Содержание
Введение
1. Разработка проекта вычислительной сети
1.1 Анализ полученного задания
1.2 Техническое задание
2. Выполнение курсового проекта
2.1 Выбор и обоснование технических параметров разрабатываемой сети
2.2 Обоснование выбора топологии сети, компоновка схемы ЛВС
2.3 Выбор методов защиты сети
2.4 Выбор типов соединений и оборудования
2.5 Определение длины сегментов, количество рабочих станций в каждом сегменте
3.Расчет корректности сети
4. Понятие о датчиках и их выбор
5. Выбор сетевого программного обеспечения
5.1 Экономический расчет стоимости сети
5.2 Стоимость сетевого оборудования
5.3 Стоимость сетевого программного обеспечения
5.4 Стоимость установки и настройки
Заключение
Список литературы
сеть сегмент программный
Введение
В настоящее время локальные вычислительные сети используются не только для объединения средств вычислительной техники (персональные компьютеры, серверы, большие ЭВМ, плоттеры и пр.), но и для подключения устройств автоматизации (производства, контроля, сбора информации и пр.). Такие сети называют промышленными сетями.
Промышленная сеть может входить в состав локальной сети предприятия, как один или несколько сегментов, и данные от устройств промышленной сети поступают на ЭВМ локальной сети, где обрабатываются соответствующими программами.
Основная цель построения сетевых распределенных систем автоматизации - удешевление и упрощение технологий и менеджмента производства и эксплуатации конечной системы за счет, в частности, обеспечения технологии сквозного сетевого доступа: от мощных супервизорных компьютеров и многофункциональных контроллеров до интеллектуальных пассивных элементов (датчики, регуляторы и т. п.).
Цель курсовой работы: спроектировать локальную вычислительную сеть организации, располагающейся в двухэтажном здании. Вариант задания приведен в основной части курсовой работы.
1. Разработка проекта вычислительной сети
1.1 Анализ полученного задания
Вариант 10.
Номер планировки 1.
Количество компьютеров в группах:
|
Группа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
Количество компьютеров |
15 |
5 |
8 |
7 |
6 |
5 |
6 |
4 |
7 |
Наличие доступа в Интернет в группах №5,6.
Дополнительные условия:
1. Сервер общей базы данных
2. Серверы базы данных группы 3,4,5.
3. Принтеры сетевые - 7 шт.
4. Промышленная сеть с датчиками температуры, влажности и уровня жидкости - группа №9.
Принтеры сетевой печати разместим в группах № 1,3,4,6,9 на обоих этажах, 1 принтер секретарю, 1 принтер руководителю. Все принтеры подключим к ПК.
Рисунок 1 - Вариант планировки помещений
1.2 Техническое задание на разработку локальной сети
Создать локальную информационную сеть из 9 групп и 3 отдельных компьютеров, находящихся на двух этажах, согласно планировке (рис.1).
Подключить пользователей к сети, находящихся на разных этажах, к Интернету.
Предусмотреть наличие 2 серверов баз данных, серверов, обеспечивающих работу сети и Интернета.
Сервера расположить в специальном помещении, называемом «серверная».
Защитить локальную сеть от внешнего проникновения и обеспечить
электробезопасность и надежность.
Рассчитать характеристики сети: параметры PDV и PVV.
Составить спецификацию необходимого оборудования и материалов.
Подобрать необходимое программное обеспечение.
Рассчитать стоимость затрат на создание информационной сети
В группе №9 провести промышленную сеть с заданными датчиками.
2. Выполнение курсового проекта
2.1. Выбор и обоснование технических параметров разрабатываемой сети
Выбор сетевого протокола.
Протокол - это набор правил и процедур, регулирующих порядок осуществления связи. Естественно, все компьютеры, участвовавшие в обмене данными, должны работать по одному и тому же протоколу, чтобы по завершении передачи вся информация восстанавливалась в первоначальном виде.
Сетевые протоколы управляют адресацией, маршрутизацией, проверкой ошибок и запросами на повторную передачу пакета (в случае обнаружения ошибки в процессе передачи). Наиболее популярны из них следующие:
- IP (InternetProtocol) - TCP/IP - протокол для передачи данных. Применяется для работы с глобальной сетью (Доступа в Internet). Промышленный стандартный набор протоколов, которые обеспечивают связь в гетерогенной (неоднородной) среде, т.е. обеспечивают совместимость между компьютерами разных типов. Совместимость - одно из основных преимуществ данного протокола, поэтому на большинстве ЛВС применяют данный протокол. Кроме того, TCP/IP является маршрутизируемым протоколом для сетей масштаба предприятия. Поскольку TCP/IP поддерживает маршрутизацию, обычно его используют в качестве межсетевого протокола.
Однако вышеуказанный протокол имеет два недостатка: размер и недостаточно высокую скорость работы. Для нашей сети выбираем протокол TCP/IP, так этот протокол наиболее полно обеспечивает все необходимые нам функции.
2.2 Обоснование выбора топологии сети, компоновка схемы ЛВС
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; АЧsinщt
* метод передачи и др.
Исходя из условий проектирования сети, верным решением будет использовать топологию сети типа - звезда (или звездообразная топология). Данная топология соответствует установленным требованиям (высокая надежность, трафик, последующее расширение сети).
В качестве стандарта сети выбираем стандарт FastEthernet, как наиболее отвечающий поставленным условиям.
Данный стандарт предусматривает скорость передачи данных 100 Мбит/сек и поддерживает два вида передающей среды -неэкранированная витая пара и волоконно-оптический кабель.
Чтобы сеть Ethernet, состоящая из сегментов различной физической природы, работала корректно, необходимо выполнение четырех основных условий:
* количество стадий в сети не более 1024;
* максимальная длина каждого физического сегмента не более величины, определенной в соответствующем стандарте физического уровня.
* время двойного оборота сигнала (PathDelayValue, PDV) между двумя самыми удаленными друг от друга станциями сети не более 575 битовых интервала.
* сокращение межкадрового интервала PVV, при прохождении последовательности кадров через все повторители должно быть не больше, чем 49 битовых интервала. Так как при отправке кадров конечные узлы обеспечивают начальное межкадровое расстояние в 96 битовых интервала, то после прохождения повторителя оно должно быть не меньше, чем 96 - 49 = 47 битовых интервала.
Соблюдение этих требований обеспечивает корректность работы сети даже в случаях, когда нарушаются простые правила конфигурирования.
Предварительная схема компоновки сети представлена на рисунке 2.
На схеме обозначено:
К1,…,К4 - коммутационное оборудование, активное.
Выбор методов защиты сети
Условия проекта предполагают подключение локальной сети к глобальной сети Интернет. Следовательно, нужно предусмотреть защиту сети от внешних воздействий из сети Интернет. В качестве защиты выбираем межсетевой экран CiscoPIX-501 Firewall.
Межсетевой экран (firewall) - это устройство контроля доступа в сеть, предназначенное для блокировки всего трафика, за исключением разрешенных данных. Прохождение трафика на межсетевом экране можно настраивать по службам, IP-адресам отправителя и получателя, по идентификаторам пользователей, запрашивающих службу. Межсетевые экраны позволяют осуществлять централизованное управление безопасностью. В одной конфигурации администратор может настроить разрешенный входящий трафик для всех внутренних систем организации.
Для защиты информации, находящейся на ПК пользователей и на серверах баз данных применим назначение определенных прав доступа, на основании имени пользователя и пароля. Это нам обеспечит сетевая операционная система WindowsServer.
Для защиты от вирусных инфекций применим антивирусные пакеты Касперского, сетевую коммерческую версию, обновления баз которой будут происходить ежедневно по расписанию.
2.3 Выбор типов соединений и оборудования
Компьютерная сеть - это сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов.
Компьютерную сеть можно представить многослойной моделью, состоящей из слоев:
- компьютеры: рабочие станции и сервера;
- коммуникационное оборудование: активное и пассивное;
- кабельная система;
- операционные системы;
- сетевые приложения.
Кабельная система состоит из сетевых кабелей, коммутационных устройств и вспомогательных средств, какими являются коммутационные шкафы, кросс-панели, коммутационные розетки и прочее.
Коммуникационное оборудование
Сетевой адаптер - это специальное устройство, которое предназначено для сопряжения компьютера с локальной сетью и для организации двунаправленного обмена данными в сети. Сетевая карта вставляется в свободный слот расширения на материнской плате и оборудована собственным процессором и памятью, а для подключения к сети имеет разъем типа RJ-45. В настоящее время сетевые адаптеры часто выполняются уже интегрированными в материнскую плату. В зависимости от применяемой технологии Ethernet, FastEthernet или GigabitEthernet и сетевой карты скорость передачи данных в сети может быть: 10, 100 или 1000 Мбит/с.
К коммуникационному оборудованию локальных сетей также относятся: трансиверы, повторители, концентраторы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и шлюзы.
Часть оборудования (приемопередатчики или трансиверы, повторители или репитеры и концентраторы или hubs) служит для объединения нескольких компьютеров в требуемую конфигурацию сети. Соединенные с концентратором ПК образуют один сегмент локальной сети, т.е. концентраторы являются средством физической структуризации сети, так как, разбивая сеть на сегменты, упрощают подключение к сети большого числа ПК.
Другая часть оборудования (мосты, коммутаторы) предназначены для логической структуризации сети. Так как локальные сети являются широковещательными (Ethernet и TokenRing), то с увеличением количества компьютеров в сети, построенной на основе концентраторов, увеличивается время задержки доступа компьютеров к сети и возникновению коллизий. Поэтому в сетях, построенных на хабах, устанавливают мосты или коммутаторы между каждыми тремя или четырьмя концентраторами, т.е. осуществляют логическую структуризацию сети с целью недопущения коллизий.
Третья часть оборудования предназначена для объединения нескольких локальных сетей в единую сеть: маршрутизаторы (routers), шлюзы (gateways). К этой части оборудования можно отнести и мосты (bridges), а также коммутаторы (switches).
Повторители(repeater) - устройства для восстановления и усиления сигналов в сети, служащие для увеличения ее длины.
Приемопередатчики(трансиверы) - это устройства, предназначенные для приема пакетов от контроллера рабочих станций сети и передачи их в сеть. Трансиверы (конверторы) могут преобразовывать электрические сигналы в другие виды сигналов (оптические или радиосигналы) с целью использования других сред передачи информации.
Концентраторы или хабы (Hub) - устройства множественного доступа, которые объединяет в одной точке отдельные физические отрезки кабеля, образуют общую среду передачи данных или сегменты сети, т.е. хабы используются для создания сегментов и являются средством физической структуризации сети.
Мосты (bridges) - это программно - аппаратные устройства, которые обеспечивают соединение нескольких локальных сетей между собой. Мосты предназначены для логической структуризации сети или для соединения в основном идентичных сетей, имеющих некоторые физические различия.
Коммутаторы (switches) - программно - аппаратные устройства являются быстродействующим аналогом мостов, которые делят общую среду передачи данных на логические сегменты. Логический сегмент образуется путем объединения нескольких физических сегментов с помощью одного или нескольких концентраторов. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту коммутатора. При поступлении данных с компьютера - отправителя на какой-либо из портов коммутатор передаст эти данные, но не на все порты, как в концентраторе, а только на тот порт, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер - получатель данных.
Маршрутизаторы (routers)- эти устройства обеспечивают выбор маршрута передачи данных между несколькими сетями, имеющими различную архитектуру или протоколы. Они обеспечивают сложный уровень сервиса, так как могут выполнять "интеллектуальные" функции: выбор наилучшего маршрута для передачи сообщения, адресованного другой сети; защиту данных; буферизацию передаваемых данных; различные протокольные преобразования. Маршрутизаторы применяют только для связи однородных сетей.