Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана

УТВЕРЖДАЮ:

__________ Ревунков Г. И.

“____”______________ 2000.

Расчетно – пояснительная записка
по курсовой работе по курсу
“Распределенные базы данных в интерсетях”

ВЫПОЛНИЛ:

Студент группы ИУ5-91, вариант №25

_________ Турсумбаев Т.

“____”_______________2000.

Москва 2000

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. 4

1. Техническое задание. 5

1.1. Наименование. 5

1.2. Основание для разработки. 5

1.3. Назначение разработки. 5

1.4. Цель разработки. 5

1.5. Содержание работы. 5

1.5.1. Задачи, подлежащие решению. 5

1.5.2. Требования к составу технических средств. 5

1.5.3. Требования к составу программных средств. 6

1.6. Этапы разработки. 6

1.7. Техническая документация, предъявляемая по окончании работы. 6

1.8. Порядок приема работы. 6

1.9. Дополнительные условия. 6

2. Построение интерсети фирмы. 7

2.1. Блок-схема распределенной сети обработки данных. 7

2.2. Центральный офис фирмы. 8

2.2.1. Структурная схема локальных вычислительных сетей центрального офиса фирмы. 8

2.2.2. Выбор оборудования и правила построения локальных вычислительных сетей. 8

2.2.3. Серверы локальной вычислительной сети центрального офиса. 10

2.3. Удаленный офис №1. 11

2.3.1. Структурная схема локальной вычислительной сети удаленного офиса № 1. 11

2.3.2. Выбор оборудования и правила построения локальной вычислительной сети. 12

2.3.3. Серверы локальной вычислительной сети удаленного офиса №1. 12

2.4. Удаленный офис № 2. 13

2.4.1. Структурная схема локальной вычислительной сети удаленного офиса № 2. 13

2.4.2. Выбор оборудования и правила построения локальной вычислительной сети. 13

2.4.3. Серверы локальной вычислительной сети удаленного офиса №2. 14

3. Методы создания отказоустойчивых и высокопроизводительных серверов. 14

3.1. Методы увеличения производительности. 14

3.2. Методы увеличения отказоустойчивости. 15

3.2.1.Выбор дисковой подсистемы. 15

3.3. Выбор источников бесперебойного питания. 18

3.3.1. Причины необходимости установки ИБП. 18

3.3.2.Способы подключения источников бесперебойного питания. 18

3.4. Сравнительный анализ источников бесперебойного питания. 19

4. Сравнительный анализ вариантов организации удалённой связи. 20

4.1. Основные сведения о модемах. 20

4.1.1. Виды модемов. 20

4.1.2. Основные понятия. 21

4.1.3. Протоколы модемной связи. 22

4.1.4. Схема подключения модема. 23

4.1.5. Индикаторы состояний модема. 23

4.2. Технические данные выбранной модели. 23

4.3. Расчёт времени передачи файла. 25

4.3.1. Математическая модель канала связи. 25

4.3.2. Укрупненная модель оценки времени передачи данных по каналу связи. 26

5. Сравнительный анализ, установка и настройка сетевых операционных систем. 27

5.1. Анализ сетевых операционных систем. 27

5.2. Сетевая операционная система Windows NT 4.0. 28

5.2.1. Общие сведения. 28

5.2.2. Подготовка к инсталляции. 29

5.2.3. Установка операционной системы Windows NT. 30

6. Сравнительный анализ систем управления базами данных. 31

6.1. Сравнительный анализ систем управления базами данных. 31

6.2. Система управления базами данных Oracle. 32

6.2.1. Средства разработки Oracle 32

6.2.2. Инструменты сквозного проектирования и разработки приложений 33

6.2.3. Обеспечение независимости от смены платформ и технологий 34

6.2.4. Поддержка разработчиков 35

6.2.5. Заключение 35

7. Распределение предметных баз данных по узлам сети. 36

7. 1. Задание 1. 36

7.2. Задание 2. 39

8. Моделирование локальной вычислительной сети. 42

8.1. Аналитическое моделирование. 42

8.1.1. Математические модели, используемые для оценки характеристик функционирования ЛВС и их компонентов. 42

8.1.2. Аналитическое моделирование системы. 45

8.2. Моделирование с помощью языка GPSS. 50

8.2.1. Преимущества имитационного моделирования. 50

8.2.2. Моделирование. 51

8.2.3. Результаты моделирования. 54

8.3. Сравнение результатов моделирования с результатами аналитического расчёта. 56

Заключение. 57

Приложение 1. Реферат на тему: Распределенные информационные системы и базы данных 58

Приложение 2. Расчет затрат на создание системы распределенной обработки данных в сети. 68

2.1. Смета затрат на создание проектного решения интерсети. 68

2.2. Расчет и обоснование сметы затрат на создание проектного решения интерсети. 68

2.2.1. Материалы. 68

2.2.2. Оборудование. 68

2.2.3. Услуги сторонних организаций. 69

2.2.4. Заработная плата. 69

2.2.5. Отчисления на социальные нужды. 69

2.2.6. Накладные расходы. 69

2.2.7. Себестоимость. 70

2.2.8. Прибыль. 70

2.2.9. Цена. 70

2.2.10. Продажная цена. 70

2.3. Смета капитальных затрат на создание интерсети. 70

Приложение 3. Аналитическая модель оценки характеристик функциональной локальной вычислительной сети с распределённой базой данных. 72

Литература 1

Введение.

Данный документ представляет собой расчетно - пояснительную записку по курсовой работе по курсу “Распределенные базы данных в интерсетях”.

Целью курсовой работы является разработка проектного решения на интерсеть фирмы, объединяющую все подразделения фирмы: центральный офис и два удаленных офиса.

В процессе выполнения курсовой работы были решены следующие задачи:

• Выбор сетевого, телекоммуникационного оборудования и соответствующего программного обеспечения для центрального и удаленных офисов фирмы.

• Расчёт времени передачи данных через модемы и телефонные линии связи.

• Выбор сетевой ОС.

• Выбор СУБД.

• Распределение предметных баз данных (ПБД) по узлам сети.

• Расчёт затрат на создание распределенной системы обработки данных.

• Аналитическое моделирование распределенной системы обработки данных.

• Имитационное моделирование распределенной системы обработки данных.

Расчетно - пояснительная записка по курсовой работе включает в себя следующие документы:

• Техническое задание.

• Обоснование выбора аппаратно – программных средств для построения распределенной системы обработки данных.

• Текст программы имитационной модели на языке GPSS.

• Текст программы аналитической модели на языке СИ.

• Приложения к расчетно - пояснительной записке (3 листа формата А3).

1. Техническое задание.

1.1. Наименование.

Проектное решение на интерсеть, объединяющую все подразделения фирмы.

1.2. Основание для разработки.

Основанием для разработки является учебный план кафедры АСОИУ МГТУ им. Н.Э.Баумана.

1.3. Назначение разработки.

Проектное решение на интерсеть предназначено для объединения подразделений фирмы, состоящей из центрального офиса и двух удаленных офисов, в интерсеть.

1.4. Цель разработки.

Целью разработки является создание проектного решения на интерсеть, объединяющую все подразделения фирмы, состоящей из центрального и двух удаленных офисов.

1.5. Содержание работы.

1.5.1. Задачи, подлежащие решению.

В процессе проектирования сети корпоративной информационной системы должны быть решены следующие задачи:

• Выбор сетевого, телекоммуникационного оборудования и соответствующего программного обеспечения для центрального и удаленных офисов фирмы.

• Расчёт времени передачи данных через модемы и телефонные линии связи.

• Выбор сетевой ОС.

• Выбор СУБД.

• Распределение предметной базы данных (ПБД) по узлам сети.

• Расчёт затрат на создание распределенной системы обработки данных.

• Выполнение аналитического моделирования распределенной системы обработки данных.

• Выполнение имитационного моделирования распределенной системы обработки данных.

1.5.2. Требования к составу технических средств.

Центральный офис фирмы: сети 100BaseT4 на базе оборудования фирмы Cnet, 10BaseT на базе оборудования фирмы Allied Telesyn. В каждой сети имеется по одному файловому серверу и по 20 рабочих станций.

Удаленный офис № 1: сеть 10BaseT. В сети имеется по одному файловому серверу и по 20 рабочих станций. Сеть построена на базе оборудования фирмы SVEC.

Удаленный офис № 2: сеть Token-Ring на ЭВП. В сети имеется один файловый сервер и 20 рабочих станций. Сеть построена на базе оборудования фирмы RAD.

Локальные сети центрального офиса соединены с локальными сетями удаленных офисов с помощью маршрутизаторов фирмы Cisco.

В сетях используются серверы фирмы Compaq.

1.5.3. Требования к составу программных средств.

В сетях установлена сетевая ОС Windows NT и РБД под управлением СУБД Oracle.

1.6. Этапы разработки.

• Выбор оборудования - 01.11.99.

• Выбор программного обеспечения - 20.11.99.

• Моделирование работы сети - 10.12.99.

• Оформление документации - 25.12.99.

1.7. Техническая документация, предъявляемая по окончании работы.

По окончании работы должна быть предъявлена следующая документация:

• Техническое задание.

• Текст программы имитационной модели на языке GPSS.

• Пояснительная записка.

• Графические приложения к пояснительной записке (3 листа формата А3).

Пояснительная записка должна включать материалы, описывающие выбор сетевого телекоммуникационного оборудования и соответствующего программного обеспечения для центрального и удаленных офисов фирмы, анализ и выбор сетевой ОС, анализ и выбор СУБД, описание методики генерации и настройки выбранных пакетов на выбранных аппаратных платформах, выполнение аналитического моделирования системы, выполнение имитационного моделирования системы.

Вся документация может быть представлена в виде единого документа “Курсовая работа по курсу “Распределенные базы данных”.

1.8. Порядок приема работы.

Прием работы осуществляется путем проверки соответствия выполненной работы пунктам технического задания.

1.9. Дополнительные условия.

Данное техническое задание может уточняться в установленном порядке.

2. Построение интерсети фирмы.

2.1. Блок-схема распределенной сети обработки данных.

Центральный офис

10 Base T

100 Base T4

2-ой филиал

1-ый филиал

Token Ring
на ЭВП

10 Base T

2.2. Центральный офис фирмы.

2.2.1. Структурная схема локальных вычислительных сетей центрального офиса фирмы.

2.2.2. Выбор оборудования и правила построения локальных вычислительных сетей.

2.2.2.1. Локальная вычислительная сеть 100BaseT4.

2.2.2.1.1. Правила установки и монтажа.

Основные компоненты сети:

• сетевые адаптеры (СА) стандарта 100BaseT4 с разъемом Rj-45;

• неэкранированная витая пара (Unshielded Twisted Pair - UTP) третьей категории с волновым сопротивлением 100 Ом;

• концентраторы стандарта 100BaseT4, имеющие порты с разъемами Rj-45.

Правила:

• максимальная длина луча сети (витая пара, обрамленная с обеих сторон разъемами Rj-45) равна 100 м;

• в сети между любыми двумя точками расстояние должно быть не более 205 м;

• концентраторы обязательно подключаются к источнику электропитания;

• концентраторы могут быть как простые, так и стековые;

• в сети может быть не более двух стеков концентраторов;

• в каждом стеке концентраторов должно быть не более 255 портов (может быть модуль SNMP).

2.2.2.1.2. Выбор сетевого оборудования.

Согласно условию технического задания, сетевое оборудование должно быть фирмы Cnet:

• сетевые адаптеры CN100/TX;

• концентраторы CNSH-400;

• коммутатор CNSH-600.

Поскольку в сети находится 20 рабочих станций и один сервер, целесообразно реализовать ее в виде одного сегмента.

2.2.2.2. Локальная вычислительная сеть 10BaseT.

2.2.2.2.1. Правила установки и монтажа.

Основные компоненты сети:

• неэкранированная витая пара 3-й категории, волновое сопротивление 100 Ом;

• сетевые адаптеры Ethernet с разъемом Rj-45;

• концентраторы.

Правила:

• длина луча сети не должна превышать 100 м;

• концентраторы могут иметь 8, 12, 24, 48 или 72 порта с разъемом Rj-45. К порту концентратора может быть подключен либо узел сети (сервер или рабочая станция), либо соседний концентратор;

• в сети должно быть не более четырех последовательно соединенных концентраторов (или четырех стеков концентраторов);

• в сети должно быть не более 1024 узлов;

• между любыми двумя удаленными узлами сети не должно быть более пяти лучей. Поэтому длина сети не должна превышать 500 м;

• между любыми двумя узлами (компьютерами) в сети должно быть не более 5 концентраторов.

2.2.2.2.2. Выбор сетевого оборудования.

Согласно условию технического задания, сетевое оборудование должно быть фирмы Allied Telesyn:

• сетевые адаптеры AT-2400 для шины PCI;

• неэкранированная витая пара 3-й категории с разъемами Rj-45;

• концентраторы AT3024-SL.

Поскольку в сети находится 20 рабочих станций и один сервер, целесообразно реализовать ее в виде одного сегмента.

2.2.2.3. Связь сетей.

Для подключения сети 100BaseT4 к сети 10Base2 используется коммутатор CNSH-600 фирмы Cnet, который имеет 1 скоростной порт 100Мбит/с и 4 порта по 10Мбит/с.

Коммутатор соединяется с концентратором и конвертором через порты Rj-45.

Для связи с удаленными офисами используются маршрутизатор Сisco 2620.

2.2.3. Серверы локальной вычислительной сети центрального офиса.

Многопроцессорные серверы можно построить на базе процессоров Pentium Pro и Pentium2 Xeon.

Таблица 1:

Параметры сравнения	Характеристики многопроцессорных систем
1.Тип процессора.	Pentium Pro	Pentium2 Xeon	Pentium2 Xeon
2.Набор микросхем фирмы Intel.	450 CX PCI Set	450 NX Basic PCI Set	450 NX Full PCI Set
3. Количество процессоров в сервере.	1-4	1-4	1-4
4. Максимальный объем ОЗУ (Гбайт).	4	4	4
5. Количество модулей DIM в ОЗУ.	До 16	До 16	До 16
6. Тактовая частота внешней шины (МГц).	66	100	100
7. Количество шин PCI (32 разряда).	До 2	2	2 или 4
8. Количество шин PCI (64 разряда).	0	До 1	До 2
9. Тактовая частота работы КЭШ-2.	fцп	0.5 fцп	0.5 fцп

Сравнение шин PCI и PCI-2.