50004 (Проектирование беспроводной локальной сети), страница 2

Краткие характеристики 802.20:

• мобильность: до 250 км/ч;

• ширина полосы каналов: 2х1, 25/2х5/2х10 МГц;

• скорость для канала 1,25 МГц: до 1 Мбит/с на прием, до 300 кбит/с на передачу;

• радиус действия: до 15 км;

• построение универсальных сетей на базе IP-протокола.

Главный сторонник спецификации 802.20 фирма Flarion Technologies уже испытывала свою технологию FLASH-OFDM (Fast Low-Latency Access with Seamless Handoff OFDM – быстрый доступ с малой задержкой с использованием OFDM) вместе с компанией Nextel Communications. Однако рассмотрение стандарта находится еще на довольно ранней стадии и нет никакой гарантии, что технология Flarion, в конечном счете ляжет в основу 802.20.

Продвижению 802.16, равно как и 802.20, также может помешать инерция операторов. Для поддержки массовых подключений владельцев мобильной аппаратуры потребуются значительные вложения в инфраструктуру, и операторы могут решить, что трудоемкое развертывание новых технологий приведет лишь к дублированию уже предоставляемых услуг.

1.2 Назначение локальной сети

Локальные вычислительная сеть – это единая система компьютеров, расположенных в пределах небольшой ограниченной территории (комнате, здании, в соседних зданиях) не более 10 – 15 км или принадлежащих одной организации, связанных между собой, имеющих единую специализированную базу данных, высокую пропускную способность (10, 16, 100 Мбит/с и более до нескольких Гбит/с) и функционирующих на единых программных принципах.

Назначение локальной сети – осуществление совместного доступа к данным, программам и оборудованию. У коллектива людей, работающего над одним проектом появляется возможность работать с одними и теми же данными и программами не по очереди, а одновременно. Локальная сеть предоставляет возможность совместного использования оборудования. Оптимальный вариант – создание локальной сети с одним принтером на каждый отдел или несколько отделов. Файловый сервер сети позволяет обеспечить совместный доступ к программам и данным.

У локальной сети есть также и административная функция. Контролировать ход работ над проектами в сети проще, чем иметь дело с множеством автономных компьютеров.

ЛВС обеспечивает:

• высокоскоростную многоуровневую коммутацию;

• контроль и разграничение доступа к сетевым ресурсам;

• доступ к локальным сетевым устройствам (принтеры, базы данных);

• доступ к сети Интернет.

На данный момент развитие сетевых технологий позволяет реализовать информационные сети самых различных конфигураций и вычислительных мощностей. Это связано с различными способами передачи информационных потоков: по витой паре, по оптоволокну, по выделенному радиоканалу. Также это связано с большим разнообразием активного коммутационного оборудования, которое применяется для локальных и глобальных связей.

В данном разделе были рассмотрены стандарты беспроводного доступа к сети Интернет. Так же был рассмотрен вопрос о назначении локальной сети.

2. Конструкторская часть

2.1 Выбор и обоснование технологий построения ЛВС

Исходя из технического задания, для связи рабочих станций в отделах №1, №2, №3 будет использоваться технология Fast Ethernet, которая сможет обеспечить производительность сети 100 Мбит/с. В отделе №4 будет использована технология Gigabit Ethernet, которая сможет обеспечить производительность сети 1000 Мбит/с.

2.1.1 Технологии построения ЛВС

В данном курсовом проекте для построения сети будет использоваться технология Gigabit Ethernet, которая обеспечивает скорость передачи данных 1000 Мбит/с, а также Fast Ethernet, обеспечивающая скорость передачи данных 100 Мбит/с. Для обеих технологий будет применена топология «звезда» с использованием в технологии Fast Ethernet и Gigabit Ethernet неэкранированной витой пары категории 5. При передаче сигналов в сети Fast Ethernet и Gigabit Ethernet будет использоваться метод доступа (CSMA/CD).

2.1.2 Анализ среды передачи данных

Для передачи данных в Fast Ethernet будет применяться стандарт 100 Base-TX. Используется витая пара категории 5. В передаче данных участвуют все пары. Для передачи данных в Gigabit Ethernet будет применяться стандарт 1000 Base-T (используются 4 пары).

Параметры:

• скорость передачи данных: 1000 Мбит/с;

• тип используемого кабеля: неэкранированная витая пара категории 5;

• максимальная длина сегмента: 100 м.

2.1.3 Топология сети

Топология сети определяется размещением узлов в сети и связей между ними. Термин «топология сети» относится к пути, по которому данные перемещаются в сети. Для технологий Fast Ethernet и Gigabit Ethernet будет использоваться топология «звезда».

• Достоинства:

• выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;

• простота периферийного оборудования;

• лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;

• высокая производительность сети.

Недостатки:

• выход из строя центрального устройства обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом.

В качестве центральных устройств были выбраны коммутаторы D-link DGS-1008D.

2.1.4 Метод доступа

В беспроводных сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet используется метод доступа CSMA/CD.

Метод CSMA/CD используется при топологии «звезда».

Основная концепция этого метода заключается в следующем:

• все станции прослушивают передачи по каналу, определяя состояние канала;

• проверка несущей;

• начало передачи возможно лишь после обнаружения свободного состояния канала;

• станция контролирует свою передачу, при обнаружении столкновения (коллизии) передача прекращается и станция генерирует сигнал столкновения;

• передача возобновляется через случайный промежуток времени, длительность которого определяется по специальному алгоритму, если канал в этот момент окажется свободным;

• несколько неудачных попыток передачи интерпретируются станцией как отказ сети.

Даже в случае CSMA/CD может возникнуть ситуация коллизии, когда две или больше станций одновременно определяют свободный канал и начинают попытку передачи данных [4].

2.2 Выбор и обоснование аппаратного обеспечения сети

Схема сети представлена на рисунке 2.

РС – рабочая станция;

СР – сервер.

Рисунок 2 – Схема построения сети

2.2.1 Коммуникационные устройства

Для технологии Fast Ethernet будут использованы 16 сетевых адаптеров D-link DFE-528TX (рисунок 2.1) [1].

Общие характеристики D-link DFE-528TX:

• топология – «звезда»;

• протокол – CSMA/CD;

• интерфейс – 32-битная шина PCI;

• скорость передачи данных 10/100 Мбит/с.

Для технологии Gigabit Ethernet будут использованы 5 сетевых адаптеров D-link DGE-528T (рисунок 2.2) [1].

Характеристики сетевого адаптера D-link DGE-528T:

• скорость передачи данных 10/100/1000 Мбит/с;

• интерфейс PCI 2.2, 32 бит;

• стандарты 802.1Q VLAN, 802.3x Flow Control;

• поддержка Wake-on-LAN;

• количество разъемов RJ-45 (1 разъем);

• поддержка ОС Microsoft Windows 98, ME, 2000, XP и выше.

Рисунок 2.1 – Сетевой адаптер D-link DFE-528TX

Рисунок 2.2 – Сетевой адаптер D-link DGE-528T

Для соединения рабочих станций в сети Gigabit Ethernet будет использован 1 коммутатор D-link DGS-1008D (рисунок 2.3) [1].

Рисунок 2.3 – Коммутатор D-link DGS-1008D

Характеристики коммутатора D-link DGS-1008D:

• объем оперативной памяти – 102,40 КБ;

• количество портов коммутатора - 8 x Ethernet 10/100/1000 Мбит/с;

• размер таблицы MAC-адресов – 8192.

Для соединения рабочих станций в сети Fast Ethernet будет использовано 3 коммутатора D-link DES-1008A (рисунок 2.4) [1].

Рисунок 2.4 - Коммутатор D-link DES-1008A

Характеристики коммутатора D-link DES-1008A:

• объем оперативной памяти – 57 Кб;

• поддержка стандартов - IEEE 802.3 10 Base-T Ethernet, IEEE 802.3u 100 Base-TX Fast Ethernet, ANSI/IEEE 802.3 NWay автоопределение скорости и режима работы, управление потоком IEEE 802.3х;

• количество портов коммутатора – 8 x Fast Ethernet 10/100 Мбит/с;

• размер таблицы MAC-адресов – 1000 на устройство;

• функция Plug-and-play;

• соответствие директиве RoHS.

RoHS (Restriction of Hazardous Substances) – это директива Европейского Союза, ограничивающая использование шести веществ в новом электрическом и электронном оборудовании после 1 июля 2006 года. Данная директива Европейского Союза – только один из документов постоянно растущего числа инструкций и правил по экологически приемлемым технологиям. Директива RoHS дополняет другую директиву Европейского Союза, известную как Директива WEEE (Waste from Electrical and Electronic Equipment), которая касается процесса вторичного использования оборудования и материалов после переработки.

2.2.2 Оборудование

Для построения сети будет применяться витая пара категории 5. В передаче данных участвуют все 4 пары. Скорость передачи данных – 250 Мбит/с по одной паре (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 – Витая пара категории 5

На концах витой пары будут установлены разъемы RJ-45 в количестве 68 штук (рисунок 2.6).

Рисунок 2.6 - Разъемы RJ-45

Для зашиты разъемов RJ-45 на них, будут установлены защитные колпачки в количестве 68 штук (рисунок 2.7).

Рисунок 2.7 – Защитный колпачок.

Для обжима кабеля будут применяться клещи (рисунок 2.8).

Рисунок 2.8 – Обжимные клещи

Для сервера будет поставлен ИБП Liebert PSA 1500MT (рисунок 2.9).

Хорактеристики ИБП Liebert PSA 1500MT:

• тип – резервный;

• выходная мощность – 1500 ВА / 900 Вт;

• время работы при 50 % нагрузке – 20 мин;

• время зарядки – 8 час;

• вес – 12 кг;

• входное напряжение – 230 В (с погрешностью 10 %).

Рисунок 2.9 – ИБП Liebert PSA 1500MT

Для прокладки витой пары будет использоваться кабель-канал (рисунок 2.10).

Рисунок 2.10 – Кабель-канал

Для соединения рабочих станций с центральными устройствами будут использоваться специальные розетки (рисунок 2.11)