Проектування ЛОМ

Проектирование ЛВС.

1. Завдання проектування.

Спроектировать ЛВС для четвертого поверху будинку МГИЭМ на Великому Трехсвятительском провулку. Під час проектування мережі використовувати такі припущення:

для навчальних аудиторій кількість робочих місць має становити половину від місць студентів, плюс робоче місце викладача.

для допоміжних приміщень має бути проведене обгрунтування кількості робочих місць.

для інших підрозділів інституту кількість робочих місць має відповідати кількості місць у тому приміщеннях.

предполагается, що у комп’ютерах виконуються докладання, відповідні характеру робіт підрозділи, у яких встановлено. Поділ ресурсів між користувачами має відбуватися те щоб:

предоставить їм доступом до їх робочому простору із будь-якої приміщення, де їх можуть працювати.

для забезпечення безпеки же не давати можливості користувачам заходити в чуже робоче простір і підключатися до неї з приміщень, де їх працювати що неспроможні.

2. Зміст роботи.

провести обстеження приміщень, де слід установити мережу;

разработать й економічно обгрунтувати перелік додатків, які у сіті й характер їх використання користувачами мережі;

произвести орієнтовний розрахунок навантаження, яку створювати кожне робоче місце на мережу (середній обсяг даних прийнятих чи переданих за одиницю часу, максимальний обсяг);

разработать логічний структуру мережі, виходячи з планах приміщень та результатах розрахунків з п. 3.

основываясь на п. 3., 4., 5. зробити поверочный розрахунок структури, розробленої мережі (розрахунок трафіка у її сегментах й у мережі загалом);

разработать кабельну систему для мережі, включаючи припущення щодо вертикальної кабельної системі багатоповерхового об'єднання;

произвести вибір технічних засобів для мережі, включно з комп’ютерами. Створити цей вибір, з вимоги найкращого співвідношення ціна/якість;

произвести вибір і обґрунтування системного мережного ПО, з вимоги найкращого співвідношення ціна/якість;

произвести вибір і обґрунтування прикладного ПО в організацію робочого процесу у мережі, з вимоги найкращого співвідношення ціна/якість;

разработать категорії користувачів для мережі, визначити права доступу і використовувані ресурси;

если необхідно, розробити систему взаємодії серверів між собою.

3. Обстеження приміщень.

Для підготовки проекту комп’ютерну мережу було зроблено перевірка плану 4-го поверху будинку банку по Великому Трехсвятительском провулку, обмір приміщень та уточнення їх номерів, з’ясовано кількість робочих місць, рід проведених занять в аудиторіях і лабораторіях та яким кафедрам вони належать.

В додатку 1 наведено номери аудиторій, кількість робочих місць, призначення, кількість серверів і комутаторів.

Количество робочих місць у аудиторіях визначалося як половина від місць студентів плюс робоче місце викладача. Кількість робочих місць у лабораторіях, викладацьких та інші. визначалося з профілю проведених робіт, кількості місць і персоналу.

На схемою 1 представлена інформація про аудиторіях. Завдані номери аудиторій та його фізичні розміри.

4. Перелік додатків.

В залежність від профілю проведених робіт користувачі може використати такі докладання:

документоориентированная СУБД + клієнтська частина.

офисные докладання.

языки програмування і кошти розробки додатків.

САПР.

WEB, FTP, поштові сервери + докладання до роботи з інтернет.

специальные докладання.

Документоориентированная СУБД можна використовувати на кафедрах в організацію внутрішнього документообігу та інформаційних БД (інформацію про студентів, викладачів тощо.) На робочих місць необхідно встановити відповідні клієнти.

Офисные докладання до роботи з документами, які включають у собі текстові і графічні редактори, електронні таблиці, програми до створення презентацій тощо. п. використовувати усім комп’ютерах мережі всіма її користувачами.

Языки програмування і кошти розробки додатків використовувати лише у лабораторіях, де це потрібно, і розробити власного ПО.

САПР використовувати лише у лабораторіях, де це потрібно, на підтримку які досліджень.

WEB сервери необхідно встановити на серверах підрозділів (де необхідно) задля забезпечення інформаційної сповненості интрасети, і навіть задля забезпечення інформацією щодо підрозділах інституту зовнішніх користувачів, одержують доступом до ній за допомогою Інтернету. FTP сервери встановлюються на серверах підрозділів, і служать щоб одержати файлів внутрішніми зовнішніми користувачами. Поштовий сервер та ВО задля забезпечення конференцій служать для комунікацій між студентами і викладачами. Додатка до роботи з інтернет використовувати усім комп’ютерах мережі всіма її користувачами.

Специальные докладання можна використовувати в лабораторіях в разі потреби.

5. Аналіз навантаження.

Рабочие місця у інституті можна розділити ми такі групи:

Рабочие місця студентів у аудиторіях і лабораторіях.

Рабочие місця викладачів в аудиторіях.

Рабочие місця викладачів, аспірантів і працівників кафедр в лабораторіях, які використовуються фінансування наукових досліджень.

Рабочие місця співробітників кафедр, котрі займаються організаційними питаннями.

4. Пиковая навантаження, яку створюють робочі місця співробітників кафедр, котрі займаються організаційними питаннями, невелика, т. до. переважно це документообіг. Усередині цих відділів предосить пропускну здатність 10-мегабитного Ethernet.

1. Рабочие місця студентів у аудиторіях і лабораторіях можуть створювати значну пікову навантаження, особливо у перші хвилини занять, перевищує пропускну спроможність 10-мегабитного Ethernet. Це може статися у момент одночасного скачування кількома студентами файлів, необхідні проведення занять. Візьмімо до уваги, що:

эта навантаження короткочасна порівняно з часом проведення занять;

не передбачається виконання додатків, критичних вчасно реакції і пропускній здатності мережі;

Тогда за доцільне застосування всередині підрозділів 10-мегабитного Ethernet. З іншого боку, при грамотної політиці адміністрування передбачається мінімізувати трафік між сервером й робітниками місцями. Рекомендації з цього питання дадуть нижче. Середня навантаження також може бути задоволена пропускною спроможністю 10-мегабитного Ethernet.

2. Рабочие місця викладачів в аудиторіях загалом подібні з робочими місцями студентів, але задля забезпечення процесу потрібно більше ресурсів, наданих мережею. Відтак середнє навантаження буде більше, пікова — менше. Тому передбачається застосування 10-мегабитного Ethernet.

3. Рабочие місця викладачів, аспірантів і працівників кафедр в лабораторіях, які використовуються фінансування наукових досліджень, вони передбачають великий середньої навантаження на мережу, т. до. вони працюватимуть переважно для розрахунків, обробки результатів експериментів, запуску спеціальних додатків. З іншого боку, пікова навантаження також набагато менше, аніж у попередньому разі, оскільки характер наукових робіт передбачає масового звернення одних і тим самим даним у визначені годинник, як це буває на перших хвилинах занять. Тому за доцільне застосування всередині підрозділів 10-мегабитного Ethernet.

6. Логічний структура мережі..

Исходя з плану будинку, розташування кафедр, приміщень та їх призначення пропонується наступна логічна структура мережі.

На кожне робоче місце ставиться на комп’ютері.

На кафедрах планується встановити по серверу, ще у одному серверу необхідно встановити двох навчальних аудиторіях, жорстко не прив’язаних до кафедрам. Цим досягається розвантаження мережного трафіку проти тим, якби в поверсі було встановлено єдиний сервер. Велика кількість серверів недоцільно через наведеного вище розрахунку навантаження на мережу. З іншого боку, організовані в такий спосіб сегменти легше администрируются, а ресурси, надані мережею, може бути оптимально налаштовані потреби кафедр відповідно до їх профілем. На військову кафедру планується поставити два серверу, один — обслуговування занять і проведених лабораторних робіт, інший для адміністративного обслуговування, бо інакше один сервер виявиться занадто загруженным.

На схемою 2 представлена докладна логічна структура мережі.

7. Розрахунок структури мережі.

Поверочный розрахунок структури розробленої мережі (розрахунок трафіка у її сегментах й у мережі цілому).

1. З профілю та призначення робочих місць, і навіть організації доступу, основними видами трафіка у мережі буде інформація, передана з web-узлов, оскільки він буде проста до всіх користувачів мережі, зокрема і з робочих місць студентів. Тому, умовно вважаючи, що це сервіс постійно використовують і кожному за робочого місця інформація, яку сподівалися отримати через мережу, дорівнює до 15 умовних сторінок інформації, кожна з яких умовно важить до 100 кб (і графіка), тобто. на суму близько 1,5 МБ цього разу місце на 1,5 години. Одержимо, що середнє цього виду трафіку становить 0.017 МБ/c.

В середньому це становить близько двох відсотків пропускну здатність 10-мегабитного Ethernet. На общеинститутский сервер й у інтернет виходить приблизно третина жіночої цього значення, тобто близько 0.05 Мбіт/с.

2. Трафік, пов’язані з документообігом, частково входить у розглянутий вище, інша ж його частина його пренебрежимо мала, у розрахунку не враховується.

3. Основна завантаження мережі відбуватиметься внаслідок передачі великих масивів інформації, файлів тощо. буд. Щоб уникнути перевантаження мережі, заторів і уповільнення роботи з робочих місць студентів пропонується обмежити доступом до файлам, а всю необхідну проведення робіт інформацію скидати заздалегідь. Це дасть можливість уникнути величезної пікової навантаження на мережу початку занять. А загалом обсяг переданих файлів з однієї робочого місця вбирається у загалом 10 Мбайт за, причому 90% цього трафіку відбувається на межах одного аудиторії, тому локальний трафік становитиме приблизно 0,15 МБ/c, чи 15 відсотків пропускну здатність 10-мегабитного Ethernet.

4. У цьому необхідно врахувати також робочі місця викладачів в аудиторіях, робочі місця викладачів, аспірантів і працівників кафедр в лабораторіях, які використовуються фінансування наукових досліджень, і робочі місця співробітників кафедр, котрі займаються організаційними питаннями. Бо вони мають розширений доступом до ресурсів мережі, від 10 до 80 відсотків трафіку будуть завантажувати кафедральний і майже 10 відсотків — общеинститутский сервер. Залежно від виду вироблених робіт трафік локальних сегментів може становити при пікових навантаженнях до 500 МБайт/час, наприклад, під час передачі великих обсягів графічної інформації. А загалом він більше, ніж трафік в аудиторіях — приблизно 20 МБайт за годину за інтенсивної роботі.

5. САПР та органічного середовища програмування матимуть практичні нульові показники з завантаження мережі з власної специфіки (тобто. розробки виробляються на ResearchStation і систематичну навантаження на мережу не надають) тому їх годі й враховувати.

На підставі наведених вище значень середній трафік, проходить по основний магістралі, вбирається у кількох Мбайт.

Суммируя весь який проходить сегментах мережі трафік загалом, видно, що з середнього трафіку сегментів предосить пропускну здатність 10-мегабитного Ethernet, в сполучних ж лініях краще використовувати швидкість передачі 100 Мб/с (пікові навантаження).

8. Кабельна система мережі.

Разработать кабельну систему для мережі, включаючи припущення щодо вертикальної кабельної системі багатоповерхового об'єднання.

Рассмотрим проблеми, які можуть виникнути у процесі експлуатації кабельної системи:

Процесс переходу нові кабельну проводку завжди є дуже тривалої операцією, супроводжується дуже суттєвими фінансовими витратами і зупиняє інформаційну підтримку праці співробітників, тобто фактично дезорганізує роботу всієї організації, або по крайнього заходу деяких її структурних підрозділів за довгий час.

Опыт експлуатації кабельних систем офісних будинків показує, що видалення непотрібних кабелів з кабельних каналів всіх типів є дуже небажаної операцією, оскільки із високим ймовірністю супроводжується ушкодженням діючих ліній зв’язку. З цього, у процесі переходу в інший тип кабельної проводки нові кабелі прокладалися прямо поверх існуючих. Це зумовлювало швидкому захламлению кабельних трас, і організація нових ліній дротового зв’язку ставала неможливою.

Рост кількості підсистем забезпечення життєдіяльності будівлі і підтримки праці що працюють у ньому співробітників природним чином наводив також до підвищення кількості служб, відповідальних право їх поточну експлуатацію. Ці служби користувалися одними й тими самими кабельними трасами, що нерідко призводило до виникнення конфліктним ситуаціям. З іншого боку, працюють у них фахівці виконували практично лише й самі функції, тобто у наявності було нераціональне витрачання трудових ресурсів.

Совокупность перелічених вивищувався над обставинами однозначно диктує необхідність створення будинку кабельної системи, яка:

обладает властивістю універсальності, тобто дає можливість вільно використовувати її передачі сигналів основних нинішніх і перспективних видів мережевий апаратури різного призначення;

позволяет швидко і з мінімальними витратами організувати нові робочі місця та змінювати топологію трактів передачі без прокладки додаткових кабельних ліній;

позволяет організувати єдину службу експлуатації;

должна створюватися на етапі будівництва чи переобладнання його приміщень під офіс плюс гарантованим терміном експлуатації 10 і більше років.

Всем переліченим вище вимогам відповідає структурована кабельна система (СКС). Під СКС надалі ми розуміти кабельну систему, принцип побудови якої відповідає трьох основних і кільком додатковим умовами. До основним ознаками СКС ставляться: структуризація, універсальність і надмірність.

Структуризация передбачає розбивка кабельної проводки і його аксесуарів деякі частини, чи підсистеми, кожна з яких виконує суворо визначені функції і оснащена стандартизованим інтерфейсом для зв’язки з іншими підсистемами і мережним устаткуванням. До складу будь-який підсистеми обов’язково включається розвинений набір коштів перемикання, що забезпечує її високу гнучкість і дозволяє створювати складні структури з конфігурацією, легко і швидко меняемой і адаптируемой під потреби конкретних додатків. При побудові системи використовується узагальнений підхід. Це дає можливість без будь-яких складнощів будь-якому рівні однаково легко застосовувати як оптичні, і електричні технології передачі сигналів.

Универсальность кабельної системи в тому, що вона спочатку будується задля забезпечення роботи певною конкретною, нехай і дуже поширеної мережевий технології, але в принципах відкритої архітектури з заданим і зафіксованим в стандартах набором основних технічних характеристик. Нормуються параметри як електричних і оптичних кабельних трас окремих підсистем, продовжує їх інтерфейсів. Це дозволяє забезпечити зокрема можливість використання кабельної системи передачі сигналів найрізноманітніших додатків у поєднані із скороченням кількості типів кабелів до двох: извитых пар і волоконно-оптичного. Комутація окремих підсистем СКС друг з одним, ні з активним мережним устаткуванням здійснюється з допомогою обмеженого набору шнурів з універсальними розніманнями, значно спрощує як процес адміністрування, і адаптацію кабельної системи до різним додатків.

Возможность використання кабельної проводки СКС мережевий апаратурою, яка через тих чи інших причин, не підтримує передачу по симетричному чи волоконно-оптическому кабелю, забезпечується наявністю розвиненою номенклатури адаптерів і переходников. Формально ці елементи не потрапляють у область дії стандартів, проте їх розробники створюють ці вироби з огляду на вимоги СКС.

Под надмірністю розуміється введення до складу СКС додаткових інформаційних розеток, кількість і розміщення яких визначається площею і топологією робочих приміщень, а чи не планами розміщення співробітників і розташування офісних меблів. Це дозволяє без будь-яких проблем організовувати нові робочі місця, і навіть виконувати переміщення співробітників і устаткування. Застосування принципу надмірності забезпечує можливість дуже швидкої адаптації кабельної системи під конкретні виробничі потреби і дозволяє не зупиняти роботу офісу або його частини під час проведення будь-яких організаційних і технічних змін. Важливість принципу надмірності істотно зростає у зв’язку з, що тривалість експлуатації СКС у кілька разів перевищує аналогічний показник інших компонентів інформаційної інфраструктури будинку.

В основу будь-який структурованої кабельної системи покладено деревоподібна топологія, яку іноді називають також структурою ієрархічної зірки. Вузлами структури є кросові, які з'єднуються друг з одним і з робочими місцями електричними і оптичними кабелями. Усі кабелі, що входять до кросові, обов’язково заводяться на комутаційне устаткування, у якому здійснюються перемикання у процесі поточної експлуатації кабельної системи. Це забезпечує гнучкість СКС, можливість легкої переконфигурации і адаптируемость під конкретне додаток.

Для побудови СКС необхідні технічні приміщення два види: апаратні і кросові.

Аппаратной називається технічне приміщення, у якому розташовується мережне устаткування колективного користування (АТС, сервери, концентратори). У разі, якщо основного обсягу встановлених у цьому приміщенні технічних засобів становить устаткування ЛВС, його іноді називають серверної, і якщо установи АТС і системи зовнішніх телекомунікацій — вузлом зв’язку. Апаратні обладнуються фальшполами, системами пожежогасіння, кондиціювання та контролю доступу.

Кроссовая є приміщення, у якому розміщують комутаційне устаткування СКС, мережне й те допоміжне устаткування. Бажано її розміщення поблизу вертикального стояка, устаткування телефоном і політичною системою контролю доступу.

Аппаратная то, можливо сполучена з кроссовой будинку (КЗ). І тут мережне устаткування може підключатися безпосередньо до коммутационному устаткуванню СКС. Якщо апаратна розташована окремо, що його мережне устаткування підключається до локально що коммутационному устаткуванню або до звичайним інформаційним розеткам робочих місць.

Исходя з розглянутої вище передбачається організувати на поверсі кроссовую, розташовану поблизу вертикальної магістралі, організованою многомодовым оптиковолоконним кабелем 62,5/125 мкм за стандартом Gigabit Ethernet, що дозволить забезпечити запас пропускну здатність, врахувати принципи побудови СКС і задовольняє за довжиною сегмента.

Аудиторные, кафедральні та інші. комутатори 10/100 поєднано з аналітичними комутатором 100/1000 екранованої кручений парою 5-ї категорії, що дасть змогу зменшити вплив перешкод й тимчасово підвищити якість каналу проти неэкранированной кручений парою.

Розетки робочих місць поєднано з аналітичними портами концентраторів неэкранированной кручений парою 5-ї категорії, що забезпечить максимальне швидкодія при мінімальних витратах.

Все кабелі прокладаються попід стінами в коробках захисту від зовнішніх ушкоджень кісткової та поліпшення зовнішнього вигляду.

Розетки вміщено у аудиторіях — рядами попід стінами, або за підлозі паралельно рядах робочих місць у великих аудиторіях. За інших приміщеннях розетки розташовуються попід стінами чи загород у кількості, який залежить тільки від кількості робочих місць, а й від розмірів приміщення.

Категории прокладываемых кабелів дозволить у майбутньому підключати більш быстродействующее устаткування без перекладання кабельної мережі престо шляхом заміни мережного устаткування досконаліший.

При виконання цих вимог досягається оптимальна конфігурація СКС, яка задовольнить описаним вище вимогам.

9. Вибір технічних засобів.

В ролі мережного устаткування пропонується використовувати устаткування фірми Compex, яке зарекомендувало себе з найкращого сторони, і одна із найбільш якісних продуктів.

Коммутация зарекомендувала себе, немов найбільш економічна і гнучка технологія, забезпечує збільшення смуги пропускання і підвищення керованості мережі всіх рівнях; при цьому її впровадження пов’язане з мінімальними перебудовами у мережі. Compex пропонує найширший спектр рішень для коммутируемых мереж.

Используемые комплектуючі зазначені у додатку 1.

В ролі MegaSwitch пропонується використовувати комутатор сімейства SuperStack II. Як переваг можна назвати:

низкую вартість володіння, повну сумісність продуктів і плавний перехід до високошвидкісним технологіям.

поставляются з ПО Transcend® Network Supervisor. Це працююче на ПК додаток забезпечує потужні й прості використання функції мережного управління, адаптовані для мереж середнього масштабу.

Автоматическое визначення швидкості передачі 10/100 Мбіт/с.

усовершенствованные кошти об'єднання стік.

Решение проблеми 2000 року.

Гарантия +5 Lifetime Limited Warranty.

Для забезпечення розроблюваної мережі потрібно один 24-портовый комутатор SuperStack II Switch 3900.

10. Системне мережне ПО.

Исходя з найкращого співвідношення ціна/якість, пропонується використовувати:

на робочих станціях, на робочих місць викладачів, аспірантів і працівників кафедр в лабораторіях, використовуються фінансування наукових досліджень — Windows NT Workstation 4.0,.

на серверах — Windows NT 4.0 Server.

для організації та ведення документоориентированных БД, WEB-узлов і дистанційного навчання використовувати сервер Lotus Domino.

11. Категорії користувачів.

Для оптимізації роботи мережі планується запровадити такі категорії користувачів:

default user. Ця категорія користувачів, переважно — студенти, має мінімальними правами доступу, такі як загальнодоступні документи на сервері, обслуговуючому дане підрозділ, доступом до общеинститутским web-ресурсам, і навіть всім ресурсів робочої станції.

advanced user. Ця категорія користувачів — викладачів, аспіранти і працівники кафедр, які мають доступ всім ресурсів мережі, крім адміністративних БД, документообігу тощо. буд. Їм доступні все файлові архіви, і навіть мережне периферійне устаткування.

stuff user. Ця категорія користувачів — секретарі, зав. каф., адміністрація — мають доступом до адміністративним БД, діловодству тощо. буд.

internet user. Ця категорія користувачів має вихід інтернет.

local administrator. Ця категорія користувачів має доступ всім без винятку ресурсів мережі всередині підрозділи.

supervisor. Ця категорія користувачів має доступ всім без винятку ресурсів мережі.

При цьому всіх категорій користувачів крім адміністраторів мережі передбачається доступ для читання без прав зміни властивостей мережевих ресурсів, наприклад, зміна прав доступу до директорії на сервері.

12. Система взаємодії серверів між собою..

Для забезпечення високої продуктивності мережі при невисоких витратах на мережне устаткування необхідно грамотно організувати взаємодія серверів між собою. І тому потрібно:

Обеспечить зеркалирование найчастіше необхідних даних, щоб були доступні з будь-якої світової з серверів підрозділів для локалізації трафіку всередині підрозділи. Оновлення проводити щодня.

На підставі розкладу занять попередньо переносити інформацію, необхідну їх проведення, безпосередньо на робочі місця студентів. У цьому буде відвернена велика пікова навантаження мережу, не залишиться витрачатися час підготовка матеріалу до занять.

Профили і настрою користувачів мусить зберігатися на сервері і завантажуватися будь-якою робоче місце.

Вести журнали кожного користувача щоб уникнути несанкціонованого доступу та ушкодження інформації.

Синхронизацию серверів виробляти під час найменшої завантаження мережі, тобто вночі.

Приложения.

.

.

.