МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
Кафедра «Захисту інформації»
/
Курсовий проект на тему:
“ Розробка корпоративної комп’ютерної мережі організації”
З дисципліни:
Компютерні мережі
м.Львів
2010
Анотація
Курсова робота з дисципліни “Комп'ютерні мережі” є підсумком освоєння даного курсу. Під час роботи над даним проектом студенти повинні показати всі свої набуті знання, опанувати інформацію про принципи дії та розробку комп'ютерних мереж Ethernet.
При виконанні даної роботи студент повинен виконати індивідуальне завдання по розробці комп’ютерної мережі кампусу , яка складається з головної будівлі і філій.
Також здійснити розробку структурованої кабельної системи основної будівлі, та про симулювати роботу створеної комп’ютерної мережі в програмі Packet Tracer.
З допомогою даної програми студенти повинні опрацювати і поглибити знання в розробці і організації комп’ютерних мереж за рахунок створення мережі і здійснення перевірки її працездатності.
За рахунок певної віддалі між філіями кампусу студенти мають змогу створити віддалене зєднання між віддаленими філіями кампусу, яке може бути реалізоване з допомогою основних технологій.
Виконання курсової роботи сприяє поглибленню знань студента, та набуття навичок необхідних для подальшої роботи в сфері діяльності, що пов’язана з створенням комп’ютерних мереж.
Технічне завдання проекту
Таблиця 1 - № залікової книжки
№
1
2
3
4
5
6
7
значення
0
8
0
9
2
0
2
Спроектувати корпоративну комп’ютерну мережу (ККМ) організації (навчального закладу, проектного інституту, банку, виробничого підприємства, заводу та ін.), яка має наступні властивості та характеристики:
ККМ об’єднує географічно віддалені між собою мережі кампусів (центральна мережа та філії), кількість яких рівна 2 (для непарної передостанньої НЗК) і 3 (для парної передостанньої НЗК), а відстань між головною мережею та її найближчою філією становить значення d [км], де d- відстань в км, рівна 3-м останнім цифрам НЗК.
Оскільки передостання цифра номеру залікової книжки = 0, вважатимемо 0 парною цифрою, отже 3 (головна та дві філії) , а відстань d=202 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;
аудіозв’язок;\\ не потрібно
корпоративний телефонний зв’язок;\\ не потрібно
підключення корпоративних користувачів до мережі INTERNET з метою забезпечення її базових послуг;
організація публічних WWW, FTP-серверів для користувачів INTERNET;\\не потрібно
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 (ЛМКГП) повинна відповідати наступним вимогам (не розглядати структури мереж філій):
по розміру мережа кампусу об’єднує n будинків (де n – вибирається згідно останньої цифри НЗК див. табл.2), причому максимальна відстань між будинками становить m [км], (де m - вибирається згідно передостанньої цифри НЗК див. Табл2.):
Таблиця 2 – Визначення кількості будинків і максимальної відстані між ними
Значення
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
n,m
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
Кількість будинків n=3;
Максимальна відстань між будинками m=1 км
для побудови мережі кампусу в середині будинків використовуються технології Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, 100VG-AnyLAN, можливе використання безпровідних технологій для розширення точок підключення до мережі, 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 (в разі використання VLAN-комутаторів навести структуру віртуальних локальних мереж). Обґрунтувати вибір мережевих пристроїв. При структуризації мережі вихідним параметром є кількість маршрутизаторів в мережі кампусу p, яка рівна
p=n+o ,
де n – кількість будинків у кампусі;
o – рівне 3, якщо сума двох цифр НЗК парна;
o – рівне 4, якщо сума двох цифр НЗК непарна;
n=3;
o=3, бо 0+2=2(парна)
p=3+3=6;
кількість k вузлів в мережі центрального будинку кампусу головного підрозділу дорівнює добутку двох останніх цифр НЗК на 10 (kmin=100)
k=2ост.цифри НЗК * 10 ,
k=100, оскільки 02*10=20 20<100;
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 габів”), розрахунок параметрів PDV та PVV для частини мережі Ethernet, побудованій на концентраторах чи повторювачах (береться до уваги обов’язкова наявність старих мереж, таких як, наприклад, «тонкий» Ethernet));
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.
Структура та вибір WAN-каналів повинна визначатись вимогами згідно пункту 2:
для парної останньої цифри НЗК це є пункти 2.1.1, 2.1.2, 2.1.3, 2.2, 2.4; для непарної останньої цифри НЗК це є пункти 2.1.1, 2.1.2, 2.1.4, 2.1.5, 2.2, 2.3;
Оскільки 2-парна, то це є пункти 2.1.1, 2.1.2, 2.1.3, 2.2, 2.4;
для побудови магістральних мереж та мереж доступу використати публічні чи приватні глобальні мережі, такі як технології виділених каналів (T1/E1), xDSL, технології з комутацією каналів (КТМЗК, ISDN, xDSL), технології з комутацією пакетів (Ethernet, TCP/IP, X.25, Frame Relay), технології комутації по мітках (MPLS), безпровідні технології та сателітарний зв’язок. Навести обґрунтування використання тої чи іншої технології.
Беручи до уваги високі 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.
Навести необхідні налаштування маршрутизації у Вашій мережі:
навести схему маршрутизації ЛМКГП, в якій відобразити маршрути, внесені в таблиці маршрутизації усіх маршрутизаторів ЛМКГП;
в разі необхідності обґрунтувати необхідність використання динамічної маршрутизації (протоколи OSPF, RIP).
Таблиця 3. Остаточне завдання проекту
Кількість мереж, шт.
Відстань між філіями, км
К-сть будинків в мережі кампусу, шт.
Максимальна відстань між будинками, км
Кількість маршрутизаторів р, шт..
Кількість вузлів мережі к, шт.
3
202
3
1
6
100
Зміст
Вступ 6
1.Теоретичні відомості 7
1.1. Мережні топології 7
1.2.Кабельні системи 10
2.Розроблення загальної структури корпоративної комп’ютерної мережі. 14
3.Розроблення локальної мережі кампусу головного підрозділу організації. 15
3.1. Розроблення загальної локальної мережі головного підрозділу організації. 15
3.2. Розроблення локальної мережі головного будинку кампусу. 16
3.3. Вибір необхідного обладнання для локальної мережі головного будинку кампусу 16
4.Структуризація ІР-мережі головного підрозділу. 18
5.Розроблення структурованої кабельної системи центрального будинку кампусу. 20
Висновок 21
Список використаної літератури 22
Додаток А 23
Вступ
В сучасному світі будь-які процеси відбуваються з використанням комп’ютерів. В різноманітних цілях комп’ютери майже не використовуються самостійно,- вони об’єднуються в комп’ютерні мережі, в яких присутні не лише комп’ютери, але й різноманітні термінали, засоби друку, пристрої прийому інформації, та ін.
Відносно невелика складність і вартість компютерних 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.
В сучасному світі комп’ютери майже не використовуються самостійно, поодинці. Велика частина всіх комп’ютерів об’єднана в мережі, які вправно функціонують на місцевому(локальному), регіональному, чи глобальному рівні. Це дає змогу користувачам комп’ютерів здійснювати обмін інформацією між собою, що значно пришвидшує час отримання та обробки інформації, а також дає змогу оцінювати події в режимі реального часу, що в свою чергу дає можливість своєчасного реагування на проблеми, що зявились.
Не останню роль в функціонуванні банківської системи відіграють комп’ютерні мережі, які дають можливість швидкої сплати рахунків, а також міжрегіональних та регіональних грошових переказів.
Функціонування теле- та радіоканалів також широко пов’язане з використанням комп’ютерних мереж.
Будь-яка середнього розміру фірма також не можлива без функціонування мережі, оскільки комп’ютерна мережа дає змогу швидко обмінюватись інформацією не лише між співробітниками фірми, але також і між працівниками та клієнтами, які можуть знаходитись на великій відстані один від одного.
Цими, а також багатьма іншими чинниками зумовлене широке використання комп’ютерних мереж, а також доцільність виконання даного курсового проекту.
Теоретичні відомості
1.1. Мережні топології
Топологія мережі - це її геометрична форма або фізичне розташування комп'ютерів відносно один до одного. Топологія мережі дає змогу порівнювати та класифікувати різні мережі. Існує три основні типи топології: “зірка”, “кільце” та “шина”, а також є змішані топології.
Топологія “загальна шина”
Топологія типу шина, являє собою головний кабель (називається шина або магістраль), до якого під‘єднані всі робочі станції. На кінцях кабеля знаходяться термінатори, для запобігання поверненню сигналу (рис. 2.1).
/
Рис. 1.1.1 - Топологія „загальна шина”.
Усі комп'ютери підключаються до одного кабеля. На його кінцях повинні бути розташовані термінатори (“заглушки”). Їхня наявність для мереж Ethernet обов’язкова. За такою топологією будуються 10 Мегабітні мережі Ethernet (10Base-2 і 10Base-5). Як правило, використовуються коаксіальні кабелі. Це пасивна топологія, яка грунтується на використанні одного загального каналу зв'язку і колективного використання його в режимі розподілу часу. Порушення кабеля між термінаторами, або кожного з двох термінаторів, приводить до виходу з ладу ділянки мережі між цими термінаторами (тобто сегмента мережі). Відключення кожного з підключених пристроїв на роботу мережі не впливає. Несправність каналу зв'язку виводить з ладу всю мережу.
Усі комп'ютери в мережі “слухають” несучий сигнал і не беруть участі в обміні даними між двома комп’ютерами, які спілкуються. Пропускна здатність такої мережі знижується із збільшенням інформаційного навантаження, а також при збільшенні кількості підключених комп’ютерів.Для об'єднання окремих сегментів шини можуть використовуватися активні пристрої - повторювачі (repeaters) з окремим джерелом живлення. В 100 Мбітних мережах Ethernet така топологія не застосовується.
Переваги :
Малі затрати часу на встановлення;
Малі грошові витрати(необхідно менше кабеля і мережевих пристроїв);
Легкість настройки;
Вихід з ладу робочої станції не відбивається на роботі мережі.
Недоліки :
Будь-які несправності в мережі, такі як обрив кабеля, поламка термінатора повністю знищують роботу усієї мережі;
Складна локалізація несправностей;
З додаванням нових робочих станцій падає продуктивність мережі.
Топологія “зірка”
Зірка — базова топологія комп’ютерної мережі, в якій всі комп’ютери мережі приєднані до центрального вузла ( зазвичай мережевий концентратор) (рис. 2.2). Одна з найбільш використовуваних топологій, оскільки легка в обслуговуванні.В основному використовується в мережах, де носієм виступає кабель “вита пара”.
/
Рис. 1.1.2 - Топологія “зірка”.
В цьому випадку кожний комп'ютер ( або інший пристрій ) підключається окремим кабелем до окремого порту спеціального мережного пристрою, що утворює центр “зірки”, яким може бути концентратор (Hub), повторювач (Repeater), комутатор (Switch) або міст (Bridge).Центр “зірки” може бути як активними, так і пасивними. Якщо між підключеним до мережі пристроєм і, наприклад, концентратором відбувається розрив з'єднання, то вся інша мережа продовжує працювати.
Робоча станція, якій треба відправити дані, відправляє їх на концентратор, а той визначає адресата і відправляє йому інформацію. В певний момент часу тільки одна машина в мережі може пересилати дані, якщо на концентратор одночасно приходять два пакети, то вони обидва не приймаються і відправник чекатиме випадковий проміжок часу щоб відновити передачу даних.
Як передаюче середовище використовуються скручена пара та оптоволоконні кабелі.
Переваги :
Вихід з ладу однієї робочої станції не відображається на роботі всієї мережі в цілому;
Добра маштабність мережі;
Легкий пошук несправностей і обривів в мережі;
Висока продуктивність мережі
Гнучкі можливості адміністрування.
Недоліки:
Вихід з ладу центрального концентратора призведе до непрацездатності мережі в цілому;
Для прокладання мережі доволі часто необхідно більше кабеля ніж для більшості інших топологій;
Кінцева кількість робочих станцій (користувачів) обмежена кількістю портів в концентраторі.
В теперішній час 100 і 1000 Мбітні мережі Ethernet будуються переважно за топологією "зірка".
Топологія “кільце”
Кільце — базова топологія компьютерної мережі, в якій робочі станції (комп’ютери) під’єднані послідовно один до одного, утворюючи замкнену мережу(рис. 2.3).
/
Рис. 1.1.3 - Топологія “ кільце ”.
Це активна топологія. Усі комп'ютери (робочі станції) в мережі зв'язані замкнутим фізичним кільцем. Прокладка кабелів між робочими станціями може виявитися досить складною і дорогою, якщо вони розташовані не по колу, а , наприклад, у лінію. В якості передаючого середовища в мережі можуть використовуватись всі існуючі види кабелів, але переважно скручена пара або оптоволокно. Повідомлення циркулюють по колу. Робоча станція може передавати інформацію іншій робочій станції тільки після того, як одержить право на передачу (тобто отримає “маркер”, спеціальний інформаційний кадр), тому колізії виключені. Інформація передається по фізичному кільцю від однієї робочої станції до іншої, тому при виході з ладу одного комп'ютера, якщо не приймати спеціальних заходів, вийде з ладу вся мережа. Час передачі повідомлень зростає пропорційно збільшенню кількості робочих станцій у мережі . Обмежень на діаметр кільця не існує, тому що він визначається тільки відстанню між станціями в мережі. В мережах Ethernet ця топологія не використовується.
Переваги:
Легкість установки;
Практично повна відсутність додаткового обладнання;
Можливість стабільної роботи без значного падіння швидкості передачі даних при великій загрузці мережі, оскільки використання маркера виключає можливість виникнення незвичайних ситуацій.
Недоліки :
Вихід з ладу однієї робочої станції ,та інші неполадки (обрив кабеля) відобразяться на роботі всієї мережі;
Важкість конфігурування і настройки;
Важкість пошуку неполадок.
Крім розглянутих вище, також застосовуються такі топології: “лінія”, “повного з’єднання” та “дерево” (рис. 1.1.4.).
Рис. 1.1.4 - Топологія A – лінія, B - повного з’єднання (кожен з кожним), С – дерево.
А також широко застосовуються так звані гібридні мережні топології: “зірка-шина”, “зірка-кільце”, “зірка-зірка”, “дерево”, які є розвитком “зірки”, та ін..
Мережева топологія буває:
фізичною — описує реальне розміщення і зв‘язки між вузлами мережі.
логічною — описує маршрут сигнала в межах фізичної топології.
1.2.Кабельні системи
У будь–якій комп'ютерній мережі передавання даних здійснюється за допомогою електричних (електромагнітних) сигналів. Середовище передавання може бути обмеженим (фізичний провідник сигналу – кабель) або ж необмеженим (передавання мікрохвильових та подібних їм сигналів через відкритий ефір). Кожне середовище має свої переваги та вади. Одним з основних показників є швидкість затухання сигналу, яка визначається фізичними характеристиками середовища та природою сигналу. Вибираючи середовище передавання, беруть до уваги також інші показники: вартість (придбання, монтажу та обслуговування), пропускну здатність, безпеку передавання інформації тощо.
Таблиця 1.2.1 Категорії та класи кабелів.
Частота, МГц
Швидкість передавання, Мбіт/с
Клас, категорія
Менше 1
1
16
20
100
100
200
600
До 20 Кбіт/с
1
16
20
100
1000
більше 1 Гбіт/с
1,А
2,В
3,С
4
5,Д
5+
6,Е
7,F
Тип кабелю “скручена пара”
Мережа Ethernet на базі скрученої пари розвивається з 1990 року і стає все популярнішою, поступово витісняючи «класичний» Ethernet на основі коаксіального кабелю. У даному різновиді Ethernet передача сигналів здійснюється по двох кручених парах проводів, кожна з який передає тільки в одному напрямку (одна пара – передавальна, інша – приймаюча). Кожен з абонентів мережі приєднується кабелем, що містить дві, або чотири скручені пари, до концентратора, використання якого в даному випадку обов'язкове. Концентратор здійснює змішання сигналів від абонентів для забезпечення методу доступу CSMA/CD. Скручування дозволяє підвищити завадостійкість кабелю і зменшити вплив сигналу в кожній парі на всі інші. Максимальна відстань передавання при його використанні 1.5-2.0 км, а максимальна швидкість - 1.2 Гбіт/с. Тривалість поширення сигналу 8-12 нс/м. Загасання сигналу 12-28 Дб на 100 м на частоті 10 МГц.
UTP-кабелі не мають металевого екрану, тому їх монтаж і обслуговування набагато простіше коаксіальних кабелів. У цьому і полягає головна причина популярності стандарту 10BASE-T, незважаючи на те, що апаратура для нього коштує дорожче, ніж для 10BASE-2 (обов'язково потрібен концентратор). UTP-кабелі коштують приблизно вдвічі дешевше, ніж тонкий коаксіальний кабель, але при цьому треба враховувати, що у випадку конфігурації «пасивна зірка» кабелю потрібно набагато більше, ніж при «шині».
Екранована скручена пара суттєво дорожча неекранованої, але забезпечує кращу електромагнітну сумісність кабельної системи з джерелами і приймачами сигналів, та забезпечує менший рівень випромінювання в навколишнє середовище (показник ЕМІ- Electromagnetic Interference). Використовують фольговану (FTP), та екрановану ( STP) скручені пари та їх комбінації.
Таблиця 1.2.2 Порівняльні характеристики скручених пар.
Показник
UTP
FTP
S/FTP
S/STP
Ціна в $ за 1 км
Максимальна частота, МГц
Товщина, мм
Встановлення
Заземлення
200-300
100
5.1
Легке
Легке
280-420
150
6.2
Легке
Важке
460-690
300
6.5
Легке
Легке
700-1050
300
7.3
Важке
Легке
Все ж таки всі види скручених пар мають гірший захист від завад, ніж у коаксіальному кабелі.
Згідно європейського стандарту мережне обладнання в промислових умовах повинно мати випромінювання до 40 Дб на відстані 10 м, а для комерційних та непромислових умов експлуатації – до 30 Дб ( показник ЕМІ).
Найбільш популярним видом середовища передачі даних на невеликі відстані (до 100 м) стає неекранована скручена пара ( UTP ), що включена практично в усі сучасні стандарти і технології локальних мереж і забезпечує пропускну здатність до 100 Мб/с (на кабелях категорії 5).
Коаксіальний кабель
Коаксіальний кабель складається із центрального провідника (одно- або багатожильного), покритого шаром полімерного ізолятора, поверх якого розташований інший провідник - екран. Екран являє собою плетіння з мідного проводу або фольги, обгорнених навколо ізолятора. У високоякісних кабелях присутні і плетіння і фольга. Коаксіальний кабель забезпечує більш високу завадостійкість у порівнянні із скрученою парою, але він значно дорожчий. Існують різні види коаксіальних кабелів.
За техніко-експлуатаційними характеристиками розрізняють широко- та вузькосмугові коаксіальні кабелі. Широкосмугові коаксіальні кабелі мають швидкість передавання сигналу 300-500 Мбіт/с, загасання сигналу на частоті 100 МГц – до 7 Дб на 100 м. Погонна затримка поширення сигналів – 2-5 нс/м.
Товстий кабель – це перший тип кабелю, що використовувався в Ethernet. В даний час він не дуже широко розповсюджений, хоча і забезпечує максимальну довжину мережі. Це пов'язано в першу чергу з великими труднощами монтажу апаратури і порівняно високою її вартістю.
Товстий коаксіальний кабель має діаметр близько 1,2 см і відрізняється високою твердістю. Він має два основних типи оболонки: стандартна PVC жовтого кольору (наприклад, кабель Belden 9880) і тефлонова Тeflon оранжево-коричневого кольору (наприклад, кабель Belden 89880). Широко розповсюджений товстий кабель типу RG-11.
Для з'єднання шматків товстого коаксіального кабелю і приєднання до нього термінаторів використовуються роз’єми N-типу, установка яких досить складна і вимагає спеціальних інструментів (в іншому разі можливі перекручування сигналів на стиках). Два роз’єми N-типу з'єднуються за допомогою Barrel-конекторів.
За стандартом до одного сегмента (довжиною до 500 м) не повинно підключатися більш 100 абонентів. Відстань між точками їхнього підключення не повинна бути менша, ніж 2,5 м, інакше виникають перекручування сигналів. Тому для зручності користувача на оболонку кабелю часто наносяться чорні смужки через кожні 2,5 м.
Останню функцію іноді називають «контролем балакучості», що є буквальним перекладом відповідного англійського терміна (jabber control). При виникненні несправностей в адаптері може виникнути ситуація, коли на кабель буде неперервно видаватися послідовність випадкових сигналів. Оскільки кабель – це загальне середовище для всіх станцій, то робота мережі буде заблокована одним несправним адаптером. Щоб цього не трапилося, на виході передавача ставиться схема, яка перевіряє час передачі кадру. Якщо максимально можливий час передачі пакета перевищується (з деяким запасом), то ця схема просто від'єднує вихід передавача від кабелю. Максимальний час передачі кадру (разом із преамбулою) дорівнює 1221 мкс, а час jabber-контролю встановлюється рівним 4000 мкс (4 мс).
Максимальне число сегментів при реалізації мережі тільки на товстому коаксіальному кабелі не повинне перевищувати п'яти (загальна довжина мережі – 2,5 кілометри), тобто загальна кількість комп’ютерів, приєднаних до товстого кабелю, не повинна перевищувати п'ятисот.
Вузькосмугові коаксіальні кабелі мають швидкість передавання до 50 Мбіт/с, загасання сигналів на частоті 10 МГц - 4 Дб на 100м, а інші параметри аналогічні. Довжина коаксіального кабелю в мережі переважно визначається загасанням сигналу. Якщо сигнал загасає дуже сильно, то використовують повторювач, який його поновлює.
Тонкий коаксіальний кабель відрізняється від товстого меншою товщиною (діаметр близько 5мм), значно більшою гнучкістю, зручністю монтажу, меншою вартістю (він приблизно в три рази дешевше товстого). Не дивно, що мережі на його основі одержали більше поширення. Тонкий кабель, як і товстий, має хвильовий опір 50 Ом і вимагає такого ж 50-омного кінцевого узгодження. Якщо товстий кабель обов'язково повинен бути надійно закріплений, наприклад, на стіні приміщення, то тонкий кабель цілком може бути прокладений начіпним монтажем, що дозволяє переміщати комп’ютери в межах приміщення.
Найбільшим недоліком тонкого кабелю є менша допустима довжина сегмента (до 185 м). Іноді виробники мережевих адаптерів вказують допустиму довжину сегмента 200 м або навіть 300 м. В останньому випадку може виявитися, що такі мережеві адаптери не здатні працювати з адаптерами інших типів, тому що використовують нестандартні рівні сигналів. Найбільш розповсюджений тип тонкого коаксіального кабелю – це RG-58 A/U.
При установці мережі необхідно вибирати кабель у точній відповідності із специфікацією на обладнання.
Оптоволоконний кабель
В оптоволоконних кабелях сигнали передаються у вигляді модульованих світлових імпульсів. У якості світловода виступає тонкий скляний циліндр. Довкола нього – скляна оболонка з великим коефіцієнтом переломлення. Усе це знаходиться під зовнішньою полівінілхлоридною оболонкою. Зверху може знаходитися броньоване плетіння зі сталі, чи пластику. Чим кабель краще захищений, тим він товстіший, і з ним складніше працювати. Останнім часом все ширше використовують прозорі пластикові волокна.
Оптоволоконні кабелі поділяються на 2 види – одномодові і багатомодові.
В одномодовому кабелі товщина внутрішньої жили дорівнює довжині хвилі світлового сигналу (~10мкм), ослаблення сигналу незначне. Для генерації світла використовуються напівпровідникові лазери. Теоретично можлива максимальна швидкість передавання доходить до 200 Гбіт/с, а відстань передачі до 110 км.У багатомодовому кабелі декілька жил, є можливість одночасно посилати кілька потоків даних. Відстань передачі до 2-3 км.Сигнал в оптоволокні майже не загасає і не спотворюється. Немає залежності і від електромагнітних перешкод. Оптоволоконні кабелі в основному використовують при створенні магістральних ліній зв’язку комп’ютерних мереж.
Стандарт FOIRL (Fiber Optic Inter-Repeater Link) представляє собою перший стандарт комітету 802.3 для використання оптоволокна в мережах Ethernet. Він гарантує довжину оптоволоконного зв'язку між повторювачами до 1 км при загальній довжині мережі не більш 2500 м. Максимальне число повторювачів між будь-якими вузлами мережі – 4. Максимального діаметра в 2500 м тут досягти можна, хоча максимальні відрізки кабелю між усіма 4 повторювачами, а також між повторювачами і кінцевими вузлами неприпустимі – інакше вийде мережа довжиною 5000 м.
Стандарт 10Base-FL представляє собою незначне поліпшення стандарту FOIRL. Збільшено потужність передавачів, тому максимальна відстань між вузлом і концентратором збільшилося до 2000 м. Максимальне число повторювачів між вузлами залишилося рівним 4, а максимальна довжина мережі – 2500 м.
Стандарт 10Base-FB призначений тільки для з'єднання повторювачів. Кінцеві вузли не можуть використовувати цей стандарт для приєднання до портів концентратора.
2.Розроблення загальної структури корпоративної комп’ютерної мережі.
При розробці загальної структури корпоративної мережі стоїть завдання розробити мережу, що у своєму складі містить: центральну мережу, мережі двох філій, віддалених користувачів, публічні та локальні сервери.
Також слід зауважити, що дана мережа повинна забезпечувати: відеоконференцзв’язок, корпоративних WWW-, FTP- та E_mail-серверів, підключення корпоративних користувачів до мережі Internet з метою забезпечення її базових послуг.
Виходячи з цих вимог було спроектовано мережу, логічна стуруктура якої зображена на рисунку 2.1. Головний офіс, обидві філії корпорації та віддалені користувачі сполучені між собою за допомогою каналів зв’язку на базі технології VPN. Це дозволяє забезпечити обмін інформацією різного типу між головним офісом та філіями, організувати відеоконференції, а також забезпечити доступ працівників філій до локальних серверів компанії, що знаходяться в головній мережі та, в свою чергу, доступ до локальних серверів філій з головної мережі.
Надійність передачі даних при використанні технології VPN та публічних каналів передачі інформації досягається за допомогою використання таких протоколів, як IPSec, OpenVPN або PPTP.
Використаня даної технології для об’єднання віддалено росташованих філій підприємства дає ряд очевидних переваг, а саме: масштабованість мережі(при відкритті нового філіалу або появі новго віддаленого співробітника не потрібно ніяких додаткових витрат на їх доступ до мережі крім доступу до Internet), гнучкість даної системи(робота віддалених користувачів з будь-якої точки земної кулі, можливість використання мобільих офісів), низькі затрати, в порівнянні з використанням інших технологій організації віддаленого зв’язку.
Рис. 2.1 – Загальна структура корпоративної комп’ютерної мережі.
Для доступу до мережі Internet головний офіс та філії використовують технологію ADSL, що дає змогу забезпечити швидкість передачі прийому даних 29/1.4 Мб/с, в залежності від можливостей провайдера та якості лінії, що цілком задовольняє вимоги забезпечення обміну даними між філіями та головним підрозділом, забезпечення передачі аудіо та відео даних та доступу віддалених користувачів.
Отже, підводячи підсумок до даного розділу слід зазначити, що розроблена структура корпоративної мережі забезпечує: зв’язок головного підрозділу, двох філій та віддалених працівників організації за допомогою технології VPN; доступ до Internet за допомогою технології ADSL(швидкість передачі прийому даних 29/1.4 Мб/с, в залежності від можливостей провайдера та якості лінії); відеоконференцзв’язок, доступ працвників до локальних серверів; доступ користувачів Internet до глобальних серверів.
3.Розроблення локальної мережі кампусу головного підрозділу організації.
3.1. Розроблення загальної локальної мережі головного підрозділу організації.
При розробці локальної мережі кампусу головного підрозділу організації було взято до уваги всі особливості розташування будинків, що об’єднані в мережу головного підрозділу організації.
Локальна мережа кампусу головного підрозділу організації зображена на рис.3.1.1. Локальна мережа складається з наступних основних вузлів:
R1 – забезпечує доступ мережі головного підрозділу до глобальної мережі Internet за допомогою технології ADSL, а також за допомогою технології VPN до мереж філій організації.
R2 – центральний маршрутизатор, забезпечує маршрутизацію трафіку мережі головного підрозділу та доступ працівників корпорації до локальних серверів, до нього під’єднані маршрутизатори будинків кампусу головного підрозділу корпоративної мережі.
R3, R4, R5, R6 – маршрутизатори будинків кампусу головного підрозділу корпоративної мережі, забезпечують маршрутизацію трафіку в межах окремих будинків, до них під’єднані комутатори та маршрутизатори нижчих рівнів у будинку.
Sw1 – комутатор, до якого під’єднані локальні сервери організації, під’єднаний до центрального маршрутизатора R2.
/
Рис.3.1.1. Локальна мережа кампусу головного підрозділу організації.
Для об’єднання усіх будинків кампусу в єдину мережу використано технологію 100Base-FX в повнодупексному режимі, що забезпечує обмін даними на максимальну відстань до 2000 м зі швидкістю 100 Мбіт/сек, чого цілком достатньо для потреб даної організації. Зв’язки між маршрутизаторами, комутаторами та концентраторами всередині будинків організовані за допомогою екранованої витої пари(STP) з використанням технології Fast Ethernet. Комп’ютери мереж окремих підрозділів під’єднані до комутаторів та концентраторів за допомогою неекранованої витої пари(UTP) або тонкого коаксіалу і т. д. в залежності від технології використаної для побудови мережі підрозділу чи відділу. Публічні та локальні сервери під’єднані до комутаторів за допомогою екранованої витої пари(STP).
Як один із методів захисту мережі від зловмисників використано файрвол до якого під’єднано маршрутизатор, що забезпечує зв’язок з Internet та віддаленими філіями організації; публічні сервери та головний маршрутизатор мережі. Таким чином для організації одного з рівнів захисту створюється так звана буферна зона(DMZ – демілітаризована зона), дана зона є проміжною між глобальною мережею(Internet) та мережею організації(intranet). В даній зоні, якраз і розміщені публічні сервери організаці.
Маршрутизатори, які під’єднані до глобальних мереж, мають вбудовані пристрої спряження відповідних технологій і підтримують протоколи цих технологій, а порти, які під’єднані до локальних мереж корпорації – протоколи їх технологій.
Одже, підводячи підсумки на даному етапі проектування можна виділити такі властивості розробленої локальної мережі головного відділу організації: зв’язок між всіма будинками здійснюється на базі технології 100Base-FX, що забезпечує надійний та якісний канал передачі даних, що цілком задовольняє наші вимоги в відстані та швидкодії. Структурою мережі є ієрархічна зірка і зв’язок між всіма будинками здійснюється за допомогою центрального маршрутизатора R1, що знаходиться в головному будинку кампусу. Всі комунікаційні пристрої об’єднані між собою за допомогою екранованої витої пари, що забезпечує надійний захист від завад та високу надійність передачі даних.
3.2. Розроблення локальної мережі головного будинку кампусу.
Мережа головного будинку кампусу приведена на рисунку 3.1.1. Дана мережа складається з трьох підмереж відділів.
В приміщенні головного відділу розміщені дві підмережі на базі технології FastEthernet. Перша з них розміщена в західному крилі будівлі, вона займає одну кімнату в якій розміщено 30 комп’ютерів та комутатор Sw2 і маршрутизатор R3. Друга займає східне крило, кімната в якій розміщено