Розробка корпоративної комп’ютерної мережі організації. Курсова робота з Комп’ютерні мережі та комунікації. Робота № 529623

Перехід до торгівельного партнера Binance

Розробка корпоративної комп’ютерної мережі організації

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

ІКТА

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Захист інформації

Інформація про роботу

Рік:

2015

Тип роботи:

Курсова робота

Предмет:

Комп’ютерні мережі та комунікації

Група:

УІ 32

Завантажити

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

Зміст Технічне завдання…………………………………………………………………. 3 Вступ……………………………………………………………………………….. 4 Огляд основних технологій локальних та глобальних комп’ютерних мереж……………………………………………………………………….... 5 Розробка загальної структури корпоративної комп’ютерної мережі…… 22 Розробка локальної мережі головного підрозділу організації…………… 24 Структуризація ІР-мережі головного підрозділу…………………………. 26 Розробка структурованої кабельної системи центрального будинку головного підрозділу……………………………………………………….. 28 Висновки…………………………………………………………………………… 29 Список використаної літератури…………………………………………………. 30 Додатки……………………………………………………………………………... 31 Технічне завдання Спроектувати корпоративну комп’ютерну мережу (ККМ) організації (навчального закладу, проектного інституту, банку, виробничого підприємства, заводу та інш.), яка має наступні властивості та характеристики: ККМ об’єднує географічно віддалені між собою мережі кампусів (центральна мережа та філії), кількість яких рівна 2 (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. ККМ повинна забезпечувати наступні послуги своїм корпоративним користувачам: 2.1 доступ корпоративних користувачів до: централізованої бази даних; корпоративних WWW-, FTP- та E_mail-серверів; можливість забезпечення обміну мультимедійними послугами: відеоконференцзв’язок; підключення корпоративних користувачів до мережі INTERNET з метою забезпечення її базових послуг; організація мережі доступу до корпоративної мережі для віддалених користувачів. Вибрати з наступних варіантів: комутована телефонна мережа загального користування (КТМЗК), INTERNET, ISDN, X.25, Frame Relay, та ін. Номер залікової книжки: 1309146 Вихідні дані для проектування, які визначаються на основі номера залікової книжки (НЗК) є наступними: число географічно віддалених між собою мереж кампусів (центральна мережа та філії) n = 3( згідно з предостанньою цифорою НЗК) ; відстань між головною мережею та її найближчою філією d = 146 км (рівна 3-м останнім цифрам НЗК); мережа кампусу об’єднує n = 2 будинки ( згідно останньої цифри НЗК з табл.), максимальна відстань між будинками m = 5 км (згідно передостанньої цифри НЗК з табл.). кількість маршрутизаторів в мережі кампусу p=2+3=5 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 = 460; Вступ В сучасних умовах обмін даними між комп’ютерами став невід’ємною частиною життя. Мережні засоби застосовуються у всіх сферах діяльності. В навчальних закладах всіх рівнів, починаючи від початкових і закінчуючи спеціальними, комп’ютерні мережі дозволяють студентам і викладачам отримати миттєвий доступ до інформації в бібліотеках всього світу. На даний час зростає потреба у використанні інформаційних технологій в управлінні навчальним процесом у всіх навчальних закладах. З розширенням комп’ютерних систем і їх взаємодії з різними за структурою мережами спостерігається щораз більша залежність як організацій, так і окремих людей від інформації, що передається по мережі, і зберігається в таких системах. Це, у свою чергу, дозволяє зрозуміти необхідність захисту даних і ресурсів від можливого несанкціонованого доступу, важливість використання спеціальних засобів для забезпечення достовірності отриманих даних та повідомлень, а також захисту систем від мережних атак. Із появою та поширенням комп’ютерів і засобів автоматизованої обробки інформації виникла потреба в автоматизованих засобах захисту файлів та іншої інформації, що зберігається на комп’ютерах. Особливо гостро потреба в засобах захисту відчувається в багатокористувацьких системах, таких як системи, до яких можна отримати доступ по звичайних телефонних лініях зв’язку або відкритих комп’ютерних мережах. По територіальному розміщенні і організації взаємодії інформаційні системи (ІС) поділяють на зосереджені та розподілені. В зосереджених ІС всі компоненти розміщені в одному місці, і взаємодія між ними забезпечується стандартними для системи внутрішніми інтерфейсами. Розподілені ІС являють собою територіально розподілені системи, які складаються з взаємодіючих комп’ютерів і терміналів, котрі зв’язані між собою за допомогою каналів передачі даних. Розподілені ІС називають також комп’ютерними мережами (КМ), мережами ЕОМ або інформаційними мережами. 1. Огляд основних технологій локальних та глобальних комп’ютерних мереж передавання даних 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. Глобальна мережа передавання даних (WAN) - це мережа з’єднаних між собою з допомогою спеціального телекомунікаційного обладнання ліній зв’язку та апаратури передачі даних абонентів, розташованих на великій території. Сучасні МПД можуть передавати такі види трафіка як: комп’ютерний, голос, телезображення і т.д. Абонентами глобальної мережі можуть бути як локальні комп’ютерні мережі так і окремі комп’ютери, різноманітні абонентські пункти з вбудованими процесорами та інше термінальне обладнання (наприклад, касові апарати, банкомати, вимірювальне обладнання і т.п.). WAN можуть охоплювати цілі держави та континенти. Локальна мережа передавання даних (LAN) – це мережа з’єднаних між собою комп’ютерів або інших термінальних пристроїв, розміщених на невеликій території. Локальні мережі забезпечують користувачам доступ до розподілених ресурсів, розміщених на інших комп'ютерах. Тапер дамо корортку характеристику локольним і глобальним мережам передавання даних. Призначення та особливості побудови глобальних мереж. 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.1. На схемі використані такі позначення: КОД (DTE) - кінцеве обладнання даних; АПД (DCE) - апаратура передавання даних; КВ - комутаційні вузли; МК - магістральні канали; АК - абонентські канали; M (R) - маршрутизатор; МХ - мультиплексор; АТС - автоматична телефонна станція; 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. 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 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. 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 Локальна мережа передавання даних (LAN)- це мережа з’єднаних між собою з допомогою спеціального технічного і програмне забезпечення комп’ютерів, розташованих на невеликій території. Метою створення LAN є доступ до розміщених на інших комп’ютерах мережі розподілених ресурсів: інформаційних, програмних та технічних. LAN будується за певними мережевими технологіями – наборами стандартних протоколів (правил) і використовують конкретні програмні і апаратні засоби, які реалізують ці протоколи. 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. До основних апаратних комунікаційних засобів локальних мереж відносяться мережеві адаптери (карти), повторювачі, концентратори, мости, комутатори, шлюзи і маршрутизатори. Мережеві адаптери призначені для під’єднання комп’ютерів до кабельної системи мережі і підтримують протоколи канального та фізичного рівня певної мережевої технології. Кожний мережевий адаптер має свою унікальну МАС-адресу, яка автоматично присвоюється комп’ютеру, який використовує цей адаптер. Повторювач – це комунікаційний пристрій, який використовується для фізичного з’єднання двох сегментів фізичного середовища і відновлення якості (характеристик) електричних сигналів. Повторювач дозволяє збільшити діаметр мережі та виконати її фізичну структуризацію. Мережева технологія обмежує довжину сегментів, побудованих на конкретному фізичному середовищі. Використання повторювача дозволяє подвоїти довжину мережі, а також збільшити число під'єднаних до неї комп'ютерів Концентратор (hub) –це багатопортовий повторювач призначений для фізичного з’єднання декількох сегментів мережі. З допомогою концентратора будують фізичну топологію типу "зірка". Інколи хабом називають тільки центральні концентратори, розміщені на верхньому ієрархічному рівні, а концентратори нижнього рівня називають багатопортовими повторювачами. Фізична структуризація мережі з допомогою концентраторів дозволяє змінити структуру мережі, її топологію, збільшити діаметр та число під’єднаних до мережі комп’ютерів, покращити надійність передавання даних. Сучасні концентратори можуть відключати від мережі порти з некоректно працюючим комп’ютером. Міст – це комунікаційний пристрій з вбудованим процесором, призначений для ізоляції трафіка однієї мережі (сегменту) від іншої на основі аналізу апаратної адреси отримувача пакетів інформації. Мережевий трафік – це інформаційний потік, тобто об’єм інформації, що передається по мережі одночасно і характеризує її завантаженість. Мережевий трафік складається з потоку пакетів, кожний з яких містить поле службової інформації та поле даних. Поле службової інформації обов’язково містить апаратні адреси отримувача і відправника пакету. Адресна таблиця моста містить інформацію про закріплені за сегментами мережі комп’ютери. Міст пропускає в інший сегмент пакет, який поступив на його вхід тільки у тому випадку, якщо там знаходиться отримувач пакетів. Використання моста дозволило розбити мережу на два сегменти і локалізувати таким чином трафіки комп’ютерів, розміщених в різних сегментах. Це забезпечує підвищення продуктивності мережі та надійності передавання даних. Комутатор (switch) – це високошвидкісний багатопортовий мультипроцесорний міст. Кожний порт комутатора керується окремим мікропроцесором, має свою буферну пам’ять та формує власну адресну таблицю. Пакет, який поступає в один з портів комутатора направляється тільки в той вихідний порт, в якому знаходиться адресат. Якщо вихідний порт зайнятий передавання іншої інформації, то пакет записується у буферну пам’ять та ставиться у чергу на вивід. Сучасні комутатори виконують цілий ряд додаткових функцій, направлених на підвищення продуктивності та надійності роботи мережі і захисту інформації. Комутатори 3-го рівня виконують протоколи мережевого рівня стеку комунікаційних протоколів і тому використовуються для ізоляції мережевого трафіку на основі аналізу ІР-адрес пакетів. / Шлюз (gateway)– це комунікаційний пристрій, який об’єднує мережі, побудовані за різними технологіями і з різними типами протоколів. Маршрутизатор (router)- це багатофункціональний комунікаційний пристрій, який підтримує протоколи мережевого рівня і призначений для об’єднання як локальних, так і глобальних мереж, побудованих за різними мережевими технологіями. В локальних мережах маршрутизатори використовують для їх структуризації шляхом поділу мереж, які використовують стек комунікаційних протоколів, на підмережі. Приклад структури локальної мережі, побудованої за різними базовими технологіями з використанням концентраторів, комутаторів та маршрутизатора, приведений на рис. 2. Особливості базових технологій локальних мереж Ethernet В даний час з вiдносно невеликих комп’ютерних мереж зi швидкiстю передачi до 10 Мбiт/с найбiльш поширеною є Ethernet. Ця мережа призначена для об’єднання робочих станцiй рiзних установ (банкiв, офiсiв i т.п.) в локальну мережу. Мережа характеризується низькою вартiстю, простотою наладки та експлуатацiї. Для даного типу мереж iснує достатньо великий набiр програмних та апаратних засобiв. В якостi фiзичного середовища для даної мережi стандартом IЕЕЕ 802.3 визначенi два типи коаксiального кабеля, вита пара провiдникiв та оптоволоконний кабель. Вiдповiдно, розрiзняють чотири типи специфiкацiї середовища передачi: 10BASE5, 10BASE2, 10BASE-T i 10BASE-F. Однiєю з перших появилась специфiкацiя 10BASE5, яка визначає використання товстого коаксiального кабеля з дiаметром центрального мiдного провiдника 2,17 мм. Специфiкацiя 10BASE2 визначає використання тонкого коаксiального кабеля з дiаметром центрального провiдника 0,89 мм. Фiзичнi та електричнi характеристики кабеля впливають на такi параметри мережi, як далекiсть передачi по кабелю без повторювачiв, максимальне число станцiй, що пiдключенi до одного сегмента та iн. Щоб розрiзнити мережi на базi кабелiв цих типiв, в першому випадку говорять про мережу товста Ethernet, а в другому – тонка Ethernet. В якостi магiстрального кабеля в системi 10BASE5 використовується кабель RG-11. Для системи 10BASE2 найчастiше використовують кабель RG-58A/U. Кабель RG-11 характеризується бiльшою надiйнiстю та завадостiйкiстю, однак його вартiсть суттєво вища вартостi кабеля RG-58A/U. Максимальна довжина сегмента, тобто участка мережi без додаткових пiдсилювачiв (повторювачiв), для системи 10BASE5 складає 500 метрiв. До сегмента допускається пiдключення до 100 станцiй. На кiнцях сегмента розмiщуються термiнатори, що попереджають виникнення ефекту вiдбитої хвилi на кiнцi коаксiального кабеля. Термiнатор має такий же хвилевий опiр, як i коаксiальний кабель – 50 Ом. Для пiдключення станцiй до середовища передачi використовується спецiальний прийомопередавач (трансiвер) та адаптер. Довжина iнтерфейсного кабеля мiж адаптером i трансiвером може досягати 50 метрiв. Це дозволяє в достатньо великих межах мiняти мiсцеположення станцiй, не чiпаючи основний кабель, який прокладають вiд одного примiщення до iншого, як правило, в спецiальних монтажних коробах. Для мереж системи 10BASE2 максимальна довжина сегмента складає 185 м, хоча деякi типи мережевих адаптерiв допускають збiльшення цього параметра до 200, а деякi, для адаптерiв 3СОМ – навiть до 300 метрiв. Максимальне число станцiй, що пiдключаються до сегмента, повинно бути не бiльше 30. Пiдключення станцiї здiйснюється за допомогою Т- i BNC-конекторiв з хвилевим опором 50 Ом. Т-конектор являє собою невеликий трiйник, який однiєю стороною пiдключається до мережевого адаптера, а двома iншими через BNC-конектори – до коаксiального кабеля. Термiнатор використовується для поглинання сигналiв на кiнцях коаксiального кабеля та попередження ефекту вiдбитої хвилi. Один з термiнаторiв (але не обидва) повинен бути заземленим. Iнакше мережа буде працювати нестабiльно. В загальному, за рахунок використання вiдносно дешевого кабеля та вiдсутностi трансiверiв, вартiсть мережi Ethernet 10BASE2 є нижчою в порiвняннi з мережею Ethernet 10BASE5, у зв’язку з чим за нею закрiпилась назва CheapNet (дешева мережа). Використовуючи спецiальнi повторювачi (репiтери), можна об’єднати мiж собою до п’яти сегментiв мережi. В цьому випадку максимальна довжина мережi Ethernet 10BASE5 складає 2,5 км, а максимальна довжина мережi Ethernet 10BASE2 – 1 км. Репiтери можуть розташовуватись на довiльному участку сегмента, утворюючи мережi рiзної кофiгурацiї – лiнiйної та розгалуженої. Бiльше того, повторювачi дозволяють об’єднати мережi з товстим i тонким кабелем. В даний час появились багатопортовi повторювачi, якi дозволяють об’єднати декiлька сегментiв у виглядi зiркоподiбної структури. Таким чином, за допомогою повторювачiв може бути реалiзована топологiя локальної комп’ютерної мережi, близька до оптимальної. Вдосконалення мережевих засобiв, i в першу чергу адаптерiв, дозволило широко використати витi пари провiдникiв в якостi середовища передачi локальних комп’ютерних мереж. Так, в рамках мережi Ethernet розроблена специфiкацiя 10BASE-Т, яка визначає використання в якостi середовища передачi витої пари провiдникiв категорiї 3 i довжиною кабеля до 100 метрiв. Основним структурним елементом мережi є концентратор (Hub), до якого радiальним чином пiдключаються робочi станцiї. Використовуючи декiлька концентраторiв, можна побудувати мережу достатньо складної кофiгурацiї. Дальше пiдвищення ефективностi мереж Ethernet пов’язане з використанням комутуючих концентраторiв (switching hub), якi на вiдмiну вiд звичайних (ретранслюючих) концентраторiв дозволяють розглядати сегменти мережi в якостi окремих мереж, зв’язаних разом через iнтерфейс комутацiї пакетiв. Комутуючий концентратор обладнаний двома буферами на кожний комутований порт: для пакетiв, що приймаються, i пакетiв, що передаються. Завдяки цьому комутуючий концентратор працює аналогiчно вузлу комутацiї пакетiв – приймає i передає пакети одночасно мiж рiзними парами абонентiв. Це, поряд iз збiльшенням продуктивностi, дозволяє уникнути зiткнень пакетiв (колiзiй). Комп’ютернi мережi, що використовують подiбну технологiю, отримали назву Switch Ethernet. Також новим технологiчним напрямком розвитку мереж Ethernet є оптоволоконна мережа Ethernet 10BASE-F зi швидкiстю передачi 10 Мбiт/с. В якостi середовища передачi використовується 50- та 100-мiкронний оптоволоконний кабель. Мережа характеризується зiркоподiбною топологiєю, яка пiдтримується за допомогою оптоволоконних концентраторiв. Максимальна довжина одного променя (сегмента) складає 2100 метрiв. Fast Ethernet Мережа Fast Ethernet є подальшим розвитком мережі Ethernet за рахунок збільшення у 10 разів частоти швидкості передачі. При цьому основні аспекти побудови мережі Ethernet залишилися незмінними. Насамперед це стосується механізму (методу) доступу і формату кадру. Основні відмінності спостерігаються на фізичному рівні і пов'язані з використовуваним передавальним середовищем. Згідно із стандартом IEEE 802.3u, прийнятим 1995 року, для технології Fast Ethernet залежності від застосовуваного кабелю визначено такі три найменування: 100Base-TX і 100Base-T4 — для витої пари провідників і 100Base-FX — для оптоволоконного кабелю. У системі 100Base-TX використовуються дві пари проводів: одна для передачі, друга-для прийому даних. Специфікація стандарту на фізичне середовище передачі даних ANSI TP-PMD, на якому грунтується застосування витої пари в 100Base-TX, допускає використання неекранованої (UTP) і екранованої (STP) витих пар категорії 5. Найпоширенішим середовищем є неекранована вита пара. У цьому кабелі пари провідників мають бути завиті уздовж усього кабелю, за винятком його країв, де кабель підключається до роз'ємів. Довжина невитої ділянки не повинна перевищувати 1-1,5 см. Довжина сегментів мережі 100Base-TX на кабелі UTP категорії 5 з хвильовим опором 100 Ом не повинна перевищувати 100 м. Це обмеження зумовлене допустимим часом затримки поширення сигналу в передавальному середовищ і є досить жорстким. З метою зниження впливу перешкод використовується біполярна передача: по одному з проводів передається позитивний, по другому — негативний потенціал. На відміну від стандарту ANSI TP-PMD у 100Base-TX використовується така ж розпайка, як і в 10Base-T. Це дозволяє заміняти інтер-фейсні плати без перепаювання або заміни кабелю. Стандартом 100Base-TX передбачене використання екранованої витої пари з хвильовим опором 150 Ом і стандартних дев'яти штиркових конвекторів D-типу. Специфікацією 100Base-T4 також визначена довжина кабелю: до 100 м. При цьому допускається використання кабелів UTP категорій 3, 4 і 5, проте рекомендується використання кабелю категорії 5. З чотирьох пар, що використовуються, дві призначені для односпрямо-ваної передачі, а дві інші — для двоспрямованої передачі. Пари позначаються таким чином: • ТХ — для односпрямованої передачі даних; RX — для односпрямованого прийому; • ВІ — інші дві пари для обміну даними в обох напрямках. З метою зниження рівня перешкод при підключенні кабелю 100Base-T4 необхідно дотримуватися правила перехресного з'єднання пар провідників. Обидві специфікації обмежують діаметр мережі (максимальна відстань між будь-якими двома абонентами) величиною 200 м. Специфікація на оптоволоконний інтерфейс 100Base-FX визначає довжину сегмента до 100 м, проте допустимий діаметр мережі дорівнює 412 м. За специфікацією 100Base-FX для кожного з'єднання необхідний двожильний багатомодовий оптоволоконний кабель, сигнал у якому передається одним волокном, а приймається другим. Ці волокна мають перехресне з'єднання і тому позначаються як RX і ТХ. Існує багато видів волоконно-оптичних кабелів, від простих двоволоконних до спеціальних багатоволоконних. Найчастіше в сегментах 100Base-FX використовується багатомодовий кабель MMF з оптоволокном товщиною 62,5 мікрона і зовнішньою ізоляцією завтовшки 125 мікрон і позначається як 62,5/125. Token Ring З кiльцевих мереж з маркерним методом доступу найпоширенiшою є мережа Token Ring. Ця мережа розроблена фiрмою IВМ. Популярнiсть Token Ring, мабуть, така ж, якi Ethernet. Фiрма IВМ провела велику роботу по стандартизацiї мережi Token Ring, в результатi чого вона була прийнята спочатку в якостi стандарта IЕЕЕ 802.5, а пiзнiше й мiжнародного стандарта ISO/DIS 8802/5. Стандартом визначена швидкiсть передачi 4 Мбiт/с. В даний час використовуються мережi зi швидкiстю 16 Мбiт/с. Мережа FDDI Свою назву мережі FDDI одержали від Fiber distributed data interface (Оптоволоконный інтерфейс розподілених даних). З метою широкого впровадження високошвидкісних каналів передачі даних у 1985 р. комітетом ХЗТ9.5 Американського інституту національних стандартів (ANSI) був розроблений стандарт на оптоволоконний інтерфейс розподілених даних. Хоча цей стандарт офіційно називається стандартом ANSI ХЗТ9.5, за ним закріпилася назва FDDI. Згодом стандарт FDDI був прийнятий як міжнародний стандарт ISO 9314.3 метою підвищення ефективності передачі цифрових, звукових і відео даних реального часу в 1986 р. розробили стандарт FDDI II. Слід підкреслити, що основна увага при розробленні стандарту приділялася питанням підвищення продуктивності і надійності мережі. Перше завдання вирішувалося за рахунок використання високошвидкісних (100 Мбіт/с) оптоволоконних каналів передачі даних і удосконалених протоколів доступу до передавального середовища. Так, на відміну від Ethernet, тут застосовується детермінований метод доступу, який виключає можливість конфліктів. У свою чергу, мережі FDDI застосовується більш ефективний, порівняно із стандартом IEEE 802.5, метод передачі даних, званий раннім звільненням маркера — ETR (Early token Release). У мережі Token Ring маркер передається після підтвердження одержання даних, а в мережі FDDI станція, що передала дані, звільняє маркер, не чекаючи повернення свого кадру даних. Маркер надходить до наступної станції, дозволяючи їй передавати інформацію. Тобто у мережі FDDI одночасно може циркулювати декілька пакетів даних, переданих різними станціями. Висока надійність мережі забезпечується здатністю мережі до динамічної реконфігурації своєї структури за рахунок використання подвійного кільця передачі даних і спеціальних процедур керування конфігурацією. Конфігурація змінюється шляхом обходження або ізоляції несправної ділянки мережі. Для реалізації цих можливостей визначається два типи станцій (адаптерів): • одинарна станція (Single station) — станція з одним портом вводу-виводу для підключення оптоволоконного кабелю, за допомогою якого може бути утворене тільки одне кільце; • подвійна станція (Dual station) — станція з двома портами вводу-виводу оптоволоконного каналу зв'язку, за допомогою яких утворюється два кільцевих тракти передачі сигналів. Як правило, подвійні станції використовуються для утворення магістрального тракту передачі даних, а одинарні — для радіального підключення абонентських систем (комп'ютерів). У FDDI широко використовуються концентратори, які, як і станції, можуть бути з одним або з двома портами вводу-виводу для підключення до магістрального каналу. Подвійні концентратори використовуються на магістральній ділянці мережі, а одинарні концентратори підтримують деревоподібну структуру мережі. Підключення абонентських систем до концентраторів може здійснюватись як за допомогою оптоволоконних каналів, так і за допомогою витих пар провідників. У першому випадку проміжною ланкою виступають одинарні станції. В другому випадку — спеціальний адаптер, подібний до адаптера мережі стандарту IEEE 802.5. Широкий набір пристроїв різних типів дозволяє підтримувати мережеві структури з різною топологією, від простої кільцевої до складної деревовидно-кільцевої. Як і більшість стандартів на локальні комп'ютерні мережі, FDDI визначає два нижніх рівні еталонної моделі OSI. На підрівні LLC FDDI використовує стандарт ІЕЕЕ-802.2, що забезпечує сумісність мережі цього типу з іншими локальними мережами. На підрівні МАС FDDI можна розглядати як подальший розвиток стандарту ІЕЕЕ-802.5 на шляху підвищення ефективності використання передавального середовища і розширення функціональних можливостей передачі інформації. При цьому факультативні можливості стандарту ІЕЕЕ-802.5 з організації багаторівневої пріоритетної схеми керування доступом і режим раннього звільнення маркера переведені до розряду обов'язкових. Стандартом визначено два режими передачі даних: синхронний і асинхронний. У синхронному режимі станція при кожному надходженні маркера може передавати дані упродовж певного часу, незалежно від часу появи маркера. Цей режим звичайно використовується для додатків, чутливих до часових затримок, наприклад у системах оперативного керування та ін. В асинхронному режимі тривалість передачі інформації пов'язана з приходом маркера і не може продовжуватися довше визначеного часу. Якщо до зазначеного моменту часу маркер не з'явився, передача асинхронних даних взагалі не провадиться. В асинхронному режимі додатково встановлюється декілька (до семи) рівнів пріоритету, для кожного з яких установлюється свій граничний час передачі інформації. Технологія АТМ ATM або Asynchronous Transfer Mode (Режим асинхронної передачі) – це технологія комутації пакетів, що формує ядро Broadband ISDN або Broadband Integrated Services Digital Network (Багатофункціональна цифрова мережа) і забезпечує передачу цифрових, голосових і мультимедійних даних одночасно через одні і ті ж лінії. Спочатку швидкість передачі була визначена 155 Мбіт/с, потім 662 Мбіт/с і планується до 2.488 Гбіт/c. ATM використовується як в локальних, так і глобальних мережах, успішно застосовується для зв'язку локальних мереж, сильно віддалених одна від одної. Загальні характеристики ATM: Лінії зв'язку – оптичні, локальні і довгі. Довгі лінії можуть бути виділеними та коммутаційними. Забезпечення паралельної передачі. Кожний вузол може мати виділене з'єднання з будь-яким іншим вузлом. Робота завжди на максимальній швидкості. Використання пакетів фіксованої довжини - пакети по 53 байти. Корекція помилок і маршрутизації на апаратному рівні (частково завдяки фіксованому розміру пакету). Одночасна передача даних, відеоінформації та голосу. Фіксований розмір пакету забезпечує рівномірний голосовий потік. Легкість балансування завантаження. Комутація пакетів дозволяє при необхідності підвищення пропускної здатності встановити множину віртуальних ланцюгів між передавачем та приймачем. Типи фізичних інтерфейсів ATM: SONET або Synchronous Optical Network (Стандарт ANSI для оптоволоконних мереж), ОС-3, STS-3 або STM-1 в термінології CCITT (Consultative Committee on International Telephone and Telegraph – Міжнародний комітет стандартизації телефонного і телеграфного зв'язку), 155.52 Мбіт/с DS3, 44.736 Мбіт/с 100 Мбіт/с з кодуванням 4В/5В 155 Мбіт/c з кодуванням 8В/10В Всі ці інтерфейси використовують оптоволокно, хоча розробляються варіанти стандартів на витковій парі UTP-3 або Unshielded Twisted Pair (Неекранована виткова пара проводів). Типи мереж: Не дивлячись на те, що всі мережі мають певну схожість вони розділяються на два типи: однорангові; на основі виділеного сервера. Відмінності між одноранговими мережами і мережами на основі виділеного сервера принципові, оскільки зумовлюють різні можливості цих мереж. Вибір типу мережі залежить від багатьох чинників: розміру підприємства; необхідного ступеня безпеки; виду бізнесу; доступності адміністративної підтримки; об'єму мережевого трафіку потреби мережевих користувачів; рівня фінансування. Однорангові мережі. У одноранговій мережі всі комп'ютери равноправньї: немає ієрархії серед комп'ютерів і немає виділеного сервера. Звичайно кожен комп'ютер функціонує і як клієнт і як сервер, інакше кажучи, немає окремого комп'ютера, відповідального за всю мережу. Користувачі самі вирішують, які дані на своєму комп'ютері зробити доступними по мережі. Однорангові мережі, найчастіше, об'єднують не більше 10 комп'ютерів. Звідси їх інша назва - робоча група, тобто невеликий колектив користувачів. Однорангові мережі відносно прості. Оскільки кожен комп'ютер є одночасно і клієнтом і сервером немає необхідності встановлювати могутній центральний сервер або інші компоненти обов'язкові для складних мереж. Цим звичайно і пояснюється менша вартість однорангових мереж після порівняння з вартістю мереж на основі серверів. У одноранговій мережі вимога до продуктивності і захищеності мережевого програмного забезпечення, як правило, нижче, ніж ті ж вимоги до програмного забезпечення виділених серверів. Виділені сервери завжди функціонують тільки як сервери, але не клієнти або робочі станції. У такі операційні системи, як Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups і Microsoft Windows 95, підтримка однорангових мереж вбудована. Тому, щоб організувати однорангову мережу додаткового програмного забезпечення не потрібно. Однорангова мережа цілком підходить там, де: кількість користувачів не перевищує 10 чоловік; користувачі розташовані компактно; питання захисту даних не критичні; у осяжному майбутньому не очікується значного розширення фірми, а, отже, і мережі. У той же час однорангової мережі властиві деякі недоліки: відсутність мережевого адміністрування; виділення частини обчислювальної потужності мережевим користувачам для підтримки доступу до своїх ресурсів; відсутність централізованого управління для забезпечення нормального захисту мережі; кожен користувач в одноранговій мережі повинен володіти достатнім рівнем знань, щоб успішно виконувати обов'язки не тільки користувача, але і адміністратора свого комп'ютера. Мережі на основі виділеного сервера: Якщо до однорангової мережі, де комп'ютер виступає в ролі і клієнтів і серверів підключити більше 10 користувачів, вона може не справитися

Курсова робота Комп’ютерні мережі та комунікації

irynka

21.10.2017 13:10-

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