Проектирование ЛВС и информационного обеспечения МКОУ СОШ № 15

Компания D-Link занимает ведущие позиции в развитии инновационной энергосберегающей технологии, не снижающей  производительность и функциональные возможности устройства.  Технология предусматривает автоматическое изменение уровня передаваемого сигнала в зависимости от длины подключаемых кабелей (до 20 метров). Применение технологии Green Ethernet позволяет коммутатору путем опроса состояния портов получать информацию об их активности и, при необходимости, автоматически отключать неактивные порты.

Коммутаторы серии DGS-1210 оснащены медными портами Gigabit Ethernet, обеспечивающим подключение по существующему кабелю категории 5 на основе витой пары. Каждый коммутатор оснащен двумя или четырьмя комбо-портами SFP для гибкого подключения по оптике к магистралям и серверам. С помощью мастера предварительных настроек, администратор может быстро сделать преднастройки на коммутаторе.

Коммутаторы DGS-1210 поддерживают ряд  функций уровня 2, включая IGMP Snooping, Port Mirroring, Spanning Tree и Link Aggregation Control Protocol (LACP). Управление потоком IEEE 802.3x позволяет напрямую подключить серверы к коммутатору для быстрой и надежной передачи данных. Поддерживая скорость 2000Мбит/с в режиме полного дуплекса, коммутатор обеспечивают высокую скорость передачи для подключения рабочих мест с минимальной потерей данных. Коммутаторы поддерживают функцию диагностики кабеля и функцию Loopback Detection. Функция  Loopback Detection используется для определения петель и автоматического отключения порта, на котором обнаружена петля. Функция диагностики кабеля предназначена для определения типов медных кабелей, а также типа неисправности кабеля [17].

Коммутаторы серии DGS-1210 являются идеальным решением для развертывания VoIP, так как данные устройства поддерживают  функцию Auto Voice VLAN и Differentiated  Services  Code  Point  (DSCP)  QoS для приложений VoIP. Функция автоматического определения подключенного оборудования VoIP позволяет помещать «голосовой» трафик в выделенную VLAN, расширяя, таким образом, сервис VoIP. Благодаря максимальному приоритету и индивидуальным VLAN, данная функция обеспечивает качественную и защищенную передачу VoIP-трафика. DSCP маркирует IP-пакеты с назначением сетевому трафику различных сервисов. Функция управления полосой пропускания позволяет сетевым администраторам зарезервировать полосу пропускания для различных приложений, требующих высокой пропускной способности или обеспечить максимальный приоритет [15].

Функция D-Link Safeguard Engine защищает коммутаторы от вредоносного трафика, вызванного активностью вирусов. Аутентификация на основе порта 802.1X позволяет использовать внешний сервер RADIUS для авторизации  пользователей. Помимо этого, функция cписки управления доступом (ACL) увеличивает безопасность сети и помогает защитить внутреннюю IT-сеть. Коммутаторы серии DGS-1210 поддерживают функцию предотвращения атак ARP Spoofing, защищающую от атак в сети Ethernet, которые могут вызвать изменение трафика или его задержку путем отправки ложных ARP-сообщений. Для предотвращения атак ARP  Spoofing коммутатор использует функцию Packet Control ACLs для блокировки пакетов, содержащих ложные ARP-сообщения. Для повышения уровня безопасности используется функция DHCP Server Screening, запрещающая доступ неавторизованным DHCP-серверам [15].

Использование Web-интерфейса управления коммутатором на основе утилиты SmartConsole так же просто, как и обычный  поиск информации в сети Интернет. Утилита поддерживает функции автоматического обнаружения и отображения на экране коммутаторов D-Link серии Web smart, принадлежащих одному и тому же сегменту сети L2. Web-интерфейс обеспечивает доступ к коммутатору из любой точки сети без необходимости ввода IP-адреса или маски подсети, что позволяет выполнить настройку и базовую установку найденных устройств, включая изменение пароля и обновление программного обеспечения. Коммутаторы серии DGS-1210 также поддерживают программу D-View 6.0 и интерфейс командной строки (CLI)  через Telnet. D-View 6.0 является системой сетевого управления, которая позволяет управлять наиболее важными параметрами, таких как работоспособность, надежность, гибкость и безопасность. Управлять интерфейсом командной строки (CLI) возможно через Telnet. Это позволяет легко настраивать базовые параметры, пароли, конфигурационные файлы и программное обеспечение [22].

Коммутатор  с 8 портами 10/100Base-TX

Рисунок 2.2 модель D-Link DES-1008D/K2

Таблица 2.3

Коммутатор DES-1008D оснащен 8 портами 10/100 Мбит/с с автоопределением скорости, позволяющими небольшой рабочей  группе легко подключиться к сетям Ethernet и Fast Ethernet. Данные порты определяют скорость работы в сети и осуществляют автоматическое согласование между стандартами 10BASE-T и 100BASE-TX, а также режимами полу- и полного дуплекса, что позволяет достичь максимально возможной скорости работы для каждого устройства, подключенного к сети.

Все порты поддерживают автоматическое определение полярности MDI/MDIX. Это исключает необходимость использования кроссоверных кабелей или портов uplink. Каждый порт можно подключить напрямую к серверу, концентратору, маршрутизатору или коммутатору, используя прямые Ethernet-кабели на основе витой пары. Кроме того, Ethernet-порты находятся на передней панели коммутатора, что облегчает доступ к ним, а индикаторы двух цветов для каждого порта помогают легко определить состояние соединения.

Кроме этого порты  поддерживают управление потоком 802.3x. Эта функция позволяет предотвратить потерю пакетов посредством передачи сигнала о возможном переполнении буфера. Благодаря сокращению потерянных пакетов, коммутатор обеспечивает более надежное соединение для всех подключенных устройств во время web-серфинга, онлайн игр или доступа к мультимедиа порталам [15]. 

Коммутатор DES-1008D с поддержкой функции plug-and-play является устройством, которое  использует технологию D-Link Green, обеспечивающую сохранение энергии, пониженное тепловыделение и более продолжительный срок службы изделия без ущерба для производительности или функциональных возможностей. Коммутатор поддерживает технологию IEEE 802.3az Energy-Efficient Ethernet (EEE), с помощью которой определяется, когда подсоединенный компьютер выключен, или когда отсутствует Ethernet-трафик, и отключается питание на неактивных портах, что позволяет экономить значительное количество энергии [23].

2.5 Выбор кабельной  системы для проекта

 Чтобы построить любую сеть, необходимо знать ограничения и возможности каждого типа кабелей, применяющихся в сетевой инфраструктуре. На тип применяемого кабеля существенное влияние оказывает характеристики передаваемой информации, важнейшей из которых является скорость передачи [2].

 Монтаж сегментов ЛВС в  МОУ СОШ № 15 решили на основе  оптоволоконного кабеля. Структура оптоволоконного кабеля очень проста и похожа на структуру коаксиального электрического кабеля, только вместо центрального медного провода здесь используется тонкое (диаметром порядка 1-10 мкм) стекловолокно, а вместо внутренней изоляции - стеклянная или пластиковая оболочка, не позволяющая свету выходить за пределы стекловолокна. В данном случае мы имеем дело с режимом так называемого полного внутреннего отражения света от границы двух веществ с разными коэффициентами преломления (у стеклянной оболочки коэффициент преломления значительно ниже, чем у центрального волокна). Металлическая оплетка кабеля обычно отсутствует, так как экранирование от внешних электромагнитных помех здесь не требуется, однако иногда ее все-таки применяют для механической защиты от окружающей среды (такой кабель иногда называют броневым, он может объединять под одной оболочкой несколько оптоволоконных кабелей).

Рисунок 2.4. Структура оптоволоконного кабеля

Рисунок 2.5. Принцип размещения волокон в оптическом кабеле

Оптоволоконный кабель имеет существенные преимущества над  другими:

• Малое затухание светового сигнала в волокне. Выпускаемое в настоящее время отечественными и зарубежными производителями промышленное оптическое волокно имеет затухание 0,2-0,35 дБ/км на длине волны 1300 и 1500 нм. При допустимом затухании 20 дБ максимальное расстояние между усилителями или повторителями составляет около 100 км и более.
• Низкий уровень шумов в волоконнооптическом кабеле позволяет увеличить полосу пропускания, путем передачи с использованием различной модуляции сигналов без защиты и контролировать правильность принятой информации только в оконечных терминалах. Это упрощает алгоритмы обработки и еще больше увеличивает реальную скорость передачи.
• Защищенность от электромагнитных помех. Поскольку волокно изготовлено из диэлектрического материала, оно невосприимчиво к электромагнитным помехам со стороны окружающих медных кабельных систем и электрического оборудования, способного индуцировать электромагнитное излучение (линии электропередачи, электродвигательные установки и т.д.). В многоволоконных кабелях также не возникает проблемы перекрестного затухания.
• Малый вес и объем. Волоконно-оптические кабели имеют меньший вес и объем по сравнению с медными кабелями в расчете на одну и ту же пропускную способность. Например, 900-парный телефонный кабель диаметром 7,5 см, может быть заменен одним волокном с диаметром 0,1 см. Если волокно "одеть" во множество защитных оболочек и покрыть стальной ленточной броней, диаметр такого кабеля будет 1,5 см, что в несколько раз меньше рассматриваемого телефонного кабеля.
• Высокая безопасность от несанкционированного доступа. Поскольку оптоволоконный кабель практически не излучает в радиодиапазоне, передаваемую по нему информацию трудно подслушать, не нарушая приема/передачи. Более того, несанкционированные отводы в оптической системе реализуются более сложно, и требуют подключения с помощью сложного оборудования. Несанкционированные подключения в оптической сети проще обнаруживаются. Системы, отслеживающие качество распространяемых световых сигналов (как по разным волокнам, так и разной поляризации), имеют очень высокую чувствительность к колебаниям, к небольшим перепадам давления. Поэтому оптические системы со слежением за качеством сигнала особенно необходимы при создании линий связи в правительственных, банковских и некоторых других специальных службах, предъявляющих повышенные требования к защите данных [16].
• Гальваническая развязка элементов сети. Данное преимущество оптического волокна заключается в его изолирующем свойстве. Оптоволоконные кабели не требуют заземления оболочки, защищающего от "блуждающих токов" и высоковольтных наводок по "земле", при которых может возникнуть большая разность потенциалов, что для электромагнитных кабелей может привести к повреждению сетевого оборудования.
• Пожаробезопасность. Изза отсутствия искрообразования оптическое волокно повышает безопасность сети на химических, нефтеперерабатывающих предприятиях, при обслуживании технологических процессов повышенного риска.
• Уменьшение требований к линейнокабельным сооружениям. Волоконно-оптические кабели освобождают переполненные кабельные трубопроводы. Как уже отмечалось выше, волоконнооптические кабели имеют меньший объем в расчете на одну и ту же пропускную способность, в связи с чем переполнение кабельных трубопроводов становится маловероятным, даже при интенсивном росте широкополосных услуг.
• Экономичность волоконнооптического кабеля. Волокно изготовлено из кварца, основу которого составляет двуокись кремния, широко распространенного, а потому недорогого материала, в отличие от меди. В настоящее время стоимость волокна по отношению к медной паре определяется как 2:5. При этом ВОК позволяет передавать сигналы на большие расстояния без ретрансляции. Количество повторителей на протяженных линиях сокращается при использовании ВОК. Современные системы передачи позволяют достигнуть дальности около 400 км только с использованием оптических усилителей на промежуточных узлах при скорости передачи выше 10 Гбит/с.
• Длительный срок эксплуатации. Со временем волокно испытывает деградацию. Это означает, что затухание в проложенном кабеле постепенно возрастает. Однако благодаря совершенству современных технологий производства оптических волокон этот процесс значительно замедлен, и срок службы волоконнооптического кабеля составляет примерно 25 лет. За это время может смениться несколько поколений стандартов приемо-передающих систем. Сроки старения оптических кабелей гораздо больше, чем сроки деградации электрома<span class="dash041e_0431_044b_0447_043d_044b_0439__Char" s