Состав локальных вычислительных сетей (ЛВС) предприятия (организации), их топология, протоколы, распределение ресурсов и прав доступа

Основные характеристики ЛВС:

* территориальная протяженность сети (длина общего канала связи);
* максимальная скорость передачи данных;
* максимальное число АС в сети;
* максимально возможное расстояние между рабочими станциями в сети;
* топология сети;
* вид физической среды передачи данных;
* максимальное число каналов передачи данных;
* тип передачи сигналов (синхронный или асинхронный);
* метод доступа абонентов в сеть;
* структура программного обеспечения сети;
* возможность передачи речи и видеосигналов;
* условия надежной работы сети;
* возможность связи ЛВС между собой и с сетью более высокого уровня;
* возможность использования процедуры установления приоритетов при одновременном подключении абонентов к общему каналу.

На предприятии есть 2 локальные сети. Одна в организации, а другая соединяет все миграционные службы, доступ по домену, у каждого пользователя есть свой пароль.

Виды локальных сетей.

Все современные локальные сети делятся на два вида:

· Одноранговые
· с централизованным управлением.

В одноранговойсети (peer-to-peernetwork) все компьютеры равноправны - каждый из компьютеров может быть и сервером, и клиентом. Пользователь каждого из компьютеров сам решает, какие ресурсы будут предоставлены в общее пользование и кому.

В сетях с централизованным управлением политика безопасности общая для всех пользователей сети.

Топология предприятия это звездам -- базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно коммутатор), образуя физический сегмент сети. Подобный сегмент сети может функционировать как отдельно, так и в составе сложной сетевой топологии (как правило, "дерево"). Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который таким способом возлагается очень большая нагрузка, поэтому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может. Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным, и именно на него возлагаются все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с топологией звезда в принципе невозможны, потому что управление полностью централизовано.

Протоколы организации:

Используются протоколы передачи данных IPX/SPX и NETBIOS.

Протокол IPX является базовым в NovellNetWare. Он определяет формат передаваемых по сети пакетов и интерфейс с сетевым программным обеспечением. На уровне протокола IPX рабочие станции могут обмениваться блоками данных, причем без подтверждения получения.

Протокол SPX предполагает, что перед началом обмена данными рабочие станции устанавливают между собой связь. На уровне протоколаSPXгарантируется доставка передаваемых по сети пакетов. При необходимости выполняются повторные передачи пакетов информации.Протокол SPX выполнен на основе IPXи является протоколом более высокого уровня.

Протокол NETBIOS предназначен для передачи данных между рабочими станциями. Он является протоколом еще более высокого уровня.

Иногда в локальных сетях можно встретить протокол TCP/IP. Этот протокол выполняется на базе операционной системы UNIX, а также используется для передачи информации между компьютерами глобальной вычислительной сети.

Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, находящихся на небольшом расстоянии друг от друга (в пределах 10-15 км). Обычно такие сети строятся в пределах одного предприятия или организации.

Информационные системы, построенные на базе локальных вычислительных сетей, обеспечивают решение следующих задач:

хранение данных;
обработка данных;
организация доступа пользователей к данным;
передача данных и результатов их обработки пользователям.

Компьютерные сети реализуют распределенную обработку данных. Здесь обработка данных распределяется между двумя объектами: клиентом и сервером. В процессе обработки данных клиент формирует запрос к серверу на выполнение сложных процедур. Сервер выполняет запрос, обеспечивает хранение данных общего пользования, организует доступ к этим данным и передает данные клиенту. Подобная модель вычислительной сети получила название архитектуры клиент - сервер.

По признаку распределения функций локальные компьютерные сети делятся на одноранговые и двухранговые (иерархические сети или сети с выделенным сервером).

В одноранговой сети компьютеры равноправны по отношению друг к другу. Каждый пользователь в сети решает сам, какие ресурсы своего компьютера он предоставит в общее пользование. Таким образом, компьютер выступает и в роли клиента, и в роли сервера. Одноранговое разделение ресурсов является вполне приемлемым для малых офисов с 5-10 пользователями, объединяя их в рабочую группу.

Двухранговая сеть организуется на основе сервера, на котором регистрируются пользователи сети.

Для современных компьютерных сетей типичной является смешанная сеть, объединяющая рабочие станции и серверы, причем часть рабочих станций образует одноранговые сети, а другая часть принадлежит двухранговым сетям.

Геометрическая схема соединения (конфигурация физического подключения) узлов сети называется топологией сети. Существует большое количество вариантов сетевых топологий, базовыми из которых являются шина, кольцо, звезда.

Шина. Канал связи, объединяющий узлы в сеть, образует ломаную линию - шину. Любой узел может принимать информацию в любое время, а передавать - только тогда, когда шина свободна. Данные (сигналы) передаются компьютером на шину. Каждый компьютер проверяет их, определяя, кому адресована информация, и принимает данные, если они посланы ему, либо игнорирует.

При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме коммуникационного пути, доступного дня всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети. Если компьютеры расположены близко друг друга, то организация компьютерной сети с шинной топологией недорога и проста - необходимо просто проложить кабель от одного компьютера к другому. Затухание сигнала с увеличением расстояния ограничивает длину шины и, следовательно, число компьютеров, подключенных к ней.

Шинная топология

Рабочие станции в любое время, без прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены к ней или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции.

В стандартной ситуации для шинной сети Ethernet часто используют тонкий кабель или Cheapernet-кaбeль с тройниковым соединителем. Выключение и особенно подключение к такой сети требуют разрыва шины, что вызывает нарушение циркулирующего потока информации и зависание системы.

Проблемы шинной топологи возникают, когда происходит разрыв (нарушение контактов) в любой точке страны; сетевой адаптер одного из компьютеров выходит из строя и начинает передавать на шину сигналы с помехами; необходимо подключить новый компьютер.

Кольцо. Узлы объединены в сеть замкнутой кривой. Рабочая станция посылает по определенному конечному адресу информацию, предварительно получив из кольца запрос. Передача данных осуществляется только в одном направлении. Каждый узел помимо всего прочего реализует функции ретранслятора. Он принимает и передает сообщения, а воспринимает только обращенные к нему. Используя кольцевую топологию, можно присоединить к сети большое количество узлов, решив проблемы помех и затухания сигнала средствами сетевой платы каждого узла. Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять “в дорогу” по кабельной системе одно за другим. Очень просто можно сделать кольцевой запрос на все станции. Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть.

При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с другой по кругу, т.е. рабочая станция 1 с рабочей станцией 2, рабочая станция 3 с рабочей станцией 4 и т.д. Последняя рабочая станция связана с первой. Коммуникационная связь замыкается в кольцо.

Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географически рабочие станции расположены далеко от кольца (например, в линию) .

Подключение новой рабочей станции требует кратко срочного выключения сети, так как во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Ограничения на протяженность вычислительной сети не существует, так как оно, в конечном счете, определяется исключительно расстоянием между двумя рабочими станциями.

Кольцевая топология

Специальной формой кольцевой топологии является логическая кольцевая сеть. Физически она монтируется как соединение звездных топологий. Отдельные звезды включаются с помощью специальных коммутаторов (англ. Hub - концентратор), которые по-русски также иногда называют “хаб” . В зависимости от числа рабочих станций и длины кабеля между рабочими станциями применяют активные или пассивные концентраторы. Активные концентраторы дополнительно содержат усилитель для подключения от 4 до 16 рабочих станций. Пассивный концентратор является исключительно разветвительным устройством (максимум на три рабочие станции). Управление отдельной рабочей станцией в логической кольцевой сети происходит так же, как и в обычной кольцевой сети. Каждой рабочей станции присваивается соответствующий ей адрес, по которому передается управление (от старшего к младшему и от самого младшего к самому старшему). Разрыв соединения происходит только для нижерасположенного (ближайшего) узла вычислительной сети, так что лишь в редких случаях может нарушаться работа всей сети.

Структура логической кольцевой цепи

Недостатки кольцевой организации: разрыв в любом месте кольца прекращает работу всей сети; время передачи сообщения определяется временем последовательного срабатывания каждого узла, находящегося между отправителем и получателем сообщения; из-за прохождения данных через каждый узел существует возможность непреднамеренного искажения информации.

Звезда. Узлы сети объединены с центром лучами. Вся информация передается через центр, что позволяет относительно просто выполнять поиск неисправностей и добавлять новые узлы без прерывания работы сети. Однако расходы на организацию каналов связи здесь обычно выше, чем у шины и кольца.

Концепция топологии сети в виде звезды пришла из области больших ЭВМ, в которой головная машина получает и обрабатывает все данные с периферийных устройств как активный узел обработки данных. Этот принцип применяется в системах передачи данных, например, в электронной почте RELCOM. Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети.

Пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Коллизий (столкновений) данных не возникает.

Топология в виде звезды

Комбинация базовых топологий - гибридная топология - обеспечивает получение широкого спектра решений, аккумулирующих достоинства и недостатки базовых.

Кроме проблем создания локальных вычислительных сетей имеется также проблема расширения (объединения) компьютерных сетей. Дело в том, что созданная на определенном этапе развития информационной системы вычислительная сеть со временем может перестать удовлетворять потребности всех пользователей. В то же время физические свойства сигнала, каналов передачи данных и конструктивные особенности сетевых компонент накладывают жесткие ограничения на количество узлов и геометрические размеры сети.

Для объединения локальных вычислительных сетей применяются следующие устройства:

1. Повторитель - устройство, обеспечивающее усиление и фильтрацию сигнала без изменения его информативности. По мере передвижения по линиям связи сигналы затухают. Для уменьшения влияния затухания используются повторители. Причем повторитель не только копирует или повторяет принимаемые сигналы, но и восстанавливает характеристики сигнала: усиливает сигнал и уменьшает помехи.

2. Мост - устройство, выполняющее функции повторителя для тех сигналов (сообщений), адреса которых удовлетворяют заранее наложенным ограничениям. Одной из проблем больших сетей является напряженный сетевой трафик (поток сообщений в сети). Эта проблема может решаться следующим образом. Компьютерная сеть делится на сегменты. Передача сообщений из сегмента в сегмент осуществляется только целенаправленно, если абонент одного сегмента передает сообщение абоненту другого сегмента. Мост является устройством, ограничивающим движение по сети и не позволяющим сообщениям попадать из одной сети в другую без подтверждения права на переход.

Мосты бывают локальные и удаленные.

Локальные мосты соединяют сети, расположенные на ограниченной территории в пределах уже существующей системы.

Удаленные мосты соединяют сети, разнесенные территориально, с использованием каналов связи и модемов.

Локальные мосты, в свою очередь, разделяются на внутренние и внешние.

Внутренние мосты обычно располагаются на одном компьютере и совмещают функцию моста с функцией абонентской ЭВМ. Расширение функций осуществляется путем установки дополнительной сетевой платы.

Внешние мосты предусматривают использование отдельного компьютера со специальным программным обеспечением.

3. Маршрутизатор - это устройство, соединяющее сети разного типа, но использующие одну операционную систему. Это, по сути, тот же мост, но имеющий свой сетевой адрес. Используя возможности адресации маршрутизаторов, узлы в сети могут посылать маршрутизатору сообщения, предназначенные для другой сети. Для поиска лучшего маршрута к любому адресату в сети используются таблицы маршрутизации. Эти таблицы могут быть статическими и динамическими.

4. Шлюз - специальный аппаратно-программный комплекс, предназначенный для обеспечения совместимости между сетями, использующими различные протоколы взаимодействия. Шлюз преобразует форму представления и форматы данных при передачи их из одного сегмента в другой. Шлюз осуществляет свои функции на уровне выше сетевого. Он не зависит от используемой передающей среды, но зависит от используемых протоколов обмена данными. Обычно шлюз выполняет преобразования между протоколами.

С помощью шлюзов можно подключить локальную вычислительную сеть к главному компьютеру, а также к глобальной вычислительной сети.

Рассмотрим более подробно принципы построения локальных вычислительных сетей (ЛВС).

Новые технологии предлагают пассивные штепсельные коробки, через которые можно отключать и / или включать рабочие станции во время работы вычислительной сети.

Благодаря тому, что рабочие станции можно включать без прерывания сетевых процессов и коммуникационной среды, очень легко прослушивать информацию, т.е. ответвлять информацию из коммуникационной среды.

В ЛВС с прямой (не модулируемой) передачей информации всегда может существовать только одна станция, передающая информацию. Для предотвращения коллизий в большинстве случаев применяется временной метод разделения, согласно которому для каждой подключенной рабочей станции в определенные моменты времени предоставляется исключительное право на использование канала передачи данных. Поэтому требования к пропускной способности вычислительной сети при повышенной нагрузке снижаются, например, при вводе новых рабочих станций. Рабочие станции присоединяются к шине посредством устройств ТАР (англ. Terminal Access Point - точка подключения терминала) . ТАР представляет собой специальный тип подсоединения к коаксиальному кабелю. Зонд игольчатой формы внедряется через наружную оболочку внешнего проводника и слой диэлектрика к внутреннему проводнику и присоединяется к нему.

В ЛВС с модулированной широкополосной передачей информации различные рабочие станции получают, по мере надобности, частоту, на которой эти рабочие станции могут отправлять и получать информацию. Пересылаемые данные модулируются на соответствующих несущих частотах, т.е. между средой передачи информации и рабочими станциями находятся соответственно модемы для модуляции и демодуляции. Техника широкополосных сообщений позволяет одновременно транспортировать в коммуникационной среде довольно большой объем информации. Для дальнейшего развития дискретной транспортировки данных не играет роли, какая первоначальная информация подана в модем (аналоговая или цифровая) , так как она все равно в дальнейшем будет преобразована.

Характеристики топологий вычислительных сетей приведены в таблице.

Характеристики	Топология

Стоимость расширения	Незначительная
Присоединение абонентов	Пассивное	Активное	Пассивное
Защита от отказов	Незначительная	Незначительная
Размеры системы			Ограниченны
Защищенность от прослушивания			Незначительная
Стоимость подключения	Незначительная	Незначительная
Поведение системы при высоких нагрузках		Удовлетворительное
Возможность работы в реальном режиме времени	Очень хорошая
Разводка кабеля		Удовлетворительная
Обслуживание	Очень хорошее

На ряду с известными топологиями вычислительных сетей кольцо, звезда и шина, на практике применяется и комбинированная, на пример древовидная структура. Она образуется в основном в виде комбинаций вышеназванных топологий вычислительных сетей. Основание дерева вычислительной сети располагается в точке (корень) , в которой собираются коммуникационные линии информации (ветви дерева) .

Древовидная структура ЛВС

Вычислительные сети с древовидной структурой применяются там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом виде. Для подключения большого числа рабочих станций соответственно адаптерным платам применяют сетевые усилители и/или коммутаторы. Коммутатор, обладающий одновременно и функциями усилителя, называют активным концентратором.

На практике применяют две их разновидности, обеспечивающие подключение соответственно восьми или шестнадцати линий.

Устройство, к которому можно присоединить максимум три станции, называют пассивным концентратором. Пассивный концентратор обычно используют как разветвитель. Он не нуждается в усилителе. Предпосылкой для подключения пассивного концентратора является то, что максимально возможное расстояние до рабочей станции не должно превышать нескольких десятков метров.

Локальные вычислительные сети. Типы и характеристики ЛВС

Локальная вычислительная сеть представляет собой систему распределенной обработки данных, охватывающую небольшую территорию (диаметром до 10 км) внутри учреждений, НИИ, вузов, банков, офисов и т.п., это система взаимосвязанных и распределенных на фиксированной территории средств передачи и обработки информации, ориентированных на коллективное использование общесетевых ресурсов - аппаратных, информационных, программных. ЛВС можно рассматривать как коммуникационную систему, которая поддерживает в пределах одного здания или некоторой ограниченной территории один или несколько высокоскоростных каналов передачи информации, предоставляемых подключенным абонентским системам (АС) для кратковременного использования.

В обобщенной структуре ЛВС выделяются совокупность абонентских узлов, или систем (их число может быть от десятков до сотен), серверов и коммуникационная подсеть (КП).

Основными компонентами сети являются кабели (передающие среды), рабочие станции (АРМ пользователей сети), платы интерфейса сети (сетевые адаптеры), серверы сети.

Рабочими станциями (PC) в ЛВС служат, как правило, персональные компьютеры (ПК). На PC пользователями сети реализуются прикладные задачи, выполнение которых связано с понятием вычислительного процесса.

Серверы сети - это аппаратно-программные системы, выполняющие функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа, которые могут работать и как обычная абонентская система. В качестве аппаратной части сервера используются достаточно мощный ПК, мини-ЭВМ, большая ЭВМ или компьютер, спроектированный специально как сервер. В ЛВС может быть несколько различных серверов для управления сетевыми ресурсами, однако всегда имеется один (или более) файл-сервер (сервер баз данных) для управления внешними ЗУ общего доступа и организации распределенных баз данных (РБД).

Рабочие станции и серверы соединяются с кабелем коммуникационной подсети с помощью интерфейсных плат - сетевых адаптеров (СА). Основные функции СА: организация приема (передачи) данных из (в) PC, согласование скорости приема (передачи) информации (буферизация), формирование пакета данных, параллельно-последовательное преобразование (конвертирование), кодирование (декодирование) данных, проверка правильности передачи, установление соединения с требуемым абонентом сети, организация собственно обмена данными. В ряде случаев перечень функций СА существенно увеличивается, и тогда они строятся на основе микропроцессоров и встроенных модемов.

В ЛВС в качестве кабельных передающих сред используются витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконный кабель.

Кроме указанного, в ЛВС используется следующеесетевое оборудование:

приемопередатчики (трансиверы) иповторители (репитеры) - для объединения сегментов локальной сети с шинной топологией;

концентраторы (хабы) - для формирования сети произвольной топологии (используются активные и пассивные концентраторы);

мосты - для объединения локальных сетей в единое целое и повышения производительности этого целого путем регулирования трафика (данных пользователя) между отдельными подсетями;

маршрутизаторы и коммутаторы - для реализации функций коммутации и маршрутизации при управлении графиком в сегментированных (состоящих из взаимосвязанных сегментов) сетях. В отличие от мостов, обеспечивающих сегментацию сети на физическом уровне, маршрутизаторы выполняют ряд «интеллектуальных» функций при управлении графиком. Коммутаторы, выполняя практически те же функции, что и маршрутизаторы, превосходят их по производительности и обладают меньшей латентностью (аппаратная временная задержка между получением и пересылкой информации);

модемы (модуляторы - демодуляторы) - для согласования цифровых сигналов, генерируемых компьютером, с аналоговыми сигналами типичной современной телефонной линии;

анализаторы - для контроля качества функционирования сети;

сетевые тестеры - для проверки кабелей и отыскания неисправностей в системе установленных кабелей.

Основные характеристики ЛВС:

Территориальная протяженность сети (длина общего канала связи);

Максимальная скорость передачи данных;

Максимальное число АС в сети;

Максимально возможное расстояние между рабочими станциями в сети;

Топология сети;

Вид физической среды передачи данных;

Максимальное число каналов передачи данных;

Тип передачи сигналов (синхронный или асинхронный);

Метод доступа абонентов в сеть;

Структура программного обеспечения сети;

Возможность передачи речи и видеосигналов;

Условия надежной работы сети;

Возможность связи ЛВС между собой и с сетью более высокого уровня;

Возможность использования процедуры установления приоритетов при одновременном подключении абонентов к общему каналу.

К наиболее типичнымобластям применения ЛВС относятся следующие .

Обработка текстов - одна из наиболее распространенных функций средств обработки информации, используемых в ЛВС. Передача и обработка информации в сети, развернутой на предприятии (в организации, вузе и т.д.), обеспечивает реальный переход к «безбумажной» технологии, вытесняя полностью или частично пишущие машинки.

Организация собственных информационных систем, содержащих автоматизированные базы данных - индивидуальные и общие, сосредоточенные и распределенные. Такие БД могут быть в каждой организации или фирме.

Обмен информацией между АС сети - важное средство сокращения до минимума бумажного документооборота. Передача данных и связь занимают особое место среди приложений сети, так как это главное условие нормального функционирования современных организаций.

Обеспечение распределенной обработки данных , связанное с объединением АРМ всех специалистов данной организации в сеть. Несмотря на существенные различия в характере и объеме расчетов, проводимых на АРМ специалистами различного профиля, используемая при этом информация в рамках одной организации, как правило, находится в единой (интегрированной) базе данных. Поэтому объединение таких АРМ в сеть является целесообразным и весьма эффективным решением.

Поддержка принятия управленческих решений, предоставляющая руководителям и управленческому персоналу организации достоверную и оперативную информацию, необходимую для оценки ситуации и принятия правильных решений.

Организация электронной почты - один из видов услуг ЛВС, позволяющих руководителям и всем сотрудникам предприятия оперативно получать всевозможные сведения, необходимые в его производственно-хозяйственной, коммерческой и торговой деятельности.

Коллективное использование дорогостоящих ресурсов - необходимое условие снижения стоимости работ, выполняемых в порядке реализации вышеуказанных применений ЛВС. Речь идет о таких ресурсах, как высокоскоростные печатающие устройства, запоминающие устройства большой емкости, мощные средства обработки информации, прикладные программные системы, базы данных, базы знаний. Очевидно, что такие средства нецелесообразно (вследствие невысокого коэффициента использования и дороговизны) иметь в каждой абонентской системе сети. Достаточно, если в сети эти средства имеются в одном или нескольких экземплярах, но доступ к ним обеспечивается для всех АС.

В зависимости от характера деятельности организации, в которой развернута одна или несколько локальных сетей, указанные функции реализуются в определенной комбинации. Кроме того, могут выполняться и другие функции, специфические для данной организации.

Типы ЛВС. Для деления ЛВС на группы используются определенные классификационные признаки .

По назначению ЛВС делятся на информационные (информационно-поисковые), управляющие (технологическими, административными, организационными и другими процессами), расчетные, информационно-расчетные, обработки документальной информации и др.

По типам используемых в сети ЭВМ их можно разделить на неоднородные, где применяются различные классы (микро-, мини-, большие) и модели (внутри классов) ЭВМ, а также различное абонентское оборудование, и однородные, содержащие Одинаковые модели ЭВМ и однотипный состав абонентских средств.

По организации управления однородные ЛВС различаются на сети с централизованным и децентрализованным управлением.

В сетях с централизованным управлением выделяются одна или несколько машин (центральных систем или органов), управляющих работой сети. Диски выделенных машин, называемых файл-серверами или серверами баз данных, доступны всем другим компьютерам (рабочим станциям) сети. На серверах работает сетевая ОС, обычно мультизадачная. Рабочие станции имеют доступ к дискам серверов и совместно используемым принтерам, но, как правило, не могут работать непосредственно с дисками других PC. Серверы могут быть выделенными, и тогда они выполняют только задачи управления сетью и не используются как PC, или невыделенными, когда параллельно с задачей управления сетью выполняют пользовательские программы (при этом снижается производительность сервера и надежность работы всей сети из-за возможной ошибки в пользовательской программе, которая может привести к остановке работы сети). Такие сети отличаются простотой обеспечения функций взаимодействия между АС ЛВС, но их применение целесообразно при сравнительно небольшом числе АС в сети. В сетях с централизованным управлением большая часть информационно-вычислительных ресурсов сосредоточена в центральной системе. Они отличаются также более надежной системой защиты информации.

Если информационно-вычислительные ресурсы ЛВС равномерно распределены по большому числу АС, централизованное управление малоэффективно из-за резкого увеличения служебной (управляющей) информации. В этом случае эффективными оказываются сети с децентрализованным (распределенным) управлением, или одноранговые. В таких сетях нет выделенных серверов, функции управления сетью передаются по очереди от одной PC к другой. Рабочие станции имеют доступ к дискам и принтерам других PC. Это облегчает совместную работу групп пользователей, но производительность сети несколько понижается. Недостатки одноранговых сетей: зависимость эффективности функционирования сети от количества АС, сложность управления сетью, сложность обеспечения защиты информации от несанкционированного доступа.

По скорости передачи данных в общем канале различают:

ЛВС с малой пропускной способностью (единицы мегабитов в секунду), в которых в качестве физической передающей среды используется обычно витая пара или коаксиальный кабель;

ЛВС со средней пропускной способностью (десятки мегабитов в секунду), в которых используется также коаксиальный кабель или витая пара;

ЛВС с большой пропускной способностью (сотни мегабитов в секунду), где применяются оптоволоконные кабели (световоды). По топологии, т.е. конфигурации элементов в сети ЛВС делятся: на, общую шину, кольцо, звезду и др. По топологии , т.e. конфигурации элементов в ТВС, сети могут делиться на два класса: широковещательные (рис. 1) и последовательные (рис. 2). Широковещательные конфигурации и значительная часть последовательных конфигураций (кольцо, звезда с «интеллектуальным центром», иерархическая) характерны для ЛВС. Для глобальных и региональных сетей наиболее распространенной является произвольная (ячеистая) топология. Нашли применение также иерархическая конфигурация и звезда.

Рис. 1. Широковещательные конфигурации сетей: а - общая шина;

б - дерево; в - звезда с пассивным центром

Рис. 2. Последовательные конфигурации сетей а - произвольная (ячеистая), б - иерархическая; в - кольцо, г - цепочка; д - звезда с «интеллектуальным» центром

Виртуальные ЛВС

Виртуальной локальной вычислительной сетью (ВЛВС) называется логически объединенная группа пользователей ЛВС в противоположность физическому объединению, основанному на территориальном признаке и топологии сети . Такие сети полностью ликвидируют физические барьеры на пути формирования рабочих групп «по интересам» в масштабе сети более высокого уровня, но особенно это актуально в масштабе корпоративной вычислительной сети (КВС), поскольку реализуется возможность объединения физически рассредоточенных сотрудников компании в группы пользователей c сохранением целостности связи внутри их групп. При этом обеспечивается высокая организационная гибкость в управлении компанией. Технология ВЛВС позволяет сетевым администраторам группировать разных пользователей КВС, совместно использующих одни и те же сетевые ресурсы. Разбиение КВС на логические сегменты, каждый из которых представляет собой ВЛВС, предоставляет существенные преимущества в администрировании сети, обеспечении безопасности информации, в управлении широковещательными передачами из виртуальной сети по магистрали корпоративной сети.

Для организации и обеспечения функционирования ВЛВС используются такие основные компоненты:

Высокопроизводительные коммутаторы, предназначенные для логической сегментации подключенных к ним конечных станций;

Маршрутизаторы, работающие на сетевом уровне модели ВОС и обеспечивающие расширение виртуального взаимодействиямежду рабочими группами и повышение совместимости с установленными ЛВС;

Транспортные протоколы, регулирующие передачу трафика ВЛВС через магистрали разделяемых ЛВС- и АТМ-сетей;

Решения по управлению сетями, которые предлагают функции централизованного управления, конфигурирования и управления графиком.

Эти компоненты позволяют объединить пользователей в виртуальные сети на основе портов, адресов или протоколов.

ВЛВС, основанная на портах, представляет собой наиболее простой способ группирования сетевых устройств. При такой организации виртуальной сети все удаленные устройства, приписанные к определенным портам высокопроизводительного коммутатора сети, объединяются в одну ВЛВС независимо от их адресов, протоколов, приложений.

Виртуальная сеть, основанная на адресах, может поддерживать несколько рабочих групп пользователей на одном коммутируемом порте. Соответствующие устройства этих рабочих групп объединяются в подсети на основе их адресов.

В виртуальной сети, основанной на протоколах, объединяются в различные логические группы сетевые устройства на базе протоколов IP, IPX и др. Эти устройства обычно работают на сетевом уровне и называются маршрутизаторами. Если же они способны совмещать работу с несколькими протоколами, то это мультипротокольные маршрутизаторы.

ВВЕДЕНИЕ

Еще не так давно работа на удаленном расстоянии представляла собой трудность для работодателя. Но прогресс, как всем нам известно, не стоит на месте и современные телекоммуникационные технологии, с каждым годом все более прочно входят в нашу жизнь. И касается это скорее рабочей жизни, в которой постоянно появляются инновации.

В настоящее время в любой организации, в различных сферах рабочей деятельности, если на предприятии необходимы вычислительные машины и их кол-во насчитывается больше двух, то целесообразно объединить их в локальную вычислительную сеть. Вычислительная сеть несет за собой огромные потенциальные возможности: ускорение производственного процесса; совместное использование элементов сети; возможность быстрого доступа к необходимой информации; надежное хранение и резервирование данных; защиту информации; использование ресурсов современных технологий (доступ в Интернет, системы электронного документооборота и проч.)

Сеть - это группа компьютеров соединенных друг с другом каналами связи. Канал обеспечивает обмен данными внутри сети (т.е. обмен данными между компьютерами данной группы). Сеть может состоять из двух-трех компьютеров, а может объединять несколько тысяч ПК.

Физически обмен данными между компьютерами может осуществляться по специальному кабелю, телефонной линии, волокно - оптическому кабелю или радиоканалу.

Целью моего курсового проекта является организация и описание локально вычислительной сети (ЛВС) сервисного центра с выходом в интернет.

1 ТЕОРИТИЧЕСИЙ РАЗДЕЛ

.1 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ЛОКАЛЬНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

.1.1 Анализ структуры сети и информационных потребностей предприятия.

Локально вычислительная сеть (ЛВС) сервисного центра состоит из первого этажа и подвала.

В организации данной сети будут использоваться:

Сетевые розетки

Коммутаторы

Серверная стойка

Программное обеспечение

Первый этаж:

Цокольный этаж:

Сетевая розетка - 13

Концентратор - 2

Сетевая розетка - 26 Серверная стойка - 1

Концентратор -3

Для создаваемой сети предусматриваются различные информационные потребности.

Такие как:

· Локальная вычислительная сеть

· Выход в интернет

· Возможность обмена информацией между пользователями

· База данных

1.2 ПЛАНИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СЕТИ

.2.1 Компьютерная сеть. Топология

Компьютерная сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных <#"865298.files/image001.gif">

Рисунок 1. Виды топологий сетей

1.2.2 Топология звезда

Рисунок 2. Топология типа «звезда»

Топология типа звезда - вид топологии <#"865298.files/image003.gif">

Рисунок 3. Топология тип «шина»

локальный вычислительный сеть

Топология типа шина (или, как ее еще называют, общая шина) самой своей структурой предполагает идентичность сетевого оборудования компьютеров, а также равноправие всех абонентов по доступу к сети. Компьютеры в шине могут передавать информацию только по очереди, так как линия связи в данном случае единственная. Если несколько компьютеров будут передавать информацию одновременно, она исказится в результате наложения (конфликта, коллизии). В шине всегда реализуется режим так называемого полудуплексного (half duplex) обмена (в обоих направлениях, но по очереди, а не одновременно).

В топологии шина отсутствует явно выраженный центральный абонент, через которого передается вся информация, это увеличивает ее надежность (ведь при отказе центра перестает функционировать вся управляемая им система). Добавление новых абонентов в шину довольно просто и обычно возможно даже во время работы сети. В большинстве случаев при использовании шины требуется минимальное количество соединительного кабеля по сравнению с другими топологиями.

Поскольку центральный абонент отсутствует, разрешение возможных конфликтов в данном случае ложится на сетевое оборудование каждого отдельного абонента. В связи с этим сетевая аппаратура при топологии шина сложнее, чем при других топологиях. Тем не менее из-за широкого распространения сетей с топологией шина (прежде всего наиболее популярной сети Ethernet) стоимость сетевого оборудования не слишком высока.

Рассмотрев три основных вида топологий, для построения проекта у нас в сервисном центре будет задействована смешанная топология типа: «Шина - Звезда». Такая топология обеспечивает высокую надежность, высокую производительность, гибкие возможности администрирования. По всем критериям соответствует целям и задачам сервисного центра.

Рисунок 4. Смешанная топология

1.3 СПОСОБЫ УПРАВЛЕНИЯ СЕТЬЮ

В зависимости от масштабируемости сети, будет зависеть, каким способом на данном предприятии, будет происходить управления сети. Существует несколько способов управления. Локальные вычислительные сети по способу управления подразделяются на две подгруппы: одноранговые и иерархичные (многоуровневые) сети.

1.3.1 Одноранговые сети

В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (dedicated) сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступными по сети.

Одноранговые сети называют также рабочими группами. Рабочая группа это - небольшой коллектив, поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более 30 компьютеров. Одноранговые сети относительно просты.

Поскольку каждый компьютер является одновременно и клиентом, и сервером, нет необходимости в мощном центральном сервере или в других компонентах, обязательных для более сложных сетей.

Одноранговые сети обычно дешевле сетей на основе сервера, но требуют более мощных (и более дорогих) компьютеров. В одноранговой сети требования к производительности и к уровню защиты для сетевого программного обеспечения, как правило, ниже, чем в сетях с выделенным сервером.

Рисунок 5. Одноранговая сеть

1.3.2 Иерархические сети

В иерархических сетях имеется один или несколько серверов, на которых хранится информация, совместно используемая различными пользователями. С целью повышения надежности хранения информации на сервере может быть установлено два работающих параллельно и дублирующих друг друга диска,

при этом в случае отказа одного из них в работу автоматически включается другой. В зависимости от способов использования сервера в иерархических сетях различают серверы следующих типов:

Файловый сервер. В этом случае на сервере находятся совместно обрабатываемые файлы или (и) совместно используемые программы. Одним из примеров применения файлового сервера является размещение на нем программ MS Office. В этом случае на рабочих станциях находится только небольшая (клиентская) часть этих программ, требующая незначительных ресурсов. Программы, допускающие такой режим работы, называются программами с возможностью инсталляции в сети.

Сервер баз данных. В этом случае на сервере размещается база данных (например, Консультант Плюс, Гарант, Счета клиентов банка и др.). База данных на сервере может пополняться с различных рабочих станций или (и) выдавать информацию по запросам с рабочей станции.

Клиенты Иерархической сети могут использовать операционные системы: Windows XP, Windows Vista,Windows 7, для серверов необходимы специальные серверные версии операционных систем.

Рисунок 6. Иерархическая сеть

В нашем сервисном центре будет использоваться иерархическая сеть. Для нашего случая это самый подходящий вариант. Чтобы наша сеть не превратилась в информационную «помойку», а также, чтоб повысить надежность хранения информации, необходимо иметь несколько серверов. В данном случае файловый сервер, интернет сервер и сервер баз данных. На сервере будут размещаться программы MS Office, 1С и другие, а на рабочих станциях, будет находиться только небольшая (клиентская) часть этих программ, требующая незначительных ресурсов. Также необходимо каждому пользователю выделить его права, в локальной сети.

1.4 ОРГАНИЗАЦИЯ СЕТИ НА ОСНОВЕ СЕТЕВОЙ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

.4.1 Выбор Операционной системы

При выборе Операционной системы, необходимо знать для каких целей она будет использоваться. Тут необходимо учесть какая сеть Одноранговая или Иерархическая. В настоящие время существует много ОС Например:

Семейства WindowsWindows 2000/NT…server 2003/2008….XP/ 7 /8…

Также семейства Linux

Нам необходимо чтоб наша ОС была:

1. Стабильная

2. Имела хорошую защиту

Проста в управлении

Имела хорошую скорость работы

5. Поддержка более 4 Гб ОЗУ

Нечего лишнего

Windows Server 2003, доступен в четырёх основных изданиях, каждое из которых ориентировано на определённый сектор рынка.

Все эти издания, за исключением Web Edition, доступны также в 64-разрядных вариантах (AMD64 <#"865298.files/image009.gif">

Рисунок 7. 1 - эй этап настройки

Рисунок 8. 2 - ой этап настройки

Рисунок 9. 3 - ий этап настройки

На этом настройка компьютера <#"865298.files/image013.gif">

Рисунок 11. 1-э вариант подключения

Рисунок 12. 2 - ой вариант подключения

Настройка: Рассмотрим первый вариант настройки принтера.

1. В меню Пуск нажмаем Настройка > Принтеры и факсы

2. В левой части окна Принтеры и факсы в разделе Задачи печати для запуска мастера, помогающего установить принтер, нажимаем Установка принтера.

В окне с подзаголовком Локальный принтер или подключение к принтеру выбираем Сетевой принтер или принтер, подключенный к другому компьютеру и нажимаем кнопку Далее >.

4. В окне с подзаголовком: Укажите принтер выбираем Подключиться к принтеру или выполнить обзор принтеров (кнопка "Далее"). В поле «Имя» печатаем путь к сетевому принтеру.

Например: \\base\elephant (это принтер на 4-м этаже, HP LaserJet 9000dn)

Рисунок 13. Мастер установки принтера

5. В окне с подзаголовком Обзор принтеров в поле Общие принтеры выбираем Сеть Microsoft Windows > MI > BASE и там выбираем принтер, который необходимо подключить. Например: elephant (это принтер на первом этаже, HP LaserJet 9000dn). Далее >

6. В окне с подзаголовком Принтер по умолчанию выбираем, использовать или нет этот принтер по умолчанию. При печати из какого-либо приложения, если другой принтер не будет выбран, печатаемые документы всегда будут отправляться на принтер по умолчанию. Далее >.

7. В окне с подзаголовком Завершение работы мастера установки принтеров нажимаем кнопку Готово.

1.7 НАСТРОЙКА АНТИВИРУСНОЙ СИСТЕМЫ NOD 32

Имея антивирусную программу на сервере, ее необходимо настроить так, чтобы, антивирусная база на клиентских машинах обновлялась автоматически и по локальной сети.

Приступим к настройке: В самом начале, нам необходимо настроить обновления сервера через интернет. На сервере, открываем окно программы - NOD 32. Заходим в раздел: Настройки >Обновления, откроется окно «Настройка автоматическое обновления» , на вкладке «Расположение» нажимаем кнопку «Серверы» и вводим свой сервер обновления, который прилагается к диску антивирусной системы. Затем вводим наше имя и пароль, который также прилагается к диску. Вторым этапом нам нужно настроить «Зеркало».

Рисунок 14. Настройка антивируса

Зеркало это - такая папка, находящаяся на сервере, к которой будут обращаться клиентские компьютеры по локальной сети, для обновления антивирусных программ. Для этого: на вкладки зеркало, заходим в настройки. В появившемся окне, ставим галочку «создать зеркало обновления», нажимаем на кнопку «Папка», создаем папку на диске C:\ , прописываем ей имя, например « NOD obnov» , нажимаем Ок. Необходимо зайти в раздел «Дополнительно» и смотрим какой порт используется для предоставления файлов через HTTР (2221), нажимаем Ок.На клиентской машине открываем окно антивирусной программы >обновления > Расположения > Серверы >Добавить > ://192.168.98.1 :2221 т.е прописывает IP адрес нашего сервера и порт HTTP сервера, нажимаем Ок. Затем из выпадающего списка выбираем наш сервер и нажимаем Ок.

1.8 СЕТЕВЫЕ РЕСУРСЫ

Практически на любом стремительно развивающем предприятии, имеется локально вычислительная сеть, также на предприятии имеется много периферийных устройств, например: Сканер, принтер, плоттер, нестандартное периферийное устройство, терминалы в зависимости от направления деятельности предприятия. Есть такое понятие как общий сетевой ресурс.

Общий сетевой ресурс - это устройство или часть информации, к которой может быть осуществлён удалённый доступ с другого компьютера <#"865298.files/image017.gif">

Рисунок 11. Оптоволоконный кабель

В основе каждого из них - сердцевина из германия и кремния, покрытая сверху кремниевой же оболочкой, облицовкой и внешним покрытием.

Несколько слоев буферных обшивок способствуют уменьшению механического воздействия (трения, растяжения, изгиба и прочих) на сердцевину. Внешняя оболочка защищает ее от перепадов температуры, влажности, пыли и других внешних неблагоприятных факторов. Количество оптических волокон в кабеле может быть различным. Традиционно выпускаются 4, 6, 8, 12, 16, 24, 32, 48 - волоконные кабели. В зависимости от типа волокон оптические кабели делятся на: одномодовые и многомодовые.

2.1.4. Витая пара

Витая пара - вид кабеля <#"865298.files/image018.gif">

Рисунок 12. Витая пара

Неэкранированная витая пара: Свивание проводников производится, с целью повышения степени связи между собой, проводников одной пары и последующего уменьшения электромагнитных помех <#"865298.files/image019.gif">

Рисунок 13. Кабель - канал

2.2 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОКЛАДКИ КАБЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

.2.1 Прокладка оптоволоконного кабеля

По осветительным столбам оптический кабель тянется до торцовой стены здания, на уровне второго этажа. Затем крепится к торцовой стене здания, металлическими скобами.

Рисунок 14. Прокладка оптоволокна

По торцовой стене оптоволоконный кабель попадает, в специальную гофрированную трубу, она является как дополнительной защитой, так и изоляцией основного кабеля. После, по гофрированной трубе, кабель попадает в помещенье, где установлен ШКОС (Шкаф кроссовый оптический стоечный), он предназначен для концевой заделки, распределения и коммутации оптических кабелей связи.

Рисунок 15. ШКОС

С выходных портов, по специальному оптоволоконному патч корду, само оптоволокно, идет на медиаконвертер. Медиаконвертер - это устройство, преобразующее среду распространения сигнала из одного типа в другой. Чаще всего средой распространения сигнала являются медные провода и оптические кабели. В нашем случае, световой сигнал, выходящий из оптоволокна, медиаконвертер преобразует в электрический сигнал, который в дальнейшем будет передаваться по медным кабелям. Технология прокладка витой пары

На выход медиаконвертера, в разъем Rj - 45 подключается экранированная витая пара. Второй конец витой пары с первого этажа, по кабель каналу спускается на цокольный этаж. Так как потолок цокольного этажа навесной, состоящий из металлического каркаса и ГКЛ плит. Витая пара будет прокладываться по навесному потолку, с внутренней стороны.

Рисунок 16. Навесной потолок

По навесному потолку кабель тянется до кабинета, где расположен телекоммуникационный шкаф «серверный шкаф». Где потом кабель, витая пара, подключается к маршрутизатору, так как по этому кабелю, осуществляется выход в интернет.

2.3 ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЙ ШКАФ

Телекоммуникационный шкаф он же «серверный шкаф» - представляет из себя, сам шкаф, сделанный из сплава алюминия, что делает его легким, на котором надежно размещается: пассивное и активное сетевое оборудование, он обеспечивает удобный доступ ко всему сетевому оборудованию. Также он прост в установке и монтаже в различных коммерческих помещениях. Шкафы бывают открытые и закрытые, в данном проекте используется открытый телекоммуникационный шкаф.

Рисунок 17. Серверная стойка

2.3.1 Организация линий связи в телекоммуникационном шкафу

К первой сетевой карте интернет сервера подключается витая пара, выходящая с маршрутизатора, она принимает интернет трафик. Вторая сетевая карта с помощью патч корда подключается к концентратору, она раздает интернет трафик по всей сети. К концентратору подключаются все имеющиеся сервера, в нашем случае это - файл сервер и сервер БД.

С тыльной стороны патч панели располагаются так называемые IDC-разъемы (разъем со смещением изоляции), к которым коммутируются кабель, витая пара. Это тот кабель, который приходит с клиентских машин и внешних коммутаторов.

Рисунок 18. Патч панель. Тыловая сторона

На лицевой стороне коммутационной панели располагается множество портов, наиболее часто используемое количество -12, 24, 25.

Рисунок 19. Патч панель. Лицевая сторона

Рисунок 20. Концентратор соединенный патч кордами с патч панелью

К патч панели у нас подключены клиентские машины и внешние коммутаторы, с тыльной стороны. На лицевой стороне располагаются порты. Каждый порт подключен к отдельной машине. Патч кордом, соединяем патч панель с концентратором. Над каждым портом патч панели, подписываем номер кабинета, где находится клиентская машина, подключенная к этому порту. Также при прокладке витой пары, два конца маркируем, затем чтоб разобраться, где какой кабель. Например, это может быть цифровая маркировка, т.е. к одному концу проводу цепляем бирку с номером «1» и второй конец маркируем номером «1». В случае разрыва сети, мы способны без проблем определить, какая машина подключена к соответствующему порту, на патч панели, а также, каким проводом. Это позволяет нам сократить время, на поиски поврежденного кабеля.

Рисунок 21. Маркировка кабеля

Рисунок 22.Укладка кабеля

С тыльной стороны патч панели, витая пара выводится под навесной потолок, потому, что именно там у нас будут пролегать все провода, до того кабинет где необходима локальная сеть. Затем в стене кабинета, где нужно проложить сеть, сверлится сквозное отверстие, между навесным потолком и обычным. В отверстие вставляется гофрированная труба. Через отверстие протягивается кабель. В кабинете, где будет находится клиентские машины, заранее устанавливаются кабель каналы, в которых и будет находится витая пара и силовой кабель. Затем, укладываем кабеля в кабель каналах. Электросиловой кабель монтируем в электросиловую розетку, для обеспечения данного кабинета электричеством. Витую пару монтируем в специальные сетевые розетки «RJ-45».

2.3.2 Монтирование витой пары, к сетевой розетки RJ - 45

1. Для монтажа мы будем использовать: розетку RJ-45 <#"865298.files/image029.gif">

Рисунок 23. Обжимка кабеля

Рисунок 24. Необходимые инструменты

2.4 ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ПАТЧ - КОРДА

Берем конец кабеля с витой парой из бухты. Отмеряем отрезок необходимой длины: кабель должен свободно дотягиваться от компьютера до свитча, не загромождая при этом проход. Желательно, чтобы рассчитать длину кабеля так, чтобы впоследствии можно было убрать в его короб или спрятать за плинтус.

Аккуратно снимаем верхний защитный слой (внешнюю изоляцию) отрезанного кабеля. Если есть нить или изоляционная фольга, то обрезаем их. Изоляция удаляется на участке длиной примерно в 30-40 мм от конца электрического шнура. После того как мы сняли верхнюю обмотку кабеля, мы видим восемь жил проводов, отличающихся друг от друга цветом. Они скручены попарно.

Расправляем каждый провод. Все провода должны быть абсолютно ровными, прямыми и четко отделенными друг от друга. Далее составляем эти восемь цветных проводов вместе (плотно и в одну линию) в определенной последовательности. Последовательность следующая (T568B), слева направо, как показано на рисунке:

Рисунок 25. Обжимка витой пары

Приступаем к обжимке концов кабеля. Нам понадобятся обжимные клещи. Аккуратно поддерживаем торцовую часть ваших проводов: Возьмем коннектор. Его нужно повернуть язычком вниз, а контактами вверх (рисунок). Удерживая контакты, осторожно вставляем торец кабеля до упора внутрь коннектора, таким образом, чтобы каждый провод попал в свою дорожку коннектора. Убедившись в верном расположении контактов, помещаем коннектор в обжимные клещи. В них есть специальный разъем. Придерживая кабель, сжимаем клещи до упора - все контакты должны хорошо «прожаться». Вынимаем из клещей уже готовый, обжатый коннектор. Со вторым концом кабеля повторяем тоже самое, что и с первым. Теперь необходимо проверить наш патч корд. Берем тестер и вставляем в него патч корд обоими концами. Если индикаторы на обоих приборах совпадают, то патч корд готов к применению.

2.5 КОММУНИКАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

Для соединения компьютеров в локальную сеть, используется коммуникационное оборудование. В зависимости от масштабируемости сети, будет зависеть, какое оборудование и какое количества, необходимо применять для организации ЛВС.

В моей сети, для соединения компьютеров в локальную сеть, применяется следующее коммуникационное оборудование:

Сетевые платы (адаптер, сетевой адаптер)- это платы расширения, вставляемые в порты расширения на системной плате компьютера. О сновная функция - передача и прием информации по сети.

Маршрутизатор (router) - устройство, используемое для организации крупных локальных сетей. Обеспечивает трафик между локальными сетями, имеющими разные сетевые адреса. Маршрутизаторы помогают уменьшить загрузку сети, благодаря её разделению на домены коллизий и широковещательные домены, а также благодаря фильтрации пакетов. В основном их применяют для объединения сетей разных типов, зачастую несовместимых по архитектуре и протоколам, например для объединения локальных сетей Ethernet и WAN-соединений, использующих протоколы xDSL, PPP, ATM, Frame relay и т.д. Нередко маршрутизатор используется, для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Интернет, осуществляя функции трансляции адресов и межсетевого экрана.

Рисунок 26. Концентратор Рисунок 27. Маршрутизатор

2.6 РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА СОЗДАНИЕ СЕТИ

2.6.1 Определение стоимости материальной части сети

Таблица 1.Стоимость всего оборудования

Наименование оборудования	Количество	Стоимость
Концентраторы и маршрутизаторы
D-Link 24x10/100Base-TX
D-Link DES-1016A 16port 10/100 Fast Ethernet Switch
D-Link DES-1005D 5port 10/100 Fast Ethernet Switch
Маршрутизатор D - Link DIR-300
Остальное коммуникационное оборудование
ШКОС-19-1U-ВП-SC-24 Бокс оптический 19" на 24 SC
Media Converter (1UTP, 1SC) D-Link 100Base-TX to 100Base-FX
ИБП Серверный SUA3000I APC Smart-UPS 3000VA

Патч панель 5bites LY-PP5-75 UTP 5e кат., 48 портов
Кабельная система
Кабель UTP 2PR 24AWG CAT5e 305м OUTDOOR REXANT
Кабель FTP 1PR 24AWG CAT5e 305м (A) REXANT
Коннектор RJ-45 5-й категории
Клещи для обжимки
Патч - корд UTP, Кат.5е, 0.5 м
Патч - корд UTP, Кат.5е, 1 м

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте мы рассмотрели основные вопросы по созданию локальной вычислительной сети на предприятии. В нашем случае мы организовали локально вычислительную сеть в сервисном центре.

В нашей сети имеется 39 рабочих станций. Наша сеть имеет иерархическую структуру, построена на смешанной топологии типа «Шина - Звезда», это подразумевает, что управление всей сетью будет осуществляться через, специально отведенные компьютеры, так называемые сервера. Для осуществления безопасности информации, целостности и быстрой доступности к информации в нашей сети, мы используем четыре сервера. Интернет сервер, сервер баз данных, два файл сервера, один из них резервный.

Основным устройством, соединяющим разные участки сети в единую сеть, являются концентраторы. Применяется два вида кабелей, это витая пара и оптоволоконный кабель. Прокладка кабеля осуществляется по кабель каналам и по навесному потолку.

Исходя из всего вышеперечисленного, можно сделать вывод, что данная сеть весьма надежная, но требует постоянного обслуживания. Стоимость построения сети составила 287 457,0 рублей.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Косарев В.П. «Компьютеры и сети»

В самом названии Локальная вычислительная сеть уже заложено назначение, функции и ограничения системы. Разберем название на составляющие. Локальная , образовано от английского local – местный, то есть сеть привязана к конкретному географическому месту и имеет ограничения по территории, вычислительная , связано с составом сети (вычислительное оборудование, ПО) и ее назначением, сеть – подразумевает под собой объединение вычислительного оборудования и ПО на определенной территории (локальной) в сеть (по средствам кабелей).

Таким образом можно сформулировать определение Локально вычислительной сети (ЛВС) – это система взаимосвязанных вычислительных ресурсов (компьютеры, серверы, маршрутизаторы, програмное обеспечения и др.), распределенных по сравнительно небольшой территории (офис или группа зданий), служащая для приема-передачи, хранения и обработки информации различного рода.

Разные локально вычислительные сети могут функционировать по отдельности или быть связаны между собой с помощью средств коммуникаций, например на предприятиях с филиальной сетью в разных городах. Благодаря такому соединению пользователь может взаимодействовать с другими рабочими станциями, подключенными к этой локально-вычислительной сети. Существуют локальные сети, узлы которых разнесены географически на расстояния более 12 500 км (космические станции и орбитальные центры), но они всё равно относят к локальным.

Назначением ЛВС является обеспечение совместного и одновременного доступа определенной группы лиц к данным, программам и оборудованию (компьютеры, принтеры, графопостроители, устройства хранения и обработки файлов и баз данных) и передача данных (электронная графика, обработка текстов, электронная почта, доступ к удаленным базам данных, передача цифровой речи).

Например: менеджер принимает заказ и вводит его в компьютер, далее заказ поступает в бухгалтерию и там формируется счет, одновременно может приходить информация в юридическую службу для создания договора.

Характеристики ЛВС:

Высокоскоростные каналы (1- 400 Мбит\с), принадлежащие преимущественно одному пользователю;
Расстояние между рабочими станциями, подключаемыми к локальной сети, обычно составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч метров;
Передача данных между станциями пользователей ЭВМ;
Децентрализация терминального оборудования, в качестве которого используются микропроцессоры, дисплеи, кассовые устройства и т.д.
Передача данных абонентам, подключенным к сети, по общему кабелю;

Основными функциями ЛВС являются:

Обеспечение одновременного доступа к оборудованию, программному обеспечению и информации, объединенным в сеть;
Минимизация риска несанкционированного доступа к информации и сетевым ресурсам;
Разграничение доступа к информации и сетевым ресурсам;
Обеспечение быстрого и конфиденциального обмена и одновременной работы с информацией определенному кругу лиц;
Контроль над информационными потоками, в том числе входящими и исходящими;
Разграничение контрольных функций и ответственных лиц на каждом узле (за каждый узел отвечает системный администратор, выполняющий обслуживающую и, как правило, контрольные функции);
Оптимизация расходов на ПО и оборудование за счет их коллективного использования (например один принтер на несколько отделов и др.)

В результате применения ЛВС объединяются персональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему, которая имеет свои особенные преимущества:

Возможность удаленного доступа к оборудованию, ПО и информации;
Оптимизация ресурсов работы процессора;
Меньшее количество и интенсивность ошибок по сравнению с сетью на базе телефонных каналов;
Пропускная способность выше, чем у глобальной сети;
Возможность реконфигурации и развития путем подключения новых терминалов

Область применения локальных сетей очень широка, в настоящее время такие системы есть практически в каждом офисе (например, установлен один принтер на несколько компьютеров, или несколько компьютеров используют одно ПО, допустим 1С:Бухгалтерия и др.). С каждым днем потоки информации становятся больше, используемое программное обеспечение сложней и функциональней, география деятельности организаций расширяется. Применение средств ЛВС становится не просто желательным, а необходимым для успешной деятельности и развития бизнеса, науки, обучения студентов, школьников, подготовки и переподготовки специалистов, выполнения государственных программ и функций и др.

Структура функционирования сети.

Структура локальной сети определяется принципом управления и типом связи, зачастую она основывается на структуре обслуживаемой организации. Применяются виды топологии: шинная, кольцевая, радиальная, древовидная. Наиболее распространены первые два вида, за счет эффективного использования каналов связи, простоты управления, гибких возможностей расширения и изменения.

Топология “шина” – все компьютеры связываются в цепочку, подключением к магистральному кабельному сегменту (стволу), на его концах размещаются «терминаторы», для гашения сигнала, распространяющегося в обе стороны. Компьютеры в сети соединяются коаксиальным кабелем с тройниковым соединителем. Пропускная способность сети – 10 Мбит/с, для современных приложений, активно использующих видео и мультимедийные данные, этого недостаточно. Преимущество этой топологии заключается в низкой стоимость проводки и унификации подключений.

Шинная топология является пассивной. Сбой одного компьютера не влияет на работоспособность сети. Повреждение магистрального кабеля (шины) ведет к отражению сигнала и вся сеть в целом становится неработоспособной. Выключение и особенно подключение к такой сети требуют разрыва шины, что вызывает нарушение циркулирующего потока информации и зависание системы.

Топология “дерево” – более развитая конфигурация типа “шина”. К общей магистральной шине через активные повторители или пассивные размножители присоединяются несколько простых шин.

Топология “звезда” (star) – является наиболее быстродействующей из всех топологий, информация между периферийными рабочими станциями проходит через центральный узел вычислительной сети. Центральный узел управления – файловый сервер может реализовать оптимальный механизм защиты против несанкционированного доступа к информации. Вся вычислительная сеть может управляться из ее центра.

Кабельное соединение довольно простое, так как каждая рабочая станция связана только с центральным узлом. Затраты на прокладку кабелей достаточно высокие, особенно когда центральный узел географически расположен не в центре топологии. При расширении вычислительных сетей не могут быть использованы ранее выполненные кабельные связи: к новому рабочему месту необходимо прокладывать отдельный кабель из центра сети.

В случае последовательностной конфигурации ЛВС каждое устройство подключения к физической среде передает информацию только одному устройству. При этом снижаются требования к передатчикам и приемникам, поскольку все станции активно участвуют в передаче.

Топология “кольцо” (ring) – компьютеры соединяются сегментами кабеля, имеющего форму кольца, принципиально идентична шинной, за исключением необходимости использования «терминаторов». В случае неисправности одного из сегментов сети вся сеть выходит из строя.

Сигналы передаются только в одном направлении. Каждая станция непосредственно соединена с двумя соседними, но прослушивает передачу любой станции. Кольцо составляют несколько приемопередатчиков и соединяющая их физическая среда. Все станции могут иметь права равного доступа к физической среде. При этом одна из станций может выполнять роль активного монитора, обслуживающего обмен информацией. Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географически рабочие станции расположены далеко от кольца (например, в линию).

Основная проблема при кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется. Неисправности в кабельных соединениях локализуются легко. Подключение новой рабочей станции требует выключения сети, так как во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Ограничения на протяженность вычислительной сети не существует, так как оно, в конечном счете, определяется исключительно расстоянием между двумя рабочими станциями.

Компьютеры могут соединяться между собой, используя различные среды доступа: медные проводники (витая пара), оптические проводники (оптические кабели) и через радиоканал (беспроводные технологии). Проводные, оптические связи устанавливаются через Ethernet, беспроводные - через Wi-Fi, Bluetooth, GPRS и прочие средства. Чаще всего локальные сети построены на технологиях Ethernet или Wi-Fi. Следует отметить, что ранее использовались протоколы Frame Relay, Token ring, которые на сегодняшний день встречаются всё реже, их можно увидеть лишь в специализированных лабораториях, учебных заведениях и службах.

Компоненты построения простой локальной сети используются:

Адаптер (network adapter) – устройство, соединяющее компьютер (терминал) с сегментом сети;
Мост (bridge) – устройство, соединяющее локальные или удаленные сегменты сети;
Маршрутизатор (router) – устройство для ограничения широковещательного трафика посредством разбиения сети на сегменты, обеспечения защиты информации, управления и организации резервных путей между областями широковещания;
Коммутатор – устройство узкого назначения, эффективно сегментирует сеть, уменьшает области столкновений и увеличивает пропускную способность каждой оконечной станции.
Блоки бесперебойного питания – устройства для обеспечения работоспособности системы в случаях отключения основного источника питания.

Монтаж Локально-вычислительной сети (ЛВС)

Выбор вида топологии, среды доступа и состава Локально-вычислительной системы зависит от требований и потребностей Заказчика. Современные технологии позволяют разработать индивидуальный вариант, отвечающий всем требованиям и задачам.

Прокладку кабелей ЛВС, как и других видов кабельных сетей можно осуществлять разными способами. При выборе способа монтажа руководствуются индивидуальными архитектурными и конструктивными особенностями здания, его техническими характеристиками, наличием действующих сетей и иного оборудования, порядком взаимодействия слаботочных систем с другими системами. Принципиально можно выделить два метода – открытый и скрытый. Для скрытой проводки кабелей ЛВС используют конструкцию стен, полов, потолков это выглядит более эстетично, трассы защищены от посторонних воздействий, доступ к ним ограничен, прокладка производится сразу в специальные подготовленные места, обеспечиваются лучшие условия для последующего обслуживания. К сожалению возможность выполнить работы скрытым способом бывает редко, чаще приходится проводить работы открытым способом при помощи пластиковых коробов, вертикальных колон и лотков. Не стоит забывать, что есть еще способ прокладки кабелей по воздуху, чаще всего он применяется для коммуникации зданий, когда нет возможности проложить кабель в каналы или если это слишком дорого.

Монтаж ЛВС это сложная и ответственная работа , от качества ее выполнения зависит стабильность и корректность функционирования системы в целом, степень исполнения возложенных на нее задач, скорость передачи и обработки данных, количество ошибок и др. факторы. Относиться к этому нужно очень основательно и серьезно, так как любая сеть это основа (скелет и кровеносная система) целого организма из слаботочных систем, отвечающих за большое количество функций (от электронной почты до безопасности объекта). Каждое последующее вмешательство в работу действующей системы (расширение, ремонт и др.), требует затрат времени и средств, а их количество на прямую зависит от изначально заложенных в систему параметров, качества выполненных работ, квалификации разработчиков и исполнителей. Экономия средств на этапе проектирования и монтажа ЛВС, может обернуться куда большими тратами на стадии эксплуатации и абгрейда