Проектирование информационной сети учебного заведения

Содержание:

Введение 4

1. Сетевые технологии 5

2. Расчет, планирование среднего трафика и коэффициента использования сети 6

3. Топология сетевых соединений 9

4. Перечень необходимого сетевого оборудования 10

5. Типы кабельной системы 14

6. Схема кабельной разводки, размещение рабочих станций и серверов 14

7. Сетевое ПО 15

8. Протоколы 17

9. Резервирование информации 19

10. Расчет стоимости внедрения локальной сети 21

Практический  расчет 23

Заключение 25

Использованные  источники информации 26

Приложения 27

 

 

Введение

Целью курсовой работы является проектирование информационной сети учебного заведения, расчет технических  характеристик локальной сети, определение  аппаратных и программных средств  комплектации локальной вычислительной сети (ЛВС) предприятия, размещение узлов  сети и каналов сетевой связи, а также расчет экономических  характеристик сети.

Основой информационной инфраструктуры современного предприятия является локальная  вычислительная сеть (LAN). Скорость и  качество функционирования компьютерной сети во многом определяют эффективность  работы организации.

Так как  локальная сеть предприятия обеспечивает работу и взаимосвязь приложений, то сбои в работе компьютерной сети оказывает негативное действие на все  службы и всех сотрудников, использующих информационную инфраструктуру. В самом  худшем случае, при выходе из строя  центрального оборудования локальной  сети, возможен сбой деятельности всего  предприятия - сотрудники не смогут отправлять электронные сообщения, бухгалтерия  не сможет работать с финансовыми  документами и т.д.

Поэтому при построении или модернизации сетевой инфраструктуры предприятия  необходим тщательный подход.

Основными задачами при построении сетевой  инфраструктуры являются:

1. Обеспечение обслуживания различного типа трафика. Сетевая инфраструктура современного предприятия должна гарантировать возможность функционирования интегрированных приложений, реализовать пересылку помимо обычных данных, передачу голоса и видео с требуемым качеством.
2. Экономичность. Уменьшение стоимости внедрения и владения сетевой инфраструктурой. Обеспечение достаточной производительности. При этом следует учитывать, что значения пиковых нагрузок могут многократно превышать их нормальные повседневные значения. · Масштабируемость решения. В связи с тем, что в современных условиях структура предприятия оперативно меняется, необходимо чтобы сетевая инфраструктура также быстро менялась без ущерба для бюджета и работы предприятия.
3. Обеспечение высокой доступности. Необходимо, чтобы инфраструктура предприятия работала максимально непрерывно, а возможный отказ отдельных компонентов был либо незаметен, либо быстро устраним.
4. Обеспечение информационной безопасности. Сетевая инфраструктура должна соответствовать существующим на предприятии политикам безопасности по разграничению доступа, защите от внутренних и внешних атак.

 

1. Сетевые технологии

В локальных  сетях используется разделяемая  среда передачи данных (моноканал) и  основная роль отводится протоколами  физического и канального уровней, так как эти уровни в наибольшей степени отражают специфику локальных  сетей.

Сетевая технология – это согласованный  набор стандартных протоколов и  реализующих их программно-аппаратных средств, достаточный для построения локальной вычислительной сети. Сетевые  технологии называют базовыми технологиями или сетевыми архитектурами локальных  сетей.

Сетевая технология или архитектура определяет топологию и метод доступа  к среде передачи данных, кабельную  систему или среду передачи данных, формат сетевых кадров тип кодирования  сигналов, скорость передачи в локальной  сети. В современных локальных  вычислительных сетях широкое распространение  получили такие технологии или сетевые  архитектуры, как: Ethernet, Token-Ring, ArcNet, FDDI.

В настоящее  время сетевая технология Ethernet наиболее популярна в мире. Популярность обеспечивается простыми, надежными и недорогими технологиями. В классической локальной сети Ethernet применяется стандартный коаксиальный кабель двух видов (толстый и тонкий).

Однако   все большее распространение получила версия Ethernet, использующая в качестве среды передачи витые пары, так как монтаж и обслуживание их гораздо проще. В локальных сетях Ethernet применяются  топологии типа “шина” и типа “пассивная звезда”.

Стандарт IEEE802.3 в зависимости от типа среды  передачи данных имеет модификации:

• 10BASE5 (толстый коаксиальный кабель) - обеспечивает скорость передачи данных 10 Мбит/с и длину сегмента до 500м;
• 10BASE2 (тонкий коаксиальный кабель) - обеспечивает скорость передачи данных 10 Мбит/с и длину сегмента до 200м;
• 10BASE-T (неэкранированная витая пара) - позволяет создавать сеть по звездной топологии. Расстояние от концентратора до конечного узла до 100м. Общее количество узлов не должно превышать 1024;
• 10BASE-F (оптоволоконный кабель) - позволяет создавать сеть по звездной топологии. Расстояние от концентратора до конечного узла до 2000м.

В развитие сетевой технологии Ethernet созданы высокоскоростные варианты: IEEE802.3u/Fast Ethernet и IEEE802.3z/Gigabit Ethernet. А также в настоящее время появились10-гигабитный Ethernet (Ethernet 10G, 10 Гбит/с), 40-гигабитный и 100-гигабитный Ethernet.

В проектированной  сети используется Gigabit Ethernet. Сетевая технология локальных сетей Gigabit Ethernet – обеспечивает скорость передачи 1000 Мбит/с. В сети используется стандарт - 1000BASE-T – применяется счетверенная неэкранированная витая пара.

2. Расчет, планирование среднего трафика и коэффициента использования сети

2.1. Планирование  проекта ЛВС начинается с предварительного  выбора базовой сетевой технологии  для проектируемой локальной  сети на основании технических  требований, экспертных данных и  теоретического материала. 

Выбирается технология Gigabit Ethernet 1000 Мбит/с

2.2. Для каждой  из задач (Таблица 1) определяется  эффективный трафик П_{э i} как отношение среднего времени занятия задачей сети t_ср.i к общему времени работы сети t_раб, умноженное в случае полного занятия сети задачей на номинальную пропускную способность сети П_н или, в случае фиксированного трафика, на его значение.

Таблица 1

Сетевые задачи

Задача	Среднее время занятия задачей сети, мин. в сут
Файловый сервер	200
Резервирование информации	20
Сетевая печать	10
СУБД	20
Интернет	60
Электронная почта	2
Интранет	10
Видеоконференция	30

Общее количество ПК в сети – 80 (единиц).

 

1. Файловый сервер

 

 

2. Резервирование информации

 

 

3. Сетевая печать

 

 

4. СУБД

 

 

5. Интернет

 

 

6. Электронная почта

 

 

7. Интранет

 

 

8. Видеоконференция

 

 

2.3. Полученные  значения суммируются для определения  общего сетевого трафика П_Σз.. Значение П_Σз. умножаются на коэффициент служебного, широковещательного и неучтенного трафика k_с.т. = (0,05 0,07)·n, где n – количество компьютеров в сети, и коэффициент запаса k_з = (1,2 2,0) для учета будущего развития сети.

 

2.4. По полученному  значению П_Σз уточняется выбранная технология ЛВС таким образом, чтобы коэффициент использования сети _kисп. = П_Σ / П_ном был не более (0,3 0,6).

> (0,3 0,6)

В результате получается, что трафик превышает. Следовательно, сеть разбивается на логические сегменты с помощью коммутаторов. Суммарный  трафик пересчитывается для каждого  логического сегмента.

Рассчитывается  трафик для самого большого сегмента сети который состоит из 14 станций:

1. Файловый сервер

 

 

2. Резервирование информации

 

 

3. Сетевая печать

 

 

4. СУБД

 

 

5. Интернет

 

 

6. Электронная почта

 

 

7. Интранет

 

 

8. Видеоконференция

 

 

 

= (0,3 0,6)

Полученный  коэффициент использования сети входит в интервал (0,3 0,6).

3. Топология сетевых соединений

При организации  компьютерной сети в первую очередь  необходимо выбрать способ организации  физических связей, т. е. топологию. Под  топологией вычислительной сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют компьютеры сети (иногда и другое оборудование, например концентраторы), а ребрам — физические связи между  ними. Компьютеры, подключенные к сети, часто называют станциями или  узлами сети.

Конфигурация  физических связей определяется электрическими соединениями компьютеров между  собой и может отличаться от конфигурации логических связей между узлами сети. Логические связи представляют собой  маршруты передачи данных между узлами сети и образуются путем соответствующей настройки коммуникационного оборудования.

Выбор топологии  электрических связей существенно  влияет на многие характеристики сети. Например, наличие резервных связей повышает надежность сети и делает возможным балансирование загрузки отдельных каналов. Простота присоединения  новых узлов, свойственная некоторым  топологиям, делает сеть легко расширяемой. Экономические соображения часто  приводят к выбору топологий, для  которых характерна минимальная  суммарная длина линий связи.

В сети используется топология «пассивное дерево» (Приложение 1,2). Дерево представляет собой комбинацию нескольких «звезд», т.е. в центрах объединения нескольких линий связи находятся коммутаторы или маршрутизаторы.

Главными  преимуществами топологии «дерево»:

1. Надежность подключения к коммутатору и отключение от него никак не отражается на работе остальной сети, обрывы кабеля влияют только на единичные компьютеры.
2. Легкость при обслуживании и устранении проблемы.
3. Защищенность – концентрация точек подключения в одном месте позволяет легко ограничить доступ к важным объектам сети.

4. Перечень необходимого сетевого оборудования

При построении локальной сети было использовано сетевое  оборудование, которое представлено в Таблице 2.

Таблица 2

Перечень  использованного оборудования

№	Изображение	Наименование товара	Кол-во, шт. или м	Цена за 1 шт. или 1 м, руб.
		DSR-1000 - Маршрутизатор Firewall Межсетевой экран с  поддержкой VPN, 2 портами WAN + 4 портами LAN 10/100/1000Base-TX	2	7 940
		DGS-1100-16 Настраиваемый компактный коммутатор EasySmart с 16 портами 10BASE-T/100BASE-TX/1000BASE-T	1	4 229
		DIR-835 Беспроводной 802.1n двухдиапазонный маршрутизатор с 4-х портовым гигабитным коммутатором, до 450 Мбит/с	7	3 862
		DGS-1100-08 Настраиваемый компактный коммутатор EasySmart с 8 портами 10BASE-T/100BASE-TX/1000BASE-T	3	1 788
		Лазерный принтер - Xerox Phaser 3010 (100S65675)  DPR-1061 Многофункциональный  принт-сервер с 1 параллельным  портом и 2 портами USB	9	2 270+ 2290
		Розетка RJ-45 5 категории	20	35
		Кабель UTP 5e Level  - Неэкранированная витая пара 5 категории	220	9
		Коннектор RJ-45 – 8-контактная вилка для  витой пары, категория 5	100	2
		Клещи для обжима RJ-45 Gembird T-210	1	119
		Моноблок Lenovo IdeaCentre C200 Black 18.5" (1366x768, матовый), Intel Atom D525 (2 ядра, 1.8ГГц), 4ГБ DDR3, 500ГБ HDD, интегрированное видео Intel GMA 3150, DVD-RW, 5xUSB2.0, LAN, Wi-Fi IEEE 802.11g; IEEE 802.11b , SD/SDHC/MS Pro, встроенные динамики, веб-камера, чёрный глянцевый корпус, Windows 7 Home Basic, проводная клавиатура, проводная мышь, Сетевой адаптер 10/100/1000 Мбит/с.	80	12 000
		Файловый сервер DEPO Storm 1350NT G840/16GE1333Q/SATA6/2xT1000G7/2xGLAN/1C/2US/IPMI+/600W/4PCIe/CAR 1S	2	35 427