Мережа філії професійно-технічного училища №77

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Вибір мережевого  вирішення.

Виходячи з основних задач, які  будуть виконуватись внутрішня мережа повинна бути швидкою i працювати без збоїв.

Для побудови мережі нам необхідно:

• комутатор Fast Ethernet;
• 9 концентраторів Fast Ethernet, по 16 портів;
• скручена пара, короба, мережеві розетки, монтажне приладдя, тощо.

Вважаємо, що відстань між IV та V корпусами менша 100м. Виходячи з цього два концентратори, що зноходяться в шостому корпусі, можна підключити за допомогою скрученої пари  до комутатора в четвертому корпусі.

 

 

Мережа Fast Ethernet

Характеристика, топологія мережі та її обмеження. Мережі Fast Ethernet мають топологію 'розподілена зірка', для сполучення використовують скручену пару різних категорій та концентратори. Замість скрученої пари можна застосовувати й волоконно-оптичні кабелі. Коаксіальні кабелі специфікація не підтримує. Відстань між мережевим концентратором та робочою станцією не повинна перевищувати 100 м. Максимальна відстань між двома станціями в мережі -210м. Між двома станціями не може бути більше двох повторювачів. За допомогою стекових повторювачіві, мостів, маршрутизаторів та комутаторів до мережі можна приєднати необмежену кількість сегментів Fast Ethernet.Залежно від типу кабелю є кілька варіантів 1OOBase-T Fast Ethernet. Наприклад, у мережі lOOBase-TX передавання даних відбувається двома парами дротів скрученої пари категорії 5, у мережі 1 OOBase-T4 - чотирма парами дротів скручених пар категорій 3,4,5, у мережі 1 OOBase-FX - волоконно-оптичним кабелем.

 

 

 

Концентратори Fast Ethetnet.

 Центральним  пристроєм мереж Fast Ethetnet є концентратор. Стандарт ІЕЕЕ-802.3и визначає два класи концентраторів - І та II. Концентратори-повторювачі приймають сигнал на одному з портів та ретранслюють його на всі інші порти. Ця операція спричинює деяку затримку у поширенні сигналу. Параметр затримки визначений стандартом для кожного з класів.

Повторювачі класу І повністю декодують аналоговий сигнал, перетворюючи його у цифрову форму. Тому вони можуть мати порти різних форматів 1 OOBase-T4, lOOBase-TX, 100BaseFX. Їх ще називають трансляційними повторювачами. Концентратори класу II просто ретранслюють аналоговий сигнал на всі вихідні порти, крім порту, з якого він надійшов. З цього випливає, що затримка сигналу в концентраторах класу II менша і концентратори класу II можуть мати порти тільки одного типу.

Два концентратори  класу II сполучають через спеціальний uplink-порт, що розміщений на одному концентраторі (з інтерфейсом MDI-X), та звичайний порт, що е на другому (з інтерфейсом MDI). Довжина з'єднувального кабелю - до 7 м.

Один сегмент мережі може містити  концентратори тільки одного типу. В сегменті може бути один концентратор класу І або два концентратори класу II.

Концентратори класу І можна  сполучати у стекову структуру, однак не через uplink-порт, а за допомогою  внутрішніх шин концентраторів. Повторювачі  класу II не утворюють стекових структур, оскільки мають більші обмеження щодо затримки кадрів. Якщо у стек додається новий концентратор, то приймають, що діаметр сегмента збільшується на 10 м. Як звичайно, максимальна кількість концентраторів у стеку не перевищує восьми.

рис.      сполучення концентраторів через uplink-порт.

Розглянемо структуру  затримок в сегменті.

Тривалість поширення  сигналу на відстань 100 м скрученою  парою становить 0.55 мкс та не залежить від швидкості передавання даних у мережі. Тривалість затримки у концентраторі - приблизно від 0.35 до 0.7 мкс залежно від класу концентратора. Мережева плата спричинює затримку в 0.25 мкс. Для коректної роботи мережі Ethernet треба, щоб подвоєна тривалість передавання сигналу від одного краю сегмента до іншого не перевищувала тривалості передавання кадру мінімальної довжини. Якщо ця умова не виконуватиметься, то тривалість колізії буде дорівнювати тривалості передавання кадру найменшої довжини, що у мережі lOOBase-T становить 5.12 мкс.

На підставі наведеного аналізу структури затримок можна виділити такі коректні структури мереж:

• один концентратор класу І. Максимальна відстань між  станціями - 200 м;

• два концентратори  класу II, сполучені п'ятиметровим  кабелем. Максимальна відстань між  станціями - 205 м;

• один концентратор класу  І з портами для скрученої пари та волоконно-оптичних кабелів. Максимальна відстань між станціями, приєднаними до різних типів кабелю, - 289 м (100+189);

• один концентратор класу  І з портами для волоконно-оптичних кабелів. Максимальна відстань між  станціями - 320 м (100+220).

Стандарт ІЕЕЕ-802.3и передбачає дві моделі для розрахунку та побудови сегмента мережі:

• модель 1 передбачає, що всі  елементи мережі вносять максимальні  визначені стандартом для цих типів елементів затримки;

• модель 2 побудована на реальних затримках, однак має складні методики розрахунку цих затримок, які доцільно виконувати, якщо параметри мережі наближаються до максимально допустимих.

У моделі 1 передбачено такі топологічні обмеження:

• довжина скрученої пари довільної категорії не може бути понад 100 м;

• довжина відрізка волоконно-оптичного  кабелю не повинна перевищувати 412м.

Архітектуру фізичного рівня мережі розглянемо, порівнюючи її з архітектурою 1OBase-Т.У lOBase-T нижче МАС-підрівня канального рівня на фізичному рівні є підрівень фізичних сигналів PCS (Physical Coding Sublayer), який перетворює сигнал МАС-підрівня в сигнал манчестерського коду. PCS закінчується стандартним AUI (Attachment Unit Interface) -інтерфейсом, який сполучає робочу станцію з приймачем-передавачем (MAU). MAU (Media Access Unit) складається з блока керування передаваннями і виявлення конфліктів РМА (Physical Media Attachment) та інтерфейсу з конкретним передавальним середовищем MDI (Media Interface). Отже, стандарт lOBase-T допускає використання різних кабелів.

У lOOBase-T, на відміну від lOBase-T, можливе передавання не тільки через різні передавальні середовища, але й з використанням різних алгоритмів кодування. Для цього між МАС-та PCS-підрівнями реалізовано спеціальний підрівень узгодження RS (Reconciliation Sublayer) з інтерфейсом Mil (Media Independent Interface). RS перетворює абстрактні повідомлення МАС-підрівня в послідовність півбайтів і передає їх через МИ нижньому підрівню. Є різні реалізації PCS залежно від алгоритму кодування інформації (8В6Т або 4В5В).

Отже, стандарт lOOBase-T - це наявний стандарт ІЕЕЕ-802.3, доповнений функціональними блоками RS/MII. У деяких пристроях 1 OOBase-T є спеціальний блок, який аналізує швидкість передавання даних. Це дає змогу суміщати передавання даних lOBase-T та lOOBase-T в одній мережі .

 

 

 

Робота  мережі 100Base-T4.

Мережа 100Base-T4, як уже зазначено, - це локальна мережа зіркової топології, яка використовує для передавання даних чотири пари провідників скрученої пари категорії 3,4 або 5. PCS кодує сигнали в трійковому коді, тобто кожен байт перетворюється на шість сигналів, кожний з яких має одне з трьох значень. Тому код позначають 8В6Т. У кожен момент часу передавання або приймання забезпечуть три пари дротів. Четверта пара призначена для виявлення конфліктів.

Швидкість передавання  даних у мережі 100Base-T4 становить 100 Мбіт/с. Завдяки чому досягнута така швидкість?

• Використано  три пари дротів, що дало змогу збільшити  швидкість утричі;

• кодування 8В6Т ще збільшило її в 2.67 раза;

• збільшено  частоту з 20 до 25 МГц.

Усе це разом (3-2.67-1.25=10) і дало змогу досягти такої  швидкості передавання.

Робота  мережі lOOBase-TX та lOOBase-FX на фізичному рівні грунтується на специфікації PMD (Physical Media Dependent) ANSI, спочатку розробленій для волоконно-оптичних   мереж FDDI. Вона підтримує як скручену пару, так і оптичне волокно. PCS одержує обмежені стартовими та степовими бітами байти даних зі швидкістю 100 Мбіт/с через МИ в напівдуплексному режимі і перетворює їх у безперервний потік, який передається зі швидкістю 125 Мбіт/с у дуплексному режимі. Для цього використовується кодування 4В5В - до кожних чотирьох бітів додається п'ятий. Така схема кодування дає змогу зменшити рівень завад у каналі завдяки рівномірніщій 'густині' одиниць

Загальна схема мережі:

                                    

 

 

                                                                        

                                                                       

 

            

 

 

                                        …                                             …

 

 

Fast Ethernet

 

 

 

Назва (призначення) пристрою	Марка	Технічні характеристики	Кількість	Вартість одного	Сумарна вартість
Концентратор	3Com 3C16 770	16 ports RJ-45 10/100 Base-TX	9	175 у.о.	1575 у.о.
Комутатор	Office Connect   1600 3Сom 3С16792	16x ports 10/100 ports	1	220 у.о.	220 у.о.
Кабель	Alcatel	Cat 5, скручена пара, екран.	1200 m	0.2 у.о.	252 у.о.
Конектор	RJ-45		384	0,33 у.о.	127 у.о.
Розетка	RJ-45	5-категорії	112	3,5 у.о.	392 у.о.
Короб	GGK	Розмір 15х30	150m	1,25 у.о.	188 у.о.
Загальна вартість:					2547 у.о.

 

Докладніший план (схема) сполучення мережевого та іншого обладнання з використванням плану  кафедри приведений в додатку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Вибір системного  програмного забезпечення.

В даному розділі необхідно  визначити перелік програмного  забезпечення необхідного для повноцінного функціонування серверів і мережі в цілому.

Головним компонентом  є серверна операційна система. Виходячи з того, що всі клієнтські комп¢ютери повинні використовувати оперційну систему Windows (цього вимагає програмне забезпечення, яке необхідне для вирішення основних задач, які виникають в студентів кафедри), на сервері баз даних та доступу до мережі Internet бажано встановити систему з сімейства Windoows. Накращим рішенням в даному випадку є Microsoft Windows 2003 Net Server.

До перваг даної операційної  системі (враховуючи конфігурацію мережі, що проектується) можна віднести:

• простота встановлення – цьому сприяє застосування  графічного інтерфейсу користувача в програмі встановлення та використання технології Plug-and-Play;
• простота адміністрування – досягається за домогою уніфікованої системи управління Microsoft Management Console;
• сумісність з клієнтським програмним забезпеченням – оскільки робочі станції повинні працювати під управлінням операційної системи Microsoft Windows XP Home Edition,  то використання Winodws XP дає можливість швидко налагодити роботу мережі та використати додаткові мережеві сервіси розроблені компанією Microsoft;
• простота конфігурування сервісів мережі Internet – всі необхідні сервіси можуть бути встановлені разом з операційною системою, для їх конфігурування, як і для конфігурування інших компонент системи, використовується Microsoft Management Console.

Окрім операційної системи  нам необхідно встановити наступне  програмне забезпечення:

• Microsoft ISA Server – серверне програмне забезпечення для контролю за доступом в мережу Internet (суміщує в собі функції proxy-сервера та firewall);
• Microsoft Exchange Server 2003 – серверне програмне забезпечення для колективної роботи, роботи з електронною поштою та групами новин;

Як було вже сказано  файл-сервер буде працювати на операційній  системі Novell Netware 5.1, оскільки операційні системи фірми Novell оптимізовані в напрямі забезпечення максимальної продуктивності мереж, а також вона використовує свою фойлову систему, що дозволяє прискорити доступ та гарантувати безпеку даних.

Технічні  та системні вирішення:

· ядро системи дає змогу реалізувати багато задачне обслуговування;

· елеваторне шукання;

· кешування диска;

· фонове записування на диск;

· індексування таблиць розміщення файлу. Якшо на сервері зберігаються файли, розмір яких перевищує 2Mb , NTFS індексується, забезпечуючи швидке шукання.

Засоби  забезпечення надійності:

· перевірка читання після кожного записування;

· дублювання каталогів; зберігається копія кореневого каталогу;

· можна дублювати диск сервера; два сервери приєднують паралельно; якшо один з них вийде з ладу, доступним є інший з цією ж інформацією;

· дублювання NTFS; підтримується з обома копіями NTFS.

 

 

Система безпеки та захисту:

· обліковоі інформації про користувачів;