48378 (Проектирование локальной вычислительной сети образовательного учреждения)

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

ГОУ ВПО «Уральский Государственный технический университет – УПИ»

Кафедра автоматики и информационных технологий

Проектирование локальной вычислительной сети образовательного учреждения

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине «Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций»

Вариант 12

Преподаватель

Филимонов А.Ю.

Студент

группа Бобров А. В.

Р - 45035

2009г.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Целью является спроектировать локальную вычислительную сеть CSMA/CD образовательного учреждения.

Назначением проектируемой ЛВС является обеспечение связи между указанными этажами двух зданий, в которых располагается образовательное учреждение, а так же информационный обмен между классами в пределах этажа.

Два здания расположены на расстоянии 100м. друг от друга. Между зданиями расположено два двухэтажных и одно одноэтажное строение. План взаимного расположения корпусов зданий изображен на рис. 1.

Рис 1. Взаимное расположение зданий объекта проектирования.

Помещения, в которых должны располагаться рабочие места, объединенные проектируемой ЛВС указаны в таблице 1.

Таблица 1. Перечень помещений

Рис 2. План 1 этажа здания №1.

Рис 3. План 2 этажа здания №2

Планы рассматриваемых этажей помещений приведены на рис. 2, 3.

Помещения представленные на строительных планах имеют следующий размеры: один «оконный шаг» (ширина однооконной комнаты) – В₀=4м; глубина всех комнат (от входа к окну) – L₀=6м; ширина многооконной комнаты – В_j=В₀·m, где m – число окон, j – номер комнаты; ширина коридора – В_к=2м; высота всех помещений – Н=3м.

Рабочие станции должны подключаться к ЛВС по технологии IEEE 802.3 10/100Base T, серверное оборудование по технологии Gigabit Ethernet IEEE 802.3 1000Base T. Соседние здания должны быть соединены по технологии IEEE 802.3ab (гигабитные сети на основе оптоволоконного кабеля), способ прокладки ВОК – подземный. Рекомендуется использовать активное оборудование 3Com. Максимальное время электропитания от накопителей ИБП – 20 мин. Проектом должно быть предусмотрено выделение специальных помещений для организации рабочего места администратора сети и размещения активного оборудования ЛВС.

Сумма для реализации данного проекта составляет 260 000 рублей.

1. ОПИСАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОГО ПРОЕКТНОГО РЕШЕНИЯ

1.1 Описание схемы организации связи ЛВС

В соответствии с техническим заданием при проектировании будут использоваться следующие технологии:

• 100-мегабитный Ethernet (IEEE 802.3 100Base-T). Данная технология будет использоваться для соединения абонентов ЛВС, находящихся в одном здании. В качестве среды передачи информации будет использоваться неэкранированная витая пара 5 категории.

• Gigabit Ethernet (IEEE 802.3ab 1000Base T). Данную технологию будем использовать для соединения сервера с ЛВС вместо технологии Gigabit Ethernet IEEE 802.3 1000Base X. Спецификация IEEE 802.3ab была предложена в 1999 году для того, чтобы обеспечить передачу данных со скоростью 1000 Мбит/сек по кабелю UTP 5 категории и при этом увеличить максимальную длину сегмента сети до 100 м.

• IEEE 802.3ab 1000Base-SX. Данную технологию будем использовать для соединения зданий и коммутаторов внутри одного здания (расположенных далеко друг от друга), так как она позволяет соединять сегменты сети, находящиеся на расстоянии 500 м, скорость передачи 1000 Мбит/сек, для соединения используется оптоволоконный кабель 50 или 62,5 мкм.

Для организации горизонтальной подсистемы (подсистемы этого типа соответствуют этажам здания) лучше всего использовать неэкранированную витую пару 5 категории, так как она удобна для прокладки в помещениях, позволяет, передавать данные со скоростью 100 Мбит/сек. Экранированная витая пара более дорогая.

Для организации вертикальной кабельной системы, которая соединяет этажи здания будет использоваться оптоволоконный кабель, предназначенный для прокладки внутри помещений. Преимущество ВОК: передает данные на большие расстояния, не чувствителен к электромагнитным и радиочастотным помехам. Основным недостатком ВОК является его стоимость и стоимость прокладки.

Функцией подсистемы кампуса будет являться объединение в сеть подсистем двух зданий. Для вертикальной подсистемы и подсистемы кампуса будет использоваться технология 1000 Base-SX.

1.2 Размещение активного оборудования ЛВС

Для подключения комнат 133, 131, 129, 125, 123, 122, 121 в Здании 1 было решено установить коммутатор в углу коридора между комнатами 122 и 125, а так же для подключения серверного оборудования и комнат 115, 101 расположить второй коммутатор в комнате 117 (серверной).

Сервер подключен к коммутатору в комнате 117, так как у этого коммутатора есть гигабитные интерфейсы.

В Здании 2 было решено установить коммутатор в коридоре между комнатами 223 и 217, по рациональным соображениям.

При расширении сети к данному оборудованию можно будет подключать абонентов других комнат.

2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПРЕДЛАГАЕМОГО РЕШЕНИЯ

1. Выбор и характеристики активного оборудования

В соответствии с ТЗ рекомендовано установить активное оборудование компании 3COM. Оборудование данной компании выигрывает по соотношению цена-качество по сравнению с компаниями Cisco (высокая стоимость оборудования) и D-Link (низкая производительность и функциональность). 3COM уже давно на рынке сетевых технологий и продукции компании пользуется спросом (рис 4.)

Рис.4. Спрос на продукцию основных производителей активного оборудования

Требования к выбору Коммутаторов 2 уровня:

• Должно быть несколько двухрежимных порта (10/100/1000 Мбит/сек или SFP) для коммутатора, который обеспечивает подключение между зданиями, подключения коммутаторов между собой и подключения серверного оборудования.

• Количество портов 24. В каждом из зданий количество портов больше, чем компьютеров.

• Коммутатор должен быть предназначен для установки в стойку 19’’;

• Коммутатор должен быть управляемым.

В соответствии с данными требованиями были выбраны следующие коммутаторы:

Com Baseline Switch 2824-SFP Plus – 24-портовый коммутатор (24 порта 10/100/1000 Мбит/с + 4 двухрежимных порта 10/100/1000 Мбит/с или SFP).

Преимущества:

• имеет механизм поддержки стеков до 8 устройств, что в последствии позволит увеличить число портов для подключения абонентов при расширении ЛВС;

• благодаря поддержке скоростей 10/100/1000 Мбит/с можно будет переходить на гигабитные сети;

• управление коммутатором может осуществляться по зашифрованным соединениям при помощи клиента Secure Shell (SSH) и по протоколу Secure Sockets Layer (SSL/HTTPS).

Общие характеристики

Тип устройства коммутатор (switch)

Возможность установки в стойку есть

Количество слотов для дополнительных интерфейсов 4

Управление

Web-интерфейс есть

Дополнительно

Поддержка стандартов Auto MDI/MDIX, IEEE 802.1p (Priority tags), IEEE 802.1q (VLAN)

Размеры (ШxВxГ) 440 x 44 x 173 мм

Вес 1.89 кг

Дополнительная информация 4 слота SFP для установки модулей 1000Base-SX или 1000Base-FX fiber.

LAN

Количество портов коммутатора 24 x Ethernet 10/100/1000 Мбит/сек

Внутренняя пропускная способность 48 Гбит/сек

Размер таблицы MAC адресов 8192

Для данного коммутатора необходимы модули расширения расширения 3Com 1000Base-SX (SFP 3CSFP91) - для подключения оптики.

Com Baseline Switch 2226 Plus (3CBLSF26) – Два 24-портовых коммутатора (24 пота 10/100 Мбит/с и 2 слота расширения для модулей 1000Base-T или SFP).

Общие характеристики

Тип устройства коммутатор (switch)

Возможность установки в стойку есть

Дополнительно

Поддержка стандартов Auto MDI/MDIX, IEEE 802.1p (Priority tags), IEEE 802.1q (VLAN), IEEE 802.1d (Spanning Tree)

Размеры (ШxВxГ) 440 x 44 x 173 мм

Вес 1.7 кг

Дополнительная информация 2 порта двойного назначения 10/100/1000 Мбит/с или SFP

LAN

Количество портов коммутатора

24 x Ethernet 10/100 Мбит/сек

Uplink

2 x Ethernet 10/100/1000 Мбит/сек

Внутренняя пропускная способность

8.8 Гбит/сек

Размер таблицы MAC адресов 4192

Для данных коммутаторов необходимы модули расширения 3Com 1000Base-SX (SFP 3CSFP91).

2.2 Расчет длин соединительных линий и сегментов

Длина кабеля и миниканала внутри комнаты будет равна среднему значению расстояния до углов комнаты + высота прокладки кабеля: 7,5 м (однооконная комната), 9,5 (двухоконная), 11,5 (трехоконная), 13,5 (четырехоконная).

При прокладке кабеля нужно учитывать еще 15-20% избыточность, для возможности подключения новых компьютеров.

Расчет длин соединительных линий (Таблица 3)

Всего: 2363,5

Для соединения коммутаторов в соседних зданиях будет использован волоконно - оптический кабель для внешней прокладки бронир. 4 жил 50/125 многомод. ММ.