Мы должны спроектировать локальную вычислительную сеть (ЛВС) для сбора информации о потребляемой энергии с предприятий. ЛВС – это комплекс оборудования и программного обеспечения, обеспечивающий передачу, хранение и обработку информации.

Топология - схема сети. Наиболее распространены топологии: "шина" - когда все компьютеры соединяются одним кабелем (который, возможно, состоит из последовательно соединенных кусков), и "звезда" - каждый компьютер соединен своим кабелем с "центром звезды" (каким-либо активным сетевым устройством). "Шину" и "звезду" можно комбинировать - например, на предприятии в каждом подразделении компьютеры соединяются "звездой", а между собой подразделения (т.е. центры этих "звезд") соединены "шиной".

"Шина" чаще всего реализуется с помощью коаксиального кабеля, точнее - "тонкого коаксиала". Есть еще и "толстый коаксиал", но он применяется редко. Для использования в ЛВС применяется кабель с волновым сопротивлением 50 Ом; обозначение кабеля, пригодного для ЛВС - RG-58. Максимальная скорость обмена данными в сетях на коаксиале - 10 Мбит/с.

Говоря о топологии "звезда", чаще всего подразумевается сеть на UTP - неэкранированной витой паре. Кабели UTP имеют четыре таких пары в общей диэлектрической оболочке, и по своим свойствам делятся на категории. UTP-кабели 5-й категории позволяют обмениваться данными со скоростью до 100 Мб/с.

В своем расчете я использую топологию звезда. Для топологии звезда помимо кабелей-разъемов и сетевых плат требуется активное сетевое оборудование (концентраторы, коммутаторы), но "звезда" более надежна: если в одном из ее "лучей" нарушается контакт, то из сети выпадает только то устройство (компьютер, сетевой принтер), к которому ведет этот "луч". Правда, если нарушается связь с сервером или единственным в офисе сетевым принтером, это все равно очень неприятно; но локализовать такую неисправность гораздо легче, чем в коаксиальной "шине", где приходится одно за другим проверять все соединения.

По заданию надо построить сеть между предприятиями и ЦДП, между которыми расстояние 8 км, на основе трех технологий: оптоволокно, хDSL-модемы и радиосвязь

Сеть на базе оптоволокна

В свое время возникла необходимость размещать устройства хранения данных вне корпуса обрабатывающего их компьютера.

Одной из первых таких возможностей представила шина SCSI. Она позволила подключать к одному контроллеру до 15 устройств удаленных на расстояние до 25 м. С ростом скорости обмена информацией по SCSI шине расстояние и тип одновременно используемых на шине устройств уменьшились. Но потребность в высокой скорости и большом расстоянии между устройствами, наоборот, выросла. Тогда на выручку пришли волоконнооптические технологии, уже хорошо зарекомендовавшие себя в локальных и глобальных вычислительных сетях и широко используемые.

Поначалу оптическим кабелем связывали непосредственно контроллер в компьютере с дисковой стойкой, Затем эта идея развилась и трансформировалась сети хранения данных – SAN (Storage Area Network) – к которым стало возможно подключать не только диски, но и другие устройства хранения, например, ленточные и оптические накопители и библиотеки. Применение оптоволокна позволило обойти ограничения, налагаемые электрическим интерфейсом. Так стало возможным увеличить скорость передачи данных сначала до 100 Мбит/с, потом до 1 Гбит/с и сегодня уже есть оборудование, способное работать со скоростью 2 Гбит/с. Расстояние при этом тоже значительно увеличилось – при применении соответствующего оптоволокна и излучателей оно может достигать 200 м, 500 м, 10 км и даже до 100 км без дополнительной ретрансляции сигнала. Еще одним важным моментом стала возможность, в отличие от SCSI, подключать к одной системе хранения более двух управляющих компьютеров. Таким образом стало возможным построение многоузловых кластеров.К тому же, на оптические сигналы не воздействуют электрические помехи и магнитные поля.

Многоузловые кластеры, а также сети данных с несколькими хранилищами, требуют для соединения компонентов между собой концентраторов или коммутаторов. Применение концентратора или коммутатора Fibre Channel зависит от количества компонентов в SAN или кластере, необходимой скорости обмена данными между узлами и других условий. В данном решении предлагается разместить элементы кластера не просто в разных комнатах, но и на разных этажах.

Необходимыми составляющими оптической связи будут являться собственно волоконнооптические кабели, оптоэлектронные преобразователи (GBIC – GigaBit Interface Converter), FC-контроллеры для управляющих компьютеров и FC-концентраторы или FC-коммутаторы в зависимости от условий.

При больших расстояниях (до 10 км) необходимо использовать длинноволновые GBIC-LW и одномодовый оптический кабель диаметром 9 микрон.

Сеть выглядит следующим образом:

Сеть на базе xDSL модемов

DSL расшифровывается как Digital Subscriber Line (цифровая абонентская линия). DSL — одна из новейших технологий, позволяющая по обыкновенным медным парам объединять локальные сети, телефонные станции, обеспечивать доступ к удаленным корпоративным сетям, обеспечивать доступ к сети Интернет. Для организации линии DSL используются существующие телефонные линии; данная технология тем и хороша, что не требует прокладки дополнительных телефонных кабелей. Современные технологии DSL дают возможность организации высокоскоростного доступа в Интернет как для обычного пользователя, так и для предприятий и организаций, превращая обычные телефонные кабели в высокоскоростные цифровые каналы. Причем скорость передачи данных зависит только от качества и протяженности линии, соединяющих пользователя и провайдера (от 32 Кб/с до 50 Мб/с).

Исходя из вышеизложенного можно сделать начальный вывод о DSL-технологии: технология DSL позволяет организовывать высокоскоростные каналы на существующих медных линиях, что влечет за собой уменьшение финансовых затрат предприятия или организации для подключения к сети Интернет и объединения удаленных ЛВС.

SDSL (Single Line Digital Subscriber Line — однолинейная цифровая абонентская линия)

SDSL — технология, обеспечивающая симметричную передачу данных со скоростями от 64 Кб/с до 2 Мб/с. В технологии SDSL для организации цифрового канала используется только одна пара проводов, максимальное расстояние передачи ограничено 8 км (диаметр медной жилы 0.5).

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line — асимметричная цифровая абонентская линия)

ADSL — технология, обеспечивающая асимметричную передачу данных, то есть скорость передачи данных от сети к пользователю значительно выше, чем скорость передачи данных от пользователя в сеть. ADSL — идеальная технология для организации доступа в сеть Интернет. При организации таких соединений пользователи обычно получают гораздо больший объем информации, чем передают.

HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line — высокоскоростная цифровая абонентская линия)

HDSL — симметричная технология передачи данных, то есть скорости передачи в обе стороны равны. Благодаря скорости передачи (1.544 Мб/с по двум парам проводов и 2.048 Мб/с по трем парам проводов) телекоммуникационные компании используют технологию HDSL для организации каналов T1/E1.

Итак, кратко познакомившись с технологией DSL, можно сделать некоторые выводы.

DSL-технология обеспечивает высокую скорость передачи данных. Различные варианты технологий DSL обеспечивают различную скорость передачи данных, но все равно скорость этого оборудования намного выше, чем скорость обычного модема.

DSL-технология — наиболее экономически выгодный вариант для объединения ЛВС, телефонных станций, организации доступа в Интернет и доступа к корпоративным сетям предприятия или организации.

Для построения своей сети по технологии xDSL я воспользовалась существующими телефонными линиями местного телефонного оператора. Часть оборудования надо установить: по одному ADSL-модему на предприятие и исходя из пропускной способности необходимое количество на ЦДП.

Беспроводные сети операторов и корпоративных клиентов создаются для объединения сегментов корпоративных сетей при отсутствии между ними проводных или волоконно-оптических каналов или необходимости их резервирования, а также для беспроводного доступа к сетям общего пользования.

В зависимости от выбранного критерия сеть строится либо на беспроводных сетевых адаптерах с использованием точки доступа в качестве базовой станции, что обеспечивает минимальную стоимость, либо на беспроводных мостах (/маршрутизаторах), что позволяет достичь максимальной производительности.

Сеть на беспроводных адаптерах позволяет подключать по радио к точке доступа базовой станции, как отдельные компьютеры, так и проводные сети, при назначении одного из компьютеров такой сети сервером радиодоступа и оснащении его проводным и беспроводным сетевым адаптером.

Поскольку в подобных сетях практически отсутствуют средства фильтрации широковещательного трафика, их реальная производительность несколько меньше, чем у сетей, построенных на базе беспроводных мостов (/маршрутизаторов). Такие устройства могу использоваться как для создания каналов точка-точка, так и для развертывания масштабных сетей сложной топологии с возможностью многократной ретрансляции сигналов.

Серия Cisco Aironet® 1300 - это серия внешних (outdoor) точек доступа и мостов работающих под стандартом IEEE 802.11g и обеспечивающих высокоскоростной доступ до 54Mbps. Основой Cisco Aironet 1300 является операционная система Cisco IOS®, которая позволяет работать с такими технологиями как Fast Secure Roaming, QoS и VLAN. Универсальная гибкость серии Cisco Aironet 1300 позволяет ей работать как точка доступа, беспроводной мост и беспроводной бридж для рабочих групп.

Access Point (точка доступа)