0%BB.,%D0%BF%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D0%BA%D0%B0%D1%80%D0%BC%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%8B%20(%D0%9A%D0%9F%D0%9A).
https://dns-shop.ru/