Укрзалізниця. Мережа контролю за вагонами.. Курсова робота з Комп'ютерні мережі. Робота № 528745

Перехід до торгівельного партнера Binance

Укрзалізниця. Мережа контролю за вагонами.

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Факультет:

КН

Кафедра:

Кафедра САПР

Інформація про роботу

Рік:

2012

Тип роботи:

Курсова робота

Предмет:

Комп'ютерні мережі

Група:

КН-34

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” Кафедра САПР / КУРСОВА РОБОТА з дисципліни: “Комп(ютерні мережі” на тему: “ Укрзалізниця. Мережа контролю за вагонами.” Керiвник: Анотація. Метою виконання роботи є закріплення головних положень курсу “Комп’ютерні мережі” в ході вирішення конкретної практичної задачі з проектування комплексу апаратно-програмних вирішень інформаційної системи. В ході розв’язання завдання проектується інформаційна система для укрзалізниці, що може бути універсальною для будь якого підприємства. В ході роботи проектується серверне та клієнське апаратні рішення, мережеве рішення та програмне. Також приводиться вартісний розрахунок для мережі інформаційної системи. ЗАВДАННЯ Тема: „ Укрзалізниця. Мережа контролю за вагонами.” Задачі що підлягають інформатизації: 1. Автоматизувати взаємозв’язок між диспетчерською і поїздами. 2. Автоматизувати і інформатизувати роботу диспетчерської. 3. Забезпечити ефективне і якісне збереження даних. 4. Автоматизувати виконання необхідних обрахунків. 5. Автоматизувати виконання операцій. Обов’язковий графічний матеріал: Діаграма мережі маршруту. Схема розміщення. Схема побудови мережі. Зміст План мережі 4 1.1. Укрзалізниця: цифровий виток комутованої мережі 4 1.2. Укрзалізниця запроваджує залізничну мережу радіозв’язку 6 Вибір компонент інформаційної системи 8 2.1. Вибір серверного рішення 8 2.2. Вибір системного програмного забезпечення 10 2.3. Вибір мережевого вирішення 13 2.4. Розробка підсистем діагностики, керування, безпеки даних 21 Висновки 23 Список використаної літератури 24 1. План мережі / Рис. 1. План мережі Укрзалізниці 1.1 Укрзалізниця: цифровий виток комутованої мережі У Навчальному центрі компанії Watson Telecom пройшов відкритий семінар «Організація цифрових трактів по симетричному мідному кабелю для ДП «Укрзалізниця». У частині модернізації телекомунікаційних мереж Укрзалізниця за останніх три роки дуже просунулася – створено волоконно-оптичну магістральну мережу за сучасною технологією SDH. Основне завдання – перевезення з безумовним забезпеченням безпеки руху. А з урахуванням цього аспекту для низки додатків IP (пакетну передачу даних) використовувати не зовсім коректно. Тому вибрали для транспорту технологію TDM (адже для деяких додатків необхідна гарантована якість), а для передачі даних будуємо мережі Ethernet over TDM. Отже, побудовано мережу SDH із магістральним і дорожнім (окремих залізниць – ред.) рівнями. Уся транспортна мережа трирівнева, причому третій рівень планується будувати з використанням існуючого мідного кабелю за технологією ADSL. На сьогодні прокладено приблизно 27 тис. км якісного магістрального кабелю (за своїми параметрами для створення цифрових трактів він не поступається тому, який застосовує Укртелеком). Зараз повним ходом іде автоматизація процесів завантаження-вивантаження вантажів, оформлення документів, уводяться безпаперові технології. Найближчим часом буде впроваджений електронний підпис, і тоді ми повністю відмовимося, наприклад, від паперових технологій оформлення заявок на перевезення вантажів. Уведено в дію програму АРМ-ТВК (автоматизоване робоче місце товарного касира), і тепер у реальному масштабі часу касир може оформити документи, одержати з банку дані про оплату, зробити запит і отримати інформацію щодо кращого маршруту перевезень вантажу, його вартості та ін. Уведено вітчизняну систему бронювання квитків «Експрес-УЗ» на базі цифрової транспортної мережі. Квитки тепер можна замовляти через Інтернет, оплачувати за допомогою кредитних карток. Зараз у мережі Укрзалізниці працює досить багато обладнання від Watson Telecom – це й Watson 5 і Watson Links. Проводилось випробування DSL-модемів багатьох відомих компаній, але обладнання від Watson Telecom підійшло якнайкраще. Адже на транспорті є своя специфіка: використовуються комбіновані мідні кабелі, якими проходять і високочастотні «четвірки», і ланцюги СЦБ (сигналізація, централізація і блокування), якими в центр управління передається інформація про наближення/віддалення поїзда на перегоні). Тобто в цьому магістральному кабелі задіяні рейкові ланцюги, а інформація передається імпульсами постійного струму напругою 24В (оскільки це рейковий ланцюг, струми дуже великі). Тому виникають імпульсні перешкоди, які впливають на цифрові тракти в цьому кабелі. У результаті випробувань кращими для роботи в даних умовах виявилися модеми Watson, тому планується застосовувати їх для організації цифрових трактів по фізичним лініям. – На даний момент у розпоряджені Укрзалізниці 80% цифрових АТС, з них 70 % – це обладнання SI2000 від Iskratel. Ця система найбільшою мірою дороблена згідно з вимогами Укрзалізниці, до того ж у «Моніса» добре працюють центри техобслуговування. Досить багато устаткування вітчизняного виробника «Фарлеп» – це станції Ф-1500. З 1998 року ці станції працюють по всій країні і жодних авральних несправностей не було. Київський і харківський вузли (ємність більш ніж 10 тис. портів) обладнані продукцією Ericsson. Це вузли комутації на базі систем MSC AXE 10, абонентська ємність – на базі обладнання MD110. Укрзалізниці потрібні й сервіси УВАТС, тому що в широко використовується так званий директорський принцип зв’язку – жорстке парне з’єднання, виведене на іменну кнопку. Це можна реалізувати на основі ПЗ із організацією віртуальних мереж, використовуючи цифрові АТС із програмним управлінням (станції для мереж загального користування цю послугу не забезпечують). На Укрзалізниці є два види комутованого зв’язку – загальний технологічний зв’язок (звичайна комутована мережа) і мережа оперативного технологічного зв’язку, що використовується безпосередньо для оперативного керування рухом поїздів. У Києві на центральній станції зв’язку Укрзалізниці вже введено централізоване обслуговування, до того ж свої центри управління є на кожній залізниці. Крім цього, зараз практично повністю завершена цифровізація комутованої мережі, уже використовується більш ніж 80 % цифрових станцій. Станцій за технологією TDM купувати не планується, а станції з ємностями, що перевищують 1000 номерів, уже замінено. Тепер міняються малі станції, використовуючи, такі рішення, як softswitch. Доступ при цьому організовуватиметься за допомогою тієї транспортної мережі, що вже побудована (адже структура розташування абонентів є лінійною). Тобто Укрзалізниця відходить від застосування TDM-технології в комутаційних системах під час заміни малих станцій. Є і великі вузли, наприклад Запоріжжя, Червоний Лиман, Харків, Київ, де є вузол комутації та віддалений або винос, або окрема станція. Там для того щоб зв’язати вузол комутації й віддалену станцію, теж використовується існуючий мідний кабель і технологію DSL. Семінари з Watson Telecom проводяться, щоб працівники (не тільки експлуатаційний персонал, але й проектувальники, і представники вузів) могли ці технології впроваджувати – на етапах проектування, навчання, будівництва й експлуатації мережі. 1.2 Укрзалізниця запроваджує залізничну мережу радіозв’язку / Рис. 2. Пристрій радіозв’язку Укрзалізниця має намір розгорнути власну мережу цифрового технологічного радіозв’язку з рухомими об’єктами стандарту GSM-R (Railways). Запровадження мережі на залізницях України дозволить пасажирам швидкісних потягів не тільки спілкуватися по мобільному телефону, а й користуватися в дорозі високошвидкісним Інтернетом і передачею даних. Водночаc сучасну мережу радіозв'язку залізничники використовуватимуть, в першу чергу, для власних технологічних потреб, зокрема, для організації системи швидкісного руху до 200 км/год. Адже будівництво мережі дозволить контролювати процес руху потягів, а також автоматично регулювати їх швидкість, що суттєво підвищить безпеку руху. Інформація про місцезнаходження і швидкість потяга передаватиметься по радіоканалу у центр управління, й таким чином процес регулювання руху потягів буде автоматизованим. Крім телефонного зв'язку, технологія дозволяє організувати передачу даних із використанням GPRS. Мережа, яка буде організована вздовж залізничних колій, інтегрується в наявну телекомунікаційну мережу залізниць. Насамперед вона буде розгорнута на напрямках Київ-Харків, Київ-Дніпропетровськ і Київ-Донецьк, а у перспективі може покрити всю мережу українських залізниць. Крім того, Укрзалізниця планує використовувати мережу радіозв'язку і в комерційних цілях - шляхом надання її трафіка для потреб інших операторів. Запроваджуючи на залізницях України власну мережу радіозв'язку забезпечується для пасажирів швидкісних потягів якісний мобільний зв'язок, щоб вони, перебуваючи у дорозі, у будь-який момент могли скористатися своїм телефоном. Технологія, яка взята за основу, - це дозволяє. 2. Вибір компонент інформаційної системи. 2.1. Вибір серверного вирішення. Файл сервер. Файловий сервер — це виділений сервер, оптимізований для виконання файлових операцій введення-виводу. Призначений для зберігання файлів будь-якого типу. Володіє великим об'ємом дискового простору. Для підвищення надійності зберігання даних, обладнаний RAID контроллером для забезпечення надійності збереження даних. Для зберігання великих документів, що виникають в процесі діяльності ( звіти , угоди , номера рахунків, накази ) необхідний файл сервер. При чому обсяги інформації , що будуть зберігатися будуть досить великими і тому для ціїє реалізації було запропоновано використати окремий сервер з операційною системою Novell Netware. Накож в напр’ямку безпеки запропоновано встановики окремий файл сервер також під керуванням Novell Netware для даних департаменту безпеки, який буде зберігати конфіденційну інформацію і небуде зв’язаний з зовнішньою мережею (Інтернет). Сервер БД. Як правило в роботі банків притаманна велика кількість роботи з різномвнітними документами, тому присутня велика кількість поштової інформації. Особливо важливим це є для бухгалтерів і департаменту податкового обліку, адже через пошту можна подавати фінансову звітність. Для зберігання великої кількості поточної інформації і генерації на основі неї денних звітів необхідний сервер з базою данних, СУБД може бути розміщенний на файл – сервері , оскільки інформація в БД і файли на сервері будуть тісно пов’язані. Крім того кожень день поточна база буде архівуватися і зберагатися на тому ж файл сервері. Сучасна СУБД повинна задовольняти цілому ряду вимог, найважливіше серед яких — високопродуктивний інтелектуальний сервер бази даних. "Клієнт-сервер" — це модель взаємодії комп'ютерів в мережі. Рис 3. Системи з централізованою архітектурою. Internet сервер. Роботу сучасного банку неможливо уявити без використання всесвітньої мережі Інтернет. Доступ до інтернету в певній мірі потрібний кожному працівникові сучасного банку. Оскільки Інтернет – це є загальнодоступна мережа, то в проектуванні мережі банку на це необхідно звернути особливу увагу, необхідно забезпечити максимальний ступінь надійності і захищеності інформації, адже це може коштувати дуже дорого. Доступ до інформації про справи на ринку нерухомості. Доступ до інформації про справи на ринку цінних паперів. Доступ до інформації про справи на ринку цінних металів. Передачі електронної пошти. Представлення послуг банку клієнтам. Обміном інформацією між філіалами. Для реалізації цих операцій WEB – система непідходить , як недастатньо захищена. Для реалізації подібних операцій використовують свої власні програмні комплекси Запропоновано використовувати UNIX (FreeBSD) сервер – він найкраще працює з сервісами інтернет. Для реалізації серверного рішення пропонується кластерне серверне вирішення, яке буде виконувати такі функції: - підтримка праці мережі – на рівні TCP/IP - визначення потоків інформації - передача інформації до баз даних. Для всіх серверів необхідні джерела безпечного живлення UPS. Виходячи з попередньої інформації нам необхідно обрати принаймні три сервера: інтернет сервер, файл-сервер, сервер баз даних. № Назва (призначення) пристрою Марка Технічні характеристики К-ть Вартість одного Сумарна вартість 1 File server Сервер HP DL 180G5 Xeon E5420(2,5GHz/12Mb/1333 FSB)/ 2 x 2Gb / 6 x LFF 750 Gb Pluggable SATA 1 4320y.о. 4320y.о 2 Server bd Сервер HP DL 180G5 Xeon E5420(2,5GHz/12Mb/1333 FSB)/ 2 x 2Gb / 6 x LFF 750 Gb Pluggable SATA 1 4320y.о. 4320y.о. 3 Internet server Сервер HP ProLiant DL380 Rack G5 Xeon 5130 2000-4MB/1333 SFF SAS (HP Backplane, P400/256, 2GB, Fans) 1 3058y.о. 3058y.о. Загальна вартість: 11698y.о 2.2. Вибір системного програмного забезпечення. Розглянемо операційну систему (ОС), яка буде встановлена на сервері. В нашому випадку для кращої захищеності сервера від несанкціонованого доступу будемо використовувати ОС Unix (FreeBSD). ОС Unix зарекомендувала себе як дуже надійна ОС, тобто система, яка найменш схильна до збоїв. Оглянемо переваги FreeBSD: 1. Перегенерація ядра. Перегенерувати ядро необхідно для того щоб: - забрати драйвери пристроїв, яких у вас немає; - додати деякі корисні модулі, що можуть нам знадобиться надалі, особливо, якщо ви хочете використовувати вашу машину як сервер. (Наприклад підтримка firewall, PPP-сервера, bpf і т.п.). Перше дозволить вам прискорити завантаження (тому що система не буде витрачати час на пошук і тестування неіснуючих у вашій машині пристроїв) і заощадити місце в ОЗУ, займане ядром. Створення звітньої картки. Ця операція необхідна для того, щоб розмежувати права різних користувачів - які файли вони можуть читати/писати/змінювати, які програми запускати і т.п., дати можливість кожному користувачу створювати своє "середовище " (environment) - мати свої настройки для улюблених програм, свої папки-директорії, настройки термінала і т.п. Unix має такі переваги: Перед створенням об’єктів виділений для них простір очищується. Визначено або розділено повноваження ядра та підсистем. Повноваження ядра керують процесами, а підсистеми працюють з користувачами. При цьому підсистемою вважається набір файлів, пристроїв, інших ресурсів, які використовуються з однією метою. Краще захищено файл поролів і введені додаткові обмеження на пароль. Визначено декілька адміністративних ролей, які можуть використовуватисьрізними особами. Надійше організована і ієрархічно побудована файлова система. Розроблена система аудиту, який записує повідомлення у файли аудиту, слідкує за розміром цих файлів і специалізує драйвера, що записують дані в окремий розділ диску в нестандартному форматі. Крім того електронна пошта також буде використовувати цей сервіс. Для зв’язку мереж з ОС UNIX використовуються утіліти групи UUCP. Утіліти дозволяють виконувати команди на віддаленому комп’ютері. Головне призначення – приєднання до сервера провайдера для отримання e-mail. Для зберігання великої кількості документів , що виникають в процесі банківської діяльності ( звіти , угоди ,… ) потрібен файл сервер. Як було вже зазначино ми будемо використовувати ОС Novell Netware. Novell Netware складається з наступних частин: Ядро системи, Файлова система, NDS-система каталогів, Підсистема друкування, Система резервного архівування Система адміністрування. Ядро системи виконує базові функції. Служба каталогів NDS це розподілена база даних про мережеві об’єкти. Яка впорядковує ті об’єкти у вигляді дерева. Всі об’єкти дерева NDS поділяються на контейнерні та остаточні контейнерні об’єкти. 3. Підсистема безпекі даних – це комплекс засобів, що реалізують захист даних від можливого спотворення та втрати. В ОС Novell Netware визначено три групи джерел втрат даних: апаратні збої і помилки, помилки програмного забезпечення та несанкціонований доступ. Ці проблеми вирішуються наступним чином: для забезпечення надійності збереження інформації ми пропонуємо дзеркальний RAID - массив . Дзеркальний RAID - массив використовує масив дзеркальних дисків, коли дані одночасно записуються на два і більше дисків. Таким чином забезпечується висока надійність. всі папки для таблиць зберігаються в двох екземплярах. використовується доменна архітектурна пам’яті для того, щоб уникнути помилок програмного забезпечення. Найкращою операційною системою для клієнтів є ОС Windows. Будемо рахувати, що на всіх компютерах – клієнтах встановлена ОС Windows XP. Основними перевагами даної ОС є : простота в керуванні та можливiсть роботи малоквалiфiкованого користувача; унiверсальнiсть; пiдтримка максимальної кiлькостi протоколiв та взаємодiя з багатьма мережними ОС; поєднання зручностi та простоти адмiнiстрування з розвинутими адмiнфункцiями та можливiстю адмiнiстрування мереж з тисяч комп’ютерiв (зменшення витрат на адмiнiстрування); вбудованiсть в систему електронної пошти та iнших засобiв колективної роботи i вихiд в глобальнi мережi; пiдтримка вiддаленого доступу, мобiльних користувачiв. Для департаменту ІТ на трьох робочих станціях буде встановлена операційна система Linux яка є некомерційною. Дана операційна система побудована на основі ОС UNIX, є надійнішою і стабільнішою за Windows, а саме надійність і стабільність роботи в цьому підрозділі є найголовніше саме тому перевага була надана Linux. Дана ОС є складнішою в використанні і потребує знання ПК на рівні адміністратора, для полегшення роботи можна використовувати графічну оболонку KDE, яка значно полегшує роботу, адже має робочий стіл схожий на Windows. Для реалізації інших сервісів встановимо на сервер наступне програмне забазпечення: Apache web server – Internet сервер; SAMBA - програма, яка реалізує файловий сервіс; Sendmail – поштовий сервер: Пакет SAMBA. Цей набір клієнтських та серверних інструментів забеспечує сумісне використання файлів і принтерів в Windows XP, NT, LAN MANAGER. Звязок підтримується протоколами NetBEUI або NetBEOS, включаючи інкапсуляцію NetBEOS поверх IP. SAMBA має набір інстументів, спеціально створених для доступу з систем UNIX до сумісно використаємих файлів віддаленого серверу (це може бути Windows XP, NT, інший UNIX). Це такі інструменти: smbclient smbmount smbumount nmbd smbd smb.conf Пакет SAMBA є вільно розповсюдженою програмною продукцією. Вона підтримує десяток різних систем UNIX. В версії компанії пакет SAMBA загружається в мінімальній конфігурації. № Назва програмного продукту Версія Фірма-виробник К-сть ліцензій Варт. 1 ліценз. Заг. варт. 1 Windows XP Pro Microsoft 33 140 y.о. 4620у.о. 2 FreeBSD 4.03 Berkley university 1 0 0 3 Apache web server 3.23 Apache 1 0 0 4 SAMBA( file system ) 5 Sendmail( mail server ) 8.02 Sendmail 1 0 0 6 Linux 0 0 7 NetWare 5.1 Server(+5 connection) Rus 33 904 y.о. 29832 y.о. Загальна вартість: 34452 y.о. 2.3. Вибір мережевого вирішення ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - Асиметрична цифрова абонентська лінія) входить у число технологій високошвидкісної передачі даних, відомих як технології DSL (Digital Subscriber Line - Цифрова абонентськалінія), загальне позначення xDSL. Назва технологій DSL виниклa в 1989 році, коли вперше з'явилася ідея використовувати аналого-цифрове перетворення на абонентському кінці лінії, що дозволило удосконалити технологію передачі даних по витій парі мідних телефонних проводів. Технологія ADSL була розроблена для забезпечення високошвидкісного доступу в Інтернет, віддаленого доступ до локальних та інших мереж). Насамперед, ADSL є технологією, що дозволяє перетворити виту пару телефонних проводів у тракт високошвидкісної передачі даних. Лінія ADSL з'єднує два модеми ADSL, що підключені до телефонного кабелю (див. малюнок). При цьому організуються три інформаційних канали - "вхідний" потік передачі даних, "вихідний" потік передачі даних і канал звичайного телефонного зв'язку. Канал телефонного зв'язку виділяється за допомогою фільтрів, що гарантує роботу вашого телефону навіть при аварії з'єднання ADSL. ADSL є асиметричною технологією - швидкість "вхідного" потоку даних (тобто тих даних, що передаються убік користувача) вище, ніж швидкість "вихідного" потоку даних (у свою чергу переданого від користувача убік провайдера). Технологія ADSL використовує метод поділу смуги пропускання мідної телефонної лінії на кілька частотних смуг (несучих). Це дозволяє одночасно передавати кілька сигналів по одній лінії. При використанні ADSL різні несучі одночасно передають різні частини даних. Саме в такий спосіб ADSL може забезпечити, наприклад, одночасну високошвидкісну передачу даних, передачу відеосигналу і передачу факсу. І все це без переривання звичайного телефонного зв'язку, для якого використовується та ж телефонна лінія. Факторами, що впливають на швидкість передачі даних, є стан абонентської лінії (тобто діаметр проводів, наявність кабельних відводів і т.п.) та її довжина. Загасання сигналу в лінії збільшується при збільшенні довжини лінії і зростанні частоти сигналу, і зменшується зі збільшенням діаметра проводу. Фактично функціональною межею для ADSL є абонентська лінія довжиною 3,5 - 5,5 км. В даний час ADSL забезпечує швидкість "вхідного" потоку даних у межах до 8 Мбіт/с і швидкість "вихідного" потоку даних до 1,5 Мбіт/с. Переваги ADSL: Використання уже існуючих ліній зв'язку, не вкладаючи при цьому коштів у створення нових. Невисока вартість у порівнянні з іншими варіантами підключення по виділеній лінії (не потрібно купувати модеми, Фарлеп надає модем в аренду). Можливість об'єднання територіально-розділених локальних мереж і створення закритої корпоративної мережі VPN (Vіrtual Prіvate Network) із забезпеченням необхідних норм безпеки. Можливість створення власних інформаційних систем, поштових та Web-серверів, організація електронної комерції. Високошвидкісна передача відео (відеоконференції і відеоспостереження). Рис 4. Структура роботи ADSL технології. Ethernet був започаткований у 1970 році (Dr. Robert M. Metcalfe) в дослідницькому центрі фірми Xerox. Перша система Ethernet працювала із швидкістю 3 Мб/с і була відома під назвою “експериментальний Ethernet”. Формальна специфікація для Ethernet була опублікована в 1980 році консорціумом DIX, утвореним фірмами DEC, Intel і Xerox; ця система вже працювала із швидкістю 10 Мб/с. На початку 80-х років DIX запропонував IEEE стандарт Ethernet, який став моделлю сьогоднішнього стандарту IEEE 802.3. Після 1985 року до нього були введені специфікації нових середовищ для 10 Мб/с Ethernet; наприклад, скручені пари провідників, а останньою - специфікації для 100 Мб/с Fast Ethernet. На сьогодні стандарт IEEE 802.3 описує всі мережі, базовані на Ethernet, із швидкостями 10, 100 і 1000 Мб/с. Це означає, що вони придатні до простого з'єднання одна з одною, бо належать до однієї спільноти. Для сполучення двох різних мереж Ethernet 10 Мб/с між ними достатньо ввімкнути повторювач з відповідними інтерфейсами; те ж саме справедливе для двох мереж 100 Мб/с із різними стандартами. Однак для з'єднання мереж 10 Мб/с і 100Мб/с потрібний міст. Відмінності між різними стандартами для 10 Мб/с зосереджені на Рівні 1 еталонної моделі OSI, тоді як різниці між мережами 10 Мб/с і 100 Мб/с локалізовані на підрівні MAC Рівня 2 цієї моделі. Протокол доступу до середовища CSMA/CD і формат рамки Ethernet ідентичні для всіх варіантів середовищ (кабельних систем) Ethernet, однак, варіанти мереж Ethernet для швидкостей передавання 10 Мб/с і 100 Мб/с застосовують відмінні кабельні системи, різні компоненти і мають різні правила конфігурування. Оригінальний Ethernet працює із швидкістю 10 Мб/с і використовує чотири основні типи середовищ, визначені стандартами і описані нижче. Згідно із стандартами IEEE згадані чотири типи середовищ позначаються відповідними ідентифікаторами. Стандартний ідентифікатор складається із трьох частин. Перша частина містить число “10”, яке вказує, що швидкість передавання даних становить 10 Мб/с. Друга частина - слово “Base” - означає “основна смуга частот” (baseband), тобто вказує вид сигналів (не модульовані) , які передаються через середовище. Третя частина позначає тип сегменту мережі або його довжину (заокруглене значення). Для товстого коаксіального кабеля (Thick Coax) цифра “5” означає максимальну можливу довжину окремого сегменту мережі, яка становить 500 м, для тонкого коаксіалу (Thin Coax) цифра “2” означає максимальну довжину окремого сегменту 185 м, заокруглену до сотень метрів (тобто до 200 м). Літери “T” або “F” відповідно позначають тип кабеля “скручена пара” (Twisted pair-T) або “оптоволоконний”(Fiber optic-F). У порівнянні з специфікаціями Ethernet 10 Мб/с, система Ethernet 100 Мб/с (Fast Ethernet - швидкий Езернет) має у десять разів коротшу тривалість бітів, тобто 10-кратно менші витрати часу на передавання бітів через канали Ethernet або швидкість передавання, більшу у 10 разів. Однак формат рамок, кількість даних в рамці та управління доступом до середовища залишені без змін. Специфікації Fast Ethernet включають механізм автоузгодження (Auto-Negotiation) щодо швидкості передавання даних в середовищах. Це дає виробникам можливість забезпечити двошвидкісний інтерфейс, який дозволяє автоматично використовувати будь-яку з вказаних систем - із швидкістю 10 Мб/с або 100 Мб/с. Ідентифікатори середовищ згідно із стандартом IEEE складаються із трьох частин. Цифра “100” означає швидкість передавання даних, рівну 100 Мб/с. Слово “Base” означає застосування основної смуги частот сигналу. Третя частина визначає вид середовища: “Т4” - кабель типу “скручена пара” телефонної якості (категорія 3), “TX” - кабель типу “скручена пара” для передавання даних (категорія 5), “FX” - оптоволоконний кабель із використанням двох оптичних волокон для передавання даних. Середовища TX і FX разом позначають як 100Base-X. «Вита пара» є симетричним кабелем і має в своїй основі пару абсолютно однакових провідників, скручених між собою. В залежності від кроку скрутки, ці кабелі поділяються на категорії. При малому кроці скрутки кабель набуває додаткових властивостей : різко зростає завадостійкість, і він може обслуговувати високошвидкісні з'єднання (до 155 Мбіт/с). Таким кабелям була присвоєна 5-а категорія. У вітчизняній літературі "неекранована вита пара" або UTP відповідає симетричним кабелям із скруткою подвійною зіркою. Цей кабель представляє собою чотири виті пари, які скручені разом методом зірки, тим самим утворюючи вісімку. Неекранована вита пара знайшла широке використання при підключенні абонентів до АТС та в ЛКМ. Недорога, зручна та проста в експлуатації кабельна система на основі UTP завоювала світ. Саме дослідження таких кабелів для передавання високошвидкісних потоків інформації є найпоширенішим у світі. Можливість передавання інформації на швидкостях до 155Мбіт/с (і навіть до 1 Гбіт/с) є одним з найважливіших нещодавніх досягнень. Характеристики стандарту 10 BASE T: 10Base-T Специфіфкація IEEE 802.3u Максимальна швидкість 10 Мб/с Кабелі UTP Категорії 3, 4, 5 З'єднувачі RJ-45 Використані контакти 1&2, 3&6 Максимальна довжина сегменту 100 м Максимальна кількість під'єднань у егменті 2 Максимальна кількість повторювачів 4 Топологія Зірка В інформаційні мережі банку стоїть у якості активного мережного обладнання: Cisco Catalyst 2948G-GE-TX, на якій присутні 48 асинхронних портів та Ethernet інтерфейс для підключення мережі заводу. Unix server використовується, як сервер авторизації доступу до портів Cisco Catalyst. Пасивне обладнання: Для підключення лінії безпосереднього зв’язку до портів використовуються асинхронні модеми US Robotics. Для підключення до провайдера Інтернет, в силу свого територіального положення використовується Ethernet 10BaseT. Мережі Fast Ethernet мають топологію 'розподілена зірка', (рис4) для сполучення використовують скручену пару різних категорій та концентратори. Замість скрученої пари можна застосовувати й волоконно-оптичні кабелі. Коаксіальні кабелі специфікація не підтримує. Відстань між мережевим концентратором та робочою станцією не повинна перевищувати 100 м. Максимальна відстань між двома станціями в мережі -210м. Між двома станціями не може бути більше двох повторювачів. За допомогою стекових повторювачіві, мостів, маршрутизаторів та комутаторів до мережі можна приєднати необмежену кількість сегментів Fast Ethernet.Залежно від типу кабелю є кілька варіантів 1OOBase-T Fast Ethernet. Наприклад, у мережі lOOBase-TX передавання даних відбувається двома парами дротів скрученої пари категорії 5, у мережі 1 OOBase-T4 - чотирма парами дротів скручених пар категорій 3,4,5, у мережі 1 OOBase-FX - волоконно-оптичним кабелем. Рис.5. ЛОМ з топологією зірки. Архітектуру мережі, у якій усі вузли мережі сполучені з одним центральним вузлом, називають топологією зірки (рис.5). Мережа з топологією зірки - одна з найпоширеніших структур передавання. У мережах такого типу один пристрій (Switch), як правило, відповідає за маршрутизацію трафіка через себе до інших компонентів, а також відповідає за локалізацію несправностей. До позитивних властивостей мережі з топологією зірки можна віднести такі: легкість керування; достатньо просте програмне забезпечення; простий потік трафіка; можливість швидкого пошуку несправностей; відносну простоту та незначні витрати при потребі нарощування мережі. Ця топологія має ряд недоліків: виникнення “вузьких місць” у разі, коли трафіком керує пристрій, який розташований найвище; мала надійність за відсутності технічного резервування; часте виникнення конфліктних ситуацій, пов’язаних із втратою інформації в напрямі “згори - донизу” та “знизу -угору”. Центральним пристроєм мереж Fast Ethetnet є концентратор. Стандарт ІЕЕЕ-802.3 и визначає два класи концентраторів - І та II. Концентратори-повторювачі приймають сигнал на одному з портів та ретранслюють його на всі інші порти. Ця операція спричинює деяку затримку у поширенні сигналу. Параметр затримки визначений стандартом для кожного з класів. Повторювачі класу І повністю декодують аналоговий сигнал, перетворюючи його у цифрову форму. Тому вони можуть мати порти різних форматів 1 OOBase-T4, lOOBase-TX, 100BaseFX. Їх ще називають трансляційними повторювачами. Концентратори класу II просто ретранслюють аналоговий сигнал на всі вихідні порти, крім порту, з якого він надійшов. З цього випливає, що затримка сигналу в концентраторах класу II менша і концентратори класу II можуть мати порти тільки одного типу. Один сегмент мережі може містити концентратори тільки одного типу. В сегменті може бути один концентратор класу І або два концентратори класу II. Концентратори класу І можна сполучати у стекову структуру, однак не через uplink-порт, а за допомогою внутрішніх шин концентраторів. Повторювачі класу II не утворюють стекових структур, оскільки мають більші обмеження щодо затримки кадрів. Якщо у стек додається новий концентратор, то приймають, що діаметр сегмента збільшується на 10 м. Як звичайно, максимальна кількість концентраторів у стеку не перевищує восьми. Розглянемо структуру затримок в сегменті. Тривалість поширення сигналу на відстань 100 м скрученою парою становить 0.55 мкс та не залежить від швидкості передавання даних у мережі. Тривалість затримки у концентраторі - приблизно від 0.35 до 0.7 мкс залежно від класу концентратора. Мережева плата спричинює затримку в 0.25 мкс. Для коректної роботи мережі Ethernet треба, щоб подвоєна тривалість передавання сигналу від одного краю сегмента до іншого не перевищувала тривалості передавання кадру мінімальної довжини. Якщо ця умова не виконуватиметься, то тривалість колізії буде дорівнювати тривалості передавання кадру найменшої довжини, що у мережі lOOBase-T становить 5.12 мкс. На підставі наведеного аналізу структури затримок можна виділити такі коректні структури мереж: один концентратор класу І. Максимальна відстань між станціями - 200 м; два концентратори класу II, сполучені п'ятиметровим кабелем. Максимальна відстань між станціями - 205 м; один концентратор класу І з портами для скрученої пари та волоконно-оптичних кабелів. Максимальна відстань між станціями, приєднаними до різних типів кабелю, - 289 м (100+189); один концентратор класу І з портами для волоконно-оптичних кабелів. Максимальна відстань між станціями - 320 м (100+220). Стандарт ІЕЕЕ-802.3и передбачає дві моделі для розрахунку та побудови сегмента мережі: модель 1 передбачає, що всі елементи мережі вносять максимальні визначені стандартом для цих типів елементів затримки; модель 2 побудована на реальних затримках, однак має складні методики розрахунку цих затримок, які доцільно виконувати, якщо параметри мережі наближаються до максимально допустимих. У моделі 1 передбачено такі топологічні обмеження: довжина скрученої пари довільної категорії не може бути понад 100 м; довжина відрізка волоконно-оптичного кабелю не повинна перевищувати 412м. В якості основного протоколу використовується протокол TCP/IP. Маршрутизатор являє собою багатопортовий пристрій, який приймає рішення про передачу кадра на основі протоколу, який використовується, та мережевої адреси. Протокол – це набір правил, який має сенс для систем, які об’єднані однією кабельною мережою та групованих за географічними ознаками. При об’єднанні систем в групу їм присвоюється одна і та сама протокольна мережева адреса. Маршрутизатор зберігає таблицю всіх відомих йому мережевих адрес та за допомогою її відбувається пересилка інформації отримувачу. Існують три методи реалізації засобів захисту: фільтрація пакетів, прокси та тимчасовий аналіз стану. При фільтрації пакетів відбувається : всіх або декількох елементів кадра, який дозволяє визначити, чи передавати пакет далі чи заблокувати передачу. Проксі призначена для заміщення інших мережевих пристроїв. Якщо внутрішня система хоче передати дані в Інтернет, то вона посилає їх на проксі. Проксі перетворює отриманий кадр, замінюючи вихідну мережеву адресу внутрішню систему своїм особистим. Таким чином, всі зовнішні взаємодії відбуваються лише через проксі. Мережева адреса вихідної системи виявляється скритим призовнішній взаємодії, оскільки проксі видаляє його з кадру даних. Якщо зовнішня система має відповісти на кадр, то вона відповідає за мережевою адресою джерела, який буде вказаний на проксі. Проксі отримує цей кадр, аналізує його зміст та пересилає необхідній системі. Працюючи як посередник, проксі блокує прямий доступ до внутрішньої системи зі сторони зовнішньої системи. Засіб захисту, який працює за принципом тимчасового аналізу стану, відслідковує та записує весь зовнішній трафік, а потім використовує накопичені відомості разом з правилами фільтрації для для організації зворотнього трафіку. Модем – це принцип перетворення цифрових сигналів в аналогові для передачі по звичайним телефонним лініям. Cтандарти MNP 2.4 були розробленi фiрмою Microcom i призначенi для виправлення помилок. MNP 2- байтова процедура, для обчислення CRC послiдовно беруться байти даних. MNP 3 - бiтова процедура, послiдовнiсть бiт не дiлиться на байти. MNP 4 - це надстройка над MNP 2,3 що їх використовує. Протоколи динамiчної упаковки/розпаковки даних обов’язково працюють разом з вiдповiдними протоколами корекцiї помилок. Вони використовують рiзнi модифiкацiї алгоритмiв. Протокол MNP 5 працює разом з протоколами MNP 2..4. Але бiльш сучасним є протокол стандарту V.42bis. Середнiй коефiцiент стиснення -4. Автоматично вiдслiдковується ступень стиснення даних, i якщо данi вже стисненi, другий раз вони вже не стискуються. Зовнiшнiй модем пiдключається до СОМ - порту комп’ютера. Основнi параметри, якi треба занотувати при його встановленнi: номер переривання IRQ що використовується модемом; параметри передачi модема (швидкiсть, кiлькiсть iнформацiйних бiт, режим перевiрки на парнiсть) тип модему

Курсова робота Комп'ютерні мережі

0686996127

06.12.2016 23:12-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись