LVC (Проектирование ЛВС в многоэтажном здании), страница 2

Топология "звезда" - схема соединения, при которой каждый компьютер подсоединяется к сети при помощи отдельного соединительного кабеля.

Один конец кабеля соединяется с гнездом сетевого адаптера, другой подсоединяется к центральному устройству, называемому "концентратором". Схема соединения по топологии "звезда" приведена на рисунке 2.3

Рис. 2.3

Концентратор распределяет сигналы между всеми рабочими станциями, подключенными к сети, направляя его по кабелям в разных направлениях. Могут применяться либо активные, либо пассивные концентраторы. Пассивные концентраторы только пропускают через себя сигнал, не усиливая и не восстанавливая его. Активные концентраторы поддерживают большее число подключаемых рабочих станций, а также усиливают сигнал, и при необходимости восстанавливают его. Могут использоваться также более длинные соединительные кабели. Если между концентратором, и рабочей станцией происходит нарушение соединения, теряет связь только данная станция. Все остальные работающие в сети компьютеры продолжают нормально работать. Однако, при отказе концентратора, работа сети становится полностью парализованной.

На базе топологии "звезда" можно строить различные другие виды топологий, как бы расширяя ее. Например, можно к уже имеющимуся в сети концентратору добавить еще концентратор с определенным количеством портов и тем самым добавить новых пользователей в сеть. Для этого нужно один конец кабеля вставить в один из портов нового концентратора, а другой в свободный порт ранее установленного концентратора.

Данная топология обычно строится на кабельной системе "витая пара" , хотя если используется концентратор с дополнительным портом для подсоединения с помощью коаксиального кабеля можно использовать это соединение. Например можно подсоединить к общей сети еще несколько рабочих станций по топологии например "шина" Таким образом из данной топологии можно сделать практически любую смешанную топологию. В таблице 2.2 перечислены все достоинства и недостатки сетей с топологией типа "звезда"

Достоинства	Недостатки
Подключение новых рабочих станций не вызывает особых затруднений. Возможность мониторинга сети и централизованного управления сетью При использовании централизованного управления сетью локализация дефектов соединений максимально упрощается. Хорошая расширяемость и модернизация.	Отказ концентратора приводит к отключению от сети всех рабочих станций, подключенных к ней. Достаточно высокая стоимость реализации, т.к. требуется большое количество кабеля.

Таблица 2.2

На основе всей вышеприведенной информации о топологиях построения сетей, достоинствах и недостатках каждой из них, и в соответствии с характеристиками создаваемой сети выбираем топологию "звезда-шина" В создаваемой сети предполагается использование 90 компьютеров и 1 файл сервер.

2.3 Выбор кабельной системы Зависит от интенсивности сетевого трафика, требований к защите информации, максимального расстояния, требований к характеристикам кабеля, стоимости реализации. Кабельная система должна соответствовать условиям ее применения. К числу факторов, влияющих на стоимость и пропускную способность кабеля, относятся: простота монтажа, экранирование, перекрестные помехи, скорость передачи, стоимость кабеля, затухание сигнала, стоимость оборудования, необходимого для подключения кабеля. Сравнительные характеристики различных типов кабеля приведены в таблице 2.3

Проанализировав характеристики различных типов кабеля, физическое расположение компьютеров в качестве кабельной системы для нашей сети выбираем кабель "витая пара" 10 Base-T Level 5. Так как данный вид кабеля является наиболее дешевым соединением, позволяет передавать данные со скоростью до 10 Мбит/с, легко наращивается, не вызывает особых сложностей при монтаже, длина сегмента не превышает 100 метров.

Характеристики	Тонкий коаксиальный кабель (10 Base 2)	Толстый коаксиальный кабель (10 Base 5)	Витая пара (10 Base T)	Оптоволоконный
Стоимость	Невысокая	Средняя	Невысокая	Высокая
Эффективная длинна кабеля	185 м	500 м	100 м	2 км
Скорость Передачи	10 Мбит/с	10 Мбит/с	4 Мбит/с - 100 Мбит/с	100 Мбит/с - 1 Гбит/с
Гибкость	Гибкий	Менее гибкий	Самый гибкий	Не гибкий
Простота Монтажа	Средняя	Средняя	Высокая	Средняя

По определению, витая пара- это два изолированных провода, скрученных между собой. Именно скрутка позволяет предотвратить некоторые типы помех, наводимые на кабеле. Обычно для Ethernet 10 Base-T используется кабель, имеющий две витые пары- одну на передачу и одну на прием (AWG 24). Тем не менее в этих же целях часто используют обычный телефонный кабель.

Таблица 2.3

Пассивная часть кабельной структуры ЛВС включает в себя: сам кабель, настенные розетки RJ-45, патч-корды с разъемами RJ-45/5L (кабель для соединения настенных розеток с разъемами на сетевом адаптере компьютера. Для соединения концентраторов между собой используется коаксиальный кабель.

2.4 Выбор концентратора. Как уже говорилось выше, относительно концентраторов они бывают пассивными и активными. Еще концентраторы бывают управляемые и неуправляемые. Неуправляемые концентраторы не позволяют изменять свои характеристики путем несложных манипуляций (аппаратно или при помощи программного обеспечения.) Они имеют постоянные, неизменяемые характеристики. Управляемые концентраторы позволяют менять свои характеристики обычно при помощи специального программного обеспечения, входящего в их комплект. Единственным недостатком управляемых концентраторов является довольно высокая их стоимость. Их целесообразно использовать в специализированных сетях с достаточно высокими требованиями.

Для нашей сети подойдет активный концентратор Compex TP1024C, имеющий 24 порта для "витой пары" и 1 порт для коаксиального кабеля. В настоящее время у фирмы имеется 90 компьютеров, 1 файл сервер, поэтому 120 портов для их подключения будет достаточно. (5*24=120)

Для обеспечения более удобной разводки и экономии кабеля разместим по 2 концентратора на 2-м и 3-м этажах, на 1-м этаже один концентратор.

2.5 Выбор платы сетевого адаптера В качестве сетевых аппаратных средств рабочих станций и сервера выбираем сетевые платы 3COM EtherLink XL 10/100 PCI NIC (3C905-TX) так как фирма 3COM дает пожизненную гарантию на свою продукцию и делает ее с неплохим качеством. Количество сетевых карт равно количеству подключаемых компьютеров, т. е. 91.

2.6 Выбор типа сервера. По определению, сервер- это некоторое обслуживающее устройство, которое в ЛВС выполняет, например, роль управляющего центра и концентратора данных. Под сервером, вообще говоря, понимается комбинация аппаратных и программных средств, которая служит для управления сетевыми ресурсами общего доступа.

Файл-сервер в ЛВС является "выделенным" компьютером, который отвечает за коммуникационные связи всех остальных компьютеров, входящих в данную сеть, а также предоставляет им общий доступ к общим сетевым ресурсам: дисковому пространству, принтеру (принтерам), межсетевому интерфейсу и т.д.

В ЛВС может использоваться несколько выделенных серверов. Например, сервер приложений (программы типа "клиент-сервер"), являясь, так же как и файл-сервер, "выделенным" компьютером, выполняет одну или несколько прикладных задач, которые запускаются пользователями со своих терминалов, включенных в данную сеть.

На файл-сервере должна работать специальная сетевая операционная система. Обычно это мультизадачная ОС, использующая защищенный режим работы процессора.

Остальные компьютеры называются рабочими станциями. Рабочие станции имеют доступ к дискам файл-сервера и совместно используемому принтеру (принтерам) .

В нашей сети необходимо установить один выделенный сервер, который будет выполнять функции (файл-сервера), централизованную обработку запросов других пользователей, хранения информации, сервер должен решать вопросы маршрутизации и транспортировки информации, администрирования сети, централизованного управления сетевыми ресурсами, централизованного обеспечения безопасности и управления доступом.

2.7 Выбор аппаратного обеспечения сервера. Можно выделить два основных параметра, отличающих сервер от обычных компьютеров. Во-первых, это очень высокая производительность (это касается, разумеется, и эффективного обмена с периферийными устройствами), достаточно мощная дисковая подсистема (преимущественно со SCSI интерфейсом), а во-вторых, повышенная надежность (сервер как правило работает круглые сутки не выключаясь). Что касается производительности, то для сервера ее довольно часто оценивают в транзакциях. Вообще говоря, под транзакцией понимают совокупность трех последовательных действий: чтение данных, обработка данных и запись данных. Применительно, например, к файл-серверу транзакцией можно считать процесс изменения записи на сервере, когда рабочая станция выполняет модификацию файла, хранимого на сервере.

Немалую роль играет возможность расширения системы и простота ее модернизации, поскольку именно это позволяет обеспечить требуемую производительность не только на текущий момент времени, но и в будущем.

Наибольший интерес представляет максимальный объем оперативной памяти, который можно использовать на данном сервере, возможность установки более мощного процессора, а так же второго процессора (если планируется использование операционной системы, поддерживающей двухпроцессорную конфигурацию). Немаловажным так же остается вопрос о том, какую конфигурацию дисковой подсистемы можно использовать на данном сервере, в первую очередь, какой объем дисков, максимальное их количество. Если в конкретном случае к дисковой подсистеме должны предъявляться особые требования необходимо узнать о возможности применения RAID- массива, а также возможность "горячей" замены накопителей.

Несомненно, что жизненно важным параметром любого сервера является его качественное и бесперебойное питание. В связи с этим необходимо проверить наличие у сервера нескольких (хотя бы двух) блоков питания. Обычно эти два блока питания работают параллельно, т.е. при выходе из строя одного, сервер продолжает работать, получая питание от другого (исправного) блока питания. При этом должна так же быть возможность их "горячей" замены. И само собой разумеется, необходим источник бесперебойного питания. Его наличие позволяет в случае пропадания напряжения в электросети по крайней мере корректно завершить работу операционной системы и выключить сервер.

Если сервер планируется подключать к двум, физически несвязанным сетям необходимо убедиться в возможности установки второй сетевой платы.

Высокая надежность серверов достигается путем реализации комплекса мер, касающихся как обеспечения необходимого теплообмена в корпусе, контроля температуры важнейших компонентов, слежения за рядом других параметров, так и полного или частичного дублирования подсистем.

Так, в подсистеме памяти наряду с обычным контролем четности часто используется контроль с исправлением ошибок ECC (Error Checking and Correction).