Розробка комп"ютерної мережі Ethernet

Зміст

комп’ютерний мережа інтернет бездротовий

Анотація Вступ

1. Технічне завдання

1.1 Призначення та область застосування

1.2 Вимоги до умов експлуатації

2. Теоретична частина

2.1 ІP адресація

2.2 Технологія віртуальних мереж VLAN

2.3 Топологія комп’ютерних мереж

2.4 Середовище передачі даних у комп’ютерних мережах

3. Розробка комп’ютерної мережі

3.1 Карта IP адрес

3.2 Використане обладнання

3.3 Модель мережі в пакеті PacketPracer

3.4 Налаштування доступу інтернет

3.5 Перевірка працездатності мережі

3.6 Розрахунок вартості та аналіз продуктивності мережі

Висновки Перелік використаної літератури та нформаційих реурсів

Анотація В даному курсовому проекті представлена модель комп’ютерної мережі Ethernet. Модель складається з трьох під мереж - головного офісу, офісу першої філії, та офісу другої філії. В кожному офісі присутні робочі станції та комп’ютери працівників бухгалтерії.

Модель мережі представлена у вигляді схеми, що створена в симуляторі комп’ютерних мереж Cisco Packet Tracer 6.0. В звіті до курсового проекту представлені теоретичні відомості з питань організації мереж та принципів її побудови. В практичній частині містяться відомості про алгоритм налаштування маршрутизації мережі Ethernet.

Вступ

Інформаційно-комунікаційні технології, що з’явилися у другій половині XX ст., суттєво змінили життя людства. Саме вони створили передумови формування інформаційного суспільства, в якому визначальну роль відіграють інформація та нові знання. Саме в такому суспільстві ми з вами сьогодні живемо.

Перші ЕОМ були призначені лише для швидкої обробки числових даних. Згодом обчислювальна техніка стала широко використовуватися в наукових дослідженнях, виробництві, освіті, побуті тощо. У користувачів віддалених один від одного комп’ютерів з’явилася потреба у швидкому обміні даними. Для цього було запропоновано об'єднати комп’ютери в єдину систему і таким чином передавати дані від одного комп’ютера до іншого. Так були створені комп’ютерні мережі.

Комп’ютерна мережа — це сукупність комп’ютерів та інших пристроїв, зв’язаних каналами передавання даних.

Комп’ютерні мережі забезпечують спільний доступ до даних. У мережі виділяють комп’ютери, на яких розміщують великі масиви даних, а користувачі інших комп’ютерів мережі одержують доступ до них. Це дає можливість, наприклад, людям, котрі працюють над одним проектом, використовувати дані, створені іншими, тобто працювати над проектом одночасно.

За допомогою комп’ютерної мережі стає можливим спільне користування периферійними пристроями: принтерами, сканерами, модемами тощо. Невигідно мати їх біля кожного персонального комп’ютера, наприклад, у комп’ютерному класі або в банку.

Комп’ютерні мережі також дозволяють у короткі терміни розв’язувати складні інженерні задачі (прогнозування стихійних лих, проектування аерокосмічих апаратів, обробка знімків Землі, отриманих зі супутників тощо). У 2006 р. в Києві відкрито Центр суперкомп’ютерних обчислень. Найпотужніший суперкомп’ютер в Україні дозволяє вітчизняним ученим здійснювати обробку великих масивів даних, що зберігаються в різних організаціях, швидше виконувати складні обчислення. Створення комп’ютерних мереж відкрило нові можливості для електронного зв’язку. Сьогодні люди, що мають комп’ютери, можуть спілкуватися між собою, незважаючи на віддаль і час. З появою комп’ютерних мереж комп’ютер став своєрідним вікном у величезний світ інформації.

Основне призначення всіх комп’ютерних мереж — це спільний доступ до мережних ресурсів (апаратного забезпечення комп’ютерів, периферійних пристроїв), спільне використання даних та швидкий обмін ними, спільне використання програмного забезпечення.

Актуальність курсового проекту полягає у повсякденній необхідності створення нових мереж, оптимізації та адмініструванні вже існуючих, та в першу чергу розвитку мережевих технологій, їх постійне вдосконалення, зокрема винайдення нових середовищ передачі даних. Технічне завдання курсового проекту наочно демонструє реальну задачу в реальному житті, а отже навики, отримані за час реалізації проекту, будуть не зайвими при виконанні аналогічної задачі з фізичним обладнанням.

Метою даного курсового проекту є реалізація моделі корпоративної мережі Ethernet. В технічному завданні курсового проекту вказано наступне: необхідно створити моделі мереж трьох офісів — головний офіс, який складається з 9 комп’ютерів офіс бухгалтерії головного офісу складається з 2 комп’ютерів; два офіси філій підприємства, кількість комп’ютерів в першій філії 5, в другій 4; офіс бухгалтерії філії 1 і філії 2, кількість комп’ютерів 2 і 1 відповідно; бездротові мережі для кожного офісу — одна гостьова з вільним доступом, інша захищена.

Моделювання мережі виконано в емуляторі комп’ютерних мереж Cisco Packet Tracer 6.0. Даний емулятор дозволяє отримати певне уявлення про принципи роботи мережевого обладнання Cisco, виконувати моделювання мереж з подальшою перевіркою їх працездатності, тонке налаштування комутаторів, вузлів. Даний програмний продукт використовується також для тестування спеціалістів, виконання завдань міжнародних та локальних конкурсів і взагалі в навчальній програмі спеціалістів ІТ-індустрії.

1. Технічне завдання

1.1 Призначення та область застосування

Дана розробка призначена для моделювання роботи офісних мереж. Модель, розроблена в прикладному пакеті PacketTracer може використовуватись для побудови справжньої мережі на підприємстві.

Дану модель доцільно використовувати для виявлення та усунення помилок, які виникають в мережах на етапі проектування.

В умовах розвитку інноваційних технологій в області ком’пютерних мереж зростає інтерес до використання та впровадження їх на підприємстві.

В кожній компанії комп’ютер використовується для ведення і оформлення документації; Кількість, якість та форма оформлення документації дала можливість створити в закладі інформаційно-аналітичний центр.

Важливим для роботи кожного закладу є створення і використання баз даних, які ю дозволяли отримати централізований доступ до інформації, яка знаходиться на сервері.

Комп’ютер повинен допомогти автоматизувати роботу працівників фірми, роботу з електронними документами, звітами, розширити напрямки впровадження компютерних технологій дає можливість використання мережі Інтернет, це і пошук інформації, сайт компанії, електронна пошта, хмарне зберігання данних, віддалений доступ до комп’ютерів в мережі.

Областю застосування даної моделі є використання її на підприємствах, в компаніях для побудови справжньої мережі та перевірки її роботи.

1.2 Вимоги до умов експлуатації

Для моделювання мережі типу Ethernet потрібен комп’ютер з наступними мінімальними характеристиками:

- 512 MB ОЗУ

— 512 MB Video

— 20 MB вільної памяті на жорсткому диску

Дана модель комп’ютерної мережі може працювати на ком’ютерах з операційною системою Windows NT. Додатково потрібно інсталювати пакет для моделювання PacketTracer версії не нижче 5.2.

Дана модель комп’ютерної мережі може працювати на ком’ютерах з операційною системою Windows NT. Додатково потрібно інсталювати пакет для моделювання PacketTracer версії не нижче 5.2. Packet Tracer — це симулятор мережі передачі даних, що випускається фірмою Cisco Systems. Дозволяє робити працездатні моделі мережі, налаштовувати (командами Cisco IOS) маршрутизатори і комутатори, взаємодіяти між декількома користувачами (через хмара). Включає в себе серії маршрутизаторів Cisco 1800, 2600, 2800 і комутаторів 2950, 2960, 3650. Крім того є сервери DHCP, HTTP, TFTP, FTP, робочі станції, різні модулі до комп’ютерів і маршрутизаторів, пристрої WiFi, різні кабелі.

Успішно дозволяє створювати навіть складні макети мереж, перевіряти на працездатність топології. Доступний безкоштовно для учасників Програми Мережевої Академії Cisco.

2. Теоретична частина

2.1 IP-адресація

Для ідентифікації комп’ютерів в мережі, незалежно від того, в локальній, чи глобальній, використовується спеціальне 32-бітне число, що називається ІР адреса. IP-адреса (Internet Protocol address) — це ідентифікатор (унікальний числовий номер) мережевого рівня, що використовується для адресації комп’ютерів чи пристроїв у мережах, що побудовані з використанням протоколу TCP/IP (наприклад Інтернет). У мережі Інтернет потрібна глобальна унікальність адреси, у разі роботи в локальній мережі потрібна унікальність адреси в межах мережі. ІР адреса ділиться на 4 частини, або октети (октет = 8 біт). Приклад ІР адреси: 195.197.15.23.

Для адресації мереж характерне поняття маски підмережі. З самого початку такого поняття в мережах не було, але згодом виникла необхідність створення деякого обмежувача для більш грамотного налаштування мереж. Маска підмережі - двійкове число, що містить одиниці у розрядах, які відносяться до розширеного мережевого префікса. Маска підмережі дозволяє поділити ІР адресу на дві частини: номер підмережі та номер вузла у даній підмережі. ІР адреси, у яких в полі номера вузла призначення стоять лише нулі, позначають номери мереж. Приклад такої ІР адреси: 195.197.15.9.

Будь який вузол, що знаходиться в локальній мережі, повинен мати вихід за її межі, тому, що виникає необхідність розсилки повідомлень всім вузлам певної мережі. Для цього використовується технологія широкомовних адрес. Широкомовна адреса — це ІР адреса, в якої в полі номера вузла призначення стоять лише одиниці. Пакет, що має таку адресу, розсилається всім вузлам із заданим номером мережі. Наприклад: є пакет з адресою 195.197.15.255. Він доставляється всім вузлам мережі 197.197.15.0. Існує декілька класів широкомовної розсилки пакетів:

— Широкомовна розсилка дейтаграм з конкретною адресою одержувача через локальну мережу IP: дейтаграми спрямовані до конкретного адресата, але хост використовує широкомовну розсилку на канальному рівні (для того, щоб уникнути маршрутизації). Оскільки така широкомовна розсилка не відноситься до IP, рівень IP не бере участі в широкомовній розсилці (за винятком того, що він забезпечує відкидання дейтаграм без повідомлення).

— Широкомовна розсилка всім хостам локальної мережі IP: як номер хоста використовується спеціальне значення. Приймаючий рівень IP повинен розпізнавати таку адресу, як свій власний. Однак, на вище розміщених рівнях може бути відмінність між широкомовними і звичайними дейтаграмами (особливо на маршрутизаторах). Цей варіант широкомовлення найбільш корисний — він дозволяє хостам детектувати шлюзи (маршрутизатори) без використання протоколів перетворення адрес, а також забезпечує можливість роботи з серверами імен, серверами часу та ін службами без використання явного адреси.

— Широкомовна розсилка всім хостам віддаленої мережі IP: у деяких випадках така розсилка може виявитися оптимальною (наприклад, для пошуку останньої версії бази даних з іменами хостів, віддаленого завантаження або моніторингу мережевої служби точного часу). Цей випадок збігається з широкомовною розсилкою в локальній мережі - дейтаграмма передається звичайним шляхом, поки вона не потрапить на маршрутизатор, підключений до мережі - адресату, який і організовує трансляцію в своїй локальній мережі. Цей клас називається спрямованим широкомовлення (directed broadcasting) або letter bomb.

— Широкомовна розсилка в масштабі Internet: така розсилка навряд чи корисна і, у всякому разі, небажана. З міркувань безпеки і продуктивності (завантаження каналів) маршрутизатори можуть не пересилати широкомовні дейтаграми за межі мережі або автономної групи мереж.

В ІР адресації існує поняття локальної петлі. Це адреса, перший октет якої рівний 127. Такі адреси є службовими і використовуються для тестування програм та взаємодії процесів в межах однієї машини. Дані не передаються в мережу, а повертаються на той самий хост так, ніби вони прийняті ззовні.

ІР адреси поділяють на класи.

- Клас, А — включає діапазон 1.0.0.0 до 127.0.0.0. Номер мережі знаходиться в першому октеті.

- Клас В — включає діапазон з 128.0.0.0 до 191.255.0.0. Номер мережі в перших двух октетах.

- Клас С — діапазон включає адреси віз 192.0.0.0 до 233.255.255.0. Номер мережі - перших три октети.

- Класи D, E, F — адреси, що підпадають під діапазон з 224.0.0.0 до 254.0.0.0. Даний діапазон адрес є експериментальній, або зарезервований. Вони не описують жодну мережу.

Рис. 1 Класи ІР адрес

ІР адреси також поділяють на статичні та динамічні.

Статична — ІР адреса призначається користувачем у налаштуванні пристрою, або призначається автоматично при підключенні пристрою до мережі і не може бути присвоєна іншому пристрою.

Динамічна — адреса призначається автоматично при підключенні пристрою до мережі і використовується протягом обмеженого часу, зазначеного в сервісі, що призначав ІР адресу. Даний сервіс називається DHCP.

DHCP — мережевий протокол, що дозволяє комп’ютерам автоматично одержувати IPадресу та інші параметри, необхідні для роботи в мережі TCP / IP. Даний протокол працює за моделлю" клієнт — сервер". Для автоматичної конфігурації комп’ютер — клієнт на етапі конфігурації мережевого пристрою звертається до так званого сервера DHCP, і отримує від нього потрібні параметри. Мережевий адміністратор може задати діапазон адрес, що розподіляються сервером серед комп’ютерів. Це дозволяє уникнути ручного налаштування комп’ютерів мережі й зменшує кількість помилок. Протокол DHCP використовується в більшості мереж TCP / IP.

Як було зазначено вище, ІР адреса являє собою 32-бітне число. Як показує практика, таких 32-бітних чисел може бути максимум 4 млрд. і з часом їх може не вистачити. 32-бітні адреси — це ІР адреси версії 4. Для уникнення нестачі адрес створили клас ІР адрес версії 6, які складаються зі 128 біт і показуються як 8 груп по 4 шістнадцяткових числа, записані через двокрапку. Приклад IPv6 — 4657: af56:fdd4:ac12:aa45:8e4b:78db:a349.

Адресація вузлів в мережі може бути логічна і фізична. ІР адреси належать до логічних адрес. Для опису фізичної адреси мережевого пристрою використовують МАС адресу.

МАС адреса — (Media Access Control) унікальний ідентифікатор, що присвоюється кожній активній одиниці мережевого обладнання. Не всі мережеві пристрої вимагають МАС адресацію, але в комп’ютерних мережах вона активно застосовується. В мережі не може бути два пристрої з однаковою МАС адресою, адже в такому випадку вони обидва будуть відключені від мережі. Адреса представлена у вигляді п’яти груп по два шістнадцяткових числа. Приклад: 30: AA:F4:0C:3E.

2.2 Технологія віртуальних мереж VLAN

VLAN (англ. Virtual Local Area Network — віртуальна локальна комп’ютерна мережа) — є групою хостів з загальним набором вимог, що взаємодіють так, ніби вони прикріплені до одного домену, незалежно від їх фізичного розташування. VLAN має ті самі атрибути, як і фізична локальна мережа, але дозволяє кінцевим станціям бути згрупованими разом, навіть якщо вони не перебувають на одному мережевому комутаторі. Реконфігурація мережі може бути зроблена за допомогою програмного забезпечення замість фізичного переміщення пристроїв.

Щоб фізично копіювати функції VLAN, необхідно встановити окремий, паралельний збір мережевих кабелів і перемикачів, які зберігаються окремо від первинної мережі. Однак на відміну від фізичної відділеної мережі, VLAN ділить пропускну здатність; дві окремих одногігабітних віртуальних мережі які використовують одно-гігабітний зв’язок мають знижену пропускну здатність. Це віртуалізує поведінку VLAN (настроювання портів комутатора, позначки кадрів при вході в мережу VLAN, пошук MAC таблиці, щоб перейти до магістральних зв’язків і видалення тегів при виході з VLAN).

Переваги VLAN:

- Полегшується переміщення, додавання пристроїв і зміна їх з'єднань один з одним.

- Досягається велика ступінь адміністративного контролю внаслідок наявності пристрою, що здійснює між мережами VLAN маршрутизацію на 3-му рівні.

- Зменшується споживання смуги пропускання в порівнянні з ситуацією одного широкомовного домену.

— Скорочується невиробниче використання CPU за рахунок скорочення пересилання широкомовних повідомлень.

- Запобігання широкомовних штормів і запобігання втрат

Використання VLAN, які створені, щоб забезпечити послуги сегментації, зазвичай надаються маршрутизаторами в конфігурації локальної мережі. VLAN, розглядають такі питання, як масштабованість, безпека та управління мережею. Маршрутизатори в топологіях VLAN забезпечують фільтрацію, безпеку, узагальнення адрес та управління трафіком. За визначенням, вимикачі не можуть з'єднувати IP-трафік між мережами VLAN, так як це буде порушенням цілісності широкомовного домену VLAN.

Це також корисно, якщо хтось хоче створити кілька мереж 3-го рівня на тому ж комутаторі 2 рівня. Наприклад, якщо сервер DHCP (який буде перевіряти його наявність) підключений до комутатора він буде обслуговувати будь-який хост, який налаштований на отримання свого IP від сервера DHCP. За допомогою віртуальних локальних мереж можна легко розділити мережу так, щоб вузли не використовували цей сервер DHCP і отримували локальні адреси, або отримували адресу з іншого серверу DHCP.

Віртуальні локальні мережі 2-го рівня конструкції є важливими, порівняно з IP-підмережами, які є конструкціями 3-го рівня При використанні VLAN, можна управляти пакетами трафіку і швидко реагувати на переміщення. Мережі VLAN забезпечують гнучкість, щоб адаптуватися до змін у мережі вимогам і дозволяють спрощене адміністрування.

2.3 Топології комп’ютерних мереж

Топологія мереж - це її геометрична форма або фізичне розташування комп’ютерів по відношенню один до одного. Існують такі типи топологій: зірка, кільце, шина, дерево, комбінована.

Топологія «кільце» .

У комп’ютерній мережі з топологією «кільце» комп’ютери підключаються до кабелю, замкнутого в коло. Тому у кабелі просто не може бути вільного кінця, на який треба поставити термінатор. Сигнали передаються по кільцю в одному напрямі і проходять через кожен комп’ютер. На відміну від пасивної топології «шина», тут кожен комп’ютер виступає в ролі повторювача, підсилюючи сигнали і передаючи їх наступному комп’ютеру. Тому, якщо вийде з ладу один комп’ютер, припиняє функціонувати вся мережа.

Один із способів передачі даних по кільцевій мережі називається передачею маркера (англ. token). Мережа Token-Ring має топологію кільце, хоча зовні вона більше нагадує зірку. Це пов’язано з тим, що окремі абоненти (комп'ютери) приєднуються до мережі не прямо, а через спеціальні концентратори або багатостанційні пристрої доступу. Фізично мережа утворює зірково-кільцеву топологію. У дійсності ж абоненти поєднуються все-таки в кільце, тобто кожний з них передає інформацію одному сусідньому абонентові, а приймає інформацію від іншого.

Рис. 2 Топологія мережі типу «кільце»

Топологія «шини»

В цьому випадку комп’ютери з'єднуються один з одним коаксіальним кабелем за схемою «монтажного АБО». Інформація, що передається від одного комп’ютера мережі іншому, розповсюджується, як правило, в обидві сторони. Основними перевагами такої схеми є дешевизна й простота розводки кабелю приміщеннями, можливість майже миттєвого широкомовного звертання до всіх станцій мережі. Головний недолік спільної шини полягає в її низькій надійності: будь-який дефект кабелю чи якого-небудь із численних роз'ємів повністю паралізує всю мережу. Іншим недоліком спільної шини є її невисока продуктивність, так як при такому способі з'єднання в кожний момент часу тільки один комп’ютер може передавати дані в мережу. Тому пропускна здатність каналу зв’язку завжди поділяється тут між усіма станціями мережі.

Рис. 3 Топологія мережі типу «шина»

Топологія «зірка»

Топологія «зірка» — це топологія мережі з явно виділеним центральним елементом, до якого під'єднується решта абонентів. Обмін інформацією відбувається виключно через центральний пристрій, на який припадає більше навантаження, тому, він зазвичай використовується для виконання суто мережних функцій. Зрозуміло, що мережне устаткування центрального абонента повинно бути істотно складнішим, ніж устаткування периферійних абонентів. Жодні конфлікти у мережі з топологією «зірка» в принципі є неможливими, оскільки управління цілком централізоване.

Якщо говорити про стійкість «зірки» до відмов комп’ютерів, то вихід з ладу периферійного комп’ютера або його мережного устаткування жодним чином не відбивається на функціонуванні мережі, проте, будь-яка відмова центрального пристрою робить мережу цілком непрацездатною.

Обрив кабелю або коротке замикання в топології «зірка» порушує обмін лише з одним комп’ютером, решта комп’ютерів може нормально продовжувати роботу.

На відміну від «загальної шини», в «зірці» кожна лінія зв’язку з'єднує лише два абонента: центральний та один з периферійних. Зазвичай, для їх з'єднання використовують дві лінії зв’язку, кожна з яких передає інформацію в одному напрямку, тобто кожна лінія зв’язку містить лише один приймач і один передавач, так звана передача «точка-точка». Це істотно спрощує мережне устаткування у порівнянні з «загальною шиною» і позбавляє від необхідності застосування додаткових, зовнішніх термінаторів.

Рис. 4 Топологія мережі типу «зірка»

Топологія «комірчаста»

Комірчаста топологія відповідає мережі, в якій кожен комп’ютер з'єднаний зі всіма іншими безпосередньо. Не зважаючи на логічну простоту, цей варіант виявляється громіздким та неефективним. Дійсно, кожен комп’ютер в мережі повинен мати безліч комунікаціїних портів, щоб їх було достатнью для з'єднання з кожним з інших комп’ютерів мережі. Для кожної пари комп’ютерів повинна бути виділена окрема електрична лінія зв’язку.

Інколи цей вид топології застосовують в багатомашинних комплексах або глобальних мережах при невеликій кількості комп’ютерів. Решта варіантів базуються на неповнозв’язних топологіях, коли для обміну даними між двома комп’ютерами може застосовуватись транзитна передача даних через інші вузли мережі.

Рис. 5 Топологія мережі типу «комірчаста»

У локальних мережах інформація передається на невелику відстань. Локальні мережі поєднують комп’ютери, що розташовані недалеко один від одного. Для передачі інформації використовуються високошвидкісний канал передачі даних, швидкість у якому приблизно така сама, як швидкість внутрішньої шини комп’ютера. Найбільш відомими типами локальних мереж є Ethernet і Token Ring.

Ethernet — базова технологія локальних обчислювальних (комп'ютерних) мереж з комутацією пакетів, що використовує протокол CSMA/CD (множинний доступ з контролем несучої та виявленням колізій). Цей протокол дозволяє в кожний момент часу лише один сеанс передачі в логічному сегменті мережі. При появі двох і більше сеансів передачі одночасно виникає колізія, яка фіксується станцією, що ініціює передачу. Станція аварійно зупиняє процес і очікує закінчення поточного сеансу передачі, а потім знову намагається повторити передачу.

Ethernet-мережі функціонують на швидкостях 10Мбіт/с, Fast Ethernet — на швидкостях 100Мбіт/с, Gigabit Ethernet — на швидкостях 1000Мбіт/с, 10 Gigabit Ethernet — на швидкостях 10Гбіт/с. В кінці листопада 2006 року було прийняте рішення про початок розробок наступної версії стандарту з досягненням швидкості 100Гбіт/с (100 Gigabit Ethernet).

Ethernet — архітектура мереж, що грунтується на логічній топології шини, з розподіленим середовищем передавання, методом доступу до середовища передавання CSMA/CD, описана стандартом IEEE 802.3. За фізичною реалізацією розрізняють:

- 10BASE5 — Thick («товстий») Ethernet;

— 10Base2 — Thin («тонкий») Ethernet;

— 10BaseT — Twisted-pair Ethernet (Ethernet на витій парі);

— 10Broad36 — мережа на широкосмуговому 75-Омному коаксіальному кабелі;

— 10BaseF — кілька варіантів мережі на оптоволоконному кабелі;

— 100BaseT — стандарти FastEthernet на витій парі (100BaseT4, 100BaseTX).

Перший елемент в умовному позначенні архітектури — швидкість передавання в Мбіт/с; другий елемент позначає спосіб передавання: Base — пряме немодульоване передавання, Broad — використання широкосмугового кабелю з частотним ущільненням каналів; третій елемент — середовище передавання (T — вита пара, F — оптоволокно) або довжина сегмента кабелю в сотнях метрів (сучасні мережні адаптери дають змогу збільшувати довжину сегмента, наприклад для 10Base2, до 250−300 метрів)

2.4 Середовище передавання у комп’ютерних мережах

На даний час використовується велика кількість кабелів різних типів. Однак на практиці використовують 3 основні групи кабелів:

коаксіальний

скручена пара (вита пара)

волоконно-оптичний

Коаксіальний кабель. Поряд зі скрученою парою є найпоширенішим середовищем передавання даних у КМ. Він має високу швидкість передавання, завадостійкість, довговічність, помірну вартість. Для нього розроблені прості засоби спряження з локальними мережами.

Коаксіальний кабель використовується для з'єднання комп’ютерів за топологією шина. Це з'єднання є найпростішим і не вимагає додаткового обладнання.

Для з'єднання використовують роз'єми: тонкий — BNC, твстий — AUI. Термін експлуатації 10−12років.

Рис. 6 Коаксіальний кабель

Вита пара. Цей тип кабелю є найдешевшим і найпоширенішим. Максимальна відстань передавання у ньому 1,5−2,0 км, максимальна швидкість — 1,2Гбіт/с. має гірший, ніж у коаксіальному кабелі, захист від завад. Тривалість поширення сигналу 8−12нс/м. Термін експлуатації - 2−6років. Сьогодні вита пара є головним середовищем передаванням у локальних мережах.

Рис. 7 Вита пара

Волоконно-оптичний кабель. У цих кабелях як фізичне середовище використовують прозоре скловолокно, швидкість передавання сигналів кабелем 0,2−1,0 Гбіт/с. Теоретично можлива максимальна швидкість передавання — 200Гбіт/с Довжина сполучень 110 км. Тут значно менше (порівняно з коаксіальним) загасання сигналів, вища швидкість передавання, широка частотна смуга передавання, вони не чутливі до електромагнітних завад. Водночас такі кабелі мають малу механічну стійкість, їх не можна гнути, терти, пересувати, вони не витримують вібрації.

Рис. 8 Волоконно-оптичний кабель

3. Розробка комп’ютерної мережі

В практичній частині курсового проекту описано алгоритм налаштування мережі підприємства. Порядок виконаних операцій наступний:

3.1 Карта IP адрес

В даному варіанті курсового проекту була задана адреса 195.197.15.0. Ця адреса визначає діапазон допустимих адрес для мереж, шлюзів та кінцевих пристроїв. Враховуючи, що останній октет вільний (нульовий), можна підрахувати, що максимальна кількість адресованих вузлів може бути 2⁸ = 256 (без врахування адрес мереж та шлюзів).

Таблиця 1. Адреси хостів, шлюзів

Окремо було створено таблицю ІР адрес для підмереж роутерів. Дані ІР адреси необхідні для того, щоб налаштувати маршрутизацію між мережами офісів. Для цього була вибрана маска /30

Підмережі роутерів:

195.197.15.98 /30

195.197.15.102/30

195.197.15.106/30

Таблиця 2.

Адреси підмереж та їх шлюзи

3.2 Використане обладнання Для моделювання мережі використовувалось наступне обладнання:

Список активного обладнання:

Активне мережеве обладнання Під цією назвою мається на увазі устаткування, що має певні «інтелектуальні» можливості. Тобто маршрутизатор, комутатор (світч) і т. д. є активним мережним устаткуванням. Навпаки — повторювач (репітер) і концентратор (хаб) не є АМО, оскільки вони просто повторюють електричний сигнал для збільшення відстані з'єднання або топологічного розгалуження і нічого «інтелектуального» собою не являють. Але керовані комутатори відносяться до активного мережного обладнання, так як можуть бути наділені певними «інтелектуальними властивостями» .

1) Роутер (Cisco Generic) — використовується для маршрутизації пакетів між підмережами, створення sub-інтерфейсів на порті роутера, який підключається до коммутатора та опису acces-list.

2) Коммутатор (Cisco 2950−24) — використовується для створення Vlan-iв для комутування пакетів на другому рівні OSI-моделі.

3) Linksys WRT300N — симулятор точки доступу WI-FI.

4) Кінцеві пристрої - PC, Laptop, TabletPC, PDA.

Список пасивного обладнання:

Пасивне мережеве обладнання Під пасивним мережним устаткуванням мається на увазі обладнання, не наділене «інтелектуальними» особливостями. Наприклад — кабельна система: кабель (коаксіальний і вита пара (UTP / STP)), вилка/розетка (RG58, RJ45, RJ11, GG45), повторювач (репітер), патч-панель, концентратор (габ), балун для коаксіальних кабелів (RG-58) і т. д. Також, до пасивного обладнання можна віднести монтажні шафи і стійки, телекомунікаційні шафи.

Оскiльки в комп’ютерах, що будуть використовуватись в мережi, вже наявнi мережеві адаптери Ethernet, то доцiльно для побудови мережi використовувати цю технолгiю. Тому згiдно з даним стандартом будуть використовуватись вiдповiднi розетки, патч-панелi та коннектори. Для з'єднання використовується найбiльш розповсюджений та зручний для виконання монтажних робiт кабель CAT5.

1) Конектори RJ-45

2) Розетки

3) Патч-панелі

4) Кабель типу вита пара

5) Патч-корд

6) Комунікаційна шафа

3.3 Модель мережі в пакеті PacketPracer

Відносно свого варіанту було створено три офіси з певною кількістю комп’ютерів, а саме:

- головний офіс (ГО) — 9 комп’ютерів користувачів, 2 комп’ютери бухгалтерії;

- перша філія — 5 комп’ютерів користувачів, 2 комп’ютери бухгалтерії;

— друга філія — 4 ком’ютерів користувачів, 1 комп’ютери бухгалтерії;

Також з урахуванням того, що на кожен офіс потрібно 2 Wi-Fi роутери, то для них було виділено ще по 2 ір-адреса.

В завданні курсового проекту вказано, що підмережі повинні знаходитись в окремих VLAN, тому для кожної із підмереж ми виділили свій роутер та налаштували їх взаємодію з головним роутером.

Рис. 9 Налаштування головного роутера

Рис. 10 Налаштування роутера головного офісу

Рис. 11 Налаштування роутера Філії № 1

Рис. 12 Налаштування роутера Філії № 2

На поданих нижче рисунках зображені підмережі з налаштованими VLAN.

Рис. 10 Мережа Головного офісу

Рис. 11 Мережа Філія № 1

Рис. 12 Мережа Філії № 2

Після налаштувань на всіх роутерах в даній схемі буде можливість зв’язку всіх комп’ютерів між собою та доступу в інтернет.

3.4 Налаштування доступу в інтернет

Оскільки мережа інтернет — це зв’язані між собою сервери та мережеві пристрої, то для доступу до інтернет використаємо Інтернет-Сервер.

Рис. 13 Схема підключення до Інтернет

Для налаштування інтернет-серверу пропишемо йому зовнішній ip-адрес 130.146.47.110 та шлюз 130.146.47.111, через який дані будуть надсилатись на ПК в мережі та навпаки.

Рис. 14 Налаштування інтернет-сервера

3.5 Перевірка працездатності мережі

Після виконання усіх налаштувань необхідно перевірити працездатність мережі.

Рис. 15 Перевірка працездатності мережі в масштабах Головного Офісу

Рис. 16 Перевірка працездатності між ПК Головного Офісу і Філії № 1 на прикладі адрес 195.197.15.хх

У даному курсовому проекті є можливість використання комп’ютерами глобальнї мережі Internet. У проекті був налаштований Web-сервер, що дає змогу користування інтернетом з будь-якого комп’ютера, незалежно від vlan і підмереж. Також є змога підключення до мережі Internet з будь-якого пристрою під'єднаного до бездротової мережі.

Рис. 17 Приклад РС підключеної до мережі інтернет на прикладі адрес 130.146.47.110

Рис. 18 Зв’язок з інтернет сервером на прикладі адрес 195.197.15.хх

3.6 Розрахунок вартості та аналіз продуктивності мережі

Таблиця 3.

Розрахунок вартостi проекту локальноi мережi

Враховуючи всі виконані налаштування та вибрану топологію мережі, дану модель можна охарактеризувати як продуктивну мережу. Ці висновки зроблені з врахуванням тих факторів, що були застосовані підходи для розвантаження мережі, зокрема технології VLAN, протоколи маршрутизації. Завдяки використаним технологіям було зекономлено певну суму коштів на обладнання.

Висновки

Мережа складається з робочих станцій трьох офісів.В кожному офісі знаходяться по два WiFi-роутери, один з закритим доступом, для працівників офісу, другий — для спільного використання (з відкритим доступом). Працездатність мережі перевірена (проведено тестування), зроблено оцінку продуктивності, вирахована вартість мережі. Oтримано практичні навички в налаштуванні обладнання Cisco та роботі в програмному забезпеченні Packet Tracer.

Перелік використаної літератури та нформаційих реурсів

1. Бірюков М.Л., Стеклов В. К., Костік Б.Я. Транспортні мережі телекомунікацій: Системи мультиплексування: Підручник для студентів вищ. техн. закладів; За ред. В. К. Стеклова. — К.: Техніка, 2005. — 312 с.

2. Буров Є.В. Комп’ютерні мережі. / 2-е вид., оновл. і доп. — ЛьвівБак, 2003.

3. Габассов Ю. В. «Internet 2000». / С.-П.: BHV, 1999.

4. Швиденко М. З., Матус Ю. В. Комп’ютерні мережні технології. / Навч.-метод. посібник. — Київ. — ТОВ «Авета» , — 2008.

5. Швиденко М. З., Матус Ю. В. Технології комп’ютерних мереж. / Навч.-метод. посібник., Київ — Видавництво ООО «Береста» , — 2007.