Проект сети для бухгалтерии, отдела кадров и планового отдела университета

Министерствотранспорта РФ
федеральноеагентство железнодорожного транспорта
ГОУ ВПО “ДВГУПС”
Кафедра:“Информационные
системы итехнологии”
Курсовая работа
на тему: “Проект сети для бухгалтерии, отдела кадров и планового отдела университета”
Выполнил: Дороничев В.В,
229 группа, 5 вариант
Проверила: Файзулин Р.М,
Приходько С.А.
Хабаровск 2007

Содержание
Введение
1.Техническое обоснование разработки вычислительной сети и анализ исходных данных
Выборархитектуры или топологии сети
2.1Технология ATM
2.2Технология Token Ring
2.3Технология FDDI
2.4Топология сетей Ethernet
2.4.1Топология «общая шина»
2.4.2Топология «звезда»
2.4.3 КлассысетейEthernet
2.4.3.1 Класс10Base5 (Thick Ethernet)
2.4.3.2Класс 10Base2
2.4.3.3Класс 10BaseT (Ethernet на «витой паре»)
2.4.3.4Класс10BaseF (Fiber Optic)
2.4.3.5Классы 100BaseT, 100BaseTX,100ВаsеТ4 и 100BaseFX
Выбораппаратных и программных средств ЛВС.
3.1Проектирование реализации и комплекса технических средств ЛВС
 3.1.1Построение логической схемы сети и выбор активного оборудования
 3.1.2Выбор пассивного и вспомогательного оборудования сети
3.2Выбор программного обеспечения
 3.2.1Классификация и характеристики основных сетевых ОС
 3.2.1.1Структура сетевой операционной системы
 3.2.1.2Одноранговые сетевые ОС и ОС с выделенными серверами
 3.2.1.3ОС для рабочих групп и ОС для сетей масштаба предприятия
3.3Выбор протоколов и схемы адресации
3.4Организация доступа в Интернет
Экономическаячасть
4.1Расчет затрат на внедрение вычислительной сети
Заключение
Приложение1
Приложение2
Приложение3
Приложение4
Приложение5
Списоклитературы

Введение
В наше время каждоепредприятие стремится автоматизировать свое производство и поэтому с каждымгодом по всему миру растет количество локальных вычислительных сетей,следовательно, увеличивается потребность в высококвалифицированных специалистахданного профиля.
Современныесетевые технологии способствовали новой технической революции. Создание сети напредприятии, фирме способствует гораздо высокому процессу обмену данными,сведениями между различными структурными подразделениями, ускорениюдокументооборота, контролю за движениями материалов и других средств,увеличению и ускорению передачи и обмену оперативной информацией.
Насегодняшний день в мире существует более 130 миллионов компьютеров и более 80 %из них объединены в различные информационно — вычислительные сети от малыхлокальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet.
Огромныепотенциальные возможности, которые несет в себе вычислительная сеть и тот новыйпотенциальный подъем, который при этом испытывает информационный комплекс, атак же значительное ускорение производственного процесса не дают нам право непринимать это к разработке и не применять их на практике.
При создании ЛВСпринимают во внимание несколько факторов, основные из них: производительностьсети, надежность и степень ее информационной безопасности, требуемые аппаратныересурсы, функциональная мощность, простота ее эксплуатации, возможностьобъединения с другими ЛВС и цена. В процессе проектирования сети необходимотакже учитывать ряд требований прикладного характера, например физическоерасположение пользователей, количество оконечных систем, требования к передачеданных (типы данных, среднюю нагрузку), расстояние между оконечными системами,максимальная протяженность сети, показатель надежности сети в целом и отдельныхее частей. Проектирование ЛВС необходимо производить с учетом развития,принимая во внимание возможность увеличения числа рабочих станций (РС) в ЛВС.
В качестве целевой функции при проектировании сетинеобходимо взять минимизацию величины стоимости ее аппаратного и программногообеспечения при условиях удовлетворения всех требований пользователей впропускной способности и надежности сети.
Исходные данные дляпроектирования ЛВС могут быть получены в ходе анализа прикладной области, длякоторой должна быть создана сеть. Эти данные затем уточняются в результатепринятия решений на этапах проектирования ЛВС. На данном этапе необходимоопределить цели создания сети, перечень требований и функций пользователей всети для заданной предметной области.

 
1.        Техническое обоснование разработки вычислительнойсети и анализ исходных данных
Бухгалтерия и отдел кадров формируеткомплексный бухгалтерский отчёт о деятельности предприятия, полученной прибылии произведённых затратах. Данный отчёт в установленной форме предоставляется вналоговые органы в определённые законодательством сроки. Расчётчикамизаработной платы используется информация, собранная плановым отделом и отделомкадров. Они формируют необходимые нормативные документы для финансового иуправленческого учёта. Эти документы предоставляются в пенсионный фонд, органыналоговой инспекции и для внутреннего пользования управленческим персоналом.Кассир формирует необходимые кассовые документы, используя информацию первичныхдокументов других отделов университета, оформляет платежи физических июридических лиц за предоставленные им услуги и выполненные работы.
Организационнаяструктура данного предприятия должна содержать 25 рабочих станций, которыераспределены по следующим отделам:
—    главный бухгалтер – 1 рабочаястанция;
—    зам по общим вопросам – 1 рабочаястанция;
—    зам по автоматизации – 1 рабочаястанция;
—    сектор учета первичных документов — 4рабочих станции;
—    сектор расчета по заработной плате — 4 рабочих станции;
—    сектор расчета по стипендиям – 2 рабочиестанции;
—    сектор по внебюджетной деятельности — 3 рабочие станции;
—    сектор по автоматизации — 2 рабочиестанции;
—    касса — 1 рабочая станция;
—    начальник отдела кадров — 1 рабочаястанция;
—    отдел кадров – 5 рабочих станций.
Таким образом, главная цель создания даннойЛВС — внедрения в производство новейших систем и технологий автоматизированнойобработки данных (АСОД) являющейся основой любой эффективной системыуправления.
 Проанализируемисходные данные, а также представленный чертеж этажа здания и оформим этиданные в виде таблиц.
Таблица 1.1 Количестворабочих мест в комнатах
Место расположения
Количество рабочих мест Аудитория 412 2 Аудитория 413 2 Аудитория 414 5 Аудитория 415 6 Аудитория 416 7 Аудитория 417 4 Аудитория 418 6 Аудитория 419 1 Аудитория 420 5 Аудитория 421 3 ВСЕГО: 41
Таблица 1.2Распределение РС по комнатам и отделам
Номер комнаты
Площадь помещения
Наименование отдела
Наименование пользователей в сети
Количество РС
(пользователей)
Количество возможных РС 412 8,4 главный бухгалтер GlavBuh 1 2 413 8,1 начальник отдела кадров NachOK 1 2 414 24,78 зам. по автоматизации, зам. по общим вопросам ZamAvt, ZamOV 2 5 415 24,03 сектор расчета по з/п, по стипендиям RachZP_1-4, RachStip_1-2 6 6 416 31,68 сектор по внебюджетной деятельности Vnebud_1-3 3 7 417 12,96 комната с MDF Server 1 4 418 27,84 отдел кадров Okadr_1-5 5 6 419 7,29 касса Kacca 1 1 420 23,1 сектор учета первичных документов YchetPDoc_1-4 4 5 421 12,69 сектор по автоматизации SecAvt_1-2 2 3
Для упрощения анализа возьмемсреднюю интенсивность трафика генерируемым одним компьютером – К (0,06), впроцентах от максимальной пропускной способности базовой технологии сети Смакс(100 Мбит/Сек).
Следовательно,
·         трафикодного компьютера в сети составит:
Сi= K * Смакс = 0,06 * 100 (Мбит/Сек) = 6(Мбит)
·         Определимсуммарный трафик неструктурированной сети:
Ссум = N*M*Сi = 1 * 25 * 6 (Мбит) = 150 (Мбит)
·         Определимкоэффициент нагрузки неструктурированной сети:
Pн= Ссум./Смакс = 150 (Мбит) /100 (Мбит/Сек) = 1,5
·         Проверимвыполнения условия допустимой нагрузки ЛВС (домена коллизий):
Pн= 1,5 > Pethernet=0,35
Следовательно, пополученному коэффициенту нагрузки можно сделать вывод, что необходимо выполнитьлогическую структуризацию ЛВС:
Pдк= max(Mi) * Сi/Смакс = 5 * 6 (Мбит)/100(Мбит) = 0,3
Откуда видно, чтонеобходимо разбить сеть на 5 доменов коллизий, в каждом из которых по 5 рабочихстанции.
Во многих случаяхпотоки информации распределены таким образом, что сервер должен обслуживатьмногочисленных клиентов, поэтому он является «узким местом» сети. Длярасчета ЛВС по этому критерию установим, что трафики от групп к серверу и междугруппами составляют Кs% от суммарного трафика неструктурированной сети (65%).
·         Определиммежгрупповой трафик и трафик к серверу:
См.гр. = Ссерв. = Кs* Ссум = 0,65 * 150 (Мбит) = 97,5(Мбит)
·         Определяемкоэффициент нагрузки по межгрупповому трафику и трафику к серверу:
Pмгр= Pcсерв = Кs* Ссум / Смакс = 0,65 * 150 (Мбит) / 100 (Мбит) =
= 0,975 > Pethernet=0,35.
Так как условие Pмгр

Смакс (GigabitEthernet) = 1000 (Мбит):
Pмгр= Pcсерв = Кs* Ссум / Смакс = 0,65 * 150 (Мбит)/ 1000 (Мбит) = 0,0975
В ходе проведенныхрасчетов появилась необходимость структурировать сеть, тем самым разбив всюсеть на отдельные сегменты по 5 PCв каждом. Разбить сеть на сегменты можно с помощью сетевого коммутатора (Switch),объединить 5 PC в каждом из доменовколлизии можно с помощью концентратора (Hub).Но из-за того, что в настоящее время таковых не выпускается, то будем применятьв данном случае сетевые коммутаторы, то есть каждая РС будет представлять собойодин из сегментов сети.
Все сведения врезультате расчетов сведем в общую таблицу/
Таблица 1.3 Основныесведения о закладываемой ЛВС.
Компонент/характеристика
Реализация
1.          Организационная структура:
1.1 Количество зданий
1.2 Количество этажей
1.3 Количество помещений
1.4 Количество отделов
1.5 Количество пользователей
1.6 Закладываемое расширение РС (ограничено площадью помещений)
1.7 Максимальное расстояние между РС (по плану здания)
1
1
10
10
25
41
≈ 81 м 2.          Основные цели создания сети внедрения в производство новейших систем и технологий автоматизированной обработки данных (АСОД) 3.          Основной тип передаваемой информации документы, числовые данны
4.          Расчет нагрузки сети
4.1 Коэффициент нагрузки неструктурированной сети
4.2 Коэффициент нагрузки структурированной сети для каждого сегмента
4.3 Количество логических сегментов
4.4 Количество РС в каждом сегменте
4.5 Коэффициент нагрузки по трафику к серверу
1,5
0,3
1
5
0,0975 5.          Управление совместным использованием ресурсов централизированная сеть 6.          Совместное использование периферийных устройств xDSL модем, лазерный принтер, факс, сканер 7.          Поддерживаемые сетевые приложения: 1С Предприятие v. 8.0 /> /> />
Из таблицы видно, чтоколичество логических сегментов равно одному, только по тому факту, чтобухгалтерия и отдел кадров должны видеть друг друга в общей сети, так как ониоперируют одними данными и не должны скрывать их от друг друга. Так, например,расчётчиками заработной платы используется информация, собранная плановымотделом и отделом кадров, они формируют необходимые нормативные документы дляфинансового и управленческого учёта.

2.        Выбор архитектуры или топологии сети
 
Впоследние несколько лет наметилось движение к отказу от использования влокальных сетях разделяемых сред передачи данных и переходу к обязательномуиспользованию между станциями активных коммутаторов, к которым конечные узлыприсоединяются индивидуальными линиями связи. В чистом виде такой подходпредлагается в технологии ATM (Asynchronous Transfer Mode), а смешанный подход,сочетающий разделяемые и индивидуальные среды передачи данных, используется втехнологиях, носящих традиционные названия с приставкой switching(коммутирующий): switching Ethernet, switching Token Ring, switching FDDI.
Но,несмотря на появление новых технологий, классические протоколы локальных сетейEthernet и Token Ring по прогнозам специалистов будут повсеместноиспользоваться еще по крайней мере лет 5 — 10, в связи с чем знание их деталейнеобходимо для успешного применения современной коммуникационной аппаратуры.
2.1     Технология ATM
ТехнологияATM (Asynchronous Transfer Mode — асинхронный режим передачи) являетсякоммутируемой технологией, предназначенной для одновременной передачи голоса иданных в форме пакетов. ATM организует данные в короткие ячейки фиксированнойдлины. Использование коротких ячеек уменьшает время на обработку и позволяетобеспечить более равномерную загрузку процессора.
Предсказуемоевремя процессорной обработки ячеек фиксированной длины позволяет обеспечитьэффективное, высокоскоростное управление смешанным трафиком голос/данные,поскольку в ATM для коммутации используются специализированные контроллеры(микросхемы). При интеграции с ISDN-технологией ATM может обеспечивать переносданных со скоростью 1.5 Мбит/с, максимальная скорость ATM превышает 600 Мбит/с.
Мощныетехнологии коммутации основаны на использовании одного общепринятого стандарта.Такая стандартизация обеспечивает совместимость оборудования и постоянноеснижение цен на оборудование ATM из-за конкуренции производителей.
2.2 Технология TokenRing
Сетистандарта Token Ring, также как и сети Ethernet, используют разделяемую средупередачи данных, которая состоит из отрезков кабеля, соединяющих все станциисети в кольцо. Кольцо рассматривается как общий разделяемый ресурс, и длядоступа к нему используется не случайный алгоритм, как в сетях Ethernet, адетерминированный, основанный на передаче станциями права на использованиекольца в определенном порядке. Право на использование кольца передается спомощью кадра специального формата, называемого маркером или токеном.
СтандартToken Ring был принят комитетом 802.5 в 1985 году. В это же время компания IBMприняла стандарт Token Ring в качестве своей основной сетевой технологии. Внастоящее время именно компания IBM является основным законодателем модытехнологии Token Ring, производя около 60% сетевых адаптеров этой технологии.
СетиToken Ring работают с двумя битовыми скоростями — 4 Мб/с и 16 Мб/с. Перваяскорость определена в стандарте 802.5, а вторая является новым стандартомде-факто, появившимся в результате развития технологии Token Ring. Смешениестанций, работающих на различных скоростях, в одном кольце не допускается.
СетиToken Ring, работающие со скоростью 16 Мб/с, имеют и некоторыеусовершенствования в алгоритме доступа по сравнению со стандартом 4 Мб/с.
2.3 Технология FDDI
ТехнологияFDDI во многом основывается на технологии Token Ring, развивая и совершенствуяее основные идеи. Разработчики технологии FDDI ставили перед собой в качественаиболее приоритетных следующие цели:
·         Повыситьбитовую скорость передачи данных до 100 Мб/с.
·         Повыситьотказоустойчивость сети за счет стандартных процедур восстановления ее послеотказов различного рода — повреждения кабеля, некорректной работы узла,концентратора, возникновения высокого уровня помех на линии и т.п.
·         Максимальноэффективно использовать потенциальную пропускную способность сети, как дляасинхронного, так и для синхронного трафиков.
СетьFDDI строится на основе двух оптоволоконных колец, которые образуют основной ирезервный пути передачи данных между узлами сети. Использование двух колец — это основной способ повышения отказоустойчивости в сети FDDI, и узлы, которыехотят им воспользоваться, должны быть подключены к обоим кольцам. В нормальномрежиме работы сети данные проходят через все узлы и все участки кабеля первичного(Primary) кольца, поэтому этот режим назван режимом Thru — «сквозным»или «транзитным». Вторичное кольцо (Secondary) в этом режиме неиспользуется.
Вслучае какого-либо вида отказа, когда часть первичного кольца не можетпередавать данные (например, обрыв кабеля или отказ узла), первичное кольцообъединяется со вторичным (прил.1, рис.1), образуя вновь единое кольцо. Этотрежим работы сети называется Wrap, то есть «свертывание» или«сворачивание» колец. Операция свертывания производится силами концентраторови/или сетевых адаптеров FDDI. Для упрощения этой процедуры данные по первичномукольцу всегда передаются против часовой стрелки, а по вторичному — по часовой.Поэтому при образовании общего кольца из двух колец передатчики станцийпо-прежнему остаются подключенными к приемникам соседних станций, что позволяетправильно передавать и принимать информацию соседними станциями.
Встандартах FDDI отводится много внимания различным процедурам, которыепозволяют определить наличие отказа в сети, а затем произвести необходимуюреконфигурацию. Сеть FDDI может полностью восстанавливать своюработоспособность в случае единичных отказов ее элементов. При множественныхотказах сеть распадается на несколько не связанных сетей.
Кольцав сетях FDDI рассматриваются как общая разделяемая среда передачи данных,поэтому для нее определен специальный метод доступа. Этот метод очень близок кметоду доступа сетей Token Ring и также называется методом маркерного (илитокенного) кольца — Token Ring (прил.1, рис.2, а).
Станцияможет начать передачу своих собственных кадров данных только в том случае, еслиона получила от предыдущей станции специальный кадр — токен доступа (прил.1,рис.2, б). После этого она может передавать свои кадры, если они у нее имеются,в течение времени, называемого временем удержания токена — Token Holding Time(THT). После истечения времени THT станция обязана завершить передачу своегоочередного кадра и передать токен доступа следующей станции. Если же в моментпринятия токена у станции нет кадров для передачи по сети, то она немедленнотранслирует токен следующей станции. В сети FDDI у каждой станции естьпредшествующий сосед (upstream neighbor) и последующий сосед (downstreamneighbor), определяемые ее физическими связями и направлением передачи информации.
Каждаястанция в сети постоянно принимает передаваемые ей предшествующим соседом кадрыи анализирует их адрес назначения. Если адрес назначения не совпадает с еесобственным, то она транслирует кадр своему последующему соседу (прил.1, рис.2,в). Нужно отметить, что, если станция захватила токен и передает своисобственные кадры, то на протяжении этого периода времени она не транслируетприходящие кадры, а удаляет их из сети.
Еслиже адрес кадра совпадает с адресом станции, то она копирует кадр в свойвнутренний буфер, проверяет его корректность (в основном, по контрольнойсумме), передает его поле данных для последующей обработки протоколу, лежащеговыше FDDI уровня (например, IP), а затем передает исходный кадр по сетипоследующей станции (прил.1, рис.2, г). В передаваемом в сеть кадре станцияназначения отмечает три признака: распознавания адреса, копирования кадра иотсутствия или наличия в нем ошибок.
Послеэтого кадр продолжает путешествовать по сети, транслируясь каждым узлом.Станция, являющаяся источником кадра для сети, ответственна за то, чтобыудалить кадр из сети, после того, как он, совершив полный оборот, вновь дойдетдо нее (прил.1, рис.2, д). При этом исходная станция проверяет признаки кадра,дошел ли он до станции назначения и не был ли при этом поврежден. Процессвосстановления информационных кадров не входит в обязанности протокола FDDI,этим должны заниматься протоколы более высоких уровней.
2.4Топология сетей Ethernet
В рамках стандартаEthernet принято различать несколько типов построения распределеннойвычислительной системы, исходя из ее топологической структуры. Фактически можносказать, что топология локальной сети — это конфигурация кабельных соединениймежду компьютерами, выполненных по некоему единому принципу. Какая-либоконкретная топология сети выбирается, во-первых, исходя из используемогооборудования, которое, как правило, поддерживает некий строго определенныйвариант организации сетевых подключений; во-вторых, на основе имеющихсятребований к мобильности, масштабируемости и вычислительной мощности всейсистемы в целом. В ряде ситуаций возможна организация нескольких подсетей,построенных с использованием различных топологий и связанных впоследствии вединую сеть. В частности, применительно к стандарту Ethernet возможнаорганизация локальных сетей с топологией «общая шина» или «звезда».
2.4.1Топология «общая шина»
Технология построениялокальной сети на основе топологии «общая шина» подразумевает последовательноесоединение компьютеров в цепочку наподобие «гирлянды» с использованиемспециальных Т-образных разъемов (Т-коннекторов), подключаемых ксоответствующему порту сетевого адаптера каждого из узлов сети. В качествефизической линии передачи данных применяется коаксиальный кабель с пропускнойспособностью 10 Мбит/с. Оконечности «цепочки», то есть ответвления Т-образныхразъемов, к которым не подводится кабель для подсоединения к соседнимкомпьютерам, ограничиваются специальными металлическими колпачками, создающимив сети необходимое сопротивление нагрузки, — они называются заглушками илитерминаторами (прил.1, рис. 3.1).
Следует отметить, чтонекогда весьма популярные локальные сети с топологией «общая шина» в настоящеевремя все больше и больше утрачивают свои позиции. Причина снижения ихпопулярности вполне очевидна. Несмотря на видимую простоту прокладки и монтажа,— а для постройки такой сети необходимы лишь минимальные навыки обращения спассатижами или паяльником — и относительную мобильность с точки зренияизменения конфигурации всей системы (ведь для того, чтобы переставить сетевойкомпьютер с места на место, достаточно лишь открутить и закрутитьсоответствующий разъем), такие сети имеют множество очевидных недостатков. Исамый существенный из них — крайне низкая надежность. Достаточно произойтипотере контакта в одном из терминаторов или многочисленных Т-коннекторов, чтона практике случается достаточно часто, и целый сегмент локальной сети выходитиз строя. В такой ситуации все сетевые компьютеры продолжают работать вполнестабильно, но неожиданно перестают «видеть» друг друга, вследствие чегосистемному администратору приходится последовательно проходить всю сеть,проверяя наличие контакта в разъемах, что занимает порой очень много времени.Именно поэтому топология «общая шина» идеально подходит для создания малойдомашней сети «точка—точка», то есть для объединения двух компьютеров, но вслучае более сложной и разветвленной сетевой структуры следует поразмыслить овозможности использования иной конфигурации.
2.4.2Топология «звезда»
Альтернативой топологии«общая шина» в сетях Ethernet является звездообразная конфигурация локальнойсети (прил.1, рис. 3.2).
В этом случаекомпьютеры соединяются между собой не последовательно, а параллельно, то естькаждый из узлов сети подключается собственным
отрезком провода ксоответствующему порту некоего устройства, называемого концентратором, илихабом (от англ. hub — центр). В качестве линии передачи данных используетсяспециальный неэкранированный кабель «витая пара» (twisted pair), которыйобеспечивает соединение со скоростью до 10 Мбит/с. Посредством «витой пары»возможна также организация сети из двух компьютеров по принципу «точка—точка»,при этом машины можно подключать друг к другу напрямую, без использованияконцентратора, однако порядок монтажа контактов в разъемах сетевого шнура вэтом случае несколько отличается от стандартного.
Преимущества топологии«звезда» по сравнению с «общей шиной» заключаются в более высокой надежности иотказоустойчивости локальной сети, в ней значительно реже возникают «заторы», даи конечное оборудование работает по «витой паре» на порядок быстрее. При этом вслучае выхода из строя одного из узлов сети вся остальная система продолжаетработать стабильно: полный отказ такой локальной сети происходит только приполомке концентратора. Безусловно, организация сетевой системы на основетопологии «звезда» требует значительно больших финансовых затрат, но оницеликом и полностью оправдываются, когда речь заходит о необходимостиобеспечить надежную связь между работающими в сети компьютерами
 
2.4.3Классы сетей Ethernet
Прежде чем мы перейдемк непосредственному рассмотрению принципов организации локальной сети,необходимо сказать несколько слов о технологических классах, на которые делятсясети стандарта Ethernet. Данные классы различаются, прежде всего, пропускнойспособностью линий, типом используемого кабеля, топологией и некоторыми инымихарактеристиками. Каждый из классов сетей Ethernet имеет собственноеобозначение, отражающее его технические характеристики, такое обозначение имеетвид XBase/BroadY, где X — пропускная способность сети, обозначение Base илиBroad говорит о методе передачи сигнала — основополосный (baseband) илиширокополосный (broadband), и, наконец, число У отображает максимальную длинусегмента сети в сотнях метров, либо обозначает тип используемого в такойсистеме кабеля, который и накладывает ограничения на максимально возможноерасстояние между двумя узлами сети, исходя из собственных техническиххарактеристик. Например, сеть класса 10Base2 имеет пропускную способность 10Мбит/с, использует метод передачи данных baseband и допускает максимальнуюдлину сегмента в 200 м. Далее рассмотрим несколько существующих классов сетейEthernet и отметим их особенности и возможности.
2.4.3.1Класс 10Base5 (Thick Ethernet)
Класс 10Base5, которыйтакже иногда называют «толстым Ethernet», — это один из наиболее старыхстандартов локальных сетей. Сегодня уже очень трудно отыскать в продажеоборудование этого типа, тем более трудно найти действующую сеть, работающую сданным типом устройств.
Сети стандарта 10Base5использовали топологию «общая шина» и создавались на основе коаксиальногокабеля с волновым сопротивлением 50 Ом и пропускной способностью 10 Мбит/с.Общая шина локальной сети ограничивалась с обеих сторон терминаторами, однакопомимо Т-коннекторов в подобных системах использовались специальные устройства,получившие общее название «трансиверы», которое произошло от совмещенияанглийских понятий transmitter (передатчик) и receiver (приемник). Собственно,трансиверы являлись приемниками и передатчиками данных между работающими в сетикомпьютерами и самой сетью (прил.1, рис. 3.3). Помимо функций собственноприемника-передатчика информации, трансиверы обеспечивали надежнуюэлектроизоляцию работающих в сети компьютеров, а также выполняли функцииустройства, снижающего уровень посторонних электростатических помех.
Максимальная длинакоаксиального кабеля, протянутого между трансивером и сетевым адаптеромкомпьютера (трансиверного кабеля) в таких сетях может достигать 25 м,максимальная длина одного сегмента сети (отрезка сети между двумятерминаторами) — 500 м, а минимальное расстояние между точками подключения —2,5 м. Всего в одном сегменте сети 10Base5 может работать не более 100компьютеров, при этом количество совместно работающих сегментов сети не должнопревышать пяти.
2.4.3.2Класс 10Base2
Локальные сети,относящиеся к классу 10Base2,который также иногда называют ThinEthernet, являются прямыми«наследницами» сетей 10Base5.Как и в предыдущем случае, для соединения компьютеров используется тонкийэкранированный коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом, оснащенныйТ-коннекторами и терминаторами, однако в такой конфигурации Т-коннекторыподключаются к разъему сетевой карты напрямую, без использования каких-либопромежуточных устройств (прил.1, рис. 3.1). Соответственно, такая сеть имеетстандартную конфигурацию «общая шина». Максимальная длина одного сегмента сети10Base2 может достигать 185 м, при этомминимальное расстояние между точками подключения составляет 0,5 м. Наибольшеечисло компьютеров, подключаемых к одному сегменту такой сети, не должнопревышать 30, максимально допустимое количество сегментов сети составляет 5.Пропускная способность данной сети, как это следует из обозначения ее класса,составляет 10 Мбит/с.
2.4.3.3Класс 10BaseT (Ethernet на «витой паре»)
Одним из наиболеераспространенных сегодня классов локальных сетей Ethernet являются сети10BaseT. Как и стандарт 10Base2, такие сети обеспечивают передачу данных соскоростью 10 Мбит/с, однако используют в своей архитектуре топологию «звезда» истроятся с применением специального кабеля, называемого twisted pair, или«витая пара» (рис. 3.2). Фактически витая пара представляет собой восьмижильиыйпровод, в котором для обмена информации по сети используется лишь две парыпроводников: одна — для приема сигнала, и одна — для передачи. В качествецентрального звена в звездообразной структуре локальной сети 10BaseTприменяется специальное устройство, называемое хабом, или концентратором. Дляпостроения распределенной вычислительной системы, состоящей из несколькихсетевых сегментов, возможно подключение нескольких хабов в виде каскада, либоприсоединение через хаб к сети 10BaseT локальной сети другого класса (прил.1,рис. 3.4), однако следует учитывать то обстоятельство, что общее число точекподключения в такой системе не должно превышать 1024.
Максимально допустимоерасстояние между узлами сети 10BaseT составляет 100 м, но можно сказать, чтоэто значение взято скорее из практики построения таких сетей, посколькустандарт 10BaseT предусматривает иное ограничение: затухание сигнала на отрезкемежду приемником и источником не должно превышать порога в 11,5 децибела.
 
2.4.3.4Класс10BaseF (Fiber Optic)
К классу10BaseF (другоеназвание — Fiber Optic) принято относить распределенные вычислительные сети,сегменты которых соединены посредством магистрального оптоволоконного кабеля,длина которого может достигать 2 км. Очевидно, что в силу высокой стоимоститакие сети используются в основном в корпоративном секторе рынка и по кармануони достаточно крупным предприятиям, располагающим необходимыми средствами дляорганизации подобной системы.
Сеть10BaseF имеетзвездообразную топологию, которая, однако, несколько отличается от архитектуры,принятой для сетей 10BaseT (прил.1, рис. 3.5).
Компьютеры каждогосегмента такой сети подключаются к хабу, который, в свою очередь, соединяется свнешним трансивером сети 10BaseF посредством специального коммуникационногошнура, подключаемого к 15-контактному разъему AUI (Attachment Unit Interface).Задача трансивера состоит в том, чтобы, получив из своего сегмента сетиэлектрический сигнал, трансформировать его в оптический и передать воптоволоконный кабель. Приемником оптического сигнала является аналогичноеустройство, которое превращает его в последовательность электрическихимпульсов, направляемых в удаленный сегмент сети.
Преимущества оптическихлиний связи перед традиционными неоспоримы. Прежде всего диэлектрическоеволокно, используемое в оптоволоконных кабелях в качестве волноводов, обладаетуникальными физическими свойствами, благодаря которым затухание сигнала в такойлинии крайне мало: оно составляет величину порядка 0,2 дБ на километр при длиневолны 1,55 мкм, что потенциально позволяет передавать информацию на расстояниядо 100 км без использования дополнительных усилителей и ретрансляторов. Крометого, в оптических линиях связи частота несущего сигнала достигает 1014 Гц, аэто означает, что скорость передачи данных по такой магистрали может составлять1012бит в секунду. Если принять во внимание тот факт, что несколько световыхволн может одновременно распространяться в световоде в различных направлениях,то эту скорость можно значительно увеличить, организовав между конечнымиточками оптоволоконного кабеля двунаправленный обмен данными. Другой способудвоить пропускную способность оптической линии связи заключается водновременной передаче по оптоволокну нескольких волн с различной поляризацией.Фактически можно сказать, что на сегодняшний день максимально возможнаяскорость передачи информации по оптическим линиям пока еще не достигнута,поскольку достаточно жесткие ограничения на «быстродействие» подобных сетейнакладывает конечное оборудование. Оно же «ответственно» и за относительновысокую стоимость всей системы в целом, поскольку диэлектрический кварцевыйсветовод сам по себе значительно дешевле традиционного медного провода. Взавершение можно упомянуть и тот факт, что оптическая линия в силу естественныхфизических законов абсолютно не подвержена воздействию электромагнитных помех,а также обладает существенно большим ресурсом долговечности, чем линия,изготовленная из стандартного металлического проводника.
 
2.4.3.5Классы100BaseT, 100BaseTX, 100ВаsеТ4и100BaseFX
Класс локальных сетей100BaseT, называемый также FastEthernet, появился относительнонедавно: он был создан в 1992 году группой разработчиков, называемой FastEthernet Alliance(FEA). Фактически FastEthernet является «наследником»сетей стандарта 10BaseT, однако вотличие от них позволяет передавать данные со скоростью до 100 Мбит/с. Так жекак и сети 10BaseT, локальные сети FastEthernet имеют звездообразнуютопологию и могут быть собраны с использованием кабеля различных типов,наиболее часто применяемым из которых является все та же пресловутая витаяпара. В 1995 году данный стандарт был одобрен Институтом инженеров порадиотехнике и электронике (Instituteof Electricaland electronicEngineers, IEEE)и вошел в спецификацию IEEE802.3 (это расширение спецификации получило обозначение IEEE802.3u), обретя тем самымофициальный статус.
Поскольку класс сетей100BaseT является прямымпотомком класса 10BaseT, в такихсистемах используются стандартные для Ethernetпротоколы передачи данных, а также стандартное прикладное программное обеспечение,предназначенное для администрирования локальной сети, что значительно упрощаетпереход от одного типа сети к другому. Предполагается, что в не стольотдаленном будущем эта технология вытеснит большинство действующих насегодняшний день «устаревших» стандартов, поскольку в процессе разработкиданной спецификации одной из основных задач являлось сохранение совместимостиновой разновидности локальных сетей с различными типами кабеля, используемого всетях старого образца, что создано несколько модификаций стандарта FastEthernet. Технология 100BaseTXподразумевает использование стандартной витой пары пятой категории, в которойзадействовано только четыре проводника из восьми имеющихся: два — для приемаданных, и два — для передачи. Таким образом, в сети обеспечивается двунаправленныйобмен информацией и, кроме того, остается потенциальная возможность длядальнейшего наращивания производительности всей распределенной вычислительнойсистемы. В сетях 100BaseT4 такжеиспользуется витая пара, однако в пей задействованы все восемь жил проводника:одна пара работает только на прием данных, одна — только на передачу, аоставшиеся две обеспечивают двунаправленный обмен информацией. Посколькутехнология 100BaseT4 подразумеваетразделение всех анодируемых по сети данных на три независимых логических канала(прием, передача, прием-передача), пропорционально уменьшается частота сигнала,что позволяет прокладывать такие сети с использованием менее качественного и,следовательно, более дешевого кабеля 3 или 4 категории, наконец, последнийстандарт в семействе FastEthernet носит наименование 100BaseFX.Предназначен он для работы с оптоволоконными линиями связи.
Максимальная длинаодного сегмента в сетях 100BaseT(кроме подкласса 100BaseFX)не превышает 100 м, в качестве конечного оборудования используются сетевыеадаптеры и концентраторы, поддерживающие этот стандарт. Существуют такжеуниверсальные сетевые адаптеры 10BaseT/100BaseT. Принцип их работысостоит в том, что в локальных сетях этих двух классов используются одинаковыелинии с одним и тем же типом разъемов, а задача автоматического распознаванияпропускной способности каждой конкретной сети (10 Мбит/с или 100 Мбит/с)возлагается на протокол канального уровня, являющийся частью программногообеспечения самого адаптера.
Несмотря на все преимуществаспецификации 100BaseT, такие сети посравнению с более старыми реализациями Ethernetне лишены и ряда недостатков, унаследованных ими от своего прародителя —стандарта 10BaseT. Прежде всего вмоменты пиковой нагрузки, то есть в случае возникновения ситуации, при которойк ресурсам сети одновременно обращается более 50% всех узлов, на линииобразуется хорошо знакомый пользователям 10BaseT«затор» — другими словами, сеть начинает заметно «тормозить». И во-вторых, еслив распределенной вычислительной системе применяется комбинированная технология(одна часть сети работает со стандартом 10BaseT,другая — со стандартом 100BaseT,высокая скорость соединения будет возможна только на участке, поддерживающемпропускную способность в 100 Мбит/с. Поэтому даже если компьютер оснащенсетевым адаптером 100BaseT,при обращении к удаленному узлу, оборудованному сетевой картой 10BaseT,скорость соединения не превысит 10 Мбит/с.
Из всех перечисленныхсетевых технологий выбираем Ethernet,так как она очень распространенная и легка в настройке. Будем использоватьстандарт 100BaseTX для соединениякомпьютеров с сетевыми коммутаторами и коммутационным шкафом.
 
Таблица 2.1 Параметрыспецификаций сетевых архитектурХарактеристика Стандарты сетевых архитектур Ethernet Token Ring ArcNet и ArcNet Plus Кабель коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно неэкранированная и экранированная витая пара коаксиальный кабель, витая пара Максимальная длина сегмента, м
Ethernet – 500 метров
Fast Ethernet — 300 метров
Gigabit Ethernet — 200 метров
Fiber Optic – 2 километра 925 метра 2 километра и 7 километров (для ArcNet Plus) Максимальное расстояние между узлами сети, м 100 метров 185 метров
коаксиальный кабель (длиной 600 м при «звезде» и 300 м при «шине»);
витая пара (максимальная длина 244 м — при «звезде» и «шине»); Максимальное число станций в сегменте 1024 96 255 — ArcNet; 2047 — Arc Net Plus Максимальное число повторителей между любыми станциями в сети
Ethernet – 4
Fast Ethernet — 2
Gigabit Ethernet — 1 4 4 Максимальная пропускная способность сети, Мбит/c.
узкополосный тип передачи
10, 100 и 1000 Мбит/с
узкополосный тип передачи
4 Мб/с и 16 Мб/с широкополосная передача данных 2,5 Мбит/с и 20 Мбит/с (для ArcNet Plus); Метод доступа CSMA/CD маркерное кольцо маркерный Поддерживаемая топология
физическая топология: «шина», «звезда» или «звезда — шина»;
логическая топология «шина»
физическая топология — «звезда»;
логическая топология — «кольцо»;
физическая топология — «звезда», «шина», «звезда — шина»;
логическая топология — упорядоченное «кольцо»;