домашнее задание (ВМСиС мой)

Посмотреть архив целиком

Разработка локальной вычислительной сети

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)




Кафедра Автоматизированных систем управления тепловыми процессами




Типовой расчёт по курсу


«Вычислительные машины, системы и сети»




Разработка локальной вычислительной сети предприятия






Группа: ТФ-07-07

Студент: Бутаков Д.М.

Преподаватель: Зверьков В.П.












Москва 2009



Оглавление

Задание на типовой расчет 3

1. Расчёт количества компьютеров 4

2. Обоснование топологии предлагаемых вариантов сети (соединение оборудования) 4

3. Расчет пропускной способности 6

4. Спецификации на компьютеры, сервер и общее сетевое оборудование для всех вариантов построения сети 7

5. Построение сети с использованием оптоволокна 10

6. Построение сети с использованием xDSL модема 13

7. Построение сети с использованием радиосвязи 15

8. Выводы и рекомендации 17































Задание на типовой расчет

 

Вариант №3

 

N = 5, K =3, L = 1000 м, оборудование производителя CNet (по таблице вариантов задания).

- номер студента по журналу.

Разработать локальную вычислительную сеть для производственно-хозяйственной деятельности предприятия. Организация расположена в N K-этажных зданиях. Этаж здания имеет размеры 17x36 метров с комнатами размером 7x6 метров. В середине каждого здания имеется коридор размером 3x36 метров. Расстояние между зданиями – L метров. В каждой комнате должно располагаться не более 6-х компьютеров.

Кроме того, в каждой комнате должен быть установлен принтер. Скорость обмена данными, необходимая для нормальной работы каждого пользователя - 15 Мбайт/мин. Объем системного и прикладного программного обеспечения на сервере - 60 Гбайт. Объем памяти на системном диске, резервируемый для данных каждого пользователя, составляет 40 Мбайт.

Определить поток информации от каждого здания и общий поток информации, поступающей на сервер ВС. Рассмотреть и сравнить несколько вариантов связи между зданиями. Подобрать оборудование для реализации вычислительной сети и оценить стоимость каждого варианта.

Типовой расчет состоит из следующих компонентов:

Расчет количества компьютеров.

Обоснование топологии предлагаемых вариантов сети (соединение оборудования).

Схема установки компьютеров и разводки кабелей по помещениям и этажам.

Схема соединений оборудования между зданиями.

Спецификации на компьютеры, активное и пассивное сетевое оборудование и системное ПО для всех вариантов.

Расчет необходимой пропускной способности каналов связи между зданиями.

Рассмотреть и сравнить различные варианты связи между корпусами:

оптоволокно;

хDSL модемы;

радиосвязь.


Рекомендации по выполнению типового расчета

 

1.  Выбор оборудования осуществлять, используя информацию с серверов WWW.NEWMAN.RU, www.xdsl.ru и др.

 

2. Расчет возможности радиосвязи проводить, используя сайт WWW.COMPTEK.RU







  1. Расчёт количества компьютеров



Кcomp = N*K*12*6,





  1. Обоснование топологии предлагаемых вариантов сети (соединение оборудования)



Топология - это способ физического соединения компьютеров в локальную сеть.
Существует три основных топологии, применяемые при построении компьютерных сетей.


Топология типа шина (рис.1), представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала.



Рис. 1 Топология шина



Достоинства:


  • Небольшое время установки сети;

  • Дешевизна (требуется меньше кабеля и сетевых устройств);

  • Простота настройки;

  • Выход из строя рабочей станции не отражается на работе сети;

Недостатки:


  • Любые неполадки в сети, как обрыв кабеля, выход из строя терминатора полностью уничтожают работу всей сети;

  • Сложная локализация неисправностей;

  • С добавлением новых рабочих станций падает производительность сети.






Кольцо — базовая топология компьютерной сети, в которой рабочие станции подключены последовательно друг к другу, образуя замкнутую сеть (рис.2)

Рис. 2 Топология кольцо

Достоинства:


  • Простота установки;

  • Практически полное отсутствие дополнительного оборудования;

  • Возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети, поскольку использование маркера исключает возможность возникновения коллизий.


Недостатки:


  • Выход из строя одной рабочей станции, и другие неполадки (обрыв кабеля), отражаются на работоспособности всей сети;

  • Сложность конфигурирования и настройки;

  • Сложность поиска неисправностей.


Звезда — базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно сетевой концентратор), образуя физический сегмент сети (рис.3).Подобный сегмент сети может функционировать как отдельно, так и в составе сложной сетевой топологии (как правило "дерево").

Рис. 3 Топология звезда

Достоинства:


  • выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;

  • хорошая масштабируемость сети;

  • лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;

  • высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);

  • гибкие возможности администрирования.

Недостатки:


  • выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом;

  • для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;

  • конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.


Выберем топологию «дерево» как комбинацию нескольких сегментов сети с топологией типа «звезда»


Используем следующий вариант сетевого использования принтера: принтер, который должен быть доступен нескольким пользователям сети, подключен к одному из компьютеров и сделан общедоступным сетевым ресурсом. После этого пользоваться этим принтером могут все пользователи данной сети.



  1. Расчет пропускной способности


Расчет необходимой пропускной способности каналов связи между зданиями:


15МБайт/мин * 72 (компьютеров на этаже) * 3 (этажей) =


= 2 Мбит/с * 72 * 3 = 432 Мбит/с


Общий поток информации, поступающей на сервер ВС:


15МБайт/мин * 72 (компьютеров на этаже) * 3 (этажей) * 5 (здания) =


= 2 Мбит/с * 72 * 3 * 5 = 2160 Мбит/с = 2,1 Гбит/с










  1. Спецификации на компьютеры, сервер и общее сетевое оборудование для всех вариантов построения сети


  • Сервер:

Office Server TX 3000R11

  • Процессор

Intel® Core 2 Quad Q8200 (Yorkfield, 2.33

ГГц, 1333FSB, 4Mb, EM64T, VT, LGA775>)

      • Чипсет

Intel 3210

      • Оперативная память

2 x DDRII 2048 Mb (pc2-6400) 800MHz

      • Жесткий диск

500Gb (SATA II, 7200rpm, 16Mb)

      • Видеокарта

XGI® Z9s (32MB DDR2)

      • Оптические накопители

DVD±RW

      • Тип корпуса

Full Tower Chassis

      • Сетевая карта

CNet 4х10/100/1000 PCI Gigabit Ethernet Adapter ProG-2000S

Цена: 35 644 руб.


  • Рабочая станция:

OLDI Office 150

      • Процессор

Intel® Dual Core E2220 (Conroe 2,2 ГГц, FSB800, 1Mb L2,

Socket 775)

      • Чипсет

iG 31

      • Оперативная память

2 x DDR II 1GB

      • Жесткий диск

320Gb

      • Видеокарта

Интегрирована в чипсет

      • Оптические накопители

DVD±RW

      • Сетевая карта

CNet 10/100Mbps PCI Fast Ethernet Adapter (Plus200)


Цена: 11 700 руб.

      • Монитор:

17" Samsung 723N (KSU) TFT

Цена: 4 497 руб.


      • Клавиатура:

CS-818 PS/2 Black

Цена: 116 руб.


      • Мышь:

Defender Flagman 110 B, PS/2 (черный) 2кн, 1кл-кн

Цена: 83 руб.


      • Принтер:

Samsung ML-1640 чёрный <Лазерный, 16стр/мин, 1200х600dpi, USB2.0, A4>

Цена: 2 976 руб.


Таблица 1. Общая стоимость рабочих станций, сервера, принтеров и ПО

Наименование

Цена, руб

Количество

Стоимость, руб

Рабочая станция

16 396

1080

17 770 768

Сервер

40 340

1

40 340

Принтер Samsung ML1641

2 976

180

535 680

MS Windows XP Professional SP2

5130

1

5 130

MS Windows server 2003

25139

1

25 139




18 313 969






Сетевое оборудование:


      • Коммутатор CNet CSH-1600E


Технические характеристики:


Скорость: 10 / 100 Мбит/с

Поддерживаемые стандарты: IEEE 802.3, IEEE 802.3u, IEEE 802.3x

Количество портов: 16

Размеры: 175 x 110 x 36 мм

Дополнительно: Функция Auto-MDIX на всех портах


Цена: 980 руб.





      • Коммутатор CNet CGS-800


Технические характеристики:


Скорость: 10 / 100 / 1000 Мбит/с

Поддерживаемые стандарты: IEEE 802.3, IEEE 802.3u, IEEE 802.3ab, IEEE 802.3x

Количество портов: 8 х RJ45

Размеры: 175 x 110 x 36 мм

Дополнительно: Функция Auto MDI/MDI-X на всех портах


Цена: 1 350 руб.


      • Коннектор RJ-45 8P8C для сети кат.5






Цена: 4 руб.



      • Кабель витая пара UTP 4х2х0,5 cat 5-e out


САТ5e (полоса частот 100 МГц) — 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX поддерживает скорость передачи данных до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Является самым распространённым сетевым носителем, использующимся в компьютерных сетях до сих пор. Ограничение на длину кабеля между устройствами 100 м.


Цена: 11 руб./м

      • Коммутатор CNet CSH-2402G

Технические характеристики:


Скорость: 10 / 100 / 1000 Мбит/с

Поддерживаемые стандарты: IEEE 802.3, IEEE 802.3u, IEEE 802.3ab, IEEE 802.3x, IEEE 802.1Q -T

Количество портов: 24 100 Мб/c х RJ45, 2 1000 МБ/c х RJ45

Размеры: 442 x 44 x 185 мм

Дополнительно: Функция Auto MDI/MDI-X на всех портах


Цена: 1 950 руб.






  1. Построение сети с использованием оптоволокна


Подключение компьютеров осуществим следующим образом. На этаже будет располагаться один «центральный» коммутатор CNet CGS-800 (8 портов, пропускная способность до 1000 Мбит/с). К нему будут подключены 5 коммутаторов CNet CSH-1600E (16 портов, пропускная способность до 100 Мбит/с). К которым в свою очередь будут подключаться все компьютеры на этаже (рис.4). «Центральные» коммутаторы каждого этажа будут соединены с одни главным коммутатором здания (рис.5). Сегмент сети в пределах одного здания реализуем средствами 1000BASE-TX.


Рис. 4 Соединение компьютеров на этаже





Рис. 5 Схема соединения коммутаторов в здании между собой






В одном из зданий будет находиться сервер, подключённый к главному коммутатору этого же здания. К нему же будут подключаться главные коммутаторы других зданий (рис.6).


Рис. 6 Соединений зданий




Оптоволокно — это стеклянная или пластиковая нить, используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения. Оптоволокно может быть использовано как средство для дальней связи и построения компьютерной сети, вследствие своей гибкости, позволяющей даже завязывать кабель в узел. Несмотря на то, что волокна могут быть сделаны из прозрачного пластичного оптоволокна или кварцевого волокна, волокна, использующиеся для передачи информации на большие расстояния, всегда сделаны из кварцевого стекла, из-за низкого оптического ослабления электромагнитного излучения. В связи используются многомодовые и одномодовые оптоволокна; многомодовое оптоволокно обычно используется на небольших расстояниях (до 500 м), а одномодовое оптоволокно — на длинных дистанциях. Из-за строгого допуска между одномодовым оптоволокном, передатчиком, приемником, усилителем и другими одномодовыми компонентами, их использование обычно дороже, чем применение мультимодовых компонентов. Скорость передачи данных достигает до 2,4 Гбит/с.


Используем 100BASE-FX для соединения корпусов — стандарт, использующий одноомодовое оптоволокно. Для согласования сегментов сети, построенных на базе витой пары с оптоволокном, используются специальные конвертеры.


Волоконные распределительные модули

 

Волоконный распределительный модуль (ВРМ) предназначен для соединения магистрального оптического кабеля с оптическим линейным оборудованием. Модуль обеспечивает крепление одного, двух, трех, четырех или шести магистральных кабелей и соединение их оптических волокон с оптическими разъемами, к которым посредством оптических соединительных кабелей подключается оптическое линейное оборудование.


Рис. 7 Соединение корпусов с помощью оптоволокна


Понадобится около 6600 м витой пары:

- для соединения каждого компьютера с коммутатором (~5 м, всего 5*72 = 360 м на этаж);

- для соединения коммутаторов с центральным коммутатором на этаже (~80 м на этаж);

- для соединения центральных коммутаторов каждого этажа с главным коммутатором здания (30 м на здание)

Всего для одного 3-этажного здания: (360+80)*3 + 30 = 1320 м.

Всего для 5-ти зданий: 1320*5 = 6600 м.


Понадобится около 4050 м оптоволоконного кабеля: 1000 метров между зданиями – 4000 м, + 50 запас метров на внутреннюю подводку.


Таблица 2. Общая стоимость

Наименование

Цена, руб

Количество

Стоимость, руб

Коммутатор CNet CSH-1600E

980

75

73 500

Коммутатор CNet CGS-800

1 350

20

27 000

Коннектор RJ-45 под витую пару

4

2310

9 240

Кабель витая пара категории 5 (САТ5e)

11

6600

72 600

Медиаконвертер D-Link DMC-515SC

1900

5

9 500

8-волоконный одномодовый, внешний, с металлическим тросом (5 мм),

43

4050

174 150

Коннектор SC, полировка APC, одномодовый (SM)

25

10

250

Вводный распределительный модуль ВРМ, 482х90х132 мм (ШхГхВ)

1 481

5

7 405

Патч-корд оптический SC-SC

300

5

1 500

Патч-корд, UTP категория 5e

75

5

375




375 520


  1. Построение сети с использованием xDSL модема


хDSL представляет собой семейство технологий, позволяющих значительно расширить пропускную способность абонентской линии местной телефонной сети путём использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линии на основе современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала. В аббревиатуре xDSL символ "х" используется для обозначения первого символа в названии конкретной технологии, а DSL обозначает цифровую абонентскую линию DSL (Digital Subscriber Line).


Технологии хDSL являются наиболее практичным решением, направленным на максимальное увеличение объема данных, передаваемых по существующим телефонным линиям. Применение технологий хDSL для высокоскоростного доступа к услугам сети особенно примечательно тем, что эти технологии используют в качестве среды передачи существующую кабельную инфраструктуру местных телефонных сетей.


Выберем модем типа VDSL. VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line - сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия): технология хDSL, обеспечивающая скорость передачи данных к пользователю до 52 Мбит/сек.


Сеть построим следующим образом.

Сегмент сети в пределах одного здания реализуем средствами 1000BASE-TX. На этаже будут располагаться 3 коммутатора CNet CSH-2402G (24 порта, пропускная способность до 100 Мбит/с), один на 24 компьютера. При этом объём данных через коммутатор не будет превышать 48 Мбит/c. К серверу подключим отдельный модем. Всего потребуется 46 модемов. Кроме того потребуется 1081 патч-корд UTP 5 м для каждого компьютера и сервера.

.

Рис. 8 Организация сети на этаже

Рис. 9 Общее представление сети на базе xDSL модемов





Таблица 3. Общая стоимость

Наименование

Цена, руб

Количество

Стоимость, руб

Коммутатор CNet CSH-2402G

1 950

45

87 750

Сплиттер Acorp ADSL

120

52

6 240

Коннектор RJ-11 6Р4С (на 52 кабеля)

4

104

416

Модем Zyxel Prestige 841C EE VDSL

3 300

46

151 800

Кабель телефонный 1м

3

52

156

Патч-корд, UTP категория 5e, 5 м

75

1081

81 075

Коммутатор DSLAM D-Link DAS-3216

32847

1

32 847




360 284










  1. Построение сети с использованием радиосвязи

Беспроводная связь, или связь по радиоканалу, сегодня используется и для построения магистралей (радиорелейные линии), и для создания локальных сетей, и для подключения удаленных абонентов к сетям и магистралям разного типа. Весьма динамично развивается в последние годы стандарт беспроводной связи Radio Ethernet. Изначально он предназначался для построения локальных беспроводных сетей, но сегодня все активнее используется для подключения удаленных абонентов к магистралям. С его помощью решается проблема "последней мили" (правда, в отдельных случаях эта "миля" может составлять от 100 м до 25 км).

Данная технология соответствует стандарту 802.11g. Устройства стандарта 802.11g работают на скоростях до 54 Мбит/с на частоте 2.4 ГГц.

Сегмент сети в пределах одного здания реализуем средствами 1000BASE-TX. На этаже будут располагаться 3 коммутатора CNet CSH-2402G (24 порта, пропускная способность до 100 Мбит/с), один на 24 компьютера. При этом объём данных через коммутатор не будет превышать 48 Мбит/c. Кроме того потребуется 1081 патч-корд UTP 5 м для каждого компьютера сервера. К коммутатору сервера присоединяем точку доступа со всенаправленной антенной. Коммутаторы, расположенные в зданиях, соединяются с мостами (bridge), мосты соединяются с направленными антеннами высокочастотным кабелем.



Рис. 10 Организация сети на этаже




Рис. 11 Общее представление сети на базе радиосвязи


Таблица 4. Общая стоимость

Наименование

Цена, руб

Кол-во

Стоимость, руб

Направленная антенна D-Link (ANT 24-1801)

с модулем грозозащиты

4530

45

203 850

Всенаправленная антенна D-Link (ANT 24-1800) с модулем грозозащиты

4424

1

4 424

Точка доступа D-Link 811.g Wireless Access Point,

5350

1

5 350

D-Link 802.11g Client adapter (Bridge), 2.4GHz

1675

45

75 375

ВЧ кабель Anli 5D-FB

50

45

2 250

Коммутатор CNet CSH-2402G

1 950

45

87 750

Патч-корд, UTP категория 5e, 5 м

75

1081

81 075




379 155









  1. Выводы и рекомендации


Таблица 5. Сравнение 3-х вариантов построния сети


Тип связи

Стоимость, руб

Оптоволокно

375 520

VDSL

360 284

Радиосвязь

379 155


Было рассмотрено 3 варианта построение сети: оптоволокно, VDSL и радиосвязь. Суммарные стоимости разнятся незначительно, поэтому для оптимального выбора необходимо взвесить и сторонние факторы.

Самыми простыми в организации можно считать сеть с использованием VDSL модемов и сеть с использованием радиосвязи, при организации которых нет необходимости прокладывать какое-либо оборудование за пределами зданий. Однако и VDSL, и радиосвязь зависимы от различных внешних факторов. При использовании VDSL сеть может стать неработоспособной при неполадках на местной АТС, а при радиосвязи - неблагоприятные погодные условия могут очень сильно ухудшать качество связи.

Учитывая эти факторы, можно сделать вывод, что наиболее оптимальным вариантом стоит считать сеть на базе оптоволокна: даже с учетом относительно большого расстояния между зданиями (1000м) удалось снизить общую стоимость построения сети за счет применения бюджетного варианта одномодового оптоволоконного кабеля.


17



Случайные файлы

Файл
ginekologiya.doc
ref-19851.doc
28594.rtf
147642.rtf
28892.rtf