Piața serviciilor de internet se dezvoltă în prezent rapid și activ. Internetul a intrat ferm în viața aproape oricărei persoane și este o parte integrantă a vieții noastre de zi cu zi. Serviciile oferite de World Wide Web sunt folosite peste tot: acasă, la serviciu, în drum spre serviciu prin telefon, în timpul liber etc. Se deschid cafenele unde nu numai că poți lua o pauză din viața de zi cu zi, ci și poți folosi internetul sau programele ambalate pe un computer personal și poți juca jocuri online. Astfel de servicii sunt oferite de un internet cafe.

Fluxurile de informații în LAN-ul întreprinderii

informație vor fi transmise între toate calculatoarele instalate în Internet cafe. De asemenea, orice computer va avea acces la imprimante. Dar numai utilizatorii claselor nr. 1 și nr. 2 vor putea accesa internetul.

Planificarea structurii rețelei

O rețea de calculatoare este o colecție de computere și diverse dispozitive care asigură schimbul de informații între computerele din rețea fără a utiliza vreun mediu de stocare intermediar.

Întreaga varietate de rețele de calculatoare poate fi clasificată în funcție de un grup de caracteristici:

• 1. Distribuția teritorială;
• 2. Apartenența departamentală;
• 3. Viteza de transfer de informații;
• 4. Tipul de mediu de transmisie.

În funcție de distribuția teritorială, rețelele pot fi locale, globale și regionale. Rețelele locale sunt rețele care acoperă o suprafață de cel mult 10 m2, rețelele regionale sunt situate pe teritoriul unui oraș sau al unei regiuni, rețelele globale sunt situate pe teritoriul unui stat sau al unui grup de state, de exemplu, Lumea Internet Wide Web.

Prin afiliere se disting rețelele departamentale și de stat. Cele departamentale aparțin unei singure organizații și sunt situate pe teritoriul acesteia. Rețelele guvernamentale sunt rețele utilizate în agențiile guvernamentale.

Pe baza vitezei de transfer a informațiilor, rețelele de calculatoare sunt împărțite în viteză mică, medie și mare.

În funcție de tipul de mediu de transmisie, acestea sunt împărțite în rețele coaxiale, rețele de perechi răsucite, rețele de fibră optică, cu transmisie de informații prin canale radio și în domeniul infraroșu.

Calculatoarele pot fi conectate prin cabluri pentru a forma diferite topologii de rețea. Topologia unei rețele de calculatoare se referă la modul în care componentele sale individuale (calculatoare, servere, imprimante etc.) sunt conectate. Există trei topologii principale:

Când se utilizează o topologie în stea, informațiile între clienții rețelei sunt transmise printr-un singur nod central (Figura 2). Un server sau un dispozitiv special - un hub (Hub) poate acționa ca un nod central.

Figura 2 - Topologie în stea.

Avantajele acestei topologii sunt următoarele:

• 1. Performanță ridicată a rețelei, deoarece performanța generală a rețelei depinde doar de performanța nodului central;
• 2. Nicio coliziune a datelor transmise, deoarece datele dintre stația de lucru și server sunt transmise pe un canal separat, fără a afecta alte computere.

Cu toate acestea, pe lângă avantaje, această topologie are și dezavantaje:

• 1. Fiabilitate scăzută, deoarece fiabilitatea întregii rețele este determinată de fiabilitatea nodului central. Dacă computerul central eșuează, întreaga rețea va înceta să funcționeze;
• 2. Costuri mari pentru conectarea computerelor, deoarece trebuie instalată o linie separată pentru fiecare nou abonat.

Într-o topologie inelă, toate calculatoarele sunt conectate la o linie închisă într-un inel. Semnalele sunt transmise de-a lungul inelului într-o direcție și trec prin fiecare computer (Figura 3).

Figura 3 - Topologie de tip inel.

Transmiterea informațiilor într-o astfel de rețea are loc după cum urmează. Un token (semnal special) este transmis secvenţial, de la un computer la altul, până când este primit de cel care trebuie să transfere datele. Odată ce computerul primește jetonul, creează ceea ce se numește „pachet” în care plasează adresa și datele destinatarului, apoi trimite pachetul în jurul inelului. Datele trec prin fiecare computer până ajung la cel a cărui adresă se potrivește cu adresa destinatarului.

După aceasta, computerul de primire trimite sursei de informații confirmarea că datele au fost primite. După ce a primit confirmarea, computerul expeditor creează un nou token și îl returnează în rețea.

Avantajele topologiei inelare sunt următoarele:

• 1. Redirecționarea mesajelor este foarte eficientă deoarece... Puteți trimite mai multe mesaje unul după altul într-un apel. Acestea. Un computer, după ce a trimis primul mesaj, poate trimite următorul mesaj după acesta, fără a aștepta ca primul să ajungă la destinatar.
• 2. Lungimea rețelei poate fi semnificativă. Acestea. Calculatoarele se pot conecta între ele pe distanțe considerabile, fără a utiliza amplificatoare speciale de semnal.

Dezavantajele acestei topologii includ:

• 1. Fiabilitate redusă a rețelei, deoarece defecțiunea oricărui computer implică defecțiunea întregului sistem;
• 2. Pentru a conecta un client nou, trebuie să dezactivați rețeaua;
• 3. Cu un număr mare de clienți, viteza rețelei încetinește, deoarece toate informațiile trec prin fiecare computer, iar capacitățile acestora sunt limitate;
• 4. Performanța generală a rețelei este determinată de performanța celui mai lent computer.

Cu o topologie comună de magistrală, toți clienții sunt conectați la un canal comun de transmisie a datelor (Figura 4). În același timp, pot intra direct în contact cu orice computer din rețea. Transmiterea informațiilor în această rețea are loc după cum urmează. Datele sub formă de semnale electrice sunt transmise către toate computerele din rețea. Cu toate acestea, informațiile sunt primite doar de computerul a cărui adresă se potrivește cu adresa destinatarului. Mai mult, în orice moment, un singur computer poate transmite date.

Figura 4 - Topologie de tip bus comun.

Avantajele topologiei comune de magistrală:

• 1. Toate informațiile sunt online și accesibile fiecărui computer;
• 2. Stațiile de lucru pot fi conectate independent unele de altele, de ex. La conectarea unui nou abonat, nu este nevoie să opriți transmiterea de informații în rețea;
• 3. Construirea de rețele bazate pe o topologie comună de magistrală este mai ieftină, deoarece nu există costuri pentru așezarea liniilor suplimentare la conectarea unui nou client;
• 4. Rețeaua este foarte fiabilă, deoarece Performanța rețelei nu depinde de performanța computerelor individuale.

Dezavantajele unei topologii comune de magistrală includ:

• 1. Viteză scăzută de transfer de date, deoarece Toate informațiile circulă printr-un singur canal (autobuz);
• 2. Performanța rețelei depinde de numărul de computere conectate. Cu cât mai multe computere sunt conectate la rețea, cu atât mai lent este transferul de informații de la un computer la altul;
• 3. Rețelele construite pe baza acestei topologii se caracterizează prin securitate scăzută, deoarece informațiile de pe fiecare computer pot fi accesate de pe orice alt computer.

Cel mai comun tip de rețea cu o topologie de magistrală comună este o rețea standard Ethernet cu o rată de transfer de informații de 10 - 100 Mbit/s.

Au fost revizuite principalele topologii LAN. Cu toate acestea, în practică, atunci când se creează LAN-ul unei organizații, o combinație de mai multe topologii poate fi utilizată simultan. De exemplu, computerele dintr-un departament pot fi conectate în conformitate cu o schemă în stea, iar într-un alt departament folosind o schemă de magistrală comună, iar între aceste departamente este așezată o linie de comunicație.

În acest proiect, o topologie în stea va fi folosită pentru a organiza o rețea LAN pentru un internet cafe.

Planificarea structurii logice a rețelei, alegerea topologiei rețelei și a metodelor de acces, alegerea arhitecturii rețelei, planificarea structurii fizice a rețelei cu referire la întreprindere. Deviz pentru dezvoltarea și instalarea rețelei. Calculatoarele incluse în arhitectura LAN client server sunt împărțite în două tipuri: stații de lucru sau clienți destinate utilizatorilor și servere de fișiere, care sunt de obicei inaccesibile utilizatorilor obișnuiți și sunt concepute pentru a gestiona resursele rețelei.

Dacă această lucrare nu vă convine, în partea de jos a paginii există o listă cu lucrări similare. De asemenea, puteți utiliza butonul de căutare

Agenția Federală pentru Educație

Instituție de învățământ de stat

Universitatea Tehnică de Aviație de Stat Ufa

Pe lângă componentele principale, rețeaua poate include surse de alimentare neîntreruptibile, dispozitive de rezervă, obiecte moderne distribuite dinamic și diverse tipuri de servere (cum ar fi servere de fișiere, servere de imprimare sau servere de arhivă).

Când creează o rețea LAN, dezvoltatorul se confruntă cu o problemă: cu date cunoscute despre scopul, lista de funcții LAN și cerințele de bază pentru un set de instrumente LAN hardware și software, construiește o rețea, adică rezolvă următoarele probleme:

Determinați arhitectura LAN: selectați tipurile de componente LAN;

Evaluează indicatorii de performanță LAN;

Determinați costul rețelei LAN.

În acest caz, trebuie luate în considerare regulile de conectare a componentelor LAN pe baza standardizării rețelei și limitările acestora specificate de producătorii componentelor LAN.

Configurația LAN pentru un sistem de control automat depinde în mod semnificativ de caracteristicile unei anumite zone de aplicare. Aceste caracteristici se reduc la tipurile de informații transmise (date, vorbire, grafică), localizarea spațială a sistemelor de abonați, intensitățile fluxurilor de informații, întârzierile admisibile ale informațiilor în timpul transmiterii între surse și destinatari, volumele de prelucrare a datelor în surse și consumatori, caracteristici a stațiilor de abonat, climatul extern, factorii electromagnetici, cerințele ergonomice, cerințele de fiabilitate, costul LAN etc.

Datele inițiale pentru proiectarea unui LAN pot fi obținute în timpul unei analize de pre-proiectare a zonei de aplicație pentru care urmează să fie creat sistemul de control automatizat. Aceste date sunt apoi rafinate ca urmare a luării deciziilor în etapele de proiectare a LAN și a construcției de modele din ce în ce mai precise ale sistemului de control automatizat, ceea ce permite formularea cerințelor pentru acesta în „Specificațiile tehnice pentru LAN”. Cel mai bun LAN este cel care satisface toate cerintele utilizatorilor formulate in termenii de referinta pentru dezvoltarea unui LAN, cu o suma minima de capital si costuri de operare.

SCOPUL LUCRĂRII

Dobândirea abilităților în alegerea unei topologii, a elementelor unei rețele locale de calculatoare, precum și în calcularea timpului de întârziere a semnalului.

SCURT INFORMAȚII TEORETICE

Proiectarea unei configurații LAN se referă la etapa de proiectare a suportului tehnic pentru sistemele automate și se realizează în această etapă după distribuirea funcțiilor sistemului automat între stațiile de abonat LAN, selectarea tipurilor de stații de abonat și determinarea locației fizice a stațiilor de abonat. .

Rezumatul de proiectare include cerințele LAN, indicațiile componentelor hardware și software disponibile, cunoașterea metodelor de sinteză și analiză LAN, preferințe și criterii pentru compararea opțiunilor de configurare LAN. Să luăm în considerare opțiunile de topologie și compoziția componentelor rețelei locale.

1. Topologie LAN.

Topologia unei rețele este determinată de modul în care nodurile sale sunt conectate prin canale de comunicație. În practică, sunt utilizate 4 topologii de bază:

În formă de stea (Fig. 1);

Inel (Fig. 2);

Anvelopă (Fig. 3);

asemănător copacului (Fig. 1*);

Celular (Fig. 4).

Topologiile rețelelor de calculatoare pot fi foarte diferite, dar pentru rețelele locale sunt tipice doar trei: inel, magistrală, stea. Uneori, pentru a simplifica lucrurile, se folosesc termenii inel, anvelopă și stea.

Topologie arborescentă (ierarhică, verticală). În această topologie, nodurile îndeplinesc alte funcții, mai inteligente decât într-o topologie în stea. Topologia ierarhică a rețelei este în prezent una dintre cele mai comune. Software-ul de management al rețelei este relativ simplu, iar această topologie oferă un punct focal pentru management și diagnosticarea erorilor. În cele mai multe cazuri, rețeaua este controlată de stația A la cel mai înalt nivel al ierarhiei, iar propagarea traficului între stații este inițiată și de stația A. Multe firme implementează o abordare distribuită a unei rețele ierarhice, în care, într-un sistem de slave stații, fiecare stație asigură controlul direct al stațiilor inferioare în ierarhie. Stația A controlează stațiile B și C. Acest lucru reduce sarcina pe LAN prin alocarea de segmente.

Topologie mesh (mixtă sau multiconectată). O rețea cu o topologie mesh este, de regulă, o rețea incomplet conectată de noduri de comutare a mesajelor (canale, pachete) la care sunt conectate sistemele finale. Toate CS sunt dedicate punct la punct. Acest tip de topologie este folosit cel mai adesea în rețelele de calculatoare la scară largă și regionale, dar sunt uneori folosite în rețele LAN. Atractivitatea topologiei mesh constă în rezistența sa relativă la supraîncărcări și defecțiuni. Datorită căilor multiple de la stație la stație, traficul poate fi direcționat către ocolirea nodurilor eșuate sau ocupate.

Topologia rețelei afectează fiabilitatea, flexibilitatea, debitul, costul rețelei și timpul de răspuns (vezi Anexa 1).

Topologia rețelei selectată trebuie să corespundă locației geografice a rețelei LAN, cerințelor stabilite pentru caracteristicile rețelei enumerate în tabel. Topologia afectează lungimea liniilor de comunicație.

Fig.1. Topologie stea Fig. 2 Topologie inel

https://pandia.ru/text/78/549/images/image004_82.gif" width="279" height="292 src=">

Orez. 1* Topologie în stea distribuită

Fig.3 Topologie

autobuz liniar

conexiune transparentă" a mai multor rețele locale sau a mai multor segmente ale aceleiași rețele cu protocoale diferite. Punțile interne conectează majoritatea LAN-urilor folosind plăci de rețea într-un server de fișiere. Cu o punte externă, o stație de lucru este utilizată ca un computer de serviciu cu două adaptoare de rețea din două diferite, însă, reţele omogene de calculatoare.

În cazul în care rețelele conectate diferă la toate nivelurile de control, un sistem final de tip Gateway, în care se realizează coordonarea la nivelul proceselor de aplicare. Prin utilizarea poarta de acces sistemele care utilizează diferite medii de operare și protocoale de nivel înalt sunt interconectate

9. Date inițiale pentru sarcină

Utilizatori: studenți, profesori, ingineri, programatori, asistenți de laborator, tehnicieni ai Departamentului de Sisteme Automatizate de Control al UGATU.

Functii:

1) implementarea procesului de învățământ în orele de laborator și practice, finalizarea cursurilor și a proiectelor de diplomă;

2) organizarea procesului de învățământ, pregătirea pentru desfășurarea orelor, dezvoltarea suportului metodologic;

3) dezvoltarea de software pentru lucrul în rețea;

4) prevenirea și repararea echipamentelor.

Calculul costului echipamentului LAN:

LAN trebuie să permită conectarea unui set mare de dispozitive standard și speciale, inclusiv: calculatoare, terminale, dispozitive de memorie externă, imprimante, plotere, dispozitive de fax, echipamente de monitorizare și control, echipamente pentru conectarea la alte LAN-uri și rețele (inclusiv cele telefonice). ) etc.

LAN trebuie să furnizeze date destinatarului cu un grad ridicat de fiabilitate (factorul de disponibilitate a rețelei trebuie să fie de cel puțin 0,96), trebuie să respecte standardele existente, să ofere un mod de transfer de date „transparent”, să permită conectarea ușoară a dispozitivelor noi și deconectarea cele vechi fără a întrerupe rețeaua timp de cel mult 1 secundă; fiabilitatea transmiterii datelor nu trebuie să fie mai mare de +1E-8.

11. Lista sarcinilor pentru proiectarea LAN

11.1. Selectați o topologie LAN (și justificați alegerea).

11.2. Desenați o diagramă funcțională a unei rețele LAN și faceți o listă de hardware.

11.3. Selectați configurația LAN optimă.

11.4. Faceți o rutare aproximativă a rețelei de cablu și calculați lungimea conexiunii prin cablu pentru topologia selectată, ținând cont de tranzițiile între etaje. Deoarece există restricții privind lungimea maximă a unui segment LAN pentru un anumit tip de cablu și un anumit număr de stații de lucru, trebuie determinată necesitatea utilizării repetoarelor.

11.5. Determinați întârzierea de propagare a pachetelor în LAN proiectat.

Pentru calcule, este necesar să selectați o cale în rețea cu timpul maxim de călătorie dublu și numărul maxim de repetoare (hub-uri) între computere, adică calea de lungime maximă. Dacă există mai multe astfel de căi, atunci trebuie făcut calculul pentru fiecare dintre ele.

În acest caz, calculul se efectuează pe baza tabelului 2.

Pentru a calcula timpul total de călătorie dus-întors pentru un segment de rețea, înmulțiți lungimea segmentului cu întârzierea pe metru luată din a doua coloană a tabelului. Dacă un segment are o lungime maximă, atunci puteți lua imediat valoarea maximă de întârziere pentru acest segment din a treia coloană a tabelului.

Apoi, întârzierile segmentelor incluse în calea de lungime maximă trebuie însumate și adăugate la această sumă valoarea întârzierii pentru nodurile transceiver a doi abonați (acestea sunt primele trei linii ale tabelului) și valorile întârzierii pentru toate repetitoarele (huburile) incluse în această cale (acestea sunt tabelele cu trei linii de jos).

Întârzierea totală trebuie să fie mai mică de intervale de 512 biți. Trebuie amintit că standardul IEEE 802.3u recomandă să lăsați o marjă de intervale de 1 – 4 biți pentru a lua în considerare cablurile din interiorul cutiilor de joncțiune și erorile de măsurare. Este mai bine să comparați întârzierea totală cu intervale de 508 biți, mai degrabă decât cu intervale de 512 biți.

Masa 2.

Întârzieri duble ale componentelor rețelei Fast Ethernet(valorile de întârziere sunt date în intervale de biți)

Toate întârzierile indicate în tabel sunt pentru cel mai rău caz. Dacă sunt cunoscute caracteristicile de sincronizare ale anumitor cabluri, hub-uri și adaptoare, atunci este aproape întotdeauna de preferat să le folosiți. În unele cazuri, acest lucru poate oferi o creștere vizibilă a dimensiunii permise a rețelei.

Exemplu de calcul pentru rețeaua prezentată în Fig. 5:

Există două căi maxime aici: între computere (segmentele A, B și C) și între computerul superior (așa cum se arată în figură) și comutator (segmentele A, B și D). Ambele trasee includ două segmente de 100 de metri și un segment de 5 metri. Să presupunem că toate segmentele sunt 100BASE-TXși se execută pe cablu de categoria 5. Pentru două segmente de 100 de metri (lungime maximă), valoarea întârzierii de intervale de 111,2 biți trebuie luată din tabel.

Orez 5. Exemplu de configurare maximă a rețelei Fast Ethernet

Pentru un segment de 5 metri, atunci când calculați întârzierea, înmulțiți 1,112 (întârziere pe metru) cu lungimea cablului (5 metri): 1,112 * 5 = intervale de 5,56 biți.

Valoarea întârzierii pentru doi abonați TX din tabel – intervale de 100 de biți.

Din tabelul valorilor de întârziere pentru două repetoare de clasa II - intervale de 92 de biți fiecare.

Toate întârzierile enumerate sunt rezumate:

111,2 + 111,2 + 5,56 + 100 + 92 + 92 = 511,96

aceasta este mai mică de 512, prin urmare, această rețea va fi operațională, deși la limită, ceea ce nu este recomandat.

11.6. Determinați fiabilitatea LAN

Pentru un model cu două stări (funcționează și nu funcționează), probabilitatea ca componenta să funcționeze, sau, mai simplu, fiabilitatea, poate fi înțeleasă în moduri diferite. Cele mai comune formulări sunt:

1. disponibilitatea componentelor

2. fiabilitatea componentelor

Disponibilitatea este utilizată în contextul sistemelor reparabile. Din cele de mai sus rezultă că o componentă poate fi în una din cele trei stări: funcționează, nu funcționează sau în proces de restaurare. Disponibilitatea unei componente este definită ca probabilitatea funcționării acesteia la un moment aleator în timp. Valoarea disponibilității este evaluată ținând cont de timpul mediu pentru a reveni la starea de funcționare și timpul mediu de a fi în stare de nefuncționare. Fiabilitatea se poate scrie:

______________timpul mediu până la eșec______________

timpul mediu până la eșec + timpul mediu de recuperare

Valorile cantitative ale indicatorilor de fiabilitate AIS nu trebuie să fie mai slabe decât următoarele:

Timpul mediu dintre defecțiuni ale complexului software și hardware AIS (CPTS) trebuie să fie de cel puțin 500 de ore;

Timpul mediu dintre defecțiunile unui singur canal de comunicație AIS trebuie să fie de cel puțin 300 de ore;

Timpul mediu dintre defecțiuni ale serverelor AIS trebuie să fie de cel puțin 10.000 de ore;

Timpul mediu dintre defecțiuni ale PC-ului (ca parte a locului de muncă automatizat) trebuie să fie de cel puțin 5000 de ore;

Timpul mediu dintre defecțiuni ale unei singure funcții a aplicației software (SPO) al AIS CPTS trebuie să fie de cel puțin 1500 de ore;

Timpul mediu de restabilire a funcționalității AIS CPTS nu trebuie să fie mai mare de 30 de minute; în care:

Timpul mediu de restabilire a funcționalității unui sistem de control după defecțiuni ale echipamentelor tehnice nu trebuie să fie mai mare de 20 de minute, excluzând timpul de nefuncționare organizațional;

Timpul mediu de restabilire a funcționalității unui sistem de control după o defecțiune a software-ului AIS general sau special nu este mai mare de 20 de minute, excluzând timpul de nefuncționare organizațional;

Timpul mediu de restabilire a funcționalității unui singur canal de comunicare al unui CPTS nu trebuie să fie mai mare de 3 ore;

Timpul mediu de restabilire a funcționalității CPTS în cazul unei defecțiuni sau defecțiuni din cauza unor erori algoritmice în aplicația software-ului complexului de software și tehnologie (STC) al AIS, fără a elimina funcționarea ulterioară a CPTS sau STC a AIS este imposibil - până la 8 ore (ținând cont de timpul de eliminare a erorilor).

12.1. Lista etapelor de proiectare a unei configurații LAN, indicând deciziile de proiectare luate.

12.2. Schema funcțională a unui LAN (desenul unui LAN indicând mărcile echipamentelor și liniile de comunicație). În diagramă, se recomandă să se noteze numărul de stații de lucru din diferite segmente LAN, posibilele rezerve de expansiune și blocajele.

12.3. Rezultatele calculelor costului LAN (compilate într-un tabel care indică numele, numărul de unități, prețul și costul). Atunci când calculați costul, luați în considerare costurile de proiectare și instalare a unui LAN.

12.4 Calculați întârzierea LAN și fiabilitatea acesteia.

Masa 1

Date comparative privind caracteristicile LAN

La un set de parametri pentru liniile de comunicație LAN includ: lățimea de bandă și rata de date, capacitatea punct la punct, multipunct și/sau de difuzare (adică aplicații permise), extensia maximă și numărul de sisteme de abonați conectate, flexibilitatea topologică și complexitatea instalării, imunitate la interferențe și cost.

Principala problemă este de a asigura simultan indicatorii, de exemplu, cea mai mare rată de transfer de date este limitată de distanța maximă posibilă de transfer de date, ceea ce asigură în continuare nivelul necesar de protecție a datelor. Scalabilitatea ușoară și ușurința de extindere a sistemului de cablu afectează costul acestuia.

Condițiile de locație fizică ajută la determinarea celui mai bun tip de cablu și topologie. Fiecare tip de cablu are propriile restricții de lungime maximă: pereche răsucită asigură munca pe perioade scurte, cablu coaxial cu un singur canal - pe distanțe lungi, cablu coaxial multicanal și fibră optică - pe distante foarte mari.

Viteza de transfer de date este, de asemenea, limitată de capacitățile cablului: cea mai mare este fibra optica, apoi se duc cabluri coaxiale cu un singur canal, multicanalȘi pereche răsucită Cablurile disponibile pot fi selectate pentru a se potrivi cu caracteristicile necesare.

Fast Ethernet 802.3u nu este un standard independent, ci este o completare la standardul 802.3 existent sub formă de capitole. Noua tehnologie Fast Ethernet a păstrat totul MAC nivel clasic Ethernet, dar debitul a fost crescut la 100 Mbps. În consecință, deoarece debitul a crescut de 10 ori, intervalul de biți a scăzut de 10 ori și este acum egal cu 0,01 μs. Prin urmare în tehnologie Rapid Ethernet timpul de transmisie a cadrului lungimii minime în intervale de biți a rămas același, dar egal cu 5,75 μs. Limită lungimea totală a rețelei Fast Ethernet a scăzut la 200 de metri. Toate diferențele de tehnologie Fast Ethernet din Ethernet concentrat pe nivel fizic. Niveluri MACȘi SRL V Fast Ethernet a ramas absolut la fel.

Standardul oficial 802.3u a stabilit trei specificații diferite pentru stratul fizic Fast Ethernet:

- 100Base-TX- pentru cablu cu două perechi pe pereche torsadată neecranată UTP categoria 5 sau pereche răsucită ecranată STP tip 1;

- 100 de bază-T4- pentru cablu cu patru perechi pe pereche răsucită neecranată UTP categoriile 3, 4 sau 5;

100Base-FX - pentru cablul cu fibră optică multimodală se folosesc două fibre.

ÎN Ethernet Se introduc 2 clase de concentratoare: clasa I si clasa a II-a. Hub-urile de clasa 1 acceptă toate tipurile de codificare a stratului fizic ( TX, FX, T4), adică porturile pot fi diferite. Hub-urile de clasa 2 acceptă un singur tip de codificare a stratului fizic: fie TX/FX, sau T4.

Distanțe maxime de la hub la nod:

- TX– 100 m, FX– multimod: 412 m (half duplex), 2 km (full). Monomod: 412 m (half duplex), până la 100 km (full duplex), T4– 100 m.

În rețea poate exista doar un hub de clasa 1, două hub-uri de clasa a 2-a, dar distanța dintre ele este de 5 m.

Pereche răsucită (UTP)

Cea mai ieftină conexiune prin cablu este o conexiune cu două fire răsucite, numită adesea pereche răsucită (pereche răsucită). Vă permite să transmiteți informații la viteze de până la 10-100 Mbit/s, este ușor de extins, dar este imun la zgomot. Lungimea cablului nu poate depăși 1000 m la o viteză de transmisie de 1 Mbit/s. Avantajele sunt prețul mic și instalarea ușoară. Pentru a crește imunitatea la zgomot a informațiilor, sunt adesea folosite cabluri ecranate cu perechi răsucite. Acest lucru crește costul perechii răsucite și aduce prețul acesteia mai aproape de prețul cablului coaxial.

1. Un cablu telefonic tradițional, poate transporta voce, dar nu și date.

2. Capabil să transmită date la viteze de până la 4 Mbit/s. 4 perechi răsucite.

3. Un cablu capabil să transmită date la viteze de până la 10 Mbit/s. 4 perechi răsucite cu nouă spire pe metru.

4. Un cablu capabil să transmită date la viteze de până la 16 Mbit/s. 4 perechi răsucite.

5. Un cablu capabil să transmită date la viteze de până la 100 Mbit/s. Constă din patru perechi răsucite de sârmă de cupru.

6. Cablul, capabil să transmită date la viteze de până la 1 Gb/s, este format din 4 perechi răsucite.

Cablu coaxial Are un pret mediu, este rezistent la zgomot si este folosit pentru comunicatii pe distante mari (cativa kilometri). Vitezele de transfer de informații variază de la 1 la 10 Mbit/s, iar în unele cazuri pot ajunge la 50 Mbit/s. Cablu coaxial utilizat pentru transmiterea de informații de bază și în bandă largă.

Cablu coaxial de bandă largă imun la interferențe, ușor de extins, dar prețul său este mare. Rata de transfer de informații este de 500 Mbit/s. Când transmiteți informații în banda de frecvență de bază pe o distanță mai mare de 1,5 km, este necesar un amplificator sau așa-numitul repetor ( repetitor). Prin urmare, distanța totală la transmiterea informațiilor crește la 10 km. Pentru rețelele de calculatoare cu topologie magistrală sau arborescentă, cablul coaxial trebuie să aibă un terminator la capăt.

Ethernet-cablu este, de asemenea, un cablu coaxial cu o impedanță caracteristică de 50 ohmi. Se mai numeste gros Ethernet (gros) sau cablu galben (cablu galben). Utilizează o conexiune standard cu 15 pini. Datorită imunității sale la zgomot, este o alternativă costisitoare la cablurile coaxiale convenționale. Distanța maximă disponibilă fără repetitor nu depășește 500 m, iar distanța totală a rețelei Ethernet - aproximativ 3000 m. Ethernet- cablul, datorita topologiei sale principale, foloseste un singur rezistor de sarcina la capat.

Mai ieftin decat Ethernet-cablu este conexiunea Cheapernet-cablu sau, cum se numește adesea, subţire (subţire) Ethernet. Este, de asemenea, un cablu coaxial de 50 ohmi cu o rată de transfer de 10 milioane bps.

La conectarea segmentelor Cheapernet-cablu sunt necesare și repetoare. Rețele de calculatoare cu Cheapernet-cablu au un cost scăzut și costuri minime la construcție. Plăcile de rețea sunt conectate folosind conectori tip baionetă de dimensiuni mici utilizate pe scară largă ( SR-50). Nu este necesară o ecranare suplimentară. Cablul este conectat la PC folosind conectori T ( Tconectori). Distanța dintre două stații de lucru fără repetitoare poate fi de maximum 300 m, iar distanța totală pentru rețea este de până la Cheapemet-cablu - aproximativ 1000 m. Transceiver Cheapernet situat pe placa de retea si este folosit atat pentru izolarea galvanica intre adaptoare cat si pentru amplificarea unui semnal extern.

Cele mai scumpe sunt conductoare optice, numit si cablu din fibră de sticlă. Viteza de difuzare a informațiilor prin intermediul acestora atinge câțiva gigabiți pe secundă. Practic nu există interferențe externe. Ele sunt utilizate acolo unde apar câmpuri de interferență electromagnetică sau este necesară transmiterea de informații pe distanțe foarte mari fără utilizarea repetitoarelor. Au proprietăți anti-interceptare, deoarece tehnica de ramificare a cablurilor de fibră optică este foarte complexă. Conductoarele de fibră optică sunt combinate într-o rețea LAN folosind o conexiune în stea.

2 tipuri de fibră optică:

1)cablu monomod– se folosește un conductor central de diametru mic, proporțional cu lungimea de undă a luminii (5-10 µm). În acest caz, toate razele de lumină se propagă de-a lungul axei optice a ghidului de lumină fără a fi reflectate de conductorul extern. Se folosește un laser. Lungimea cablului – 100 km sau mai mult.

2) cablu multimod - utilizați miezuri interne mai largi (40-100 µm). În conductorul interior, există simultan mai multe raze de lumină, care se reflectă de la conductorul exterior în unghiuri diferite. Unghiul de reflexie se numește moda grinzilor. LED-urile sunt folosite ca sursă de radiație. Lungimea cablului – până la 2 km.

Rețeaua Olifer. Principii, tehnologii, protocoale. - Sankt Petersburg: Petru, 20 p.

Guk, M. Hardware de rețea locală. Enciclopedie.- Sankt Petersburg. : Editura Peter, 2004 .- 576 p.

Novikov, rețele: arhitectură, algoritmi, design - M.: EKOM, 2002. - 312 p. : bolnav. ; 23 cm. - ISBN -8.

Epaneshnikov, rețele de calculatoare / , .- Moscova: Dialogue-MEPhI, 2005 .- 224 p.

1. http://*****/, un sistem pentru crearea automată a proiectelor de rețea locală
Compilat de: Nikolai Mihailovici Dubinin

Ruslan Nikolaevici Agapov

Ghenadi Vladimirovici Startsev

PROIECTAREA O REȚELĂ LOCALĂ DE CALCULATE

Atelier de laborator pe disciplina

„Rețele de calculatoare și telecomunicații”

Semnat pentru publicare la 05/05/2008. Format 60x84 1/16.

Hartie offset. Imprimarea este plată. Tipografie Times New Roman.

Condiţional cuptor l. . Condiţional cr. - Ott. . Uh. – ed. l. .

Tiraj 100 de exemplare. Comandă nu.

GOU VPO Ufa State Aviation

Universitate tehnica

Centrul de Imprimare Operațională al UGATU

Centrul Ufa, st. K. Marx, 12

Companiile mari au în circulație o cantitate mare de date de altă natură:

• fișiere text;
• grafic;
• Imagini;
• Mese;
• sistem.

Este important pentru management ca toate informațiile să fie într-un format convenabil, ușor convertite și transmise pe orice mediu către mâinile potrivite. Dar documentele pe hârtie au început de mult să fie înlocuite cu cele digitizate, deoarece un computer poate conține o mulțime de date, ceea ce este mult mai convenabil să lucrezi prin automatizarea procesului. Acest lucru este facilitat și de deplasarea informațiilor, rapoartelor și contractelor către parteneri sau companii de inspecție fără călătorii lungi.

Astfel, a apărut necesitatea furnizării universale a departamentelor companiilor cu dispozitive electronice de calcul. În același timp, a apărut întrebarea cu privire la conectarea acestor dispozitive într-un singur complex pentru protecție, siguranță și ușurință în mutarea fișierelor.

În acest articol vă vom spune cum să facilitați proiectarea unei rețele locale (de computere) într-o întreprindere.

Ce este un LAN, funcțiile sale

Aceasta este o conexiune de conectare a unui număr de computere într-un spațiu închis. Această metodă este adesea folosită în companiile mari și în producție. De asemenea, puteți crea o conexiune mică de 2 – 3 dispozitive chiar și acasă. Cu cât există mai multe incluziuni într-o structură, cu atât aceasta devine mai complexă.

Tipuri de rețele

Există două tipuri de conexiune, care diferă în complexitate și prezența unei legături principale, centrale:

• Egal.
• Multi-nivel.

Echivalentul, sau peer-to-peer, se caracterizează prin asemănarea caracteristicilor tehnice. Au aceeași distribuție a funcțiilor - fiecare utilizator poate obține acces la toate documentele comune și poate efectua aceleași operațiuni. Această schemă este ușor de gestionat și nu necesită eforturi multiple pentru ao crea. Dezavantajul este limitarea sa - nu mai mult de 10 membri se pot alătura acestui cerc, altfel eficiența generală și viteza sunt perturbate.

Proiectarea pe partea de server a rețelei locale a unei companii necesită mai multă muncă, cu toate acestea, un astfel de sistem are un nivel mai ridicat de securitate a informațiilor și există, de asemenea, o distribuție clară a responsabilităților în web. Computerul cu cele mai bune caracteristici tehnice (puternic, fiabil, cu mai multă RAM) este desemnat ca server. Acesta este centrul întregului LAN, toate datele sunt stocate aici, iar din acest punct puteți deschide sau interzice accesul la documente altor utilizatori.

Funcțiile rețelelor de calculatoare

Principalele proprietăți care trebuie luate în considerare la elaborarea unui proiect:

• Posibilitatea de a conecta dispozitive suplimentare. Inițial, rețeaua poate conține mai multe mașini; pe măsură ce compania se extinde, poate fi necesară includerea suplimentară. Când calculați puterea, ar trebui să acordați atenție acestui lucru, altfel va trebui să faceți o reamenajare și să cumpărați noi consumabile cu o rezistență crescută.
• Adaptare la diferite tehnologii. Este necesar să se asigure flexibilitatea sistemului și adaptabilitatea acestuia la diferite cabluri de rețea și software diferit.
• Disponibilitatea liniilor de rezervă. În primul rând, acest lucru se aplică punctelor de ieșire ale computerelor obișnuite. Dacă există o defecțiune, ar trebui să fie posibilă conectarea unui alt cablu. În al doilea rând, este necesar să se asigure funcționarea neîntreruptă a serverului cu o conexiune pe mai multe niveluri. Acest lucru se poate face prin furnizarea de migrare automată la al doilea hub.
• Fiabilitate. Dotarea cu surse de alimentare neîntreruptibile și rezerve de energie autonome pentru a minimiza posibilitatea întreruperilor comunicațiilor.
• Protecție împotriva influențelor externe și a hackingului. Datele stocate pot fi protejate nu doar cu o parolă, ci cu o mulțime de dispozitive: un hub, un comutator, un router și un server de acces la distanță.
• Control automat și manual. Este important să instalați un program care să analizeze starea rețelei în fiecare moment și să notifice defecțiunile pentru a putea fi eliminate rapid. Un exemplu de astfel de software este RMON. În acest caz, puteți utiliza și monitorizarea personală prin servere de Internet.

Elaborarea cerințelor tehnice pentru proiectarea și calculul unei rețele locale (LAN) la o întreprindere

Din proprietăți provin condițiile care trebuie luate în considerare la întocmirea unui proiect. Întregul proces de proiectare începe cu pregătirea specificațiilor tehnice (TOR). Contine:

• Standarde de securitate a datelor.
• Furnizarea tuturor computerelor conectate cu acces la informații.
• Parametri de performanță: timpul de răspuns de la solicitarea utilizatorului până la deschiderea paginii dorite, debitul, adică cantitatea de date în uz și întârzierea transmisiei.
• Condiții de fiabilitate, adică pregătirea pentru lucru pe termen lung, chiar constant, fără întreruperi.
• Înlocuirea componentelor - extinderea rețelei, incluziuni suplimentare sau instalarea de echipamente de o putere diferită.
• Suport pentru diferite tipuri de trafic: text, grafică, conținut multimedia.
• Oferă control centralizat și de la distanță.
• Integrarea diverselor sisteme și pachete software.

Atunci când specificațiile tehnice sunt compilate în conformitate cu nevoile utilizatorilor, este selectat tipul de includere a tuturor punctelor într-o singură rețea.

Topologii LAN de bază

Acestea sunt modalități de a conecta fizic dispozitivele. Cele mai frecvente sunt reprezentate de trei cifre:

• obosi;
• inel;
• stea.

Autobuz (liniar)

În timpul asamblarii, se folosește un cablu principal, de la care firele merg la computerele utilizatorului. Cablul principal este conectat direct la server, care stochează informații. De asemenea, selectează și filtrează datele, acordă sau restricționează accesul.

Avantaje:

• Dezactivarea sau problemele cu un element nu perturbă restul rețelei.
• Proiectarea rețelei locale a unei organizații este destul de simplă.
• Cost relativ scăzut de instalare și consumabile.

Defecte:

• Defecțiunea sau deteriorarea cablului purtător oprește funcționarea întregului sistem.
• O zonă mică poate fi conectată în acest fel.
• Performanța poate avea de suferit, mai ales dacă comunicarea are loc între mai mult de 10 dispozitive.

"Inel" (inel)

Toate computerele utilizatorului sunt conectate în serie - de la un dispozitiv la altul. Acest lucru se face adesea în cazul rețelelor LAN peer-to-peer. În general, această tehnologie este folosită din ce în ce mai puțin.

Avantaje:

• Nu există costuri pentru un hub, router sau alt echipament de rețea.
• Mai mulți utilizatori pot transmite informații simultan.

Defecte:

• Viteza de transmisie a întregii rețele depinde de puterea celui mai lent procesor.
• Dacă există o problemă cu cablul sau dacă vreun element nu este conectat, funcționarea generală se oprește.
• Configurarea unui astfel de sistem este destul de dificilă.
• Atunci când conectați un loc de muncă suplimentar, este necesar să întrerupeți activitățile generale.

"Stea"

Aceasta este conexiunea paralelă a dispozitivelor la o rețea la o sursă comună - un server. Un hub sau un concentrator este cel mai adesea folosit ca centru. Toate datele sunt transmise prin intermediul acestuia. În acest fel, pot funcționa nu numai computerele, ci și imprimantele, faxurile și alte echipamente. În întreprinderile moderne, aceasta este metoda cea mai frecvent utilizată de organizare a activităților.

Avantaje:

• Este ușor să conectați o altă locație.
• Performanța nu depinde de viteza elementelor individuale, așa că rămâne la un nivel ridicat stabil.
• Găsiți doar problema.

Defecte:

• O defecțiune a dispozitivului central oprește activitățile tuturor utilizatorilor.
• Numărul de conexiuni este determinat de numărul de porturi de pe dispozitivul server.
• Plasa consuma mult cablu.
• Cost ridicat al echipamentelor.

Etapele proiectării software-ului LAN

Acesta este un proces în mai multe etape care necesită participarea competentă a multor specialiști, deoarece trebuie mai întâi calculată capacitatea necesară a cablului, luând în considerare configurația spațiilor și echipamentul instalat și configurat.

Planificarea spațiilor organizaționale

Birourile angajaților și conducerea ar trebui să fie amplasate în conformitate cu topologia selectată. Dacă forma de stea vi se potrivește, atunci ar trebui să plasați echipamentul principal în camera care este cea principală și este situată în centru. Acesta ar putea fi biroul de conducere. În cazul distribuției cu autobuzul, serviciul poate fi amplasat în camera cea mai îndepărtată de-a lungul coridorului.

Construirea unei diagrame de rețea locală

Desenul poate fi realizat în programe specializate de proiectare asistată de calculator. Produsele companiei ZVSOFT sunt ideale - conțin toate elementele de bază care vor fi necesare în timpul construcției.

Grila trebuie să ia în considerare:

• tensiune maximă;
• succesiunea de apariții;
• posibile întreruperi;
• eficiența instalării;
• sursă de alimentare convenabilă.

Caracteristicile rețelei LAN trebuie selectate în conformitate cu amenajarea sediilor organizației și echipamentele utilizate.

Setări computer și dispozitiv de rețea

Atunci când selectați și cumpărați elemente de plasă, este important să luați în considerare următorii factori:

• Compatibil cu diferite programe și tehnologii noi.
• Viteza de transfer de date și performanța dispozitivelor.
• Cantitatea și calitatea cablurilor depind de topologia selectată.
• O metodă de gestionare a schimburilor de rețea.
• Protecție împotriva interferențelor și defecțiunilor prin înfășurarea firelor.
• Costul și puterea adaptoarelor de rețea, transceiver-urilor, repetoarelor, hub-urilor, switch-urilor.

Principii de proiectare LAN folosind programe de calculator

La elaborarea unui proiect, este important să țineți cont de un număr mare de nuanțe. Software-ul de la ZWSOFT vă va ajuta în acest sens. Compania dezvoltă și vinde software multifuncțional pentru a automatiza munca inginerilor proiectanți. CAD de bază este un analog al pachetului popular, dar scump de la Autodesk - AutoCAD, dar îl depășește prin ușurința și comoditatea acordării de licențe, precum și prin politica de prețuri mai loială.

Beneficiile programului:

• Interfață intuitivă, ușor de utilizat, în negru.
• O gamă largă de instrumente.
• Lucrați în spațiu bidimensional și tridimensional.
• Vizualizare 3D.
• Integrare cu fișierele celor mai populare extensii.
• Organizarea elementelor LAN sub formă de blocuri.
• Calculul lungimii liniilor de cablu.
• Dispunerea vizuală a elementelor și nodurilor.
• Lucru simultan cu grafică și date text.
• Posibilitatea de a instala aplicații suplimentare.

Pentru ZWCAD - un modul care extinde funcțiile CAD de bază în domeniul proiectării circuitelor multimedia. Toate desenele sunt realizate cu calcularea automată a cablurilor de rețea locală și a marcajelor acestora.

Avantaje:

• automatizarea selectării sistemelor de comutare;
• bibliotecă largă de elemente;
• umplerea paralelă a jurnalului de cabluri;
• crearea automată a specificațiilor;
• adăugarea de echipamente la bibliotecă;
• munca simultană a mai multor utilizatori cu baza de date;
• marcaje schematice pentru amplasarea dispozitivelor și a pieselor de mobilier.

Vă va ajuta să realizați un proiect în formă tridimensională, să-l creați în 3D. Instrumentele inteligente vă permit să stabiliți rapid rute LAN către punctele de conectare, să reprezentați vizual locațiile cablurilor, să organizați intersecțiile liniilor și să efectuați tăieturi de echipamente conectate și mobilier tehnologic (inclusiv în modul dinamic). Folosind editorul de componente, puteți crea o bibliotecă de dulapuri, dispozitive de comutare, cabluri, cleme etc., precum și să le atribuiți caracteristici, pe baza cărora puteți crea ulterior specificații și estimări de cost. Astfel, funcțiile acestui software vor ajuta la finalizarea planului general al sediului organizației cu urmărirea tuturor liniilor LAN.

Creați un proiect local de rețea de calculatoare în întreprinderea dvs. împreună cu programele de la ZVSOFT.

2.1. Definirea unui obiect de design

Obiectul de design este LAN-ul unei organizații implicate în dezvoltarea de software, JSC Easy-PO. Organizația este situată în clădirea centrului de afaceri și ocupă un etaj.

2.2. Scopurile utilizării rețelei

Este destinat utilizării rețelei LAN în următoarele scopuri:

Partajarea elementelor de rețea (supercalculatoare, imprimante de rețea etc.);

Posibilitatea de acces rapid la informațiile necesare;

Stocare fiabilă și backup de date;

Protejarea datelor;

Utilizarea resurselor tehnologice moderne (acces la internet, sisteme electronice de gestionare a documentelor etc.).

2.3. Caracteristicile rețelei

Caracteristicile rețelei necesare:

Acces la Internet;

Lățime de bandă >= 100 Mbps;

Performanță ridicată a serverului;

Toleranță ridicată la erori

2.4. Determinarea dimensiunii și structurii rețelei

Este selectată topologia rețelei în stea. Conceptul de topologie de rețea stea provine din domeniul calculatoarelor mainframe, în care mașina principală primește și procesează toate datele de la dispozitivele periferice ca nod activ de procesare. Acest principiu este utilizat în sistemele de comunicare de date, cum ar fi rețeaua de e-mail RelCom. Toate informațiile dintre două stații de lucru periferice trec prin nodul central al rețelei de calculatoare.

Debitul rețelei este determinat de puterea de calcul a nodului și este garantat pentru fiecare stație de lucru. Nu există coliziuni de date. Cablajul este destul de simplu, deoarece fiecare stație de lucru este conectată la un nod. Costurile de cablare sunt mari, mai ales atunci când nodul central nu este situat geografic în centrul topologiei.

La extinderea rețelelor de calculatoare, conexiunile prin cablu realizate anterior nu pot fi utilizate: trebuie așezat un cablu separat de la centrul rețelei la noul loc de muncă.

Topologia stea este cea mai rapidă dintre toate topologiile de rețea de calculatoare, deoarece transferul de date între stațiile de lucru trece printr-un nod central (dacă performanța acestuia este bună) pe linii separate utilizate doar de aceste stații de lucru. Frecvența solicitărilor de transfer de informații de la o stație la alta este scăzută în comparație cu cea realizată în alte topologii.

Performanța unei rețele de calculatoare depinde în primul rând de puterea serverului central de fișiere. Poate fi un blocaj în rețeaua de calculatoare. Dacă nodul central eșuează, întreaga rețea este întreruptă. Nodul central de control - serverul de fișiere - implementează mecanismul optim de protecție împotriva accesului neautorizat la informații. Întreaga rețea de calculatoare poate fi controlată din centrul acesteia.

LAN trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

LAN trebuie să fie eficient (costuri minime și calitate înaltă a muncii);

Deschiderea rețelei. Un LAN îndeplinește acest criteriu dacă este posibil să se conecteze echipamente suplimentare fără a modifica parametrii tehnici și software ai rețelei;

Flexibilitatea rețelei. Dacă, în cazul unei defecțiuni a unui anumit computer sau a altui echipament, rețeaua continuă să funcționeze, LAN-ul îndeplinește această cerință.

Dimensiunea:

Organizația ocupă un etaj al centrului de afaceri, vom planifica echipamentele necesare și amplasarea locurilor de muncă ale angajaților.

Structura rețelei va fi determinată de acest aspect