МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Інститут комп’ютерної техніки, автоматики та метрології
кафедра захисту інформації
Курсовий проект
на тему:
“Розробка корпоративної комп’ютерної мережі організації”
з предмету : ”Комп’ютерні мережі”
Львів 2008
Анотація
В курсовому проекті у першому розділі коротко розглядаються питання основних технологій локальних та глобальних мереж призначених для передавання даних і їх основні характеристики.
У другому розділі розроблено загальну структуру корпоративної мережі, яка складається з головного підрозділу корпорації та двох філій, які розташовані на далекій відстані від головного підрозділу. Обгрунтовано вибір технологій локальних мереж головного підрозділу корпорації та її філій.
У третьому розділі проекту розроблено структурну схему локальної мережі кампусу головного підрозділу організації. Обґрунтовано вибір необхідного комунікаційного обладнання та мережевої операційної системи.
У четвертому розділі курсового проекту на основі аналізу виділеної регіональним провайдером Internet IP - адреси та її маски і вихідних даних на проектування, виконано структуризацію IP - мережі головного підрозділу, визначено маски та унікальні ідентифікатори підмереж, поле хостів та їх ідентифікатори в підмережах, обгрунтовано число встановлених маршрутизаторів. Також розроблено таблицю маршрутизації для маршрутизатора, встановленого у кампусі головного підрозділу, а саме у центральному корпусі цього кампусу.
У п'ятому розділі розроблено структуровану кабельну систему центрального будинку кампусу головного підрозділу. Також обгрунтовано вибір типу кабелів, розміщення комутаційних шаф та комунікаційного обладнання, обладнання робочих місць. Оптимізовано розташування серверів, принтерів та інших периферійних пристроїв у всіх підмережах робочих груп і відділів.
Зміст
Технічне завдання ………………………………………………………………….............................4
Вступ…………………………………………………………………………………………………...5
1. Огляд основних технологій локальних та глобальних комп’ютерних мереж передавання даних……………………………………………………………………………………………………6
2. Розроблення загальної структури корпоративної комп’ютерної мережі
передавання даних……………………………………………………………………………………17
3. Розроблення локальної мережі кампусу головного підрозділу організації……………………18
4. Структуризація ІР-мережі головного підрозділу………………………………………………...21
5.Розроблення структурованої кабельної системи центрального будинку кампусу………………………………………………………………………………………………..24
Висновки………………………………………………………………………...…………………….25
Список використаної літератури………………………………………………………………….....26
Додатки .…………………………………………………..…………………………………………..27
Технічне завдання
Спроектувати корпоративну комп’ютерну мережу передавання даних організації (навчального закладу, проектного інституту, банку, виробничого підприємства, заводу та ін.), яка має забезпечити своїм користувачам наступні послуги:
доступ до розподілених інформаційних, програмних та технічних ресурсів;
передавання мультимедійного трафіку;
проведення аудіо та відео конференцій;
вихід у мережу Internet.
При виконанні курсового проекту необхідно:
розробити структуру корпоративної мережі, до складу якої входять локальна мережа головного підрозділу (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI та ін.);
вибрати обґрунтувати мережу доступу до віддалених філій (КТЗНК, ISDN, X.25 INTERNET та ін.);
обґрунтувати вибір для локальної мережі головного підрозділу необхідного комунікаційного обладнання, мереженої операційної системи та стеку комунікаційних протоколів TCP/IP;
розробити структурну схему мережі головного підрозділу;
виконати структуризацію IP-мережі головного підрозділу, визначити маску та унікальні ідентифікатори підмереж, ідентифікатори хостів в підмережах;
визначити основні характеристики мережі передавання даних.
Номер залікової книжки – 0 6 0 9 2 0 4
Вихідні дані для проектування, які визначаються на основі номера залікової книжки(НЗК) наступні:
а) число n філій корпоративної мережі дорівнює 3, тому що передостання цифра залікової книжки є парною.
б) відстань d між мережею головного підрозділу та найближчою філією дорівнює 204 км, тому що визначається трьома останніми цифрами НЗК.
в) число будинків m у кампусі головного підрозділу дорівнює 3, тому що остання цифра НЗК дорівнює 4 і відповідно з таблиці:
НЗК (для n -остання цифра, для m – передост.)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
n, m
4
3
2
4
3
2
4
3
2
4
г) число k вузлів в мережі головного підрозділу дорівнює 100. Тобто добуток двох останніх цифр НЗК на 10 становить: 04*10=40, а , тому k=100.
д) число поверхів р центрального будинку головного підрозділу становить 5, оскільки k<300.
е) для мережі головного підрозділу регіональним Internet-провайдерам виділена наступна IP-адреса:
187.04.0.0. де 04 – дві останні цифри НЗК.
Вступ
В сучасних умовах обмін даними між комп’ютерами став невід’ємною частиною життя. Мережні засоби застосовуються у всіх сферах діяльності. В навчальних закладах всіх рівнів, починаючи від початкових і закінчуючи спеціальними, комп’ютерні мережі дозволяють студентам і викладачам отримати миттєвий доступ до інформації в бібліотеках всього світу. На даний час зростає потреба у використанні інформаційних технологій в управлінні навчальним процесом у всіх навчальних закладах.
З розширенням комп’ютерних систем і їх взаємодії з різними за структурою мережами спостерігається щораз більша залежність як організацій, так і окремих людей від інформації, що передається по мережі, і зберігається в таких системах. Це, у свою чергу, дозволяє зрозуміти необхідність захисту даних і ресурсів від можливого несанкціонованого доступу, важливість використання спеціальних засобів для забезпечення достовірності отриманих даних та повідомлень, а також захисту систем від мережних атак.
Із появою та поширенням комп’ютерів і засобів автоматизованої обробки інформації виникла потреба в автоматизованих засобах захисту файлів та іншої інформації, що зберігається на комп’ютерах. Особливо гостро потреба в засобах захисту відчувається в багатокористувацьких системах, таких як системи, до яких можна отримати доступ по звичайних телефонних лініях зв’язку або відкритих комп’ютерних мережах.
По територіальному розміщенні і організації взаємодії інформаційні системи (ІС) поділяють на зосереджені та розподілені. В зосереджених ІС всі компоненти розміщені в одному місці, і взаємодія між ними забезпечується стандартними для системи внутрішніми інтерфейсами. Розподілені ІС являють собою територіально розподілені системи, які складаються з взаємодіючих комп’ютерів і терміналів, котрі зв’язані між собою за допомогою каналів передачі даних. Розподілені ІС називають також комп’ютерними мережами (КМ), мережами ЕОМ або інформаційними мережами.
1. Огляд основних технологій локальних та глобальних комп’ютерних мереж передавання даних
Класифікація мереж по області дії.
Класифікація комп'ютерних мереж по області дії враховує географічний район, охоплений мережею, і, у меншій мірі, розмір мережі. При такій класифікації виділяють наступні типи комп'ютерних мереж:
локальні (Local Area Network - LAN);
глобальні (Wide Area Network - WAN).
міські (Metropolitan Area Network - MAN);
Тип мережі в деякій мірі залежить від її розміру, тобто від кількості підключених комп'ютерів і користувачів: локальні мережі звичайно менше міських, які, у свою чергу, звичайно менше глобальних. В деякій мірі тип залежить також від фінансових ресурсів: глобальні мережі, як правило, коштують дорожче і вимагають великих витрат на підтримку, ніж локальні. Проте найбільш істотним чинником класифікації є географічна область, що покривається мережею.
Локальна мережа
Термін „локальна мережа” (Local Area Network - LAN) означає мережу, що охоплює обмежену площу. Комп'ютери, які належать локальній мережі, розташовують недалеко один від одного. Проте кількість комп'ютерів і користувачів локальної мережі може знаходитися в досить широких межах. Наприклад, мережа може складатися з двох робочих місць з комп'ютерами, розташованих в декількох метрах один від одного, або із сотень комп'ютерів, розкиданих по поверхах хмарочоса, а іноді і декількох розташованих поряд будівель.
Кількість комп'ютерів локальної мережі може бути обмежена архітектурою мережі і типом кабелю.
Щоб полегшити управління великими локальними мережами, їх іноді розділяють на робочі групи. В цьому випадку в робочу групу входять користувачі, що мають доступ до одних і тих же ресурсів, таких як файли, принтери або програми. Наприклад, локальна мережа деякої компанії може бути розділена на робочі групи відповідно до таких її підрозділів, як фінансовий відділ, відділ продаж, відділ кадрів і т. д.
Локальні комп'ютерні мережі можуть скласти основу більших мереж, міських або глобальних, які утворюються шляхом з'єднання двох або більше локальних мереж.
Глобальна мережа
Глобальними (Wide Area Network - WAN) називаються комп'ютерні мережі, що охоплюють великі географічні простори. Кращим і найбільш знайомим прикладом глобальної мережі є Інтернет. Проте існують і приватні глобальні мережі. Багато великих компаній з офісами в різних країнах мають корпоративні глобальні мережі, що сполучають віддалені офіси за допомогою телефонних ліній, супутникових та інших засобів зв'язку. Глобальна мережа завжди складається з багатьох сполучених разом локальних мереж.
Декілька мереж, сполучених одна з одною, називають мережним комплексом (internetwork або internet). Якщо слово "internet" написано з рядкової букви, то воно означає мережі, сполучені в одну мережу, або мережний комплекс. Якщо перша буква прописна, то це слово означає глобальний загальнодоступний мережний комплекс, відомий всім під ім'ям Інтернет. Використовуються також терміни intranet (внутрішньомережний) і extranet (екстрамережа). Терміном "intranet" позначаються приватні локальні мережі компаній, що використовують протоколи (наприклад, TCP, HTTP і FTP) і технології Internet. Екстрамережею називається об'єднання корпоративних мереж різних компаній, що взаємодіють одна з одною за допомогою Інтернет.
В глобальних мережах для з'єднання складових частин можуть використовуватися приватні лінії, проте частіше всього для цього використовуються загальнодоступні засоби зв'язку, наприклад система телефонного зв'язку. Тому, частіше всього швидкість передачі даних в глобальних мережах значно нижча ніж в локальних.
Іншою характерною особливістю глобальних мереж є те, що їх з'єднання не можуть бути постійними, як в кабельних локальних мережах. Досить часто, хоча і не завжди, використовуються комутовані зв'язки, тобто зв’язки "по виклику". Багато глобальних мереж використовують виділені канали зв'язку, призначені виключно для даної мережі, проте в глобальних мережах, на відміну від локальних, значно частіше використовуються тимчасові з'єднання.
Таким чином, в глобальних мережах можуть використовуватися як приватні, так і загальнодоступні засоби зв'язку, як виділені, так і комутовані.
Глобальні мережі поділяються на розподілені та централізовані. В розподілених глобальних мережах (наприклад, Інтернет) немає центрального пункту управління, а централізована глобальна мережа має центральний сервер або вузол, до якого підключені всі інші мережі.
Розподілені глобальні мережі є маршрутизованими мережами. Це значить, що пакети, які передаються з однієї локальної мережі в іншу, повинні пройти через шлюзи. Шлюз – це маршрутизатор, або комп'ютер, що конфігурується для виконання функцій маршрутизації.
Міська мережа
Міська мережа (Metropolitan Area Network - MAN) за площею охоплення займає проміжне місце між локальними та глобальними мережами. Міська комп'ютерна мережа складається з двох або більшої кількості локальних мереж, розташованих на площі, приблизно рівній великому місту. Міська мережа є загальнодоступною комп'ютерною мережею з високими параметрами продуктивності. Термін "міська мережа" використовується не так часто, як „локальна” і „глобальна”, тому що міські мережі зустрічаються значно рідше. Більшість мереж обмежені межами будівлі або декількох будівель, отже, вони потрапляють в категорію локальних. Якщо ж вони тягнуться на більшу відстань, то, швидше за все, їх вузли досягають інших міст, областей або країн, потрапляючи, таким чином, в категорію глобальних мереж. Максимальна відстань між вузлами міської мережі приблизно дорівнює 80 кілометрам.
Призначення локальних обчислювальних мереж.
На базі економічної та високопродуктивної електронної техніки у 80-х роках визначилась нова тенденція розвитку інформаційно-обчислювальної техніки - створення локальних обчислювальних мереж LAN (Local Area Network) різноманітного призначення. Локальна обчислювальна мережа - це комунікаційна мережа, яка забезпечує в межах деякої обмеженої території взаємозв’язок для широкого кола програмних продуктів. Вона підтримує зв’язок між ЕОМ, терміналами, обладнанням, забезпечує сумісне використання ресурсів.
Спочатку локальні обчислювальні мережі створювалися для наукових цілей з метою сумісного використання загальних ресурсів. Це пояснювалось тим, що в багатьох випадках широко розповсюджені персональні комп’ютери не забезпечували створення та функціонування достатньо потужних автоматизованих інформаційних систем через недостатність власних ресурсів. Для таких автоматизованих інформаційних систем необхідно було застосовувати потужніші комп’ютери - сервери, які дозволяли б концентрувати мережні ресурси і були б розраховані на ефективну роботу в мережі для сумісного використання користувачами. Сьогодні найпоширенішими стають локальні обчислювальні мережі комерційного призначення.
Можливості LAN.
Розглянемо сім задач, які розв’язуються за допомогою ПК, що працює в складі LAN, і які досить важко вирішити за допомогою окремого ПК.
1.Поділ файлів. LAN дозволяє багатьом користувачам працювати з одним файлом, що зберігається на центральному файл-сервері.
2.Передача файлів. LAN дозволяє швидко копіювати файли будь-якого розміру з одного комп’ютера без використання дискет.
3.Доступ інформації і файлів. LAN дозволяє запускати прикладні програми з любої із робочих станцій, де б вона не була розміщена.
4.Поділ прикладних програм. LAN дозволяє двом користувачам використовувати одну копію програми. Але двоє користувачів не можуть редагувати один і той же документ.
5.Одночасне введення даних в прикладні програми. Мережеві прикладні програми дозволяють декільком користувачам одночасно вводити дані, необхідні для роботи програм. Наприклад, вести записи в бухгалтерській книзі. Але це можуть робити лиш ті програми, в яких закладений мережевий зв’язок.
6.Поділ принтера. LAN дозволяє декільком користувачам на різних робочих станціях один або декілька дорогих лазерних принтерів.
7.Електронна пошта. Можна використовувати ЛОМ як поштову службу і розсилати службові записки, доповіді, повідомлення іншим користувачам. Телефон працює швидше і є більш зручним, але електронна пошта передає повідомлення навіть і в тому випадку, якщо в даний момент абонент відсутній на робочому місці і для цього не потрібно паперу.
Переваги використання локальної обчислювальної мережі.
Наявність в офісі, конторі, установі (підприємстві, цеху) локальної обчислювальної мережі створює для користувачів принципово нові можливості завдяки об’єднанню прикладних систем персональних комп’ютерів та іншого обладнання мережі. Впровадження локальної обчислювальної мережі дозволяє персонально використовувати обчислювальні ресурси всієї мережі, а не тільки окремого комп’ютера, створювати різноманітні масиви управлінської, комерційної та іншої інформації загального призначення, автоматизувати документообіг в цілому. З’являються можливості колективного використання різних спеціалізованих засобів та інструментів для вирішення певного кола професійних задач (наприклад, засобів машинної графіки, підготовки звітів, відомостей, доповідей, публікацій та інших документів). Крім організації внутрішніх служб, локальна обчислювальна мережа дозволяє розгорнути зовнішні по відношенню до організації такі служби, як телексний (телетайпний) зв’язок, поштова кореспонденція, електроні дошки оголошень, електронні газети, тощо, а також підтримує вихід в глобальні (регіональні) мережі та користування їх послугами.
З розширенням бізнесу виростають витрати на офісні приміщення. При виконанні більшого обсягу робіт організації вимушені розширювати штати, що в свою чергу приводить до необхідності розширення площ. Це примусило деякі організації за кордоном розпочати експерименти з виконанням певних робіт вдома (наприклад, ввід даних чи бухгалтерський облік). Завдяки під’єднанню домашнього персонального комп’ютера спеціаліста до комп’ютерної мережі компанії через регіональну мережу для цього працівника зникає необхідність кожного дня відвідувати організацію.
Повністю увібрала в себе особливості сучасної інформатики техніка телеконференцій. Учасники телеконференцій можуть користуватися необхідними базами даних, а у випадку необхідності здійснювати автоматизоване опрацювання інформації. Поряд з цим мережі надають можливість проводити відеоконференції, які дозволяють влаштовувати сумісні зустрічі партнерів з різних кінців світу. Формування технологій відеоконференцій неможливе без широкосмугових ліній зв’язку, телебачення, комп’ютерних інформаційних мереж. Зображення і звук від відеокамер і мікрофонів, під’єднаних до комп’ютера, передаються кожному учаснику наради і виводяться на монітори і динаміки їх комп’ютерів. Такі конференції дозволяють зекономити значні кошти і час, що витрачаються на дорогу.
Визначення локальної обчислювальної мережі.
Як випливає із назви, локальна комп’ютерна мережа є системою, яка охоплює відносно невеликі віддалі. Міжнародний комітет IEEE802 (Інститут інженерів по електроніці і електротехніці, США), що спеціалізується на стандартизації в галузі локальних комп’ютерних мереж, дає наступне визначення цим системам: “Локальні комп’ютерні мережі відрізняються від інших видів мереж тим, що вони звичайно обмежені невеликим географічним районом, таким, як група поруч розташованих будівель, і, в залежності від каналів зв’язку здійснюють передачу даних в діапазонах швидкостей від помірних до високих з низьким рівнем помилок...” Значення параметрів району, загальна протяжність, кількість вузлів, швидкість передачі і топологія локальної обчислювальної мережі можуть бути різними, але комітет IEEE802 обмежує використання в локальних мережах кабелів довжиною до кількох кілометрів, підтримки декількох сотень станцій різноманітної топології при швидкості передачі інформації порядку 1-2 і більше Мбіт/с”.
Локальні комп’ютерні мережі - це системи розподіленої обробки даних і, на відміну від глобальних та регіональних комп’ютерних мереж, охоплюють невеликі території (діаметром 5-10 км) всередині окремих контор, банків, бірж, вузів, установ, науково-дослідних організацій і т.д. При допомозі загального каналу зв’язку локальна мережа може об’єднувати від десятків до сотень абонентських вузлів, що включають персональні комп’ютери, зовнішні запам’ятовуючі пристрої, дисплеї, друкуючі і копіюючі пристрої, касові і банківські апарати, інтерфейсні схеми та інші. Локальні мережі можуть під’єднуватися до інших локальних і великих (регіональних або глобальних) мереж ЕОМ за допомогою спеціальних шлюзів, мостів і маршрутизаторів, які реалізуються на спеціалізованих пристроях або на персональних комп’ютерах з відповідним програмним забезпеченням.
Відносно невелика складність і вартість локальних обчислювальних мереж, основу яких складають персональні комп’ютери, забезпечують широке використання їх в сферах автоматизації комерційної, банківської та інших видів діяльності, діловодства, технологічних і виробничих процесів, для створення розподілених управлінських, інформаційно-довідкових, контрольно-вимірювальних систем, систем промислових роботів і гнучких промислових виробництв. В більшості випадків успіх використання локальних мереж обумовлений їх доступністю масовому користувачу, з одного боку, і тими соціально-економічними наслідками, які вони вносять в різноманітні види людської діяльності з іншого. Якщо на початку своєї діяльності локальні мережі здійснювали обмін міжмашинною і міжпроцесорною інформацією, то на наступних стадіях свого розвитку вони дозволяють передавати, в доповненні до цього, текстову, цифрову, графічну і мовну інформацію. Завдяки цьому почали з’являтися центри машинної обробки ділової (документальної) інформації - наказів, звітів, відомостей, калькуляцій, рахунків, листів і т.д. Такі центри об’єднали певну кількість автоматизованих робочих місць і стали новим етапом на шляху створення в майбутньому безпаперових технологій для застосування в керівних, фінансових, облікових та інших підрозділах. Це дозволило відмовитись від громіздких, незручних і трудомістких карткових каталогів, конторських і бухгалтерських книг та іншого, замінивши їх компактними і зручними комп’ютерними носіями інформації - магнітними і оптичними дисками, магнітними стрічками і т.д. У разі необхідності можна легко отримати копію документа на паперовому носії.
3. Види класифікацій локальних обчислювальних мереж.
Широка і постійно зростаюча номенклатура локальних обчислювальних мереж, мережні програмні продукти і технології покладають на потенційного користувача складну задачу вибору потрібної системи з великої кількості існуючих. Сьогодні в світі нараховується десятки тисяч різних локальних обчислювальних мереж і для їх розгляду корисно мати систему класифікації. Усталеної класифікації локальних мереж поки що не існує, але для них можна виявити певні класифікаційні ознаки за:
призначенням;
типом використовуваних ЕОМ;
організацією управління;
організації передачі інформації;
топологією;
методах теледоступу;
фізичних носіях сигналів;
управлінню доступом до фізичного середовища передачі і так далі.
LAN типу Ethernet.
Мережі типуEthernet з’явилися на початку 70-х років. Мережі цього класу як правило мають шинну топологію. Середовище передачі даних у мережі Ethernet – кручена пара чи коаксіальний кабель з опором 50 Ом. Використовуєтьчя два види коаксіального кабелю: товстий діаметром близько 1 см і тонкий діаметром близько 0,5 см. Метод доступу до шини випадковий з контролем несучої і виявленням зіткнень. Для роботи комп’ютера в мережі неодхідна мережева плата Ethernet. Підключення мережевої плати до шини для тонкого кабеля – 195 м, для товстого – 500 м. На кінцях шини встановлюються термінатори. Один і тільки один з термінаторів повинний бути заземлений. До такої шини може бути підключено не більш 30 чи 100 станцій.
При необхідності охопити локальною мережею Ethernet територію більшу, ніж це дозволяє коаксіальний кабель, застосо-вують додаткові пристрої – повторювачі. Їхнє завдання в мережі – ретранслювати всю інформацію, що надходить, відновлюючи амплі-туду, фазу і форму сигналу. У мережі може бути тільки до 4-х пов-торювачів. Це дозволяє збільшити максимальну довжину шини до 925 метрів для тонкого і до 2500 метрів для товстого кабелю.
Кручена пара використовується переважно в мережах Ethernet зіркоподібної топології. Комп’ютери з’єднуються в мережу за допомогою концентраторів. Кожен комп’ютер підключається до концентратора за допомогою відповідного розніму. Відстань комп’ютера від концентратора не повинна перевищувати 100 метрів.
Fast Ethernet
Мережа Fast Ethernet є подальшим розвитком мережі Ethernet за рахунок збільшення у 10 разів частоти швидкості передачі. При цьому основні аспекти побудови мережі Ethernet залишилися незмінними. Насамперед це стосується механізму (методу) доступу і формату кадру. Основні відмінності спостерігаються на фізичному рівні і пов'язані з використовуваним передавальним середовищем.
Згідно із стандартом IEEE 802.3u, прийнятим 1995 року, для технології Fast Ethernet залежності від застосовуваного кабелю визначено такі три найменування: 100Base-TX і 100Base-T4 — для витої пари провідників і 100Base-FX — для оптоволоконного кабелю.
У системі 100Base-TX використовуються дві пари проводів: одна для передачі, друга-для прийому даних. Специфікація стандарту на фізичне середовище передачі даних ANSI TP-PMD, на якому грунтується застосування витої пари в 100Base-TX, допускає використання неекранованої (UTP) і екранованої (STP) витих пар категорії 5.
Найпоширенішим середовищем є неекранована вита пара. У цьому кабелі пари провідників мають бути завиті уздовж усього кабелю, за винятком його країв, де кабель підключається до роз'ємів. Довжина невитої ділянки не повинна перевищувати 1-1,5 см. Довжина сегментів мережі 100Base-TX на кабелі UTP категорії 5 з хвильовим опором 100 Ом не повинна перевищувати 100 м. Це обмеження зумовлене допустимим часом затримки поширення сигналу в передавальному середовищ і є досить жорстким. З метою зниження впливу перешкод використовується біполярна передача: по одному з проводів передається позитивний, по другому — негативний потенціал. На відміну від стандарту ANSI TP-PMD у 100Base-TX використовується така ж розпайка, як і в 10Base-T. Це дозволяє заміняти інтерфейсні плати без перепаювання або заміни кабелю.
Стандартом 100Base-TX передбачене використання екранованої витої пари з хвильовим опором 150 Ом і стандартних дев'яти штиркових конвекторів D-типу.
Специфікацією 100Base-T4 також визначена довжина кабелю: до 100 м. При цьому допускається використання кабелів UTP категорій 3, 4 і 5, проте рекомендується використання кабелю категорії 5. З чотирьох пар, що використовуються, дві призначені для односпрямованої передачі, а дві інші — для двоспрямованої передачі. Пари позначаються таким чином:
• ТХ — для односпрямованої передачі даних; RX — для односпрямованого прийому;
• ВІ — інші дві пари для обміну даними в обох напрямках.
З метою зниження рівня перешкод при підключенні кабелю 100Base-T4 необхідно дотримуватися правила перехресного з'єднання пар провідників. Обидві специфікації обмежують діаметр мережі (максимальна відстань між будь-якими двома абонентами) величиною 200 м.
Специфікація на оптоволоконний інтерфейс 100Base-FX визначає довжину сегмента до 100 м, проте допустимий діаметр мережі дорівнює 412 м. За специфікацією 100Base-FX для кожного з'єднання необхідний двожильний багатомодовий оптоволоконний кабель, сигнал у якому передається одним волокном, а приймається другим. Ці волокна мають перехресне з'єднання і тому позначаються як RX і ТХ. Існує багато видів волоконно-оптичних кабелів, від простих двоволоконних до спеціальних багатоволоконних. Найчастіше в сегментах 100Base-FX використовується багатомодовий кабель MMF з оптоволокном товщиною 62,5 мікрона і зовнішньою ізоляцією завтовшки 125 мікрон і позначається як 62,5/125.
Мережі типу TokenRing.
Мережі типу Token Ring з’явилися на початку 80-х років. Вона була задумана для подолання деяких труднощів, властивих мережам конкурентного типу, таким як Ethernet, в яких комп'ютери "змагаються" за доступ до мережі. В мережі Token Ring використовується кільцева логічна топологія. Сигнал, який називають маркером (token), проходить по колу, і комп'ютер не може отримати доступ, поки до нього не прийде маркер. Отже, на відміну від Ethernet, в мережі Token Ring неможливі конфлікти даних, що відбуваються при одночасному початку передачі даних двома комп'ютерами.
Середовище передачі даних – кручена пара, коаксіальний кабель, оптоволоконний кабель. У кільці можуть бути використані змішані типи кабелю. Метод доступу до середовища передачі детермінований з пердачею права. Швидкість передачі даних у мережі Token Ring складає величину порядка 4-16 Мбит в секунду. Максимальна довжина мережі – близько 6 кілометрів. Максимальна кількість станцій – 255.
Хоча логічно в мережах Token Ring використовується кільцева топологія, фізично вони мають зіркоподібну топологію. Комп'ютери підключені до центрального концентратора, який називається MSAU (Multistation Access Unit). Фактично кільце знаходиться усередині концентратора, в якому порти сполучені у безперервне коло і дані проходять по коловому шляху.
Вимоги до мереж Token Ring визначаються стандартами IEEE 802 5. В мережі використовуються екрановані виті пари типу IBM. Мережні адаптери і інші компоненти Token Ring в загальному випадку є дорожчими, ніж в мережах Ethernet. Не дивлячись на це, архітектура Token Ring дуже надійна і все ще використовується в багатьох локальних мережах.
Старіші компоненти Token Ring підтримують швидкість передачі не більше 4 Мбіт/с, проте в даний час випускаються всі компоненти, що забезпечують 16 Мбіт/с.
Мережі Token Ring володіють рядом переваг:
коли мережа Token Ring перевантажена, то її продуктивність знижується плавно. Несподіваний крах, як це трапляється в Ethernet, відбутися не може.
в мережах Token Ring використовується активна топологія, в якій кожний комп'ютер в кільці регенерує сигнал, що проходить по колу. В той же час в Ethernet для посилення сигналів, які передаються з великої відстані, потрібні повторювачі.
Світова глобальна комп’ютерна мережа INTERNET
Internet – це світова глобальна комп’ютерна мережа, що поєднує мільйони комп’ютерів і десятки мільйонів користувачів в усьому світі. Вона охоплює практично всю земну кулю і включає тисячі мережевих підсистем з комп’ютерами різних типів: від персональних до супер компютерів. Ніяка організація і ніхто особисто не адмініструє мережу, вона існує і розвивається завдяки загальним зусиллям сотень тисяч добровільних активістів і багатьох організацій у різних куточках світу. Кожен користувач мережі Internet має унікальне ім’я (адресу).
Структура та принципи роботи INTERNET.
Як і будь-яка інша комп'ютерна мережа, Iнтернет складається з багатьох комп'ютерів, з'єднаних між собою лініями зв'язку(каналами), і встановлених на цих комп'ютерах програм. Є декілька способів доступу до мережі Iнтернет, які визначаються вибраним каналом.
Найпоширенішим варіантом каналу серед приватних користувачів є так звана комутована лінія, або, інакше кажучи, виділена звичайна телефонна лінія, по якій дані можуть передаватися за допомогою модема. Перевагою такого каналу є дешевизна: при наявності у користувача вдома телефонного зв'язку канал готовий до експлуатації. Недоліками тут є невисока швидкість і якість зв'язку, адже якість зв'язку залежить від того, сучасною чи застарілою є телефонна станція, до якої під'єднано комп'ютер. Бажано теж, щоб комп'ютер користувача був під'єднаний до тієї ж станції, що і сервер провайдера (організація, що надає послуги по під'єднанню до комп'ютерної мережі Iнтернет). Швидкість передачі інформації обмежується меншою з двох наступних величин: максимальною швидкістю, яку "витримує" телефонна лінія (у нас це реально 28.8 Кбіт, в окремих випадках 33.6 Кбіт) і швидкістю модема.
Виділена (або некомутована, тобто персональна) лінія є найпоширенішим каналом, яким з'єднані комп'ютери, що працюють в мережі на постійній основі. Негативною стороною такого каналу є, в першу чергу, висока ціна прокладання і трохи вища вартість мережевих послуг. Позитивною - практично бездоганна якість і значно вища швидкість. Для виділеної лінії може використовуватися як звичайний кабель(Ethernet), так і телефонна пара. Дуже перспективним є використання оптоволоконних кабелів.
Як зазначено вище, користувачі Iнтернета під'єднуються до мережі через комп'ютери спеціальних організацій, які називаються провайдерами (provider - постачальник) послуг Iнтернета. До мережі можуть бути під'єднані як окремий комп'ютер, так і локальна мережа. В останньому випадку вважають, що до Iнтернета під'єднані всі комп'ютери даної локальної мережі, хоча лінією зв'язку з Iнтернетом з'єднаний лише один комп'ютер. З'єднання може бути постійним або тимчасовим. Всі організації, з'єднані між собою найшвидшими лініями зв'язку, утворюють базову частину мережі, або хребет Iнтернета.
Насправді відмінність між користувачами і провайдерами досить умовна. Кожен користувач, який під'єднав свій комп'ютер або локальну мережу до Iнтернета і встановив необхідне програмне забезпечення, може надавати послуги під'єднання до мережі інших користувачів, тобто стати провайдером.
В загальному випадку Iнтернет здійснює обмін інформацією між двома довільними комп'ютерами, під'єднаними до мережі. Комп'ютери, під'єднані до Iнтернета, часто називають вузлами Iнтернета, або сайтами. Сайти (вузли), встановлені у провайдерів, забезпечують доступ користувачів до Iнтернета. існують також вузли, що спеціалізуються тільки в наданні інформації.
Особливістю Iнтернету є його висока надійність. При виході з ладу частини комп'ютерів і ліній зв'язку мережа продовжує функціонувати. Така надійність забезпечується тим, що в Iнтернеті немає єдиного центру управління. Якщо виходять з ладу деякі лінії зв'язку або комп'ютери, то повідомлення можуть бути передані іншими лініями зв'язку, оскільки завжди існує декілька шляхів передачі інформації.
Таким чином, Iнтернет - це умовна назва системи взаємопов'язаних мереж, до складу якої входить велика і непостійна кількість комп'ютерів з усього світу, які характеризуються спільними ознаками. По-перше, всі вони з'єднані між собою певними каналами і мають свої унікальні адреси і, по-друге, вміють обмінюватися інформацією згідно із спеціально розробленими правилами - протоколами. Тому зупинимося дещо детальніше на описі таких двох основних понять, як адреса і протокол.
2. Розробка загальної структури корпоративної мережі передавання даних
До складу корпоративної мережі входять мережа головного підрозділу (LAN1) та віддалені від неї на відстань, відповідно мережі трьох філій (LAN2, LAN3, LAN4). При цьому відстань між мережею головного підрозділу корпорації до найближчої філії становить 204 км.
Локальні мережі головного підрозділу організації та філій побудовані на базі технологій Ethernet, Fast Ethernet. Так як філії розташовані на великих відстанях від головного підрозділу, для їх зв'язку з мережею LAN1 використана телефонна мережа на основі цифрової технології з інтегрованими послугами ISDN. При цьому маршрутизатори локальних мереж до телефонної мережі під'єднані з допомогою асиметричної цифрофвої абонентської лінії ADSL. Порт першого маршрутизатора Rl LAN головного підрозділу корпоративної мережі під'єднаний до мережі Internet.
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.
Термін "TCP/IP" звичайно позначає усе, що зв'язано з протоколами TCP і IP. Він охоплює ціле сімейство протоколів, прикладні програми і навіть сама мережа . TCP/IP - це технологія міжмережевої взаємодії, технологія internet. Мережа, що використовує технологію internet, називається "internet". Якщо мова йде про глобальну мережу, що поєднує безліч мереж з технологією internet, то її називають Internet.
У курсовому проекті вибрано стек комунікаційних протоколів TCP/IP, тому що він має ряд переваг і задовольняє поставлені умови.
Особливості стеку TCP/IP:
Забезпечення роботи ОМПД, до складу якої входять як локальні так і глобальні мережі, побудовані за стандартами різних мережевих технологій.
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.
Багатофункціональність, широкий набір стандартних протоколів, які забезпечують збір інформації про структуру мережі та визначення оптимального маршруту передавання пакетів і їх просування до адресата.
Висока надійність роботи.
3. Розробка локальної мережі кампусу головного підрозділу організації
Як видно зі схеми (див.Додаток 2), мережа кампусу головного підрозділу корпорації розміщена в трьох будинках і побудована за технологією Fast Ethernet. Топологія мережі - ієрархічна зірка.
У головному будинку кампусу розміщені маршрутизатори R1 і R2, центральний комутатор S1 та підмережі двох відділів. Підмережа одного відділу побудована за технологією Fast Ethernet, яка використовує метод доступу до середовища CSMA/CD і забезпечує швидкість передавання даних - 100 Мбїт/сек. При цьому використана специфікація 100Base-TX.
Комп'ютери одного відділу під'єднані до портів концентраторів h1- h3, які з'єднані з портом комутатора S2, до одного з портів, якого під'єднана також станція безпровідного зв'язку RS 1. Використання в корпоративній мережі безпровідного зв'язку дозволяє при проведенні відеоконференцій та симпозіумів підключати до мережі переносні комп'ютери типу LAPTOP. До порта комутатора S2 цього відділу під'єднаний потужний комп'ютер, на якому розміщені Web-сервер, поштовий сервер, файловий сервер та сервер друку. Для під'єднання цього сервера в комутаторі S2 використаний транкінг-порт із швидкістю передавання в повнодуплексному режимі 200 Мбіт/сек.
Підмережа другого відділу побудована на комутаторі S3 з використанням концентраторів h4 – h6. Для під'єднання сервера в комутаторі S3 використаний транкінг-порт із швидкістю передавання в повнодуплексному режимі 200 Мбіт/сек..
У будинку 1 кампусу розміщений центральний комутатор S4 та підмережі двох відділів. Комп'ютери одного відділу під'єднані до портів концентраторів h7, h8, які з'єднані з портом комутатора S5, до одного з портів, якого під'єднана також станція безпровідного зв'язку RS 2. До порта комутатора S5 цього відділу під'єднаний потужний комп'ютер, на якому розміщені Web-сервер, поштовий сервер, файловий сервер та сервер друку. Підмережа другого відділу побудована на комутаторі S6 з використанням концентраторів h9 – h11. Для під'єднання сервера в комутаторі S6 використаний транкінг-порт із швидкістю передавання в повнодуплексному режимі 200 Мбіт/сек.
У будинку 2 кампусу розміщений центральний комутатор S7 та підмережі чотирьох відділів. Комп'ютери другого та четвертого відділів під'єднані до портів концентраторів h12, h13, які з'єднані з портом комутатора S7. До порта комутатора S7 цього відділу під'єднаний потужний комп'ютер, на якому розміщені Web-сервер, поштовий сервер, файловий сервер та сервер друку. Для під'єднання сервера в комутаторі S7 використаний транкінг-порт із швидкістю передавання в повнодуплексному режимі 200 Мбіт/сек. Підмережа третього відділу побудована на комутаторі S8, з використанням концентраторів h14 – h16, до одного з портів, якого під'єднана також станція безпровідного зв'язку RS 3.
Розподілені сегменти, які з'єднують комутатори відділів з центральним комутатором головного корпусу побудовані за специфікацією 100Base -FX.
Підмережа відділу, розміщеного в 1-му будинку, будувалася заново за технологією Fast Ethernet. Підмережі 2-го і 3-го будинку також будувалися заново за технологією Fast Ethernet. 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, а передача даних між комутаторами та комп'ютерами, пед'єднаними до портів комутаторів з використанням мікросегемнтації здійснюється в повнодуплексному режимах.
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). (телефонного кабеля типу ІЛГР 3-ої категорії та багатомодового волоконно-допустимих специфікаціями 10Base-T і 10Base-TX значень (100м і 2000м) і становлять відповідно 100м і 350м.
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 ст...