Проектирование ЛВС

 

 

 

 

1.5.3 Стандарт Token Ring

 

Сети  Token Ring (стандарт IEEE 802.5) характеризует разделяемая среда передачи данных, которая в данном случае состоит из отрезков кабеля, соединяющего все станции сети в кольцо. Кольцо рассматривается как общий разделяемый ресурс, для доступа к нему требуется не случайный алгоритм, как в сетях Ethernet, а детерминированный, основанный на передачи станциям права на использование кольца в определенном порядке. Это право передается с помощью кадра специального формата, называемого маркером. Сети Token Ring работают с двумя битовыми скоростями – 4 и 16 Мбит/с. Смешение станций, работающих на различных скоростях, в одном кольце не допускается.

Технология  Token Ring обладает свойствами отказоустойчивости. В таких сетях определены процедуры контроля работы сети, которые используют обратную связь. В некоторых случаях обнаруженные ошибки в работе сети устраняются автоматически, например может быть восстановлен потерянный маркер.

Для контроля сети одна из станций выполняет роль так называемого активного монитора.

В качестве среды передачи данных может использоваться экранированная витая пара, неэкранированная витая пара, оптоволоконный кабель. Максимальное количество станций в  кольце – 260, а максимальная длина  кольца – 4 км [2].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Технологическая часть

 

2.1 Постановка задачи

 

Спроектировать  ЛВС в двух этажном здании с  выходом в Интернет с наименьшими затратами согласно заданию: на первом этаже 12 x 10 + 6 комнат, а на втором 11 x 10 + 4 комнат, ширина коридоров 4 метра, общее количество ПК в здание 70, высота комнат 3 метра, размеры двери 2 x1 метр, толщина стен 30 см. кабельный канал прокладывается на высоте 1 метр от пола в комнатах, в коридорах на высоте 2,8 метра [Приложение А, Приложение Б]. В качестве кабельной системы использовать кабель витая пара. Провести экономический расчет разрабатываемой сети [Приложение Д].

 

Решить  следующие вопросы:

- выбор  сетевой технологии;

- выбор  сетевого оборудования и программного  обеспечения.

 

 

2.2 Эргономическое обоснование

 

Рассмотрим  необходимые санитарные нормы и  правила:

1) Требования к микроклимату и шуму:

– Температура воздуха в помещениях – 20°±2 °С (не более 25 °С);  
            – Относительная влажность воздуха – 20-70 % (не более 75 % в холодный период, в теплый для 25 °С - не более 65 %, для 24 °С и ниже - не более 70; %);  
             – Оптимальная скорость потока воздуха – 0,2 м/с (не более 0,3 м/с для холодного, 0,5 м/с для теплого периодов);

– Запыленность воздуха помещений не должна превышать: в серверной - 0,75 мг/м3, с размерами частиц не более 3 мкм.;

– Допустимый уровень шума не более 65 дБ. Допустимый уровень вибрации не должен превышать по амплитуде 0,1 мм и по частоте 25 Гц.

2) Требования по вентиляции и кондиционированию воздуха:

 – Помещения  оборудуются по обычным нормам или в сочетании с встроенными системами кондиционирования воздуха;

– Система  центрального кондиционирования воздуха  здания и помещений для СВТИ должна обеспечивать в любое время года температуру, относительную влажность, скорость движения и максимально  возможную рециркуляцию воздуха  в рабочей зоне;

– При  подаче охлажденного воздуха непосредственно  в устройства (стойки с аппаратурой) температура его на входе не должна быть ниже 14 °С, относительная влажность  не более 75 %.

3) Специальные  требования по пожарной безопасности:

– Противодымную  защиту следует проектировать в  соответствии с требованиями СНиП 2.04.05-91 "Отопление, вентиляция и кондиционирование";

– Станция, модуль газового пожаротушения (МГП, ТУ4854- 001-33075088-96, код К-ОКП 485487) системы АУГП размещается в непосредственной близости от помещения серверной  или в самом зале в специально оборудованном для этого шкафу. Количество баллонов с газом зависит  от объема защищаемого помещения;

– Включение  системы АУГП производится от датчиков раннего обнаружения пожара, реагирующих  на появление дыма;

– В помещениях, оборудованных системой АУГП, должно предусматриваться:  
             а) отключение вентиляции при срабатывании не менее 2-х датчиков;  
             б) установка автоматизированных огнезадерживающих и герметизирующих заслонок и клапанов на воздуховодах;  
             в) удаление дыма и газа после пожара из защищаемых помещений в объеме не менее 3-х кратного воздухообмена в час, вытяжные шахты с ручным или автоматическим открыванием в случае пожара, сечение которых не менее 0,2 % площади помещения;

г) вытяжка  из нижней и верхней зон (при наличии  фальшпола) в соотношении 2:1;

– Специальные стеллажи и шкафы в серверной должны быть из несгораемых материалов.

4) Требования по электроснабжению, электротехническим устройствам и заземлению:

– Электроснабжение, силовое электрооборудование и электрическое освещение зданий и помещений для СВТИ необходимо выполнять по требованиям ПУЭ-2000, ВСН-59-88, а также других нормативных документов;

– Для СВТИ сеть электропитания должна быть выделенной и помехозащищенной (сокращенно ВЭПС - "выделенная электрическая помехозащищенная сеть") и выполнена по 5-проводной схеме (TN-S) в магистральной части и по 3-проводной схеме в групповой с использованием розеток с заземляющим контактом;

– Для увеличения времени автономии при отключении электропитания или недопустимо низком его качестве можно оборудовать здание автоматическим дизель-генератором (ДГ), обеспечивающим неотключаемую нагрузку СВТИ;

– Для защиты оборудования СВТИ в горизонтальных линиях, наиболее удаленных от этажных щитов электропитания, рекомендуется использовать модули выравнивания потенциалов (МВП) перенапряжения, индуцированных в кабельных системах объекта близкими разрядами молний. Минимальное количество МВП определяется особенностями здания: по 1 МВП для розеток в помещениях по углам здания на каждом этаже; по 1 промежуточному МВП на коротких стенах; по 2 промежуточных МВП на длинных стенах;

– ВЭПС должна обеспечивать следующие параметры работы:

а) Запас мощности для развития сети - не менее 25%;

б) Установочная мощность одного рабочего места может быть 250-300 Вт, по нормам расчета 500, до 1600 (по технической документации СВТИ);

в) Входное напряжение (от ВРУ или ГРЩ) - 220 В ± 10 %, 50 Гц ± 5 % (ГОСТ 13109-88);

г) Выходное напряжение ИБП (корректоров напряжения) - 220 В ± 5 % (+10 %), 50 Гц ± 0,1 % (по зданию);

д) ИБП должны работать по on-line технологии, без автоматического перехода на by-pass;

е) Время переключения ИБП на резерв (на АБ) - не более 2 мс (для "on-Line" UPS близко к 0,0 с);

ж) Допустимая перегрузка - не менее 1,5Рном в течение 1 мин и 7Рном в течение 0,5 с.;

з) Суммарный гармоник - 3 % (полностью синусоидальная форма Uвых ), но не более 5 %;

к) Подавление EMI/RFI помех - не менее 60 дБ до частоты 30 МГц (по зданию и на входе ИБП) [3].

 

2.3 Обоснование выбора сетевой  технологии и оборудования для  проектируемой сети

 

2.3.1 Выбор  сетевой технологии

 

В качестве стандарта разработки сети выбран FastEthernet 100BaseTX. Такой выбор обоснован следующими факторами:

– размеры здания;

– необходимость обеспечения высокой пропускной способности (количество рабочих станций – 48шт.);

– современность данного стандарта;

– широкое распространение в сетях аналогичного класса;

– возможность масштабирования.

Характеристики стандарта 100Base-TX:

– Максимальная длина кабеля между концентратором и конечной станцией – 100 м.;

– Максимальная длина кабеля между конечными станциями – 200 м.;

– Максимальное число отводов на сегмент – 24;

– Максимальная длина кабеля между концентраторами – 100 м.;

– Максимальное число концентраторов между конечными станциями –4.

Выбранный стандарт (100BaseTX) формально поддерживает топологию «звезда», однако на физическом уровне передача ведется в общей среде (логическая шина).

В качестве среды передачи используем кабель –  «витая пара» UTP категории 5, ввиду его доступности, простоты монтажа, обеспечения требуемой пропускной способности [2].

Его характеристики:

– Длина сегмента – 100 м.;

– Волновое сопротивление – 50 Ом;

– Число пар в кабеле – 2-4;

– Пропускная способность –100 Мбит/с;

– Макс. затухание на 100 м. кабеля – 23,6 Дб. (при 100 МГц).

 

 

2.3.2 Выбор  оборудования для проектируемой сети

 

2.3.2.1 Выбор  сервера

 

Поскольку размеры проектируемой сети занимают пределы двухэтажного здания и сопоставимы  с размерами сети предприятия, то требования к серверу следующие:

– надежность, отказоустойчивость;

– высокое быстродействие;

– большой объем оперативной памяти;

– большой объем массива жестких дисков в сочетании с высокой скоростью обращения к нему.

Сборка  сервера удовлетворяющего приведенным  требованиям не требует особо  специфичных и дорогостоящих  элементов и может осуществляться региональными фирмами-продавцами компьютерного оборудования.

Точная  конфигурация сервера и его комплектующая  цена приведена ниже. Смотрите таблицу 3.

 

 

2.3.2.2 Выбор  сетевого оборудования

 

В качестве сетевого адаптера для рабочих станций  и сервера выбрана карта    D-Link модель DFE-551FX.

Так же используются два коммутатора 3CR17501-91-ME SuperStack 3 Switch 3250 48-портовый.

 

 

2.4 Обоснование выбора  программного  обеспечения

 

Сетевой операционной системой, применяемой для сервера, является Microsoft Windows 2003 Server, для рабочих мест используется Microsoft Windows XP Professional. Системные требования, предъявляемые ей, удовлетворяют возможностям современных серверов. Ее отличают относительная простота обслуживания и настройки, удобный интерфейс, совместимость со всем имеющимся оборудованием.

 

2.5 Математическое обоснование проектируемой сети (экономический расчет)

 

Проведем  полный расчет материальной части сети. Составим все расчеты в виде таблиц.

 

2.5.1 Расчет  длины кабеля

 

Расчет  приведен в таблице 1.

 

Таблица 1 – Расчет длины кабеля

№ комнаты	Вид соединения	Длина кабеля, м.	Общая длинна кабеля, м.
1	2	3	4
I этаж
1	PC1	25	25
2	PC2	20	45
3	PC3	19	64
4	PC4	13	77
5	PC5	12	89
6	PC6	13	102
7	PC7	17	119
8	PC8	22	141
9	PC9	24	165
10	PC10	28	193
11	PC11	30	223
12	PC12	35	258
13	PC13	27	285
13	PC14	21	306
13	PC15	17	323
14	PC16	21	344
14	PC17	15	359
14	PC18	11	370
15	PC19-S	2	372
Продолжение таблицы 1
1	2	3	4
15	PC20	6	378
15	PC21	10	388
17	PC22	29	417
17	PC23	26	443
17	PC24	33	476
18	PC25	36	512
18	PC26	41	553
19	PC27	27	580
20	PC28	26	606
21	PC29	21	627
22	PC30	19	646
23	PC31	14	660
24	PC32	19	679
25	PC33	26	705
26	PC34	28	733
27	PC35	33	766
итого			766
II этаж
29	PC36	24	24
30	PC37	18	42
31	PC38	17	59
32	PC39	14	73
33	PC40	15	88
34	PC41	13	101
35	PC42	21	122
36	PC43	22	144
37	PC44	23	167
38	PC45	28	195
39	PC46	30	225
39	PC47	35	260
40	PC48	19	279
40	PC49	21	300
40	PC50	21	321
40	PC51	15	336
40	PC52	13	349
41	PC53	11	360
41	PC54	19	379
41	PC55	7	386
42	PC56-S	7	393
43	PC57	26	419
Продолжение таблицы 1
1	2	3	4
43	PC58	28	447
43	PC59	30	477
43	PC60	32	509
43	PC61	34	543
43	PC62	36	579
43	PC63	38	617
43	PC64	42	659
44	PC65	33	692
45	PC66	17	709
46	PC67	17	726
47	PC68	21	747
48	PC69	15	762
51	PC70	27	789
Итого по II этажу:			789
Switch1-Switch2		6	6
итого			1561