НАО АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
КафедраЭлектроники и компьютерных технологий
Курсоваяработа
Построениелокальной сети на примере «Учебный институт»
Выполнил: студент группы БРЭк-04-04
Казиев Р. (номер зач. кн.: 043126)
Проверил: профессор, канд. техн. наук
Берикулы А.
Алматы 2006
СОДЕРЖАНИЕ
Задание. 3
Введение. 4
Выбираем операционную системудля сервера. 5
Сети Ethernet 6
Топологии вычислительных сетей. 7
Сетевые кабели. 9
Сравнительные характеристикисетевых проводников. 10
Сетевые оборудования. 12
Концентраторы… 12
Повторители. 13
Мосты… 13
Маршрутизаторы… 14
Заключение. 16
Список литературы… 17
Приложение А… 18
/>/>/>/>ЗАДАНИЕ
В этой задаче следует разработать проект локальнойкомпьютерной сети организации, где работает студент-заочник. Альтернативным вариантомявляется документирование локальной сети, уже установленной на предприятиистудента или разработка проекта под предполагаемого заказчика. При отсутствиитакой возможности (необходимости) рассчитать локальную компьютерную сеть,структура которой выбирается согласно шифру (последняя цифра номера зачетнойкнижки) по таблице 2.
Таблица 2
/> Профиль предприятия Количество рабочих станций Особенность здания Примечание 6 Учебный институт 30 3 этажа
ВВЕДЕНИЕ
Локальная сеть (LocalArea Network, LAN ) — группа персональных компьютеров или периферийныхустройств, которые объединены между собой высокоскоростным каналом передачицифровых данных в пределах одного или нескольких близлежащих зданий. Такжевстречается термин «локальная вычислительная сеть» (ЛВС). Основноеназначение любых видов компьютерных сетей — организация совместного доступа кресурсам любого из компьютеров, подключенного к данной сети. Прежде всего, этосовместный доступ к данным и программам. Это когда данные или программы,находящиеся на одном из компьютеров сети (файловом сервере), могутиспользоваться на любом из подключенных к нему компьютеров. Так происходит,например, при использовании сетевой бухгалтерской программы, когда работники,которые имеют доступ к сети, могут вносить изменения в единую базу данных.
Что нужно чтобы проложитьлокальную сеть?/>
Чтобы объединить десяткикомпьютерных систем нам понадобится:
· Сетевой кабель –то, что собственно и связывает компьютеры между собой.
· Сетевые карты — по одной для каждого участника сети.
· Switch(Коммутатор) — устройство объединяет всю систему, к нему сходятся все сетевыекабели. компьютер сетевой кабель маршрутизатор
/>/>/>ВЫБИРАЕМ ОПЕРАЦИОННУЮ СИСТЕМУДЛЯ СЕРВЕРА/>
Наиболее удачным выборомоперационной системы для нашего сервера является Windows 2003 Server:
· Простотанастройки,
· Дружественныйинтерфейс, привычный пользователям Windows XP и Me
· Наличие в системедрайверов для наиболее распространённых сетевых карт и современногооборудования.
· Функцииавтоматической настройки сети
· Встроенная службаICS. (Общий доступ в Интернет)
· Встроенныйбрандмауэр.
Конфигурация сервера:
§ Тип процессора — Pentium 4, 3.8 ГГц
§ Количество процессоров в сервере — 2
§ RAM сервера – IMM 1Gb DDR II SDRAM PC400 Samsung
§ HDD — 200 Gb IDE Seagate 7200.8
§ Тип корпуса – Big Tower ATX
§ RAID — Intel Server RAID controller SRCZCRX
§ Источника бесперебойногоэлектропитания — APCSmart UPS 1000 Rack Mount 2U
/>/>/>СЕТИ ETHERNET
Ethernet был разработанИсследовательским центром корпорации Xerox в Пало Альто(PARC) в 1970 году иявляется на сегодняшний день наиболее популярным стандартом. Миллионы устройстви узлов подключены к сетям, использующим Ethernet. Первым локальным сетямтребовалась очень небольшая пропускная способность для выполнения простых сетевых задач, существовавших в то время, — отправкаи прием электронной почты, передача файлов данных и обработка заданий по выводуна печать. Ethernet стал основой для спецификации IEEE 802.3, которая былавыпущена в 1980 году Институтом инженеров по электротехнике и электронике.Вскоре после этого компании Digital Equipment Corporation, Intel Corporation и Xerox Corporation совместно разработали и выпустилиспецификацию Ethernet версии 2.0, которая была в значительной степенисовместима со стандартом IEEE 802.3. На сегодняшний день Ethernet и IEEE 802.3являются наиболее распространенными стандартами локальных вычислительных сетей.Сети на основе Ethernet используются для транспортировки данных междуразличными устройствами — компьютерами, принтерами и файл-серверами. ТехнологияEthernet дает возможность устройствам коллективно пользоваться одними и теми жересурсами, т.е. все устройства могут пользоваться одной средой доставки. Средой доставки называется метод передачи и приемаданных. Например, рукописное письмо может быть послано с использованиемразличных способов доставки: через почтовую службу, через курьерскую службудоставки Federal Express или по факсу. Электронные данные могут передаваться помедному кабелю, по тонкому или толстому коаксиальному кабелю, по беспроводнымлиниям связи и т.д.
/>/>/>
ТОПОЛОГИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
Топология типа«звезда».В топологии сети в виде звезды всяинформация между двумя периферийными рабочими местами проходит черезцентральный узел вычислительной сети. Пропускная способность сети определяетсявычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Столкновенийданных не возникает. Кабельное соединение довольно простое, так как каждаярабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладку кабелей высокие, особеннокогда центральный узел географически расположен не в центре топологии. Прирасширении вычислительных сетей не могут быть использованы ранее выполненныекабельные связи: к новому рабочему месту необходимо прокладывать отдельныйкабель из центра сети. Топология в виде звезды является наиболеебыстродействующей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку передачаданных между рабочими станциями проходит через центральный узел (при егохорошей производительности) по отдельным линиям, используемым только этимирабочими станциями.
Кольцевая топология. При кольцевой топологии сетирабочие станции связаны одна с другой по кругу. Последняя рабочая станциясвязана с первой. Коммуникационная связь замыкается в кольцо. Прокладка кабелейот одной рабочей станции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей,особенно если географическое расположение рабочих станций далеко от формыкольца (например, в линию). Сообщения циркулируют регулярно по кругу. Рабочаястанция посылает по определенному конечному адресу информацию, предварительнополучив из кольца запрос. Пересылка сообщений является очень эффективной, таккак большинство сообщений можно отправлять «в дорогу» по кабельной системе одноза другим. Очень просто можно сделать кольцевой запрос на все станции. Основнаяпроблема при кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станциядолжна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строяхотя бы одной из них вся сеть парализуется. Подключение новой рабочей станциитребует кратко срочного выключения сети, так как во время установки кольцодолжно быть разомкнуто.
Шинная топология. При шинной топологии среда передачиинформации представляется в форме коммуникационного пути, доступного для всехрабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станциимогут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся всети. Рабочие станции в любое время, без прерывания работы всей вычислительнойсети, могут быть подключены к ней или отключены. Функционированиевычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции. Новыетехнологии предлагают пассивные штепсельные коробки, через которые можноотключать и/или подключать рабочие станции во время работы вычислительной сети. Благодарятому, что рабочие станции можно подключать без прерывания сетевых процессов икоммуникационной среды, очень легко прослушивать информацию./>/>/>
СЕТЕВЫЕКАБЕЛИ/>
Витая Пара (TwistedPair)/>
В настоящее время этонаиболее распространённый сетевой проводник. По структуре он напоминает многожильныйтелефонный кабель, имеет 8 медных проводников, перевитых друг с другом, ихорошую плотную изоляцию из поливинилхлорида (ПВХ). Обеспечивает высокуюскорость соединения — до 100 мегабит/с (Около 10-12 Мб/Сек) или до 200Мбит врежиме full-duplex. При использовании гигабитного оборудования достижимыскорости до 1000 Мбит. Существует неэкранированная (UTP) и экранированная (STP)витая пара, помимо обычной изоляции у второго типа витой пары существуетзащитный экран, по структуре и свойствам напоминающий фольгу. Присоответствующем заземлении экранированная витая пара обеспечивает отличнуюзащиту от электромагнитных помех, даже при проводке STP вблизиэлектрораспределительного щитка и линий высокого напряжения отмечаласьстабильная работа сети на скоростях свыше 90 Мбит. В случае если STP кабель незаземлен то экран наоборот выступает, усиливает воздействие наводок выступая вкачестве антенны. В среднем сетевой кабель выдерживает на открытом воздухе от 3до 8 лет, причем скорость сети начнет падать задолго до полного выхода кабеляиз строя. Для использования на открытом воздухе нужно использовать специальнуювитую пару для открытой проводки.
Так же хорошо подходитдля проводки на открытом воздухе кабель полевой П-296. Помимо того, что егоизоляция не боится воды, высоких и низких температур, кабель сам по себе оченьпрочный (выдерживает нагрузку до 200 килограмм) и его можно протягивать без поддерживающего троса на длину до 100 метров. Неоспоримым достоинством является то,что используя П-296, можно обеспечивать устойчивую связь на сегменте сети до 500 метров. Если в вашем регионе сложно приобрести пару для уличной проводки или П-296, срок службыобычного сетевого кабеля можно увеличить в несколько раз, используягофрированную трубку. Она защищает кабель от механических воздействий, воды,прямых солнечных лучей, однако увеличивает стоимость и массу сетевогопроводника.
Коаксиальный Кабель(Coaxial)/>
Это один из первыхпроводников, использовавшихся для создания сетей. Содержит в себе центральныйпроводник, слой изолятора в медной или алюминиевой оплетке и внешнюю ПВХизоляцию. Максимальная скорость передачи данных — 10 Мбит. Кабель достаточносильно подвержен электромагнитным наводкам. В случае повреждения ремонтируетсяс трудом (требуется пайка и тщательная изоляция), но даже после этоговосстановленный участок работает медленно и нестабильно: появляются искаженияэлектромагнитных волн, распространяющихся в коаксиальном кабеле, что приводит кпотерям информации.
В настоящее времякоаксиальный кабель в основном используется в качестве проводника сигналаспутниковых тарелок и прочих антенн. В локальных сетях применяется кабель сволновым сопротивлением 50 Ом, а для передачи TV сигнала — 75 Ом, они несовместимы между собой. В современных компьютерных сетях использованиекоаксиального кабеля, как правило, не оправданно, и в этой статьерассматриваться не будет.
/>/>/>Сравнительныехарактеристики сетевых проводников/>Тип Кабеля (10 Мбит/с = около 1 Мб в сек) Скорость передачи данных (мегабит в секунду) Макс официальная длина сегмента, м Макс неофициальная длина сегмента, м* Возможность восстановления при повреждении \ Наращивание длины Подверженность помехам Неэкранированная Витая пара 100/10/1000 Мбит/с 100/100/100 м 150/300/100 м Хорошая Средняя Экранированная витая пара 100/10/1000 Мбит/с 100/100/100 м 150/300/100 м Хорошая Низкая Кабель полевой П-296 100/10 Мбит/с ------ 300(500)/> 500 м Хорошая Низкая Четырехжильный телефонный кабель 50/10 Мбит/с ------ Не более 30 м Хорошая Высокая Тонкий коаксиальный кабель 10 Мбит/с 185 м 250(300) м
Плохая
Требуется пайка Высокая Толстый Коаксиальный кабель 10 Мбит/с 500 м 600(700)
Плохая
Требуется пайка Высокая
/>/>/>СЕТЕВЫЕ ОБОРУДОВАНИЯ Концентраторы
Как только в сети10Base-T становится больше двух компьютеров или возникает необходимостьперехода от сети на коаксиальном кабеле к технологии 10Base-T, придетсяиспользовать концентратор. Правда, при введении хаба в сеть на витой паре она теряетвозможность полнодуплексной работы и становится аналогично 10Base-2 и 10Base-5полудуплексной со всеми вытекающими отсюда последствиями. Концентраторпредставляет собой устройство, имеющее, как правило, некоторое количествопортов для подключения отдельных компьютеров (режим MDI-X) и порт, выделяемыйкаким-либо образом, для соединения с другими хабами (режим MDI).
Зачастую имеетсяпереключатель режима порта. На переднюю панель концентратора выводитсяинформация о состоянии сети (перегрузка сети или отдельного порта, включениепитания, коллизии). Концентраторы подразделяются на 10-, 100- и 10/100-Мбит,активные и пассивные. Многие 10-Мбит хабы имеют разъемы и под витую пару(RJ-45), и под коаксиальный кабель (BNC или AUI). Отличие активного хаба от пассивногозаключается в том, что первый усиливает передаваемый сигнал, а второй — нет.
С помощью пассивного хабаможно решить проблему нехватки портов, но нельзя увеличить максимальный радиуссети. Преодолеть это ограничение поможет репитер. Существуют концентраторы длявитой пары, для коаксиального кабеля и волоконной оптики. Ценовой диапазонхабов колеблется в широких пределах. На него влияют скорость концентратора,количество и тип портов, фирма-производитель и многое другое. Средняя ценасоставляет $30-70.
Повторители
Повторитель предназначендля соединения разнородных сегментов сети Ethernet и преодоления ограничениядлины кабеля. Правда, при этом не обеспечивается логическая изоляция сегментов.Повторители представляют собой устройства с двумя портами. Выпускаются с любымсочетанием портов (двумя портами AUI, портом Thinnet и портом AUI, однимоптоволоконным портом ST и одним портом AUI). Не стоит увлекаться увеличениемпротяженности сети при помощи большого количества повторителей, т. к.поддержание ее работоспособности превратится в этом случае в сущий ад. Мосты
Если ваша сеть достиглаприличных размеров, то неизбежен тот момент, когда ее производительность станетнеприлично низкой. Преодоление проблемы возможно несколькими способами. Один изних — введение в состав сети устройства под названием мост. Мост представляетсобой концентратор, усовершенствованный добавлением процессора и памяти, ипозволяет объединять между собой физически несовместимые сегменты Ethernet(например, сегмент 10Base-T с сегментом 10Base-2). Это замечательно, но как жемост позволяет увеличить производительность? Очень просто: вся сеть разбиваетсяна отдельные сегменты. Полученные сегменты соединяются с помощью мостов. Мостопределяет, осуществляется ли обмен между различными сегментами или же внутриодного. В случае внутрисегментного обмена информация не проходит в другие.Таким образом и достигается уменьшение загрузки сети. Если же обменосуществляется между разными сегментами, то мост не дает никаких преимуществ.Он также не влияет на производительность внутри локальной области. К минусамданного устройства следует отнести то, что не осуществляется контроль доступа ивряд ли удастся через него подключиться к Internet или другой глобальной сети.
Другой способ повыситьпроизводительность ЛВС — это установить коммутатор. Данное устройство в отличиеот моста, который соединяет входной сегмент со всеми выходными, позволяетсоединить два сегмента, не подключая остальные. Такое возможно за счет того,что каждый порт коммутатора представляет собой отдельный независимый сегментпроизводительностью 10 (или 100) Мбит/с. омощью коммутатора можно построитьиерархическую структуру, аналогичную структуре, создаваемой на концентраторах.Подразделяются на коммутаторы узлов (node switches) и коммутаторы сегментов(segment switches). Первые позволяют подключать непосредственно к портамотдельные компьютеры, а вторые — концентраторы. В домашних сетях данныеустройства почти не используются, т. к. их стоимость исчисляется сотнями итысячами долларов. Маршрутизаторы
Нам осталосьпознакомиться только с одним устройством -маршрутизатором. Применяются ониглавным образом в крупных центрах коммутации компаний и Internet-провайдеров.Причина этому — очень высокая цена (несколько тысяч долларов). Хотя, например,компания Cisco Systems предлагает ряд устройств для небольших фирм и рынкаSOHO. Маршрутизатор может понадобиться, если есть необходимость подключиться ксети, безопасность работы с которой не контролируется, если таблицы физическихадресов, используемые мостами и коммутаторами для идентификации принадлежностифизических адресов и сегментов сети, стали чрезмерно большими и неуправляемыми,а также для соединения двух различных сетей, не имеющих физическойсовместимости. Маршрутизатор функционирует на сетевом уровне, что и позволяетиспользовать его для вышеуказанных действий. Функционирующие на канальномуровне мосты и коммутаторы могут объединять только сети, использующие однифизические характеристики (например, различные версии сети Ethernet — на тонкомкоаксиальном кабеле, витой паре и оптическом волокне).
/>/>/>/>ЗАКЛЮЧЕНИЕ В рассмотренных технологиях я выбралнаиболее подходящие варианты. В целом сетевые технологии позволяют повыситьпроизводительность любой системы, а также ускорить учебные процессы.
/>/>/>/>/>/>СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы,технологии, протоколы: Учебник для вузов. 2-изд. – СПб: «Питер», 2005. – 864 c.
2. Компьютерные сети. Учебный курс/Пер. с англ. – М.: Издательский отдел «Русскаяредакция» ТОО «Channel Trading Ltd.». – 2-е издание,1998.– 696 c.
3. Работы учебные. Фирменный стандарт ФС РК10352-1910-У-е-001-2002. Общие требования к построению, изложению, оформлению исодержанию. – Алматы, АИЭС, 2002. – 31 с.
4. Гук М. Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия. – СПб: Изд-во «Питер», 2000. – 576 с.
ПРИЛОЖЕНИЕА
/>