Планування локальної обчислювальної мережі для мультимедійної організації

ЗМІСТ ВСТУП

1. ПЛАНУВАННЯ РОЗМІЩЕННЯ ЛОКАЛЬНОЇ ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ МЕРЕЖ

1.1 Планування робочих місць

1.2 Cкладання плану приміщень

1.3 Вибір топології мережі

1.4 Вибір обладнання для компьютерної мережі

1.5 Вибір програмного забезпечення для комп’ютерної мережі

2. РОЗРАХУНОК ЛОКАЛЬНОЇ ОБЧИСЮВАЛЬНОЇ МЕРЕЖІ

2.1 Вибір мережевого обладнання і типу кабельного з'єднання

2.2 Розрахунок довжини кабелю

2.3 Схема мережі

2.4 Розрахунок PDV та PVV

3. РОЗРАХУНОК ВАРТОСТІ ПРОЕКТУ ВИСНОВОК ГЛОСАРІЙ ЛІТЕРАТУРА ДОДАТОК

ВСТУП Сучасній людині важко уявити собі життя без різних засобів зв’язку. Пошта, телефон, радіо та інші комунікації перетворили людство в єдиний «живий» організм, змусивши його обробляти величезний потік інформації. Підручним засобом для обробки інформації став комп’ютер.

Однак масове використання окремих, не взаємозв'язаних комп’ютерів породжує ряд серйозних проблем: як зберігати використовувану інформацію, як зробити її загальнодоступною, як обмінюватися цією інформацією з іншими користувачами, як спільно використовувати дорогі ресурси (диски, принтери, сканери, модеми) декільком користувачам. Рішенням цих проблем є об'єднання комп’ютерів у єдину комунікаційну систему — комп’ютерну мережу.

Комп’ютерна мережа — це система розподіленої обробки інформації між комп’ютерами за допомогою засобів зв’язку. КМ являє собою сукупність територіально рознесених комп’ютерів, здатних обмінюватися між собою повідомленнями через середовище передачі даних.

Комп’ютери підключаються до мережі через вузли комутації. Вузли комутації з'єднуються між собою канали зв’язку. Вузли комутації разом з каналами зв’язку утворюють середовище передачі даних. Комп’ютери, підключені до мережі, у літературі називають вузлами, абонентськими пунктами чи робочими станціями. Комп’ютери, що виконують функції керування мережею чи надають які-небудь мережеві послуги, називаються серверами. Комп’ютери, що користуються послугами серверів, називаються клієнтами.

Кожен комп’ютер, підключений до мережі, має ім'я. Комп’ютерні мережі можуть обмінюватися між собою інформацією у вигляді повідомлень. У загальному випадку повідомлення по шляху до абонента-одержувача проходить декілька вузлів комутації. Кожний з них, аналізуючи адресу одержувача в повідомленні і володіючи інформацією про конфігурацією мережі, вибирає канал зв’язку для наступного пересилання повідомлення. Таким чином, повідомлення «подорожує» по мережі, поки не досягає абонента-одержувача.

1. ПЛАНУВАННЯ РОЗМІЩЕННЯ ЛОКАЛЬНОЇ ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ МЕРЕЖІ

1.1 Планування робочих місць

За правилами затвердженими в ДСанПіН 3.3.2.007−98. Пункт 2.3. Площа на одне робоче місце має становити не менше ніж 6,0 м², а об'єм не менше ніж 20,0 м³.

Для вибору приміщення в нашому випадку, я зіставив і розрахував площі і обсяги для кожного підрозділу, результати даних розрахунків заносимо в таблицю, в якій відображаються вимоги для наших підрозділів. Площа і об'єм розраховуються за формулами:

S = А * В, м2 (1),

V = A * B * C, м3 (2),

де, А — довжина, В — ширина, С — висота, в цій роботі висота (С) для всіх кімнат однакова і дорівнює 4 м., результати розрахунків занесені в таблицю 1.

Таблиця 1.1 Вимоги до приміщень для розміщення робочих груп.

1.2 Складання плану приміщень

Microsoft Visio — редактор діаграм для Windows. Використовує векторну графіку для створення діаграм. Microsoft Visio може стати помічником в рішенні трьох основних задач: у аналізі складних даних, в графічному представленні даних і в обміні цими даними між користувачами.

Основний засіб представлення даних в Visio — це векторні фігури, на основі яких будується діаграма або план. Для зручності фігури згруповані по тематичних категоріях, в кожній з яких можна побачити схожі на вигляд або по темі елементи. Фігури відображаються на однойменній області завдань. Для додавання фігури в проект потрібно просто перетягнути її на робочу область, після чого можна відкоректувати її розміри, задати властивості і параметри відображення.

Фігури є основним, але не єдиним засобом для представлення даних в Visio. Окрім них можна також використовувати текст і числові дані, графічні елементи і форматування кольором.

План складений у масштабі 1:50. (Додаток А) Рисунок 1.1- «План приміщення»

1.3 Вибір топології мережі

Топологія «шина» (або, як її ще називають, «загальна шина») самою своєю структурою припускає ідентичність мережного устаткування комп’ютерів, а також рівноправність всіх абонентів. При такому з'єднанні комп’ютери можуть передавати тільки по черзі, тому що лінія зв’язку єдина. У противному випадку передана інформація буде спотворюватися в результаті накладення (конфлікту, колізії). Таким чином, у шині реалізується режим напівдуплексного (half duplex) обміну (в обох напрямках, але по черзі, а не одночасно).

У топології «шина» відсутній центральний абонент, через який передається вся інформація, що збільшує її надійність (адже при відмові будь-якого центра перестає функціонувати вся керована цим центром система). Додавання нових абонентів у шину досить просте й звичайно можливе навіть під час роботи мережі. У більшості випадків при використанні шини потрібна мінімальна кількість сполучного кабелю в порівнянні з іншими топологіями. Правда, треба врахувати, що до кожного комп’ютера (крім двох крайніх) підходить два кабелі, що не завжди зручно.

Рисунок 1.2-Топологія «шина»

Топологія «Зірка» — це топологія з явно виділеним центром, до якого підключаються всі інші абоненти. Весь обмін інформацією йде винятково через центральний комп’ютер, на який у такий спосіб лягає дуже більше навантаження, тому нічим іншим, крім мережі, воно займатися не може. Зрозуміло, що мережне устаткування центрального абонента повинне бути істотно більше складним, чим устаткування периферійних абонентів. Про рівноправність абонентів у цьому випадку говорити не доводиться. Як правило, саме центральний комп’ютер є самим потужним, і саме на нього покладають всі функції по керуванню обміном. Ніякі конфлікти в мережі з топологією «зірка» у принципі неможливі, тому що керування повністю централізоване, конфліктувати нема чому.

Рисунок 1.3 — Топологія «зірка»

Топологія «Кільце» — це топологія, у якій кожний комп’ютер з'єднаний лініями зв’язку тільки із двома іншими: від одного він тільки одержує інформацію, а іншому тільки передає. На кожній лінії зв’язку, як і у випадку зірки, працює тільки один передавач і один приймач. Це дозволяє відмовитися від застосування зовнішніх термінаторів. Важлива особливість кільця полягає в тому, що кожний комп’ютер ретранслює (відновлює) сигнал, тобто виступає в ролі репітера, тому загасання сигналу у всьому кільці не має ніякого значення, важливо тільки загасання між сусідніми комп’ютерами кільця. Чітко виділеного центра в цьому випадку немає, всі комп’ютери можуть бути однаковими. Однак досить часто в кільці виділяється спеціальний абонент, що управляє обміном або контролює обмін. Зрозуміло, що наявність такого керуючого абонента знижує надійність мережі, тому що вихід його з ладу відразу ж паралізує весь обмін.

Строго говорячи, комп’ютери в кільці не є повністю рівноправними (у відмінність, наприклад, від шинної топології). Одні з них обов’язково одержують інформацію від комп’ютера, що веде передачу в цей момент, раніше, а інші - пізніше. Саме на цій особливості топології й будуються методи керування обміном по мережі, спеціально розраховані на «кільце». У цих методах право на наступну передачу (або, як ще говорять, на захвата мережі) переходить послідовно до наступного по колу комп’ютеру.

Рисунок 1.4 — Топологія «кільце»

1.4 Вибір обладнання для комп’ютерної мережі

Таблиця 1.2. Обладнання.

1.5 Вибір програмного забезпечення для комп’ютерної мережі

1) Windows 7 Professional 64bit

Windows 7 (кодова назва під час розробки — Vienna) — назва передостанньої версії операційної системи Windows, котра вийшла 22 жовтня 2009 року, менше, ніж через три роки після випуску попередньої операційної системи, комерційно невдалої Windows Vista. Розробка Windows 7 під різними кодовими назвами велась з 2000 року. Над нею працювали 2500 осіб.

2) Microsoft Office Pro 2013

Офісний пакет додатків, створених корпорацією Microsoft для операційних систем Microsoft Windows, Apple Mac OS X і Apple iOS (на iPad). До складу цього пакету входить програмне забезпечення для роботи з різними типами документів: текстами, електронними таблицями, базами даних тощо Microsoft Office є сервером OLE об'єктів і його функції можуть використовуватися іншими додатками, а також самими додатками Microsoft Office. Підтримує скрипти і макроси, написані на VBA.

У пакет входять наступні програми:

Word 2013; Excel 2013; PowerPoint 2013; OneNote 2013; Outlook 2013; Publisher 2013; Access 2013.

3) Kaspersky Internet Security 2014

Kaspersky Internet Security для всіх пристроїв — єдине комплексне рішення для захисту будь-яких пристроїв на платформах Windows, Android та Mac OS.

4) WinRAR Archiver

WinRAR — це потужна утиліта для створення і управління архівами, що містить цілий спектр додаткових корисних функцій.

5) Sony Vegas Pro 12

Sony Vegas Pro 12 — професійна програма для багатодоріжкового запису, редагування і монтажу відео і аудіо потоків.

Інструменти, що містяться в Vegas Pro, дають можливість редагування, і обробки в реальному часі форматів DV, AVCHD, HDV, SD / HD-SDI і XDCAM, точну коригування аудіо, створення об'ємного звуку і двошарових DVD.

6) Adobe PHOTOSHOP CS6

Програмне забезпечення Adobe CS6 Master Collection — набір необхідних дизайнерських інструментів, що надають свободу художньої фантазії і можливості точного контролю. Створюйте виразні цифрові зображення, ілюстрації та графіку, які зберігають високу чіткість при масштабуванні. Створюйте макети виразних друкованих документів з досконалою типографікою, а також розробляйте публікації для пристроїв iPad та інших планшетних пристроїв. Створюйте веб-сайти HTML5/CSS3 і додатки, які відображаються в чудовій якості на екранах будь-яких розмірів.

7) 1С: БУХГАЛТЕРИЯ 8

Це універсальна бухгалтерська програма. «1С: Бухгалтерія 8 для України» призначена для автоматизації бухгалтерського і податкового обліку, включаючи підготовку обов’язкової (регламентованої) звітності, в організаціях, що здійснюють будь-які види комерційної діяльності: оптову і роздрібну торгівлю, комісійну торгівлю (включаючи субкомісію), надання послуг, виробництво і т.д.

8) Indigo Rose AutoPlay Media Studi

AutoPlay Media Studio — потужний візуальний пакет для швидкого і якісного створення AutoRun-меню, інтерактивних презентацій, мультимедійних застосувань і іншого ПО. Програма створить всі необхідні файли для автозапуску і його графічну оболонку. Користувачеві залишається лише записати готовий проект на інформаційний носій.

9) 10-Страйк: Мониторинг Сети Програма «10-Страйк: Моніторинг Мережі» призначена для моніторингу серверів, комутаторів та інших пристроїв в мережі і своєчасного оповіщення про неполадки.

10) 10-Страйк: Учет Трафика Програма «10-Страйк: Облік Трафіку» призначена для обліку мережевого трафіку на комп’ютерах, комутаторах, серверах та інших пристроях, підключених до локальної мережі або Інтернет. Ви можете з одного робочого місця вести моніторинг обсягів споживаного трафіку (вхідного і вихідного) на комп’ютерах всієї вашої мережі.

11) Visual Studio Professional 2013

Включає .NET Framework 4.5. Головні нововведення це підтримка Windows RunTime, C++/CX (Component Extensions), бібліотека C++ AMP для GPGPU програмування, компілятор Visual C++ майже підтримує стандарт C++11. З’явився новий тип проектів, котрі дозволяють писати рідні застосунки (у стилі Windows Metro) для операційної системи Windows 8.

12) Unity 3D Pro є інструментом розвитку багатоплатформенних ігор. Ви можете імпортувати ресурси з основних форматів і майже всіх графічних додатків. Програма пропонує крок за кроком підручники, документацію та приклади проектів. Unity Pro підтримує широкий спектр платформ для запуску готового проекту.

2. РОЗРАХУНОК ЛОКАЛЬНОЇ ОБЧИСЮВАЛЬНОЇ МЕРЕЖІ

2.1 Вибір мережевого обладнання і типу кабельного з'єднання Оптоволоконний (він же волоконно-оптичний) кабель — це принципово інший тип кабелю в порівнянні з розглянутими двома типами електричного або мідного кабелю. Інформація з нього передається не електричним сигналом, а світловим. Головний його елемент — це прозоре скловолокно, по якому світло проходить на величезні відстані (до десятків кілометрів) з незначним ослабленням.

Рисунок 2.1 — Оптоволоконний кабель.

Структура оптоволоконного кабелю дуже проста й схожа на структуру коаксіального електричного кабелю Тільки замість центрального мідного проведення тут використовується тонке (діаметром близько 1 — 10 напівтемних) скловолокно (3), а замість внутрішньої ізоляції - скляна або пластикова оболонка (2), що не дозволяє світлу виходити за межі скловолокна. У цьому випадку мова йде про режим так званого повного внутрішнього відбиття світла від границі двох речовин з різними коефіцієнтами переломлення (у скляної оболонки коефіцієнт переломлення значно нижче, ніж у центрального волокна). Металева обплетення кабелю звичайно відсутнє, тому що екранування від зовнішніх електромагнітних перешкод тут не потрібно. Однак іноді її все-таки застосовують для механічного захисту від навколишнього середовища (такий кабель іноді називають броньовим, він може поєднувати під одною оболонкою декілька оптоволоконних кабелів).

Оптоволоконний кабель має виняткові характеристики по перешкодозахищеності й таємності переданої інформації. Ніякі зовнішні електромагнітні перешкоди в принципі не здатні спотворити світловий сигнал, а сам сигнал не породжує зовнішніх електромагнітних випромінювань. Підключитися до цього типу кабелю для несанкціонованого прослуховування мережі практично неможливо, тому що при цьому порушується цілісність кабелю. Теоретично можлива смуга пропущення такого кабелю досягає величини 1012 Гц, тобто 1000 ГГц, що незрівнянно вище, ніж в електричних кабелів. Вартість оптоволоконного кабелю постійно знижується й зараз приблизно дорівнює вартості тонкого коаксіального кабелю.

Типова величина загасання сигналу в оптоволоконних кабелях на частотах, що використовуються у локальних мережах, становить від 5 до 20 дБ/км, що приблизно відповідає показникам електричних кабелів на низьких частотах. Але у випадку оптоволоконного кабелю при рості частоти переданого сигналу загасання збільшується дуже незначно, і на більших частотах (особливо понад 200 МГц) його перевагу перед електричним кабелем незаперечні, у нього просто немає конкурентів.

Кручені пари проводів використовуються в дешевих й сьогодні, мабуть, самих популярних кабелях. Кабель на основі кручених пар являє собою декілька пар скручених попарно ізольованих мідних проводів у єдиної діелектричній (пластиковій) оболонці. Він досить гнучкий і зручний для прокладки. Скручування проводів дозволяє звести до мінімуму індуктивні наведення кабелів один на одного й знизити вплив перехідних процесів.

Рисунок 2.2 — Звита пара Неекрановані кручені пари характеризуються слабкою захищеністю від зовнішніх електромагнітних перешкод, а також від підслуховування, що може здійснюватися з метою, наприклад, промислового шпигунства. Причому перехоплення переданої по мережі інформації можливо як за допомогою контактного методу (наприклад, за допомогою двох голок, уткнутих у кабель), так і за допомогою безконтактного методу, що зводиться до радіоперехоплення випромінюваних кабелем електромагнітних полів. Причому дія перешкод і величина випромінювання в поза збільшується з ростом довжини кабелю. Для усунення цих недоліків застосовується екранування кабелів.

У випадку екранованої кручений пари STP можна із кручених пар міститься в металевій обгортці-екрані для зменшення випромінювань кабелю, захисту від зовнішніх електромагнітних перешкод і зниження взаємного впливу пар проводів один на одного (crosstalk — перехресні наведення). Для того щоб екран захищав від перешкод, він повинен бути обов’язково заземлений. Звичайно, екранована кручена пара помітно дорожче, ніж неекранована. Її використання вимагає спеціальних екранованих рознімань. Тому зустрічається вона значно рідше, ніж неекранована кручена пари.

Основні переваги неекранованих кручених пар — простота монтажу рознімань на кінцях кабелю, а також ремонту будь-яких ушкоджень у порівнянні з іншими типами кабелю. Всі інші характеристики в них гірше, ніж в інших кабелів. Наприклад, при заданій швидкості передачі загасання сигналу (зменшення його рівня в міру проходження по кабелю) у них більше, ніж у коаксіальних кабелів. Якщо врахувати ще низьку перешкодозахищеність, то зрозуміло, чому лінії зв’язку на основі кручених пар, як правило, досить короткі (звичайно в межах 100 метрів). У цей час кручена пари використовується для передачі інформації на швидкостях до 1000 Мбіт/с, хоча технічні проблеми, що виникають при таких швидкостях, украй складні.

У завдані мені потрібно підключити деякі комутатори за допомогою оптоволоконного кабелю, а деякі завитою парою. Для цього будуть використовуватися такі комутатори:

1) HP 1810−8 v2 (J9800A)

2) Cisco SB SLM224GT-EU

2.2 Розрахунок довжини кабелю Таблиця 2.1 Довжина кабелю.

2.3 Схема мережі

2.4 Розрахунок PDV та PVV

Для спрощення розрахунків зазвичай використовуються довідкові дані IEEE, що містять значення затримок поширення сигналів в повторителях, приймачах і різних фізичних середовищах. У таблиці. 2.2 приведені дані, необхідні для розрахунку значення PDV для всіх фізичних стандартів мереж Ethernet. Бітовий інтервал позначений як bt. Щоб не потрібно було двічі складати затримки, що вносяться кабелем, в таблиці даються подвоєні величини затримок для кожного типа кабелю.

У таблиці використовуються також такі поняття, як лівий сегмент, правий сегмент і проміжний сегмент. Лівим сегментом називається сегмент, в якому починається дорога сигналу від виходу передавача. Потім сигнал проходить через проміжні сегменти і доходить до приймача (найбільш видаленого вузла найбільш видаленого сегменту, який називається правим).

Таблиця 2.2 Дані необхідні для розрахунку значення PDV.

З кожним сегментом пов’язана постійна затримка, названа базою, яка залежить лише від типа сегменту і від положення сегменту на дорозі сигналу (лівий, проміжний або правий). База правого сегменту, в якому виникає колізія, набагато перевищує базу лівого і проміжних сегментів. Окрім цього, з кожним сегментом пов’язана затримка поширення сигналу уздовж кабелю, яка залежить від довжини сегменту і обчислюється шляхом множення часу поширення сигналу по 1 метру кабелю (у бітових інтервалах) на довжину кабелю.

Розрахунок полягає в обчисленні затримок, що вносяться кожним відрізком кабелю (приведена в таблиці затримка сигналу на 1 м-коді кабелю умножається на довжину сегменту), а потім підсумовуванні цих затримок з базами лівого, проміжних і правого сегментів. Загальне значення PDV не повинне перевищувати 575.

Для розрахунку PDV використаний наведений вище алгоритм.

База лівого сегменту: 15,3 + 2 * 0,113 = 15,526

База проміжного сегмента 1: 33,5 + 12 * 0,1 = 34,7

База проміжного сегмента 2: 33,5 + 13,5 * 0,1 = 34,85

База проміжного сегмента 3: 33,5 + 12 * 0,1 = 34,7

База правого сегменту: 165 + 21 * 0,113 = 167,373

Сумарне PDV дорівнює 287,149 що є допустимим значенням, оскільки 287,149 менше 575.

Розрахунок PVV

Щоб визнати конфігурацію мережі коректною, потрібно розрахувати також зменшення між кадрового інтервалу повторювачами, тобто величину PW.

Для розрахунку PVV також можна скористатися значеннями максі-мінімальних величин зменшення між кадрового інтервалу при проходженні повторювачів різних фізичних середовищ, рекомендованими IEEE і приведеними в таблиці 3.

Таблиця 2.3 Скорочення між кадрового інтервалу повторювачами.

У відповідності з цими даними значення PVV для мережі в цілому обчислюється шляхом підсумовування бітових інтервалів по ходу проходження сигналу. Ця сума повинна дати значення менше граничного в 49 бітових інтервалу. В іншому випадку мережа не відповідатиме стандарт Ethernet по всіх параметрах, пов’язаним і з довжинами сегментів, і з кількістю повторювачів.

Розрахунок PVV за завданням:

Лівий сегмент: 10,5.

Проміжний сегмент 1: 8.

Проміжний сегмент 2: 8.

Проміжний сегмент 2: 8.

Правий сегмент: 8.

Сумарне значення PVV дорівнює 42,5 що менше 49. Мережа відповідає стандартам Ethernet по всіх параметрах.

3. РОЗРАХУНОК ВАРТОСТІ ПРОЄКТУ Таблиця 3.1 Програмне забезпечення

Таблиця 3.2 Обладнання та периферія.

Загальна сума проекту: 1 662 923,6 грн.

локальна мережа кабельний

ВИСНОВОК В результаті виконання курсового проекту я побудував комп’ютерну мережу для мультимедійної організації. Побудована мною мережа задовольняє вимогам технічного завдання, а також вимогам надійності, безпеки, сумісності. У процесі виконання курсової роботи було визначено обладнання для всіх ділянок комп’ютерної мережі. За допомогою розрахунку PDV та PVV я дізнався, що побудована мною локальна мережа є працездатною.

ГЛОСАРІЙ КМ — комп’ютерна мережа ЛОМ — локальна обчислювальна мережа

STP — екранована вита пара

ПК — персональний комп’ютер

ЛІТЕРАТУРА

http://wiki.fizmat.tnpu.edu.ua/index.php/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%27%D1%8E%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0_%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B6%D0%B0

http://www.dlink.ru/

http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D1%83%D0%BD%D1%96%D0%BA%D0%B0%D1%86%D1%96%D0%B9%D0%BD%D0%B0_%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B6%D0%B0

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%92%D0%A1

http://ru.wikipedia.org/wiki/10BASE-T

http://comp-net.at.ua/index/topologija_komp₃₉_juternikh_merezh/0−6

http://kompin.at.ua/load/merezha_internet_navigacija_nastrojuvannja/teorija/kompjuterna_merezha/3−1-0−37

ДОДАТОК