Разработка локальной сети

 

Итого общая длина кабеля на двух этажах составляет 2493 метра.

 

Список необходимого оборудования для реализации локальной сети представлен в таблице 2.3. Схема разработанной сети представлена в приложении №1 (перый этаж) и в приложении №2 (второй этаж).

Таблица 2.3

Необходимое оборудование для организации  локальной сети здания

Название	Количество
Телекоммуникационный шкаф	2
Концентратор на 24 порта	4
Патч-панель на 24 порта	4
Розетка внешняя 1хRJ45	62
Коннектор RJ-45 пятой категории под одножильный кабель со вставкой	62
Патч-корд UTP 5 категории (0,5м)	64
Патч-корд UTP 5 категории (1,5м)	62
Витая пара пятой категории	2495 метров
Короб 60х60 мм (магистральный)	250 метров
Короб 16х16 мм (модульный)	485 метров
Сетевая карта	62

2. Сравнительный анализ 24-портовых концентраторов

Многопортовые повторители Ethernet на витой  паре называются концентраторами или  хабами. Основные отличия среди этих устройств, предлагаемые различными фирмами-производителями является количество устройств, подключаемых к нему, возможность стекирования и различные фирменные технологии. Таким образом, концентраторы могут содержать от 4 до 72 портов для подключения. Максимальное количество концентраторов в стеке определяется производителем; оно обычно составляет от 4 до 20 устройств. В рамках поставленной задачи нам необходимо подключить 62 машин,  поэтому мы будем использовать 4 концентратора 24 порта. Рассматриваемые нами концентраторы относятся к  повторителям класса II, так как имеют все порты  100Base-TX.

Для сравнения были взяты продукты наиболее известных фирм на рынке  сетевого оборудования Intel, IBM и C-Net.

Определим основные критерии выбора концентратора из имеющихся в  наличии (см. таблицу 2.5.):

• цена;
• возможность работы в стеке;
• габариты;
• авторитет фирмы-производителя.

 

Концентраторы на 24 порта:

● C-Net CSH-2400S 24-port 10/100T

● Express 330T Stackable Hub 24-port 10/100Mbps

● IBM 8245 10/100 Stackable Ethernet Hub

 

В таблице 2.4. приведено сравнение этих концентраторов по основным признакам [2],[3],[4].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.4

Основные характеристики 24-портовых концентраторов

 

Название	C-Net CSH-2400S 24-port 10/100TX	Express 330T Stackable Hub 24-port 10/100Mbps	IBM 8245 10/100 Stackable Ethernet Hub
Фирма	C-Net	Intel	IBM
Поддерживаемые стандарты	IEEE 802.3: 10BASE-T IEEE 802.3u: 100BASE-TX/100BASE-FX IEEE 802.3x: Flow-Control для режима Full-Duplex	IEEE 802.3 10Base-T IEEE 802.3u 100Base-TX	IEEE 802.3 10Base-T IEEE 802.3u 100Base-TX
Тип сети	Fast Ethernet, Ethernet
Работа в стеке	поддерживается	до пяти устройств	до шести устройств
Индикаторы	Power,Link/ACT, Full Duplex/Collision	коллизии состояние соединения	коллизии состояние соединения
MDI		поддерживается	поддерживается
Габариты	442x184x44 мм	442x330х44 мм	440х249х45 мм
Вес	2,4 килограмм	2,8 килограмм	3,6 килограмм
Цена	3870	4350	4650

 

Таблица 2.5

Сравнение концентраторов по выбранным  критериям

Название	C-Net CSH-2400S 24-port 10/100TX	Express 330T Stackable Hub 24-port 10/100Mbps	IBM 8245 10/100 Stackable Ethernet Hub
Фирма	C-Net	Intel	IBM
Тип сети	Fast Ethernet, Ethernet
Работа в стеке	-	+	+
Габариты	+	-	-
Вес	+	+	-
Цена	+	+	-

 

Из вышеперечисленных концентраторов будем использовать концентраторы  фирмы Intel [3], хотя они и незначительно дороже. Эти концентраторы обладают всеми необходимыми нам функциями. При разработке локальной сети будут использоваться четыре концентратора на 24 порта. Так же фирма Intel уже давно зарекомендовала себя на рынке сетевого оборудования в качестве надежного производителя очень качественной продукции. Этот концентратор является оптимальным вариантом в отношении цена/качество, его можно приобрести в магазине «ЕВРОКОМ» [10].

2.3. Анализ сетевых адаптеров

Сетевые адаптеры, представленные на рынке различными производителями, в основе своей, практически идентичны. Поэтому не имеет принципиальной разницы выбор сетевого адаптера. В этой связи решающим фактором в выборе сетевого адаптера будет его стоимость.

Далее представлены наиболее часто  встречаемые адаптеры:

● D-Link <DFE-520TX> Карта PCI 10/100Mbps

● 3com <3C905B/C(X)-TX-M> Карта PCI UTP 10/100Mbps

● Realtek Gigabit LAN <8110S> PCI 10/100/1000Mbps

Далее приведена таблица сравнения  основных характеристик сетевых  адаптеров.

Таблица 2.6.

Сравнение сетевых адаптеров

№ п.п.	Название	D-Link <DFE-520TX> Карта PCI 10/100Mbps	3com <3C905B/C(X)-TX-M> Карта PCI UTP 10/100 Mbps	Realtek Gigabit LAN <8110S> PCI 10/100/1000 Mbps
1	Фирма производитель	D-Link	3com	Realtek
2	Цена, руб	155,73	351,74	268,5
3	Скорость передачи данных	10/100 Мбит/сек	10/100 Мбит/сек	10/100/1000 Мбит/сек

 

Поскольку у нас не стоит задачи построить сеть по стандарту  Gigabit Ethernet, то нет смысла приобретать карту Realtec, поэтому остановим свой выбор на сетевом адаптере фирмы D-Link.

2.4. Расчет конфигурации схемы локальной сети

2.3.1. Системы расчёта конфигурации

 

Расчёт конфигурации локальной  сети, построенной на технологии Fast Ethernet, включает в себя две системы расчёта:

• Вычисление двойного времени прохождения сигнала по сети (Path Delay Value, PDV) и сравнение его с максимально допустимой величиной.
• Допустимость величины получаемого межкадрового временного интервала (Path Variability Value, PVV), межпакетной щели (IPG – InterPacket Gap) в сети.

Для сетей Fast Ethernet допустимо не проводить  расчёт PVV. Это связано с тем, что даже максимальное количество концентраторов, допустимых в Fast Ethernet, не может вызвать недопустимого сокращения межпакетного интервала.

2.3.2. Методика расчёта PDV

 

Для расчетов PDV сначала надо выделить в сети путь с максимальным двойным временем прохождения и максимальным числом концентраторов между компьютерами, то есть путь максимальной длины. Если таких путей несколько, то расчет должен производиться для каждого из них. Расчет в данном случае ведется на основании таблицы 2.7.

Комитет 802.3 дает исходные данные для  расчета времени двойного оборота  сигнала. Комитет предоставляет  данные о задержках, вносимых каждым элементом сети, не разделяя сегменты сети на левый, правый и промежуточный.

Таблица 2.7.

PDV в сети Fast Ethernet

Тип сегмента	Задержка на метр (bt)	Макс. задержка (bt)
Два абонента TX/FX	-	100
Два абонента T4	-	138
Один абонент T4 и один TX/FX	-	127
Сегмент на кабеле категории 3	1,14	114 (100 м)
Сегмент на кабеле категории 4	1,14	114 (100 м)
Сегмент на кабеле категории 5	1,112	111,2 (100 м)
Неэкранированная витая пара	1,112	111,2 (100 м)
Оптоволоконный кабель	1,0	412 (412 м)
Репитер (концентратор) класса I	-	140
Репитер (концентратор) класса II с портами TX/FX	-	92
Репитер (концентратор) класса II с  портами T4	-	67

 

Для вычисления полного двойного (кругового) времени прохождения для сегмента сети необходимо умножить длину сегмента на величину задержки на метр, взятую из второго столбца таблицы. Если сегмент имеет максимальную длину, то можно сразу взять величину максимальной задержки для данного сегмента из третьего столбца таблицы.

Затем задержки сегментов, входящих в путь максимальной длины, надо просуммировать и прибавить к этой сумме величину задержки для приемопередающих узлов двух абонентов (это три верхние строчки таблицы) и величины задержек для всех концентраторов, входящих в данный путь (это три нижние строки таблицы).

Суммарная задержка должна быть меньше, чем 512 битовых интервалов. При этом надо помнить, что стандарт IEEE 802.3 рекомендует оставлять запас в пределах 1 – 4 битовых интервалов для учета кабелей внутри соединительных шкафов и погрешностей измерения. Лучше сравнивать суммарную задержку с величиной 508 битовых интервалов, а не 512 битовых интервалов.

Все задержки, приведенные в таблице, даны для наихудшего случая. Если известны временные характеристики конкретных кабелей, концентраторов и адаптеров, то практически всегда предпочтительнее использовать именно их. В ряде случаев это может дать заметную прибавку к допустимому размеру сети.

2.3.3. Расчёт PDV локальной сети

Для расчёта конфигурации разработанной  локальной сети  определим наиболее удалённые узлы сети. В нашем случае ими являются компьютеры, расположенные в к.108 и к.208. Расстояние от концентратора на первом этаже до рабочего места в комнате 108 равно 82 метра, между концентратором второго этажа и рабочим местом в комнате 208 – 82 метра. Концентраторы разделены кабелем длинной 5 метров. Таким образом, наиболее протяжённый участок сети состоит из двух концентраторов, двух сетевых адаптеров, кабеля UTP 5 длинной 169 метра, Патч-корды 2x1,5м (соединение внешней розетки и сетевого адаптера) и 4x0,5м (соединение патч-панели и концентратора), они в сумме дают 5 метров. Просуммировав полученные значения общая длинна, наиболее протяжённого сегмента, составляет 174 метра. Один метр видой пары категории 5 вносит задержку в 1,112 bt. Значит весь сегмент вносит задержку равную 193 bt, пара сетевых адаптеров TX дают задержку в 100 bt и два стека концентраторов по 92 bt каждый. Общая задержка данного сегмента равна 477 bt.  

 

Так как выполняется условие  превышения задержки в  512 bt над PDV наибольшего сегмента сети, значит сеть спроектирована корректно, запас задержки составляет 35 bt.

2.4. Создание элементов структурированной кабельной системы

При построении локальной сети будет  использоваться настенный шкаф модели  ШРН-М-12.500.1 (рис. 2.1).

 

Рис.2.1. Настенный шкаф  ШРН-М-12.500.1

 

Отличительной особенностью данной модели является его достаточно большая вместимость, удобство эксплуатации и при этом низкая стоимость.

 

Для коммутации кабелей в шкафах применяются патч-панели. Поскольку  в каждом шкафу установлено по два концентратора на 24 порта,  то патч-панели должны иметь по крайней мере не меньше количество разъемов. Так, в каждый шкаф установим по две патч-панели на 24 порта (рис. 2.2).

 

Рис. 2.2. патч-панель на 24 порта

 

 

Для коммутации разъемов в шкафах используем патч-корд длиной 0,5 метра (рис. 2.3). Для подсоединения компьютеров в рабочих комнатах к ЛВС будут использоваться патч-корды длиной 1,5 метра (рис. 2.4).

 

Рис.2.3. Патч-корд 0,5 м

 

Рис.2.4. Патч-корд 1,5 м

 

На рис. 2.5 показано соединение порта MDI сетевого адаптера 100Base-T4 с портом MDI-X концентратора (приставка Х говорит о том, что у этого разъема присоединения приемника и передатчика меняются парами кабеля по сравнению с разъемом сетевого адаптера, что позволяет проще соединять пары проводов в кабеле - без кроссирования). Также можно подключать две сетевые карты двух компьютеров одним кабелем, для этого необходимо, чтобы он был кроссированным.