Анализ существующих аппаратных и программных решений построения ЛВС

 

Расчет длины соединительного  кабеля проектируемой подсети №1 в третьем варианте приведен в таблице 2.11.

 

Таблица 2.11 – Места установки ПК в третьем варианте, подсеть №1

Номер комнаты	Имя розетки RJ-45	Длина кабеля от HUB до розетки
1	1.1	2070
1	1.2	1530
2	2.1	1060
2	2.2	1760
3	3.1	710
4	4.1	200
4	4.2	450

 

Расчет длины кабеля для подсети №2 представлен в  таблице 2.12.

 

 

Таблица 2.12 – Места установки ПК в третьем варианте, подсеть №2

Номер комнаты	Имя розетки RJ-45	Длина кабеля от HUB до розетки
5	5.1	1410
5	5.2	1340
6	6.1	890
7	7.1	770
8	8.1	250
9	9.1	650
10	10.1	1520
11	11.1	1770
11	11.2	1640

 

Расчет длины кабеля для подсети №3 представлен в  таблице 2.13.

 

Таблица 2.13 – Места установки ПК в третьем варианте, подсеть №3

Номер комнаты	Имя розетки RJ-45	Длина кабеля от HUB до розетки
12	12.1	1150
12	12.2	490
13	13.1	400
13	13.2	950
14	14.1	930
14	14.2	1280
15	15.1	1850
15	15.2	2450
20	Server	670
20	20.1	1750
21	21.1	1870

 

Расчет длины кабеля для подсети №4 представлен в таблице 2.14.

 

Таблица 2.14 – Места установки ПК в третьем варианте, подсеть №4

Номер комнаты	Имя розетки RJ-45	Длина кабеля от HUB до розетки
16	16.1	990
16	16.2	1050
17	17.1	520
18	18.1	300
19	19.1	760
19	19.2	1220

 

Расчет общей длины кабеля для второго варианта представлен в таблице 2.15.

 

Таблица 2.15 – Расчет общей длины кабеля в варианте №3

Наименование	Общая длина кабеля (м)	Общее количество соединительных розеток
Сегмент №1 (LAN1) Сегмент №2 (LAN2) Сегмент №3 (LAN3) Сегмент №4 (LAN4) Межсегментное соединение	77,8 102,4 137,9 48,4   73,9	7 9 11 6
Итого	440,4	33

2.3.3 Скелетные схемы варианта

 

Локальная вычислительная сеть может  быть представлена в виде скелетной схемы. Для первого варианта скелетная схема представлена на рисунке 5.

Рисунок 5 – Скелетная  схема ЛВС в первом варианте

В первом сервер подключен  ко второму концентратору, к которому в свою очередь подключено 14 компьютеров. Первый концентратор подключен ко второму через свободный порт. К первому концентратору подключены 18 компьютеров. Как видно из рисунка 5 каждому номеру комнаты соответствует определенное количество компьютеров

Для второго варианта скелетная  схема представлена на рисунке 6.

 

Рисунок 6 – Скелетная схема ЛВС во втором варианте

 

Во втором варианте сервер подключен ко второму концентратору, к которому в свою очередь подключено 11 компьютеров. Первый концентратор подключен ко второму через свободный порт. К первом концентратору подключены 15 компьютеров. Третий концентратор подключен ко второму через свободный порт. К первом концентратору подключены 6 компьютеров. Как видно из рисунка 6 каждому номеру комнаты соответствует определенное количество компьютеров.

Для третьего варианта скелетная схема представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 – Скелетная схема ЛВС в третьем варианте

 

В данном варианте сеть разбита  на четыре подсети. Сервер подключен к третьему концентратору, к которому в свою очередь подключен второй и четертый, ко второму – первый. К первому концентратору подключено 7 компьютеров, ко второму концентратору подключено 9 компьютеров, к третьему концентратору подключено 10 компьютеров, к четвертому концентратору подключено 6 компьютеров.

2.4 Экономический расчет каждого варианта

В таблице 2.16 представлен расчет стоимости сервера

 

Таблица 2.16 – Расчёт стоимости сервера

Наименование	Стоимость, руб.	Количество
Процессор	10267,4	2
Материнская плата	17160,0	1
Память	8200,0	2
Жесткий диск	17303,0	2
Дисковод	286,0	1
CD-ROM	550,0	1
Модем	2 787,0	1
Клавиатура	406,12	1
Корпус	10810,6	1
Видеокарта	1372,8	1
Кулер	357,5	2
Монитор	10524,8	1
Сетевой адаптер	4747,0	1
Итого	122272,9	17

 

В таблице 2.17 представлен расчет стоимости необходимого оборудования для 1 варианта

 

 

Таблица 2.17 – Расчёт стоимости необходимого оборудования для 1 варианта

Наименование	Ед. измерения	Количество	Цена, руб.	Стоимость, руб.
Кабель UTP5e	м	701,8	972,4 за 1 бухту(305 м)	1944,8
Короб 12x7	м	90,2	37(за 2м)	1850
Короб 20x12,5	м	74,2	53(за 2м)	2014
Короб 40x16	м	24,6	111(за 2м)	1443
Pach Cord	м	33	19,7(за 1 м)	650,1
Монтажные работы
Монтаж кабель-канала на стенах	м	231,2	34,8	8359
Монтаж кабель-канала на потолке	м	2	41,8	83,6
Монтаж розетки RJ-45 и RJ-11	шт.	33	43	1419
Укладка кабеля в короб на стенах на высоте до 2 метров	м	201,8	3,2	645,76
Укладка кабеля в короб на стенах свыше 2 метров	м	110	18,9	2079
Пробивка стен >20мм	шт.	25	174	3450
Розетка	шт.	33	46,4	1531,2
3com <3C980-TX>  Карта PCI UTP 10/100MBit/S.	шт.	33	1228,9	40553,7
TrendNet N-Way Switch TE100-S24 (10/ 100Mbps, 24 port, Rack Mount)	шт.	1	3132	3132
Compex ps 2216 16 port	шт.	1	1830,4	1830,4
Сервер	шт.	1	122272,9	122272,9
Итого				193258,46

 

В таблице 2.18 представлен расчет стоимости необходимого оборудования для 2 варианта

 

 Таблица 2.18 – Расчёт стоимости необходимого оборудования для 2 варианта

Наименование	Ед. измерения	Количество	Цена,руб.	Стоимость,руб.
Кабель UTP5e	м	592	972,4 за 1 бухту (305 м)	1944,8
Короб 12x7	м	148,7	37(за 2м)	2775
Короб 20x12,5	м	97,2	53(за 2м)	2650
Короб 40x16	м	18,4	111(за 2м)	1110
Pach Cord	м	33	19,7(за 1 м)	650,1
Монтажные работы
Монтаж кабель-канала на стенах	м	231,2	34,8	8359
Монтаж кабель-канала на потолке	м	2	41,8	83,6
Монтаж розетки RJ-45 и RJ-11	шт.	33	43	1419
Укладка кабеля в короб на стенах на высоте до 2 метров	м	201,8	3,2	645,76
Укладка кабеля в короб на стенах свыше 2 метров	м	110	18,9	2079
Пробивка стен >20мм	шт.	25	174	3450
Розетка	шт.	33	46,4	1531,2
3com <3C980-TX>  Карта PCI UTP 10/100MBit/S.	шт.	33	1228,9	40553,7
COMPEX PS2208/A/B Fast E-net Pocket Switch 8port 10/100 Mbps (8UTP)	шт.	1	587	587
Compex ps 2216 16 port	шт.	2	1181	2362
Сервер	шт.	1	122272,9	122272,9
Итого				192473,06

 

В таблице 2.19 представлен расчет стоимости необходимого оборудования для 3 варианта

 

 Таблица 2.19 – Расчёт стоимости необходимого оборудования для 3 варианта

Наименование	Ед. измерения	Количество		Цена, руб.		Стоимость, руб.
1	2	3		4		5
Кабель UTP5e	м	440		972,4 за 1 бухту (305 м)		1944,8
Короб 12x7	м	186,5		37(за 2м)		3478
Короб 20x12,5	м	80		53(за 2м)		2120
Короб 40x16	м	2		111(за 2м)		111
Pach Cord	м		33	19,7(за 1 м)		650,1
Монтажные работы
Монтаж кабель-канала на стенах	м	231,2		34,8	8359
Монтаж кабель-канала на потолке	м	2		41,8		83,6
Монтаж розетки RJ-45 и RJ-11	шт.	33		43		1419
Укладка кабеля в короб на стенах на высоте до 2 метров	м	201,8		3,2		645,76
Укладка кабеля в короб на стенах свыше 2 метров	м	110		18,9		2079
Пробивка стен >20мм	шт.	25		174		3450
Розетка	шт.	33		46,4		1531,2
3com <3C980-TX>  Карта PCI UTP 10/100MBit/S.	шт.	33		1228,9		40553,7
COMPEX PS2208/A/B Fast E-net Pocket Switch 8port 10/100 Mbps (8UTP)	шт.	2		587		1174
Compex ps 2216 16 port	шт.	2		1181		2362
Сервер	шт.	1		122272,9		122272,9
Итого						192234,06

 

Рассмотрев три варианта экономического расчета на покупные изделия приходим к выводу, что третий вариант с экономической точки зрения наиболее выгодный.

 

3 Расчётная часть

3.1 Расчёт окна запаса коллизий

 

Минимальный размер кадра  в сетях  Fast Ethernet составляет 64 байта или 512 бит. Время передачи кадра минимальной длины (или время канала) определяется как отношение длины кадра к битовой скорости. Для сети Fast Ethernet эта величина равна 5120 нс.

Для обнаружения коллизии необходимо, чтобы общая задержка распространения сигнала для кругового маршрута была меньше времени канала/1/. Задержку можно найти как суммарную задержку для наибольшего маршрута. Она складывается из задержек сетевых адаптеров, концентраторов и среды передачи. задержка для выбранного варианта находится по формуле 1.

 

,                                                                                          (1)

 

где: З – задержка, вносимая элементом;

n – количество элементов.

3.2 Расчёт пропускной способности  сети

 

Эффективная (полезная) пропускная способность – средняя скорость передачи пользовательских данных, т.е данных содержащихся в поле данных каждого пакета. Номинальная – скорость передачи всех данных.

Для сетей Fast Ethernet кадр min длины состоит из 72 байт или 576 бит. Он содержит 8 байт преамбулы, 14 байт служебной информации, 46 байт пользовательских данных и 4 байт контрольной суммы.

При номинальной пропускной способности 100 Мбит/с, время передачи кадра  min длины равно 5,76 мкс. По стандарту между кадрами должна быть технологическая пауза в 0,96 мкс. Поэтому период повторения кадров Рр, мкс, рассчитывают по формуле 2:

 

           (2)

        где :     tp – время передачи кадра, мкс;

          Тр – период повторения кадров, мкс.

 

Рр=5,76+0,96=6,72 мкс

Эффективность пропускной способности  сети Fast Ethernet Ер, Мбит/с, рассчитывают по формуле:

 

 

                                                                   (3)

 

       где       Dp – длина пользовательских данных, байт;

    Pp – период повторения кадров, мкс.

 

         Отсюда, эффективная пропускная способность сети при использование кадров min длины составляет:

 

Ер = (46 * 8) / 6,72 = 54,76 Мбит/с

 

Для сетей Fast Ethernet кадр max длины состоит из 1526 байт или 12208 бит. Он содержит 8 байт преамбулы, 14 байт служебной информации, 1500 байт пользовательских данных и 4 байт контрольной суммы.

Время передачи такого кадра равно 122,08 мкс, период повторения кадров Рр равен:

 

Рр=122,08+0,96=123,04 мкс

 

Отсюда, эффективная пропускная способность  сети при использование кадров max длины составляет: