Построение мультисервисной сети

Wi-Fi— торговая марка Wi-FiAlliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802.11. Наиболее распространены три модификации этого стандарта – IEEE 802.11a, b и g. Для передачи данных используется диапазон частот от 2,4 до 2,4835 гигагерца, максимальная скорость 11 Мбит/с, при этом дальность передачи сигнала составляет около 100 метров, на открытой местности - до 300-400 метров. Два других стандарта — 802.11a и g работают на частотах 5 и 2,4 ГГц, соответственно, а максимальная скорость передачи данных может достигать 54 мегабит в секунду.

FDDI— стандарт передачи  данных в локальной сети, протянутой  на расстоянии до 200 километров. Стандарт  основан на протоколе TokenRing. В  качестве среды передачи данных в FDDI используется волоконно-оптический или медный кабель, в качестве топологии используется схема двойного кольца, при этом данные в кольцах циркулируют в разных направлениях. Поскольку такое дублирование повышает надёжность системы, данный стандарт с успехом применяется в магистральных каналах связи.

Так как данная ЛВС не требует  особых способов защиты информации, а также длина отрезков кабеля не превышает 100 метров, то, рассмотрев данные технологии, было принято решение использовать технологию FastEtherner стандарта 100Base-FX.

Технология FastEtherner предполагает топологию пассивная иерархическая звезда, построенную на коммутаторах.

 

2 Описание проекта ЛВС

 

2.1 Описание функционально-логической схемы ЛВС

 

На верхнем уровне иерархии ЛВС установлен коммутатор второго уровня D-link DFL-2500, объединяющий все подсети. Данный коммутатор имеет 8 интерфейсов RJ-45 с пропускной способностью 10/100/1000 Мбит/с. Технические характеристики коммутатора высшего уровня находится в приложении А.

К коммутатору D-link DFL-2500 к подключен KVM-свич D-link KVM140. KVM-свич содержит 8 портов для подключения оборудования, встроенную KVM-консоль с 15" ЖК-монитором, размещаемую в выдвижном корпусе Slideaway, а также эмуляторы клавиатуры и мыши. Технические характеристики KVM-свича приведены в приложении А.

К KVM-свичу подключена группа из трех серверов и маршрутизатор для доступа к сети Интернет.

Для файл-сервера был выбран сервер HP 590638-421 DL180G6. Сервер содержит четырехъядерный процессор IntelXeon E5620 с частотой каждого ядра 2.4 ГГц, объем оперативной памяти - 8 Гб, поддерживает 0/1/1+0/5/5+0 уровни RAID. На файл- сервер установлен Raid- Контроллер PCItoSATA и четыре жестких диска HDD Seagate Barracuda с емкостью 1000 Gb, благодаря которым организуется RAID 5-го уровня. На данном уровне организации RAID блоки данных и контрольные суммы циклически записываются на все диски массива, все диски массива имеют одинаковый размер — но один из них невидим для операционной системы. Например, массив состоит из четырех дисков емкостью 1500 Гб каждый, фактически размер массива будет равен 4500 Гб — 1500 Гб отводится на контрольные суммы. Технические характеристики сервера, RAID-контроллера и жестких дисков представлены в приложении А.

Для двух других серверов выбран сервер фирмы HP 470065-361 DL380G7. Сервер содержит 4-ядерный процессор  IntelXeonProcessorE5620, частота каждого ядра 2.4 ГГц, объем оперативной памяти - 8 Гб, два жестких диска по 146GB. Технические характеристики приведены в приложении А.

Для доступа в сеть интернет был  выбран маршрутизатор D-Link TL-R480T+. Он имеет 1 постоянный WAN порт, 1 постоянный Ethernet LAN порт 3, взаимозаменяемых порта Ethernet WAN/LAN (только для версии 4.0), 1 консольный порт (RJ-45 на RS232). Выделение приоритетных каналов в зависимости от IP-адреса источника или приемника, возможность обеспечения гибкого Интернет-доступа от различных провайдеров. Встроенный брандмауэр с поддержкой фильтрации по IP-адресам, доменным именам и MAC-адресам. Поддержка контроля пропускной способности для каждого IP-адреса и порта, ограничение сеансов. Поддержка запуска портов, виртуального сервера (Virtual Server), DMZ-хостинга. Поддержка UPnP, статической маршрутизации и VPN-пропуска. Перечень технических характеристик приведен в приложении А.

К коммутатору верхнего уровня подключено 6 стеков из двух и четырёх коммутаторов: стекируемый коммутатор D-link DGS-3650 и стекируемый коммутатор D-link DGS-3200-10. Коммутатор D-link DGS-3650 имеет 48 портов Ethernet 10/100/1000BaseT с разъемом RJ-45. Данный коммутатор может объединяться в стек до 8 устройств. Коммутатор D-link DGS-3200-10 имеет 8 портов Ethernet 10/100/1000BaseT с разъемом RJ-45, имеет возможность объединяться в стек до 8 устройств. Технические описания стековых коммутаторов приведены в приложении А. К 4 стекам коммутаторов подключено 52 рабочих станций. Рабочая станция содержит процессор Intel Core 2 Duo с частотой 2,6 ГГц, оперативную память с объемом 2048 Мб, жесткий диск объемом 250 Гб. Техническое описание рабочих станций приведено в приложении А.

К каждому стеку коммутаторов подключен принт-сервер. Сервер содержит процессор Intel Celeron Dual Core с тактовой частотой 2.6 ГГц, оперативную память объемом 4096 Мб, жесткий диск объемом 500 Гб. Полное описание принт-сервера приведено в приложении А.

К коммутатору верхнего уровня подключен  коммутатор Switch  8 ports D-link DGS-3200-10. Коммутатор содержит 8 портов 10/100/100Мбит/с. Полное описание коммутатора приведено в приложении А. К данному коммутатору подключено 14 рабочих станций, с конфигурацией, описанной выше.

 

2.2 Описание  структурированной кабельной системы

2.2.1 Архитектура  СКС

 

Принципы администрирования и  управления СКС целиком и полностью  определяются ее структурой. При проектировании СКС здания, заданного в задании, будет использоваться многоточечное администрирование.

Под многоточечным администрированием понимают управление СКС, которая построена  по классической архитектуре иерархической  звезды, то есть включает в себя магистральную подсистему хотя бы одного уровня. Главным признаком этого варианта является необходимость выполнения переключения минимум двух шнуров и в общем случае изменения конфигурации. Использование данного принципа гарантирует наибольшую гибкость управления и более широкие возможности адаптации СКС для поддержки новых приложений. При проектировании будет применяться принцип иерархической звезды. Звезда состоит из главного кросса здания и горизонтальных этажных кроссов, соединенных между собой кабелями вертикального ствола. Количество распределительных узлов определяется этажностью здания и протяженностью этажей. На каждом этаже устанавливается один (этажный) распределительный узел. Этажные распределительные узлы соединяются магистральными каналами с главным распределительным узлом здания.

 

2.2.2 Подсистема  рабочего места

 

Подсистема рабочего места служит для подключения оконечных устройств (компьютеров, терминалов, принтеров, телефонов  и т. д.) к локальной сети.

Типовое рабочее место оборудуется:

1) Компьютерной розеткой с модулем  2*RJ-45 категории 5e для подключения рабочих станций фирмы Epnew.

2) Тремя розетками бытовой электрической сети для подключения комплекта рабочей станции и оргтехники. Тип розеток – “Евростандарт” с заземляющим контактом. Используются тройные розетки фирмы «Legrand».

На каждое рабочее место отводится 5 кв.метра площади помещения. Высота установки розеток равна 400 мм. Также необходимо предусмотреть наличии свободного пространства перед розеткой (50 мм). Силовые и информационные розетки вмонтированы в кабель-каналы.

 

Рисунок 2. 1 – Типовое  рабочее место

 

Усиленное рабочее место  – рабочее место, оборудованное  дополнительными розеточными модулями для подключения набора организационной  техники. Вид усиленного рабочего места изображен на рисунке 2.1.

 

 

Рисунок 2.2 – Усиленное  рабочее место

 

Усиленное рабочее место  оборудуется:

• две информационные розетки тип RJ-45 5-й категории (одна сдвоенная);
• одна телефонная розетка тип RJ-11;
• Три розетки ВЭПС;
• Одна бытовая электрическая розетка.

В таблице 2.1 приведена  информация о количестве информационных и силовых розеток в помещениях здания.

 

Таблица 2.1

Информация о количестве информационных и силовых розеток

№ пп	№ помещения	Площадь	Кол-во раб.мест	Розеточные модули			Силовые розетки			Оконечные шнуры
				RJ-11	RJ-45(сдв)	Оптов.	ВЭПС		Бытовые
							Сдво.	Одинр.
1	00	20	4	1	4		4	1	4	4
2	01	16	3	1	3		3	1	3	3
3	02	20	4	1	4		4	1	4	4
4	03	16.5	3	1	3		3	1	3	3
5	04 (аппаратная)	10.5	2	1	2		2	1	2	2
6	20	20	4	1	4		4	1	4	4
7	21	16	3	1	3		3	1	3	3
8	22	20	4	1	4		4	1	4	4
9	23	16.5	3	1	3		3	1	3	3
10	24 (кроссовая)	10.5	2	1	2		4	1	2	4
11	30	20	4	1	4		4	1	4	4
12	31	16	3	1	3		3	1	3	3
13	32	20	4	1	4		4	1	4	4
14	33	16.5	3	1	3		3	1	3	3
15	34 (Кроссовая)	10.5	2	1	2		2	1	2	2
Итого			48 мест	15 шт	48 шт		48 шт	15 шт	48 шт	48 шт

 

 

С учетом процента на развитие (10%) количество патч-кордов будет равно 52.

С помощью патч-кордов осуществляется подключение к розеточным модулям информационных розеток сетевого оборудования

В приложении приведена  спецификация на продукцию, необходимую для реализации подсистемы рабочего места.

 

2.2.3 Горизонтальная  подсистема

 

Горизонтальная подсистема предназначена  для связи подсистемы управления с рабочим местом.

При проектировании горизонтальной подсистемы выбран типа «витая пара категории 5е». В приложении A представлены основные характеристики кабеля.

Рабочие места в здании распределены равномерно по всей  обслуживаемой площади, поэтому средняя длина кабеля, затрачиваемого на реализацию одного проброса, принимается равной:

 

L = ((Lmin+ Lmax)/2)*K+X,

(2.1)

где L_min, L_max - длина кабельной трассы от коммутационного элемента, самого дальнего от точки ввода в кроссовую, до розеточного модуля информационной розетки соответственно самого близкого и самого далекого рабочего места, рассчитанная с учетом особенностей прокладки кабеля, всех спусков, подъемов, поворотов, межэтажных сквозных проемов (при их наличии) и т.д.;

К - коэффициент технологического запаса, равный 1,1 (10%);

X - запас для выполнения разделки  кабеля.

Величина запаса на разделку кабелей  учитывается для обеих сторон проброса и устанавливается равной 30 см для медных кабелей на основе витых пар. Длина горизонтального кабеля не может превышать 90 м с учетом указанных запасов. Расчет кабеля, необходимого для одного этажа:

L_max=37м;  L_min=3м;

L_cp=(L_min+ L_max)/2 =(37+3)/2=20м

L=20*52+10%=1144 м

Для одного этажа необходимо 1144 метров кабеля, для всего здания:

1144 *3=3432м

Для прокладки горизонтальной подсистемы используем пластиковый настенный  короб (кабель-канал) с двумя перегородками 74×20мм фирмы Mutlusan (для горизонтальной прокладки на расстоянии 50см от пола). Длина пластикового короба горизонтальной разводки рассчитывается как сумма длин коридоров и периметров кабинетов.

Длина кабель-канала на одном этаже с учетом 20% резервирования составит 148*1,2=178 метров. На все здание необходимо 178*3=534 метра кабель-канала.

 

2.2.4 Вертикальная  подсистема

 

Вертикальная подсистема объединяет этажи здания. Для прокладки вертикальных магистралей выбраны полиэтиленовые трубы, так как они обеспечивают высокую степень защиты от воды пыли, легки в установке.

Высота этажа между перекрытиями составляет 5 метров, общая толщина междуэтажных перекрытий равна 60 см. Таким образом, используется 4 отрезков труб, длина каждого отрезка от 5,6 до 16,8 метров, диаметр - 90 мм.

Для вертикальной подсистемы используется оптоволоконный кабель. Характеристики кабеля приведены в приложении A. При прокладки кабеля в вертикальных магистралях используют 100% резервирование. В таблице 2.3 показан расчет кабеля для вертикальной подсистемы.

 

Таблица 2.3

Расчет количества кабеля для вертикальной прокладки

№	Начало	Конец	Длина, м	Резервирование, м
1	Аппаратная, помещение №14	Кроссовая, помещение №14	10	10
2	Аппаратная, помещение №14	Кроссовая, помещение №24	10	10
3	Аппаратная, помещение №14	Кроссовая, помещение №34	20	20
Итого длина кабеля + резервирование				80

 

Итого нужно 80 метров кабеля для соединения горизонтальных подсистем на этажах.

 

2.2.5 Подсистема  управления

 

Административная подсистема СКС  – это центр СКС уровня здания, несущая нагрузку по обеспечению  взаимодействия вертикальной и всех горизонтальных кабельных подсистем.

В помещениях подсистемы управления размещают активное и пассивное  оборудование компьютерных, телефонных, сигнальных и других видов сетей с целью организации выхода во внешние информационные сети.

В общем случае помещения подсистемы управления делятся на:

• аппаратные;
• кроссовые.

Аппаратной  называется техническое  помещение, в котором    наряду    с    групповым   коммутационным оборудованием СКС располагается активное сетевое оборудование  коллективного пользования масштаба предприятия (УПАТС, серверы, коммутаторы). Аппаратные оборудуются системами пожаротушения, кондиционирования и контроля доступа.

Кроссовая представляет собой техническое помещение, в  котором размещается коммутационное  оборудование СКС.