Проектирование LAN

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение5

1 Техническое задание6

1.1 Наименование и цель  разработки6

1.1.1 Наименование разработки6

1.1.2 Цель работы 6

1.2 Планы помещений с  указанием расположения фирм 6

1.3 Технические требования  к LAN 6

2 Логическое проектирование LAN 7

2.1 Анализ технического  задания 7

2.2 Общие сведения о локальных сетях 7

2.2.1 Общие сведения о топологии «звезда».8

2.2.1.1 Достоинства и недостатки топологии «звезда» ».9

2.2.2 Ethernet—самая распространенная технология LAN 10

2.2.2.1 Краткая история сетей Ethernet.10

2.2.3 Спецификация 100Base-TX 11

2.3 Определение загруженности  сети 11

2.4 Пропускная способность  сети 12

2.5 Коэффициент использования  сети 12

2.6 Логическая сегментация 13

2.7 Логическая схема сети 14

3 Этап физического проектирования LAN 15

3.1 Выбор физической среды  передачи данных 15

    3.2 Выбор коммуникационного оборудования LAN 15

    3.3 Активное сетевое оборудование 15

3.4 Серверное оборудование 15

3.5 Оборудование для рабочих мест 16

3.6 Пассивное сетевое оборудование 17

3.7 Дополнительное оборудование 17

3.8 Распределение адресного пространства 17

3.9 Проверочный расчёт времени двойного оборота 18

Заключение19

Литература20

4 Приложения 21

4.1 Приложение I: структурная схема LAN 21

4.1.1 Условные обозначения  21

4.1.2 План сети 1 этажа 23

4.1.2 План сети 3 этажа 24

4.1.3 План сети 5 этажа 25

4.2 Приложение II: технические характеристики оборудования 26

4.2.1 Активное сетевое оборудование 26

4.2.1.1 IP-телефон 3 Com NBX 3103 Manager 26

4.2.1.2 Коммутатор  3C16792C-ME 27

4.2.1.3 Коммутатор 3Com Baseline 2026 27

4.2.1.4 Маршрутизатор Cisco 1841 28

4.2.1.5 Сетевой адаптер 3Com 3C905CX-TX 29

4.2.1.6 Сервер HP ProLiant ML330 G630

4.2.1.9 IP-АТС Yeastar MyPBX 160031

4.2.2 Пассивное сетевое  оборудование 33

4.2.2.1 Кабель UTP cat 533

4.2.3 Дополнительное оборудование 33

4.2.3.1 Слот NM-1FE-FX 33

4.2.3.2 Слот HWIC-4ESW 34

4.3 Приложение III: распределение адресного пространства 35

4.3.1 Зарезервированные адреса 35

4.3.2 План IP адресации фирм 35

4.4 Приложение IV: Смета 41

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В данной курсовой работе необходимо:

- Разработать структурную  схему локальной вычислительной  сети (LAN) пятиэтажного  здания, в котором располагаются семь фирм на 1, 3, 5 этажах;

- Произвести логическое  и физическое проектирование  с разработкой соответствующих  схем;

- Составить спецификации  и обосновать мотивации выбора  оборудования;

- Привести финансовые  расчеты организации спроектированной  LAN.

Для построения сети здания выбрана технология передачи данных Fast Ethernet.

 

1 Техническое задание

1. Наименование и цель разработки

 

1. Наименование разработки

Проектирование «LAN».

 

2. Цель работы

 

- Создание тендерного  предложения для группы фирм, организующих локальную сеть  с возможностью выхода в Интернет.

- Разработка структурной  схемы LAN здания, включающую общий выход в Интернет.

- Разработка логической  схемы и распределения адресного  пространства внутренней LAN предприятий.

 

1.2 Планы помещений с  указанием расположения фирм

Смотреть приложение I.

 

1.3 Технические требования  к LAN

 

В соответствии с номером  варианта представлены следующие исходные данные.

- Количество этажей в  здании-Ns = 3этажа (1,3,5); 

- количество фирм в  здании-N_F = 7;

- количество сотрудников  в фирме-N_M(min…max) = 40…45 чел ;

- количество подразделений-N_N(min…max) = 3…7;

- количество городских телефонных линий-N_TF = 9;

- фирмы занимают помещения  на разных этажах;

- допустимо использовать  оборудование, поддерживающее протоколы  802.1p и 802.1q.

Количество серверов в  каждой фирме:

- СУБД-N_DB = N_N =3…7;

- WEB+mail-N_WEB =1 ;

- IP-PBX –N_IP=1;

- файл-сервер-N_FILE=N_N=3…7;

- сервер удаленного доступа-  N_DU =1.

- Серверы расположены  в отдельных помещениях;

- трафик между фирмами  отсутствует;

- стоимость оборудования  сети (без стоимости компьютеров)  должна быть минимально возможной  при условии её корректности  и масштабируемости;

Для LAN выделены внутренние IP-адреса класса C.

 

 

2 Логическое проектирование  LAN

2.1 Анализ технического  задания

 

Для создания сети LAN необходимо в первую очередь подробно исследовать план здания и сделать выводы о возможностях прокладки сети. При анализе важно обращать внимание на размеры помещений, особенностей здания. С учётом этих условий, а также исходя из предъявляемых к сети требований, складывается представление о топологии будущей сети.

Применительно к данному  проекту после анализа здания и ТЗ были сделаны следующие выводы:

1. Топология проектируемой  LAN—звезда с маршрутизатором на первом этаже. Центральные коммутаторы установлены на каждом из трех этажей (1,3,5).

2. Выбраны помещения (серверные), в которых установлены сервера  и сетевое оборудование. При выборе  учитывалась удалённость каждого  клиентского компьютера от данного  узла. Для нормальной работы сети  она не должны превышать 100 м.

3. В магистралях применяется  кабель типа "витая пара" категории  5е, обеспечивающий скорость передачи  данных в магистралях, связывающих  узловые управляемые коммутаторы,  составляет 100 Мбит/с (100Ваsе-ТХ).

Перед тем, как приступить непосредственно к реализации сети, важно рассчитать нагрузку на сеть, используя созданный план сети, и  в соответствии с этим выбрать  всё необходимое оборудование, которое  будет наиболее оптимальным по соотношению  цены и качества в условиях данной сети.

 

2.2 Общие сведения о локальных сетях

 

Понятие локальная вычислительная сеть—ЛВС (англ. LAN - Lokal Area Network) относится к географически ограниченным (территориально или производственно) аппаратно-программным реализациям, в которых несколько компьютерных систем связанны друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций.

Локальная сеть – это  основа любой ИТ инфраструктуры. Именно благодаря локальным сетям становится возможной передача данных между  пользователями и серверами, благодаря  локальным сетям люди находящиеся  на разных концах Земного шара могут  общаться, как будто они сидят  за одним столом. Практически любой  процесс окружающий нас в нашей  повседневной жизни, так или иначе, использует локальные сети. Аэропорты, вокзалы, электростанции, автозаправки, магазины, как и любые другие объекты  повседневной инфраструктуры, глубоко  зависимы от локальных сетей и  качества их работы. Именно эта зависимость  заставляет очень серьёзно подходить  к вопросу проектирования локальных  сетей (ЛВС или СКС) и монтажа  локальных сетей.

Сформулировать отличительные  признаки локальной сети можно следующим  образом:

1 Высокая скорость передачи информации, большая пропускная способность сети. Приемлемая скорость сейчас – не менее 10 Мбит/с.

2. Низкий уровень ошибок передачи (или, что то же самое, высококачественные каналы связи). Допустимая вероятность ошибок передачи данных должна быть порядка 10^–8 – 10^–12.

3. Эффективный, быстродействующий  механизм управления обменом  по сети.

4. Заранее четко ограниченное количество компьютеров, подключаемых к сети.

Однако сети имеют и  существенные недостатки, о которых  следует помнить:

1. Сеть требует дополнительных, иногда значительных материальных затрат на покупку сетевого оборудования, программного обеспечения, на прокладку соединительных кабелей и обучение персонала.

2. Сеть требует приема  на работу специалиста (администратора  сети), который будет заниматься  контролем работы сети, ее модернизацией,  управлением доступом к ресурсам, устранением возможных неисправностей, защитой информации и резервным  копированием. Для больших сетей  может понадобиться целая бригада  администраторов. 

3. Сеть ограничивает возможности перемещения компьютеров, подключенных к ней, так как при этом может понадобиться перекладка соединительных кабелей.

Тем не менее, относительно небольшая сложность и стоимость ЛВС, использующих в основном ПК, обеспечивают широкое применение сетей в автоматизации коммерческой, банковской и другой деятельности.

Всё это делает тему курсовой работы актуальной в наше время.

 

2.2.1 Общие сведения о топологии «звезда».

 

Термин «топология», или  «топология сети», характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей  и других компонентов сети. Топология  – это стандартный термин, который  используется профессионалами при  описании основной компоновки сети. Кроме  термина «топология», для описания физической компоновки употребляют  также физическое расположение или  карта.

Топология сети обуславливает  её характеристики. В частности, выбор  той или иной топологии влияет на:

- состав необходимого  сетевого оборудования;

- характеристики сетевого  оборудования;

- возможности расширения  сети;

- способ управления сетью.

Топология может также  определять способ взаимодействия компьютеров  в сети. Различным видам топологий  соответствуют различные методы взаимодействия, и эти методы оказывают  большое влияние на сеть.

Все сети строятся на основе трёх базовых топологий:

- шина;

- звезда;

- кольцо.

Хотя сами по себе базовые  топологии несложны, в реальности часто встречаются довольно сложные  комбинации, объединяющие свойства нескольких топологий.

Как говорилось в подразделе 2.1, в данной курсовой работе используется топология «звезда». Поэтому подробно рассмотрим её особенности.

 

2.2.1.1 Достоинства и недостатки топологии «звезда»

 

При топологии «звезда» все  компьютеры с помощью сегментов  кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому коммутатором (рисунок 1). Сигналы от передающего компьютера поступают через свитч ко всем остальным. Эта топология возникла на заре вычислительной техники, когда компьютеры были подключены к центральному, главному, компьютеру.

Рисунок 1—Топология «звезда»

 

В сетях с топологией «звезда» подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованы. Но есть и недостаток: так как  все компьютеры подключены к центральной  точке, для больших сетей значительно  увеличивается расход кабеля. К тому же, если центральный компонент выйдет из строя, нарушится работа всей сети.

А если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий  его с концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать или  принимать данные по сети. На остальные  компьютеры в сети это не повлияет.

В  большинстве случаев  в  такой  топологии  используется  недорогой кабель  типа  витая  пара категории 3,4,5. Имеется возможность в соединении сегментов сети при помощи оптоволоконного кабеля. Для этого в коммутаторе должны быть соответствующие порты.

 

2.2.2 Ethernet—самая распространенная технология LAN

 

Термином Ethernet обозначают семейство аппаратных и программных продуктов для локальных сетей (local-area network — LAN), описываемых стандартом IEEE 802.3, который определяет протокол, известный под названием CSMA/CD. В настоящее время определены три стандартные скорости передачи данных по оптоволоконному кабелю и витой паре:

10 Мбит/с -10 BaseT;

100 Мбит/с - Fast Ethernet;

1000 Мбит/с - Gigabit Ethernet.

 Стандарт 10 Gigabit Ethernet опубликован как дополнение IEEE 802.Зае к основному стандарту IEEE 802.3 в конце 2001 или в начале" 2002 года.

В качестве возможной замены Ethernet предлагались и другие технологии и протоколы, но рынок сделал свой выбор. Технология Ethernet сохранилась в качестве основной технологии локальных сетей (в настоящее время она применяется примерно для 85 % персональных компьютеров и рабочих станций, подключенных к локальной сети) благодаря тому; что ее протокол обладает следующими характеристиками:

- простота, лёгкость реализации, управления и поддержки;

- возможность создать сеть с небольшими финансовыми затратами;

- значительная топологическая гибкость при реализации сетей;

- гарантия успешного взаимодействия между продуктами, соответствующими.