Проектирование ЛВС экономического отдела

     Четкое  распознание коллизий в сети является необходимым условием корректной работы сети Ethernet. Если какой-либо ПК не распознает коллизию и решит, что кадр передан верно, то этот кадр данных будет утерян. Скорее всего этот кадр будет повторно передан протоколом верхнего уровня: транспортным или прикладным, но произойдет это через некоторое время. Поэтому, если коллизии не будут надёжно распознаваться узлами сети Ethernet, то это приведёт к заметному снижению полезной пропускаемой способности сети.

     Для надёжного распознания коллизий необходимо, чтобы передающий ПК успевал распознавать  коллизию ещё до того, как он закончит передачу этого кадра. Для этого, время передачи кадра минимальной длины должно быть больше или равно времени, за которое сигнал коллизии успевает распространиться до самого дальнего ПК сети.  Так как в худшем случае сигнал должен пройти  дважды между наиболее удаленными ПК в сети (в одну сторону проходит не искаженный, в другую сторону уже искаженный коллизией), то это время называется  временем двойным оборота (PDV). Так как скорость распространения электрического сигнала конечна, то каждый метр кабеля вносит задержку в распространении сигнала. Существующую задержку вносит и коммутирующее устройство, вынужденное принимать  

сигнал  побитно. Для упрощения расчетов существует специальная таблица, содержащая величины задержек, указанных в битовых интервалах. Эти данные представлены в таблице 5.

     Суммарное PDV не должно превышать 575 битовых интервалов. Для увеличения надёжности сети на случай отклонения  параметра кабеля и коммутирующего устройства этот показатель надо уменьшить на 4 бита, тоесть PDV не должно превышать 571 битный интервал.

     Таблица 5 – Данные для расчета значения PDV.

Тип сегмента	100 BASE T
Повторитель левого сегмента, бит	15,3
Повторитель промежуточного сегмента, бит	42,0
Повторитель правого сегмента, бит	165
Задержка  среды на 1 метр кабеля, бит	0,113
Максимальная  длинна сегмента, метров	100

 

     В этой таблице используются понятия левый, правый и промежуточный сегмент. Левым сегментом является ПК отправителя, а правый сегмент - ПК получателя. Методика расчета сводится к следующему:

• в сети выделяется путь максимальной длины, все расчеты ведутся для него;
• рассчитывается двойное время прохождения в каждом сегменте выделяемого пути по формуле:

      t_s = L ∙ t₁ + t₀ (14)

• суммарная величина задержек всех сегментов, выделенного пути, не должна превышать величины – 575 битовых интервалов;
• выполняются также действия для обратного направления выбранного пути; 
  
• если задержки в обоих случаях не превышают 575 битовых интервалов, то сеть считается работоспособной.

      Рассчитываем  двойное время прохождения в  левом сегменте:

      t_лев. = l_лев.*t₁ + 15,3 = 14,7*0,113 + 15,3 = 16,96

      Рассчитываем  двойное время прохождения для  правого сегмента:

      t_пр. = l_пр*t₁ + 165 = 18,3* 0,113 + 165 = 167,0679

      Рассчитываем  время задержки на промежуточном  сегменте:

      t_пром. = 42 + 0,7*0,113 = 42,079

            t_c = t_лев. + t_пр. + t_пром. (15)

      t_c = 16,96 + 167,0679 + 42,079= 226,1

      PDV составляет 226,1  (что меньше 571) следовательно ЛВС корректна.

       3.2 Расчет PVV

 

      Для расчёта PVV также можно воспользоваться таблицей значений максимальной величины уменьшение меж кадрового интервала при прохождении повторителей различных сред данные для расчёта представлены в таблице:

      Таблица 6 – Данные для расчета значения PVV

Тип сегмента	Передающий  сегмент бит	Промежуточный сегмент бит
100 BESE-TX	10,5	8
100 BESE-T4	10,5	8
1000 BESE-TX	10,5	8

 

      В соответствии с этими данными  равно значение PVV как сумма величин промежуточных значений всех участков. Предельное значение 49 битовый интервал.

      PVV = 10,5 + 8 + 10,5 = 29

так как 29 меньше 49, то ЛВС корректна. 

       4 ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ  ЛВС

 

     Расчет  производится с учетом следующих  данных:

• количество рабочих станций m=9;
• скорость передачи данных B = 100 Мбит/с;
• длина пакета l_п. = 1518 байт;
• длина сегмента l_c. = 31,48 м.
• Интенсивность потока кадров i = 4338,84 п/с.

Время передачи одного пакета:

     τ_к = l_n/B = 1518*8/10^-8 = 1,2*10^-4 сек.

Время распространения сигнала по физической среде:

t_р = l_c/V = 31,48/2,31*10⁸ = 13,62*10^-8 м/сек.,

где V – скорость распространения сигнала по кабелю.

Параметр  дальнодействия:

α = t_р/ τ_к = 13,62*10^-8 /1,2*10^-4 = 11,35*10^-4

Пропускная  способность моно – канала:

С = 1/(1 + α * (2 *e – 1)) = 1/(1 + 11,35*10^-4*(2 *2,71 – 1)) = 0,995

где е = 2,71

Коэффициент загрузки моноканала рассчитывается по формуле:

ρ = i*τ_к = 4338,84 *0,12*10^-3 = 520,66*10^-3

Нормированная средняя задержка передачи пакетов  при постоянной длине пакета:

W = 1 + 6 * α + ((ρ * (1 + 12,8 * α)) / 2 * ( 1 – ρ * (1 + 6,4 * α))) = 1 + 6*  11,35*10^-4+ ((520,66 * 10^-3* (1 + 12,8 * 11,35*10^-4))/2 * (1 – 520,66 * 10^-3*(1 + 6,4 * 11,35*10^-4))) = 1,1316

Критерий эффективности  ЛВС рассчитывается по формуле: 

E = τ_к/(τ_к + W * T),

где  W = (1 – A)/A = (1 – 0,35)/ 0,35= 1,85

A = (1 – 1/M)^M-1 = (1 – 1/9)⁸= 0,35

T = 48/B = 48*10^-8

M = 9

E = 0,12 *10^-3/(0,12 * 10^-3 + 1,85* 0,48*10^-6) = 0,992

      Результаты  расчетов сведены в таблице 6.

      Таблица 6 – Результаты расчетов.

Параметр	Величина
Длина сегмента, м	31,48
Время передачи кадра, с	0,12 *10-3
Время распространения сигнала, с	13,62*10-8
Параметр  дальнодействия	11,35*10-4
Пропускная  способность канала	0,995
Коэффициент загрузки моноканала	520,66*10-3
Нормированная средняя задержка, пак/сек	1,1316
Критерий  эффективности ЛВС	0,992

 

      

     5 ПРОКЛАДКА КАБЕЛЯ И УСТАНОВКА ОБОРУДОВАНИЯ

     Монтаж  локальной сети весьма трудоемкий процесс. При прокладки кабеля нужно учитывать следующие правила:

1. Максимальная длина кабеля между розетками или между розеткой и patch панелью - 90 метров. Это правило разработано исходя из ограничения максимального расстояния в 100 метров между DTE (компьютер) и хабом. Причем оставшиеся 10 метров отводятся на провод (patch cord) между розеткой и компьютером, а также розеткой (patch панелью) и хабом.
2. Минимальный радиус изгиба для кабеля - четыре диаметра кабеля (или 1 дюйм=2,5 см), но существуют рекомендации размещать кабель таким образом, чтобы обеспечивать изгиб радиусом 2 дюйма (5 см.).
3. Минимальное расстояние между сетевым кабелем и параллельно ему проложенным силовым кабелем напряжением менее 2 КВольт - 12,5 сантиметров (5 дюймов).

     Монтаж  сети производиться в несколько этапов.

Первым  этапом  сверлиться все необходимые  отверстия в стенах. Во втором устанавливаются  основания коробов. После, третьим этапом отмеряется кабель и укладывается в установленные ранее короба. Далее четвертым этапом кабель обжимают и прозванивают. После чего пятым этапом устанавливают розетки и коммутатор. Шестым этапом подключают всё сетевое оборудование, с помощью патч-кордов.

 

6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

     В экономической части рассчитывается сколько будет стоить монтаж и  отладка оборудования. Данные о расходах расписаны в таблице 7.

     Таблица 7 – Экономический расчёт

Услуга	Ед. Измерения	Цена за единицу  руб.	Требуемая величина	Общая цена руб.
Выезд специалистов для обследования объекта	день	800	1	800
Укладка кабеля в короба	метр	22	45	990
Укладка короба на бетонные и кирпичные стены	метр	98	45	4320
Установка стяжек на стены из кирпича или бетона	штук	84	30	2400
Крепление трубы ПВХ на стяжки	метр	42	45	1890
Монтаж  розеток в коробы	штук	70	9	630
Монтаж  розетки на стену из кирпича и  бетона(шурупы)	штук	100	9	900
Кроссирование патч-панели (порт)	штук	56	1	56
Подключение (кроссирование) розетки RJ-11, RJ-12, RJ-45	штук	56	9	504
Пробивка  кирпичной стены, D=10мм	см	300	24	7200
Диагностирование  кабеля витая пара cat.5	соед.	110	18	1980
Диагностика существующих соединений сети	соед.	110	18	1980
Документальный  отчет	соед.	140	1	140
Проектирование  компьютерной сети (раб.место)	Раб. место	1000	9	9000

 

Продолжение таблицы 7

Подключение сервера (шт.)	штук	4000	1	4000
Подключение рабочей станции (шт.)	штук	600	8	4800
Выезд специалиста	час	560	3	1680
Установка Microsoft Windows XP Pro SP3 на рабочие базы	штук	1889	8	15112
Установка Microsoft Windows Server 2008	штук	5002	1	5002
Установка MS Officc	штук	2250	9	20250
Установка ESET NOT32	штук	1460	9	13140
Оптимизация	штук	300	9	2700
ИТОГО:				99474

 
 

 

     ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     В данной сети используется топология  «Звезда». Так как данная сетевая топология наиболее удобна при поиске повреждений сетевых элементов: кабеля, сетевых адаптеров или разъемов. При добавлении новых устройств «Звезда» также удобней по сравнению с топологией шина. Методом  доступа является Ethernet, так как наиболее надежен и производителен.

     В данной курсовой работе были выбраны  следующие конфигурации сервера  и рабочий станции:

• Intel Pentium Dual Core E5300 2.8GHz, 2Mb, 1066MHz Socket-775 OEM, Kingston 2048Mb(1066Mhz), 1000 Gb HDD,  DVD±RW, MidiTower ATX 350W, 19" Samsung 943N AKSB TFT, Genius SlimStar C100
• Intel Celeron D450 2200 Conroe-L, ASUS P5KPL Socket 775, 512Mb PCI-E ATI Radeon 4350, Kingston 1024Mb(800Mhz), 80 Gb HDD, DVD±RW, MidiTower ATX 350W, 19" Samsung 943N AKSB TFT, Genius SlimStar C100