Министерство  образования и науки Российской Федерации 

Белгородский  государственный технологический  университет

имени В.Г. Шухова 

Институт  ИТУС

Кафедра Информационных технологий 
 
 
 

Курсовой  проект

по  дисциплине «Информационные  сети»  на тему:

«Информационная система для лечебного учреждения»

 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Белгород 2011 
СОДЕРЖАНИЕ 
 

 

1. Постановка задачи

       1.1. Введение

    Внедрение вычислительной техники в процессы организации и управления предприятиями  произошло в середине 20 века. Вслед  за появлением первых компьютеров, ориентированных на выполнение  специфических задач, компьютерные технологии стали быстро развиваться.

    Уже в 70 годах появившиеся мини-компьютеры, занимавшие в отличие от предыдущего  поколения небольшую площадь, привели  к появлению концепции распределения компьютерных ресурсов по предприятию. Однако, компьютеры продолжали работать автономно, не предоставляя пользователям возможности распараллеливания вычислений и совместного использования ресурсов. С течением времени требования предприятий увеличились, и стали появляться первые локальные вычислительные сети.

    Вычислительная  сеть — это сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов. Изучение сети в целом предполагает знание принципов работы ее отдельных элементов:

    - компьютеров;

    - коммуникационного оборудования;

    - операционных систем;

    - сетевых приложений.

    Сети  организовывались в зависимости  от потребностей и возможности пользователей  в количестве соединенных между  собой абонентов. Постепенное увеличение количества абонентов сети приводило к тому, что по мере возникновения потребностей и средств сети расширялись.

    В настоящее время практически  в каждой организации существует локальная сеть, позволяющая быстро и качественно обрабатывать и  транслировать информацию.

    В основе любой сети лежит аппаратный слой стандартизованных компьютерных платформ. В настоящее время в сетях широко и успешно применяются компьютеры различных классов — от персональных компьютеров до мэйнфреймов и суперЭВМ. Набор компьютеров в сети должен соответствовать набору разнообразных задач, решаемых сетью.

      Для конечного пользователя сеть — это  не компьютеры, кабели и концентраторы  и даже не информационные потоки, для  него сеть — это, прежде всего, тот  набор сетевых служб, с помощью  которых он получает возможность просмотреть список имеющихся в сети компьютеров, прочитать удаленный файл, распечатать документ на «чужом» принтере или послать почтовое сообщение. Именно совокупность предоставляемых возможностей — насколько широк их выбор, насколько они удобны, надежны и безопасны — определяет для пользователя облик той или иной сети.

    Основные  преимущества, связанные с применением компьютерных сетей:

    • возможность совместного использования периферийных устройств (таких как сканеры, принтеры, плоттеры и т.д.);

    • повышение эффективности и скорости обработки информации в группе сотрудников;

    • обеспечение совместного доступа к Internet;

    • быстрое получение доступа к корпоративным хранилищам информации.

    Однако  сети имеют и недостатки:

    - сеть требует дополнительных, иногда значительных затрат на покупку сетевого оборудования, программного обеспечения, на прокладку соединительных кабелей и обучение персонала;

    - сеть требует приема на работу  специалиста (администратора сети), который будет заниматься контролем работы сети, ее модернизацией управлением доступом к ресурсам, устранением возможных неисправностей, защитой информации  и резервным копированием. Для больших сетей может понадобиться целая бригада администраторов;

    - сеть ограничивает возможности перемещения компьютеров, подключенных к ней, так как при этом может понадобиться перекладка соединительных кабелей;

    - сеть представляет собой прекрасную  среду для распространения компьютерных  вирусов, поэтому вопросам защиты  от них придется уделять гораздо больше внимания, чем в случае автономного использования компьютеров. Ведь достаточно инфицировать один – и все компьютеры сети будут поражены.

    - сеть резко повышает опасность  несанкционированного доступа к  информации с целью ее кражи  или уничтожения. Информационная защита требует проведения целого комплекса технических и организационных мероприятий.

    Для обеспечения функционирования локальной  сети часто выделяется специальный компьютер — сервер, или несколько таких компьютеров. На дисках серверов располагаются совместно используемые программы, базы данных и т.д. Остальные компьютеры локальной сети часто называются рабочими станциями.  
 
 
 
 
 
 
 

       1.2. Постановка задачи

1. Разработать проект локальной вычислительной сети как основы комплекса технических  средств информационной системы в заданной предметной области.
2. Сконфигурировать и рассчитать локальную сеть Ethernet для фирмы 
   (расположение отдельных подразделений которой и их основные характеристики приведены в таблице 1.)

       Таблица 1. Основные характеристики, необходимые для разработки сети.

 

2. Разработка структурной схемы ЛВС

       2.1. Привязка к местности и топология

 

Рис. 1. Расположение зданий на местности. 

    Учитывая расположение зданий, для создания сети выберем топологию «Звезда».

      Преимущества топологии «Звезда»:

    1.  Легко модифицировать сеть, добавляя  новые компьютеры.

    2.  Централизованный контроль и  управление.

    3. Выход из строя одного компьютера  не влияет на работоспособность сети

      Для соединения между зданиями  будем использовать многомодовый  оптоволоконный кабель1000BASE-FX, обеспечивающий наилучшую пропускную способность и надёжность всей системы в целом. Прокладка оптики будет производиться под землёй. Это обусловлено тем, что кабель будет иметь большую защищенность от внешних воздействий, нежели при протяжке воздушным способом.

 

       

       2.2. Логическая структура сети

       2.2.1. Разбиение  на подсети

 

       Рассчитаем  минимальное количество компьютеров  в сети: 10 зданий * 2 этажа в каждом * 4 рабочих группы на этаже * 10 (минимальное количество компьютеров в группе) = 800

       Рассчитаем  максимальное количество компьютеров  в сети: 10 зданий * 2 этажа в каждом * 4 рабочих группы на этаже * 30 (максимальное количество компьютеров в группе) = 2400

       Используется  сеть класса B.

       Выделим в сети 10 подсетей.

       Компьютеры, находящиеся в одном здании, относятся  к одной подсети. Следовательно, максимальное количество узлов в  подсети рассчитаем так: 2*4*30=240.

       Определим необходимое количество бит для идентификатора узла.

       241₁₀=11110001₂

       Для идентификатора узла необходимо 8 бит.

       Следовательно, под идентификатор подсети отведем 8 бит.

       Маска подсети: 255.255.255.0.

       2.2.2. Схема  этажа и здания.   

 

       Рис. 2. Схема этажа. 
 

       Рис. 3. Схема здания.

 

        

    В качестве архитектуры  сети была выбрана коммуникационная  технология  Ethernet.

    Преимуществ у архитектуры Ethernet  довольно много. Прежде всего, сама эта технология довольно проста в реализации. Соответственно Ethernet-  устройства (сетевые адаптеры, концентраторы, коммутаторы и т.д.) оказываются значительно дешевле аналогичных устройств других сетевых архитектур. В Ethernet  можно использовать практически любые виды кабеля, а применение оптоволокна позволяет объединить участки сетей, расположенных далеко друг от друга. Наконец, совместимость различных вариантов Ethernet  очень высока, что позволяет не только наращивать мощности сети с использованием существующей кабельной инфраструктуры, но и легко расширять сеть, подключая к ней новые, более скоростные сегменты.

     В каждом здании на каждом этаже, где находятся компьютеры, будут установлены управляемые коммутаторы, к которым будут подключены вычислительные машины с помощью топологии “Звезда”. Каждая рабочая группа подключена непосредственно к главному коммутатору, находящемуся на первом этаже. Управлять коммутаторами можно из любого здания с любого компьютера. Для управления нужно знать логин и пароль. В главном компьютере установлен VPN-Server. Установлен модем непосредственно для выхода в Интернет. Внутри зданий будем использовать витую пару. Такая конфигурация будет наиболее оптимальна в плане цены и производительности сети для поставленной задачи.