Компьютеры и другие компоненты локальной сети могут соединяться между собой различными способами. Используемая схема физического расположения сетевых компонентов называется топологией(Topology). Топология сети определяется геометрической фигурой, образованной линиями связи между компьютерами, или физическим расположением по отношению друг к другу компьютеров, связанных между собой. Топология сети может служить одной из характеристик для сравнения и классификации различных компьютерных сетей.
Существуют три основные топологии построения локальной сети:
– звезда (Star);
– кольцо (Ring);
– шина (Bus).
В сети с топологией «звезда» все компьютеры соединены с центральным компьютером, или (hub – центр). Все данные поступают на центральный узел, который передает их получателю непосредственно. В этой топологии отсутствуют прямые связи между компьютерами сети. Передача всей информации происходит только через хаб (центральный компьютер). В качестве хаба может использоваться специальное устройство – концентратор, представляющий собой многопортовый репитер (repeater – повторитель). Основная функция репитера – получив данные на одном из портов, немедленно перенаправить их на другие порты.
Организация сети с топологией «звезда» проста и эффективна. При обрыве одного из кабелей, соединяющего отдельный компьютер сети с хабом, связь между остальными компьютерами, включенными по данной схеме, останется работоспособной. Если же из строя будет выведен сам центральный компьютер, то передача данных между компьютерами такой сети будет невозможна.
Достоинства звездообразной топологии:
– нарушение соединения в одном месте, кроме центрального узла, не прерывает работы локальной сети;
– при подключении большого количества компьютеров не происходит снижения производительности;
– безопасность информации обеспечивается на высоком уровне, так как компьютеры не получают чужих данных.
Недостатки звездообразной топологии:
– большой расход соединительного кабеля;
– поломка центрального узла приводит к неработоспособности всей сети;
– наращивание сети сопряжено с большими финансовыми затратами.
В топологии типа «кольцо» отсутствуют концевые точки соединения, т.е. сеть получается замкнутой в неразрывное кольцо.
В сети, построенной по кольцевой топологии, данные передаются в одном направлении от одного компьютера «кольца» к другому. Компьютер не передает информацию, пока не получит специальный маркер.
Достоинства кольцевой топологии:
– при подключении большого количества компьютеров происходит лишь незначительное снижение производительности.
Недостатки кольцевой топологии:
– нарушение соединения в одном месте приводит к прекращению работы всей локальной сети;
– безопасность информации обеспечивается не на очень высоком уровне: данные, посланные одним компьютером сети другому, могут быть легко перехвачены любым из компьютеров сети, которому они не предназначены, что может нарушить конфиденциальность передаваемой информации.
Топология «шина» использует для передачи данных один общий канал связи (чаще всего выполненный на основе коаксиального кабеля), к которому подключаются все компьютеры локальной сети.
Работа в сети с топологией «шина» осуществляется следующим образом. Когда один из компьютеров локальной сети с шинной топологией отправляет данные, они передаются по кабелю в обоих направлениях и принимаются всеми без исключения компьютерами, но использует их только тот из них, кому они были предназначены. Данные в сети с топологией «шина» могут следовать в любом направлении одновременно. На противоположных концах шины устанавливаются специальные заглушки – терминаторы.
Достоинства шинной топологии:
– легкость наращивания сети;
– не очень высокая стоимость оборудования.
Недостатки шинной топологии:
– нарушение соединения в одном месте приводит к неработоспособности всей локальной сети;
– при подключении большого количества компьютеров к одной шине происходит резкое снижение производительности;
– безопасность информации обеспечивается не на высоком уровне
Рассмотрев топологии локальных сетей я выбрала топологию-звезда. Из-за достоинств этой топологии. Рассмотрим данную топологию подробней. Звезда – это наиболее распространенная в России и Европе топология. Звезда имеет центральный блок – концентратор (hub) или коммутатор (switch). Концепция топологии сети в виде звезды пришла из области больших ЭВМ, в которой головная машина получает и обрабатывает все данные с периферийных устройств как активный узел обработки данных. Этот принцип применяется в системах передачи данных, например, в электронной почте сети RelCom. Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети.
Структура топологии ЛВС в виде «звезды»
Пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Кабельное соединение довольно простое, так как каждая рабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладку кабелей высокие, особенно когда центральный узел географически расположен не в центре топологии.
При расширении вычислительных сетей не могут быть использованы ранее выполненные кабельные связи: к новому рабочему месту необходимо прокладывать отдельный кабель из центра сети.
Топология в виде звезды является наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку передача данных между рабочими станциями проходит через центральный узел (при его хорошей производительности) по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Частота запросов передачи информации от одной станции к другой невысокая по сравнению с достигаемой в других топологиях.
Центральный узел управления – сервер реализует оптимальный механизм защиты против несанкционированного доступа к информации. Вся вычислительная сеть может управляться из ее центра. Но есть и недостаток: если центральный компонент выйдет из строя – остановится вся сеть. А если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором (коммутатором)), то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры по сети этот сбой не повлияет.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Сейчас наступил век компьютеризации. Компьютеры стоят даже в самых маленьких фирмах.
Естественно для полноценной работы требуется обмен информацией. Для этого и проектируются локальные сети.
Что же позволяет локальная сеть:
1. Обмен информацией между членами сети. (Документы, выполненные работы студентов, программы и т.д.)
Скорость современной сети совершенно свободно позволяет смотреть фильмы и слушать музыку с удалённого компьютера, даже не переписывая их себе на жесткий диск, что говорить о передаче документов. Но в процессе работы могут использоваться программы, имеющие большой объем. Поэтому если это вдруг потребуется, то 1 гигабайт данных можно переписать всего за десять минут.
2. Возможность совместно использовать такое оборудование как принтеры, CD-RW/DVD/DVD-RW.
3. Совместное использование канала доступа в Интернет.
Тут масса вариантов, дело в том, что когда канал доступа в Интернет достаточно широк, речь идет о выделенной линии или ADSL, то даже при одновременном доступе большого количества пользователей ощутимого падения скорости не произойдет.
4. Мультиплатформность
С помощью ЛВС можно объединять компьютеры любых типов (Например: PC и Macintosh) и с любыми операционными системами. (Windows, Unix, OS/2, MacOs).
1.Выбор топологии и строения сети
1.1 Строение сети
Строение сети зависит полностью от физического и логического местонахождения компьютеров в сети.
У нас: 3 отдельных аудитории с компьютерами (логически - нижний уровень, так как это студенты);
1 группа компьютеров преподавателей, находящихся по одному в каждой аудитории и 4 в отдельном кабинете (средний уровень).
2 сервера: Интернет-сервер и файл-сервер (они входят в группу преподавателей - для удобства администрирования).
(схему строения смотри в приложении №1)
1.2 Выбор топологии сети.
Топологии бывают нескольких типов:
· Шинные (моноканал)
Шинная топология, реализуемая кабелем, прокладываемым от одного компьютера к другому в виде последовательной цепочки, напоминающей гирлянду на новогодней елке. Все сигналы, предаваемые любым компьютером в сеть, идут по шине в обоих направлениях ко всем остальным компьютерам. Два конца шины должны быть «закрыты» при помощи электрических сопротивлений, обнуляющих напряжения, приходящие на эти концы, для того, чтобы, сигналы не отражались и не уходили в обратном направлении. Основной недостаток шинной топологии состоит в том, что, подобно елочной гирлянде, дефект кабеля в любом месте его протяженности делит сеть на две части, не способные общаться между собой. Большая часть сетей, построенных на коаксиальных кабелях, таких как сети Ethernet, используют шинную архитектуру.
· Кольцевые
Топология кольца функциональна, эквивалентна шине, у которой концы соединены друг с другом; таким образом, сигналы передаются от одного компьютера к другому, двигаясь по кругу. Однако коммуникационное кольцо - это только логическая абстракция, а не физическая конструкция. Фактически сеть представляет собой звезду, но при этом специальный концентратор реализует логическое кольцо путем пересылки входящего сигнала только через следующий нисходящий порт (вместо передачи через все порты, как это делает концентратор при применении топологии «звезда»). Каждый компьютер, получив входящий сигнал, обрабатывает его (если это необходимо) и посылает обратно концентратору для передачи следующей рабочей станции в сети. В соответствии с данным принципом работы, система, передающая сигнал в сеть, должна также удалить его после того, как он обошел все кольцо полностью. Сети, сконструированные на основе топологии «кольцо», могут использовать различные типы кабеля. Например, сети Token Ring используют витую пару, в то время как FDDI - сети реализуют топологию «кольцо» с помощью оптоволоконных кабелей.
· Древовидные
Это подвид смешанной, состоящей из двух шин.
· Звездообразные
Топология «звезда» использует отдельный кабель для каждого компьютера, проложенный от центрального устройства, называемого хабом (hub) или концентратором. Концентратор транслирует сигналы, поступающие на любой из его портов, на все остальные порты; в результате чего сигналы, посылаемые одним узлом, достигают остальных компьютеров. Сеть на основе «звезды» более устойчива к повреждениям, нежели сеть на базе шинной архитектуры, так как повреждение кабеля затрагивает непосредственно только тот компьютер, к которому он подсоединен, а не всю сеть. Большинство сетей, использующих кабель типа «витая пара», монтируются по топологии «звезда», например, 10 BaseT Ethernet.
· Смешанные
Это несколько соединенных между собой разных или одинаковых топологий.
Теперь нам нужно определиться какая топология будет у нашей сети. Учитывая, что у нас имеется несколько классов, учительская сеть, подключение к Интернету, то наша сеть по топологии будет относится к смешанной - древовидная звезда.
Использование именно этой топологии выбрано, так как нам нужно соединить несколько разных сегментов в одну «глобальную» сеть.
Использование маршрутизации - неоправданно. DNS - сервера, домены, шлюзы и т.д. использоваться не будут. Это упростит нашу сеть и немного улучшит ее работоспособность:
при использовании шлюза или домена может возникнуть проблема - при его поломке весь сегмент теряет работоспособность.
(Схему топологии смотри в приложении №2.)
2. Выбор составляющих сети
2.1 Сетевые кабели
Есть 3 основных типа сетевых проводников с массой вариаций, от выбора сетевого кабеля зависит тип сетевых карт и коммутатора, которые мы будем использовать в своей сети (внешний вид в приложении №3).
2.1.1 Витая Пара (Twisted Pair)
В настоящее время наиболее распространённый сетевой проводник по структуре напоминает многожилковый телефонный кабель, и имеет 8 медных жилок перевитых друг с другом и хорошую плотную изоляцию из поливинилхлорида. Обеспечивает высокую скорость соединения до 100 мегабит. Бывает Неэкранированная и Экранированная витая пара. Продается в большинстве компьютерных фирм.
Витая пара малоподвержена электромагнитным наводкам, особенно экранированная. Даже при прокладке неэкранированной витой пары вблизи электрораспределительного щитка, и вместе с линиями высокого напряжения отмечалась относительно стабильная работа сети на скоростях свыше 80 мегабит в секунду. Кабель чрезвычайно легко ремонтируется, (несмотря на то, что по стандартам восстановлению повреждённый участок не подлежит) и наращивается с помощью изоленты и ножниц. Даже имея многочисленные участки восстановленных таким образом разрывов, сеть на витой паре работает стабильно, хотя и скорость связи несколько падает.
2.1.1а Сеть на 1000 мегабит (Gigabit Lan)
Кроме этого, в сетях основанных на витой паре можно использовать различные нестандартные проводники позволяющие получить новые характеристики и свойства сети.
1000 мегабитные сети это дальнейшая ступень эволюции сетей на витой паре. В отличие от 10/100 мегабитных сетей, в которых используются только 4 проводника из 8, при гигабитном соединении задействованы все 8 проводников, с использованием соответствующего оборудование сетевых карт и коммутатора с поддержкой гигабитного соединения. Скорость передачи данных составляет порядка 80-100 мегабайт в секунду что, как правило, значительно превышает потоки передачи данных жестких дисков (40-60 мегабайт/сек). Не смотря на то, что такое соединение в 10 раз быстрее обычного 100 мегабитного, использовать гигабитную сеть несколько затруднительно из-за высокой стоимости гигабитных коммутаторов и сетевых карт.
Так же при использовании гигабитной сети необходимо, что бы витая пара прокладывалась строго по стандартам без сильных перегибов, а так же недопустимо использовать скрутку-пайку для наращивания подобной сети.
2.1.2 Коаксиальный Кабель (Coaxial)
Один из первых проводников, использовавшихся для прокладки сетей. Содержит в себе центральный проводник, слой изолятора в оплетке и пластиковую изоляцию, иногда слоев изоляции больше иногда меньше. Максимальная скорость передачи данных 10 мегабит. Он достаточно сильно подвержен электромагнитным наводкам. В случае повреждения ремонтируется с трудом, требуется пайка и тщательная изоляция, но даже после этого восстановленный участок работает медленно и нестабильно. В зоне повреждённого участка появляются отражения электромагнитных волн, распространяющихся в коаксиальном кабеле, что приводит к искажениям передаваемого сигнала. Единственным преимуществом коаксиального кабеля перед витой парой является большее расстояние около 600-700 метров, на которое можно передавать данные. Однако использование витой пары и альтернативных проводников, например полевого кабеля П-296 позволяет добиться устойчивой связи на скорости 10 мегабит на расстоянии до 500 метров.
В настоящее время коаксиальный кабель в основном используется в качестве проводника сигнала спутниковых тарелок и прочих антенн. В компьютерных сетях использование коаксиального кабеля, как правило, не оправданно.
2.1.3 Оптико-волоконный кабель (Optic Fiber)
Один или несколько световодов, хорошо защищенных, пластиковой изоляцией. Сверхвысокая скорость передачи данных, кабель абсолютно не подвержен помехам. Расстояние между системами соединенными оптиковолокном может превышать 2 километра. Однако кабель стоит чрезвычайно дорого и для работы с ним требуется специальное сетевое оборудование (Сетевые карты, Концентраторы и т.д.), которое так же стоит недёшево. Оптиковолокно не подлежит ремонту, в случае повреждения участок приходится прокладывать заново.
Пожалуй, очевидно, что оптимальным по всем характеристикам и стоимости для использования в нашей сети является витая пара.
Ее стоимость 9руб. за метр.
(О способе ее монтажа смотри в Приложении №4)
2.2 Сетевой Коммутатор
Hub - (Концентратор) когда сетевая карта отсылает пакет данных, Hub просто делит и усиливает сигнал так, что его получают все пользователи сети, но принимает только та сетевая карта, которой адресован пакет данных. Очевидно, что при одновременной работе нескольких пользователей скорость сети резко падает. В настоящее время большинство фирм попросту прекратили выпуск концентраторов, и перешли на выпуск более эффективных коммутаторов Switch.
Switch - (Коммутатор) в отличие от Hub анализирует откуда и куда отправлен пакет информации и соединяет только эти компьютеры, в то время как остальные каналы остаются свободными. Конечно, лучше использовать Switch, так как он работает гораздо быстрее особенно в сетях с большим количеством пользователей. Внешне Switch практически не отличается от Hub.
(приложение №3)
2.2.1.1 Какой Коммутатор выбрать?
В настоящее время существует множество моделей и типов сетевых коммутаторов, их цена и функции очень различаются.
2.2.1.2 Скорость работы
Коммутатор может работать на скорости 10 или 100 мегабит от этого зависит скорость всей сети.
10 мегабитные коммутаторы сейчас стоят порядка 15$-20$, но не стоит пытаться сэкономить, используя более дешевый 10 мегабитный коммутатор. Скорости 10 мегабит вполне достаточно для небольших текстов, но это не вполне подходят для активного обмена значительными (несколько гигабайт) объемами информацией особенно в большой локальной сети. Кроме того, нужно учитывать, что на самом деле 10 мегабит (около 1.2 мегабайта в сек.) это максимальная Теоретическая скорость, на самом деле реально данные будут предаваться со скоростью около 6-8 мегабит, на длинных отрезках сети и того меньше.
Поэтому очевидна необходимость использования 100 мегабитного оборудования.
2.2.1.3 Количество портов
Это определяющий показатель характеризует количество компьютеров, которые можно к такому концентратору подключить. Так же во многом данный параметр определяет цену Switch.
Наш выбор пал на свичи с 16 портами: 15 компьютеров + 1 «учитель-маршрутизатор».
2.2.1.4 Поддержка Принт Сервера
Весьма полезная, но не всегда необходимая функция, которая правда присутствует далеко не у всех коммутаторов. Это наличие на коммутаторе дополнительного, как правило, LPT реже USB разъема, если подключить к этому разъему принтер, он станет, доступен всем членам ЛВС. При этом принтер не зависит, от какого бы то ни было компьютера сети.
Нам эта функция не требуется, так как принтеры имеются на учительских компьютерах.
2.2.1.5 Поддержка дополнительных сетевых проводников
Некоторые так называемые гибридные коммутаторы имеют дополнительные BNC разъемы (под коаксиальный кабель или под оптоволокно). В виду вышеперечисленных сложностей, при использовании коаксиального и оптико-волоконного, приобретать гибридные коммутаторы не стоит. К тому же, их цена намного выше обычных.
Коммутатор Ethernet SwitchHub 16port 10/100MBps
Качественные и дешевые поддерживают соединение 100 мегабит, они достаточно компактны, не требуют никакой настройки и стоят в пределах 35-45$, они оптимально подходят для постройки ЛВС.
2.2.3 Объединяем 2 коммутатора
У большинства современных коммутаторов/концентраторов существует специальный Uplink разъем (Он часто объединяется с первым портом концентратора) в него можно просто воткнуть обычный стандартно обжатый сетевой кабель и все.
Если же Uplink порт уже занят либо его нет. Тогда вам потребуется кроссовер витая пара. Кроссовер кабелем можно объединить 2 или более коммутаторов, используя любые одинаковые порты.
3. Выбор комплектующих компьютеров
Наверное, сразу стоит оговориться, что мое мнение - компьютеры студентов и преподавателей должны быть одинаковыми. Я думаю, это сделает небольшой акцент на некоем равенстве преподавателя и студента. К тому же так проще подобрать среднюю конфигурацию компьютера, удовлетворяющего требованиям и тех и других.
В этой главе подробно описаны рабочие станции учителей и студентов.
3.1 Нужно ли «видео» и «звук»?
Компьютер есть, наверное, у каждого третьего. За последние 10 лет был совершен огромный скачек в производительности комплектующих.
Сейчас появляется много новых программ, предъявляющих большие требования к компьютерам. Но есть одно НО - это, в основном, либо игры либо серьезные программы, работающие с 2D и 3D графикой (видео-, фото- и мульт- 2D и 3D редакторы).
Разрабатываемая сеть такими вопросами заниматься не будет. Конечно, PhotoShop и Компас студенты изучают, но у них не такие большие требования.
Значит, делаем вывод:
Мощные звуковая и видео карты нам не требуются;
На этом можно сэкономить, купив материнскую плату со встроенными «звуком» и «видео».
3.2 Материнская плата
Исходя из выше сказанного и с учетом возможной дальнейшей модернизации, я решил взять за основу материнскую плату EPOX 5EGA+.
Технические характеристики:
· Чипсет:
· Северный мост: 915G
· Южный мост: ICH6R
· Процессор: Pentium 4, Celeron, поддержка Hyper Threading.
· Память: двухканальная DDR 400/333/266 - 4 разъема, до 4Гб.
· Слоты расширения: 4x PCI, 2x PCI Express 1x, PCI Express 16x
· Дисковая подсистема: UDMA ATA 100/66, 2x UDMA ATA133, 4x Serial ATA, поддержка RAID0, RAID1, RAID0+1
· Интегрированные решения:
· Видеокарта: Intel GMA900
· Сетевой адаптер: Marvell 88e8001 1Гб.
· Разъемы: 2x Com, LPT, VGA, MIDI, PS/2 клавиатура, PS/2 мышь, S/P DIF (вход/выход), RJ45, 8x USB 2.0/1.1, звук - линейный вход, многоканальные выходы и микрофон
· Форм-фактор: АТХ
· Цена: $137
Я решил остановиться именно на этой плате, так как она, по моему мнению, является средним соотношением цена/качество.
Эта плата поддерживает PCI слоты, что очень полезно сейчас (к тому же их 4!). И она поддерживает PCI Express 1х слоты, что будет полезным в будущем при возможной модернизации.
В эту «мать» встроена довольно не плохая видео карта Intel GMA 900. Это один из последних чипов. Плюс при отказе этого видео, всегда можно поставить видео PCI Express 16x (что полезно - так как AGP карты в будущем начнут «исчезать»). Стоит отметить, что встроенная карта поддерживает DX9.0.
Комплектация у этой платы достаточно полная: инструкция (в том числе на русском), диск с драйверами, шлейфы, 2 переходника для питания Molex-SATA, 2 кабеля SATA, PCI-планка с малым COM и MIDI портами. К тому же в коробке имеется отвертка (2 крестовые и 2 обычные насадки), набор радиаторов для силовых конденсаторов и термоэлемент для измерения температуры у интересующего Вас компонента внутри компьютера - ПО на диске.
У этой платы всего два явных недостатка:
1) слегка завышенная цена;
2) необычное расположение памяти - она расположена близко к краю, это может затруднить смену/установку, так как она может оказаться под CD-ROM.
3.3 Процессор
Исходя из соображений материальной экономии и того, что на этих компьютерах не будут выполняться задачи требующие больших ресурсов, я решил остановится на процессоре Intel Celeron D.
Технические характеристики:
· Ядро: Prescott. Разрядность - 3 бит.
· Разъем: LGA775, Socket 478.
· Частотные характеристики: тактовая частота - 2,26 - 2,93 ГГц. Частота системной шины - 533 МГц.
· Термоэлектрические характеристики: максимальная температура ядра - 67град., рассеиваемая мощность - 73 - 84 Вт, напряжение ядра - 1,3 - 1,4 В.
· Кеши: кеш первого уровня - 16 кбайт данных, 12000 микроинструкций. Кеш второго уровня - 256 кбайт. Шина L1-L2 разрядностью 256 бит.
· Вычислительные конвейеры: конвейер длинной в 31 стадию. Три конвейерных блока ALU, два конвейерных блока FPU, два блока вычисления адреса.
· Дополнительные наборы команд: SSE, SSE2, SSE3, MMX.
· Особенности: поддержка технологии Execute Disable Bit (только для платформы LGA775)
· Цена: 90$
Этот процессор можно назвать «обрезанным Пентиумом». Так как, во-первых, у него очень существенно, в 4 раза, уменьшен размер кеша второго уровня (вместо 1024Mb - 256Mb). Во-вторых, частота системной шины составляет не 800, а лишь 533 МГц. Наконец, ядро этих процессоров лишено поддержки технологии Hyper-Threading, заметно ускоряющей выполнение многопоточных приложений.
«Узкое горлышко» в виде уменьшенного кеша и сниженной частоты системной шины существенно ограничивают производительность моделей Intel Celeron D. С другой стороны, за счет высокой частоты они способны добиваться неплохих результатов в работе.
Таким образом, мы получаем дешевый процессор начального уровня.
При использовании нашей материнской платы всегда есть вариант модернизации.
3.4 Жесткий диск
По моему мнению, для рабочих станций учеников достаточно 80Гб, а для учителей 120Гб.
Соответственно я подобрал неплохие и относительно дешевые SATA HDD.
|
Характеристики |
|||
|
Форматированная емкость, Гб |
|||
|
Скорость вращения шпинделя, об/мин |
|||
|
Объем кеш-памяти, Мб |
|||
|
Полное время поиска, мс |
|||
|
Шум холостого хода, дБ |
|||
|
Шум при поиске |
|||
|
Рабочая температура, °С |
|||
|
Количество пластин |
|||
|
Количество головок |
|||
|
Особенности |
Минимальный шум в режиме ожидания. Нет звона и почти нет вибрации. Малый нагрев. |
В тестах показал средний по быстродействию результат. В режиме поиска головки не производят значительного шума. Шум в режиме ожидания небольшой. Звона нет, вибрация незначительна. Умеренный нагрев. |
|
3.5 ОЗУ, привод, FDD, блок питания, клавиатура и мышь
Эти части системного блока в подробном описании не нуждаются.
ОЗУ - оперативная память.
Сравнение DDR и DDR2 - не имеет смысла, так как мы ограничены возможностями материнской платы.
Естественно ставить на нашу систему менее 512Мб бессмысленно, но и более - тоже. Фирма - изготовитель будет зависеть только от цены (для нас это главный фактор).
Цена приблизительно 60$
Привод - устройство чтения компакт-дисков.
В настоящее время часто стали применяться DVD-технологии, к тому же стоимость недорогих CD и DVD приводов отличается примерно на $5-10.
Вывод - мы покупаем DVD-ROM (около $40) для «студентов» и DVD-RW и DVD-ROM (вместе около $120) для «учителей».
FDD - устройство чтения дискет.
Казалось бы ненужная, но часто спасающая часть компьютера.
Стоимость в районе $10
Блок питания - это то что дает электричество всему системному блоку.
Вместе с блоком питания (в комплекте) продаются и корпуса, но внешний вид нас не интересует.
Компьютеры достаточно требовательны к электричеству, поэтому менее 350Вт нам не подходит.
Стоимость около $25-35.
Клавиатура и мышь - неотъемлемые части компьютера.
Внешний вид и «дополнительные функции» нас не интересуют, наш выбор - самое дешевое и надежное (беспроводные нам не подходят).
Все вместе $10-15.
3.6 Монитор
Здесь нам предстоит сделать выбор: цена - качество. Т.е. какой монитор купить: ЖК или ЭЛТ?
ЖК - новая технология. Она более безопасна для глаз, требует меньшего количества расхода электричества. Но для нас это дорого. Одни из самых дешевых ЖК мониторов (17 дюймов) стоят в районе 8500руб.
ЭЛТ - это дешевле. К тому же они обладают более четкой прорисовкой графики (хотя нам это не надо, но все же плюс). Стоимость: рабочее место учителя - 250$, рабочее место студента - 150$.
Таким образом, мы получаем общую стоимость компьютеров:
Компьютер на рабочем месте учителя - 811$
Компьютер на рабочем месте студента - 608$
3.7 Интернет-сервер и файл-сервер
Подробное описание «железа» этих машин (по моему мнению) не требуется, так как здесь важна производительность.
Интернет-сервер - компьютер, управляющий доступом в Интернет.
Он требуется для распределения и ограничения доступа в Интернет, отслеживания «утечки» трафика, дополнительной защиты от вирусов и хакеров из Интернета.
|
Наименование |
|||
|
Мат. Плата |
|||
|
Процессор |
|||
|
Оперативная память |
2x DDR 512Mb Kingston |
||
|
Maxtor 40Gb UATA |
|||
|
Блок питания (корпус) |
|||
|
LG 15” Studioworks 505E |
|||
|
Клавиатура + мышь |
|||
Файл-сервер - компьютер, предназначенный для хранения информации.
Файловый сервер выполняет следующие функции: хранение данных, архивирование данных, передача данных, авторизированный доступ к данным, контроль над сохранением и изменением файлов.
|
Наименование |
|||
|
Мат. Плата |
Gigabyte GA-8i915P-G/i915P/s775 |
||
|
Процессор |
Intel Pentium4 -3200E/1Mb 800FSB BOX |
||
|
Оперативная память |
2x DDR 512Mb Kingston |
||
|
Seagate 300GB SATA |
|||
|
Блок питания (корпус) |
|||
|
LG 15” Studioworks 505E |
|||
|
Клавиатура + мышь |
|||
4. Настройки сети
Для соединения компьютеров будем пользоваться TCP/IP - протоколом. Это необходимо для использования некоторых программ и лучшей адресации при передаче информации.
4.1 Виды IP-адресов
Настойки внутри аудиторий будут практически одинаковыми - различие будет только в IP - адресе сегмента и названии группы.
Прежде всего - что такое IP-адрес:
Анатомия IP адресов
Перед погружением в изучение организации подсетей, мы должны усвоить основы IP-адресов.
IP адреса характеризуют сетевые соединения, а НЕ компьютеры!
Прежде всего, выясним основную причину недоразумения - IP адреса не назначаются на компьютеры. IP адреса назначены на сетевые интерфейсы на компьютерах.
А что стоит за этим?
На настоящий момент, много (если не большинство) компьютеров в IP-сети обладают единственным сетевым интерфейсом (и имеют, как следствие, единственный IP адрес). Компьютеры (и другие устройства) могут иметь несколько (если не много) сетевых интерфейсов - и каждый интерфейс будет иметь свой IP адрес.
Так, устройство с 6 работающими интерфейсами (например, маршрутизатор) будет иметь 6 IP адресов - по одному на каждую сеть, с которой он соединен.
Несмотря на это, большинство людей ссылаются на адреса машин, когда это касается IP адреса. Только помните, что это упрощенная форма для IP-адреса конкретного устройства на этом компьютере. Много (если не большая часть) устройств в Internet имеет только один интерфейс и, таким образом, единственный IP адрес.
IP-адреса как "четверка чисел разделенные точками"
В текущей (IPv4) реализации IP адресов, IP адрес состоит из 4-х (8-битовых) байтов - он представляет из себя 32 бита доступной информации. Это приводит к числам, которые являются довольно большими (даже когда написано в представлении десятичных чисел). Поэтому для удобства (и по организационным причинам) IP адреса обычно записываются в виде четырех чисел, разделенных точками. IP адрес
Пример этого - 4 (десятичных) числа разделенные (.) точками.
Поскольку каждое из этих чисел - десятичное представление байта (8 бит), каждое из них может принимать значения из диапазона от 0 до 255 (всего 256 уникальных значений, включая ноль).
Кроме того, часть IP-адреса компьютера определяет сеть, в которой находится данный компьютер, оставшиеся "биты" IP адреса определяют непосредственно компьютер (сетевой интерфейс)
IP-адреса делятся на 5 классов. Эти классы определяются благодаря маске подсети.
Маска подсети делит 32 бита адреса на 2 части. Одна часть - биты определения адреса сети (единицы). Другая часть - биты определения адреса сетевого интерфейса (нули).
Вот список масок первых трех классов сетей (в скобках разложение по битам):
· Класс А - 255.0.0.0
(1111 1111.0000 0000.0000 0000.0000 0000)
· Класс В - 255.255.0.0
(1111 1111.1111 1111.0000 0000.0000 0000)
· Класс С - 255.255.255.0
(1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000)
Из этих масок видно, что в классе А может быть мало сегментов, но много адресов компьютеров в каждом сегменте. В классе С - наоборот много сегментов, мало - адресов.
В каждом из классов могут использоваться только определенные IP-адреса:
Класс А: 0.0.0.0 - 127.0.0.0
Класс В: 128.0.0.0 - 191.255.0.0
Класс С: 192.0.0.0 - 223.255.255.0
Кроме этих классов существует деление на под сети - когда один из нулевых битов заменяются на единицы (например, 1111 1111.1100 0000.0000 0000.0000 0000). Так мы получаем из одной подсети несколько.
Биты, относящиеся к адресам подсети и интерфейса, не могут «перемешиваться» (1111 0101.1100… - работать не будет).
Таким образом:
Классы D&E (классы мультикастинга): 224.0.0.0 - 225.255.255.255
А это полный список возможных масок подсетей:
|
интерфейсов |
(подсетей) |
||||
Зарезервированные IP-адреса для использования в локальных (не связанных с Интернет, то есть которые НИКОГДА не будут в сети ИНТЕРНЕТ) сетях такие:
· Одна сеть класса A 10.0.0.0
· 16 сетей класса B 172.16.0.0 - 172.31.0.0
· 256 сетей класса C 192.168.0.0 - 192.168.255.0
Кроме того нельзя использовать для адресации машин первый и последний адреса каждой подсети. Потому что эти адреса - адреса сети и широковещательный адрес.
Адрес сети - это адрес, в котором адрес хоста все 0 (он требуется адресации самой сети), широковещательный - соответственно, все 1(используется при отправлении информации сразу всем членам сегмента).
4.2 Настойки IP-адресов
Для нашей сети целесообразно использовать сети класса С, так как количество компьютеров в сегментах - небольшое.
Две из наших аудиторий объединены в общее помещение (каб. №30) , а третья - отдельное (каб. №36), сеть учительских машин тоже отдельный сегмент. Отсюда их адреса:
Аудитория №1: IP: 192.168.130.1 - 192.168.130.254
Маска: 255.255.255.0
Аудитория №2: IP: 192.168.230.1 - 192.168.230.254
Маска: 255.255.255.0
Аудитория №3: IP: 192.168.36.1 - 192.168.36.254
Маска: 255.255.255.0
«Учителя»: IP: 192.168.1.1 - 192.168.1.254
Маска: 255.255.255.0
Файл-сервер будет входить в подсеть учителей, его адрес - 192.168.1.254.
А Интернет-сервер имеет два интерфейса - один к сети «Учителя», другой к сети Интернет, его адреса - 192.168.1.253 и адрес с маской, выделенные провайдером Интернета.
Настройка файл-сервера не требуется за исключением установки необходимых программ и «открытия» ресурсов для сети.
Кроме того, каждая подсеть - это отдельная группа, для удобства использования сети. К тому же, названия группам и рабочим станциям сотрудники придумают сами, опять же для их удобства.
4.3 Настройка Интернет-сервера
Для его работы мы решили использовать ОС Windows 2000, потому что это проверенная надежная операционная система.
Настройки для сетевого интерфейса, относящегося к подсети учителей, будут такими:
IP:192.168.1.253
Маска:255.255.255.0
Настройки для сетевого интерфейса подключенного к Интернету выдает провайдер, поэтому мы их описывать не можем.
Для настройки Интернет-сервера мы вабрали программу UserGate.
Полное руководство по использованию и настройке UserGate в приложении №5.
сеть компьютер сервер файл
4.4 Настройки Файл-сервера
Для работы этого сервера мы решили использовать Windows XP. Эта система является самой удобной для использования на файл-сервере.
Настройки сетевого интерфейса:
IP:192.168.1.254
Маска:255.255.255.0
Для простоты настройки и администрирования файлового сервера мы решили открывать папки на доступ: папки с информацией не для студентов - паролятся, остальные держатся просто открытыми для чтения. И всего одна папка открытая для полного доступа без пароля - папка для студентов и их работ.
Для работы в сети необходимо использовать программы, которые ускорили бы этот процесс.
Вот некоторые из них (использовать по возможности последние версии программ):
1. Dr. Web (содержит только антивирус)
2. Антивирус и Антихакер (брандмауэр) Касперского
3. Panda Antivirus (содержит антивирус и брандмауэр)
Это антивирусы - программы которые предотвращают попадание вирусов на компьютер, а так же удаляют, блокируют и лечат их. Устанавливай те любой на выбор.
Советую использовать набор программ - «Lan Tricks». Все эти программы работают вместе (в LanScope есть ссылки на остальные):
1. LanSafety - программа, позволяющая запретить использование скрытых ресурсов.
2. LanScope - программа, очень удобная для сканирования сети.
3. LanSend - программа, позволяющая отправлять сообщения другим пользователям.
4. LanShutDown - программа, позволяющая выключать компьютеры в сети без использования программы сервера.
Есть еще один интересный сборник программ «KillSoft»:
1. KillCopy - скачивание информации по сети. Очень удобная программа - позволяет скачивать файлы частями (т.е. при обрыве связи скаченная часть файла остается у Вас, во вполне рабочем состоянии).
2. KillWatcher - позволяет отслеживать Ваших «посетителей» и при необходимости отключать их от Ваших ресурсов. Можно устанавить максимальное число одновременных подключений к Вашей машине.
Acttive Ports - эта программа будет полезна администраторам. Маленькая, но чрезвычайно полезная тулза, которая отображает все открытые TCP/IP и UDP порты. Также она расскажет вам какое приложение какой порт использует. Кроме того будет полезна для обнаружения троянов и программ удаленного администрирования. К сожалению только для NT/2k/2000/XP
DownLoad Master - Один из самых лучших и удобных менеджеров закачки. Отличный интерфейс, полный комфорт для пользователя, русскоязычность, множество функций и абсолютная бесплатность. позволяет значительно повысить скорость закачки файлов через Интернет с использованием HTTP, HTTPS и FTP протоколов.
RAdmin - программа для удаленного управления компьютером. Полезна в использовании учителями для контроля студентов.
DU Meter - маленькая и простая программа для отслеживания трафика на Вашем компьютере, выдает предупреждения о превышении выставленной нормы.
Список используемой литературы
1. www.sinetic.ru
2. SoftDoc.ru - «строим локальную сеть», Антон Ленников.
3. Курс лекций по дисциплине "Элементы теории передачи информации".
4. Курс лекций по предмету «Сети».
5. forum.ru-board.com
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Организационно-штатная структура офисного центра. Выбор и обоснование архитектуры сети. Сервисы конфигурации сервера. Выбор топологии сети. Установка и настройка Active Directory, DNS и файлового сервера под управлением СОС Windows Server 2012 R2.
курсовая работа , добавлен 10.04.2017
Выбор и экономическое обоснование топологии сети. Стоимость аренды каналов связи у интернет-провайдеров. Выбор и расчет стоимости активного и пассивного оборудования. Масштабируемость сети по параметрам пользователи, трафик, физический размер сети.
курсовая работа , добавлен 05.01.2013
Схема информационных потоков с учетом серверов. Выбор топологии и метода доступа корпоративной сети. Выбор коммутаторов, IP-телефонов и видеофонов, рабочих станций, вспомогательного серверного ПО, сетевых протоколов. Моделирование системы в GPSS.
курсовая работа , добавлен 24.05.2013
Разработка схемы локальной вычислительной сети отдела предприятия, включающей общий сервер. Определение коэффициента нагрузки, суммарного трафика сети. Выбор типов физической среды для соединения компьютеров в соответствии со стандартными параметрами.
контрольная работа , добавлен 05.08.2011
Разработка структурной схемы компьютерной сети. Планирование топологии сети, настройка серверов. Принципы распределения IP-адресов. Расчет удвоенной задержки распространения сигнала. Моделирование потоков трафика в сети. Сетевые протоколы, их особенности.
курсовая работа , добавлен 23.12.2015
Анализ существующих решений для построения сети. Настройка и установка дополнительных программ. Сравнение платформ программного маршрутизатора. Установка DHCP и DNS серверов. Выбор монтажного оборудования. Создание и настройка Active Directory.
дипломная работа , добавлен 24.03.2015
Выбор и обоснование архитектуры локальной вычислительной сети образовательного учреждения СОС Ubuntu Server. Описание физической схемы телекоммуникационного оборудования проектируемой сети. Настройка сервера, компьютеров и программного обеспечения сети.
курсовая работа , добавлен 12.06.2014
Выбор серверов и компьютеров для пользователей, операционной системы. Расчет сетевого оборудования. Обзор возможных угроз для сети и вариантов их предотвращения. Анализ рынка для приобретения качественных сетевых аксессуаров при минимальных затратах.
курсовая работа , добавлен 11.07.2012
Выбор топологии сети и расчет ее главных параметров. Выбор оборудования передачи данных, а также серверов и клиентских машин, расчет его стоимости. Подключение к действующей сети на расстоянии 532 метров. Соединение с сетью Интернет, принципы и этапы.
курсовая работа , добавлен 05.12.2013
Объединение компьютеров в сетевую вычислительную сеть. Сеть, построенная на основе сервера. Назначение и краткое описание комплектующих изделий. Эффективность и производительность всей сети. Использование топологии "звезда". Защита файлов пользователей.
Для своего курсового проекта я выбрал тип сети Ethernet.
Ethernet семейство технологий пакетной передачи данных для компьютерных сетей.
Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат кадров и протоколы управления доступом к среде -- на канальном уровне модели OSI. Ethernet в основном описывается стандартами IEEE группы 802.3. Ethernet стал самой распространённой технологией ЛВС в середине 1990-х годов, вытеснив такие устаревшие технологии, как Arcnet и Token ring.
Название «Ethernet» (буквально «эфирная сеть») отражает первоначальный принцип работы этой технологии: всё, передаваемое одним узлом, одновременно принимается всеми остальными (то есть имеется некое сходство с радиовещанием). В настоящее время практически всегда подключение происходит через коммутаторы (switch), так что кадры, отправляемые одним узлом, доходят лишь до адресата (исключение составляют передачи на широковещательный адрес) -- это повышает скорость работы и безопасность сети.
В стандарте первых версий (Ethernet v1.0 и Ethernet v2.0) указано, что в качестве передающей среды используется коаксиальный кабель, в дальнейшем появилась возможность использовать витую пару и оптический кабель.
Преимущества использования витой пары по сравнению с коаксиальным кабелем:
· возможность работы в дуплексном режиме;
· низкая стоимость кабеля витой пары;
· более высокая надёжность сетей. при использовании витой пары сеть строится по топологии «звезда», поэтому обрыв кабеля приводит лишь к нарушению связи между двумя объектами сети, соединёнными этим кабелем (при использовании коаксиального кабеля сеть строится по топологии «общая шина», для которой требуется наличие терминальных резисторов на концах кабеля, поэтому обрыв кабеля приводит к неисправности сегмента сети);
· уменьшен минимально допустимый радиус изгиба кабеля;
· большая помехоустойчивость из-за использования дифференциального сигнала;
· возможность питания по кабелю маломощных узлов, например, IP-телефонов (стандарт Power over Ethernet, PoE);
· гальваническая развязка трансформаторного типа. В условиях СНГ, где, как правило, отсутствует заземление компьютеров, применение коаксиального кабеля часто приводило к выходу из строя сетевых карт в результате электрического пробоя.
Причиной перехода на оптический кабель была необходимость увеличить длину сегмента без повторителей.
Метод управления доступом (для сети на коаксиальном кабеле) -- множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), скорость передачи данных 10 Мбит/с, размер кадра от 64 до 1518 байт, описаны методы кодирования данных. Режим работы полудуплексный, то есть узел не может одновременно передавать и принимать информацию. Количество узлов в одном разделяемом сегменте сети ограничено предельным значением в 1024 рабочих станции (спецификации физического уровня могут устанавливать более жёсткие ограничения, например, к сегменту тонкого коаксиала может подключаться не более 30 рабочих станций, а к сегменту толстого коаксиала -- не более 100). Однако сеть, построенная на одном разделяемом сегменте, становится неэффективной задолго до достижения предельного значения количества узлов, в основном по причине полудуплексного режима работы.
В 1995 году принят стандарт IEEE 802.3u Fast Ethernet со скоростью 100 Мбит/с и появилась возможность работы в режиме полный дуплекс. В 1997 году был принят стандарт IEEE 802.3z Gigabit Ethernet со скоростью 1000 Мбит/с для передачи по оптическому волокну и ещё через два года для передачи по витой паре.
Рассмотрим три популярные топологии сети, одна из них будет задействована в моём курсовом проекте.
Топология "Звезда".
Рис.1 Топология "Звезда"
Звезда -- базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно коммутатор), образуя физический сегмент сети. Подобный сегмент сети может функционировать как отдельно, так и в составе сложной сетевой топологии (как правило, «дерево»). Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который таким способом возлагается очень большая нагрузка, поэтому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может. Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным, и именно на него возлагаются все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с топологией звезда в принципе невозможны, потому что управление полностью централизовано
Достоинства
· выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;
· лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;
· высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);
· гибкие возможности администрирования.
· Одна из наиболее распространённых топологий, поскольку проста в обслуживании. В основном используется в сетях, где носителем выступает кабель витая пара UTP категории 3 или 5.
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.
Топология "Кольцо"
Рис. 2 Топология "Кольцо"
Топология кольцо (топология замкнутой сети) - это тип сетевой топологии, при котором все компьютеры подключены коммуникационному каналу, замкнутому на себе. В кольце сигналы передаются только в одном направлении. Сигнал в топологии кольцо возможно усиливать.
Достоинства:
· Отсутствие возможности для столкновения передающейся информации.
· Возможность одновременной передачи данных сразу несколькими компьютерами.
· Возможность промежуточного сигнала.
Недостатки:
· Высокая стоимость и сложность обслуживания.
· В случае выхода из строя кабеля или компа сеть прекращает функционировать.
· Кольцо в 2.5 раза медленнее шины.
Топология "Шина"
Шинная топология представляет собой топологию, в которой все устройства локальной сети подключаются к линейной сетевой среде передачи данных. Такую линейную среду часто называют каналом, шиной или трассой. Каждое устройство, например, рабочая станция или сервер, независимо подключается к общему шинному кабелю с помощью специального разъема. Шинный кабель должен иметь на конце согласующий резистор, или терминатор, который поглощает электрический сигнал, не давая ему отражаться и двигаться в обратном направлении по шине. Когда источник передает сигналы в сетевую среду, они движутся в обоих направлениях от источника. Эти сигналы доступны всем устройствам в ЛВС. Как уже известно, из предыдущих глав, каждое устройство проверяет проходящие данные. Если MAC- или IP-адрес пункта назначения, содержащийся в пакете данных, не совпадает с соответствующим адресом этого устройства, данные игнорируются. Если же MAC- или IP-адрес пункта назначения, содержащийся в пакете данных, совпадает с соответствующим адресом устройства, то данные копируются этим устройством и передаются на канальный и сетевой уровни эталонной модели OSI. На каждом конце кабеля устанавливается терминатор. Когда сигнал достигает конца шины, он поглощается терминатором. Это предотвращает отражение сигнала и повторный прием его станциями, подключенными к шине. Для того чтобы гарантировать, что в данный момент передает только одна станция, в сетях с шинной топологией используется механизм обнаружения конфликтов, иначе, если несколько станций одновременно попытаются осуществить передачу, возникнет коллизия. В случае возникновения коллизии, данные от каждого устройства взаимодействуют друг с другом (т.е. импульсы напряжения от каждого из устройств будут одновременно присутствовать в общей шине), и таким образом, данные от обоих устройств будут повреждаться. Область сети, в пределах которой был создан пакет и возник конфликт, называется доменом коллизий. В шинной топологии, если устройство обнаруживает, что имеет место коллизия, сетевой адаптер отрабатывает режим повторной передачи с задержкой. Поскольку величина задержки перед повторной передачей определяется с помощью алгоритма, она будет различна для каждого устройства в сети, и, таким образом, уменьшается вероятность повторного возникновения коллизии.
Шинная топология представляет собой топологию, в которой все устройства локальной сети подключаются к линейной сетевой среде передачи данных. Такую линейную среду часто называют каналом, шиной или трассой. Каждое устройство (например, рабочая станция или сервер) независимо подключается к общему кабелю-шине с помощью специального разъема. Шинный кабель должен иметь на конце согласующий резистор, или терминатор, который поглощает электрический сигнал, не давая ему отражаться и двигаться в обратном направлении по шине.
Достоинства
· Небольшое время установки сети;
· Дешевизна (требуется кабель меньшей длины и меньше сетевых устройств);
· Простота настройки;
· Выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети;
Недостатки
· Неполадки в сети, такие как обрыв кабеля или выход из строя терминатора, полностью блокируют работу всей сети;
· Затрудненность выявления неисправностей;
· С добавлением новых рабочих станций падает общая производительность сети.
Для того чтобы построить локальную сеть (ЛВС), необходимо в первую очередь выбрать топологию построения, от которой будут зависеть характеристики планируемой сети. Термин «топология» отражает физическое расположение серверов, рабочих станций, компьютеров, кабелей, а при наличии также и расположение коммутаторов, концентраторов и маршрутизаторов. Фактически, говоря простым языком, это «карта» сети, которая выбирается в зависимости от потребностей пользователей. Выбор топологии влияет на состав и технические характеристики сетевого оборудования, способы управления системой и возможность дальнейшего расширения сети.
Базовыми топологиями для построения ЛВС являются топологии «шина» (bus), «кольцо» (ring) и «звезда» (star).
Для того чтобы построить локальную сеть, взяв за основу шинную топологию, необходимо все устройства сети подключить к общей шине. Для обмена информацией узла с другим узлом будет использоваться общая шина.
Достоинствами топологии являются экономичный расход кабеля, расширяемость, простота эксплуатации.
К недостаткам относятся уменьшение пропускной способности ЛВС при возрастании объемов трафика, трудность локализации поврежденного участка, повреждение центрального кабеля повлечет остановку работы большого количества пользователей.
Локальнаясеть, построенная по топологии «кольцо», представляет собой замкнутый кабель с подключенными к нему узлами. Передаваемая информация проходит по кольцу только в одном направлении и передается через каждый подключенный к ЛВС узел.
К достоинствам топологии относится то, что количество подключенных узлов не оказывает влияния на производительность всей системы, а все компьютеры имеют равноправный доступ.
В качестве недостатков можно отметить, что повреждение одного из узлов может повлиять на работу всей сети.
Выбор топологии «звезда» определяет подключение всех узлов к центральному концентратору. Информация от передающего узла поступает ко всем остальным компьютерам через концентратор.
Достоинства топологии - это централизованный контроль над ЛВС и быстрая расширяемость. Повреждение одного из узлов не повлияет на работу всей сети.
Недостатком топологии является то, что при выходе из строя концентратора прекращается работа всей сети.
Кроме основных видов топологий достаточно часто встречаются гибридные и комбинированные топологии, позволяющие полностью покрыть все требования по охвату локальной сети .
Сравнив, все выше перечисленные топологии сети, мы будем применять топологию «звезда». Иерархическая звезда состоит из главного коммутатора, к которому подсоединены коммутаторы этажей. К ним подсоединяются рабочие станции.
После выбора топологии приведем план размещения рабочих мест с указанием расположения коммутационного оборудования.
На рисунках 3.1, 3.2 приведены планы второго и первого этажа школы, где наглядно можно увидеть, как будет построена сеть, где будут размещены компьютеры, коммутаторы, сервер и как они будут соединены.
Рисунок 3.1 - План первого этажа здания
Рисунок 3.2 - План второго этажа здания
Схема логической структуризации сети приведена на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 - Логическая организация сети
Кроме выбора топологии сети, к основным требованиям относятся:
1. Отказоустойчивость - это один из основных факторов, который нужно учесть при построении локальных сетей.
В случае выхода сети школы из строя возможны нарушение работы сотрудников, потеря данных.
Для того, что бы свести к минимуму вероятность отказа сети прибегают к нескольким средствам:
- - дублирование блоков питания;
- - возможность «горячей» замены компонентов;
- - дублирование управляющего модуля;
- - дублирование коммутационной матрицы / шины;
- - использование нескольких дублирующих соединений;
- - использование технологии Multi-LinkTrunk (MLT) и Split-MLT;
- - возможное внедрение протоколов балансировки нагрузки и дублирования на уровне маршрутизации;
- - разнесение окончания каналов;
- - разнесение каналов;
- - использование высоконадежного оборудования
- 2. Управляемостьсети подразумевает возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети, выявлять и разрешать проблемы, возникающие при работе сети, выполнять анализ производительности и планировать развитие сети. В идеале средства управления сетями представляют собой систему, осуществляющую наблюдение, контроль и управление каждым элементом сети - от простейших до самых сложных устройств, при этом такая система рассматривает сеть как единое целое, а не как разрозненный набор отдельных устройств.
Хорошая система управления наблюдает за сетью и, обнаружив проблему, активизирует определенное действие, исправляет ситуацию и уведомляет администратора о том, что произошло и какие шаги предприняты. Одновременно с этим система управления должна накапливать данные, на основании которых можно планировать развитие сети. Наконец, система управления должна быть независима от производителя и обладать удобным интерфейсом, позволяющим выполнять все действия с одной консоли.
Решая тактические задачи, администраторы и технический персонал сталкиваются с ежедневными проблемами обеспечения работоспособности сети. Эти задачи требуют быстрого решения, обслуживающий сеть персонал должен оперативно реагировать на сообщения о неисправностях, поступающих от пользователей или автоматических средств управления сетью. Постепенно становятся заметны более общие проблемы производительности, конфигурирования сети, обработки сбоев и безопасности данных, требующие стратегического подхода, то есть планирования сети.
Полезность системы управления особенно ярко проявляется в больших сетях: корпоративных или публичных глобальных. Без системы управления в таких сетях нужно присутствие квалифицированных специалистов по эксплуатации в каждом здании каждого города, где установлено оборудование сети, что в итоге приводит к необходимости содержания огромного штата обслуживающего персонала.
3. Масштабируемость означает, что сеть позволяет наращивать количество узлов и протяженность связей в очень широких пределах, при этом производительность сети не ухудшается. Для обеспечения масштабируемости сети приходится применять дополнительное коммуникационное оборудование и специальным образом структурировать сеть. Например, хорошей масштабируемостью обладает многосегментная сеть, построенная с использованием коммутаторов и маршрутизаторов и имеющая иерархическую структуру связей. Такая сеть может включать несколько тысяч компьютеров и при этом обеспечивать каждому пользователю сети нужное качество обслуживания .
Выбор используемой топологии зависит от условий, задач и возможностей, или же определяется стандартом используемой сети. Основными факторами, влияющими на выбор топологии для построения сети, являются:
среда передачи информации (тип кабеля);
метод доступа к среде;
максимальная протяженность сети;
пропускная способность сети;
метод передачи и др.
Рассмотрим вариант построения сети: на основе технологии Fast Ethernet.
Данный стандарт предусматривает скорость передачи данных 100 Мбит/сек и поддерживает два вида передающей среды - неэкранированная витая пара и волоконно-оптический кабель. Для описания типа передающей среды используются следующие аббревиатуры, табл.
Таблица 3. Стандарт Fast Ethernet
Правила проектирования топологии стандарта 100Base-T.
100Base-TX.
Правило 1: Сетевая топология должна быть физической топологией типа «звезда» без ответвлений или зацикливаний.
Правило 2: Должен использоваться кабель категории 5 или 5е.
Правило 3: Класс используемых повторителей определяет количество концентраторов, которые можно каскадировать.
- · Класс 1. Можно каскадировать (стэковать) до 5 включительно концентраторов, используя специальный каскадирующий кабель.
- · Класс 2. Можно каскадировать (стэковать) только 2 концентратора, используя витую пару для соединения средозависимых портов MDI обоих концентраторов.
Правило 4: Длина сегмента ограничена 100 метрами.
Правило 5: Диаметр сети не должен превышать 205 метров.
Правило 6: Метод доступа CSMA/CD.
100Base-FX.
Правило 1: Максимальное расстояние между двумя устройствами - 2 километра при полнодуплексной связи и 412 метров при полудуплексной для коммутируемых соединений.
Правило 2: Расстояние между концентратором и конечным устройством не должно превышать 208 метров.
Существует несколько факторов, которые необходимо учитывать при выборе наиболее подходящей к данной ситуации топологии.
Таблица 4. Преимущества и недостатки топологий.
|
Топология |
Преимущества |
Недостатки |
|
Экономный расход кабеля. Сравнительно недорогая и несложная в использовании среда передачи. Простота, надежность. Легко расширяется |
При значительных объемах трафика уменьшается пропускная способность сети. Трудно локализовать проблемы. Выход из строя кабеля останавливает работу многих пользователей |
|
|
Все компьютеры имеют равный доступ. Количество пользователей не оказывает сколько-нибудь значительного влияния на производительность |
Выход из строя одного компьютера может вывести из строя всю сеть. Трудно локализовать проблемы. Изменение конфигурации сети требует остановки работы всей сети |
|
|
Легко модифицировать сеть, добавляя новые компьютеры. Централизованный контроль и управление. Выход из строя одного компьютера не влияет на работоспособность сети |
Выход из строя центрального узла выводит из строя всю сеть |
Исходя из всего вышеперечисленного, оптимальным видом топологии для проекта является звездная топология стандарта 100Base-TX с методом доступа CSMA/CD, так как она имеет широкое применение в наши дни, её легко модифицировать и у нее имеется высокая отказоустойчивость.
