Курсовая работа: Разработка проекта кампусной сети организации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

Кафедра «Автоматика и системы управления»

«Разработка проекта кампусной сети организации»

Пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине «Инфокоммуникационные системы и сети»

Омск 2016

Задание

Структурированная кампусная сеть организации проектируется в соответствии с вариантом № 4. На рисунке 1 представлена схема этажного плана, выполненная в виде графических примитивов, которые изображены на рисунке 2. Последующая таблица 1 наглядно показывает геометрические параметры помещений. В приложении, на листе 1, представлен, разработанный на основе этих примитивов, этажный план.

Рисунок 1 - Этажный план здания, вариант № 4

Рисунок 2 - Графические примитивы

Таблица 1 - Геометрические параметры помещений

Реферат

Пояснительная записка к курсовой работе содержит 24 страницы, 2 рисунка, 5 таблиц, 5 использованных интернет ресурсов и других источников, а так же 17 приложений.

Кампус, структурированная кабельная система (СКС), автоматизированное рабочее место (АРМ), витая пара, волоконно-оптический кабель, кабель-канал, оптическая муфта, коммутационный шкаф.

Объектом курсового проекта является кампусная сеть организации.

Цель курсового проектирования - ознакомиться и научиться применять методы и технологии проектирования инфокоммуникационных сетей.

В данной работе спроектирован план структурированной кабельной системы кампусной сети, выбрано пассивное сетевое оборудование, определено его количество, сформулированы технические требования для возможной практической реализации СКС.

План зданий и СКС смоделированы при помощи векторного графического редактора Microsoft Visio 2016.

Пояснительная записка выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 2016.

Введение

Структурированная кабельная система (СКC, SCS) представляет собой иерархическую кабельную систему здания или группы зданий, разделенную на структурные подсистемы. Она состоит из набора медных и оптических кабелей, кросс-панелей, соединительных шнуров, кабельных разъемов, модульных гнезд, информационных розеток и вспомогательного оборудования. Все элементы интегрируются в единую систему и эксплуатируются согласно определенным правилам.

Три основных принципа заложены в СКС:

- универсальность;

- избыточность;

- структурированность.

Универсальность кабельной системы выражается в том, что она строится не для какого-то конкретного применения, а создается в соответствии с принципом открытой архитектуры и на основе соответствующих стандартов.

Избыточность подразумевает введение в состав кабельной системы дополнительных информационных розеток. Количество информационных розеток определяется не текущими потребностями, а определяется площадями и топологией рабочих помещений. Таким образом, организация новых рабочих мест, приспособление под конкретные потребности заказчика, происходит быстро и без нарушения работы организации.

Структурированность заключается в разбиении кабельной системы на отдельные подсистемы, выполняющие строго определенные функции.

Впервые структурированная кабельная система (СКС), получившая название SYSTIMAX , была предложена фирмой AT&T в начале 80-х годов. В середине 80-х началась разработка стандартов на телекоммуникационные кабельные системы. В результате усилий Ассоциации электронной промышленности (EIA), Ассоциации телекоммуникационной промышленности (TIA), американской исследовательской организации Underwriters Laboratories (UL), фирмы ANIXTER, Международной организации по стандартизации (ISO) и Международной электротехнической комиссии (IEC) были выпущены ряд стандартов посвященных структурированным кабельным системам.

1. Характеристика объекта. Общие требования к компьютерной сети организации. Основные технические решения

В данной организации три здания. Эти объекты образуют кампус. Они абсолютно одинаковые, но одно главное, а второе и третье - дополнительные. Первое и второе находятся рядом (десять-пятьдесят метров), третье здание удалено на расстояние до ста метров. Между первыми двумя зданиями A и B, и третьим C имеется препятствие - река Обь. В работе будут использоваться различные технологии связи, в том числе беспроводные. Каждое здание содержит два этажа и подвальное помещение. Этажи имеют схожий план. Чердак и подпол не имеют плана, но пригодятся при реализации проекта. При наборе этажных планов и распределении рабочих мест следует учитывать: одно рабочее место распределено во всех аудиториях, кроме санитарного узла и этажного перехода. 70% рабочих мест оснащены стационарными розетками и подключены к кабельной системе, а оставшиеся 30% мест будут работать исключительно по технологии Wi/Fi. В коридоре должны быть точки доступа, а для них розетки. Серверная на одном этаже здания отвечает за все здание. Так же серверная первого этаже главного здания отвечает за всю сеть целиком.

2. Расчет количества рабочих мест

Расчет общей площади для проектирования рабочих мест выполняется по рекомендованной норме площади на одно рабочее место: для сотрудника - 4,5 квадратных метра.

Расчет количества рабочих мест производится по формуле представленной ниже:

,

где - количество рабочих мест в комнате, шт.; - площадь комнаты, кв.м.

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

Результат расчета количества рабочих мест округляем до целого в меньшую сторону.

Комнаты внутри здания нумеруются по часовой стрелке, по спирали, начиная от входа в здание, в розетки внутри комнаты - по часовой стрелке, начиная от входа в комнату.

Результаты расчетов количества автоматизированных рабочих мест (АРМ) зданий представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Расчет рабочих мест

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

Технология Gigabit Ethernet представляет собой дальнейшее развитие стандартов 802.3 для сетей Ethernet с пропускной способностью 10 и 100 Мбит/с. Основная цель Gigabit Ethernet состоит в значительном повышении скорости передачи данных с сохранением совместимости с уже установленными сетями на базе Ethernet. Необходимо обеспечить возможность пересылки данных между сегментами, работающими на разных скоростях, что, помимо всего прочего, позволило бы упростить архитектуру существующих мостов и коммутаторов, применяющихся в больших промышленных сетях.

В основном, продукты, поддерживающие технологию Gigabit Ethernet, планируется внедрять в центре корпоративной сети. Наиболее быстрый и простой путь получения отдачи от Gigabit Ethernet состоит в замене традиционных коммутаторов Fast Ethernet на концентраторы или коммутаторы Gigabit Ethernet. Это приводит к тому, что в сети появляется некая иерархия скоростей. Персональные компьютеры могут подключаться со скоростью 10 Мбит/с к коммутаторам рабочих групп, которые затем связываются с коммутаторами Fast Ethernet, имеющими порты для связи со скоростью 1 Гбит/с.

Очевидно, что с ростом требований загрузка каналов связи корпоративных серверов также возрастает. Для повышения производительности можно подключать серверы к коммутатору по каналу связи со скоростью 1 Гбит/с. Однако следует убедиться, что сервер способен поддержать такую скорость обмена информацией. Самым простым способом получения немедленной выгоды от использования новой технологии является организация её на основе магистрали сети с последующим подключением серверов. Кроме установки новых коммутаторов и сетевых адаптеров, никаких изменений не потребуется.

В данной курсовой работе для реализации структурированной кабельной системы был выбран кабель «витая пара» Legrand UTP 4х2х0.52 категории 5е.

3.1 Система ЛАНТАСТИКА

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. Более полная информация представлена в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Краткие технические характеристики системы ЛАНТАСТИКА

Данный беспроводной вид связи был использован в проекте в качестве средства подключения к одному из зданий.

3.2 Волоконно-оптическая линия связи

Волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС) - система, состоящая из пассивных и активных элементов, предназначенная для передачи информации в оптическом, как правило, в инфракрасном диапазоне.

К активным компонентам относятся:

- мультиплексор/демультиплексор;

- регенератор;

- усилитель;

- лазер;

- модулятор;

- фотоприемник;

Пассивные компоненты:

- оптический кабель;

- оптическая муфта;

- оптический кросс.

К основным преимуществам ВОЛС следует отнести:

- малое затухание сигнала;

- высокая пропускная способность;

- оптические волокна не подвержены слабому электромагнитному воздействию, окислению, намоканию;

- информация по оптическому волокну передается «из точки в точку»;

- уровень экранирования излучения более 100 дБ;

- малые габариты и масса.

Недостатки ВОЛС:

- относительная хрупкость оптического волокна;

- сложность соединения в случае разрыва;

- сложность преобразования сигнала (в интерфейсном оборудовании);

- относительная дороговизна оптического оконечного оборудования;

- замутнение волокна с течением времени вследствие старения;

- наличие у волокна дополнительной защиты для повышения прочности.

Оптический кабель может быть уложен следующим образом:

- в кабельную канализацию или кабельный коллектор (в данной курсовой работе соединение «здание А - здание B»);

- подвес кабеля - воздушная линия связи (соединение «здание А - провайдер»).

Варианты подвески оптического кабеля имеют ряд достоинств: отсутствие необходимости отвода земель и согласований с заинтересованными организациями; уменьшение сроков строительства; уменьшение количества повреждений в районах городской застройки и промышленных зон; снижение капитальных и эксплуатационных затрат в районах с тяжелыми грунтами.

Подвеска волоконно-оптических кабелей производится по уже установленным опорам и не требует тщательной предварительной подготовки трассы прокладки, поэтому более технологична и проще, чем прокладка в грунт.

Для использования в данном проекте выбран универсальный оптический кабель FR-LSZH, 12 x 62,5/125, Eurolan.

3.3 Беспроводная технология передачи информации по радиоканалу

В настоящее время развивается целое семейство стандартов передачи цифровых потоков данных по радиоканалам, т.к. этот способ обладает рядом преимуществ: мобильность, компактность, отсутствие соединительных проводов. Использование такой сети актуально для зданий, в которых нельзя проложить кабель или для зданий, между которыми есть непреодолимое препятствие, мешающее прокладке кабелей.