локальная вычислительная сеть для коммерческого предприятия

Содержание

Введение

1.         Пред проектное исследование

1.1.    Постановка задачи

1.2.    Выбор и обоснование топологии ЛВС

1.3.    Выбор и обоснование технологии ЛВС

1.4.    Состав и назначение сетевого оборудования

1.4.1.      Выбор и обоснование пассивного оборудования СКС

1.4.2.      Выбор и обоснование активного оборудования ЛВС, мест его
размещения

1.4.2.1.   Обзор подходящего активного сетевого оборудования

1.4.2.2.   Выбор моделей активного сетевого оборудования

1.4.3.      Составление спецификации оборудования СКС

2.         Планирование размещения вычислительной сети

2.1.    Разработка поэтажных планов  (с  указанием  трасс  прокладки
информационных каналов, точек подключения рабочих мест  и  раз-
мещения коммутационных узлов)

2.2.    Разработка общей схемы СКС (с указанием коммутационных
узлов, магистральных каналов, вертикальной  и  горизонтальной ка-
бельной системы)

2.3.    Разработка плана расположения  оборудования в телекоммуни-
кационной стойке

2.4.    Расчет длины кабеля в СКС

3.         Реализация сетевой политики

3.1.    Разбиение ЛВС по VLAN

3.2.    Составление адресной схемы сети

3.3.    Составление таблиц коммутации

4.         Разработка архитектуры компьютерной сети в Cisco packet tracer

4.1.    Составление общей схемы ЛВС

4.2.    Настройка конфигурации коммутаторов

4.3.    Настройка конфигурации маршрутизаторов

4.4.    Настройка конфигурации серверов

Заключение

Список используемых источников

Приложение

Введение

Локальная вычислительная сеть (или LAN, Local Area Network) представляет собой соединение не­скольких ПК с помощью соответствующего аппаратного и программного обес­печения. Слово “локальная” в этом названии означает, что все соединенные ПК выполняют задачи, как правило, в пределах одного здания или соседних зданий.

ЛВС нашли широкое применение в системах автоматизированного проектирования и технологической подготовки производства, системах управления производством и технологическими комплексами, в конторских системах, бортовых системах управления.

В данной курсовой работе рассматриваются основные этапы синтеза вычислительной сети.

Ни одна уважающая себя фирма уже давно не обходится без сетевого администратора. Это человек, который несёт ответственность за то, чтобы компьютерная сеть предприятия функционировала в нормальном режиме.

В обязанности сетевого администратора входит обеспечение и контроль физической связи, настройка активного оборудования, настройка общего доступа и предопределённого круга программ, обеспечивающих стабильную работу сети.

Основной деятельностью предприятия для которого будет разрабатываться локальная вычислительная сеть  являются: повышение качества государственных, муниципальных услуг, при которых осуществляется прием и выдача документов физическим и юридическим лицам; единая справочная служба по юридическим вопросам.

В структуре данного предприятия подразделения по приему и выдаче документов, по информированию и консультированию, обработке обращений заявителей, по организации и внедрению автоматизированной информационной системы.

В структуре данного предприятия находятся отделы и подразделения по приему и выдаче документов, информированию и консультированию, обработке обращений заявителей.

Одним из требований, предъявляемых к современной ЛВС, является разработка структуры локальной вычислительной сети.

1    Предпроектное исследование

1.1 Постановка задачи

Главной целью данного курсового проекта является разработка локальной вычислительной сети с указанием трасс прокладки информационных каналов, точек подключения рабочих мест  и размещения коммутационных узлов, разработка общей схемы структурированной кабельной системы с указанием коммутационных узлов, магистральных каналов, вертикальной и горизонтальной кабельной системы, а также плана расположения оборудования в коммутационной стойке.

В настоящее время в различных странах мира созданы и эксплуатируются различные типы ЛВС с различными размерами, топологией, алгоритмами работы, архитектурной и структурной организацией. Независимо от типа сетей, к ним предъявляются общие требования:

Скорость - важнейшая характеристика локальной сети;

Адаптируемость - свойство локальной сети расширяться и устанавливать рабочие станции там, где это требуется;

Надежность - свойство локальной сети сохранять полную или частичную работоспособность вне зависимости от выхода из строя некоторых узлов или конечного оборудования.

При выборе локальной сети основное внимание обращают на следующие ее характеристики:

-  максимальная пропускная способность;

- методы передачи данных (коммутация каналов, сообщений или пакетов; передача);

- тип передачи данных - синхронный или асинхронный;

- методы доступа к моноканалу;

- топология сети;

- ранговый тип сети (одноранговая или с выделенным сервером);

- типы используемых в сети протоколов, регламентирующих форматы и процедуры обмена информацией между абонентами;

- тип используемой операционной системы; а максимальное количество рабочих станций;

- максимально допустимое удаление рабочих станций друг от друга; а типы компьютеров, входящих в сеть (однородность или неоднородность сети);

- вид физической среды передачи данных (коммутируемый или некоммутируемый канал; телефонный канал, витая пара, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель);

- надежность сети.

В  курсовом проекте требуется разработать локальную вычислительную сеть исходя из исходных данных. Трехэтажное здание с размером СКС –51 точка подключения. Имеется наличие подключения к внешней сети, 3 сервера,11 статический  и 40 динамический ip - адресов.

Для построения прототипа сети и получения файлов конфигурации обязательным требованием является использование сетевого симулятора Packet Tracer.

1.2 Выбор и обоснование топологии ЛВС

Все компьютеры в локальной сети соединены линиями связи. Геометрическое расположение линий связи относительно узлов сети и физическое подключение узлов к сети называется  физической топологией. В зависимости от топологии различают сети: шинной, кольцевой, звездной, иерархической и произвольной структуры.

Все сети строятся на основе трех базовых топологий:

- шина;

- звезда;

- кольцо.

Топологию «шина» часто называют «линейной шиной». Данная топология относится к наиболее простым и широко распространенным топологиям. В ней используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры сети. Пример данной топологии представлен на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – соединение типа «шина»

В сети с топологией «шина» компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде электрических сигналов.

При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому концентратором (hub). Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным. Эта топология возникла на заре вычислительной техники, когда компьютеры были подключены к центральному, главному, компьютеру.

Пример данной топологии представлен на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 – соединение типа «звезда»

В сетях с топологией «звезда» подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованны. Но есть и недостаток: так как все компьютеры подключены к центральной точке, для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля. К тому же, если центральный компонент выйдет из строя, нарушится работа всей сети.

 Если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры в сети это не повлияет.

Топология кольцо (топология замкнутой сети) - это тип сетевой топологии, при котором все компьютеры подключены коммуникационному каналу, замкнутому на себе. Начав движение из одной точки, данные, в конечном счете, попадают на его начало. Данные в кольце всегда движутся в одном и том же направлении. Принимающая рабочая станция распознает и получает только адресованное ей сообщение. В сети с топологией типа физическое кольцо используется маркерный доступ, который предоставляет станции право на использование кольца в определенном порядке. Сигнал в топологии кольцо возможно усиливать.

Пример данной топологии представлен на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 – соединение типа «кольцо»

Достоинства:

-                 отсутствие возможности для столкновения передающейся информации;

-                 возможность одновременной передачи данных сразу несколькими компьютерами;

-                 возможность промежуточного сигнала.

Ознакомившись с основными топологиями, для построения локальной вычислительной сети, я решил использовать топологию «звезда».

1.3 Выбор и обоснование технологии ЛВС

Архитектуры или технологии локальных сетей можно разделить на два поколения. К первому поколению относятся архитектуры, обеспечивающие низкую и среднюю скорость передачи информации Ethernet 10 Мбит с , Token Ring 16 Мбит с и ARC Net 2,5 Мбит с. Для передачи данных эти технологии используют кабели с медной жилой.

Ко второму поколению технологий относятся современные высокоскоростные архитектуры FDDI 100 Мбит с , АТМ 155 Мбит с и модернизированные версии архитектур первого поколения Ethernet Fast Ethernet 100 Мбит с и Gigabit Ethernet 1000 Мбит с. Усовершенствованные варианты архитектур первого поколения рассчитаны как на применение кабелей с медными жилами, так и на волоконно-оптические линии передачи данных.

Технология Ethernet сейчас наиболее популярна в мире. В классической сети Ethernet применяется стандартный коаксиальный кабель двух видов толстый и тонкий. Однако все большее распространение получила версия Ethernet, использующая в качестве среды передачи витые пары, так как монтаж и обслуживание их гораздо проще. Применяются топологии типа шина и типа пассивная звезда.

Стандарт определяет четыре основных типа среды передачи:

-                 10BASE5 толстый коаксиальный кабель;

-                 10BASE2 тонкий коаксиальный кабель ;

-                 10BASE-T витая пара;

-                 10BASE-F оптоволоконный кабель.

 Fast Ethernet - высокоскоростная разновидность сети Ethernet, обеспечивающая скорость передачи 100 Мбит с. Сети Fast Ethernet совместимы с сетями, выполненными по стандарту Ethernet.

Основная топология сети Fast Ethernet - пассивная звезда. Стандарт определяет три типа среды передачи для Fast Ethernet:

- 100BASE-T4 счетверенная витая пара;

- 100BASE-TX сдвоенная витая пара;

- 100BASE-FX оптоволоконный кабель.

 Gigabit Ethernet - высокоскоростная разновидность сети Ethernet, обеспечивающая скорость передачи 1000 Мбит с. Стандарт сети Gigabit Ethernet в настоящее время включает в себя следующие типы среды передачи:

 - 1000BASE-SX - сегмент на мультимодовом оптоволоконном кабеле с длиной волны светового сигнала 850 нанометров;

- 1000BASE-LX - сегмент на мультимодовом и одномодовом оптоволоконном кабеле с длиной волны светового сигнала 1300 нанометров;

- 1000BASE-CX - сегмент на электрическом кабеле экранированная витая пара;

- 1000BASE-T - сегмент на электрическом кабеле счетверенная неэкранированная витая пара.

В связи с тем, что сети совместимы, легко и просто соединять сегменты Ethernet, Fast Ethernet и Gigabit Ethernet в единую сеть.

1.4 Состав и назначение сетевого оборудования

1.4.1 Выбор и обоснования пассивного оборудования СКС

Сетевое оборудование не потребляющее электрическую энергию называется пассивным. К пассивному оборудованию относятся розетки, кабель, вилки, патч-панели. Основными компонентами являются сетевой кабель и монтируемая на кабеле вилка. 

Структурированная кабельная система начинается с кабеля. Это основная и наиболее протяженная ее часть. В СКС применяется два основных типа информационных кабелей: медные и оптоволоконные. К первому типу относятся используемый в телекоммуникации коаксиальный кабель, телефонный кабель и самый распространенный сетевой кабель – витая пара (UTP).

Второй – это оптоволокно, наиболее совершенная на сегодняшний день среда передачи информации. Оптоволокно дороже, сложнее в монтаже, требует бережного обращения, но его впечатляющая пропускная способность и низкие потери с лихвой компенсируют эти недостатки. Соответственно, область применения оптического кабеля – это магистральные трассы, по которым передается большое количество данных. Витая пара проще, неприхотливее, и используется там, где нет смысла прокладывать оптоволокно.

Конечная точка, к которой подводится кабель-канал или скрытый за стеной кабель – это сетевая розетка. Розетка встраивается в стену и надежно фиксирует подключаемые к ней кабели. Стандартный разъем компьютерной розетки – под коннектор RJ 45 (8Р8С), телефонной – RJ 11 или RJ 12. Основная функция розетки – упорядочивать информационные кабели в помещении и обеспечивать надежное подключение патч-корда.

Разъемы, находящиеся на концах патч-корда, называются коннекторами. Коннектор RJ 45, стандарт витой пары (UTP), обжимается согласно цветовой схеме (иногда она называется «распиновкой»). Для его подключения в основном используется прямая, реже – обратная схема обжима. К стандартным оптическим коннекторам относят следующие типы: ST, SC, LC, FC и FDDI. Они монтируются на концы оптического кабеля методом химической сварки, либо механической фиксации.

Для подключения тонкого коаксиального кабеля используются в основном ВNС-коннекторы. Они либо припаиваются, либо обжимаются на конце кабеля.

Внутри помещений, там, где кабель необходимо подвести к конечному пользователю, применяются меньшие по размерам пластиковые кабель -каналы (короба). Эстетически они более привлекательны и хорошо вписываются в интерьер. Дизайн и цвет подбирается по вкусу, от стандартного глянцевого белого до любых современных расцветок и фактур. Такие свойства кабель - канала, как низкая цена, простота монтажа, быстрый доступ к кабелям и пожаробезопасность сделали его распространение повсеместным.

Для прокладки локальной вычислительной сети понадобятся розетки, коннекторы, кабель, типа – экранированная витая пара, кронштейн, кабель - каналы и монтажный шкаф.

1.4.2 Выбор и обоснования активного оборудования ЛВС

Под активным сетевым оборудованием подразумеваются аппаратные устройства, предназначенные для работы локальных вычислительных сетей, как проводных, так и беспроводных. Активное сетевое оборудование получает питание от электрической сети, портативных аккумуляторов, компьютера через USB-порт и других источников, также оно может быть использовано для усиления, преобразования и обработки сетевого сигнала.

Активное сетевое оборудование включает в себя следующие категории устройств:

Сетевые адаптеры (внутренние и внешние, используются для подключения к сети);

- коммутаторы (используются для соединения нескольких узлов сети);

- маршрутизаторы или роутеры (используются для соединения нескольких сегментов сети и фильтрации трафика);

- репитеры и усилители (используются для увеличения расстояния действия сетевого сигнала, как проводного, так и беспроводного);

- медиаконвертеры и трансиверы (используются для преобразования сетевого сигнала из одного типа в другой);

- точки доступа (используются для обеспечения беспроводного доступа к уже существующей сети или создания новой беспроводной сети);

- GSM-модемы и шлюзы (используются для работы с беспроводными GSM/GPRS/EDGE/UMTS/HSPA/LTE-сетями);

- IP-телефоны (используются для установления голосового и видео-соединения между абонентами через компьютерную сеть).

1.4.2.1 Обзор подходящего активного сетевого оборудования

Cisco Systems - мировой лидер в области сетевых технологий и интернета, меняющих способы человеческого общения, связи, сотрудничества. Сегодня сети стали важнейшим элементом бизнеса, образования, государственного управления и домашних коммуникаций. IP-решения Cisco можно с полным основанием назвать фундаментальной основой этих сетей. Cisco Systems занимает прочное положение на ИТ-рынке: доля рынка, приходящаяся на маршрутизаторы Cisco, составляет 80%, а система CRS-1 занесена в Книгу рекордов Гиннеса как самый мощный в мире маршрутизатор.

Компания Cisco Systems была основана в 1984 году группой ученых-компьютерщиков из Стэнфордского университета. С самого начала инженеры Cisco Systems стали лидерами по разработке сетевых технологий, основанных на интернет-протоколе (IP).

3Com – американская компания, производитель оборудования для компьютерных сетей и телефонии.  Она выпускает широкий спектр маршрутизаторов для территориально – распределенных сетей, предназначенных для решения коммуникационных проблем корпоративных клиентов в связи с использованием запатентованных систем, которые очень

сложны и дороги в управлении и обслуживании. Помимо маршрутизаторов компания 3Com производит сетевые коммутаторы, беспроводные точки доступа, интернет-шлюзы и брандмауэры, системы сетевой безопасности и оборудование для IP-телефонии.

Компания D-Link является ведущим мировым производителем сетевого оборудования корпоративного уровня и профессионального телекоммуникационного оборудования на основе технологий Metro Ethernet, PON, xDSL, Wi-Fi.

Hewlett-Packard (HP) — американская компания, производящая разнообразную компьютерную технику, аксессуары и комплектующие, а также оказывающая IT-услуги. Ассортимент HP очень широк. Техника производится в Китае, Вьетнаме, Чехии, России. Ценовые сегменты — все, от нижнего до верхнего. Техника HP очень популярна во всём мире; её можно встретить чуть ли не в каждом компьютерном магазине и супермаркете электроники.

Для проектирования локальной вычислительной сети , в своем курсовом проекте воспользуемся сетевым оборудованием компании  Cisco, так как работа оборудования демонстрирует очень высокие показатели в надежности и функциональности.

1.4.2.2 Выбор моделей сетевого оборудования

Для построения локальной вычислительной сети воспользуемся активным сетевым оборудованием компании Cisco.

Коммутаторы семейства Cisco Catalyst 3750, включающие в себя множество инновационных возможностей, предназначены для средних предприятий и отделений крупных корпораций. Они отличаются простотой использования и самой высокой отказоустойчивостью среди стекируемых коммутаторов. Повышенная эффективность локальной сети при использовании стекирования достигается благодаря технологии Cisco StackWise.

Технология Cisco StackWise - Новый стандарт отказоустойчивости стекируемых коммутаторов

Применение новаторской технологии Cisco StackWise увеличивает отказоустойчивость, улучшает автоматизацию и повышает эффективность работы стекируемых коммутаторов. Технология Cisco StackWise позволяет объединять до 9 коммутаторов серии Cisco Catalyst 3750 в составе единого коммутационного блока с пропускной способностью 32 Гбит/с.

Маршрутизатор Cisco 1811, V.92 Modem Backup интерфейс.

Маршрутизаторы с фиксированной конфигурацией Cisco 1800 предназначены для обеспечения защищенного доступа к широкополосным сетям, городским сетям Metro Ethernet, а также беспроводным сетям. Кроме того, предприятия могут снизить расходы путем развертывания одного устройства для обеспечения нескольких сервисов, обычно предоставляемых различными устройствами.

Универсальный сервер доступа Cisco AS535XM - обеспечивает возможность терминации ISDN, 56K модемных и голосовых вызовов. Cisco 535XM поддерживает все существующие на данный момент стандарты коммутируемой модемной связи (V.90, V.92, K56flex и пр). В данной модели также заложена возможность обновления микрокода для обеспечения совместимости со стандартами, которые могут появиться в будущем. Отличается от AS535 более быстрым процессором, большим объёмом памяти и наличием двух 10/100/1000Base-T портов.

Точка доступа Cisco Aironet серии 1500. "Облегченные" точки доступа для наружных полносвязных сетей Cisco Aironet серии 1500 обеспечивают необходимый уровень безопасности, управляемости, надежности и легкости развертывания для создания высокопроизводительных наружных беспроводных локальных сетей.

 

2 Планирование размещения вычислительной сети

В данном разделе рассматривается разработка поэтажных планов, с полным описанием расположения отделов, трасс прокладки информационных каналов, коммутационных узлов и структурированной кабельной системы.

2.1 Разработка поэтажных планов

Для построения вычислительной сети исходя из исходных данных курсовой работы  дано трех этажное здание. Общая площадь здания равна  336 м².

На первом этаже здания располагаться отдел службы поддержки, серверная, кабинет системного администратора и окна обслуживания граждан.

Схема первого этажа представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – схема здания первого этажа

Площадь кабинетов и отделов первого этажа указанна в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Общая площадь кабинетов и отделов

Кабельные трассы горизонтальной подсистемы предназначены для прокладки по ним кабелей от КЭ до рабочих мест.

Для прокладки трасс информационных каналов воспользуемся кабельными коробами.

Схема прокладки трасс с точками подключения рабочих мест изображена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – схема прокладки трасс с точками подключения рабочих мест.

Схема расположения коммутационных узлов представлена на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 – расположение коммутационных узлов.

На втором этаже предприятия расположен отдел обеспечения государственных услуг юридическим лицам, кабинет директора, секретаря, заместителя директора, отдел кадров и бухгалтерия. Схема второго этажа представлена на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 – схема здания второго этажа

Площадь кабинетов и отделов второго этажа указанна в таблице 2.2.

Таблица 2.2 – Общая площадь кабинетов и отделов

Для прокладки трасс информационных каналов воспользуемся кабельными коробами.

Схема прокладки трасс с точками подключения рабочих мест изображена на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 – схема прокладки трасс с точками подключения рабочих мест.

Схема расположения коммутационных узлов представлена на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 – схема расположения коммутационных узлов.

Рассмотрев каждый этаж по отдельности, я расположил отделы учитывая площадь каждого помещения.

2.2 Разработка общей схем СКС

Структурированная кабельная система (СКС) - это универсальная кабельная система здания, группы зданий, предназначенная для использования достаточно длительный период времени без реструктуризации, СКС подразумевает замену собой всей кабельной системы и систем здания / зданий.

Структурированная кабельная система независима от оконечного оборудования, она соединяет различные точки обмена данными: компьютеры, датчики, источники и потребители питания, различные цифровые и аналоговые устройства, такие как видеокамеры, считыватели магнитных карт и т.д. СКС – это совокупность пассивного коммуникационного оборудования, которое включает:

- кабель – это среда передачи данных или сигналов. Обычно используют медный кабель или оптоволокно;

- Розетка – оконечное пассивное оборудование. Она предназначена для коммутации оконечного оборудования с помощью патч-кордов;

- коммутационные панели и патч - корды. Коммутационные панели обеспечивают возможность соединения (коммутации) нужным образом кабельных линий. Патч - корд – это отрезок кабеля с двумя коннекторами на концах. Используется для подключения оконечного оборудования к СКС;

-коммутационные шкафы и стойки. Если количество розеток составляет десятки или сотни, то все коммутационное оборудование размещается в специальных коммутационных шкафах или стойках. Шкафы и стойки, в свою очередь, размещаются в серверной комнате или в специально отведенном для этого помещении. Как правило, в серверную (коммутационную) комнату сводятся все кабельные линии.

Стандарт ISO/IEC 11801 подразделяет структурированную кабельную систему на три подсистемы:

-         магистральную подсистему комплекса зданий;

-         магистральную подсистему здания;

-         горизонтальную подсистему.

Универсальность СКС подразумевает использование ее для различных систем:

-                 компьютерная сеть;

-                 телефонная сеть;

-                 охранная система;

-                 пожарная сигнализация;

-                 прочие.

 

Рисунок 2.7 –  общая схема структурированной кабельной сети где,

Кэ - кроссовая этажа; КЗ -  кроссовая здания; ИР – информационная розетки.

2.3 Разработка плана расположения оборудования в телекоммуникационной стойке

Стойка телекоммуникационная — металлическая конструкция без дверей или обшивки) — конструкция, предназначенная для удобного, компактного, технологичного и безопасного крепления телекоммуникационного оборудования — серверов, маршрутизаторов, модемов, станций.

 Мы будем использовать три стандартные 19 дюймовые  коммутационные стойки. В первой стойке будет установлено активное сетевое оборудование, а две другие стойки является резервными.

Расположение активного сетевого оборудование в стойке представлено в приложении.

2.4Расчет длинны кабеля, PDV и PVV расчет

Для того, чтобы сеть Ethernet, состоящая из сегментов различной физической природы, работала корректно, необходимо, чтобы выполнялись три основных условия:

- количество станций в сети не превышает 1024 (с учетом ограничений для коаксиальных сегментов);

- удвоенная задержка распространения сигнала (Path Delay Value, PDV) между двумя самыми удаленными друг от друга станциями сети не превышает 575 битовых интервалов;

- сокращение межкадрового расстояния (Interpacket Gap Shrinkage) при прохождении последовательности кадров через все повторители не более, чем на 49 битовых интервалов.

Соблюдение этих требований обеспечивает корректность работы сети даже в случаях, когда нарушаются простые правила конфигурирования, определяющие максимальное количество повторителей и максимальную длину сегментов каждого типа.

Физический смысл ограничения задержки распространения сигнала по сети уже пояснялся - соблюдение этого требования обеспечивает своевременное обнаружение коллизий.

Требование на минимальное межкадровое расстояние связано с тем, что при прохождении кадра через повторитель это расстояние уменьшается. Каждый пакет, принимаемый повторителем, ресинхронизируется для исключения дрожания сигналов, накопленного при прохождении последовательности импульсов по кабелю и через интерфейсные схемы. Процесс ресинхронизации обычно увеличивает длину преамбулы, что уменьшает межкадровый интервал. При прохождении кадров через несколько повторителей межкадровый интервал может уменьшиться настолько, что сетевым адаптерам в последнем сегменте не хватит времени на обработку предыдущего кадра, в результате чего кадр будет просто потерян. Поэтому не допускается суммарное уменьшение межкадрового интервала более чем на 49 битовых интервалов. Величину уменьшения межкадрового расстояния при переходе между соседними сегментами обычно называют в англоязычной литературе Segment Variability Value, SVV, а суммарную величину уменьшения межкадрового интервала при прохождении всех повторителей - Path Variability Value, PVV. Очевидно, что величина PVV равна сумме SVV всех сегментов, кроме последнего.

PDV – параметр, описывающий задержку при передаче сигнала между двумя крайними точками сети как при распространении по линии связи, так и в активном оборудовании. 

PDV измеряется в битовых последовательностях и не должно превышать 576. Для расчета берется  участок самой максимальной длинны между двумя машинами.

Расчет PDV рассчитывается по формуле 2.1.

                                                                                                                                  (2.1)

Где,       Б – база сегмента;

Д – длина сегмента;

З – задержка сигнала.

Параметры для расчета PDV представлены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Параметры для расчета PDV

За левый сегмент взят ПК отдела службы поддержки расположенного на первом этаже. Левый сегмент изображен на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 - левый сегмент

За правый сегмент взят ПК расположенный на втором этаже кабинета отдела кадров.

Рисунок 2.9 - правый сегмент

Участок с длинной сегментов изображен на рисунке 2.10.

Рисунок 2.10 - участок с длинной сегментов

Расчёт PDV представлен:

Левый сегмент: 15.3+2*0.113= 15,526 bt;

Промежуточный сегмент 1: 42+21*0.113= 44,373bt;

Промежуточный сегмент 2: 42+3,2*0.113=42,3616 bt;

Промежуточный сегмент 3: 42+31*0.113= 45,503bt;

Правый сегмент : 165+10*0.113= 166,13 bt.

Итого: PDV= 313,8936 bt.

Так как значение PDV меньше максимально допустимой величины 575, то эта сеть проходит по величине максимально возможной задержки оборота сигнала.

Чтобы признать конфигурацию сети корректной, нужно рассчитать также уменьшение меж кадрового интервала повторителями, то есть величину PVV при этом правый сегмент в расчет не включается.

Параметры для расчета PVV представлены в таблице 2.6.

Таблица 2.6 – Параметры для расчета PVV

Расчёт PVV будет проводится по формуле 2.2.

                                                                                 (2.2)

Воспользуемся значениями из таблицы и произведем расчет PVV:

Левый сегмент: 10.5 bt;

Промежуточный сегмент 1: 8 bt;

Промежуточный сегмент 2: 8 bt;

Промежуточный сегмент 3: 8 bt;

Сумма этих величин дает значение PVV, равное 34,5, что меньше предельного значения в 49 битовых интервалов. Рассчитанные параметры соответствуют стандартам технологии Ethernet.

3    Реализация сетевой политики

3.1 Разбиение ЛВС по VLAN

Виртуальные локальные сети или же просто VLAN - это технология позволяющая организовывать несколько независимых виртуальных сетей внутри одной физической сети. С помощью VLAN можно выполнять гибкое разнесение пользователей по различным сегментам сети с разной адресацией, даже если они подключены к единому устройству, а также дробить широковещательные домены.

VLAN можно построить по нескольким способам:

- группировка портов;

- на основе стандарта IEEE 802.1Q;

- группировка MAC – адресов отдельных рабочих станций;

- VLAN на базе протоколов

При использовании VLAN на основе портов (Port-based VLAN), каждый порт назначается в определенную VLAN, независимо от того, какой пользователь или компьютер подключен к этому порту. Это означает, что все пользователи, подключенные к этому порту, будут членами одной VLAN. Конфигурация портов статическая и может быть изменена только вручную.

На основе стандарта IEEE 802.1Q

При наличии развитой сетевой инфраструктуры, насчитывающей множество коммутаторов, более эффективным решением создания виртуальных сетей будет технология IEEE 802.1Q. В виртуальных сетях, основанных на стандарте IEEE 802.1Q, информация о принадлежности передаваемых Ethernet-кадров к той или иной виртуальной сети встраивается в сам передаваемый кадр. Таким образом, стандарт IEEE 802.1Q определяет изменения в структуре кадра Ethernet, позволяющие передавать информацию о VLAN по сети.

VLAN на базе протоколов. Этот тип виртуальных сетей строится на базе заданного в каждом кадре типа протокола. Такой подход позволяет администратору задать критерии, по которым будет создаваться VLAN. Администратор может самостоятельно выбрать поля в заголовках кадров, по которым будет определяться принадлежность к виртуальной сети, и загрузить подготовленные правила во все коммутаторы сети. Для работы с данным типом виртуальных сетей администратор должен досконально разбираться в заголовках широковещательных кадров.

После того, как правила загружены в коммутаторы OmniSwitch или PizzaSwitch, устройства сразу же позволяют начать работу с виртуальными сетями на основе заданных администратором правил.

Разбиение ЛВС по VLAN с сопоставлением им адресов подсетей представлено в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Разбиение ЛВС по VLAN с сопоставлением им адресов подсетей

3.2 Составление адресной схемы сети

Для построения сети необходимо составить таблицу адресной схемы сети. Составив ее мы увидим какой ip -  относится к какой сети , ip- адреса устройств и так далее.

Таблица 3.2  -  Адресная схема сети

№	Название VLAN	Адрес подсети	Диапазон используемых адресов	Наименование сетевого устройства	Адрес сетевого устройства
1	OKNA	192.168.0.0/24	DHCP	Router1	192.168.7.26
2	Ohrana	192.168.1.0/24	192.168.1. 25- 192.168.1.26	Router1	192.168.7.26 192.168.18.1
				Switch1
3	SLPODER	192.168.1.0/24	192.168.1.13 - 192.168.1.24	Router1	192.168.7.26 192.168.18.1
				Switch1
4	Buhgal	192.168.3.0/24	192.168.3.30 - 192.168.3.35	Router2	192.168.7.27 192.168.20.1
				Switch3
5	UyrOd	192.168.3.0/24	192.168.3.36 - 192.168.3.41	Router2	192.168.7.27 192.168.20.1
				Switch3
6	OtdelKadr	192.168.5.0/24	192.168.5.42 - 192.168.5.46	Router2	192.168.7.27 192.168.19.1
				Switch2
7	OOGYJL	192.168.5.0/24	192.168.5.47 - 192.168.5.50	Router2	192.168.7.27 192.168.19.1
				Switch2
8	DR_Firm	192.168.6.0/24	192.168.6.27-192.168.6.29	Router2	192.168.7.27 192.168.21.1
				Switch4

3.3 Составление таблиц коммутации

Коммутаторы строят свою адресную таблицу на основании пассивного наблюдения за трафиком, циркулирующим в подключенных к его портам сегментах. При этом коммутатор учитывает адреса источников кадров данных, поступающих на его порты. По адресу источника кадра коммутатор делает вывод о принадлежности этого узла тому или иному сегменту сети.

Таблица 3.3  -  Таблица коммутации VLAN для Switch_1

Наименование оборудования			IP – адрес
Switch_1			192.168.18.1
Источник			Приемник
Порт	Стандарт	VLAN/IP – сеть	Наименование патча	Порт	Примечания
1	FastEthernet 100Base – TX			Fa0/0	Тегированный порт
2	FastEthernet 10Base – T	Vlan3/192.168.1.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
3	FastEthernet 10Base – T	Vlan3/192.168.1.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
4	FastEthernet 10Base – T	Vlan3/192.168.1.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
5	FastEthernet 10Base – T	Vlan3/192.168.1.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
6	FastEthernet 10Base – T	Vlan3/192.168.1.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
7	FastEthernet 10Base – T	Vlan3/192.168.1.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
8	FastEthernet 10Base – T	Vlan3/192.168.1.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
9	FastEthernet 10Base – T	Vlan3/192.168.1.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0

Продолжение таблицы 3.3.

10	FastEthernet 10Base – T	Vlan3/192.168.1.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
11	FastEthernet 10Base – T	Vlan3/192.168.1.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
12	FastEthernet 10Base – T	Vlan3/192.168.1.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
13	FastEthernet 10Base – T	Vlan3/192.168.1.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
14	FastEthernet 10Base – T	Vlan2/192.168.1.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
15	FastEthernet 10Base – T	Vlan2/192.168.1.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0

Таблица 3.4  -  Таблица коммутации VLAN для Switch_2

Наименование оборудования			IP – адрес
Switch_2			192.168.19.1
Источник			Приемник
Порт	Стандарт	VLAN/IP – сеть	Наименование патча	Порт	Примечания
1	FastEthernet 100Base – TX			F3/0	Тегированный порт
2	FastEthernet 10Base – T	Vlan6/192.168.5.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
3	FastEthernet 10Base – T	Vlan6/192.168.5.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
4	FastEthernet 10Base – T	Vlan6/192.168.5.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
5	FastEthernet 10Base – T	Vlan6/192.168.5.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
6	FastEthernet 10Base – T	Vlan6/192.168.5.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
7	FastEthernet 10Base – T	Vlan7/192.168.5.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0

Продолжение таблицы 3.4.

8	FastEthernet 10Base – T	Vlan7/192.168.5.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
9	FastEthernet 10Base – T	Vlan7/192.168.5.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
10	FastEthernet 10Base – T	Vlan7/192.168.5.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0

Таблица 3.5  -  Таблица коммутации VLAN для Switch_3

Наименование оборудования			IP – адрес
Switch_3			192.168.20.1
Источник			Приемник
Порт	Стандарт	VLAN/IP – сеть	Наименование патча	Порт	Примечания
1	FastEthernet 100Base – TX			Fa2/0	Тегированный порт
2	FastEthernet 10Base – T	Vlan4/192.168.3.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
3	FastEthernet 10Base – T	Vlan4/192.168.3.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
4	FastEthernet 10Base – T	Vlan4/192.168.3.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
5	FastEthernet 10Base – T	Vlan4/192.168.3.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
6	FastEthernet 10Base – T	Vlan4/192.168.3.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
7	FastEthernet 10Base – T	Vlan4/192.168.3.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
8	FastEthernet 10Base – T	Vlan5/192.168.3.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
9	FastEthernet 10Base – T	Vlan5/192.168.3.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0

Продолжение таблицы 3.5.

10	FastEthernet 10Base – T	Vlan5/192.168.3.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
11	FastEthernet 10Base – T	Vlan5/192.168.3.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
12	FastEthernet 10Base – T	Vlan5/192.168.3.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
13	FastEthernet 10Base – T	Vlan5/192.168.3.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0

Таблица 3.6  -  Таблица коммутации VLAN для Switch_4

Наименование оборудования			IP – адрес
Switch_4			192.168.21.1
Источник			Приемник
Порт	Стандарт	VLAN/IP – сеть	Наименование патча	Порт	Примечания
1	FastEthernet 100Base – TX			Fa1/0	Тегированный порт
2	FastEthernet 10Base – T	Vlan8/192.168.6.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
3	FastEthernet 10Base – T	Vlan8/192.168.6.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0
4	FastEthernet 10Base – T	Vlan8/192.168.6.0	Patch Panel 24x RJ45	Fa0

4    Разработка архитектуры компьютерной сети в cisco packet tracer

В данной разделе рассматривается архитектура локальной сети предприятия разработанная в cisco packet tracer, настроены коммутаторы, маршрутизаторы и сервера сети.

4.1 Составление общей схемы ЛВС

Cisco Packet Tracer разработан компанией Cisco и рекомендован использоваться при изучении телекоммуникационных сетей и сетевого оборудования, а также для проведения уроков по лабораторным работам в высших заведениях.

Широкий круг возможностей данного продукта позволяет сетевым инженерам: конфигурировать, отлаживать и строить вычислительную сеть. Также данный продукт незаменим в учебном процессе, поскольку дает наглядное отображение работы сети, что повышает освоение материала учащимися.

Эмулятор сети позволяет сетевым инженерам проектировать сети любой сложности, создавая и отправляя различные пакеты данных, сохранять и комментировать свою работу. Специалисты могут изучать и использовать такие сетевые устройства, как коммутаторы второго и третьего уровней, рабочие станции, определять типы связей между ними и соединять их.

Общая схема локальной вычислительной сети для данного предприятия представлена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Общая схема локальной вычислительной сети

4.2 Настройка конфигурации коммутаторов

Switch  -  устройство, использующееся для соединения нескольких узлов в один сегмент сети. В отличии от hub, который является сетевым концентратором и распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, свитч передает данные только непосредственно получателю. Использование коммутатора вместо концентратора повышает безопасность и производительность сети.

Для того что бы сеть функционировала необходимо настроить коммутаторы. Чтобы создать vlan на каждом коммутаторе в командной строке каждого коммутатора вводим команды:

Switch>en;

Switch#conf t;

Stitch(config)#Vlan <номер создаваемой Vlan>;

Stitch(config-vlan)#name <имя Vlan>;

Stitch(config-vlan)#iterface range fasrEthernet<диапазон конфигурации  интерфейсов  >, ключевое слово range в данной команде, указывает на то, что мы будем конфигурировать не один единственный порт, а целый диапазон портов;

Stitch(config-range)#switchport mode access;

Stitch(config-range)#switchport access Vlan <номер создаваемой vlan>.

Ввод команд  в командной строке Switch 1 для создания Vlan 2 и Vlan 3 представлен на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 -  Команды для создания Vlan 2 и Vlan3

Ввод команд  в командной строке Switch 3 для создания Vlan 4 и Vlan 5 представлен на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 -  Команды для создания Vlan4  и Vlan5

Ввод команд  в командной строке Switch 2 для создания Vlan 6 и Vlan 7 представлен на рисунке 4.4.

Рисунок 4.4 -  Команды для создания Vlan 6  и Vlan 7

Ввод команд  в командной строке Switch 4 для создания Vlan 8 представлен на рисунке 4.5.

Рисунок 4.5 -  Команды для создания Vlan 8

В разделе была настроенная конфигурация каждого коммутатора.

4.3 Настройка конфигурации маршрутизатора

После создания vlan на коммутаторах мы перейдем к настройке маршрутизаторов. Настроим интерфейсы и маршрутизацию на маршрутизаторах.

Для того что бы настроить интерфейс и прописать ip - адрес и маску подсети необходимо зайти в конфигурацию роутера и в списке интерфейс, выбрать необходимый порт FastEthernet, поставить галочку на против Port Status, бы включить порт и прописать ip – адреса и маски подсети.

Router 1 имеет шусть интерфейсов:

FastEthernet0/0 – 192.168.1.1;

FastEthernet2/0 – 192.168.7.25;

FastEthernet3/0 – 192.168.2.1;

FastEthernet6/0 – 192.168.10.1;

FastEthernet8/0 – 192.168.11.1;

FastEthernet8/0 – 192.168.12.1.

Интерфейсы Routera 1 представлены на рисунках 4.6 - 4.11.

Рисунок 4.6 - Данные интерфейса FastEthernet0/0 Routera 1

Рисунок 4.7 - Данные интерфейса FastEthernet2/0 Routera 1

Рисунок 4.8 - Данные интерфейса FastEthernet3/0 Routera 1

Рисунок 4.9 - Данные интерфейса FastEthernet6/0 Routera 1

Рисунок 4.10 - Данные интерфейса FastEthernet7/0 Routera 1

Рисунок 4.11 - Данные интерфейса FastEthernet8/0 Routera 1

Router 2 имеет четыре интерфейса:

FastEthernet0/0 – 192.168.7.24;

FastEthernet1/0 – 192.168.6.24;

FastEthernet2/0 – 192.168.3.24;

FastEthernet3/0 – 192.168.5.24.

Интерфейсы Routera 2 представлены на рисунках 4.12 - 4.15.

Рисунок 4.12 - Данные интерфейса FastEthernet0/0 Routera 2

Рисунок 4.13 - Данные интерфейса FastEthernet1/0 Routera 2

Рисунок 4.14 - Данные интерфейса FastEthernet2/0 Routera 2

Рисунок 4.15 - Данные интерфейса FastEthernet3/0 Routera 2

RIP (Routing Information Protocol) – протокол динамической маршрутизации, основанный на технологии отслеживания состояния канала (link-state technology) и использующий для нахождения кратчайшего пути.

Настройка протокола RIP на Router 1 представлена на рисунке 4.16.

Рисунок 4.16 – Настройка протокола RIP на Router 1

Настройка протокола RIP на Router 2 представлена на рисунке 4.17.

Рисунок 4.17 – Настройка протокола RIP на Router 2

Так как по тз локальная вычислительная сеть содержит беспроводное соединение, то для создания соединения к роутеру подключается точка доступа, а на ПК устанавливается модуль PT-HOST-NM-1W для беспроводной связи. модуль PT-HOST-NM-1W для беспроводной связи изображен на рисунке 4.18.

Рисунок 4.18 - модуль PT-HOST-NM-1W

4.4 Настройка конфигурации серверов

Для данной сети выделено три сервера, на первом настроим DNS и HTTP, на втором настроим DHCP, третий является вспомогательным.

DNS – это сетевая служба, серверы которой сопоставляют буквенные значения доменного имени с цифровым значением IP-адреса и наоборот.

В конфигурации сервера войдем на вкладку DNS и зададим две ресурсные записи в прямой зоне DNS: в ресурсной записи типа «А» свяжем доменное имя компьютера с его IP адресом, а в ресурсной записи типа «CNAME» свяжем псевдоним сайта с компьютером.

Первый этап настройки DNS сервера представлен на рисунке 4.19.

Рисунок 4.19 – первый этап настройки DNS сервера

Второй этап настройки DNS сервера представлен на рисунке 4.20.

Рисунок 4.20 – второй этап настройки DNS сервера

Настройка HTTP.

Протокол HTTP – это инструмент, с помощью которого можно передавать веб - странички в сети Интернет.

Чтобы настроить HTTP введем следующие данные представленные на рисунке 4.21.

Рисунок 4.21 – Настройка HTTP

Настройка DHCP.

Данный протокол работает на прикладном уровне модели OSI и позволяет компьютерам сети получать ряд настроек (в том числе IP адрес) от расположенного в сети DHCP сервера. Как уже становится понятно все устройства в сети, при работе с  протоколом DHCP можно разделить на два вида: DHCP сервера и DHCP клиенты. DHCP клиенты пытаются получить настройки, а DHCP сервера выдают их.

Данные вводимые для настройки DHCP представлены на рисунке 4.22.

Рисунок 4.22 – Настройка службы DHCP на сервере «Server 2»

Заключение

В данной курсовом проекте мною разработана локальная вычислительная сеть для коммерческого предприятия основной задачей для которой является безопасность, работа в интернете и связь отделов между собой.

Отвечает таким требованиям как: функциональность, расширяемость, адаптируемость, управляемость.

Комплекс технических средств наиболее оптимален и соответствует наилучшему соотношению цена /качество.

Изучены технологии, топологии ЛВС, активное и пассивное оборудование.

Была разработана схема поэтажных планов с указанием трасс прокладки информационных каналов, точек подключения рабочих мест  и размещения коммутационных узлов,  общая схема структурированной кабельной системы с указанием коммутационных узлов, магистральных каналов, вертикальной и горизонтальной кабельной системы, а также был разработан план расположения оборудования в коммутационной стойке.

Перечень сокращенных элементов

ПК – персональный компьютер;

ПО – программное обеспечение;

СКС – структурированная кабельная система.

Список используемых источников

1. Н. Олифер, В. Олифер. Сетевые операционные системы. - СПб.: Питер, 2015.

2. Н. Олифер, В. Олифер. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. - СПб.: Питер, 2014.

3. Компьютерные сети. 4-е изд. / Э. Таненбаум. – СПб.: Питер, 2003. – 992 с.: ил.

4.   Столлингс В. Современные компьютерные сети. - СПб.: Питер. 2013.

5.  Fast Ethernet / Лаем Куин, Ричард Рассел ; Пер. с англ. под ред. К. Королькова, 444 с. ил. 23 см, М. ООО "Спаррк" Киев BHV 2009.

6. Структурированные кабельные системы / Семенов А. Б., Стрижаков С. К., Сунчелей И. Р. - 5-е изд. - М. : Компания АйТи ; ДМК Пресс. - 640+16 с.: ил.

7. Уэнделла Одома. «Официальное руководство Cisco по подготовке к сертификационным экзаменам CCENT/CCNA ICND1 640- 822» (3-е издание). Изд. Вильямс, серия Cisco Press, 2013.