Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Января 2015 в 17:49, курсовая работа
Компьютерная сеть – это объединение автономных персональных компьютеров для совместного использования вычислительных ресурсов (процессора, памяти и периферии). Компьютерную сеть в пределах сравнительно небольшой территории обычно называют локальной, сети, охватывающие большие пространства, а некоторые весь земной шар, - глобальными.
Введение 3
1. Постановка задачи 4
1.1. Задание на проектирование 4
2. Структура СКС 5
3. Технология сети и её топология 6
3.1. Сетевые технологии локальных сетей 6
3.2. Топология кампуса 7
3.3. Внутренняя топология 7
4. Выбор оборудования 10
4.1. Описание аппаратных средств 10
5. Выбор программного обеспечения 13
5.1. Файл сервер 13
5.2. Контроллер домена. 14
5.3. Web-сервер. 15
5.4. Mail сервер. 17
5.5. Proxy/DHCP сервер. 18
6. Спецификация оборудования 21
7. Расчет масок подсетей 22
8. Маршрутизация 24
9. Описание структуры ЛВС 26
10. Расчет PVV, PDV 28
11. Расчет экономических затрат 29
Заключение 30
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени . В.Г. Шухова
Кафедра информационных технологий
Курсовой проект
на тему
«ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕТИ КАМПУСА»
Выполнил: студент группы ИТз-31у
Техник В.В.
Принял:
Белгород
2012
Содержание
Приложение №1
Схемы сети
Введение
Компьютерная сеть – это объединение автономных персональных компьютеров для совместного использования вычислительных ресурсов (процессора, памяти и периферии). Компьютерную сеть в пределах сравнительно небольшой территории обычно называют локальной, сети, охватывающие большие пространства, а некоторые весь земной шар, - глобальными.
Локальная сеть обычно организуется и работает в пределах одной фирмы (организации) и объединяет компьютеры на рабочих местах для более быстрого и качественного обмена информацией. Каждая организация, эксплуатирующая более десятки ПК, старается объединить их в локальную сеть с целью уменьшения бумажного документооборота и повышения эффективности своих подразделений. Естественно, что почти каждая такая сеть должна иметь выход на внешних заказчиков.
Глобальная сеть – это чаще всего самостоятельная (в техническом и юридическом) структура и другие фирмы подключаются к ней для работы за определенную плату.
Целью использования компьютерных сетей на предприятиях, если не вдаваться в частности, является повышение эффективности его работы, которая может выражаться, например, в увеличении прибыли предприятия, действительно, если благодаря компьютеризации снизались затраты на производства уже существующего продукта, сократились сроки разработки новой модели или ускорились обслуживая заказов потребителей – это означает, что данному предприятию действительно нужна была сеть.
№ варианта |
Предметная область |
Кол-во рабочих групп (отдельных комнатами) |
Расстояние между соседними группами, м |
Число рабочих станций в группе – min/ max |
Размеры зданий, м Длина* ширина |
Количество этажей расположения групп в здании |
Количество зданий в кампусе/расстояние между ними |
1 |
Информационная система для автоматизации организационно- распорядительного документооборота производственного предприятия. |
8 |
50-120 |
10/15 |
700* 200 |
5 |
5/1000 |
Определимся с требованиями к сети. Документооборот не несет значительной нагрузки на каналы связи. Поэтому для нормальной работы каждой рабочей станции подойдет канал средней пропускной способности.
Структура кабельной сети 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 перечисленные предметы интегрируются в единую систему и эксплуатируются согласно определенным правилам.
Кабельная система – это система, элементами которой являются кабели и компоненты, которые связаны с кабелем. К кабельным компонентам относится все пассивное коммутационное оборудование, служащее для соединения или физического окончания (терминирования) кабеля – телекоммуникационные розетки на рабочих местах, кроссовые и коммутационные панели в телекоммуникационных помещениях, муфты и сплайсы. Структура – это любой набор или комбинация связанных и зависимых составляющих частей. Термин «структурированная» означает, с одной стороны, способность системы поддержать различные телекоммуникационные приложения (передачу речи, данных и видео изображения), с дугой – возможность применения различных компонентов и продукции различны производителей, и третьей – способность к реализации так называемой мультимедийной среды, в которой используются несколько типов передающих сред – коаксиальный кабель, UTP, STP и оптическое волокно. Структура кабельной системы определяет инфраструктура информационных технологий, именно она диктует содержание конкретного проекта кабельной системы в соответствии с требованиями конечного пользователя, независимо от активного оборудования, которое может применяться впоследствии.
В локальных сетях, как правило, используется разделяемая среда передачи данных (моноканал) и основная роль отводится протоколами физического и канального уровней, так как эти уровни в наибольшей степени отражают специфику локальных сетей.
Сетевая технология – это согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств, достаточный для построения локальной вычислительной сети. Сетевые технологии называют базовыми технологиями или сетевыми архитектурами локальных сетей.
Сетевая технология или архитектура определяет топологию и метод доступа к среде передачи данных, кабельную систему или среду передачи данных, формат сетевых кадров тип кодирования сигналов, скорость передачи в локальной сети. В современных локальных вычислительных сетях широкое распространение получили такие технологии или сетевые архитектуры, как: Ethernet, Token-Ring, ArcNet, FDDI.
Сетевые технологии локальных сетей IEEE802.3/Ethernet
В настоящее время эта сетевая технология наиболее популярна в мире. Популярность обеспечивается простыми, надежными и недорогими технологиями. В классической локальной сети Ethernet применяется стандартный коаксиальный кабель двух видов (толстый и тонкий).
Однако все большее распространение получила версия Ethernet, использующая в качестве среды передачи витые пары, так как монтаж и обслуживание их гораздо проще. В локальных сетях Ethernet применяются топологии типа “шина” и типа “пассивная звезда”, а метод доступа CSMA/CD. Эта технология и будет основой для нашей сети.
Стандарт IEEE802.3 в зависимости от типа среды передачи данных имеет модификации:
При
разработке топологии важно учесть основные
требования к сети исходя из предметной
области. Как было сказано ранее, сеть
работающая с пересылкой текстовых документов
должна быть надежной, конфиденциальной
и достаточно быстрой.
Существуют несколько способом объединения зданий кампуса в сеть. В таблице № 3.1 приведены возможные варианты, их описание, достоинства и недостатки.
Таблица 3.1
Топология |
Описание |
Преимущества |
Недостатки |
Полносвязная |
Все здания связаны со всеми |
Высокая надежность |
- Сложность в реализации; - Сложность в поиске - Экономически не эффективно. |
Звезда |
Все здания сети присоединены к центральному |
- Выход из строя оборудовании в одном здании (кроме центрального) не отражается на работе сети в других; - Легкий поиск неисправностей; - Высокая производительность; - Невозможность возникновения конфликтов. |
- Выход из строя маршрутизатора
в главном здании обернется
неработоспособностью всей сети - Основная нагрузка ложится на оборудование центрального здания. |
Кольцо |
Каждое здание соединено линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает. |
- Простота установки; - Возможность устойчивой работы
без существенного падения |
- Выход из строя одной рабочей
станции, и другие неполадки (обрыв
кабеля), отражаются на - Скорость конфигурирования и настройки; - Сложность поиска |
Таким образом, самым оптимальным решением будет выбрать топологию типа «Звезда», в которой все здания сети присоединены к центральному узлу, главному зданию. Весь объем информации идет исключительно через центральное здание и оборудование находящееся в нем, на которое таким способом ложится нагрузка. Управление производится в центральном здании.
Существует множество способов соединения сетевых устройств, из них можно выделить пять базовых топологий: шина, кольцо, звезда, ячеистая топология и решетка. Остальные способы являются комбинациями базовых. В общем случае такие топологии называются смешанными или гибридными, но некоторые из низ имеют собственное названия, например «Дерево». Для того чтобы аргументировать выбор той или иной топологии внутренней сети приведу сводную таблицу № 3.2 характеристик тех или иных схем расположения устройств уже применительно к внутренней иерархии сети зданий кампуса.
Таблица 3.2
Топология. Описание |
Достоинство |
Недостатки |
Степень соответствия требованиям сети |
Кольцо. Каждый компьютер соединен линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает. На каждой линии связи работает только один передатчик. Это позволяет отказаться от применения внешних терминаторов. |
- Простота установки; - Практически полное отсутствие дополнительного оборудования; - Возможность устойчивой работы
без существенного падения |
- Выход из строя одной рабочей станции, и другие неполадки (обрыв кабеля), отражаются на работоспособности всей сети; - Сложность конфигурирования и настройки; - Сложность поиска |
Требованием сети не соответствуют, поскольку не отвечает требованиям надежности и скорости передачи данных, для сети такого масштаба, передавать дынные по кольцу в крайней не эффективно. |
Решетка. Узлы образуют регулярную многомерную решетку. При этом каждое ребро решетки параллельно ее оси и соединяет два смежных узла вдоль этой оси. |
Высокая надежность. |
- Сложность реализации; - Сложность поиска |
Не смотря на высокую надежность и производительность (в случае двойного кольца или тора) требованием данной сети не отвечает. Так как нет возможности быстрого поиска и устранения неисправностей. |
Шина. Общий кабель, называемый шина или магистраль, к которому подсоединены все рабочие станции. |
- Небольшое время установки - Дешевизна (требуется меньше кабеля); - Простота настройки; - Выход из строя рабочей |
- Любые неполадки в сети, как
обрыв кабеля, выход из строя
терминатора полностью |
Не соответствует требованиям надежности и расширяемости сети. |
Звезда. Все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно сетевой концентратор), образуя физический сегмент сети. |
- Выход из строя одной станции не отражается на работе всей сети в целом; - Хорошая масштабируемость сети; - Легкий поиск неисправностей; - Гибкие возможности |
- Выход из строя центрального
концентратора обернется не - Для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий; - Конечное число рабочих |
Практически не реализуемо и экономически не эффективно для сети представленного масштаба. |
Дерево. Получается путем использования нескольких концентраторов, иерархически соединенных между собой связями типа. |
Имеет те же достоинства, что и звезда. |
Выход из строя одного из концентраторов приведет к неработоспособности соответствующей ветки сети. |
Недостаток не критичен и вполне компенсируется возможностью выстрой локализации неисправности. Производительность отвечает требованиям. Не сложно в реализации. С точки зрения экономических затрат – данная топология оптимальна для поставленной задачи. |
Ячеистая. Базовая полносвязная топология, каждый компьютер соединен с каждым. |
Высокая надежность. |
- Перерасход кабеля; - Сложность локализации ошибок; - Сложность настройки. |
Для сети какого масштаба нереализуема и экономически не эффективна. |
Определимся с требованиями к оборудованию. Так как у нас около трех тысяч компьютеров, работающих с документами, а это в основном текстовая информация, не требующая мощных вычислительных операций.
В техническом помещении основного здания установим интеллектуальный аппаратный коммутатор 3 уровня Cisco Catalyst 4503R-E c установленным модулем Cisco WS-X4124-FX-MT6 c 24 оптоволоконными портами 100BASE-FX, что позволяет передать информацию на расстояние до 2 км. Общее количество требуемых портов для основного коммутатора составляет: 1(на серверы) + 4 (от остальных зданий) + 5 (с этажей основного здания), всего 10 потов. Таким образом, соблюдается требование к расширяемости сети. Также в техническом помещении будет установлен коммутатор Cisco 3560G-24TS-S объединяющий сервера.
На остальных зданиях в техническом помещении будет установлен коммутатор Cisco 3750E (WS-C3750-E-24PD-S) для связи с основным зданием. Уже от рабочих машин во всех зданиях на этажах в роле концентраторов будут установлены по 3 48 пиновых коммутатора Cisco 2960S (WS-C2960s-48TS-L) объединенные между собой через одно-гигабитные аплинк-порты с использованием технологии Cisco FlexStack. Также на этажах будут установлены кросс-панели типа 110 соединенные со свитчами Cisco 2960S.
Беря во внимание средние нагрузки на сеть, было выбрано оборудование, указанное в таблицу № 41.
Таблица 4.1
Название |
Описание, функционал |
Cisco 6506E
|
Cisco Сatalyst 6500E - семейство
модульных суперкоммутаторов с
широчайшими возможностями Семейство 6500Е является обновлением серии 6500 и представлено моделями с 3, 6, 9 (горизонтальные и вертикальные) и 13 слотами расширения. Основное предназначение - поддержка локальной сети кампуса. Коммутаторы имеют общие с серией маршрутизаторов 7200/7300/7500 платы - Port Adapters, подключаемые через FlexWAN Line Card. Общие характеристики семейства Cisco Catalyst 6506Е:
|
Cisco 3560
|
Catalyst 3560 - семейство
высокопроизводительных Коммутаторы выпускаются в конфигурациях как со 100 мегабитными, так и с гигабитнымти портами, могут питать через PoE-порты различные устройства (IP-телефоны, беспроводные точки доступа, IP-видеокамеры, специальные 8-портовые коммутаторы с PoE питанием) и могут подключаться через трансиверы к гигабитным оптическим магистралям. Для связи коммутаторов между собой на скорости гигабитного Ethernet можно использовать специальный кабель, соединяющий SFP-порты напрямую (отпадает потребность в SFP-трансиверах). Основные возможности коммутаторов семейства Cisco Catalyst 3560: - Контроль уровня доступа и безопасность на каждом порту с помощью списков доступа (ACL-Access Control Lists) - на базе MAC или IP адресов, портов UDP/ TCP, - Полноценная IP-маршрутизация в режиме Cisco Express Forwarding, протоколы RIP/ OSPF/ EIGRP/ BGP, поддержка маршрутизации и списков доступа IPv6, включая одновременную работу стэков IPv4 и IPv6, - Возможность регулировать скорость передачи на каждом порту с шагом 64 кбит, - Поддержка QoS (Quality of Service), динамическая раздача адресов DHCP, - Поддержка объединения портов Link Aggregation для организации более скоростных соединений между коммутаторами и серверами, - VLAN: возможность организации транковых соединений на каждом порту с помощью тэгов 802.1q, до 1024 VLAN на коммутатор, до 4000 VLAN ID, |
Cisco 2960-S
|
Cisco Catalyst 2960-S - семейство гигабитных Cisco Catalyst 2960-S не поддерживают маршрутизацию (но умеют фильтровать трафик, основываясь на информации 3-го уровня - IP) и являются стэкируемым аналогом и дальнейшим развитием семейства коммутаторов предыдущего поколения Cisco Catalyst 2960. Общие характеристики семейтва Cisco Catalyst 2960-S: - Модели на 24 или 48 гигабитных портов Ethernet 10/100/1000 + порты 10G Ethernet или SFP-коннекторы для перехода в 1-гигабитную оптику, - Порты POE (Power Over Ethernet) для питания IP-телефонов или беспроводных точек доступа, - Специальный модуль стэкирования Cisco FlexStack с горячей заменой для связи коммутаторов между собой на скорости 20 Gbps - до 4 коммутаторов в одном стэке (любые коммутаторы с прошивкой Lan Base), - Поддержка избыточного модуля питания Cisco® Redundant Power System 2300 Основные возможности коммутаторов семейства Cisco Catalyst 2960-S: - Контроль уровня доступа и безопасность на каждом порту с помощью списков доступа (ACL-Access Control Lists) - на базе MAC или IP адресов, портов UDP/ TCP, - Возможность регулировать скорость передачи на каждом порту с шагом 64 кбит, - Поддержка QoS (Quality of Service), динамическая раздача адресов DHCP, - Поддержка объединения портов Link Aggregation для организации более скоростных соединений между коммутаторами и серверами - в том числе и портов, находящихся на разных коммутаторах в стэке, - VLAN: возможность организации транковых соединений на каждом порту с помощью тэгов 802.1q, до 255 VLAN на коммутатор, до 4000 VLAN ID, - Автоматическое выделение голосового трафика в отдельный VLAN, поддержка авторизации 802.1X. |
R27050-21-12-RT |
Использование настенных рам для кроссов упрощает планирование, Организацию и монтаж коммутационных систем. |