Построение мультисервисной сети

Содержание

 

  Приложение……………………………………...………………………………28

 Графические листы………..…………………………………………………….30

 

 

Введение

 

Локально-вычислительные сети (ЛВС) – это кабельная система объекта (здания) или группы объектов. Используются ЛВС для объединения телекоммуникационного оборудования: нескольких персональных компьютеров, серверов, факсов, сканеров, принтеров и т. п. Причем, в единую систему могут объединяться объекты не только расположенные вблизи друг от друга, но и территориально удаленные. Правильно построенная ЛВС позволяет получать доступ к необходимой информации, обеспечивает защиту от несанкционированного доступа к данным. Информация передается по проводным и беспроводным каналам.

Существует множество  способов классификации сетей. Основным критерием классификации принято  считать способ администрирования. То есть в зависимости от того, как  организована сеть и как она управляется, её можно отнести к локальной, распределённой, городской или глобальной сети. Управляет сетью или её сегментом сетевой администратор. В случае сложных сетей их права и обязанности строго распределены, ведётся документация и журналирование действий команды администраторов.

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. Отдельная локальная вычислительная сеть может иметь связь с другими локальными сетями через шлюзы, а также быть частью глобальной вычислительной сети (например, Интернет) или иметь подключение к ней.

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. Для построения простой локальной сети используются маршрутизаторы, коммутаторы, точки беспроводного доступа, беспроводные маршрутизаторы, модемыи сетевые адаптеры. Реже используются преобразователи (конвертеры) среды, усилители сигнала (повторители разного рода) и специальные антенны.

Маршрутизация в локальных сетях  используется примитивная, если она вообще необходима. Чаще всего это статическая либо динамическая маршрутизация (основанная на протоколе RIP).

Иногда в локальной сети организуются рабочие группы — формальное объединение нескольких компьютеров в группу с единым названием.

1 Определение  требований к ЛВС и выбор  средств ее реализации

1.1 Назначение  ЛВС

 

Согласно заданию на проектирование необходимо создать структурированную  кабельную систему 3-хэтажного здания интернет компании «Creatida».

Основное назначение ЛВС - осуществление непрерывного совместного доступа к данным, программному обеспечению,  оборудованию (сетевые принтеры, сканеры), а также к сети интернет.

 

 

1.2 Описание  функциональной структуры предприятия

 

Изучив предметную область, были выделены следующие группы пользователей:

  • сотрудники бухгалтерии;
  • сотрудники технического отдела;
  • сотрудники регистратуры.

Согласно стандарту СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к ПЭВМ и  организации работы», количество рабочих мест должно определяться из соотношения:

1) Для комнат общего применения - не менее 1 рабочего места  на 5 кв. метров площади помещения  плюс 1 рабочее место для сетевого  принтера;

2) Для помещений персонала ВЦ, непосредственно занятого подготовкой  и эксплуатацией информационных технологий – не менее 1 рабочего места на 4 кв. метра площади помещения плюс 1 рабочее место для сетевого принтера;

3) Для кабинетов: не менее  2 рабочих мест для кабинета  руководителя и 2 рабочих мест;

4) Для кабинетов высшего руководства - по согласованию на этапе проектирования.

Исходя из этого стандарта на каждом этаже было размещено  14 рабочих мест, в здании 3 этажей, итого в здании 42 рабочих места.

В таблице 1.1 расписано количество рабочих мест в помещениях на всех этажах исходного здания.

 

Таблица 1.1

Описание помещений исходного  здания

Номер кабинета

Площадь

Количество рабочих мест

1

5х4

4

2

4х4

3

 

 

Продолжение таблицы 1.1

Номер кабинета

Площадь

Количество рабочих мест

3

4х5

4

4

5х3.5

3

5

3х3.5

Техническое помещение

   

Всего: 14


 

В помещениях №24, 34 будут располагаться кроссовые, в помещении №14 – аппаратная.   

 

 

1.3 Описание  сетевых информационных потребностей  предприятия

 

В данной ЛВС планируется предоставить следующие сервисы:

  • обеспечение доступа к файл-серверу;
  • доступ к сетевым принтерам;
  • доступ к сети Интернет;
  • обработка, хранение и публикация данных о расписании кабинетов на web-сайте (SQL-сервер);
  • доступ к электронному каталогу.

Ниже представлены расчеты пропускных способностей для каждого сервиса.

Публикации данных расписании кабинетов будет происходить на web-сайте, размер одной странички, возьмем равной 100 Кбит:

100 Кбит (размер странички)  * 42 (пользователей)=100Кбит *42=4.2 Мбит.

При пропускной способности сети в 100Мбит/с скорость загрузки составит 0,042с.

100 Мбит – 1с

4.2 Мбит – ХХ=0,042с

При пропускной способности сети в 10 Мбит/с скорость загрузки составит 0,42с.

10 Мбит – 1с

4.2 Мбит – Х    Х=0,42с

Для комфортной работы пользователей  желательно, чтобы скорость загрузки страницы была от 1 до 3 секунд, поэтому для данного сервиса необходимо обеспечить пропускную  способность в 100 Мбит/с.

Для расчета пропускной способности для доступа к сетевым принтерам размер одного документа возьмем 200 Кб:

200 Кб(размер документа)*42(пользователей)*8 бит=67Мбит.

При пропускной способности в 100Мбит/с время распечатки документа составит 0,67 секунды.

100Мбит – 1с

67 Мбит  - ХХ=0,67с

При пропускной способности в 10Мбит/с  время распечатки документа составит 6.7 секунд.

10Мбит – 1с

67 Мбит – ХХ=6.7 с

Для удобного использования данного сервиса была выбрана пропускная способность в 100Мбит/с.

Для удобного доступа к файл-серверу  и возможности скачивать ресурсы  была выбрана пропускная способность  в 100Мбит/с.

Современные сервисы в сети Интернет для нормальной работы требуют скорость соединения от  64Кбит/с до 256Кбит/с. В качестве расчета пропускной способности для доступа к сети интернет в нашей ЛВС возьмем среднюю скорость соединения в 128Кбит/с.

128 Кбит/с (сервисы) * 42 (пользователей)=5 Мбит/с

Нашей организации нужно заказать у провайдера интернет-соединение с пропускной способностью в 5Мбит/с.

Доступ к электронному каталогу будет происходить через web-сайт, размер одной странички возьмем равной 100Кбит.

При пропускной способности в 100Мбит/с  время загрузки странички будет составлять 0,042 секунды.

100 Кбит ( размер странички)  * 420(пользователей)=4 Мбит

100 Мбит – 1с

4Мбит – ХХ=0,04  секунды

При пропускной способности в 10Мбит/с  время загрузки странички составит 0,4 с.

10 Мбит – 1с

4Мбит – Х    Х=0,4 с

Для удобного пользования сервисом была выбрана пропускная способность в 10Мбит/с.

В таблице 1.2 представлены описания групп  пользователей, предоставляемые им сервисы, пропускная способность и  объем хранения для данных сервисов.

 

Таблица 1.2

Описание групп пользователей

Группы пользователей:

Сервисы

Пропускная способность/объем  хранения

Администрация
  • доступ к сетевым принтерам;

100 Мбит/с

 
  • Интернет;

50 Мбит/с

 
  • файл-сервер;

10 Мбит/с/4 Тбайта

 
  • электронный каталог.

10 Мбит/с/ 300 Гбайт

Продолжение таблицы 1.2

Сотрудники технического отдела
  • доступ к сетевым принтерам;

100 Мбит/с

  • SQL-сервер;

100 Мбит/с/

  • Интернет;

50 Мбит/с

  • файл-сервер;

10 Мбит/с/ 4 Тбайта

  • электронный каталог.

10 Мбит/с/ 300 Гбайт

Сотрудники бухгалтерии отдела
  • доступ к сетевым принтерам;

100 Мбит/с

  • SQL-сервер;

100 Мбит/с/

  • файл-сервер;

10 Мбит/с/ 4 Тбайта


 

1.4 Описание  состава серверов и их функциональную  ориентацию

 

В данной ЛВС развернуто 4 физических сервера. На каждом физическом сервере находятся один или несколько логических серверов. Далее опишем расположение логических северов.

На первом физическом сервере, расположенном на первом этаже в аппаратной, развернуты следующие логические северы:

  • SQL-сервер  - сервер для обработки, хранения и публикации данных о расписании кабинетов на web-сайте;
  • сервер  приложений – отвечает за размещение приложений, предлагающих или использующих web-службы, а также предоставляющих доступ к web-страницам.
  • На втором физическом сервере, расположенном на первом этаже в аппаратной, развернуты следующие логические серверы:
  • сервер управления–на данном сервере ведется учет трафика, распределены роли для групп пользователей;
  • сервер электронного каталога библиотеки – сервер для обработки, хранения и публикации о наличии документов в бухгалтерии.

На третьем физическом сервере, расположенном на первом этаже в аппаратной, развернут файл-сервер – сервер, отвечающий за хранение файлов, а также за выполнение файловых операций ввода-вывода.

На четвертом физическом сервере  развернут принт-сервер, отвечающий за удаленную печать документов. Таких  серверов 3, они расположены на каждом этаже.

 

 

1.5 Выбор  архитектуры, топологии и технологии  реализации ЛВС

 

Для данной ЛВС решено использовать технологию с пропускной способности 100 Мбит/с. Далее описание некоторых технологий, определяющиеся пропускной способности 100 Мбит/с.

FastEthernet – спецификация IEЕЕ 802.3, определяет стандарт протокола канального уровня для сетей работающих при использовании как медного, так и волоконно-оптического кабеля со скоростью 100Мб/с.Стандарт FastEthernet определяет три типа среды передачи сигналов:

  • 100Base-TX — две витые пары проводов. Витой кабель для передачи данных может быть экранированным, либо неэкранированным. Ограничение длины кабеля – 100 м;
  • 100Base-FX — две жилы, волоконно-оптического кабеля. Использует алгоритм кодирования данных 4В/5В и метод физического кодирования NRZI. Спецификации 100Base-TX и 100Base-FX известны также как 100Base-X. Ограничение длины кабеля до 210 м;
  • 100Base-T4 — это особая спецификация, разработанная комитетом IEEE 802.3u. Передача данных по четырем витым парам телефонного кабеля- кабель UTP категории 3. Ограничение длины кабеля до 100 м.

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

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

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

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

 

2 Описание проекта ЛВС

 

2.1 Описание функционально-логической схемы ЛВС

 

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

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

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

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

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

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

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

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

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

 

2.2 Описание  структурированной кабельной системы

2.2.1 Архитектура  СКС

 

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

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

 

2.2.2 Подсистема  рабочего места

 

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

Типовое рабочее место оборудуется:

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

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

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

 

Рисунок 2. 1 – Типовое  рабочее место

 

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

 

 

Рисунок 2.2 – Усиленное  рабочее место

 

Усиленное рабочее место  оборудуется:

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

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

 

Таблица 2.1

Информация о количестве информационных и силовых розеток

№

пп

№ помещения

Площадь

Кол-во раб.мест

Розеточные модули

Силовые розетки

Оконечные шнуры

RJ-11

RJ-45(сдв)

Оптов.

ВЭПС

Бытовые

Сдво.

Одинр.

1

00

20

4

1

4

4

1

4

4

2

01

16

3

1

3

3

1

3

3

3

02

20

4

1

4

4

1

4

4

4

03

16.5

3

1

3

3

1

3

3

5

04

(аппаратная)

10.5

2

1

2

2

1

2

2

6

20

20

4

1

4

4

1

4

4

7

21

16

3

1

3

3

1

3

3

8

22

20

4

1

4

4

1

4

4

9

23

16.5

3

1

3

3

1

3

3

10

24

(кроссовая)

10.5

2

1

2

4

1

2

4

11

30

20

4

1

4

4

1

4

4

12

31

16

3

1

3

3

1

3

3

13

32

20

4

1

4

4

1

4

4

14

33

16.5

3

1

3

3

1

3

3

15

34

(Кроссовая)

10.5

2

1

2

2

1

2

2

Итого

48 мест

15 шт

48 шт

48 шт

15 шт

48 шт

48 шт


 

 

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

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

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

 

2.2.3 Горизонтальная  подсистема

 

Горизонтальная подсистема предназначена  для связи подсистемы управления с рабочим местом.

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

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

 

 

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

(2.1)


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

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

X - запас для выполнения разделки  кабеля.

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

Lmax=37м;  Lmin=3м;

Lcp=(Lmin+ Lmax)/2 =(37+3)/2=20м

L=20*52+10%=1144 м

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

1144 *3=3432м

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

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

 

2.2.4 Вертикальная  подсистема

 

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

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

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

 

Таблица 2.3

Расчет количества кабеля для вертикальной прокладки

№

Начало

Конец

Длина, м

Резервирование, м

1

Аппаратная, помещение №14

Кроссовая, помещение №14

10

10

2

Аппаратная, помещение №14

Кроссовая, помещение №24

10

10

3

Аппаратная, помещение №14

Кроссовая, помещение №34

20

20

Итого длина кабеля + резервирование

80


 

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

 

2.2.5 Подсистема  управления

 

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

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

В общем случае помещения подсистемы управления делятся на:

  • аппаратные;
  • кроссовые.

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

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

Построение мультисервисной сети 📙 Реферат → 🆔 209679

Построение мультисервисной сети 📙 Реферат → 🆔 209679

Построение мультисервисной сети