Обоснование выбора технологии передачи данных

Функциональная схема сети

Функциональная схема сети предназначена для отображения связи сети посредством активного оборудования: коммутаторов и маршрутизаторов. Главным звеном схемы, как и самой сети, является маршрутизатор кампуса Cisco 7505, который непосредственно связан с центральным коммутатором CiscoCatalyst 3508G. От центрального коммутатора связь идет на коммутаторы оставшихся зданий IBM System Storage SAN24B-4 Express. От коммутаторов здания связь идет к коммутаторам этажей, а после непосредственно к пользовательским компьютерам. В схеме отражена и IP-адресация элементов.

Функциональная схема сети приведена в приложении, лист 2.

1.1 Организация адресных пространств сети

Для удобства и надежности функционирования нашей сети распределим ip адреса согласно нашей функциональной схемы. Всем АРМ выдадим ip адреса с сетевой частью 24 байта. Для удобства навигации, а так же резерва адресов для каждого этажа выделим уникальный набор ip адресов, согласно таблице 1.1, оборудование так же будет обладать уникальным набором ip адресов.

Таблица 1.1 – Распределение IP адресов в сети

	Диапазон IP
Рабочие станции	192.168.68.16 – 192.168.68.255
Сетевое оборудование и сервера	192.168.68.1 – 192.168.68.15

1.2 Структура сети

К маршрутизатору подключена основная сеть провайдера 10.32.64.0;

Все управляемые коммутаторы на магистральном уровне кампуса соединены по принципу полносвязной топологии, что обеспечивает отсутствие единой точки отказа, и повышает надежность функционирования нашей сети.

Конечные АРМ подключаются к сети при помощи неуправляемых коммутаторов, соединенных между собой Uplink связью для обеспечения надежности их работы и повышения производительности.

1.3 Состав сети

Коммутатор кампуса является основным звеном в нашей сети, на него возлагается сразу ряд важных задач:

– коммутация всей сети кампуса с группой управляющих серверов;

– продвижения интернет трафика далее по сети.

Поэтому к нему предъявляются максимальные требования безопасности и надежности. Надежность данного коммутатора отвечает за надежность полноценной работы сети.

Наличие управляемых коммутаторов в нашей сети необходимо для эффективного и надежного управления сетью кампуса, а так же для обеспечения ее стабильной работой. К управляющим коммутаторам подключаются сервера, как рабочих групп, так и основная серверная группа, поэтому к ним предъявлены завышенные требования по безопасности и надежности.

Коммутаторы зданий соединены между собой полносвязной топологией для обеспечения надежности функционирования всей сети кампуса, а в случае технических неполадок сохранения работоспособности наиболее крупных сегментов сети.

Задачи основной серверной группы – это обеспечение надежного функционирования сети, а так же ее обслуживание и администрирование, обеспечение работы приложений в сети.

Функциональная схема СКС

Функциональная схема СКС предназначена для отображения связи сети посредством кроссов. Главное здание соединяется главным кроссом с демаркационной точкой – провайдером, а также со зданиями 2 и 3. В зданиях посредством промежуточных и горизонтальных кроссов образовано соединение телекоммуникационных розеток на местах с активным оборудованием.

Функциональная схема СКС приведена в приложении, лист 2.

 

 

Обоснование выбора технологии передачи данных

При разработке проекта СКС кампусной сети подразумевается использование технологии Ethernet. Это технология ЛВС со скоростью передачи 10, 100 Мбит/с, 1, 10 Гбит/с. Исторически первые сети технологии Ethernet были созданы на коаксиальном кабеле диаметром 0,5дюйма. Все последующие версии технологии Ethernet имеют топологию «звезды» и работают по кабелю типа «витая пара» или оптическим волокнам. В курсовой работе будут использоваться стандарты 100BASE-TX (100 Мбит/с) – две пары кабеля категории 5 и 100BASE-FX — вариант Fast Ethernet с использованием волоконно-оптического кабеля. В сети провайдера используется стандарт 10GBASE-LX4, поддерживающий расстояния до 10 километров при использовании одномодового волокна.

Данная технология дает возможность расширения и роста локальных сетей в течение минимум 7 – 10 лет, а также позволяет увеличение скорости передачи данных

 

Схема и таблицы соединений

В приложении «Схема соединения» показана схема соединения первого и второго этажей главного здания. Показаны основные элементы скс, соединение коммутационных шкафов этажей между собой, а так же соединение главного коммутационного шкафа с оптическими муфтами, осуществляющими связь главного здания с третьим корпусом и провайдером. Рабочие места через оптоволоконный кабель соединяются с 16 портовой оптической коммутационной панелью.

Схема соединения представлена в приложении (лист 7).

В приложении «Таблицы соединений» показаны две таблицы. В первой таблице показана оптическая патч-панель на 16 портов, а также какой кабель идет к какой розетке относится. Во второй таблице отображено как соединяется оптическая панель первого этажа и второго, а так же как соединена оптическая муфта и оптически панель в серверной на первом этаже. Также показано как внешние кабели входят в оптическую муфту.

Таблицы соединения представлены в приложении (лист 8) и приложении (лист 9).

 

 

Выбор коммутационных шкафов

В коммутационных шкафах размещено все оборудование, необходимое для полноценного функционирования сети. Важно обеспечить надежную и упорядоченную коммутацию оборудования внутри сети, а так же возможность установки дополнительного оборудования. Это означает использование большого коэффициента запаса.

На каждом этаже здания должны быть предусмотрены шкафы с изолированными стойками (коммутационными шкафами) для оборудования, что ограничит доступ посторонних лиц, повысит надежность и защищенность ЛВС.

Необходимо подбирать оборудование одного производителя, для обеспечения совместимости и возможности простой конфигурации оборудования. Функциональность оборудования должна быть максимальной, а так же должна присутствовать возможность гибкой конфигурации оборудования.

Основываясь на нашей принципиальной схеме, выберем необходимое оборудование.

Конфигурация каждого шкафа включает:

– оптический органайзер HyperLine CM-1U-ML-COV2, 5 шт. (1U);

– оптический кросс 19" 1U-SC/SM-16 портов для коммутации оборудования, 5 шт. (1U);

– IBM Оптический коммутатор System Storage SAN24B-4 Express, 5 шт. (1U);

– ИБП Powerware Eaton PW9130i6000T-XL, 1 шт.(6U).

В главный шкаф главного здания дополнительно устанавливаются:

– маршрутизатор The Cisco 7606 Router, 1 шт.;

– оптический кросс 19" 1U-SC/SM-16 портов для коммутации оборудования, 1 шт. (1U);

– кампусный коммутатор CiscoCatalyst 6506-E Switch(6U), 1 шт. (6U);

– коммутатор здания CiscoCatalyst 6506-E Switch(6U), 1 шт. (6U);

Для размещения активного оборудования будем использовать напольный шкаф ЦМО ШТК-М-42.6.10.

В комплект поставки шкафа входят: модуль вентиляторный (1 шт.), комплект для заземления (1 шт.), комплект винтов, гаек и шайб (6 шт.), ролики для шкафов и стоек (4 шт.).

Запас юнитов позволяет легко установить дополнительное оборудование.

План размещения оборудования в серверной комнате приведен в приложении, лист 6.

 

Тест сети

Для подтверждения работоспособности нашей СКС, а так же для выявления дефектов и ошибок, возникших в результате монтажа, произведем тест нашей сети.

Тестирование оптоволоконных и электропроводных линий выполняется одним и тем же прибором с разными адаптерами. В данном случае использован кабельный анализатор FlukeNetworks DTX-1200 с оптическими насадками DTX-MFM, позволяющими измерять затухание в двух оптических диапазонах (окнах) – 850 и 1300 нм.

Результаты тестирования предоставляются в электронном виде. Заключение дается на соответствие параметрам категории 5е / класса D, оптической линии категории ОМ-2 и требованиям действующих сетевых протоколов. Кроме того, составляется перечень скрытых дефектов. Обработка результатов происходит при помощи программных средств фирмы LinkWare.

При тестировании электропроводных линий происходит измерение многих параметров:

– правильность разводки пар;

– соответствие длины сегмента;

– затухание;

– наводки на ближнем и дальнем конце.

По каждому из тестов составляется заключение. Происходит обработка результатов для дальнейшего заключения.

При тестировании оптических линий измеряется затухание в волокнах в двух направлениях и двух оптических окнах 850 нм и 1300 нм (многомодовое волокно) и 1310 нм и 1550 нм (одномодовое волокно). Насадки обеспечивают измерения затухания сигнала с лазерным вводом VCSEL в окне 850 нм и с лазерным вводом в окне 1300, 1310 и 1550 нм для передачи данных со скоростью 1 Гбит/с и выше.

По результатам всех тестов и обработки данных, составляется общее заключение о пригодности СКС для работы конкретных протоколов (групп), а так же информация о дефектах и ошибках.

Результат тестирования, представленный в приложениях (лист 14 и лист 15) видно, что разводка пар произведена абсолютно правильно, длина сегмента не больше заданного максимального значения в 100 м. Затухание и предельное затухание такое, какое необходимо для нормальной работы сети, они не заходят за границу (margin). Оптическая мощность, т.е. длина волны равна 1300 нм.

Из тестирования можно сделать вывод, что СКС готова к работе.

Заключение

В ходе нашей курсовой работы мы спроектировали сеть удовлетворяющую всем современным требованиям. В проекте учтены рекомендации основных стандартов по проектировке СКС.

Наш проект разработан для кампуса состоящего из трех двухэтажных зданий, расположенных недалеко друг от друга, что соответствует плану отдела типичной промышленной организации.

Данный проект сети предусматривает дальнейший рост и её развитие на протяжении 5-10 лет, за счет использования новейших технологий и средств передачи данных.

В нашей работе в качестве основной среды передачи данных выступает оптоволокно, как на магистральном уровне, так и на уровне горизонтальной подсистемы, что позволяет вывести нашу сеть на более высокий уровень и обеспечить большую надежность и долговечность.

  Разработанный проект позволяет обеспечить передачу данных на скорости 1 Гбит/с за счет использования в качестве основного технологии – Gigabit Ethernet, в перспективе возможность использования Gigabit Ethernet 40/100.

 

 

 

Библиографический список

1 Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 2-е изд. / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. – СПб.: Питер, 2004. – 864 с.

2  А.Г. Малютин. Проектирование структурированной кабельной системы кампусной сети, Омск, 2011, 38 с.

Приложение

Структурированная кабельная система.

 

Функциональная схема сети

Функциональная схема сети предназначена для отображения связи сети посредством активного оборудования: коммутаторов и маршрутизаторов. Главным звеном схемы, как и самой сети, является маршрутизатор кампуса Cisco 7505, который непосредственно связан с центральным коммутатором CiscoCatalyst 3508G. От центрального коммутатора связь идет на коммутаторы оставшихся зданий IBM System Storage SAN24B-4 Express. От коммутаторов здания связь идет к коммутаторам этажей, а после непосредственно к пользовательским компьютерам. В схеме отражена и IP-адресация элементов.

Функциональная схема сети приведена в приложении, лист 2.

1.1 Организация адресных пространств сети

Для удобства и надежности функционирования нашей сети распределим ip адреса согласно нашей функциональной схемы. Всем АРМ выдадим ip адреса с сетевой частью 24 байта. Для удобства навигации, а так же резерва адресов для каждого этажа выделим уникальный набор ip адресов, согласно таблице 1.1, оборудование так же будет обладать уникальным набором ip адресов.

Таблица 1.1 – Распределение IP адресов в сети

	Диапазон IP
Рабочие станции	192.168.68.16 – 192.168.68.255
Сетевое оборудование и сервера	192.168.68.1 – 192.168.68.15

1.2 Структура сети

К маршрутизатору подключена основная сеть провайдера 10.32.64.0;

Все управляемые коммутаторы на магистральном уровне кампуса соединены по принципу полносвязной топологии, что обеспечивает отсутствие единой точки отказа, и повышает надежность функционирования нашей сети.

Конечные АРМ подключаются к сети при помощи неуправляемых коммутаторов, соединенных между собой Uplink связью для обеспечения надежности их работы и повышения производительности.

1.3 Состав сети

Коммутатор кампуса является основным звеном в нашей сети, на него возлагается сразу ряд важных задач:

– коммутация всей сети кампуса с группой управляющих серверов;

– продвижения интернет трафика далее по сети.

Поэтому к нему предъявляются максимальные требования безопасности и надежности. Надежность данного коммутатора отвечает за надежность полноценной работы сети.

Наличие управляемых коммутаторов в нашей сети необходимо для эффективного и надежного управления сетью кампуса, а так же для обеспечения ее стабильной работой. К управляющим коммутаторам подключаются сервера, как рабочих групп, так и основная серверная группа, поэтому к ним предъявлены завышенные требования по безопасности и надежности.

Коммутаторы зданий соединены между собой полносвязной топологией для обеспечения надежности функционирования всей сети кампуса, а в случае технических неполадок сохранения работоспособности наиболее крупных сегментов сети.

Задачи основной серверной группы – это обеспечение надежного функционирования сети, а так же ее обслуживание и администрирование, обеспечение работы приложений в сети.

Функциональная схема СКС

Функциональная схема СКС предназначена для отображения связи сети посредством кроссов. Главное здание соединяется главным кроссом с демаркационной точкой – провайдером, а также со зданиями 2 и 3. В зданиях посредством промежуточных и горизонтальных кроссов образовано соединение телекоммуникационных розеток на местах с активным оборудованием.

Функциональная схема СКС приведена в приложении, лист 2.

 

 

Обоснование выбора технологии передачи данных

При разработке проекта СКС кампусной сети подразумевается использование технологии Ethernet. Это технология ЛВС со скоростью передачи 10, 100 Мбит/с, 1, 10 Гбит/с. Исторически первые сети технологии Ethernet были созданы на коаксиальном кабеле диаметром 0,5дюйма. Все последующие версии технологии Ethernet имеют топологию «звезды» и работают по кабелю типа «витая пара» или оптическим волокнам. В курсовой работе будут использоваться стандарты 100BASE-TX (100 Мбит/с) – две пары кабеля категории 5 и 100BASE-FX — вариант Fast Ethernet с использованием волоконно-оптического кабеля. В сети провайдера используется стандарт 10GBASE-LX4, поддерживающий расстояния до 10 километров при использовании одномодового волокна.

Данная технология дает возможность расширения и роста локальных сетей в течение минимум 7 – 10 лет, а также позволяет увеличение скорости передачи данных

 

Схема и таблицы соединений

В приложении «Схема соединения» показана схема соединения первого и второго этажей главного здания. Показаны основные элементы скс, соединение коммутационных шкафов этажей между собой, а так же соединение главного коммутационного шкафа с оптическими муфтами, осуществляющими связь главного здания с третьим корпусом и провайдером. Рабочие места через оптоволоконный кабель соединяются с 16 портовой оптической коммутационной панелью.

Схема соединения представлена в приложении (лист 7).

В приложении «Таблицы соединений» показаны две таблицы. В первой таблице показана оптическая патч-панель на 16 портов, а также какой кабель идет к какой розетке относится. Во второй таблице отображено как соединяется оптическая панель первого этажа и второго, а так же как соединена оптическая муфта и оптически панель в серверной на первом этаже. Также показано как внешние кабели входят в оптическую муфту.

Таблицы соединения представлены в приложении (лист 8) и приложении (лист 9).