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:
2024
Тип роботи:
Курсовий проект
Предмет:
Комп'ютерні мережі
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Курсовий проект
з дисципліни “Комп’ютерні мережі ”
на тему:
“ Розробка корпоративної комп’ютерної мережі організації”
Технічне завдання:
Спроектувати корпоративну мережу передавання даних організації (навчального закладу, проектного інституту, банку, виробничого підприємства, заводу та ін.), яка повинна забезпечити своїм користувачам наступні послуги:
доступ до розподілених інформаційних, програмних та технічних ресурсів;
передавання мультимедійного трафіку;
проведення аудіо та відео конференцій;
вихід в мережу Internet.
При виконанні курсового проекту необхідно:
розбити структуру корпоративної мережі, до складу якої входять локальна мережа головного підрозділу та локальні мережі географічно віддалених філій;
вибрати та обґрунтувати технології для побудови мережі кампусу головного підрозділу (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI та ін.);
вибрати та обґрунтувати мережу доступу до віддалених філій (КТЗНК, ISDN, Х.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: 0509464
Вихідні дані для проектування, які визначаються на основі номера залікової книжки (НЗК) студента наступні:
а) число філій корпоративної мережі п=3, бо передостання цифра НЗК є парною;
б) відстань між мережою головного підрозділу та найближчою філією d=464 кілометри, оскільки вона визначається трьома останніми цифрами НЗК;
в) число т будинків у кампусі головного підрозділу визначається останньою цифрою НЗК:
НЗК
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
m
4
3
2
4
3
2
4
3
2
4
Отже, m=3;
г) число вузлів в мережі головного підрозділу к=640, бо воно визначається як добуток двох останніх цифр НЗК на 10;
д) число поверхів р центрального будинку головного підрозділу становить 3, бо к=640;
є) для мережі головного підрозділу регіональним Internet провайдерам виділена наступна ІР-адреса:
187.64.0.0 , де 64 - дві останні цифри НЗК виконавця проекту.
Зміст:
Технічне завдання……………………………………………………….....2
Анотація……………………………………………………………………5
Вступ………………………………………………………………………….6
Огляд основних технологій структури корпоративної мережі передавання даних……………………………………………………7
Розробка загальної структури корпоративної мережі передавання даних…………………………………………………………………..21
Розробка локальної мережі кампусу головного підрозділу організації…………………………………………………………....22
Структуризація IP-мережі головного підрозділу…………………...25
Розробка структурованої кабельної системи центрального будинку кампусу………………………………………………………………....28
Висновки…………………………………………………………………..39
Список використаної літератури………………………………………....30
Додатки…………………………………………………………………….31
Анотація:
Розробляючи курсовий проект, у першому розділі я провів короткий огляд основних технологій локальних та глобальних мереж, що призначені для передавання даних. Після того я навів основні характеристики цих мереж. Дальше я охарактеризував найбільш поширені стеки комунікаційних протоколів, зокрема стек комунікаційного протоколу TCP/IP, а також описав загальні принципи побудови об'єднаних мереж.
У другому розділі цього курсового проекту я розробив загальну структуру корпоративної мережі, яка складається з головного підрозділу корпорації та трьох філій, які розташовані на далекій відстані від головного підрозділу. Потім обгрунтував вибір базових технологій локальних мереж головного підрозділу корпорації та двох її філій. Вибрав мережу доступу до географічно віддалених філій та обгрунтував її. Також я обгрунтував вибір стеку комунікаційних протоколів TCP/IP.
У третьому розділі проекту розробив структурну схему локальної мережі кампусу головного підрозділу організації, обгрунтував вибір необхідного комунікаційного обладнання та мережевої операційної системи.
У четвертому розділі я, на основі аналізу виділеної регіональним провайдером Internet IP - адреси та її маски і вихідних даних на проектування, виконав структуризацію IP - мережі головного підрозділу, визначив маски та унікальні ідентифікатори підмереж, поле хостів та їх ідентифікатори в підмережах, обгрунтував число встановлених маршрутизаторів. Згодом в цьому розділі можна побачити таблицю маршрутизації, яку я розробив для маршрутизатора, встановленого у кампусі головного підрозділу, а саме у центральному корпусі цього кампусу.
У п'ятому розділі курсового проекту я розробив структуровану кабельну систему центрального будинку кампусу головного підрозділу. Також я обгрунтував вибір типу кабелів, розміщення комутаційних шаф та комунікаційного обладнання, обладнання робочих місць. Оптимізував розташування серверів, принтерів та інших периферійних пристроїв у всіх підмережах робочих груп і відділів.
Вступ
Пiд корпоративною мережею розумiють комп’ютерну мережу, що об’єднує рiзнорiднi локальнi мережi. Поява i розвиток корпоративних мереж зв’язана з великою рiзноманiтнiстю локальних мереж i необхiднiстю об’єднання їх в загальну мережу. Так, в рамках промислового пiдприємства, як правило, iснує кiлька типiв локальних мереж, однi з них орiєнтованi на управлiння виробничими процесами, iншi – на обслуговування адмiнiстративно-господарських служб. Використовувати однорiдну мережу для вирiшення комплексу всiх задач недоцiльно, а в бiльшостi випадкiв i досить важко.
Корпоративні мережі (мережі масштабу підприємства) об’єднують велику кількість комп’ютерів на всіх територіях окремого підприємства. Вони можуть мати складні зв’язки і покривати місто, регіон чи навіть континент. Віддаль між окремими територіальними мережами можуть бути такими, що стає необхідним використання глобальних зв’язків. Корпоративні мережі забезпечують передавання даних між підрозділами одного відомства (корпорації, міністерства, організації, фірми і т.п.), розміщеними на певній території (будинок, місто, держава, континент). До їх складу можуть входити різні LAN і WAN та MAN, які використовують різнотипні лінії зв’язку, в т.ч. телефонні канали, радіо і супутниковий зв’язок. Корпоративні мережі часто використовують складне комунікаційне обладнання і апаратуру передавання даних.
Огляд основних технологій локальних та глобальних мереж передавання даних
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.
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.
Призначення та особливості побудови глобальних мереж
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.
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)
Пошук та надання інформації за індивідуальними замовленнями і т.п.
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. 5.2. 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;
Т - термінальне обладнання (касові апарати, банкомати і т.п.).
Комутаційні вузли забезпечують створення маршрутів для обміну інформацією між абонентами мережі. КВ являють собою комплекс взаємопов’язаних технічних засобів, які здійснюють приймання електричних сигналів із вхідних каналів, обробку отриманих повідомлень, розподілення та подальше передавання повідомлень у потрібний канал зв’язку. Крім основної функції (комутації абонентів) КВ виконують ряд інших функцій: контроль за проходженням повідомлення по мережі, забезпечення пріоритетності передачі, підвищення надійності та достовірності передавання даних та ін.
В глобальних мережах КВ можуть використовувати три способи комутації абонентів:
Комутацію каналів;
Комутацію пакетів;
Комутацію повідомлень.
При одній і тій же структурі мережі різні способи комутації забезпечують для абонентів і мережі в цілому різні можливості та характеристики.
Комутація каналів забезпечує створення неперервного фізичного каналу між абонентами шляхом з’єднання між собою окремих як абонентських, так і магістральних каналів. Розрізняють динамічну і постійну комутацію каналів.
При динамічній комутації в мережу передається спеціальний службовий кадр інформації з адресою абонента, який викликається. Цей кадр послідовно проходить через комутаційні вузли і налаштовує їх на відповідну комутацію. Після закінчення сеансу зв’язку комутація каналів ліквідовується. При постійній комутації канали виділяються користувачам на довгий термін. Режим постійної комутації називають сервісом виділених або орендованих каналів.
При комутації пакетів повідомлення розбивається на невеликі частини, які називаються пакетами. Кожний пакет містить службову інформацію та поле даних обмеженої довжини (наприклад, від 46 до 1500 байт). Комутатори приймають пакети від кінцевих вузлів і на основі аналізу адресної інформації передають їх один одному аж до вузла призначення.
Комутатори пакетів на відміну від комутаторів каналів мають буферну пам’ять для тимчасового зберігання пакетів. Якщо вихідний порт комутатора зайнятий, то пакети, які поступають на інші його порти записуються в буферну пам’ять і ставляться в чергу на подальшу передачу при звільнені вихідного порта. Така схема передавання даних дозволяє згладжувати пульсацію трафіка на магістральних каналах і збільшити пропускну здатність мережі.
При комутації повідомлень повідомлення не розбивається на окремі частини, а посилається в мережу суцільним блоком довільної довжини. Цей спосіб комутації перевантажує мережу і зменшує її пропускну здатність.
Магістральні канали з’єднують між собою комутаційні вузли і переносять дані від багатьох абонентів. Вони є важливою складовою мережі, від якої в значній мірі залежить швидкість і надійність передавання даних. В сучасних мережах МК будують, як правило, на основі цифрових каналів зв’язку, або використовують виділені канали.
Для під’єднання до комутаційних вузлів абонентського обладнання в глобальних мережах в переважній більшості також використовують виділені канали, але з меншою пропускною здатністю. Використовують також комутовані канали , в т.ч. телефонні лінії зв’язку, але якість транспортних послуг у цьому випадку зменшується.
Глобальна мережа може містити різноманітне обладнання даних (DTE): комп’ютери, локальні мережі, маршрутизатори, мультиплексори і т.п. Для одночасного передавання комп’ютерного і голосового трафіку від АТС використовують мультиплексор МХ "голос-дані". МХ упаковує голосову інформацію у кадри або пакети і передає їх у мережу. При цьому голосовий трафік має вищий приорітет, чим комп’ютерні дані. Адресат також повинен мати МХ, який розділяє голосовий і комп’ютерний трафіки та направляє голосову інформацію в АТС, а комп’ютерні дані – в локальну мережу. Кінцеве DTE під’єднується до мережі з допомогою АПД (DCE).
Глобальна мережа характеризується інтерфейсом "користувач-мережа" UNI. Цей інтерфейс строго стандартизований і забезпечує під’єднання користувачів до мережі з допомогою комунікаційного обладнання будь-якого виробника. Інтерфейс "мережа-мережа" NNI для під’єднання комутаційних вузлів може бути не стандартизованим і дозволяє власнику мережі свободу дій.
Великі відстані і ненадійні ЛЗ обумовили необхідність побудови ГМПД за мережевими технологіями, які вимагають використання спеціальної АПД та складних методів передачі даних, різноманітних методів модуляції електричних сигналів, їх синхронізації та багатократного відновлення якості. Методи передавання даних, які застосовують в ГМ, передбачають складний багатократний контроль достовірності передачі кадрів і повторну передачу спотворенних кадрів.
Особливості побудови локальних мереж
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. На рисунку 6 наведена схема побудови локальної мережі.
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.
LAN будується за певними мережевими технологіями – наборами стандартних протоколів (правил) і використовують конкретні програмні і апаратні засоби, які реалізують ці протоколи.
Основними компонентами локальної мережі є комп’ютери, мережеві адаптери та фізичне середовище, яке з’єднує комп’ютери між собою. В локальних мережах використовуються комп’ютери двох типів:
1. Рядовий комп’ютер (клієнт) – це робоча станція, яка через мережу отримує доступ до розподілених ресурсів і призначена для розв’язування прикладних задач користувача.
2. Центральний комп’ютер (сервер) – це потужний комп’ютер, який містить розподілені ресурси, доступні до інших комп’ютерів (клієнтів).
Комп’ютери під’єднуються до мережі за допомогою спеціальних апаратних засобів, які називаються мережевими адаптерами (мережевими картами). Мережеві адаптери разом із спеціальними програмами – драйверами перетворюють повідомлення комп’ютерів у послідовність електричних сигналів, які поступають у фізичне середовище (кабелі), що з’єднують комп’ютери між собою.
Фізичне середовище призначене для передачі електричних сигналів між комп’ютерами, розміщеними на певній віддалі один від одного. Для зв’язку комп’ютерів між собою в локальних мережах найчастіше використовують кабелі на основі скручених пар, волоконно-оптичні та коаксиальні кабелі.
Важливою характеристикою LAN є її топологія. Розрізняють фізичну і логічну топологію (фізичні і логічні зв’язки) мережі. Фізична топологія – це конфігурація електричних зв’язків, утворених окремими сегментами фізичного середовища. Логічна топологія - це конфігурація інформаційних потоків в мережі.
Найбільш поширеними фізичними топологіями локальних мереж є "загальна шина", "зірка", "ієрархічна зірка" та "кільце".
При топології "загальна шина" пакет даних, який передається у фізичне середовище будь-яким комп’ютером, одночасно поступає на входи мережевих адаптерів всіх комп’ютерів, під’єднаних до цього середовища. Вводить цей пакет у свою пам’ять тільки той комп’ютер, який розпізнав у службовому полі пакету свою адресу. Цей тип топології характерний специфікацій технології Ethernet, які описують побудову мережі на основі коаксіальних кабелів.
При кільцевій топології дані передаються послідовно по кільцю від одного комп’ютера до іншого, а у свою пам’ять їх вводить той комп’ютер, якому вони призначені. По кільцевій топології будуються мережі Token Ring тa FDDI.
Топології типу "зірка " та "ієрархічна зірка "будуються за допомогою спеціальної комунікаційної апаратури, найчастіше - концентраторів і комутаторів. Цей тип топології є найбільш характерним для сімейства технологій Ethernet.
Комунікаційні пристрої локальних мереж відповідають стандартам конкретних базових технологій і підтримують передавання даних по конкретному фізичному середовищі. Вони призначені для здійснення комутації між вузлами мережі, відновлення якості електричних сигналів, збільшення діаметру мережі, фізичної та логічної структуризації локальних мереж.
Фізичну структуризацію здійснюють з метою збільшення її довжини та числа комп’ютерів за допомогою повторювачів і концентраторів. Фізична структуризація дозволяє не тільки збільшити число PC і довжину мережі, але й підвищує її надійність.
Логічну структуризацію виконують з метою підвищення продуктивності і безпеки даних шляхом розбиття єдиного для всієї мережі фізичного середовища на окремі сегменти за допомогою мостів, комутаторів і маршрутизаторів. Логічна структуризація дозволяє локалізувати трафіки окремих сегментів і забезпечує одночасний обмін даними між комп’ютерами в межах кожного сегменту. Логічна структуризація не тільки підвищує ефективність мережі, але і зменшує можливість несанкціонованого доступу до даних.
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.
Розглянемо деякі з них.
Класифікація за призначенням. За призначенню локальні обчислювальні мережі можна розділити на: керуючі (організаційними, технологічними, адміністративними та іншими процесами), інформаційні (інформаційно-пошукові), розрахункові, інформаційно-розрахункові, обробки документальної інформації і так далі.
Класифікація за типом використовуваних в мережі ЕОМ. За типом використовуваних в мережі ЕОМ локальні мережі можна розділити на однорідні і неоднорідні. Прикладом однорідної локальної обчислювальної мережі може служити мережа DECNET, в яку входять ЕОМ тільки фірми DEC. Часто однорідні локальні обчислювальні мережі характеризуються і однотиповим складом абонентських засобів, наприклад, тільки комплексами машинної графіки або тільки дисплеями. Неоднорідні локальні обчислювальні мережі містять різні класи ЕОМ (мікро-, міні-, великі) і різні моделі всередині класів ЕОМ, а також різне абонентське обладнання.
Класифікація за організацією управління. За організацією управління однорідні локальні обчислювальні мережі в залежності від наявності (або відсутності) центральної абонентської системи діляться на дві групи. До першої групи відносяться мережі з централізованим управлінням. Для таких мереж характерні велика кількість службової інформації і пріоритетність під’єднаних до моноканалу станцій (по розміщенню або прийнятому пріоритету). В загальному випадку локальна обчислювальна мережа з централізованим управлінням (не обов’язково на основі моноканалу) має централізовану систему (ЕОМ), яка керує роботою мережі. Прикладний процес центральної системи організовує проведення сеансів, зв’язаних з передачею даних, здійснює діагностику мережі, веде статистику і облік роботи. В локальній обчислювальній мережі з моноканалом центральна система реалізовує, також, загальну ступінь захисту від конфліктів. При виході із ладу центральної системи вся локальна обчислювальна мережа зупиняє роботу. Мережі з централізованим управлінням відрізняється простотою забезпечення функцій взаємодії між ЕОМ в локальній мережі і, як правило, характеризуються тим, що більша частина інформаційно-обчислювальних ресурсів концентрується в центральній системі. Застосування локальної мережі з централізованим управлінням доцільне при невеликому числі абонентських систем. У тому випадку, коли інформаційно-обчислювальні ресурси локальної мережі рівномірно розподілені по великому числу абонентських систем, централізоване управління малопридатне, оскільки не забезпечує потрібну надійність мережі і призводить до різкого збільшення службової (управлінської) інформації. В цьому випадку доцільно застосовувати локальні мережі з децентралізованим або розподіленим управлінням. В цих мережах всі функції управління розподілені між системами мережі. Однак, для проведення діагностики, збору статистики і проведення інших адміністративних функцій, в мережі використовується спеціально виділена абонентська система або прикладний процес в такій системі. В децентралізованих локальних обчислювальних мережах на основі моноканалу у порівнянні з централізованими ускладнюються проблеми захисту від конфліктів, для чого застосовуються багаточисленні тракти, що враховують суперечливі вимоги надійності і максимального завантаження моноканалу.
Класифікація за формуванням передачі інформації. По формуванню передачі інформації локальні мережі поділяються на мережі з маршрутизацією інформації і селекцією інформації. Взаємодія абонентських систем з маршрутизацією інформації забезпечується визначенням шляхів передачі блоків даних по адресах їх призначення. Цей процес виконується всіма комунікаційними системами, що знаходяться в мережі. При цьому абонентські системи можуть взаємодіяти по різних шляхах (маршрутах) передачі блоків даних, а для скорочення часу передачі здійснюється пошук найкоротшого по часу маршруту.
В мережах з селекцією інформації взаємодія абонентських систем проводиться вибором (селекцією) адресованих їм блоків даних. При цьому всім абонентським системам доступні всі блоки даних, що передаються в мережі. Як правило, це пов’язано з тим, що локальна мережа з селекцією інформації, будується на основі моноканалу.
Класифікація за топологією мережі. Топологія, тобто конфігурація з’єднання елементів в локальних мережах, притягує до себе увагу більше, ніж інші характеристики мережі. Це пов’язано з тим, що саме топологія багато в чому визначає основні властивості мережі, наприклад, такі, як надійність (живучість), продуктивність та інші. Механізм передачі даних, допустимий в тій чи іншій локальній мережі, багато в чому визначається топологією мережі. По топологічних ознаках локальні мережі поділяються на мережі з довільною, кільцевою, деревовидною конфігурацією, мережі типу “загальна шина” (моноканал), “зірка” та інші.
Зіркоподібна топологія передбачає з’єднання каналів приєднаних до різних абонентів в одній точці, яка називається центральним вузлом.
Кільцева топологія передбачає послідовне з’єднання абонентів з каналами передачі даних, внаслідок чого утворюється замкнуте кільце. Кожен абонент відіграє роль ретранслятора повідомлення з невеликою часовою затримкою.
Магістральна (шинна) топологія реалізується у вигляді пасивного моноканалу (магістралі). Ця топологія найпоширеніша. Вона використовується у випадку, коли інформація передається рідко (в порівнянні з можливостями комп’ютерів), дані комплектуються в пакет, дістають адресу і після того, як магістраль стане доступною, відбувається передача повідомлення.
Рисунок 2. Магістральне з’єднання (шинна топологія).
Рисунок 3. Кільцеве з’єднання
Рисунок 4. Ієрархічне з’єднання Рисунок 5. З’єднання типу зірка.
Приклад структури локальної мережі, побудованої за різними базовими технологіями з використанням концентраторів, комутаторів та маршрутизатора, приведений на рис. 2.
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.
При використанні комутаторів знімаються обмеження на загальну довжину мережі Gigabit Ethernet, але залишаються обмеження на довжини сементів, які з’єднують вузли мережі. Ці довжини визначаються специфікацією конкретного фізичного середовища. При побудові мережі на комутаторах протокол Gigabit Ethernet працює в повнодуплексному режимі.
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:
Швидкість передавання даних - 100 Мбіт/сек;
Метод доступу до фізичного середовища - метод маркерного кільця;
Топологія - подвійне кільце;
Основне фізичне середовище – волоконно-оптичний кабель;
Максимальна довжина мережі - 200 км (2 х 100 км);
Максимальне число вузлів - 500;
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.
Мережі на основі стандарту IEEE 802.11
З усього різноманіття пристроїв, що підтримують існуючі й перспективні стандарти IEEE 802.11, найближче майбутнє в силу ряду причин поки залишається за продуктами, що відповідають двом базовим специфікаціям - 11b і 11g. Вони працюють у межах дозволеної на вторинній основі смуги частот у діапазоні 2,4 GHz із максимальними швидкостями 11 і 54 Mbps. Для побудови мереж на основі IEEE 802.11 застосовуються наступні мережні пристрої: клієнтські адаптери, точки доступ, безпровідні мости, антенні пристрої і т.д. Серед них найбільш численну групу складають клієнтські адаптери. Вони являють собою радіочастотний прийомопередавач і інтерфейсний вузол і покликані забезпечити надійний і безпечний мережний зв'язок для широкого кола користувацьких пристроїв, у числі яких традиційні настільні, мобільні та кишенькові персональні комп'ютери. Сучасні адаптери підтримують швидкість передавання даних 11/22/54 Mbps, цілком достатню для роботи Voice over IP, відео й інших, потребуючих значної пропускної здатності каналів.
Клієнтські пристрої можуть підключатися до одного зі стандартних слотів і інтерфейсних портів ПК (PCI, PCMCIA, USB, CompactFlash) або бути вбудовані у вигляді конструктивного елемента (ноутбуки з технологією Centrino, карта розширення в оригінальному слоті, наприклад, на материнських платах від ASUS). До речі, деякі USB- і багато PCI-карт – це усього лише перехідники для того ж PCMCIA-адаптера, тільки із зовнішньою антеною. Як правило, усі сучасні адаптери заявляються як прості в установці й настроюванні.
Точки доступу (ТД). По суті, найпростіша ТД (Access Point , AP) - це знову ж безпровідний прийомопередавач з інтерфейсом для підключення до локальної мережі, що служить інтелектуальним мостом між безпровідною і кабельною мережами або виконує лише функції комутатора/концентратора в окремій WLAN-мережі. Розширення функціональності ТД у порівнянні з класичними задачами об'єднання декількох безпровідних клієнтів між собою і їх "прозорого" приєднання до провідного LAN приводить до наступної групи -- безпровідних мостів (Wireless Bridge). Їхня функція – підтримувати недорогий і ефективний зв'язок між сегментами мереж при прямій видимості на відстані до 300 м (до декількох десятків кілометрів у випадку спрямованих антен і підсилювачів). Прості в установці і настроюванні мости використовують основний для них тип зв'язку "точка-точка", дозволяючи з'єднати дві і навіть декілька підмереж у режимі "точка-багато точок" (point-to-multipoint) у єдину мережу.
До групи антени й аксесуари відноситься широке коло спрямованих і всеспрямованих антен, кабелів з малими втратами, громовідводів і інших незамінних на практиці аксесуарів. Адже безпровідні клієнтські адаптери поставляються зі стандартними антенами, що підтримують відносно невелику віддаль. І для її збільшення без втрати швидкості передавання може бути використаний цілий ряд рішень, зокрема застосовані антени з більш високим коефіцієнтом підсилення. Правильний підбір антени для ТД забезпечує ефективне покриття всієї площі, що обслуговується, і підвищує надійність зв'язку.
Антенні підсилювачі діапазону 2,4 GHz (“радіолінки”) призначені для компенсації втрат у кабелі між прийомопередавачем і антеною, збільшення вихідної потужності передавача і підвищення чутливості приймача системи і т.д. Так, при використанні підсилювачів з вихідною потужністю 500 мвт і параболічних антен із посиленням 24 dBi дальність дії може досягати 50 км.
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 464 км.
Локальні мережі головного підрозділу організації та філій побудовані на базі технологій 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
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора