Сетевые технологии

     В данной горизонтальной подсистеме прокладка  кабельных каналов будет осуществляться за подвесным потолком при помощи лотков. Кроме изделий канального типа в процессе прокладки горизонтального  кабеля для формирования кабельных  трасс находят применение элементы поддержки и точечной фиксации. Общей  чертой данных компонентов является то, что они удерживают кабель в  определенном положении не по всей длине, а только на очень ограниченном участке. Главный отличительный  признак этих элементов состоит  в том, что элемент поддержки  не препятствует перемещению кабеля или даже их пучка в горизонтальном положении, а элемент фиксации удерживает кабель от таких перемещений за счет плотного охвата крепежным хомутом.

     Для подключения ПК к сети требуется устройство сопряжения, которое называют сетевым адаптером, интерфейсом, модулем, или картой. Оно вставляется в гнездо материнской платы. Карты сетевых адаптеров устанавливаются на каждой рабочей станции и на файловом сервере. Рабочая станция отправляет запрос через сетевой адаптер к файловому серверу и получает ответ через сетевой адаптер, когда файловый сервер готов. Сетевой адаптер (Network Interface Card, NIC) (рис.2.2) вместе со своим драйвером реализует второй, канальный уровень модели открытых систем в конечном узле сети - компьютере. Более точно, в сетевой операционной системе пара адаптер и драйвер выполняет только функции физического и МАС - уровней, в то время как LLC-уровень обычно реализуется модулем операционной системы, единым для всех драйверов и сетевых адаптеров.

     Сетевые адаптеры вместе с сетевым программным  обеспечением способны распознавать и  обрабатывать ошибки, которые могут  возникнуть из-за электрических помех, коллизий или плохой работы оборудования.

     В адаптерах для клиентских компьютеров  значительная часть работы перекладывается  на драйвер, тем самым адаптер  оказывается проще и дешевле. Недостатком такого подхода является высокая степень загрузки центрального процессора компьютера рутинными работами по передаче кадров из оперативной  памяти компьютера в сеть. Центральный  процессор вынужден заниматься этой работой вместо выполнения прикладных задач пользователя.

     

     Рис.2.2. Сетевой адаптер 

     Поэтому адаптеры, предназначенные для серверов, обычно снабжаются собственными процессорами, которые самостоятельно выполняют  большую часть работы по передаче кадров из оперативной памяти в сеть и в обратном направлении. Примером такого адаптера может служить сетевой  адаптер SMS EtherPower со встроенным процессором Intel i960.

     Последние типы сетевых адаптеров поддерживают технологию Plug and Play (вставляй и работай). Если сетевую карту установить в компьютер, то при первой загрузке система определит тип адаптера и запросит для него драйверы.

     Различные типы сетевых адаптеров отличаются не только методами доступа к каналу связи и протоколами, но еще и  следующими параметрами:

• скорость передачи;
• объем буфера для пакета;
• тип шины;
• быстродействие шины;
• совместимость с различными микропроцессорами;
• использованием прямого доступа к памяти (DMA);
• адресация портов ввода/вывода и запросов прерывания;
• конструкция разъема.

     При проектировании скс в НИИ будет  использован сетевой адаптер  кампании D-link марки DGE-530T с портом  Ethernet 10/100/1000 Мбит/c, интерфейс PCI с поддержкой WakeOnLAN.  

      Сети, построенные на основе концентраторов, не могут расширяться в требуемых  пределах - при определенном количестве компьютеров в сети или при  появлении новых приложений всегда происходит насыщение передающей среды, и задержки в ее работе становятся недопустимыми. Эта проблема может  быть решена путем логической структуризации сети с помощью, коммутаторов(рис.2.3) и маршрутизаторов.

      Коммутатор (switching hub)(в данном случае D-link DGS-1016Dи D-link DGS-1008D, 16 и 8   портовый Ethernet 10/100/1000 Мбит/сек, размер таблицы MAC адресов 8192, объем оперативной памяти 512 и 102.40 Кб соответственно, поддержка стандартов Auto MDI/MDIX, внутренняя пропускная способность 32 Гбит/сек) делит общую среду передачи данных на логические сегменты. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту коммутатора. При поступлении кадра на какой-либо из портов коммутатор повторяет этот кадр, но не на всех портах, как это делает концентратор, а только на том порту, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер-адресат. Коммутатор одновременно поддерживает потоки данных между всеми своими портами, то есть передает кадры параллельно.

                                          

      Рис.2.3. Внешний вид коммутаторов

     Ограничения, связанные с применением мостов и коммутаторов - по топологии связей, а также ряд других, - привели  к тому, что в ряду коммуникационных устройств появился еще один тип  оборудования - маршрутизатор (router). Маршрутизаторы более надежно и более эффективно, чем мосты, изолируют трафик отдельных частей сети друг от друга. Маршрутизаторы образуют логические сегменты посредством явной адресации, поскольку используют не плоские аппаратные, а составные числовые адреса. В этих адресах имеется поле номера сети, так что все компьютеры, у которых значение этого поля одинаково, принадлежат к одному сегменту, называемому в данном случае подсетью (subnet).

     Кроме локализации трафика маршрутизаторы выполняют еще много других полезных функций. Так, маршрутизаторы могут  работать в сети с замкнутыми контурами, при этом они осуществляют выбор  наиболее рационального маршрута из нескольких возможных.

 

2.3 Разработка  схемы организации  связи

 

     При проектировании СКС на этаже здания НИИ мы постарались выбрать оптимальное  положение серверной комнаты. Она  расположена примерно в середине коридора. От серверной мы прокладываем по потолку два пучка кабеля, один  в начало коридора, другой в конец. Затем кабели начинают разветвляться  на четные и нечетные кабинеты. Общая  длина кабеля проложенного от коммутационного  шкафа в серверной и до коммутаторов в кабинетах составляет  1156,75 м.

     Длина части подходящего к нечетным кабинетам составляет 448 м. Эта часть состоит из 10 сегментов:

     Таблица 2.2

 

     Длина второй части первого пучка подходящего  к четным кабинетам составляет 191,54 м. И состоит из 4 сегментов:

     Таблица 2.3

 

     Второй  пучок кабелей направленный в  конец коридора так же разветвляется  на четные и нечетные кабинеты. Длина  части подходящей к нечетным кабинетам  составляет 284,86 м. И состоит из 8 сегментов: 

 
 

     Другая  часть пучка, направленная к четным кабинетам, имеет общую длину  равную 232,35 м. И состоит из 5 сегментов: 

     Таблица 2.4

 

     Дальше  сегменты расположены по кабинетам: 

        

1. Кабинет 201, в котором находится 5 компьютеров. Общая длина сегментов сети составляет 55,19 м. В этом кабинете расположено 5 розеток класса RJ-45 и 8 портовый коммутатор.
2. Кабинеты 203, 205, 207, 209, 211, 213, 215, 217, 219, 223, 225, 227, 229, 231, 233, 235, 237 имеют идентичную планировку, соответственно и расположение компьютеров в этих кабинетах будет одинаковое. Общая длина кабеля проложенного в кабинетах будет составлять 887,23 м. В этих комнатах будет расположено по 5 розеток класса RJ-45 и по одному 8 портовому коммутатору. Изначально в этих кабинетах стояло по 4 компьютера, но мы, предусматривая возможное расширение персонала в дальнейшем, оборудовали по одному дополнительному рабочему месту. Ниже приведем длины сегментов на примере 203 кабинета:
3. В 239 кабинете расположен технический кабинет. В данную комнату проложение сети не требуется.
4. 202-й кабинет состоит из двух комнат – 202а и 202б. В этих комнатах расположено 9 компьютеров, соответственно 9 розеток класса RG-45 и 16 портовый коммутатор с возможностью расширения сети в дальнейшем. Общая длина сегментов сети в этих комнатах будет составлять 139,65 м.
5. Кабинеты 204, 206, 212, 218 имеют идентичную планировку, соответственно и расположение компьютеров в этих кабинетах будет одинаковое. Общая длина кабеля проложенного в кабинетах будет составлять 199,12 м. В этих комнатах будет расположено по 5 розеток класса RJ-45 и по одному 8 портовому коммутатору.  Ниже приведем длины сегментов на примере 204 кабинета:
6. В 208 кабинете расположен малый зал для проведения конференций. Данная комната оснащена оргтехникой, но проложение сети не требуется.
7. В 210 кабинете расположен большой зал для проведения конференций. Он так же оснащен оргтехникой, но в проложении сети нет необходимости.
8. 214 и 220 кабинеты идентичны по своей планировки и оба имеют отдельные комнаты для проведения лабораторных работ. В этих комнатах нет компьютеров. В дальнейшем в эти комнаты возможно будет организовать по 3 рабочих места за счет 8 портового коммутатора, расположенного в самом кабинете. Помимо коммутатора в кабинете расположены 5 розеток класса RG-45. Общая длина сегментов сети в этих кабинетах будет составлять 98,86 м. Ниже приведем длины сегментов на примере 214 кабинета.
9. В 216 кабинете расположена столовая для персонала. Проложение сети в данную комнату не требуется.
10. 222 кабинет состоит из двух комнат – 222а и 222б. В этих комнатах расположено 9 компьютеров, соответственно 9 розеток класса RG-45 и 16 портовый коммутатор с возможностью расширения сети в дальнейшем. Общая длина сегментов сети в этих комнатах будет составлять 139,89 м.
11. 224 кабинет оснащен 8 портовым коммутатором, что позволит нарастить сеть в будущем, и 5-ю розетками класса RG-45. Общая длина сегментов в этом кабинете составляет 50,43 м.

 

     Общая длина кабеля в кабинетах от коммутатора  и до розетки каждого рабочего места составляет 1570,37 м. Общая длина кабеля проложенного в НИИ составляет 2778,12 м.

     Необходимо  помнить, что от розетки до персонального  компьютера необходим 1,5 метровый кабель. Т.к. у нам необходимо подключить в сеть 128 (включая в серверной) нам необходимо дополнительных 192 м. 

     Таблица 2.5

Длина соединительных линий и сегментов