Проектирование и настройка локальной сети

Содержание

 

Введение 
Беспроводная локальная сеть – это система радиодоступа, предназначенная для обеспечения сетевого доступа посредством компьютерных устройств вне зависимости от их месторасположения. Обычно она представляет собой последний участок между действующей локальной сетью и группой клиентских компьютеров, обеспечивая пользователям возможность беспроводного доступа ко всем ресурсам и услугам корпоративной сети из любой точки здания или комплекса зданий. Беспроводная локальная сеть может рассматриваться как «Ethernet в эфире», поскольку, как правило, она используется в качестве продолжения проводной локальной сети. Основу беспроводной локальной сети составляют следующие компоненты. Сетевой адаптер (Network Interface Card (NIC)) – пользовательское устройство, которое представляет собой компьютерную плату, оснащенную антенной. Беспроводный телефон (Wireless LAN Phone) – абонентское устройство, поддерживающее технологию передачи речи с использованием интернет-протокола (Voice over Internet Protocol (VoIP)) и работающее на базе той же беспроводной инфраструктуры, что и сетевой адаптер NIC. Точка доступа (Access Point) – инфраструктурное устройство, обеспечивающее доступ к локальной сети посредством персонального компьютера или беспроводного телефона. Для охвата сетью всех площадей здания обычно требуется несколько точек доступа. Одна точка, находящаяся внутри помещения, способна обслуживать пользовательские устройства в диапазоне примерно 150 футов (45 м) в зависимости от условий распространения радиоволн. На эти условия, в свою очередь, могут влиять такие факторы, как структура стен, место расположение точки доступа и т. д. Соединения между зданиями (Building-to-Building Bridges) – элементы инфраструктуры, обычно используемые в сетях с «многоточечной» (point-to-multipoint) конфигурацией. В настоящее время беспроводные локальные сети функционируют в не требующем лицензирования диапазоне частот 2,4 ГГц и реализуются на основе стандартов Института инженеров по электротехнике и электронике (Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)) 802.11 и 802.11n. В будущем они станут использовать свободный от лицензирования диапазон 5 ГГц, а их реализация начнет осуществляться на основе стандартов IEEE 802.11а и HiperLAN/2 Европейского института телекоммуникационных стандартов (European Telecommunications Standards Institute (ETSI)).

 

1 назначение локальной сети

 
Локальные вычислительная сеть –  это единая система компьютеров, расположенных в пределах небольшой ограниченной территории (комнате, здании, в соседних зданиях) не более 10 – 15 км или принадлежащих одной организации, связанных между собой, имеющих единую специализированную базу данных, высокую пропускную способность (10, 16, 100 Мбит/с и более до нескольких Гбит/с) и функционирующих на единых программных принципах. 
 
Назначение локальной сети – осуществление совместного доступа к данным, программам и оборудованию. У коллектива людей, работающего над одним проектом появляется возможность работать с одними и теми же данными и программами не по очереди, а одновременно. Локальная сеть предоставляет возможность совместного использования оборудования. Оптимальный вариант – создание локальной сети с одним принтером на каждый отдел или несколько отделов. Файловый сервер сети позволяет обеспечить совместный доступ к программам и данным. 
 
У локальной сети есть также и административная функция. Контролировать ход работ над проектами в сети проще, чем иметь дело с множеством автономных компьютеров. 
 
ЛВС обеспечивает: 
 
-  высокоскоростную многоуровневую коммутацию;  
 
- контроль и разграничение доступа к сетевым ресурсам;  
 
- доступ к локальным сетевым устройствам (принтеры, базы данных);  
 
- доступ к сети Интернет.  
 
На данный момент развитие сетевых технологий позволяет реализовать информационные сети самых различных конфигураций и вычислительных мощностей. Это связано с различными способами передачи информационных потоков: по витой паре, по оптоволокну, по выделенному радиоканалу. Также это связано с большим разнообразием активного коммутационного оборудования, которое применяется для локальных и глобальных связей. 
 
В данном разделе были рассмотрены стандарты беспроводного доступа к сети Интернет. Так же был рассмотрен вопрос о назначении локальной сети.

 

2 конструкторская часть

 

2.1 Выбор и обоснование технологий построения ЛВС 
Исходя из технического задания, для связи рабочих станций в отделах №1 и №2 будет использоваться технология Fast Ethernet, которая сможет обеспечить производительность сети 100 Мбит/с. В отделе №3 будет использована технология Gigabit Ethernet, которая сможет обеспечить производительность сети 1000 Мбит/с.

 

2.1.1 Технологии построения ЛВС 
В данном курсовом проекте для построения сети будет использоваться технология Gigabit Ethernet, которая обеспечивает скорость передачи данных 1000 Мбит/с, а также Fast Ethernet, обеспечивающая скорость передачи данных 100 Мбит/с. Для обеих технологий будет применена топология «звезда» с использованием в технологии Fast Ethernet и Gigabit Ethernet неэкранированной витой пары категории 5. При передаче сигналов в сети Fast Ethernet и Gigabit Ethernet будет использоваться метод доступа (CSMA/CD). 

 

2.1.2 Анализ среды передачи данных 
Для передачи данных в Fast Ethernet будет применяться стандарт 100 Base-TX. Используется витая пара категории 5. В передаче данных участвуют все пары. Для передачи данных в Gigabit Ethernet будет применяться стандарт 1000 Base-T (используются 4 пары).  
 
Параметры: 
 
- скорость передачи данных: 1000 Мбит/с; 
 
-  тип используемого кабеля: неэкранированная витая пара категории 5; 
 
- максимальная длина сегмента: 100 м.  
 
 
2.1.3 Топология сети 
Топология сети определяется размещением узлов в сети и связей между ними. Термин «топология сети» относится к пути, по которому данные перемещаются в сети. Для технологий Fast Ethernet и Gigabit Ethernet будет использоваться топология «звезда». 
 
Достоинства: 
 
- выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом; 
 
- простота периферийного оборудования; 
 
- лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети; 
 
- высокая производительность сети. 
 
Недостатки: 
 
- выход из строя центрального устройства обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом. 
 
В качестве центральных устройств были выбраны коммутаторы D-link DGS-1008D. 

2.1.4 Метод доступа 
В беспроводных сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet используется метод доступа CSMA/CD. 
 
Метод CSMA/CD используется при топологии «звезда». 
 
Основная концепция этого метода заключается в следующем: 
 
- все станции прослушивают передачи по каналу, определяя состояние канала;  
 
- проверка несущей; 
 
- начало передачи возможно лишь после обнаружения свободного состояния канала; 
 
- станция контролирует свою передачу, при обнаружении столкновения (коллизии) передача прекращается и станция генерирует сигнал столкновения; 
 
- передача возобновляется через случайный промежуток времени, длительность которого определяется по специальному алгоритму, если канал в этот момент окажется свободным; 
 
- несколько неудачных попыток передачи интерпретируются станцией как отказ сети. 
 
Даже в случае CSMA/CD может возникнуть ситуация коллизии, когда две или больше станций одновременно определяют свободный канал и начинают попытку передачи данных.

 

2.2 Выбор и обоснование аппаратного обеспечения сети

Схема сети представлена на рисунке 2. 

Рисунок 2 – Схема построения сети

 

2.2.1 Коммуникационные устройства 
 
Для технологии Fast Ethernet будут использованы 16 сетевых адаптеров D-link DFE-528TX (рисунок 2.1). 
 
Общие характеристики D-link DFE-528TX: 
 
- топология – «звезда»; 
 
- протокол – CSMA/CD; 
 
- интерфейс – 32-битная шина PCI; 
 
- скорость передачи данных 10/100 Мбит/с. 
 
Для технологии Gigabit Ethernet будут использованы 5 сетевых адаптеров

 Рисунок 2.1 – Сетевой адаптер D-link DFE-528TX

D-link DGE-528T (рисунок 2.2). 
 
Характеристики сетевого адаптера D-link DGE-528T: 
 
- скорость передачи данных 10/100/1000 Мбит/с; 
 
- интерфейс PCI 2.2, 32 бит; 
 
- стандарты 802.1Q VLAN, 802.3x Flow Control; 
 
- поддержка Wake-on-LAN; 
 
- количество разъемов RJ-45 (1 разъем); 
 
- поддержка ОС Microsoft Windows 98, ME, 2000, XP и выше.

 

Рисунок 2.2 – Сетевой адаптер D-link DGE-528T

 

Для соединения рабочих станций  в сети Gigabit Ethernet будет использован 1 коммутатор D-link DGS-1008D (рисунок 2.3)

Рисунок 2.3 – Коммутатор D-link DGS-1008D

 

Характеристики коммутатора D-link DGS-1008D: 
 
- объемоперативной памяти – 102,40 КБ; 
 
- количество портов коммутатора -8 x Ethernet 10/100/1000 Мбит/с; 
 
-  размер таблицы MAC-адресов –8192. 
 
Для соединения рабочих станций в сети Fast Ethernet будет использовано 3 коммутатора D-link DES-1008A (рисунок 2.4)

 

Рисунок 2.4 - Коммутатор D-link DES-1008A

 

Характеристики коммутатора D-link DES-1008A:

- объем оперативной памяти – 57 Кб; 
 
-  поддержка стандартов - IEEE 802.3 10 Base-T Ethernet, IEEE 802.3u 100 Base-TX Fast Ethernet, ANSI/IEEE 802.3 NWay автоопределение скорости и режима работы, управление потоком IEEE 802.3х; 
 
-  количество портов коммутатора – 8 x Fast Ethernet 10/100 Мбит/с; 
 
-  размер таблицы MAC-адресов – 1000 на устройство; 
 
-  функция Plug-and-play; 
 
-  соответствие директиве RoHS.

RoHS (Restriction of Hazardous Substances) – это директива Европейского Союза, ограничивающая использование шести веществ в новом электрическом и электронном оборудовании после 1 июля 2006 года. Данная директива Европейского Союза – только один из документов постоянно растущего числа инструкций и правил по экологически приемлемым технологиям. Директива RoHS дополняет другую директиву Европейского Союза, известную как Директива WEEE (Waste from Electrical and Electronic Equipment), которая касается процесса вторичного использования оборудования и материалов после переработки.

					Кэ.2301.22.000000.00 ПЗ
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата
Разраб.		Смирнов			Отчет о подготовке портфолио Пояснительная записка	Лит.			Лист	Листов
Провер.		Окладникова					К	Э	2
						РПК, гр.2КС1
Н.контр.		Окладникова

 

					Кэ.2301.22.000000.00 пз	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата