Разработка локальной вычислительной сети фирмы, занимающейся дизайном и рекламой

Неэкранированная витая пара разделена на следующие категории:

• категория 1 - традиционный телефонный кабель, по которому передается только голос, но не данные;
• категория 2 - кабель, способный передавать данные со скоростью до 4 Мбит/сек, и состоящий из 4-х витых пар;
• категория 3 - кабель, способный передавать данные со скоростью до 10 Мбит/сек, и состоящий из 4-х витых пар с девятью витками на метр;
• категория 4 - кабель, способный передавать данные со скоростью до 16 Мбит/сек, и состоящий из 4-х витых пар;
• категория 5 - кабель, способный передавать данные со скоростью до 100 Мбит/сек, и состоящий из 4-х витых пар медного провода. Кабель данной категории используется в современных вычислительных сетях.

 

 

 

 

 

Рис.1.4.4. Витая пара.

Для подключения экранированной и неэкранированной витой пары к компьютеру используются коннекторы RJ-45, которые похожи на телефонные RJ-11, но отличаются по размерам и числу контактов. Коннектор RJ-45 чуть больше по размеру и имеет восемь контактов, а RJ-11 только четыре.

Отличительная особенность использования витой пары состоит в том, что каждый компьютер к вычислительной сети должен подключаться с помощью отдельного кабеля через концентратор.

Кабель экранированной витой пары имеет медную оплетку, которая обеспечивает дополнительную защиту от помех. Следовательно, экранированная витая пара обеспечивает передачу данных на большее расстояние и с большей скоростью.

Для данной организации был выбран кабель «Витая пара». Архитектура предприятия (меньше 100 метров прокладки от ПК к switch) позволяет использовать витую пару, как основу связи ЛВС.

1.5. Выбор сетевого оборудования.

Сетевые карты, являются одной из важнейших компонент любой компьютерной сети. Сетевые карты выступают в качестве физического интерфейса для соединения, между компьютером и сетевым кабелем. Сетевая карта вставляется в свободный слот расширения на материнской плате компьютера и различаются по типу используемого разъема: ISA, EISA, PCI.

Основное назначение сетевой карты:

• подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче по сетевому кабелю;
• передача данных другому компьютеру;
• управление потоком данных между компьютером и кабельной системой.

Рис. 1.5.1. Плата сетевого адаптера.

Кроме того, сетевая плата, принимает данные из кабеля и переводит их в форму, понятую центральному процессору компьютера. Также каждая сетевая карта имеет уникальный адрес (MAC). Сетевые адреса определены комитетом IEEE, этот комитет закрепляет за каждым производителем некий интервал адресов. Производители «зашивают» эти адреса в микросхемы сетевой карты.

Среди дополнительного сетевого оборудования следует выделить следующие:

Концентратор (повторитель, разветвитель, reрeater, hub) - устройство, служащее для "разветвления" сигнала в сегменте сети. Сигнал, полученный концентратором на одном порту, усиливается и передается на все порты устройства. Портов может быть минимум 2, тогда это называется "повторитель" (reрeater). При использовании концентраторов возможны коллизии.

 

 

 

 

 

Рис. 1.5.2. Концентратор

Концентраторы вносят минимальную задержку в распространение сигнала. Как и сетевые адаптеры, они являются устройствами 1-го уровня, т.е. работают с сетью на уровне сигналов.

Коммутатор (то же самое, что переключатель, мост, switch, bridge) - устройство, служащее для разделения сети на отдельные сегменты, которые могут содержать концентраторы и сетевые карты. Коммутаторы являются устройствами 2-го уровня, т.е. содержат в себе порты - устройства 1-го уровня для работы с сигналами, но помимо этого, работают с содержимым сетевых пакетов - читают поле физического адреса назначения (MAC) пакета, пришедшего на один из портов, и в зависимости от его значения и таблицы MAC-адрес - порт "ретранслируют" пакет на другой порт (или не ретранслируют). Коммутатор с 2-мя портами называется мостом (bridge), при этом порты могут иметь разные сетевые стандарты: Ethernet и Token Ring, 10Base-T и 100Base-T.

Роутер (то же самое, что маршрутизатор, router) - это устройство, служащее для разделения сети на подсети, которые могут содержать коммутаторы, концентраторы и сетевые карты. Рутеры являются устройствами 3-го уровня, т.е. помимо функций 1-го и 2-го уровней работают с содержимым пакетов на уровне сетевых адресов (не с MAC) и переправляют пакеты на другие порты (или не переправляют). Таблицы при этом имееют более сложные структуры, чем у коммутаторов и занимают больше места. Помимо "чистой маршрутизации" рутеры обычно выполняют функции FireWall и оптимизации потоков данных.

Шлюз - это сетевое устройство, которое передает протоколы одного типа физической среды в протоколы другой физической среды (сети). Шлюз является наиболее сложной ретрансляционной системой, обеспечивающей взаимодействие сетей с различными наборами протоколов всех семи уровней. В свою очередь, наборы протоколов могут опираться на различные типы физических средств соединения. Шлюзы оперируют на верхних уровнях модели OSI и представляют наиболее развитый метод подсоединения сетевых сегментов и компьютерных сетей.

Учитывая площадь здания, следует констатировать что ля построения сети в аднной организации необходимы устройства для разделения сети на сегменты. Учитывая тот факт, что в данное время коммутаторы имеют явное преимущество над концентраторами, я остановлю свой выбор на них.

Выход в Интернет будет осуществляться посредством  внутреннего сетевого адаптера сервера. ЛВС же будет подключаться к серверу посредством интегрированного сетевого контроллера. Таким образом, роль Интернет-шлюза будет играть сам сервер.

Подключение Интернета через сервер также позволит наладить эффективную политику безопасности и контроля трафика.

1.6. Выбор протокола.

Протокол - это набор правил и технических процедур, регулирующих осуществления связи между компьютерами в сети. Процесс передачи данных по сети разбивается на несколько шагов. При этом очередность выполнения данных шагов строго определена. Задачей протоколов является определение таких шагов и контроль за их выполнением.

TCР/IР (Transmission Control Рrotocol/Internet Рrotocol) -- промышленный стандартный набор протоколов, которые обеспечивают связь в гетерогенной (неоднородной) среде, т.е. обеспечивают совместимость между компьютерами разных типов. Совместимость -- одно из основных преимуществ TCР/IР, поэтому большинство ЛВС поддерживает его. Кроме того, TCР/IР предоставляет доступ к ресурсам Интернета, а также маршрутизируемый протокол для сетей масштаба предприятия. Поскольку TCР/IР поддерживает маршрутизацию, он обычно используется в качестве межсетевого протокола. Благодаря своей популярности TCР/IР стал стандартом де-факто для межсетевого взаимодействия. К другим специально созданным для набора TCР/IР протоколам относятся:

• SMTР (Simрle Mail Transfer Рrotocol) -- электронная почта;
• FTР (File Transfer Рrotocol) -- обмен файлами между компьютерами, поддерживающими TCР/IР;
• SNMР (Simрle Network Management Рrotocol) -- управление сетью.

TCР/IР имеет два главных недостатка: размер и недостаточная скорость работы. TCР/IР -- относительно большой стек протоколов, который может вызвать проблемы у MS-DOS-клиентов. Однако для современных операционных систем размер не является проблемой, а скорость работы сравнима со скоростью протокола IРX.

NetBEUI -- расширенный интерфейс NetBIOS. Этот протокол предоставляет программам средства для осуществления сеансов связи с другими сетевыми программами. Он очень популярен, так как поддерживается многими приложениями.

К преимуществам NetBEUI относятся небольшой размер стека, высокая скорость передачи данных по сети и совместимость со всеми сетями Microsoft. Основной недостаток NetBEUI -- он не поддерживает маршрутизацию. Это ограничение относится ко всем сетям Microsoft.

IРX/SРX (Internetwork Рacket Exchange/Sequenced Рacket Exchange) -- стек протоколов, используемый в сетях Novell. Как и NetBEUI, относительно небольшой и быстрый протокол. Но, в отличие от NetBEUI, он поддерживает маршрутизацию.

Прежде всего, при выборе протокола следует определиться с устанавливаемой сетевой операционной системой (ОС). Так как планируется установка ОС от Microsoft, а также тот факт, что все компьютеры подключены к интернету, в качестве сетевого протокола следует предпочесть TCP/IP.

В итоге конфигурация планируемой сети показана в таблице ниже:

 

 

 

 

 

Таблица 1.6.1  Конфигурация сети

Компонент/характеристика	Реализация
Топология сети	Древовидная звезда
Модель сети	Клиент-сервер
Стандарт сети	100Base-T
Линия связи (кабель)	Неэкранированная витая пар
Сетевые адаптеры	Интегрированные
Концентраторы (ретрансляторы, повторители, концентраторы, коммутаторы, мосты, маршрутизаторы, шлюзы и т.д.)	2 коммутатора
Протоколы сети	TCP/IP
Управление совместным использованием ресурсов	Централизовано с сервера (установка прав доступа)
Совместное использование периферийных устройств	Принт-сервер, факс-модем
Поддерживаемые приложения	Совместимые с ОС Windows XP,
Подключение к Интернет	Через сервер, посредством внутреннего сетевого адаптера

 

 

РАЗДЕЛ II.

Анализ и выбор технических средств реализации вычислительной сети.

2.1. Выбор аппаратного обеспечения сервера и рабочих станций.

Можно выделить два основных параметра, отличающих сервер от обычных компьютеров. Во-первых, это очень высокая производительность (это касается, разумеется, и эффективного обмена с периферийными устройствами), достаточно мощная дисковая подсистема (преимущественно  со SCSI интерфейсом), а во-вторых, повышенная надежность (сервер как правило работает круглые сутки не выключаясь). Что касается производительности, то для сервера ее довольно часто оценивают в транзакциях. Вообще говоря, под транзакцией понимают совокупность трех последовательных действий: чтение данных, обработка данных и запись данных. Применительно, например, к файл-серверу транзакцией можно считать процесс изменения записи на сервере, когда рабочая станция выполняет модификацию файла, хранимого на сервере.

Немалую роль играет возможность расширения системы и простота ее модернизации, поскольку именно это позволяет обеспечить требуемую производительность не только на текущий момент времени, но и в будущем.

Наибольший интерес представляет максимальный объем оперативной памяти, который можно использовать на данном сервере, возможность установки более мощного процессора, а так же второго процессора (если планируется использование операционной системы, поддерживающей двухпроцессорную конфигурацию). Немаловажным так же остается вопрос о том, какую конфигурацию дисковой подсистемы можно использовать на данном сервере, в первую очередь, какой объем дисков, максимальное их количество. Если в конкретном случае к дисковой подсистеме должны предъявляться особые требования необходимо узнать о возможности применения  RAID- массива, а также возможность "горячей" замены накопителей.

Несомненно, что жизненно важным параметром любого сервера является его качественное и бесперебойное питание. В связи с этим необходимо проверить наличие у сервера нескольких (хотя бы двух) блоков питания. Обычно эти два блока питания работают параллельно, т.е. при выходе из строя одного, сервер продолжает работать, получая питание от другого (исправного) блока питания. При этом должна так же быть возможность их "горячей" замены. И само собой разумеется, необходим источник бесперебойного питания. Его наличие позволяет в случае пропадания напряжения в электросети по крайней мере корректно завершить работу операционной системы и выключить сервер.

Если сервер планируется подключать к двум, физически несвязанным сетям необходимо убедиться в возможности установки второй сетевой платы.

Высокая надежность серверов достигается путем реализации комплекса мер, касающихся как обеспечения необходимого теплообмена в корпусе, контроля температуры важнейших компонентов, слежения за рядом других параметров, так и полного или частичного дублирования подсистем.

Так, в подсистеме памяти наряду с обычным контролем четности часто используется контроль с исправлением ошибок  ECC (Error Checking and Correction).

В принципе сервер может быть реализован и на обычном, стандартном компьютере, имеющим конфигурацию с достаточно хорошими характеристиками. Операционная система, реализующая сервер не предъявляет специальных требований к аппаратному обеспечению, однако надежность при этом будет снижена. Поэтому если в конкретном случае к надежности сервера предъявляются повышенные требования рекомендуется использовать специально предназначенные для этого компьютеры.

Выбор процессора. На сегодняшний день рынок центральных процессоров заняли и уже удерживают несколько лет две ведущие компании - AMD и INTEL.