Аппаратное и программное обеспечение ЭВМ и сетей

 

 

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Факультет информационных технологий и робототехники

Кафедра «Робототехнические системы»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине:

«Компьютерные сети»

на тему «Аппаратное и программное обеспечение ЭВМ и сетей»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:                      Черношей Д.Д.

студент гр. 107811

 

 

 

Руководитель:                Дубинин С.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

Минск 2014

Белорусский национальный технический университет

(наименование ВУЗа)

 

Факультет:____________________

 

«УТВЕРЖДАЮ»

 

Зав. кафедрой_________________

       (подпись)

 

«____»_______________________

 

З А Д А Н И Е

по курсовой работе

 

Студенту гр.___________________________________

 

1. Тема работы: ______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________     _____________________________________________________________________________________

2. Сроки сдачи студентом  законченного проекта:_________________________________________

3. Исходные данные к  проекту:__________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________

4. Содержание расчетно-пояснительной  записки:

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

5. Консультанты по работе (с указанием разделов проекта):

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

6. Дата выдачи задания:_______________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________

7. Календарный график  работы над проектом (с указанием  трудоемкости отдельных этапов):

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

 

Руководитель___________________

(подпись)

 

Задание принял к исполнению_________________________________

(дата и  подпись студента)

 

 

ЗАДАНИЕ

 

1. Расчет сети Ethernet.

Топология сети приведена на  рисунке 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Топология сети Ethernet

 

В таблице 1 и 2 приведены исходные данные о задержках для PDV и PVV.

 

Таблица 1 - Исходные данные о задержках для PDV

 

Тип сегмента	База левого сегмента	База промежуточного сегмента	База правого сегмента	Задержка среды на 1 м	Максимальная длина сегмента
10Base-5	11.8	46.5	169.5	0.0866	500
10Base-2	11.8	46.5	169.5	0.1026	185
10Base-T	15.3	42.0	165.0	0.113	100
10Base-FB	-	24.0	-	0.1	2000
10Base-FL	12.3	33.5	156.5	0.1	2000
FOIRL	7.8	29.0	152.0	0.1	1000
AUI (> 2 м)	0	0	0	0.1026	2+48

 

Таблица 2 - Исходные данные о задержках для PVV

 

Тип сегмента	Передающий сегмент	Промежуточный сегмент
10Base-5 или 10Base-2	16	11
10Base-FB	-	2
10Base-FL	10.5	8
10Base-T	10.5	8

2. Расчет сети FastEthernet.

Топология сети приведена на  рисунке 2.

 

Рисунок 2 – Топология сети FastEthernet

 

В таблице 3 и 4 приведены исходные данные о задержках  PDV.

 

Таблица 3 – Задержки вносимые кабелем

 

Тип кабелей	Удвоенная задержка в bt на 1м	Удвоенная задержка на кабеле максимальной длины
UTP Cat 3	1,14bt	114bt (100м)
UTP Cat 4	1,14bt	114bt (100м)
UTP Cat 5	1,112bt	111,2 bt(100м)
STP	1,112bt	111,2 bt(100м)
Оптоволокно	1,0 bt	412 (412м)

 

Таблица 4 – Задержки вносимые сетевыми адаптерами

 

Тип сетевых адаптеров	Максимальная задержка при двойном обороте
Два адаптера TX/FX	100bt
Два адаптера T4	138 bt
Один адаптер TX/FX и один Т4	127 bt

 

3. Расчет подсетей.

 

В таблице 5 приведены исходные данные для расчета подсетей.

 

Таблица 5 - Исходные данные для расчета подсетей

 

№ варианта	Кол. узлов в сети	Кол. подсетей	Макс. кол. узлов в подсети	Создать подсети	Настроить указанные узлы в подсетях
11	200	10	40	4	20, 21, 30, 31, 40
				5	1, 11, 21, 31, 41

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Компьютерная сеть –– система связи между двумя и более компьютерами. Для передачи информации могут быть использованы различные физические явления, как правило –– различные виды электрических сигналов или электрического излучения.

Всемирная тенденция к объединению в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений(факсов,e-mail и прочего) не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а так же обмен информацией между компьютерами разных фирм-производителей работающих под разным программным обеспечением.

Разработка и практическое использование компьютерных сетей является актуальной задачей, особенно с учетом огромных возможностей их использования и значительного ускорения производственного процесса.

В данной курсовой работе представлена разработка локальной сети и настройка пакетной передачи данных для компьютерных сетей.

 

1 Состав и назначение рабочей станции и сетевой станции

Рабо́чая ста́нция (англ. workstation) — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенных для решения определённого круга задач.

Sun SPARCstation 1+ c 25 МГцRISC-процессором, начало 1990-хгодов

Xerox Alto стал в 1973 первым компьютером, который использовалграфический интерфейс пользователя с манипулятором типа«мышь» и сеть Ethernet.

• Рабочая станция как место работы специалиста представляет собой полноценный компьютер или компьютерный терминал(устройства ввода-вывода, отделённые и часто удалённые от управляющего компьютера), набор необходимого ПО, по необходимости дополняемые вспомогательным оборудованием: печатающее устройство, внешнее устройство хранения данных на магнитных и/или оптических носителях, сканер штрих-кода и пр.[1] 
  В советской литературе также использовался термин АРМ (автоматизированное рабочее место), но в более узком смысле, чем «рабочая станция».[1]
• Также термином «рабочая станция» обозначают стационарный компьютер в составе локальной вычислительной сети (ЛВС) по отношению к серверу. (В локальных сетях компьютеры подразделяются на рабочие станции и серверы. На рабочих станциях пользователи решают прикладные задачи (работают в базах данных, создают документы, делают расчёты, играют в компьютерные игры. Сервер обслуживает сеть и предоставляет собственные ресурсы всем узлам сети, в том числе и рабочим станциям.)

Признаки конфигураций

Существуют достаточно устойчивые признаки конфигураций рабочих станций, предназначенных для решения определённого круга задач, что позволяет подразделить их на отдельные профессиональные подклассы:

• мультимедиа и, в частности, компьютерная графика и обработка изображений, видео, звука, разработка компьютерных игр.
• Различные инженерные, архитектурные (в том числе градостроительные) и иные САПР, ГИС, полевая работа и геодезия и т. д.
• Научные и инженерно-технические вычисления.
• Профессиональный биржевой интернет-трейдинг.

Каждый такой подкласс может иметь присущие ему особенности и уникальные компоненты (в скобках даны примеры областей использования): большой размер видеомонитора (главного видеомонитора) и/или несколько мониторов (САПР, ГИС, биржа), быстродействующая видеокарта (кинематограф, анимация, компьютерные игры), большой объём накопителей данных(фотограмметрия, анимация), наличие профессионального сканера (фотография), защищённое исполнение (военное применение, эксплуатация в полевых условиях) и пр.

Сетевые серверы.  
 
Под сервером понимают компьютер, который предоставляет свои ресурсы другим компьютерам, которые называются клиентами. По сути дела, сервер осуществляет обработку и хранение основной информации, которая находится в компьютерной сети. В связи с разнообразием используемой информации и видов ее обработки существуют разные типы  
 
серверов, найпоширенiшим из которых есть файловый сервер.  
 
Под файловым сервером понимают компьютер, который подключен к сети и используется для хранения файлов данных, к которым обращаются рабочие станции. С точки зрения пользователя файловый сервер рассматривается как центральный архив, в котором сохраняется общая для всех рабочих станций информация.  
 
В более сложных сетях кроме файлового сервера могут присутствовать и другие виды серверов, например: сервер печати, сервер базы данных, Web-сервер, почтовый сервер и др.  
 
Сервер печати – это компьютер, который специализируется на управлении доступом пользователей к системным устройствам вывода, например принтеров. Iснуваннясервера обусловленно необходимостью более эффективного использования дорогих печатающих устройств. В крупных сетях сервер печати может руководить одновременно несколькими принтерами.  
 
Сервер базы данных предназначен для хранения базы данных и управления доступом к ней. База данных – это совокупность связанных объектов, которые включают и таблицы, и формы, и отчеты и др. Формирование баз данных, установка связи между ее объектами, а также организация доступа к содержанию базы осуществляется с помощью специального приложення – системы управления базой данных (СУБД).  
 
Web-сервер – это сервер, ориентированный на выполнение специальных задач взаимодействия с сетью Internet. Он предоставляет рабочим станциям максимально возможен набор услуг межсетевого взаимодействия.  
 
Почтовый сервер – компьютер, который управляет потоком электронной почты, передачей сообщений и связью с серверами глобальных сетей, в частности Internet.  
 
 
Оборудование серверов.  
 
По составу оборудования серверы мало чем отличаются от рабочих станций, однако до самого оборудования существуют высшие востребования. Это связано с тем, что файловый сервер должен достаточно быстро обрабатывать большое количество запросов от всех рабочих станций. Для обеспечения нужной производительности серверы оснащаются высокопродуктивными процессорами, например Pentium II с тактовой частотой 233 Мгц и выше. Возможно использование систем с несколькими процессорами одновременно.  
 
С целью повышения производительности в серверах широко используется кэш-память. Эта сверхбыстродействующая память предназначена для временного хранения команд и данных, к которым происходит найчастiше обращение.  
 
Для предупреждения потери информации при работе с жесткими дисками в серверах используется система RAID – избыточные массивы недорогих дисков. Система RAID включает набор жестких дисков, при этом реализуются разные режимы одновременной записи одной и той же информации на несколько жестких дисков. Це позволяет в случае сбоя жесткого диску возобновлять данные из резервной копии, которые находятся на другом диске.  
 
Для обеспечения нормальной работы компьютерной сети и предупреждения потери информации при внезапном отключении силового питания сервер должен питаться от источника бесперебойного питания (UPS). Источник бесперебойного питания использует аккумуляторную батарею для поддержки работоспособности компьютера (сервера) в течение времени, достаточного для сохранения данных, закрытия программ и нормального завершения работы. Есть “умные” источники бесперебойного питания, какие сами корректные свертывают работу сервера, исключают его, а при появлении напряжения питания автоматически возобновляют работу системы.