Расчет параметров системы передачи информации. Артем. Сети и системы передачи информации
 Скачать 0.61 Mb.
|
|
Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» (СибГУТИ) Кафедра передачи дискретных сообщений и метрологии (ПДСиМ) 10.05.02 Информационная безопасность телекоммуникационных систем, специализация Защита информации в системах связи и управления (очная форма обучения) РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Сети и системы передачи информации» Выполнил: студент ФАЭС, гр. АБ-85 / А. А. Гудов/ «__»_________ 2021 г. (подпись) Проверил: Доцент каф. ПДСиМ / И.Е. Шевнина/ «__»_________ 2021 г. (подпись) Новосибирск 2021 СОДЕРЖАНИЕВведение 3 1 Разработка схемы инфокоммуникационной сети 4 1.1 Исходные данные 4 2 Разработка адресации инфокоммуникационной сети 5 3 Выбор оборудования и расчет дополнительных параметров 9 3.1 Расчет зоны покрытия точек беспроводного доступа 10 3.2 Определение параметров сети 12 Заключение 18 Библиография 19 20 Рисунок 1 – Схема инфокоммуникационной сети в Cisco Packet Tracer 20 ВведениеЛокальная сеть – это некий кластер из нескольких компьютеров, которые соединены посредством кабелей, предназначенных для передачи информации между машинами. Для того чтобы обеднить компьютеры в одну сеть также необходимо различное сетевое оборудование. Компьютерные сети необходимы для совместного доступа к необходимой информации. Например, в корпоративных сетях, сотрудникам, которые работают над одним проектом часто приходится обращаться к данным, созданными коллегами. Благодаря локальной каждый сотрудник может работать не в очереди, а одновременно. Также локальная сеть предоставляет возможность совместного использования различного рода оборудования, ведь будет просто дешевле создать локальную сеть для сотрудников и установить одно МФУ на весь отдел, а не покупать для каждого сотрудника, а файловый сервер сети позволит обеспечить всеобщий доступ к ПО и необходимым файлам. Локальная сеть также помогает и в администрировании, поскольку контролировать ход работы над проектом в сети проще, чем монтировать множество независимых компьютеров. В ходе выполнения данного курсового проекта была спроектирована модель сети с заданными параметрами. 1 Разработка схемы инфокоммуникационной сети1.1 Исходные данныеТаблица 1.1 – Исходные данные
2 Разработка адресации инфокоммуникационной сетиИз условия известно, что необходимо 2 сети, 10 подсетей и минимум 12 узлов (с учетом 4 беспроводных устройств). Поскольку не сказано, что нужно использовать DHCP, далее будет производится расчет ip адресов для их последующего статического присвоения. Для реализации необходимого условия можно выбрать C класс сетей, которые предоставляет 8 бит на распределение. Поскольку необходимо реализовать 12 подсетей, следовательно, нужно взять 4 бита на подсети (23 = 8 подсетей, 24 = 16 подсетей). Остается 4 бит для узлов, что соответствует 14 адресам (не учитываем широковещательный и сетевой адреса). Разделение на подсети для первой и второй сети приведено в таблице 2.1 и таблице 2.2. Статические ip-адреса узлов приведены в таблицах 2.3 и 2.4. Таблица 2.1 – IP-адресация первой инфокоммуникационной сети
Таблица 2.2 - IP-адресация второй инфокоммуникационной сети
Таблица 2.3 – статические ip-адреса узлов первой сети
Таблица 2.4 – статические ip-адреса узлов второй сети
 Рисунок 2.1 – Конфигурация VLANs коммутатора.  Рисунок 2.2 – Таблица маршрутизации маршрутизатора Подсети не имеют доступа друг другу, сети, напротив, свободно обмениваются пакетами. Это достигается использованием списков доступа.  Рисунок 2.3 – Списки доступа на маршрутизаторе 3 Выбор оборудования и расчет дополнительных параметровЧтобы организовать данную сеть необходимо использовать сетевое оборудование компании Cisco: Коммутатор D-link DGS-1210-20/ME/A1 Маршрутизатор Cisco C1111-4P; Точка беспроводного доступа TP-Link Archer C2300 V2. Таблица 3.1 – технические характеристики коммутатора
 Рисунок 3.1 – Коммутатор D-link DGS-1210-20/ME/A1 Таблица 3.2 – технические характеристики маршрутизатора
 Рисунок 3.2 - Маршрутизатор Cisco C1111-4P 3.1 Расчет зоны покрытия точек беспроводного доступаВажная деталь при размещении Wi-Fi – зона покрытия. Согласно исходным данным (Таблица 1.1), в здании толстая стена из твердого материала толщиной 15 см. В данной работе выделяется полоса 2.4 ГГц. Поэтому была выбрана точка беспроводного доступа TP-Link Archer C2300 V2. Таблица 3.3 – Технические характеристики точки доступа
 Рисунок 3.3 - Точка беспроводного доступа D-link DWL-8610AP Чувствительность приемника: 2,4 ГГц: 11n 40 Мбит/с MCS9: –68 дБм, 11n 40 Мбит/с MCS0: –93 дБм; 11n 20 Мбит/с MCS8: –73 дБм, 11n 20 Мбит/с MCS0: –96 дБм; 54 Мбит/с: –78 дБм, 6 Мбит/с: –97 дБм. Чувствительность приемника определяется как минимальный уровень входного сигнала устройства, необходимый для обеспечения требуемого качества полученной информации. Выделим данные для вычисления расположения точки доступа: Мощность – 20 дБм; Чувствительность 11n 40 Мбит/с MCS9: –68 дБм; Рабочая частота – 2.4 ГГц; Препятствие в виде толстой стены толщиной 15 см – 15 дБм. Потери мощности сигнала в упрощенном виде вычисляются по формуле: Потери P(1) Pn дБ, (3.1) где Pn – потери в каком-либо препятствии. где P(1) – потери за первый метр, равны 41 дБ; Произведем расчет характеристик расположения точки доступа: По формуле расчета потерь: Потери = 41 дБм + 10 * 2 дБм = 61 дБм с преграды в вид двух средних деревянных стен. 20 – 61 = -41 -41 входит в чувствительность приемника -68, мощности хватит для раздачи на устройства в любые комнаты. Следовательно, расположение, точка доступа и скорость выбраны верно. 3.2 Определение параметров сетиВсе необходимые сетевые задачи, используемые в проектируемой сети, сведены в таблицу 3.4. Таблица 3.4 – Список сетевых задач
В каждом сегменте для каждой из задач определяется эффективный трафик  , по формуле: Где:  – общее время занятия задачей всеми рабочими станциями сети; – общее время работы сети; – фиксированная пропускная способность, предоставленная для данного сервиса.В нашем случае трафик фиксирован, все задачи используют предоставленную им пропускную способность. Общее среднее время занятия задачами сети находится по формуле:  Где:  - среднее время занятия задачей одной рабочей станции, взятое из таблицы 4.1; – количество компьютеров в сети.Полученные значения суммируются для определения общего сетевого трафика  : корректируется коэффициентом служебного, широковещательного и неучтенного трафика и коэффициентом запаса: Где:  – коэффициент служебного, широковещательного и неучтенного трафика; – коэффициент запаса, необходимый для учета будущего развития сети.По полученному значению  уточняется выбранная технология ЛВС таким образом, чтобы вычисляемый коэффициент использования сети был не более  : Где  – коэффициент использования сети; – номинальная пропускная способность технологии – 1000 Мбит/с (GigabitEthernet).Если необходимо, уменьшается среднее время работы одной или нескольких задач. Допускается увеличение общего времени работы серверов за счет ночного времени. Количество PC в одной сети – 8, мобильных устройств – 4. Произведем расчет эффективного трафика и коэффициента использования сети. Общее время работы  часа в сутки.Обмен файлами. Занятие – 30 минут на 1 станцию. Предоставленная пропускная способность для данной службы 100 Мбит/с.  Файловый сервер. Занятие – 360 минут на 1 станцию. Предоставленная пропускная способность для данной службы 100 Мбит/с.  Сетевая печать. Занятие – 10 минут на 1 станцию. Предоставленная пропускная способность для данной службы 10 Мбит/с.  СУБД. Занятие – 20 минут на 1 станцию и 5 минут на 1 сервер. Предоставленная пропускная способность для данной службы 20 Мбит/с.  Интернет. Занятие – 60 минут на 1 станцию (включая мобильные устройства). Предоставленная пропускная способность для данной службы 30 Мбит/с.  Электронная почта. Занятие – 5 минут на 1 станцию. Предоставленная пропускная способность для данной службы 10 Мбит/с.  Сетевая безопасность. Занятие – 15 минут на 1 сервер и 2 минуты на 1 станцию (включая мобильные устройства). Предоставленная пропускная способность для данной службы 10 Мбит/с.  Расчет суммарного эффективного трафика:  С учетом коэффициента служебного трафика и коэффициента запаса:  Расчет коэффициента использования сети:  Данный коэффициент использования сети удовлетворяет требованиям эффективности функционирования сети  . Таким образом, сетевая технология Gigabit Ethernet является оптимальной для данной сети. Выбранное сетевое оборудование справится со своей задачей.В других логических сегментах инфокоммуникационной сети количество рабочих станций не превышает того значения, которое использовалось в расчетах выше, и соответственно коэффициент использования сети в других сегментах не будет превышать уже найденный. Примем, что один сервер, может обслуживать максимум 50 человек. Наша разработанная инфокоммуникационная сеть имеет 24 пользователя. Тогда необходимое количество серверов:  Заключение В процессе выполнения данной курсовой работы была разработана логическая схема информационной сети, таблица ip адресации, пообобрано оптимальное сетевое оборудование. Также была рассчитана ориентировочная нагрузка на сеть. Также были приобретены базовые навыки работы в Cisco Packet Tracer, которые понадобились для проектирования, конфигурации и расчета сети. БиблиографияМаршрутизатор Cisco C1111-4P [Электронный ресурс] // market.yandex.ru URL:https://market.yandex.ru/product--marshrutizator-cisco-c1111-4p/492155001/spec?track=char&sku=492155001 (дата обращения: 10.04.2021). AC2300 MU-MIMO Wi-Fi гигабитный роутер [Электронный ресурс] // tp-link. URL: https://www.tp-link.com/ru/home-networking/wifi-router/archer-c2300/#overview (дата обращения: 01.04.2021). Коммутатор D-link DGS-1210-20/ME/A1 [Электронный ресурс] // market.yandex.ru https://market.yandex.ru/product--kommutator-d-link-dgs-1210-20-me-a1/1715629755?cpa=0&sku=1715629755 (дата обращения: 01.04.2021). Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей: метод. указания к практическим занятиям для бакалавров направления 210700.62 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» очной формы обучения / сост. Д.Ю. Пономарев; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. – Красноярск, 2014. – 32 с.  Приложение А. Рисунок 1 – Схема инфокоммуникационной сети в Cisco Packet Tracer  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||