Федеральное государственное образовательное  учреждение

 высшего  профессионального образования 
 
 

Новоуральский государственный 

технологический институт 
 
 
 

Кафедра автоматизации управления 
 
 
 

Курсовая  работа 

по дисциплине «Сетевые технологии» 

на тему

«Создание проекта сети УВД,

находящейся в центральном здании и 

удалённых опорных пунктах» 
 
 
 

                                                                              Исполнители:                          студенты гр. АУ-45Д

(Епанешников А.А.)

                                                 (подпись)  

(Минеев А.В.)

                                                 (подпись)                                     

                                    

                   Преподаватель:

                                                                                                                                    (Белослудцев Н.В.)              

                                              (подпись)                                        

  «____»__________________ 2009г.

              
 
 
 
 
 

Новоуральск 2009

 

Содержание

 

 

1. Введение

     Целью данной курсовой работы  является разработка проекта сети, центрального здания УВД, соединяющей удалённые опорные пункты. В содержание работы входит непосредственно проектирование сети, выбор активного, пассивного оборудования, сетевого программного обеспечения, экономический расчет затрат. Так же в связи со спецификой и секретностью, передаваемой в сети информации,  необходимо обеспечить высокий уровень защищенности данных.

 

2. Формирование  технического проекта

    В рамках этого проекта необходимо:

1. Спроектировать компьютерную сеть центрального здания УВД с возможностью подключения к сети Internet:

• Количество этажей – 3.
• Количество пользователей – 209 клиентов.
• Организовать файловое хранилище и сервер СУБД.
• Обеспечить выход в Internet на основе оптического канала связи.
• Выбрать оптимальный вариант ОС, для нужд данной сети.
• Обеспечить высокий уровень защиты сети от угроз извне.
• Предусмотреть срок службы сети на период не менее 5 лет.
• Предусмотреть возможность расширения сети.

2. Спроектировать компьютерную сеть, соединяющую центральное здание и опорные пункты:

• Количество опорных пунктов – 13.
• Обеспечить пользователям доступ к централизованной базе данных.
• Обеспечит высокий уровень защиты сети от угроз извне.

3. Планирование  структуры сети

1. Выбор топологии сети

 

     Компьютерная  сеть - это несколько компьютеров в пределах ограниченной территории (находящихся в одном помещении, в одном или нескольких близко расположенных зданиях) и подключенных к единых линиям связи.

     Сегодня большинство компьютерных сетей  – это локальные компьютерные сети (Local-Area Network), которые размещаются внутри одного конторского здания и основанные на компьютерной модели клиент/сервер.

     Сетевое соединение состоит из двух участвующих  в связи компьютеров и пути между ними. Можно создать сеть, используя беспроводные технологии, но пока это не распространено.

     Топология сети -  это ее физическая схема, отображающая расположение узлов и соединение их кабелем. Каждая топология имеет собственные сильные и слабые стороны. Выделяют четыре основные сетевые топологии:

• шинная;
• звездообразная;
• кольцевая;
• ячеистая (сотовая).

Звездообразная  топология

     В топологии типа "звезда" все  кабели идут к компьютерам от центрального узла, где они подключаются к  концентратору (hub).

     Звездообразная  топология применяется в сосредоточенных сетях, в которых конечные точки достижимы из центрального узла. Она хорошо подойдет в тех случаях, когда предполагается расширение сети и требуется высокая надежность.

     Каждый  компьютер в сети с топологией типа "звезда" взаимодействует с центральным концентратором, который передает сообщение всем компьютерам (в звездообразной сети с широковещательной рассылкой или только компьютеру-адресату  в коммутируемой звездообразной сети).

     Активный  концентратор регенерирует электрический сигнал и посылает его всем подключенным компьютерам. Такой тип концентратора часто называют многопортовым повторителем (multiport repeater). Для работы активных концентраторов и коммутаторов требуется питание от сети. Пассивные концентраторы, например коммутационная кабельная панель или коммутационный блок, действуют как точка соединения, не усиливая и не регенерируя сигнал. Электропитания такие устройства не требуют.

     Для реализации сети с топологией типа "звезда" можно применять несколько  типов кабелей. Гибридный концентратор позволяет использовать в одной звездообразной сети разные типы кабелей.

     Расширять звездообразную сеть можно путем  подключения вместо одного из компьютеров еще одного концентратора и подсоединения к нему дополнительных машин. Так создается гибридная звездообразная сеть.

     Преимущества  звездообразной топологии:

• такая сеть допускает простую модификацию и добавление компьютеров, не нарушая  остальной   ее   части.   Достаточно   проложить   новый   кабель   от   компьютера  к центральному   узлу   и   подключить   его   к   концентратору.   Если  возможности  центрального концентратора будут исчерпаны, следует заменить его устройством с  большим числом портов;
•   центральный   концентратор   звездообразной    сети   удобно    использовать   для  диагностики. Интеллектуальные концентраторы (устройства с  микропроцессорами,   добавленными для повторения сетевых сигналов) обеспечивают также мониторинг и управление сетью;
•   отказ   одного   компьютера   не   обязательно   приводит   к   останову   всей   сети.  Концентратор способен выявлять отказы и изолировать такую машину или сетевой  кабель, что позволяет остальной сети продолжать работу;
• в одной сети допускается применение нескольких типов кабелей (если их позволяет  использовать концентратор).

 
 

     Недостатки звездообразной топологии:

•   при отказе центрального концентратора становится неработоспособной вся сеть;
•   многие сети с топологией типа "звезда" требуют применения на центральном узле устройства для ретрансляции широковещательных сообщений или коммутации сетевого графика;
• все компьютеры должны соединяться с центральной точкой, это                                                                           увеличивает расход кабеля, и, следовательно, такие сети обходятся дороже, чем сети с иной топологией.

     В рамках нашей сети верным решением будет использовать топологию сети типа – пассивное дерево (комбинация нескольких звезд). Данная топология соответствует установленным требованиям (высокая надежность, возможность расширения сети).

2. Выбор сетевой технологии.

     Существует  большое количество технологий: Ethernet, FDDI, Token Ring, ARCNet, ATM, UltraNet и другие. Начнем рассмотрение с самой широко распространенной технологии — Ethernet.

    Ethernet представляет архитектуру сетей с разделяемой средой и широковещательной передачей, т. е. сетевой пакет посылается сразу на все узлы сегмента сети. Поэтому для приема адаптер должен принимать все сигналы, а уже потом отбрасывать ненужные, если они предназначались не ему. Перед началом передачи данных адаптер прослушивает сеть. Если в данный момент сеть кем-то используется, то адаптер задерживает передачу и продолжает прослушивание. В Ethernet может произойти ситуация, когда два сетевых адаптера, обнаружив «тишину» в сети, начинают одновременно передавать данные. В этом случае происходит коллизия, и адаптеры начинают передачу заново через небольшой случайный промежуток времени.

    На  сегодняшний день Ethernet обеспечивает три скорости передачи данных — 10 Мбит/c, 100 Мбит/с (Fast Ethernet) и 1000 Мбит/с (Gigabit Ethernet).

    Существенным  недостатком сети Ethernet является способ передачи данных. Так как сетевой пакет посылается сразу на все станции в сети, то при увеличении количества станций начинает расти количество коллизий, и пропускная способность сети резко снижается. Чтобы устранить этот недостаток, используются коммутаторы (switch, свитч), которые запоминают сетевые адреса рабочих станций и фильтруют трафик, посылая принятые данные только той станции, для которой они предназначены и только в тот момент, когда ее сетевой порт открыт.

Fast Ethernet

Fast Ethernet использует метод передачи данных CSMA/CD – множественный доступ к  среде с контролем несущей  и обнаружением коллизий. Fast Ethernet использует размер пакета 15160 байт. Кроме того, Fast Ethernet налагает ограничение на расстояние между подключаемыми устройствами – не более 100 метров. Для того чтобы снизить перегрузку, сети стандарта Fast Ethernet разбиваются на сегменты, которые объединяются с помощью мостов и маршрутизаторов. Сегодня при построении центральной магистрали, объединяющей серверы, используют коммутируемый Fast Ethernet. Fast Ethernet-коммутаторы можно рассматривать как высокоскоростные много портовые мосты, которые в состоянии самостоятельно определить, в какой из его портов адресован пакет. Коммутатор просматривает заголовки пакетов и таким образом составляет таблицу, определяющую, где находится тот или иной абонент с таким физическим адресом. Это позволяет ограничить область распространения пакета и снизить вероятность переполнения, посылая его только в нужный порт. Только широковещательные пакеты рассылаются по всем портам. Официальный стандарт 803.u установил три различных спецификации для физического уровня Fast Ethernet:

100Base-T

     100Base-T имеет две разновидности реализации  — 100Base-TX и 100Base-T4, из которых  наиболее распространенным стандартом для скорости 100 Мбит/с является 100BaseTX, получивший название Fast Ethernet. 

100Base-TX

     Использование кабеля типа "неэкранированная витая  пара" (UTP, unshielded twistedpair) хорошо зарекомендовало себя в сетях Ethernet и стало заметной тенденцией. Спецификации UTP были определены подкомитетом IEEE 802.S в 80-ых годах.

• Основная используемая топология — «звезда»;
• Среда передачи — 4-проводной кабель «витая пара» категории 5 или лучше;
• Максимально допустимое число сегментов - 1024
• Максимальное число сегментов с узлами - 1024
• Максимальная длина сегмента - 100м
• Максимальное число узлов на сегмент - 2
• Максимальное число узлов в сети - 1024
• Максимальное число концентраторов в цепочке - 4

 

     100Base-T4 отличается от предыдущего использованием четырех пар кабеля категории 3 или выше вместо двух и применяется в основном в старых сетях, построенных на UTP класса 3.

     Gigabit Ethernet