Проектирование ЛВС

Министерство  образования и науки Российской Федерации

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

Транспортный  факультет

Кафедра метрологии, стандартизации и сертификации

 

 

Курсовая  работа

Проектирование  ЛВС

по дисциплине «Сети ЭВМ и средства коммуникаций»

 

ОГУ 220501.65.5 0 11.01 КР

 

 

 

 

 

 

 

                                      Руководитель                                                                                                  

                                                                  ____________ Жукалина И.В.

                                                                           «________»_____________2011 г.

                                     Исполнитель

                                                    Студент группы 

                                                                           ________________ 

                                                                           «________»_____________2011 г.

 

 

 

 

 

 

 

Оренбург 2011

Аннотация

 

В представленном курсовом проекте рассмотрена реализация локальной вычислительной сети, произведен выбор вида и способа соединения, выбор аппаратных и программных  средств. Отражен анализ наиболее распространенных сетевых технологий и архитектур.

Исходя  из реальных условий, произведен расчет затрат на реализацию ЛВС в здании. Проведен сравнительный анализ результата и выбран оптимальных вариант.

Произведен  расчет пропускной способности сети, степени использования канала и  окна запаса коллизий.

Курсовой  проект содержит 36 листов, 7 таблиц, 3 рисунков и 3 приложения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………...5

1 Анализ существующих аппаратных  и программных решений для  построения локально-вычислительной  сети………………………………….…6

1.1 Область  применения вычислительных сетей……………………………….6

1.2 Анализ  локальных вычислительных сетей……………………………….…6

1.3 Анализ топологий сетей………………………………………………………8

1.3.1 Топология «шина»…………………………………………………………..8

1.3.2 Топология «звезда»…………………………………………………………9

1.3.3 Топология «кольцо»………………………………………………………...9

1.4 Виды сетевого соединения………………………………………………….10

1.4.1 Витая пара………………………………………………………………….10

1.4.2 Коаксиальный кабель……………………………………………………...11

1.4.3 Оптоволоконный кабель…………………………………………………..12

1.5 Сетевые  технологии…………………………………………………………13

1.5.1 Стандарт Ethernet…………………………………………………………..13

1.5.2 Стандарт FastEthernet……………………………………………………...14

1.5.3 Стандарт Token Ring………………………………………………………15

2 Технологическая  часть………………………………………………………...16

2.1 Постановка  задачи…………………………………………………………...16

2.2 Эргономическое  обоснование………………………………………………16

2.3 Обоснование  выбора сетевой технологии и  оборудования для проектируемой  сети……………………………………………………………...18

2.3.1 Выбор  сетевой технологии………………………………………………..18

2.3.2 Выбор  оборудования для проектируемой сети………………………….19

2.3.2.1 Выбор  сервера…………………………………………………………....19

2.3.2.2 Выбор  сетевого оборудования………………………………………….19

2.4 Обоснование  выбора  программного обеспечения………………………..20

2.5 Математическое  обоснование проектируемой сети (экономический расчет)……………………………………………………………………………20

2.5.1 Расчет  длины кабеля………………………………………………………20

2.5.2 Расчет  кабельных компонентов…………………………………………..22

2.5.3 Расчет  стоимости сервера…………………………………………………25

2.5.4 Расчет  стоимости рабочих станций………………………………………25

2.5.5 Расчет  стоимости монтажных работ…………………………………….26

2.5.6 Смета  затрат для проектируемой сети……………………………………27

3 Расчетная  часть………………………………………………………………...28

3.1 Расчет  окна запаса коллизий………………………………………………..28

3.2 Расчет  пропускной способности……………………………………………29

3.3 Расчет  степени использования канала……………………………………..30

Заключение………………………………………………………………………32

Список использованных источников…………………………………………...33

Приложение А План здания первого этажа с расстановкой ПК……………...34

Приложение Б План здания второго этажа с расстановкой ПК………………35

Приложение В Сегментная схема………………………………………………36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

Компьютерные сети представляют собой  вариант сотрудничества людей и  компьютеров, обеспечивающего ускорение  доставки и обработки информации. Объединять компьютеры в сети начали более 30 назад. Когда возможности  компьютеров выросли и ПК стали  доступны каждому, развитие сетей значительно  ускорилось.

Сеть обеспечивает обмен информацией  и ее совместное использование (разделение). Компьютерные сети делят на локальные (ЛВС), представляющие собой группу близко расположенных компьютеров, связанный между собой, и распределенные (глобальные). Соединенные в сеть компьютеры обмениваются информацией и совместно используют периферийное оборудование и устройства хранения информации.

Построение  сетей различных видов является на сегодняшний день одной из самых  интересных и важных задач в области  информационных технологий. В связи  с этим появляются новые технологии передачи информации в компьютерных сетях. Сетевые технологии очень  быстро развиваются, в связи с  чем они начинают выделяться в  отдельную информационную отрасль. Ученные прогнозируют, что ближайшим  достижением этой отрасли будет  полное вытеснение других средств передачи информации (телевидение, радио, печать, телефон и т.д.). На смену этим «устаревшим» технологиям придет компьютер, он будет  подключен к  глобальному потоку информации и из этого потока можно получить любую информацию в любом представлении [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Анализ существующих аппаратных и программных решений для построения локально-вычислительной сети

 

1.1 Область применения вычислительных  сетей

 

Компьютерная  сеть - представляет собой систему распределенной обработки информации, состоящую как минимум из двух компьютеров, взаимодействующих между собой с помощью специальных средств связи.

Компьютерная сеть позволяет работать с многопользовательскими программами, обеспечивающими одновременный доступ всех пользователей к общим базам данных с блокировкой файлов и записей, обеспечивающей целостность данных. Любые программы, разработанные для стандартных ЛВС, можно использовать в сети.

Преимуществом сетей является их способность выполнять параллельные вычисления. За счет этого в системе с несколькими обрабатывающими узлами в принципе может быть достигнута производительность, превышающая максимально возможную на данный момент производительность любого отдельного, сколь угодно мощного процессора.

Еще одно важное достоинство сетей — это их принципиально более высокая отказоустойчивость. Под отказоустойчивостью понимается способность системы выполнять свои функции при отказах отдельных элементов аппаратуры и неполной доступности данных. В вычислительных сетях некоторые наборы данных могут дублироваться на внешних запоминающих устройствах нескольких компьютеров сети, так что при отказе одного их них данные остаются доступными.

 

 

1.2 Анализ локальных вычислительных  сетей

 

Компьютер, подключенный к вычислительной сети, может выполнять функции сервера – предоставлять свои ресурсы для использования другими компьютерами сети, либо функции рабочей станции – пользоваться ресурсами доступными для сети. Эффективно эксплуатировать мощности ЛВС позволяет применение технологии «клиент/сервер». В этом случае приложение делится на две части: клиентскую и серверную. Один или несколько наиболее мощных компьютеров сети конфигурируются как серверы приложений: на них выполняются серверные части приложений. Клиентские части выполняются на рабочих станциях; именно на рабочих станциях формируются запросы к серверам приложений и обрабатываются полученные результаты.

Различают сети с одним или несколькими  выделенными серверами и одноранговые.

В сетях с выделенным сервером именно ресурсы сервера, чаще всего дисковая память (винчестер), доступны всем пользователям.

Серверы, разделяемым ресурсом которых  является дисковая память, называются файл-серверами. Файловые серверы почти всегда содержат несколько быстродействующих накопителей. Сервер должен быть высоконадежным, поскольку выход его из строя приведет к остановке работы всей сети. На файловом сервере, как правило, устанавливается сетевая операционная система.

На рабочих станциях, как правило, устанавливается обычная операционная система. Рабочая станция - это индивидуальное рабочее место пользователя. Полноправным владельцем всех ресурсов рабочей станции является пользователь.

В то же время ресурсы файл-сервера  разделяются всеми пользователями. В качестве рабочей станции может  использоваться компьютер практически любой конфигурации.

Во время  работы ЛВС файловый сервер обрабатывает огромное количество запросов на обслуживание файлов. Для того чтобы ускорить обслуживание запросов, необходим быстродействующий процессор.

Наиболее  важным компонентом файлового сервера  является дисковый накопитель. На нем хранятся все файлы пользователей сети. Быстрота доступа, емкость и надежность накопителя во многом определяют, насколько эффективным будет использование сети.

Сетевые ОС с выделенным файл-сервером обычно имеют более высокую производительность, поскольку они оптимизированы именно под выполнение операций с файлами.

В одноранговых сетях любой компьютер может  быть и файловым сервером, и рабочей  станцией одновременно. Преимущество одноранговых сетей заключается в том, что нет необходимости копировать все используемые сразу несколькими пользователями файлы на сервер. Любой пользователь сети имеет возможность использовать все данные, хранящиеся на других компьютерах сети, и устройства, подключенные к ним. Основной недостаток работы одноранговой сети заключается в значительном увеличении времени решения прикладных задач. Это связано с тем, что каждый компьютер сети отрабатывает все запросы, идущие к нему со стороны других пользователей. Следовательно, в одноранговых сетях каждый компьютер работает значительно интенсивнее, чем в автономном режиме.

Затраты на организацию одноранговых вычислительны  сетей относительно небольшие, Однако при увеличении числа рабочий станций эффективность их использования резко уменьшается.

 

 

 

1.3 Анализ топологий сетей

 

1.3.1 Топология «шина»

 

При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме  коммуникационного пути, доступного дня всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут  непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети.

Топология ориентирована на коаксиальный кабель и оптоволокно. 

 

Рисунок 1 – Сеть с топологией «шина»

 

Рабочие станции в любое время, без  прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены к ней или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции. Выключение и особенно подключение к такой сети требуют разрыва шины, что вызывает нарушение циркулирующего потока информации и зависание системы.