Скачать 231.42 Kb.
|
Министерство образования российской федерации Московский государственный институт электроники и математики (технический университет) Кафедра ИКТ Курсовая работапо дисциплине «Сетевые технологии»тема: «Проектирование Школьной ЛВС» Выполнил: студент группы С-64 Степуро А.А. Москва 2011 год. Задание Спроектировать и описать ЛВС для школы отдаленной от населенных пунктов с учетом функциональных особенностей здания, которое занимает помещение со следующими параметрами:
При проектировании сети необходимо учитывать общие требования к ЛВС:
Содержание
Введение Современные школы переходят на новые стандарты образования, что в свою очередь требует переоснащения учебных классов, и модернизации всей школьной инфраструктуры для обеспечения новых стандартов образования. Данная курсовая работа направлена на изучение методов построения проектов ЛВС для школ стандартной формы обучения, что позволит получить опыт реализации проектов в реальных масштабах. Архитектура сетей Архитектура сети определяет основные элементы сети, характеризует ее общую логическую организацию, техническое обеспечение, программное обеспечение, описывает методы кодирования. Архитектура также определяет принципы функционирования и интерфейс пользователя. Архитектура терминал – главный компьютер Архитектура терминал – главный компьютер (terminal – host computer architecture) – это концепция информационной сети, в которой вся обработка данных осуществляется одним или группой главных компьютеров. Рассматриваемая архитектура предполагает два типа оборудования:
Главный компьютер через мультиплексоры передачи данных (МПД) взаимодействуют с терминалами. Классический пример архитектуры сети с главными компьютерами – системная сетевая архитектура (System Network Architecture – SNA). Одноранговая архитектура Одноранговая архитектура (peer-to-peer architecture) – это концепция информационной сети, в которой ее ресурсы рассредоточены по всем системам. Данная архитектура характеризуется тем, что в ней все системы равноправны. К одноранговым сетям относятся малые сети, где любая рабочая станция может выполнять одновременно функции файлового сервера и рабочей станции. В одноранговых ЛВС дисковое пространство и файлы на любом компьютере могут быть общими. Чтобы ресурс стал общим, его необходимо отдать в общее пользование, используя службы удаленного доступа сетевых одноранговых операционных систем. В зависимости от того, как будет установлена защита данных, другие пользователи смогут пользоваться файлами сразу же после их создания. Одноранговые ЛВС достаточно хороши только для небольших рабочих групп. Одноранговые ЛВС являются наиболее легким и дешевым типом сетей для установки. Они на компьютере требуют, кроме сетевой карты и сетевого носителя, только операционной системы Windows 95 или Windows for Workgroups. При соединении компьютеров, пользователи могут предоставлять ресурсы и информацию в совместное пользование. Одноранговые сети имеют следующие преимущества:
Проблемой одноранговой архитектуры является ситуация, когда компьютеры отключаются от сети. В этих случаях из сети исчезают виды сервиса, которые они предоставляли. Сетевую безопасность одновременно можно применить только к одному ресурсу, и пользователь должен помнить столько паролей, сколько сетевых ресурсов. При получении доступа к разделяемому ресурсу ощущается падение производительности компьютера. Существенным недостатком одноранговых сетей является отсутствие централизованного администрирования. Использование одноранговой архитектуры не исключает применения в той же сети также архитектуры "терминал – главный компьютер" или архитектуры "клиент – сервер". Архитектура клиент – сервер Архитектура клиент – сервер (client-server architecture) – это концепция информационной сети, в которой основная часть ее ресурсов сосредоточена в серверах, обслуживающих своих клиентов. Рассматриваемая архитектура определяет два типа компонентов: серверы и клиенты. Сервер - это объект, предоставляющий сервис другим объектам сети по их запросам. Сервис - это процесс обслуживания клиентов. Сервер работает по заданиям клиентов и управляет выполнением их заданий. После выполнения каждого задания сервер посылает полученные результаты клиенту, пославшему это задание. Сервисная функция в архитектуре клиент – сервер описывается комплексом прикладных программ, в соответствии с которым выполняются разнообразные прикладные процессы. Процесс, который вызывает сервисную функцию с помощью определенных операций, называется клиентом. Им может быть программа или пользователь. Клиенты – это рабочие станции, которые используют ресурсы сервера и предоставляют удобные интерфейсы пользователя. Интерфейсы пользователя это процедуры взаимодействия пользователя с системой или сетью. Клиент является инициатором и использует электронную почту или другие сервисы сервера. В этом процессе клиент запрашивает вид обслуживания, устанавливает сеанс, получает нужные ему результаты и сообщает об окончании работы. В сетях с выделенным файловым сервером на выделенном автономном ПК устанавливается серверная сетевая операционная система. Этот ПК становится сервером. Программное обеспечение (ПО), установленное на рабочей станции, позволяет ей обмениваться данными с сервером. Наиболее распространенные сетевые операционная системы:
Помимо сетевой операционной системы необходимы сетевые прикладные программы, реализующие преимущества, предоставляемые сетью.Сети на базе серверов имеют лучшие характеристики и повышенную надежность. Сервер владеет главными ресурсами сети, к которым обращаются остальные рабочие станции. В современной клиент – серверной архитектуре выделяется четыре группы объектов: клиенты, серверы, данные и сетевые службы. Клиенты располагаются в системах на рабочих местах пользователей. Данные в основном хранятся в серверах. Сетевые службы являются совместно используемыми серверами и данными. Кроме того службы управляют процедурами обработки данных. Сети клиент – серверной архитектуры имеют следующие преимущества:
Наряду с преимуществами сети клиент – серверной архитектуры имеют и ряд недостатков:
Выбор архитектуры сети Выбор архитектуры сети зависит от назначения сети, количества рабочих станций и от выполняемых на ней действий. Следует выбрать одноранговую сеть, если:
Следует выбрать клиент серверную сеть, если:
Оборудование Составными частями разрабатываемой ЛВС являются:
Требование к оборудованию. Сервер: Коммутационное оборудование: Рабочие станции: Технические параметры и показатели Сервер: Sun SPARC Enterprise M9000 Server. Монитор: Samsung 19' LCD Рабочие станции: Dell OptiPlex 380MT Монитор Samsung 19' LCD Коммутационное оборудование: Коммутатор Cisco Catalyst 6509 емкостью 9 слотов обеспечивает среднюю плотность портов, что делает его идеальным решением для многих монтажных шкафов и опорных сегментов сетей. Ключевые возможности: Поддерживает все модули Catalyst 6500, включая все:
Поддерживает программное обеспечение CatOS и IOS. Обеспечивает максимальную бесперебойность работы за счет резервирования и аварийного переключения между управляющими модулями за 2-3 с. Коммутатор Cisco Catalyst 3550. Catalyst 3550-12T многоуровневый 12-ти портовый Гигабит коммутатор позволяет администраторам сети усиливать контроль за локальными сетями, комбинируя мощность интеллектуальных сетевых услуг представляемых Cisco IOSR с простотой Веб-управления. Данное решение 1000BaseT дает средним клиентам возможность упростить доступ к сети, улучшить универсальность и защиту, используя Cisco IOS устанавливаемые или в основание или в вершине(top-of-the-stack) стека, при помощи медного кабеля 5-ой категории. Catalyst 3550-12T комбинирует характерный набор особенностей с простотой традиционного коммутирования локальной сети, включая многоуровневые услуги такие как IP маршрутизация, передовой сервис по запросу (quality of service - QoS), IP безопасность с удобством в работе через WEB с помощью Cisco Cluster Management Suite. Коммутатор Catalyst 3550-12T имеет десят 10/100/1000BaseT портов и два 1000BaseX порта на основе Gigabit Interface Converter (GBIC). Коммутатор Cisco Catalyst 4948. Коммутатор Cisco Catalyst 4948 - это высокоскоростной проводной коммутатор с фиксированной конфигурацией, оптимизированный для серверной коммутации, с низкой задержкой, поддерживающий 2, 3 и 4 уровни и имеющий форм-фактор 1RU. Основанный на проверенной аппаратной и программной архитектуре Cisco Catalyst 4500 серии, коммутатор Cisco Catalyst 4948 предлагает исключительную производительность и надежность, многоуровневая агрегация высокопроизводительных серверов и рабочих станций. Высокая производительность и масштабируемость интеллектуальных сетевых служб становится доступной благодаря специализированным ресурсам, известным как тарнарная ассоциативная память (TCAM). Коммутатор Cisco Catalyst 3750. Коммутатор семейства Catalyst 3750 Metro (ME-C3750-24TE-M) с 24 портами 10/100, 2 портами доступа Gigabit Ethernet SFP и 2 портами Gigabit Ethernet SFP с поддержкой расширенных сервисных возможностей (ES). Источник питания переменного или постоянного тока, возможность установки встроенного резервного источника питания. «Более подробную информацию предоставляет разработчик данного оборудования. http://www.cisco.com/web/RU/products/switches.html» Рабочие станции должны быть оборудованы блоками бесперебойного питания не менее 450 ватт. Требования к надежности. Чтобы сеть работала исправно следует регулярно проводить профилактику оборудования, резервное копирование данные. Также необходима стабильная подача электроэнергии, соблюдение правил эксплуатации и монтажа оборудования. Принцип работы Передача и обмен данными в сети между рабочими станциями производится с помощью коммутаторов(switch), а обработка данных должна производиться рабочими станциями. В данной сети используется топология «иерархическая звезда». К главному серверу подключен коммутатор, который связан с другими коммутаторами, расположенные на этажах и отделах, и к ним подключены по отдельности рабочие компьютеры. Программное обеспечение На подключенные рабочие станции необходимо установить сетевое программное обеспечение (ПО): Сетевая операционная система:
Сетевые приложения, утилиты антивирусное ПО:
Конструктивные требования Монтаж сети проводить в соответствии с ГОСТом 50571.1 (выбор и монтаж электрооборудования). Сервер должен находиться отдельной, в хорошо вентилируемом помещении. Коммутаторы монтируются в специальные отведённые коробы, чтоб ограничить доступ простым пользователям. Оборудование должно быть расположено вдали от отопительных батарей, мест водоснабжения. Условия эксплуатации Работа с компьютером и серверным оборудованием. Компьютер и сервер предназначен для работы в закрытом отапливаемом помещении при следующих условиях:
От розетки подключенного компьютера не рекомендуется подавать электропитание на устройства, создающие при работе большие импульсные помехи в электрической сети (микроволновки, электровентиляторы и т.д). Запрещается использовать в качестве заземления газовые, водопроводные трубы, радиаторы и другие узлы парового отопления. Это может вызвать сбои в работе компьютера и привести к потере информации. Дополнительные технические требования В прокладке сети коммерческого банка используются коммутаторы которые соединяют рабочие станции с сервером отдельными кабелями. Требования к патентной чистоте Права на использование данной сети принадлежат коммерческому банку. При разработке локальной сети использовалось лицензионное программное обеспечение. Порядок испытаний Испытания проводятся для определения работоспособности и соответствия создаваемой локальной вычислительной сети условиям Технического Задания. Согласно ГОСТ 34.603-92 испытания ЛВС проводится в два этапа:
Информационная кабельная система Структурированная кабельная система – основа информационной инфраструктуры любого коммерческого предприятия, позволяющая свести в единую систему множество информационных сервисов разного назначения: локальные вычислительные и телефонные сети, системы безопасности, видеонаблюдения и т.д. Документирование кабельной системы Документирование сети предназначено для восстановления сети после сбоя, локализации ошибок неисправностей и их прогнозирование. Техническая записка будет основываться на техническом задании, приведенном выше. Построение сети топологии «иерархическая звезда» исходит из плана здания и из особенностей организации, занимающей здание. Используемое коммутационное оборудование Таблица 1 – «Стандарт IEEE802.3(Ethernet) для медного кабеля (витая пара)»
Таблица 2 - «Стандарт IEEE802.3z оптоволоконный кабель»
Таблица 3 – Сетевой адаптер Ethernet
Размещение оборудования кабельной системы На рисунках 1, 2 изображены физические схемы сети, на которых отображено размещение оборудования кабельной системы На рисунке 3 изображена логическая схема ЛВС коммерческого банка Размещение кабельных сегментов Таблица 4 – Размещение кабельных сегментов
Таблица 5 – Размещение пассивного оборудования
Таблица 6 – коммутационное оборудование
14. Расчет параметров сети Для упрощения расчетов обычно используются справочные данные IEEE, содержащие значения задержек распространения сигналов в повторителях, приемопередатчиках и различных физических средах. В таблице7.1 приведены данные, необходимые для расчета значения PDV для всех физических стандартов сетей Ethernet. Битовый интервал обозначен как bt. Таблица 7. - Данные для расчета значения PDV
PDV=15.3 + 100* 0.113=26.6 bt Так как значение PDV меньше максимально допустимой величины 575 bt, то данная сеть проходит по критерию времени двойного оборота сигнала. Чтобы признать конфигурацию сети корректной, нужно рассчитать также уменьшение межкадрового интервала повторителями, то есть величину PVV. Для расчета PVV также можно воспользоваться значениями максимальных величин уменьшения межкадрового интервала при прохождении повторителей различных физических сред, рекомендованными IEEE и приведенными в табл 7.2 Таблица 7.2 Уменьшение межкадрового интервала повторителями
PVV= 10.5+8+8+8=34.5bt Просуммировав, получим 34.5, что меньше предельного значения в 49 битовых интервала. Таким образом, предложенная конфигурация сети соответствует стандартам Ethernet по всем параметрам, связанным и с длинами сегментов, и с количеством повторителей. 15. Распределение адресного пространства Таблица 8 – распределение IP-адресов
Заключение При выполнении курсовой работы была спроектирована локальная вычислительная сеть для работы коммерческого банка топологии «иерархическая звезда», объединившая 50 рабочих станций. В классах реализована технология Ethernet 100BASE-TX/1000BASE-SX. В качестве среды используется неэкранированная витая пара категории 5 и волоконно-оптический кабель. Рабочие станции подключаются к коммутатору (switch). Данная сеть использует не все ресурсы, возможно добавление коммутаторов и компьютеров. При этом скорость передачи данных и информационный поток останутся неизменными. Все пользователи локальной сети получают доступ к ресурсам файлового сервера с персонального рабочего места. Предлагаемая конфигурация локальной сети соответствует требованиям сети Ethernet. Она проходит по расчетам PVD и PVV. |
Российской Федерации Московский государственный институт электроники... В данной курсовой работе была разработана структурная схема лвс школы заказчика. Произведено логическое и физическое проектирование... | Курсовая работа по дисциплине «сети ЭВМ и средства телекоммуникаций» Проектирование сети, логическое проектирование сети, физическое проектирование сети, нагрузка на сеть, пропускная способность сети,... | ||
Курсовая работа по дисциплине : Робототехника тема : Проектирование манипулятора На рисунке 1 представлена кинематическая схема манипулятора выполненная в правосторонней прямоугольной системе координат | Техническое задание модернизация локальных вычислительных сетей (лвс) и серверов (лвс «дс-2» Прокладка кабеля производится на основании структурных схем лвс, разрабатываемых службой ит перед производством работ | ||
Курсовая работа по дисциплине: «Теория и методика обучения безопасности жизнедеятельности» Тема: «инновационные технологии при обучении школьников основам безопасности жизнедеятельности» | Курсовая работа по дисциплине Электромагнитная совместимость систем... Курсовая работа состоит из 20 с, в которых содержаться: 3 рисунка, 3 таблицы, 6 формул и 4 ссылки на литературу | ||
Курсовая работа по дисциплине «Предпринимательское право» Курсовая работа имеет целью систематизацию, закрепление и расширение теоретических знаний, углубленное изучение и решение студентом... | На включение программы повышения квалификации педагогических и руководящих... По направлению: проектирование содержания образования по специальности (сетевые технологии) | ||
Курсовая работа по дисциплине «Управление Персоналом» Тема: «Анализ... Анализ технологии эффективной мотивации труда персонала и совершенствование системы мотивации 20 | Курсовая работа по дисциплине «Проектирование информационных систем в образовании» I. Теоретические основы проектирования информационных систем в образовании. 7 | ||
Программа дисциплины «Сетевые и web технологии» Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направлений подготовки 010400.... | Учебно-методический комплекс дисциплины сетевые информационные технологии... Программа курса «Сетевые информационные технологии» соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего... | ||
Курсовая работа на тему: Информационные технологии управления муниципальной недвижимостью Выписка из образовательного стандарта по учебной дисциплине «Экономическая теория» для студентов, обучающихся по специальностям | Реферат Данная курсовая работа по дисциплине «Расчет и конструирование... Данная курсовая работа по дисциплине «Расчет и конструирование пластмассовых изделий и форм» содержит 38 листов печатного текста,... | ||
Конспект урока технологии в 11 классе (продолжительность 90 минут)... Словарная работа: амортизационные отчисления, бизнес-план, маркетинговые исследования | Курсовая работа по дисциплине «Организация эвм» Тема: «Устройства ввода настоящего и будущего» Московский Государственный Институт Электроники и Математики (Технический Университет) |