Курсовая работа: Разработка проекта кампусной сети организации

Количество и расположение точек подключения рабочих мест в помещениях должны обеспечивать возможность перемещения рабочих мест или увеличения их из расчета: для сотрудника - 4 - 5 м²; для технического персонала, занимающегося обслуживанием и мониторингом сети, используем норму - 6 м². В проекте необходимо предусмотреть соответствующие резервы пространства в кабель - каналах и в распределительных узлах кабельной системы.

Точка подключения должна представлять собой однопортовую или двухпортовую телекоммуникационную розетку RJ-45. Число и размещение розеток уточняются на этапе проектирования.

Для организации новых рабочих мест и/или их перемещения в процессе эксплуатации СКС должно выполняться требование избыточности, поэтому для определения количества розеток будем устанавливать максимальное количество розеток во всех комнатах, руководствуясь количеством рабочих мест в комнате.

Расчет количества рабочих мест производится по формуле (2.1):

где N - количество рабочих мест в комнате, шт.;

S - площадь комнаты, кв. м.

Расчет площади каждой комнаты производится по плану здания с учетом масштаба.

Результат расчета количества мест округляем до целого в меньшую сторону.

Комнаты внутри здания будем нумеровать по часовой стрелке, начиная от входа в здание, также и розетки внутри комнаты - по часовой стрелке, начиная от входа в комнату.

Результаты расчётов количества АРМ зданий представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Расчет количества АРМ в комнатах здания

Результаты расчётов количества АРМ всех зданий в кампусе представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Расчет количества АРМ во всех зданиях кампуса

Таким образом, на весь кампус требуется 150 розеток, из них 102 - однопортовые, 48 - двухпортовые.

Расположение АРМ и соответствующих розеток с указанием портов представлено в приложении “План первого этажа главного здания кампуса”.

3. Обоснование выбора технологий передачи данных, линий связи и сетевого оборудования

При проектировании информационных кабельных систем основными нормативными документами является стандарт Российской Федерации: ГОСТ Р 53246-2008 “Информационные технологии. Структурированные кабельные системы. Монтаж основных узлов системы. Методы испытания”.

В кабельной системе выделяют следующие функциональные подсистемы: горизонтальная и рабочего места, вертикальная, внешняя, управления.

Горизонтальная подсистема характеризуется очень большим количеством ответвлений кабеля, так как его нужно провести к каждой пользовательской розетке, причем и в тех комнатах, где пока компьютеры в сеть не объединяются. Горизонтальная подсистема заканчивается информационной розеткой, которая предназначена для подключения оборудования подсистемы рабочего места. К кабелю этой подсистемы предъявляют повышенные требования к удобству выполнения ответвлений и прокладки в помещениях. При выборе кабеля учитывают следующие характеристики: полоса пропускания, расстояние, физическая защищенность, электромагнитная помехозащищенность, стоимость.

В соответствии со стандартами и с заданием курсовой работы для проводки внутри здания данной организации требуется использовать неэкранированную витую пару UTP 5е.

Неэкранированная витая пара категории 5 позволяет использовать высокоскоростную технологию Gigabit Ethernet, указанную в задании.

Вертикальная подсистема (подсистема внутренних магистралей) объединяет этажи здания, обеспечивая согласование подсистем управления (“основная шина”, или back-bone).

Вертикальные каналы (стояки) выполняются от подвального и до чердачного помещения (не менее одного канала из нескольких труб диаметром 80 мм на 25 - 30 м коридора) и проходят на каждом этаже через коммуникационные шкафы.

Стандарт ISO/IEC 11801 рекомендует для монтажа вертикальной подсистемы применять оптоволоконный кабель. Поэтому в курсовой работе будет использоваться именно такой кабель.

Внешняя подсистема (подсистема внешних магистралей) соединяет здания между собой и строится на оптоволоконном кабеле, имеющем высокую скорость передачи данных (свыше 500 Мбит/с) и гальваническую развязку зданий, которая предотвращает возможность электрического пробоя из-за разности потенциалов их заземления. Первое и второе здание будут соединены с помощью подземной прокладки кабеля. Схема прокладки ВОЛС представлена в приложении “Схема прокладки ВОЛС в кабельной канализации”. При такой прокладке кабель должен иметь специальную влагозащитную оболочку (от подземной влаги), а также защитный металлический защитный слой от грызунов и вандалов. Влагозащитный кабель имеет прослойку из инертного газа между диэлектриком, экраном и внешней оболочкой. С целью резервирования каналов и защиты линий связи от механических повреждений волоконный кабель должен быть бронированным и многожильным. Всем требованиям удовлетворяет кабель фирмы Cabeus. Он применяется в рамках подсистемы внешних магистралей и используется для прокладки в грунт.

Третье здание будет соединено с первым с помощью лазерной беспроводной оптической связи “ЛАНтастИКа”.

Эта технология позволяет:

– сверхбыстро развернуть новый беспроводной гигабитный канал связи в течение одного дня;

– не требует получения разрешения на использование радиочастот;

– работает со скоростью современной кабельной сети Gigabit Ethernet;

– обеспечивает высокую защищенность передаваемой информации от прослушивания и перехвата;

– невосприимчива к радиопомехам и не создает их;

– не снижает пропускную способность ни своей, ни соседней, рядом работающей АОЛС;

– не требует абонентской платы.

Данная система обеспечивает беспроводной оптический канал связи на расстояние до 4-х километров в нормальных погодных условиях и поддерживает скорость до 200 МБит/с в канале (в зависимости от состояния атмосферы). Максимальная потребляемая мощность (с одной стороны канала) составляет 105 Вт. Питание устройства осуществляется от сети переменного тока 50 Гц напряжением 220 В. Температурный диапазон, при котором оборудование будет гарантировано работать, составляет от -50 до +50 градусов цельсия. Длина линии от приемопередатчика до распределительной коробки составляет 5м.

Метеоявления, такие как снегопад, буря и другие, могут приводить к снижению уровня принимаемого сигнала и, следовательно, к увеличению количества ошибок.

Поэтому на коротких трассах (сотни метров) рекомендуется использовать АОЛС со светодиодами, а на более длинных с полупроводниковыми лазерами.

У нас расстояние между зданиями составляет 110 метров, поэтому целесообразно использовать АОЛС с полупроводниковыми лазерами, а именно 1000М-АC2 3Speed, который позволяет передавать информацию на 1 - 2 километра.

Второе и третье будут соединены между собой с помощью радиоканала “Point-to-Point”. Он полностью удовлетворяет требованиям к заданию.

Основные характеристики беспроводной системы “Точка-точка”:

– высокая производительность;

– расширенные возможности (использование технологии OFDM и режима MIMO3x3 позволяет оборудованию работать в условиях отсутствия прямой видимости, поддерживая надежное качество соединения, возможность создания многоуровневых классов обслуживания);

– широкий диапазон частот;

– безопасность уровня операторского класса;

– эффективность и простота решения снижает капиталовложения.

Proxim Wireless является ведущим производителем оборудования для беспроводных сетей широкополосного доступа, обеспечивающих передачу видео, голоса, данных и мобильность.

Подсистема управления предназначена для переключения цепей. Она состоит из коммуникационного оборудования, кросс-панелей с разъемами и соединительных кабелей (рatchcord) и объединяет оборудование для компьютерной, телефонной, сигнальной и других видов сетей, исключая силовую. Монтируется подсистема управления на основе неэкранированной витой пары (UTP).

Соединение с провайдером осуществляется воздушным подвесом кабеля. Эта схема представлена в приложении “Схема воздушного подвеса ВОЛС”.

4. Функциональная схема компьютерной сети кампуса

В организации функциональная схема компьютерной сети кампуса имеет иерархическую структуру. Подключение к сети реализовано с помощью маршрутизатора кампуса, который подключен к провайдеру.

К маршрутизатору подключен центральный коммутатор кампуса. А от него реализованы связи с тремя коммутаторами зданий (соединение с коммутатором главного здания, второго здания и третьего здания), которые в свою очередь соединены между собой для повышения производительности и надежности сети.

От коммутаторов зданий идет соединение с коммутаторами этажей соответствующего здания (с коммутатором первого и второго этажа).

От коммутаторов этажей идет соединение с рабочим местом.

В курсовой работе используется набор стандартов передачи данных в компьютерных сетях по технологии Ethernet, а именно Gigabit Ethernet (1 Гбит/с).

Функциональная схема компьютерной сети кампуса представлена в приложении “Функциональная схема компьютерной сети кампуса”.

5. Функциональная схема СКС

Согласно ГОСТу Р 53246-2008 СКС состоит из трех подсистем:

– магистральной кабельной подсистемы первого уровня;

– магистральной кабельной подсистемы второго уровня;

– горизонтальной кабельной подсистемы.

Магистральная кабельная подсистема первого уровня соединяет главный кросс (на функциональной схеме СКС обозначена как “MC”), с промежуточными кроссами (IC), которые расположены в каждом из трех зданий, и включает в себя следующие элементы: кабели магистральной подсистемы первого уровня, коммутационные шнуры и перемычки главного кросса, коммутационное оборудование, на котором расположены кабели магистральной подсистемы первого уровня в главном и промежуточном кроссах.

Магистральная кабельная подсистема второго уровня соединяет промежуточные кроссы (IC) с горизонтальными кроссами (HC) и включает в себя следующие элементы: кабели магистральной подсистемы второго уровня, коммутационные шнуры и перемычки промежуточного кросса, коммутационное оборудование, на котором терминированы кабели магистральной подсистемы второго уровня в промежуточном и горизонтальном кроссах.

Горизонтальная кабельная подсистема соединяет горизонтальные кроссы (HC) с телекоммуникационными розетками на рабочих местах (TO) и включает в себя следующие элементы: кабель горизонтальной подсистемы, коммутационные шнуры и кроссировочные перемычки горизонтального кросса, коммутационное оборудование в горизонтальном кроссе, на котором терминирован кабель горизонтальной подсистемы, телекоммуникационную розетку на рабочем месте, на которой терминирован кабель горизонтальной подсистемы, многопользовательскую розетку на рабочем месте, на которой терминирован кабель горизонтальной подсистемы, консолидационную точку.

От главного кросса так же имеется соединение с демаркационной точкой (DP), при помощи которой сеть организации соединяется с глобальной сетью Интернет.

В организации основной топологией СКС является топология “звезда”, но промежуточные кроссы соединены между собой по топологии “кольцо”, что позволяет повысить пропускную способность сети.

Функциональная схема структурированной кабельной системы представлена в приложении “Функциональная схема СКС”.

6. Обоснование выбора служебного помещения (серверной)

Под техническим помещением СКС понимают служебное помещение, отвечающее определенным требованиям по габаритам, климатическим и другим условиям, оборудованное системами вентиляции, энергоснабжения и связи. Оно предназначается для установки коммутационного и сетевого оборудования и рассматривается как коммуникационная комната.