Проектирование локальной вычислительной сети

 

       Выводы 

      1) Составная сеть (internetwork или internet) - это совокупность нескольких сетей, называемых также подсетями (subnet), которые соединяются между собой маршрутизаторами. Организация совместной транспортной службы в составной сети называется межсетевым взаимодействием (internetworking).

      2) В функции сетевого уровня  входит: передача пакетов между  конечными узлами в составных  сетях, выбор маршрута, согласование  локальных технологий отдельных  подсетей.

      3) Маршрут - это последовательность  маршрутизаторов, которые должен пройти пакет от отправителя до пункта назначения. Задачу выбора маршрута из нескольких возможных решают маршрутизаторы и конечные узлы на основе таблиц маршрутизации. Записи в таблицу могут заноситься вручную администратором и автоматически протоколами маршрутизации.

      4) Протоколы маршрутизации (например, RIP или OSPF) следует отличать от  собственно сетевых протоколов (например, IP или IPX). В то время как первые собирают и передают по сети чисто служебную информацию о возможных маршрутах, вторые предназначены для передачи пользовательских данных.

      5) Сетевые протоколы и протоколы  маршрутизации реализуются в  виде программных модулей на  конечных узлах-компьютерах и  на промежуточных узлах - маршрутизаторах.

      6) Маршрутизатор представляет собой  сложное многофункциональное устройство, в задачи которого входит: построение таблицы маршрутизации, определение на ее основе маршрута, буферизация, фрагментация и фильтрация поступающих пакетов, поддержка сетевых интерфейсов. Функции маршрутизаторов могут выполнять как специализированные устройства, так и универсальные компьютеры с соответствующим программным обеспечением.

      7) Для алгоритмов маршрутизации  характерны одношаговый и многошаговый  подходы. Одношаговые алгоритмы  делятся на алгоритмы фиксированной,  простой и адаптивной маршрутизации. Адаптивные протоколы маршрутизации являются наиболее распространенными и в свою очередь могут быть основаны на дистанционно-векторных алгоритмах и алгоритмах состояния связей.

      8) Наибольшее распространение для  построения составных сетей в последнее время получил стек TCP/IP. Стек TCP/IP имеет 4 уровня: прикладной, основной, уровень межсетевого взаимодействия и уровень сетевых интерфейсов. Соответствие уровней стека TCP/IP уровням модели OSI достаточно условно.

      Прикладной  уровень объединяет все службы, предоставляемые системой пользовательским приложениям: традиционные сетевые службы типа telnet, FTP, TFTP, DNS, SNMP, а также сравнительно новые, такие, например, как протокол передачи гипертекстовой информации HTTP.

      9) На основном уровне стека TCP/IP, называемом также транспортным, функционируют протоколы TCP и UDP. Протокол управления передачей TCP решает задачу обеспечения надежной информационной связи между двумя конечными узлами. Дейтаграммный протокол UDP используется как экономичное средство связи уровня межсетевого взаимодействия с прикладным уровнем.

      10) Уровень межсетевого взаимодействия  реализует концепцию коммутации  пакетов в режиме без установления  соединений. Основными протоколами  этого уровня являются дейтаграммный  протокол IP и протоколы маршрутизации (RIP, OSPF, BGP и др.). Вспомогательную роль выполняют протокол межсетевых управляющих сообщений ICMP, протокол группового управления IGMP и протокол разрешения адресов ARP.

      11) Протоколы уровня сетевых интерфейсов  обеспечивают интеграцию в составную сеть других сетей. Этот уровень не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровней: для локальных сетей - Ethernet, Token Ring, FDDI и т. д., для глобальных сетей - Х.25, frame relay, PPP, ISDN и т. д.

      12) В стеке TCP/IP для именования  единиц передаваемых данных на  разных уровнях используют разные  названия: поток, сегмент, дейтаграмма,  пакет, кадр.

 

       Практическая часть 

      7 Проектирование локальной  вычислительной сети 

      В соответствии с заданием требуется спроектировать ЛВС ООО «Архонт Инвест». Исходными данными для проекта являются следующие:

• 47 компьютеров;
• 8 помещений;
• 3 управляющих сервера;
• 8 принтеров;
• 100 Мбит/с скорость передачи;
• 1550 м диаметр сети.

            Помещения ООО «Архонт Инвест» будут размещены в двух корпусах. Планы расположения помещений в главном и во втором корпусах, соответственно, представлены на рисунках 6 и 7.  

 

            Рисунок 6 – План главного корпуса предприятия

      В главном корпусе расположены  такие помещения:

• потребительский отдел;
• информационный центр;
• вычислительный центр;
• архив.

      Во  втором корпусе находятся:

• помещение проектировочной;
• отдел обслуживания клиентов;
• отдел коммерческих предложений
• комната маркетологов.

 

 

      Рисунок 7 – План второго корпуса ООО «Архонт Инвест» 

      Размещение сетевого оборудования будет производится для всех помещений ООО «Архонт Инвест».

      Компьютеры  по помещениям ООО «Архонт Инвест» были распределены следующим образом. В потребительском отделе и информационном центре находилось по 9 ПК. Принтеры 1-3 подключены к ПК1, ПК5, ПК12, соответственно. В вычислительном центре - 8 ПК и 1 принтер.  В помещении архива расположен 1 ПК. В проектировочной 2-ого корпуса установлены 7 ПК и 1 сетевой принтер, в отделе коммерческих предложений - 8ПК и 1 сетевой принтер, в отделе обслуживания клиентов – 1 ПК и 1 сетевой1 принтер. В отделе маркетологов находится 3 ПК.

      На  первом этапе проектирования ЛВС  необходимо решить вопрос о связи  двух корпусов, т.е. выбрать кабельную  систему. Диаметр сети по заданию  составляет 1550 м при необходимой скорости передачи 10 Мбит/с, следовательно, оптимальным вариантом в этом случае будет организация кабельной системы на базе оптоволоконного кабеля 10BASE-FL (максимальный диаметр сети 2 км).

      

      Рисунок 8  ST-разъем для оптоволоконного  кабеля  

      Стандартный оптоволоконный кабель 10BASE-FL должен иметь  на обоих концах оптоволоконные байонетные ST-разъемы, показанные на рис. 8 (стандарт BFOC/2.5). Присоединение этого разъема к трансиверу или концентратору не сложнее, чем BNC-разъема в сети 10BASE2. Используются также разъемы типа SC, присоединяемые подобно RJ-45 путем простого вставления в гнездо.

      В соответствии со стандартом, в 10BASE-FL используется мультимодо-вый кабель и свет с длиной волны 850 нм, хотя в перспективе не исключен переход на одномодовый кабель. Суммарные оптические потери в сегменте (как в кабеле, так и в разъемах) не должны превышать 12,5 дБ. При этом потери в кабеле составляют около 4-5 дБ на километр длины кабеля, а потери в разъеме - от 0,5 до 2,0 дБ (эта величина сильно зависит от качества установки разъема). Только при таких величинах потерь можно гарантировать устойчивую связь на предельной длине кабеля.

      Аппаратура 10BASE-FL имеет сходство как с аппаратурой 10BASE5 (здесь тоже применяются внешние трансиверы, соединенные с адаптером трансиверным кабелем), так и с аппаратурой 10BASE-T (здесь также применяется топология «пассивная звезда» и два разнонаправленных кабеля).

      Оптоволоконный трансивер называется FOMAU (Fiber Optic MAU). Он выполняет все функции обычного трансивера (MAU), но, кроме того, преобразует электрический сигнал в оптический при передаче и обратно при приеме. FOMAU также формирует и контролирует сигнал целостности линии связи, передаваемый в паузах между передаваемыми пакетами. Целостность линии связи, как и в случае 10BASE-T, индицируется све-тодиодами «Link». Для присоединения трансивера к адаптеру применяется стандартный АШ-кабель, такой же, как и в случае 10BASE5, но длина его не должна превышать 25 м.

      Длина оптоволоконных кабелей, соединяющих  трансивер и концентратор, может  достигать 2 км без применения каких  бы то ни было ретрансляторов. Таким  образом возможно объединение в  локальную сеть компьютеров, находящихся в разных зданиях, сильно разнесенных территориально.

      ПК  потребительского отдела, информационного  и вычислительного центров, а, также  частично отдела комерческих предложений  взаимодействуют в сети на базе стандартф 10Base-2 (среда передачи - "тонкий" (около 6 мм в диаметре) коаксиальный кабель (RG-58 различных модификаций) с волновым сопротивлением 50 Ом).

      Коммутатор 1, который находится в отделе обслуживания клиентов, будет объединять ПК отдела маркетологов, отдела обслуживания клиентов, проектировочной и частично ПК отдела комерческих предложений. На этих участках сети организована передача со скоростью 100 Мбит/с по стандарту 100Base-TX.  100Base-TX использует 2 пары кабеля UTP категории 5. Максимально допустимое расстояние от станции до концентратора 100 м, как и в 10Base-T , но в связи с изменением скорости распространения сигналов диаметр сети стандарта 100Base-T ограничен 200 м.

      Связь каждого ПК с коммутатором осуществляется с помощью неэкранированной витой  пары 5 категории (UTP) 5 категории. Для этого со стороны коммутатора и со стороны сетевой платы ПК имеется разъём RJ-45.

      Размещение  сетевого оборудования графически представлено на рисунках 9 и 10, соответственно.

      Для проетирования сети необходима закупка  дополнительного сетевого оборудования,  в том числе – сетевые принтеры (8 шт по заданию),  сервера (3 шт по заданию), коммутаторы (1шт) и необходимой длины кабель, а также сопутствующие коннекторы и т.п.

      Организуем  распределение сетевого оборудования по помещениям предприятия в виде таблицы (табл. 1)

            Рисунок 10 - Размещение сетевого оборудования во втором корпусе  ООО «Архонт Инвест»

      Таблица 1 - Распределение сетевого оборудования по помещениям предприятия