Курсовая работа (т): Проектирование компьютерной сети офиса в среде моделирования Cisco Packet Tracer 5.3.3

Проектирование компьютерной сети офиса в среде моделирования Cisco Packet Tracer 5.3.3

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

.1 Задание курсовой работы

РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ СЕТИ

ПРИНЦИПЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ IP-АДРЕСОВ

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОТОКОВ ТРАФИКА В СЕТИ

РАСЧЕТ УДВОЕННОЙ ЗАДЕРЖКИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СИГНАЛА (PDV)

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

.1 Описание среды моделирования компьютерной сети

.2 Описание структурных элементов сети

.3 Витая пара

.4 Протокол SNMP

.5 IRDA

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Компьютерная сеть - система связи двух или более компьютеров и/или компьютерного оборудования (серверы, маршрутизаторы и другое оборудование). Компьютерные сети и сетевые технологии обработки информации стали основой для построения современных информационных систем. Компьютер ныне следует рассматривать не как отдельное устройство обработки, а как «окно» в компьютерные сети, средство коммуникаций с сетевыми ресурсами и другими пользователями сетей.

Основные требования, предъявляемые к современным компьютерным сетям:

-   Простота эксплуатации и доступа пользователя к сети;

-   Открытость - возможность подключения разнотипных ЭВМ;

-   Развиваемость - возможность наращивания ресурсов сети и абонентов;

-   Автономность - работа пользователя на своей ЭВМ не должна ограничиваться тем, что ЭВМ включена в сеть;

-   Интегральность - возможность обработки и передачи информации различного вида: символьной, графической и другой;

-   Защищенность - возможность пресечения несанкционированного доступа к сети;

-   Небольшое время ответа обеспечивает эффективную работу пользователя в диалоговом режиме в соответствии с назначением сети;

-   Непрерывность работы - возможность отключения и подключения компонентов сети без прерывания ее работы;

-   Помехоустойчивость - способность достоверно передавать информацию в условиях помех;

-   Высокая надежность и приемлемая стоимость услуг сети.

Часть этих требований заложена в международных или национальных стандартах, другие служат предметом межфирменных соглашений и дополнений.

Сети по территориальному признаку разделяются на:

         локальные вычислительные сети (ЛВС) или Local Area Network (LAN);

         распределенные компьютерные сети, глобальные или Wide Area Network (WAN).

В данной курсовой работе разрабатывается компьютерная сеть. В соответствии с техническим заданием, определяются приемлемые параметры компьютерной сети, необходимые для ее правильного функционирования: осуществляется распределение ip-адресов для каждого из узлов сети, расчет физических параметров сети, настройка серверов, планирование пространства имен, соединение отдельных частей сети с помощью маршрутизаторов. Для проверки правильности функционирования проводится моделирование потоков трафика в сети, а также расчет удвоенной задержки распространения сигнала (PDV). Производится анализ трудоспособности сети с заданными параметрами.

В настоящее время в деятельности почти каждого предприятия важную роль играет разработка компьютерной сети, т.к. с ее помощью осуществляется связь как между работниками внутри офиса (предприятия, здания), так и в рамках межрайонного, междугороднего или даже международного сообщения. Эффективное управление предприятием невозможно без непрерывного отслеживания информационных потоков, без оперативной координации деятельности всех подразделений и сотрудников.

Посредством установки серверов в сети предоставляется возможность хранения необходимой информации и передачи ее по сети. Данная работа актуальна, т.к. разработанная в ней сеть может быть реализована физически и применяться в работе определенного предприятия.

1 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

Различают два понятия сети: коммуникационная сеть и информационная сеть.

Коммуникационная сеть предназначена для передачи данных, также она выполняет задачи, связанные с преобразованием данных. Коммуникационные сети различаются по типу используемых физических средств соединения.

Информационная сеть предназначена для хранения информации и состоит из информационных систем. На базе коммуникационной сети может быть построена группа информационных сетей.

Под информационной системой следует понимать систему, которая является поставщиком или потребителем информации.

Компьютерная сеть состоит из информационных систем и каналов связи.

Под информационной системой следует понимать объект, способный осуществлять хранение, обработку или передачу информации. В состав информационной системы входят: компьютеры, программы, пользователи и другие составляющие, предназначенные для процесса обработки и передачи данных. В дальнейшем информационная система, предназначенная для решения задач пользователя, будет называться - рабочая станция (client). Рабочая станция в сети отличается от обычного персонального компьютера (ПК) наличием сетевой карты (сетевого адаптера), канала для передачи данных и сетевого программного обеспечения.

Под каналом связи следует понимать путь, или средство, по которому передаются сигналы. Средство передачи сигналов называют абонентским, или физическим каналом.

В сети все рабочие станции физически соединены между собой каналами связи по определенной структуре, которая называется топологией. Топология - это описание физических соединений в сети, указывает какие рабочие станции могут связываться между собой. Тип топологии определяет производительность, работоспособность и надежность эксплуатации рабочих станций, а также время обращения к файловому серверу. В зависимости от топологии сети используется тот или иной метод доступа.

Современные сети можно классифицировать по различным признакам: по удаленности компьютеров, топологии, назначению, перечню услуг, принципами управления (централизованные и децентрализованные), методами коммутации, методами доступа видами среды передачи, скоростями передачи данных.

Компьютерные сети является вариантом сотрудничества людей и компьютеров, обеспечивающего ускорение доставки и обработки информации. Объединять компьютеры в сети начали более 30 лет назад. Когда возможности компьютеров выросли и ПК стали доступны каждому, развитие сетей значительно ускорилось.

Соединенные в сеть компьютеры обмениваются информацией и совместно используют периферийное оборудование и устройства хранения информации.

1.1    Задание курсовой работы

В курсовой работе необходимо разработать структурную схему компьютерной сети согласно варианту №8 на базе технологии канального уровня Ethernet, содержащую 3 подсети, 53 компьютера, сервера NTP и DNS. В качестве коммутационного оборудования между сегментами сети будут использованы концентраторы, а в качестве физической среды - витая пара. В сети будут применены алгоритмы статической адресации и динамической маршрутизации.

Нужно выполнить такие задачи:

-   Разработать структурную схему компьютерной сети офиса, согласно варианту, в среде моделирования КС;

-   Установить ip-адреса сетевых интерфейсов;

-   Настроить сервера;

-   Осуществить планирование пространства имен, а также соединение отдельных частей сети с помощью маршрутизаторов;

-   Показать результаты моделирования потоков трафика в компьютерной сети;

-   Произвести наглядный расчет удвоенной задержки распространения сигнала (PDV);

-   Сделать соответствующие выводы относительно правильности работы спроектированной сети.

Для разработки компьютерной сети офиса была выбрана среда моделирования Cisco Packet Tracer 5.3.3.

Далее выполняется моделирование потоков трафика. Для этого отправляются комплексные пакеты от клиента к серверам по заданным протоколам (согласно варианту - DNS, NTP) и определяются соответствующие маршруты движения пакетов, а также их содержание после каждого хопа (перехода).

При расчете удвоенной задержки распространения сигнала в компьютерной сети (PDV) производятся следующие действия:

определяются все сегменты КС, тип коммутационного оборудования, длинна кабелей;

определяется суммарная удвоенная задержка (в битовых интервалах), которая вносится кабелем между двумя наиболее отдаленными компьютерами;

определяется максимальная задержка, которая вносится сетевыми адаптерами двух наиболее отдаленных друг от друга компьютеров;

определяется суммарная задержка, которая вносится коммутационным оборудованием, соединяющим два наиболее отдаленных компьютера;

суммируются результаты расчетов удвоенных задержек.

При этом учитывается наличие/отсутствие доменов коллизий в сети и в соответствии с полученными результатами определяется ее трудоспособность. Результатом будет являться удвоенная задержка распространения сигнала (PDV) в КС.

2 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ СЕТИ

В данной главе подробно описаны этапы разработки структурной схемы компьютерной сети, обосновывается выбор и описание отдельных структурных частей, а также производится планирование топологии сети.

По варианту задания на курсовую работу необходимо создать компьютерную сеть, в которую входит 53 компьютера, разбитых на 3 подсети. В качестве технологии канального уровня необходимо использовать Ethernet, коммутационное оборудование должно представлять собой концентраторы, физическая среда - витая пара. Назначение IP-адресов должно быть статическим, а маршрутизация - динамической. Также должен быть сервер, который выполняет функции DNS и NTP.

В качестве хостов будем использовать компьютеры, в программе моделирования Packet Tracer - PC-PT. В каждом компьютере необходимо заменить плату Fast Ethernet на необходимую по условию - Ethernet. Перед заменой нужно отключить устройство и только потом заменять на плату PT-HOST-NM-1CE, после этого включаем устройство. Процесс замены показано на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Замена платы на PC-PT

В качестве концентраторов, которые будут соединять между собой компьютеры каждой из подсетей, выберем HUB-PT. Нужно заменить разъемы коммутаторов на Ethernet, получив таким образом 10 свободных портов на каждом хабе, как показано на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Замена платы на HUB-PT

Для соединения между собой подсетей будем использовать маршрутизаторы 2621ХМ. В маршрутизаторах необходимо установить дополнительную плату NM-4E, которая содержит порты Ethernet, как показано на рисунке 2.3.

Для работы в качестве сервера будем использовать элемент Server-PT. Он будет использован для роли DNS и NTP. Все остальные службы, предоставляемые данным устройством, можно сразу отключить.

Начнем строить структурную схему сети. Девять компьютеров подключаются к хабу, который подключается к еще одному хабу по иерархической модели. В одной из подсетей 26, в другой - 27 компьютеров, а также по 4 хаба соответственно. В большей подсети располагается сервер. Для работоспособности каждой из подсетей необходимо провести настройку сервера и назначить IP компьютерам.

После соединения компьютеров в 2 подсети, нам необходимо соединить их в одну сеть - локальную сеть офиса. К роутеру подключаем главные хабы подсетей, для подключения используем разъем Ethernet.

Рисунок 2.2 - Замена платы на маршрутизаторе 2621ХМ

3 ПРИНЦИПЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ IP-АДРЕСОВ

В сомпьютерной сети будет использаватся статистическое задание ip - адресов и маршрутизация будет динамическая.

Наша система содержит в себе 3 подсети.

1.      192.168.10.0/26;

2.      192.168.10.64/26;

.        192.168.10.128/26;

Следующий шаг настройка маршрутизатора R1:

-   interface Ethernet1/0

-   ip address 192.168.10.2 255.255.255.192

-   no shutdown

-   interface Ethernet1/1

-   ip address 192.168.10.129 255.255.255.192

-   no shutdown

Список интерфейсов роутера R1 показано на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Список интерфейсов роутера R1

Следующий шаг настройка маршрутизатора R1:

-   interface Ethernet1/0

-   ip address 192.168.10.1 255.255.255.192

-   no shutdown

-   interface Ethernet1/1

-   ip address 192.168.10.65 255.255.255.192

-   no shutdown

Список интерфейсов роутера R2 показано на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Список интерфейсов роутера R2

Настроим динамическую маршрутизацию OSPF:

         Router 1:

network 192.168.10.0 0.0.0.63 area 0192.168.10.128 0.0.0.63 area 0

         Router 2:192.168.10.0 0.0.0.63 area 0

network 192.168.10.64 0.0.0.63 area 0

Для настройки сервера для работы в качестве DNS и NTP-сервера необходимо перейти в соответствующие разделы и включить данные службы. Настройка DNS показана на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 - Настройки DNS

Для работы сетевых устройств и компьютеров - каждому из задействованных портов должен быть назначен уникальный IP-адрес. Так, как у нас DNS сервер расположен в большей подсети, то DNS адреса будут использоваться только в этой подсети - 192.168.10.128/26. Параметры интерфейсов показаны в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Параметры интерфейсов