Кафедра информационных технологий  
в экономике и управлении 
 

Курсовая  работа по дисциплине 
«Вычислительные машины, системы и сети телекоммуникаций» 
на тему:  
«Построение локальной вычислительной сети». 
 
 
 

Выполнила: ст. гр. ЭИ1001 
Моисеева М. Ю.

Проверил: доцент 
Тутова Н. В. 

Оценка: _________________

Подпись: _________________

Дата: _________________

Оглавление 

1.ВВЕДЕНИЕ. 3

2.ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ. 5

3.ОПИСАНИЕ КОМПАНИИ. 6

3.1.ОПИСАНИЕ ОТДЕЛОВ И РЕШАЕМЫХ ЗАДАЧ. 6

3.2.СХЕМА РАЗМЕЩЕНИЯ ОТДЕЛОВ В ЗДАНИИ. 8

4.ВЫБОР ТЕХНОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ 9

5.ВЫБОР ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ. 19

5.1.КОМПЬЮТЕРЫ. 19

5.2.СЕТЕВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. 20

6.ВЫБОР ПРОГРАМНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ. 27

6.1.ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА. 27

6.2.ПРИКЛАДНОЕ ПРОГРАМНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ. 29

7.РАСЧЕТ ЗАТРАТ. 30

8.ВЫВОДЫ. 31

9.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 32

10.ПРИЛОЖЕНИЯ. 33 

1.ВВЕДЕНИЕ.

       Современная научно-техническая революция характеризуется  гигантским возрастанием социального  и экономического значения информационной деятельности как средства обеспечения  научной организации, контроля, управления и осуществления общественного  производства. Сформировалась и бурно  развивается особая, находящаяся  на самом острие научно-технического прогресса отрасль народного  хозяйства – индустрия информатики, организация которой обуславливает  все в большей степени эффективное  функционирование всех прочих отраслей народного хозяйства. Наступило  время, когда информация стала таким  же основным экономическим ресурсом научно-технического потенциала, как  технические, трудовые и финансовые ресурсы.  Успех деятельности той  или иной компании связан с отлаженной работой банковской, аналитической  систем, электронного обмена информации и др. В век информационных технологий работа этих систем базируется на локальных  вычислительных сетях.

       Локальная вычислительная сеть (ЛВС)- группа компьютеров  и периферийное оборудование, объединенные одним или несколькими автономными  высокоскоростными каналами передачи цифровых данных , покрывающие относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт).

       Различают:

1. в зависимости от технологии передачи данных:

1. локальные сети с маршрутизацией данных

2. локальные сети с селекцией данных;

2. в зависимости от используемых физических средств соединения:

1. кабельные локальные сети

2. беспроводные локальные сети.

       Локальные вычислительные сети имеют множество  функций, которые позволяют решать такие проблемы как:

• Разделение ресурсов (позволяет совместно использовать ресурсы сети).
• Разделение данных (предоставляет возможность доступа и управления базами данных с рабочих мест).
• Разделение программных средств (предоставляет возможность одновременного использования централизованных, заранее установленных программ).
• Разделение ресурсов процессора (возможность использования вычислительных мощностей для обработки данных другими системами, входящими в сеть).
• Средства коммуникации  (интерактивный обмен информацией между рабочими станциями сети, обмен сообщениями между пользователями).

       Вышеперечисленные функции ЛВС определяют актуальность темы курсовой работы.

      Курс  «Вычислительные машины, системы  и сети» предусматривает изучение принципов построения вычислительных машин, а также вычислительных систем и сетей на их основе. Данный курсовой проект направлен на получение навыков  построения вычислительных сетей. Целью  данной работы является закрепление  теоретических знаний по дисциплине 
«Вычислительные машины, системы и сети телекоммуникаций».  

2.ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ.

     Требуется предложить вариант построения локальной  сети компании для обеспечения информационного  обмена между отделами и выхода в  Интернет с перспективой на три года, рассчитать затраты на реализацию этого  проекта.

   Для реализации этого проекта необходимо решить следующие задачи:

• Разработать план помещения компании, отражающий размещение отделов и рабочих мест
• Определить перечень оборудования, необходимого для построения локальной сети компании с выходом в Интернет
• Выбрать оборудование для сервера и рабочих станций
• Выбрать программное обеспечение для сервера и рабочих станций, включая операционную систему и прикладное программное обеспечение
• Построить схему размещения оборудования и кабельной сети на плане
• Произвести расчёт затрат, включая затраты на покупку и монтаж оборудования, а также на покупку программного обеспечения с учётом количества и стоимости лицензий.

3.ОПИСАНИЕ КОМПАНИИ.

3.1.ОПИСАНИЕ ОТДЕЛОВ И РЕШАЕМЫХ ЗАДАЧ.

     Компания  «Facepalm & Co.»,  деятельность которой заключается в продаже компьютеров и комплектующих,  состоит из следующих отделов:

Таблица 1. Описание отделов и количество сотрудников.

     Администрация занимается управлением и планированием  хозяйственной деятельности компании. Используемое программное обеспечение  Word, Project Expert.

     Секретариат занимается ведением офисного делопроизводства. Используемые программы Word, Excel.

     Бухгалтерия занимается ведением бухгалтерского учета  и составлением отчетности в программе 1С: Предприятие.

     Отдел кадров занимается планированием потребности  предприятия в персонале, привлечением, отбором и оценкой персонала. Работает с программами Word, Excel.

     Отдел управления решает задачи, связанные  с распределением обязанностей сотрудников. Основные используемые программы Word, Excel.

     Отдел маркетинга занимается поиском новых  рынков сбыта продукции, изучением  конъюнктуры рынка. Основные рабочие  программы этого отдела:  Word, Excel, Power Point.

     Отдел продаж принимает заказы от покупателей, осуществляет продажу товаров, оформляет  соответствующие документы в  программе 1С: Предприятие.

     Юридический отдел занимается юридической экспертизой  сопровождаемых сделок по продаже, покупке, а также оказывает услуги по оформлению различных документов и договоров, используя программное обеспечение  Word.

     Технический отдел занимается ремонтом оборудования. Работает с программами Word, Excel.

     Отдел снабжения отвечает за вопросы поставки нужного оборудования и комплектующих в компанию. Работает с программами Word, Excel.

     Хозяйственный отдел занимается комплексным и  своевременным обеспечением предприятия  расходными материалами, заботится  об экономном их использовании. Используемое программное обеспечение Word, Excel.

     Охрана  осуществляет контроль пропуска посетителей, покупателей и т.д., используя  Excel.

     В общей сложности в компании работает 56 сотрудников. 

3.2.СХЕМА РАЗМЕЩЕНИЯ ОТДЕЛОВ В ЗДАНИИ.

     Компания  занимает небольшое двухэтажное  здание. В соответствии с тем, что  на одного сотрудника, работающего  с компьютером должно приходиться  рабочее место площадью от 7 до 10 м² , было подобрано соответствующее помещение (см. Приложение 1 и 2)

  Таблица  2. Размеры кабинетов. 

4.ВЫБОР ТЕХНОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ

     Для выбора модели ЛВС необходимо учесть следующие наиболее важные характеристики:

1. тип передающей физической среды;
2. тип передачи данных (синхронный или асинхронный);
3. топология;
4. метод доступа к среде передачи;
5. методы передачи данных;
6. число узлов (компьютеров) в сети;
7. тип управления в сети (одноранговая или с выделенным сервером);
8. типы протоколов, регламентирующих форматы и процедуры обмена информацией.

     В ходе исследования деятельности предприятия  было установлено следующее:

1. ЛВС будет обслуживать 56 рабочих станций
2. Некоторые ресурсы не должны быть доступны всем
3. Компьютеры должны работать как клиент-серверы

     ЛВС бывают проводные и беспроводные. В нашем случае удобнее использовать проводную сеть, так как она  надежнее и удобнее для работы с таким количеством компьютеров.

     Топология сети – немаловажный фактор при  построении ЛВС, который влияет на способ управления сетью, состав и характеристики сетевого оборудования.

     Топологией  ЛВС называется способ соединения ее отдельных элементов (компьютеров, серверов, принтеров и т.п.).

   Существует  три типа  топологии ЛВС:

1. шинные
2. кольцевые
3. звездообразные

     В сетях с шинной топологией (см. Рис 1.) используется линейный моноканал передачи данных, к которому все узлы подсоединены через интерфейсные платы посредством относительно коротких соединительных линий. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Передача информации происходит следующим образом. Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам. Однако принимает сообщение только тот, которому оно адресовано.

     Достоинства шинной топологии:

1. Это - одна из наиболее простых топологий.
2. Такую сеть легко наращивать и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам.
3. Она устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов.
4. Обладает высокой надежностью, т.к. работоспособность сети не зависит от работоспособности отдельных компьютеров
5. Информация доступна каждому компьютеру

К недостаткам  данного вида топологии относятся:

1. Низкая скорость передачи данных;
2. Быстродействие сети понижается с увеличение количества компьютеров, подключенных к сети;
3. Низкая безопасность, т.к. информация на одном компьютере доступна пользователю с любого другого компьютера.

Рисунок 1. Пример шинной топологии.

     В сети с кольцевой топологией (см. Рис. 2) все узлы соединены в единое замкнутое кольцо каналами связи. Информация передается по кольцу в одном направлении и проходит через каждый компьютер. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения. После этого он посылает источнику информации подтверждение факта получения данных.

     Преимущества  кольцевой топологии:

1. Пересылка данных эффективна, так как есть возможность отправлять несколько сообщений друг за другом по кольцу, возможность отправлять новое сообщение, не дожидаясь подтверждения о приеме предыдущего;
2. Возможна большая протяженность сети без использования специальных усилителей сигнала.

     Однако  такая сеть имеет ряд недостатков:

• Большая загруженность центральной аппаратуры;
• Полная потеря работоспособности сети при отказе центральной аппаратуры;
• Большая протяженность линий связи;
• Низкая надежность сети;
• При большом количестве клиентов работоспособность сети сильно замедляется;
• Отсутствие гибкости в выборе пути передачи информации.

Рисунок 2. Пример кольцевой топологии

     При звездообразной топологии (см. Рис. 3) информация между клиентами передается через единый центральный узел, в качестве которого может выступать сервер (при серверной сети) или концентратор (при одноранговой сети).

     Достоинства данной топологии заключаются в  следующем:

1. Высокое быстродействие сети;
2. Простота при  установке;
3. Отсутствие столкновения передаваемых данных, так как данные между рабочей станцией и сервером передаются по отдельному каналу, не затрагивая другие компьютеры.

Однако  существуют и недостатки:

1. Низкая надёжность, т.к. надежность всей сети зависит от работоспособности центрального узла;
2. Высокие затраты на подключение нового компьютера.

Рисунок 3. Схема  звездообразной топологии

     Были  рассмотрены основные виды топологии. Однако на практике применяется и  смешанная топология, т.е. сочетание  нескольких видов топологии. Например, в одном отделе может быть использована шинная топология, а в другом кольцевая.

     Так как здание имеет достаточно простую  планировку, в нем находится более 50 рабочих станций, наша сеть будет  строиться на основе звездообразной топологии (см. Приложение 2).

   Чтобы сделать доступ к каналу передачи информации наиболее эффективным, необходимо учесть методы доступа к такому каналу. Методы доступа, основанные на временном разделении, бывают детерминированными и случайными.

     Детерминированный доступ обеспечивает наиболее полное использование моноканала и описывается протоколами, дающими гарантию каждой рабочей станции на определенное время доступа к моноканалу. При случайном доступе обращения станций к моноканалу могут выполняться в любое время, но нет гарантий, что каждое такое обращение позволит реализовать эффективную передачу данных.

     Мы  будем использовать детерминированный  доступ, чтобы избежать возможных  коллизий, которые возможны при использовании  случайного доступа. Клиент будет получать доступ к каналу методом опроса рабочих  станций на предмет выяснения  необходимости доступа к нему.

     Физические  каналы связи делятся на несколько  типов в зависимости от того, могут  они передавать информацию в обоих  направлениях или нет.

• Полудуплексный канал также обеспечивает передачу информации в обоих направлениях, но не одновременно, а по очереди.
• Симплексный канал позволяет передавать информацию только в одном направлении.
• Дуплексный канал обеспечивает одновременную передачу информации в обоих направлениях. Часто дуплексный канал состоит из двух симплексных каналов.

     Наиболее  эффективным для нашей сети будет  дуплексный  канал связи.

     По  организации управления ЛВС бывают:

1. Одноранговые;
2. Серверные.

     Одноранговые  сети – это децентрализованные ЛВС. У них нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций  и нет единого устройства для  хранения данных. Функции управления сетью передаются от одной станции  к другой. Сетевая операционная система  распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять  функции, как клиента, так и сервера. Компьютеры равноправны между собой. В то же время любой пользователь может ограничить или разрешить  доступ к тем или иным данным, хранящимся на его компьютере. Необходимость  прямого взаимодействия компьютеров  друг с другом по мере расширения системы  приводит к слишком большому количеству связей между рабочими станциями. Эффективно управлять такой системой практически  невозможно.

     Достоинства одноранговых сетей:

1. низкая стоимость;
2. высокая надежность.

     Недостатки  одноранговых сетей:

1. сложность управления сетью;
2. эффективно управлять такой системой практически невозможно;
3. трудности обновления и изменения программного обеспечения станций;
4. сложность обеспечения защиты информации.

     Одноранговые  сети обычно рекомендуют для небольших  организаций, которые имеют до 20 компьютеров. 

     Серверные локальные сети - сети с централизованным управлением, в которой один из компьютеров (сервер) реализует процедуры, предназначенные для использования всеми рабочими станциями, управляет взаимодействием рабочих станций и выполняет целый ряд сервисных функций.

   Достоинства серверных локальных вычислительных сетей:

• простота управления по сравнению с одноранговыми сетями;
• высокое быстродействие;
• наличие единой информационной базы и системы безопасности;
• надежная система защиты информации.

   Недостатки  серверных локальных вычислительных сетей:

• высокая стоимость из-за выделения одного или нескольких компьютеров под сервер;

• зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;

• меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью.

   Серверы в сети часто специализируются, например:

1. Файл-сервер
2. Сервер баз данных
3. Сервер печати;
4. Web-сервер;
5. Сервер приложений.

     На  основе вышесказанного мы выбираем серверную  сеть, поскольку она надежнее, эффективнее  и проще в управлении, несмотря на дороговизну.

     Протокол - это набор правил и методов взаимодействия объектов вычислительной сети, охватывающий основные процедуры, алгоритмы и форматы взаимодействия, обеспечивающие корректность согласования, преобразования и передачи данных в сети. Процесс передачи данных  по сети подразделяется на несколько шагов. Очередность шагов строго определена. Определения этих шагов и контроль над их выполнением – и есть задача протоколов.

     Сетевые протоколы предписывают правила  работы компьютерам, которые подключены к сети. Они строятся по многоуровневому  принципу. Протокол некоторого уровня определяет одно из технических правил связи. В настоящее время для  сетевых протоколов используется модель OSI (Open System Interconnection — взаимодействие открытых систем, ВОС).

     Модель OSI — это 7-уровневая логическая модель работы сети. Модель OSI реализуется  группой протоколов и правил связи, организованных в несколько уровней:

1. на физическом уровне определяются физические (механические, электрические, оптические) характеристики линий связи;
2. на канальном уровне определяются правила использования физического уровня узлами сети;
3. сетевой уровень отвечает за адресацию и доставку сообщений;
4. транспортный уровень контролирует очередность прохождения компонентов сообщения;
5. задача сеансового уровня — координация связи между двумя прикладными программами, работающими на разных рабочих станциях;
6. уровень представления служит для преобразования данных из внутреннего формата компьютера в формат передачи;
7. прикладной уровень является пограничным между прикладной программой и другими уровнями — обеспечивает удобный интерфейс связи сетевых программ пользователя.