Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Розробка корпоративної комп’ютерної мережі організації
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2008
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Комп'ютерні мережі
Група:
ІБ – 34
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Курсова робота
з дисципліни “Комп’ютерні мережі ”
на тему:
“ Розробка корпоративної комп’ютерної мережі організації”
Спроектувати корпоративну комп’ютерну мережу організації (навчального закладу, проектного інституту, банку, виробничого підприємства, заводу та інш.), яка має наступні властивості та характеристики:
ККМ об’єднує географічно віддалені між собою мережі кампусів (центральна мережа та філії), кількість яких рівна 2, а відстань між головною мережею та її найближчою філією становить 14 (км).
ККМ повинна забезпечувати наступні послуги своїм корпоративним користувачам:
доступ корпоративних користувачів до:
централізованої бази даних;
корпоративних WWW-, FTP- та E_mail-серверів;
можливість забезпечення обміну мультимедійними послугами:
відеоконференцзв’язок;
підключення корпоративних користувачів до мережі INTERNET з метою забезпечення її базових послуг;
організація мережі доступу до корпоративної мережі для віддалених користувачів. Вибрати з наступних варіантів: комутована телефонна мережа загального користування (КТМЗК), INTERNET, ISDN, X.25, Frame Relay, та ін.
ККМ повинна володіти хорошими показниками продуктивності, розширюваності та масштабованості.
Структура локальної мережі кампусу головного підрозділу повинна відповідати наступним вимогам:
по розміру мережа кампусу об’єднує 5 будинків причому максимальна відстань між будинками становить 2 [км].
для побудови мережі кампусу в середині будинків використовуються технології Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, 100VG-AnyLAN, а для об’єднання будинків між собою – технології FDDI, відповідні Ethernet, або ж безпровідні технології (при виборі тої чи іншої технології обґрунтувати її вибір);
структура мережі кампусу повинна бути ієрархічною, в якій присутній рівень мереж робочих груп, мереж відділів та мережі кампусу. Навести схему ієрархічної структури мережі і згідно неї провести фізичну та логічну структуризацію мережі. Для здійснення структуризації використати наступні пристрої: повторювачі, мости, концентратори, комутатори, VLAN-комутатори, комутатори III рівня, маршрутизатори. Обґрунтувати вибір мережевих пристроїв. При структуризації мережі вихідним параметром є кількість маршрутизаторів в мережі кампусу , яка рівна 9;
кількість вузлів в мережі центрального будинку кампусу головного підрозділу дорівнює 40;
для технології Ethernet навести наступні параметри:
схему доменів колізій на Вашій схемі мережі кампусу;
розрахунок конфігурації мережі Ethernet (правило “5 – 4 –3” (правило “4-х хабів”), розрахунок параметрів PDV та PVV для частини мережі Ethernet, побудованій на концентраторах чи повторювачах);
при побудові кабельної системи брати до уваги наступні умови:
в мережі вже існують мережі Ethernet 10BASE-2 чи Token Ring, які переробляти не треба;
в центральному будинку кампусу забезпечити розведення кабельної системи згідно вимог структурованих кабельних систем. Навести схему розведення кабельних систем із зазначенням типів кабелів, їх довжини та технологій, які використовуватимуться.
для побудови магістральних мереж та мереж доступу використати публічні чи приватні глобальні мережі, такі як технологій виділених каналів (T1/E1), технології з комутацією каналів (КТМЗК, ISDN, xDSL), технології з комутацією пакетів (TCP/IP, X.25, Frame Relay), безпровідні технології та сателітарний зв’язок. Навести обґрунтування використання тої чи іншої технології.
Беручи до уваги хороші показники продуктивності ККМ, оцінити і обґрунтувати пропускну здатність магістральних LAN- та WAN-каналів в залежності від поставлених задач та виду трафіку.
Для адресації вузлів корпоративної мережі використати набір протоколів TCP/IP з протоколом IPv4. Для ЛМКГП навести схему із зазначенням IP-адрес і масок усіх підмереж і вузлів, а для філій – зазначити лише виділені діапазони IP-адрес.
Зміст
Технічне завдання……………………………………………………………...2
Вступ………………………………………………………………………………..5
Огляд основних технологій локальних та глобальних комп’ютерних мереж.................................................................................................................................6
Розроблення загальної структури корпоративної комп’ютерної мережі…….16
Розроблення локальної мережі кампусу головного підрозділу оганізації..
Структуризація ІР-мережі головного підрозділу............................................
Розроблення структурованої кабельної системи центрального будинку кампусу...................................................................................................................
Розрахунок основних параметрів локальної мережі згідно завдання.
Висновки....................................................................................................................
Список використаної літератури.............................................................................
Додатки.......................................................................................................................
ВСТУП
Зараз, в умовах багатократних інформаційних потоків, що зростають щороку, вже практично неможливо уявити чітку взаємодію банківських структур, торгівельних і посередницьких фірм, державних установ і інших організацій без сучасної обчислювальної техніки і комп'ютерних мереж. Інакше довелося б містити гігантський штат обробників паперових документів і кур'єрів, причому надійність і швидкість функціонування такої системи все одно була б значно нижчою, чим надається модемним зв'язком і комп'ютерними мережами. Адже кожна хвилина затримки в пересилці важливих інформаційних повідомлень може призвести до відчутних грошових втрат і краху іміджу.
Комплекс апаратно – програмних засобів мережі може бути описаний багаторівневою моделлю. У основі будь-якої мережі лежить апаратний рівень, який включає комп'ютери різних класів. Набір комп'ютерів в мережі повинна відповідати кількості наборів всіляких завдань, що вирішуються мережею.
Другий рівень складає різноманітне мережеве устаткування, необхідне для створення локально-обчислювальних мереж, і комунікаційне устаткування для зв'язку з глобальними мережами. Комунікаційні пристрої грають не менш важливу роль, чим комп'ютери, які є основними елементами по обробці даних.
Третім рівнем є операційні системи, які складають програмну основу мережі. При побудові мережевої структури важливо враховувати наскільки ефективно дана операційна система може взаємодіяти з іншими операційними системами мережі, наскільки вона здатна забезпечити безпеку і захист даних і так далі .
Найвищим рівнем мережевих засобів є різні мережеві застосування, такі як мережеві бази даних, поштові системи, засоби архівації даних і ін. Важливо знати сумісність різних мережевих застосувань.
Наступна мотивація – це спільне використання користувачами даних і пристроїв: кольорових принтерів, графічних пристроїв, модемів, оптичних дисків. Останнім часом став переважати інший спонукальний мотив розгортання мереж, набагато важливіший, ніж економія засобів при розділенні дорогих ресурсів. Цим мотивом стало прагнення забезпечити користувачам мережі оперативний доступ до обширної корпоративної інформації.
Використання мережі приводить до вдосконалення комунікацій, тобто до поліпшення процесу обміну інформацією і взаємодії між співробітниками підприємства, а також його клієнтами і постачальниками. Мережі знижують потребу підприємств в інших формах передачі інформації, таких як телефон або звичайна пошта.
1. Огляд основних технологій локальних та глобальних комп’ютерних мереж
Системи передавання даних - це один із видів систем електрозв’язку, які призначені для передавання певного виду інформації (даних) з ЕОМ або в ЕОМ для її подальшої обробки або зберігання. Т.ч. кінцевим обладнання в СМПД є, в переважній більшості, ЕОМ або інше термінальне обладнання з вбудованими процесорами.
Мережі передавання даних класифікуються за такими ознаками:
принципом побудови: глобальні, локалані, мережі кампусу;
місцем використанням: міські, регіональні, корпоративні;
видом ліній зв’язку: дротові, кабельні, безпровідні наземного і супутникового зв’язку;
способом передавання інформації: аналогові; цифрові;
числом каналів: одноканальні, багатоканальні;
режимом передавання даних: симплексні, напівдуплексні, дуплексні;
7. методом комутації абонентів: з комутацією каналів, з комутацією пакетів, з комутацією повідомлень.
Глобальна мережа передавання даних (WAN) - це мережа з’єднаних між собою з допомогою спеціального телекомунікаційного обладнання ліній зв’язку та апаратури передачі даних абонентів, розташованих на великій території. Сучасні МПД можуть передавати такі види трафіка як: комп’ютерний, голос, телезображення і т.д. Абонентами глобальної мережі можуть бути як локальні комп’ютерні мережі так і окремі комп’ютери, різноманітні абонентські пункти з вбудованими процесорами та інше термінальне обладнання (наприклад, касові апарати, банкомати, вимірювальне обладнання і т.п.).
Основне призначення WAN – це надання засобів комунікації великому числу різноманітних користувачів, тобто виконання транспортних функцій при передаванні мережевого трафіку.
Сучасні глобальні мережі передавання даних надають користувачам такі види послуг:
- передавання даних між локальними мережами та окремими комп’ютерами;
- передавання мультимедійного трафіку, в т.ч. широкомовних аудіозапису та телевізійних зображень;
- передавання гіпертекстової інформації;
- передавання телефонного трафіку, телеграфних та факсимільних повідомлень;
- забезпечення зв’язку центрального комп’ютера з неінтелектуальними терміналами, в т.ч. касовими апаратами та банкоматами;
- замовлення та придбання квитків на засоби пасажирського транспорту (залізниця, авіаційні перевезення, морський транспорт і т.п.);
- організація та проведення відеоконференцій;
- організація ітерактивних розмов (в т.ч. ІР-телефонія).
Глобальна мережа являє собою транспортний засіб для передавання даних між абонентами. WAN будуються за певними мережевими технологіми - набором стандартних протоколів (правил) і використовують програмні і апаратні засоби, які реалізіють ці протоколи. Важливим показником мережі є її топологія - конфігурація зв’язків між абонентами і комутаційними вузлами мережі.
Типова структура глобальної мережі приведена на рис. 1. На схемі використані такі позначення:
КОД (DTE) - кінцеве обладнання даних;
АПД (DCE) - апаратура передавання даних;
КВ - комутаційні вузли;
МК - магістральні канали;
АК - абонентські канали;
M (R) - маршрутизатор;
МХ - мультиплексор;
АТС - автоматична телефонна станція;
Побудова глобальних мереж на основі виділених каналів
Глобальні мережі передавання даних для побудови абонентських і магістральних каналів використовують ієрархію швидкостей цифрових виділених каналів, які вони орендують в телекомунікаційних компаній.
Сучасні цифрові канали з часовим ущільненням та ієрархією швидкостей передавання даних будуються на основі двох технологій:
1.PDH - плезіосинхронній (майже синхронній) цифровій ієрархії;
2.SONET/SDH - синхронній цифровій ієрархії.
Технологія PDH була розроблена в кінці 60-х років для передавання телефонного трафіку з часовим ущільненням каналів. З середини 70-х років виділені канали на основі технології PDH почали здаватися в оренду для передавання як голосу, так і будь-яких даних, представлених в цифровій формі. Існує дві несумісних між собою європейська і американська версії цієї технології, які відрізняються між собою як швидкостями передавання даних, так і особливостями синхронізації передачі.
Європейська версія технології PDH підтримує наступні рівні ієрархії каналів:
- абонентський канал DS-0, який підтримує швидкість передавання даних 64 Кбіт/сек;
- канал Е1, який на основі часового розділення забезпечує передачу даних 30-и абонентів із швидкістю 2,048 Мбіт/сек. При цьому кадр даних передається по одному байту від кожного абонента, а після 30 байт передається один біт синхронізації;
- канал Е2, який об’єднує 4-и канали Е1 і передає дані 120 абонентів з швидкістю 8,488 Мбіт/сек;
- канал Е3, який об’єднує 4-и канали Е2 і забезпечує передачу даних 480 абонентів з швидкістю 34,368 Мбіт/сек.
Апаратура Е1, Е2 і Е3 взаємосинхронізована і забезпечує створення ієрархічної мережі з трьома рівнями швидкостей передавання даних. На практиці для побудови магістральних каналів в основному використовують канали Е1 і Е3. Для педавання даних в дуплексному режимі канал Е1 використовує дві скручених пари 3-ої або 5-ої категорії, а канал Е3 - коаксиальний або оптоволоконний кабель.
Технологія синхронної цифрової ієрархії була створена в середині 80-их років з метою забезпечення передавання даних всіх існуючих цифрових каналів в рамках високошвидкісної магістральної мережі на основі оптоволоконних кабелів із швидкістю передавання даних до 10 Гбіт/сек. Ця технологія поєднує два сумісних між собою варіанти цифрової ієрархії : північно-американський SONET і європейський (міжнародний) SDH.
На практиці технологія SONET/SDH продовжує ієрархію американської і європейської версій технології PDH і забезпечує 8-ім рівнів швидкостей передавання даних: канал STS-1 - 51,840 Мбіт/сек; STS-3 - 155,520 Мбіт/сек; STS-9 - 466,560 Мбіт/сек; STS-12 - 622,080 Мбіт/сек; STS-18 - 933,120 Мбіт/сек; STS-24 - 1,244 Гбіт/сек; STS-48 - 2,488 Гбіт/сек.
Технологія грунтується на повній синхронізації між каналами і комутаційним обладнанням мережі, яка забезпечується з єдиного центру розподілу синхроімпульсів. Синхронна передача кадрів різного рівня ієрархії дозволяє отримати доступ до даних низькошвидкісного абонентського каналу, не виконуючи демультиплексування високошвидкісного потоку. Техніка вказівників дозволяє визначити початок підкадрів користувача в середині синхронного потоку і зчитувати їх або добавляти "на льоту".
Технологія SONET/SDH є основою для більшості сучасних телекомунікаційних мереж. Мережі SONET/SDH забезпечують високу надійність передавання даних за рахунок строгої синхронізації, надлишковості кадрів, здатності мультиплексорів виконувати реконфігурацію шляхів передавання кадрів і використання подвійних оптоволоконних кабелів.
Сьогодні широко впроваджуються технологій цифрових абонентських ліній (xDSL). . Послуги xDSL дозволяють радикально збільшити швидкість передавальних систем, базованих на провідних кабелях, без вимог до коштовної модернізації інфраструктури локальної петлі.
Послуги xDSL - це послуги віддаленого доступу типу "точка-точка" у публічній мережі, які допускають різні форми даних, голос і відео, які транспортуються через провідні кабелі "скручена пара" в локальній петлі (т. зв. "остання миля") між цетральним офісом мережевого надавача послуг (Network Service Provider - NSP) і розташуванням замовника, або в локальній петлі, утвореній між будинками чи всередині кампусу. xDSL має значний вплив щодо підтримки швидкісного доступу до Internet/intranet, поточних послуг, відео на вимогу, доручення сигналів телебачення, інтерактивних розваг, передавання голосу для підприємств, малих офісів, домашніх офісів, і можливо у торгівлі. Головна перевага швидкісних послуг xDSL полягає в можливості їх підтримки через звичайні телефонні лінії, які вже встановлені у більшості комерційних та житлових будівель.
Літера "x" в позначенні DSL позначає різні види технологій цифрових абонованих ліній включно з ADSL, R-ADSL, SDSL і VDSL. Ключова точка полягає у конкуренції між відстанню для передавання сигналу і швидкістю, а також у різниці між швидкістю потоків трафіку "вгору" і "вниз". На рис. 2 показано, що xDSL використовується тільки в локальній петлі архітектури віддаленого доступу з кінця у кінець.
Рис. 2. xDSL у локальній петлі архітектури віддаленого доступу.
Технологія ADSL несиметрична, тобто вона допускає більшу ширину смуги для потоку "вниз" - від центрального офісу мережевого провайдера до розташування користувача, ніж для потоку "вгору" - від абонента до центрального офісу. Ця асиметрія, поєднана з доступом "завжди від" (що виключає встановлення зв'язку), робить ADSL ідеальною технологією для пошуку в Internet, відео на вимогу та віддаленого доступу до локальних мереж. Користувачі цього застосування звичайно отримують значно більше інформації, ніж висилають.Оптимальна швидкість 6..8 Мб/с досягається на відстанях 3..4 км при використанні провідників товщиною 0.643 мм (24 AWG).
R-ADSL працює у тому самому діапазоні швидкостей, що й ADSL, однак динамічно підстроюється до різної довжини та якості локальної лінії доступу. З R-ADSL можливо з'єднуватися через різні лінії з різною швидкістю. Швидкість сполучення може вибиратися, коли встановлюється синхронізація, протягом з'єднання або за сигналом із центрального офісу.
ADSL Lite запропонована як менш швидкісна версія ADSL і виключає потребу від телефонної компанії встановлювати і обслуговувати стаціонарний розгалужувач POTS (Plain Old Telephone Service ~ звичайний старий телефонний сервіс). Виключення розгалужувача POTS зроблене з наміром спростити встановлення DSL і зменшити кошти DSL для провайдера. ADSL Lite також припускає роботу на більших відстанях від повношвидкісного ADSL, роблячи її більш широко прийнятною для масового користувача. Вона підтримує як дані, так і голос, та забезпечує шлях для еволюції до повношвидкісної ADSL.
Перевагою впровадження ADSL Lite є підтримка від Universal ADSL Working Group - промислової групи, яка підтримує опрацювання міжнародного стандарту G.Lite у Дослідницькій Групі 15 ITU. Додаткові стандартизаційні роботи здійснюються в ANSI TIE1.4 та в ADSL Forum і націлені на забезпечення сумісності з будинковим окабелюванням і мережевими інтерфейсами.
Технологія HDSL симетрична, тобто забезпечує однакову ширину смуги як "вгору", так і "вниз". HDSL є найбільш дозрілою з технологій xDSL і завжди може бути впроваджена в обладнання абонентської петлі, а також в середовище кампусу. Внаслідок її швидкості - 1.544 Мб/с через дві пари провідників і 2.048 Мб/с через три пари - телефонні компанії широко використовують HDSL як альтернативу до T1/E1 з регенераторами. Хоч робоча відстань для HDSL (4..5 км) менша від відстаней для ADSL, телефонні компанії можуть встановлювати регенератори, що ефективно збільшує ці відстані. Опора HDSL на дві або три пари провідників робить її ідеальною технологією для сполучення систем PBX, цифрових локальних петель, точок доступу IEC (Point of Presence - POP), Internet-серверів і мереж кампусів. HDSL II пропонується ANSI та ETSI як наступне покоління HDSL. HDSL II має ті ж експлуатаційні характеристики, що й HDSL, але через одну пару провідників.
Подібно до HDSL, SDSL підтримує передавання T1/E1, однак SDSL відрізнається від HDSL у двох важливих аспектах: вона використовує одну пару провідників і її максимальна робоча відстань становить 3 км. Всередині цієї відстані SDSL здатна до сприйняття застосувань, які потребують ідентичних швидкостей передавання "вгору" і "вниз", таких як відеоконференції або розподілені обчислення. SDSL є попередником HDSL II.
Технологія VDSL є найшвидшою з усіх технологій xDSL, підтримуючи потік "вниз" із швидкостями 13..52 Мб/с, і потік "вгору" із швидкостями 1.5..2.3 Мб/с через одну провідну пару. VDSL можна розглядати як ефективну в коштах альтернативу для оптоволоконної лінії додому. Однак максимальна робоча відстань для цієї асиметричної технології становить тільки 300..1500 м від центрального офісу. Ця відстань може бути збільшена через прокладення оптичного кабеля від центрального офісу до оптоволоконного пристрою і провідного кабеля від цього пристрою до розташування користувача на відстань до 1.5 км. Крім того, підтримуючи ті ж застосування, що й ADSL, додаткова ширина смуги VDSL дозволяє сервіс-провайдеру надавати послуги телебачення високої роздільності, відео на вимогу, комутованого цифрового телебачення, а також успадковані від розширення LAN симетричні послуги. Стандарти і вимоги до VDSL ще опрацьовуються.
Технологія SHDSL - Simmetric High Speed Digital Subscriber Line (симетрична високошвидкісна цифрова абонентська лінія) – одна з технологій сім’ї високошвидкісної передачі даних xDSL . На відміну від технології ADSL підключення до мережі Інтернет відбувається не по наявній телефонній лінії, а по окремому «фізичному» каналу, організованому від АТС до користувача. Технологія SHDSL – це ідеальне рішення для задач, при рішенні яких необхідно забезпечити симетричне високошвидкісне підключення до мережі Інтернет.
При організації доступу в мережу Інтернет за технологією SHDSL швидкість передачі даних в обох напрямках (до користувача / від користувача) може досягати 2 Мбит/c. Зазначені швидкості залежать від якості абонентської лінії й довжини.
При підключенні даної послуги в приміщенні користувача встановлюється SHDSL – модем, що одночасно під’єднується до виділеної абонентської лінії і робочого місця користувача (або комутатора локальної мережі).
Технологія доступу на основі стандарту IEEE 802.16
WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) - це комерційна назва міжнародного стандарту безпроводової широкосмугової передачі даних 802.16, розробленого Інститутом інженерів в області електроніки й електротехніки (IEEE).
Мережі WiMAX засновані на тих самих принципах, що і мережі для стільникових телефонів. Але, на відміну від них, базові станції WiMAX забезпечують широкосмуговий зв'язок на площі радіусом більше ніж 30 км із пропускною здатністю, яку можна порівняти з кабельним з'єднанням - до 75 Мбіт/с.
Від інших радіотехнологій WiMAX відрізняється тим, що стабільно працює навіть за відсутності прямої видимості базової станції, використовуючи відбитий сигнал. Ця унікальна властивість дає можливість підтримувати стабільний високошвидкісний канал в умовах щільної міської забудови.Важливою є й економічність у споживанні частотного ресурсу: за цими показниками WiMAX випереджає конкурентів у 1,5 рази, що гарантує можливість одночасної роботи великої кількості користувачів, які не заважають один одному.
Стандарт WiMAX припускає підтримку шифрування по алгоритмах Triple DES (довжина ключа 128 біт) чи RSA (довжина ключа 1024 біт), забезпечуючи відмінне протистояння спробам злому, а також автоматичне керування потужністю випромінювання.
WiMAX базується на алгоритмі планування, що полягає в тому, що клієнт, який звертається до базової станції, одноразово отримує власний тимчасовий слот, що залишається за ним, навіть якщо обмін даними не відбувається. Це забезпечує можливість гарантувати пропускну здатність каналу шляхом автоматичного керування параметром QoS (Quality of Service).
WiMAX - не просто технологія високошвидкісного доступу в Інтернет. Вона дозволяє здійснювати передачу різних даних, у тому числі голосу, відео й ін., тим самим забезпечуючи можливість швидко організувати корпоративні мережі, якісні відео-трансляції і IP-телефонію.
Побудова глобальних мереж на основі комутованих каналів
Глобальні мережі на основі комутованих каналів передбачають утворення неперервного фізичного каналу із послідовно з’єднаних окремих канальних дільниць для прямої передачі даних між вузлами. Окремі канали з’єднуються між собою спеціальною апаратурою - комутаторами, які встановлюють зв’язок між кінцевими вузлами. В мережі з комутацією каналів перед передаванням даних необхідно виконати процедуру встановлення зв’язку, в процесі якої реалізовується комплексний канал.
Сучасні глобальні мережі з комутацією каналів для передавання даних використовують телефонні канали, які в залежності від способу мультиплексування абонентських і магістральних ліній зв’язку поділяються на аналогові і цифрові. Аналогові телефонні канали, які використовують частотне розділення каналів FDM, характеризуються високою чутливістю до зовнішніх завад, невисокою швидкістю передавання даних і довгим встановленням з’єднанням. Як правило застосовується асиметричний варіант модемного зв'язку (протокол V.90) із швидкістю від сервера до 56 кб/с і швидкістю у зворотньому напрямку до 33.6 кб/с.
До цифрових відносяться канали, в яких використовуються цифрові методи мультиплексування з часовим ущільненням каналу TDM. Серед цифрових мереж на основі комутованих каналів найбільшого поширення здобули мережі з інтегрованими послугами ISDN.
Стандартний інтерфейс користувача технології ISDN з’єднує два типи обладнання, яке встановлюється в приміщенні користувача: термінальне обладнання ТЕ (телефонний апарат, факс, комп’ютер , маршрутизатор і т.п.) та мережеве закінчення NT ( мультиплексор з апаратурою кодування даних), з’єднане каналами зв’язку з комутатором ISDN (АТС). Технологія ISDN підтримує інтерфейс користувача двох типів: початковий BRI і основний PRI.
Початковий інтерфейс надає користовачу два канали із швидкістю передавання по 64 Кбіт/сек для передавання даних і один із швидкістю 16 кбіт/сек для передавання керуючої інформації по одній скрученій парі з часовим розділенням каналів TDM. Основний інтерфейс PRI забезпечує швидкість передавання даних 2,048 Мбіт/сек і призначений для користувачів з підвищеними вимогами до пропускної здатності мережі. Технологія ISDN для передавання даних використовує скручені пари 3, 4 і 5-ої категорії.
Загальним недоліком мереж з комутованими каналами є відносно невисока швидкіть передавання даних, а також те, що користувач змушений оплачувати не за об’єм переданої інформації, а за час з’єднання, що є економічно невигідним. Але разом з тим комутовані канали є найбільш доступними каналами для широкого користувача.
Глобальні мережі передавання даних з комутацією пакетів
До найбільш поширених технологій глобальних мереж з комутацією пакетів відносяться Х.25, Frame relay, SMDS, ATM і TCP/IP.
Розглянемо порівняльні характеристики цих технологій.
Технологія Х.25 була розроблена в середині 70-их років і призначалася для передавання трафіку від низькоінтелектуальних терміналів до центрального компютера із швидкістю від 1,2 Кбіт/сек до 64 кбіт/сек по каналах низької якості, в т. ч. аналогових телефонних лініях. Вона забезпечує високу надійнясть передачі даних завдяки надлишковості своїх протоколів.
Технологія Frame relay - порівняно нова технологія призначена для передавання пульсуючого комп'ютерного трафіку з швидкістю від 64 Кбіт/сек до 2 Мбіт/сек. по високонадійних лініях зв'язку.
Технологія SMDS також порівняно нова технологія призначена для передавання гібридного трафіку (комп'ютерні дані, графіка, голос, відеозображення) з швидкістю від 1,54 до 45 Мбіт/сек по оптоволоконних кабелях. Розроблена і поширена у великих містах США.
Технологія АТМ - нова технологія призначена для передавання гібридного трафіку по високоякісних лініях зв'язку із швидкісю від 1,54 до 622 Мбіт/сек. Введена в комерційну експлуатацію у 1996 році.
Технологія ТСР/ІР найбільш розповсюджена технологія, яка використовується з кінця 70-их років. Основним її призначенням є передавання комп'ютерних даних в об'єднаних мережах, які містять різнорідні як локальні так і глобальні мережі. Маршрутизацію кожного пакету одного і того ж потоку даних вона забезпечує на основі аналізу маршрутизаторами маршрутних таблиць. При цьому різні пакети одного потоку даних передаються , як правило, різними маршрутами.
Названі вище технології, крім ТСР/ІР, використовують комутацію пакетів, основану на створенні віртуального каналу між кінцевими вузлами мережі. Техніка віртуальних каналів полягає в розділенні процесів маршрутизації і комутації каналів. При цьому, перший пакет, що посилається в мережу, є керуючим і містить адресу абонента, який викликається. Проходячи проміжні комутатори мережі він налаштовує їх на створення віртуального каналу між початковим і кінцевим вузлами мережі. Наступні пакети є інформаційними і проходять по цьому каналу на основі аналізу проміжними комутаторами номеру віртуального каналу, що міститься у кожному пакеті. Останній пакет даного потоку даних також є керуючим і призначений для вимикання створеного віртуального каналу.
Перевагою техніки віртуальних каналів є прискорена комутація пакетів по номеру віртуального каналу, а також зменшення адресної частини пакетів. До недоліків можна віднести неефективність створення віртуальних каналів для коротких потоків даних і неможливість розпаралелювання потоку даних по декількох шляхах.
Локальна мережа передавання даних (LAN)- це мережа з’єднаних між собою з допомогою спеціального технічного і програмне забезпечення комп’ютерів, розташованих на невеликій території. Метою створення LAN є доступ до розміщених на інших комп’ютерах мережі розподілених ресурсів: інформаційних, програмних та технічних.
LAN будується за певними мережевими технологіями – наборами стандартних протоколів (правил) і використовують конкретні програмні і апаратні засоби, які реалізують ці протоколи.
Приклад структури локальної мережі, побудованої за різними базовими технологіями з використанням концентраторів, комутаторів та маршрутизатора, приведений на рис. 3
Особливості базових технологій локальних мереж
Найбільш поширеними базовими технологіями локальних мереж на сьогоднішній день є Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring тa FDDI.
Технологія Ethernet на сьогоднішній день є найбільш найпоширеною технологією локальних мереж. Число локальних мереж, які використовують технологію Ethernet на сьогодні за деякими оцінками становить біля 5 мільйонів, а число комп'ютерів - більше 50 мільйонів.
Характерними особливостями технології Ethernet є:
1. Метод доступу до фізичного середовища - множинний доступ з упізнаванням несучої і виявленням колізій (CSMA/CD);
2. Швидкість передавання даних - 10 Мбіт/сек;
3. Логічна топологія - загальна шина;
4. Тип фізичного середовища - коксіальний кабель, кабель на основі скрученої пари, волокнисто-оптичний кабель;
5. Діаметр мережі (віддаль між найбільш віддаленими комп’ютерами) - 2,5 км;
6. Максимальне число комп’ютерів в мережі - 1024.
В залежності від типу фізичного середовища у стандарт IEEE 802.3, затвердженому комітетом ІЕЕЕ 802 у середині 80-их років, були введені специфікації 10Base-5, 10Base-2, 10Base-Т, 10Base-FL, 10Base-FB, які описують відповідно побудову мережі на грубому і тонкому коаксіальних кабелях, кабелі на основі скрученої пари UTP та одно- і двомодовому волоконно-оптичних кабелях за фізичними топологіями загальна шина та зірка і ієрархічна зірка.
Технологія Fast Ethernet описується прийнятим у 1995 році стандартом 802.3u і має такі характерні особливості:
Швидкість передавання даних - -100 Мбіт/сек;
Метод доступу – CSMA/CD;
Фізична топологія – ієрархічне дерево;
Специфікації фізичного рівня:
100Base-TX – дві скручених пари UTP 5-ої кат. або STP 1-го типу;
100Base-FX – багатомодовий оптоволоконний кабель;
100Base-T4 – чотири витих пари UTP 3-ої кат.;
Максимальний діаметр мережі – 200 м;
Стандарти 100Base-TX/FX можуть працювати як в напівдуплексному так і в повнодуплексному режимах.
Протоколи канального рівня мережі Fast Ethernet співпадають з протоколами канального рівня мережі Ethernet, а протоколи фізичного рівня визначаються специфікаціями її фізичного середовища.
Технологія Gigabit Ethernet, яку комітет ІЕЕЕ 802 затвердив у 1998 році стандартом 802.3z, має такі характерні особливості:
Швидкість передавання даних на верхніх рівнях мережі – 1000 Мбіт/сек;
Збережені формати кадрів Ethernet;
Збережений метод доступу до розподіленого середовища CSMA/СD;
Можливість підтримки повторювача на область колізій діаметром до 200 м.;
Використання комутаторів з повнодуплексним режимом передавання даних;
Фізичне середовище – оптоволоконний кабель, кручена пара UTP 5-ої категорії, подвійний коаксіал.
Технологія Gigabit Ethernet зберігає сумісність з технологіями Ethernet і Fast Ethernet. Вона використовує ті ж формати кадрів, працює в напівдуплексному і повнодуплексному режимах, підтримує на розподілених середовищах метод доступу CSMA/CD.
Технологія FDDI була розроблена і стандартизована інститутом ANSI у 1988 році. Це перша технологія локальних мереж, в якій для передавання даних почали використовувати волоконно-оптичні кабелі. Fider Distributed Data Interface (FDDI) в перекладі означає - оптоволоконний інтерфейс розподілених даних.
Характерними особливостями технології FDDІ є:
1.Швидкість передавання даних - 100 Мбіт/сек;
2.Метод доступу до фізичного середовища - метод маркерного кільця;
3.Топологія - подвійне кільце;
4.Основне фізичне середовище – волоконно-оптичний кабель;
5.Максимальна довжина мережі - 200 км (2 х 100 км);
6.Максимальне число вузлів - 500;
7.Відновлення роботи мережі шляхом її внутрішньої реконструкції за допомогою стандартних процедур.
Мережа FDDI будується на основі двох кілець волоконно-оптичного кабелю, до яких під’єднуються робочі станції. Одне з кілець є основним, а друге – резервним. В нормальному режимі роботи для передавання даних використовується основне (первинне) кільце. Резервне (вторинне) кільце мережа використовує при обриві основного кабелю, або при виході з ладу однієї з робочих станцій. Використання двох кілець дозволило підвищити надійність роботи мережі FDDI і забезпечити автоматичне відновлення її роботи шляхом використання стандартних процедур.
2. Розроблення загальної структури корпоративної комп’ютерної мережі
До складу корпоративної комп’ютерної мережі входять мережа головного підрозділу корпорації (LAN1) та віддалені від неї дві мережі філій (LAN2 і LAN3), причому відстань між ними становить 14 км
Локальні мережі головного підрозділу організації та філії побудовані на базі технологій Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, оскільки вони є перевірені і надійні, а також недорогі та швидкі. Для зв’язку філії та головного підрозділу використана телефонна мережа на основі цифрової технології з інтегрованими послугами ISDN. Для зв’язку головного підрозділу з офісом сервіс-провайдера використовується асиметрична цифрова абонентська лінія АDSL.
Порти маршрутизаторів, які під'єднані до WAN, містять апаратуру передавання даних і підтримують протоколи технології ISDN, а порти, під’єднані до LAN, - протоколи цих технологій.
У ISDN використовується для з’єднання з філією основнй тип інтерфейсу PRI (Primary Rate Interface), що дає змогу організувати логічний канал передавання даних зі швидкістю до 2048 Мбит/с.
Високошвидкісний канал ADSL забезпечує швидкість передавання даних з глобальної в локальну мережу від 1,5 Мбіт/сек до 6 Мбіт/сек, а канал передавання даних з локальної мережі в глобальну від 16 Кбіт/сек до 1 Мбіт/сек. При цьому конкретна швидкість передавання даних залежить від якості та довжини лінії зв’язку.
Для адресації вузлів корпоративної мережі я використала набір протоколів TCP/IP з протоколом IPv4, оскільки даний стек має ряд переваг:
- на нижньому рівні підтримує всі популярні стандарти фізичного і канального рівнів: для локальних мереж це Ethernet, Token Ring, FDDI, для глобальних протоколи роботи на аналогових комутованих і виділених лініях SLIP, РРР, протоколи територіальних мереж Х.25 і ISDN;
- відсутність обмежень на максимальну довжину пакетів, що досягається шляхом їх фрагментації при передачі в мережу з меншим значенням найбільшої довжини кадрів;
- використання гнучкої адресації мереж та вузлів у цих мережах;
- висока надійність роботи.
3. Розроблення локальної мережі кампусу головного підрозділу організації
Як видно зі схеми (див. Додаток 2), мережа кампусу головного підрозділу корпорації розміщена в п’ятьох будинках і побудована за технологіями Ethernet та Fast Ethernet.
У головному будинку кампусу розміщені маршрутизатори R1 та R2, центральний комутатор S2, та підмережі двох відділів. R1 забезпечує доступ корпоративних працівників до INTERNET за допомогою технології доступу ADSL. R2 є сервером віддаленого доступу і забезпечує під’єднання віддаленої мережі філії до головного підрозділу і може мати достатньо багато низькошвидкісних портів для під’єднання віддалених користувачів через аналогові телефонні лінії та порти ISDN. Підмережа першого відділу побудована за технологією Fast Ethernet, яка використовує метод доступу до середовища CSMA/CD і забезпечує швидкість передавання даних – 100 Мбіт/сек. При цьому використана специфікація 10Base-TX. Комп’ютери цього відділу під’єднані до портів концентраторів H1-H3, які з’єднані з портом комутатора S3. До порта комутатора S3 під’єднаний потужний комп’ютер, на якому розміщений Web-сервер, поштовий сервер, файловий сервер та сервер друку. Для під’єднання цього сервера в комутаторі S3 використаний трекінг-порт із швидкістю передавання в повнодуплексному режимі 200 Mбіт/с.
Підмережа 1 будинку побудована за технологією Token Ring і забезпечує користувачам детермінований метод доступу до середовища передавання даних цього відділу (швидкість передавання даних – 16Mbit/c). До портів маршрутизатора R3 точка доступу технології безпровідного зв’язку та концентратор Token Ring – MSAU (Multi-Station Access Unit). Використання в корпоративній мережі безпровідного зв’язку дозволяє при проведенні відеоконференцій та симпозіумів підключати до мережі переносні комп’ютери типу LAPTOP.
У будинку 2 кампусу розміщені комутатор S5 та маршрутизатор R5. Комп’ютери цього відділу під’єднані до портів концентраторів H7 і H8, які з’єднані з портом комутатора S3, а також до цього порту під’єднані потужний комп’ютер, на якому розміщений Web-сервер, поштовий сервер, файловий сервер та сервер друку. Маршрутизатор R3 здійснює логічну структуризацію відділу на мережевому рівні, до його порту під’єднано концентратор Token Ring – MSAU (Multi-Station Access Unit).
У будинку 3 кампусу з портом комутатора S6 з’єднані маршрутизатори R5, до порта якого під’єднаний концентратор 100VG-AnyLAN, в даній технології використовується метод доступу Demand Priority, який забезпечує справедливіший розподіл пропускної спроможності мережі в порівнянні з методом CSMA/CD, крім того, цей метод підтримує пріоритетний доступ для синхронних додатків; R6, до його порту під’єднано концентратор Token Ring – MSAU (Multi-Station Access Unit); R7, до нього під’єднана точка доступу безпровідного зв’язку; концентратори Н9 і Н12.
У будинку 3 кампусу з портом комутатора S7 з’єднані маршрутизатори R8, до порта якого під’єднаний концентратор 100VG-AnyLAN; R9, до нього під’єднана точка доступу безпровідного зв’язку; а також потужний комп’ютер, на якому розміщений Web-сервер, поштовий сервер, файловий сервер та сервер друку, концентратори Н13 і Н14. До порта концентратора Н14 під’єднані концентатор Н15, комп’ютери та сервер друку.
Розподілені сегменти, які з’єднують комутатори відділів з центральним комутаторм головного корпусу побудовані за специфікацією 100Base-FX/
Підмережі відділів розміщені в будинках будувалися заново за технологією Fast Ethernet, а також враховувалося, що в мережі вже існує технологія Ethernet 10Base-2, яку переробляти не треба. Специфікації для побудови розподілених сегментів вибиралися виходячи з критеріїв їх довжини, інтенсивності трафіку та економічності.
Комп’ютери груп, які під’єднані до концентраторів використовують напівдуплексний режим передачі даних, а передача даних між комутаторами та комп'ютерами, під'єднаних до портів комутаторів з використанням мікросегемнтації, здійснюється в повнодуплексному режимі.
Домен колізії буде невеликим, тому що всі домени побудовані за стандартами специфікацій 100Base-TX і 100Base-FX з використанням однорідних фізичних середовищ (телефонний кабель типу UTP 5-ї категорії на двох витих парах та багатомодового волоконно-оптичного кабеля).
Вибір комутаційного обладнання та операційної системи:
Комунікаційні пристрої локальних мереж відповідають стандартам конкретних базових технологій і підтримують передавання даних по конкретному фізичному середовищі. Комунікаційне обладнання комп'ютерних мереж призначено для здійснення комутації між вузлами мережі, відновлення якості електричних сигналів, збільшення діаметру мережі, фізичної та логічної структуризації локальних мереж.
Під структуризацією локальних мереж розуміють зміну її структури з метою підвищення ефективності використання. Здійснюють структуризацію мереж з допомогою комунікаційного обладнання. Розрізняють фізичну і логічну структуризацію.
Фізичну структуризацію здійснюють з метою збільшення її довжини та числа PC за допомогою повторювачів і концентраторів. Фізична структуризація дозволяє не тільки збільшит...
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора