30361-1 (Проектирование ЛВС)
Описание файла
Документ из архива "Проектирование ЛВС", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "информатика" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "рефераты, доклады и презентации", в предмете "информатика, программирование" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "30361-1"
Текст из документа "30361-1"
Проектирование ЛВС
1. Задание на проектирование
Спроектировать ЛВС для четвертого этажа здания МГИЭМ на Большом Трехсвятительском переулке. При проектировании сети использовать следующие предположения:
-
для учебных аудиторий количество рабочих мест должно составлять половину от посадочных мест студентов, плюс рабочее место преподавателя.
-
для вспомогательных помещений должно быть проведено обоснование количества рабочих мест.
-
для остальных подразделений института количество рабочих мест должно соответствовать количеству посадочных мест в их помещениях.
-
предполагается, что на компьютерах выполняются приложения, соответствующие характеру работ подразделения, в которых они установлены. Разделение ресурсов между пользователями должно происходить так, чтобы:
-
предоставить им доступ к их рабочему пространству из любого помещения, где они могут работать.
-
для обеспечения безопасности не давать возможности пользователям заходить в чужое рабочее пространство и подключаться к сети из помещений, где они работать не могут.
2. Содержание работы
-
провести обследование помещений, где должна быть установлена сеть;
-
разработать и обосновать перечень приложений, используемых в сети и характер их использования пользователями сети;
-
произвести ориентировочный расчет нагрузки, которую будет создавать каждое рабочее место на сеть (средний объем данных принимаемых или передаваемых за единицу времени, максимальный объем);
-
разработать логическую структуру сети, основываясь на планах помещений и результатах расчетов по п. 3.
-
основываясь на п. 3., 4., 5. произвести поверочный расчет структуры, разработанной сети (расчет трафика в отдельных ее сегментах и в сети в целом);
-
разработать кабельную систему для сети, включая предположение о вертикальной кабельной системе многоэтажного объединения;
-
произвести выбор технических средств для сети, включая компьютеры. Обосновать этот выбор, исходя из требования наилучшего соотношения цена/качество;
-
произвести выбор и обоснование системного сетевого ПО, исходя из требования наилучшего соотношения цена/качество;
-
произвести выбор и обоснование прикладного ПО для организации рабочего процесса в сети, исходя из требования наилучшего соотношения цена/качество;
-
разработать категории пользователей для сети, определить права доступа и используемые ресурсы;
-
если необходимо, разработать систему взаимодействия серверов между собой.
3. Обследование помещений
Для подготовки проекта компьютерной сети была произведена проверка плана 4-го этажа здания на Большом Трехсвятительском переулке, обмер помещений и уточнение их номеров, выяснено количество рабочих мест, род проводимых занятий в аудиториях и лабораториях и каким кафедрам они принадлежат.
В приложении 1 приведены номера аудиторий, количество рабочих мест, назначение, количество серверов и коммутаторов.
Количество рабочих мест в аудиториях определялось как половина от посадочных мест студентов плюс рабочее место преподавателя. Количество рабочих мест в лабораториях, преподавательских и проч. определялось исходя из профиля проводимых работ, количества посадочных мест и персонала.
На схеме 1 представлена информация обо всех аудиториях. Нанесены номера аудиторий и их физические размеры.
4. Перечень приложений
В зависимости от профиля проводимых работ пользователи могут использовать следующие приложения:
-
документоориентированная СУБД + клиентская часть
-
офисные приложения
-
языки программирования и средства разработки приложений
-
САПР
-
WEB, FTP, почтовые серверы + приложения для работы с интернет
-
специальные приложения.
Документоориентированная СУБД может использоваться на кафедрах для организации внутреннего документооборота и информационных БД (информация о студентах, преподавателях и т.п.) На рабочих местах должны быть установлены соответствующие клиенты.
Офисные приложения для работы с документами, включающие в себя текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, программы для создания презентаций и т. п. предполагается использовать на всех компьютерах сети всеми ее пользователями.
Языки программирования и средства разработки приложений предполагается использовать только в лабораториях, где это необходимо, для разработки собственного ПО.
САПР предполагается использовать только в лабораториях, где это необходимо, для поддержки ведущихся исследований.
WEB серверы должны быть установлены на серверах подразделений (где необходимо) для обеспечения информационной наполненности интрасети, а также для обеспечения информацией о подразделениях института внешних пользователей, получающих доступ к ней посредством Internet. FTP серверы устанавливаются на серверах подразделений и служат для получения файлов внутренними и внешними пользователями. Почтовый сервер и ПО для обеспечения конференций служат для коммуникаций между студентами и преподавателями. Приложения для работы с интернет предполагается использовать на всех компьютерах сети всеми ее пользователями.
Специальные приложения могут использоваться в лабораториях по необходимости.
5. Анализ нагрузки
Рабочие места в институте можно разделить на следующие группы:
-
Рабочие места студентов в аудиториях и лабораториях.
-
Рабочие места преподавателей в аудиториях.
-
Рабочие места преподавателей, аспирантов и сотрудников кафедр в лабораториях, использующиеся для научных исследований.
-
Рабочие места сотрудников кафедр, занимающихся организационными вопросами.
4. Пиковая нагрузка, которую создают рабочие места сотрудников кафедр, занимающихся организационными вопросами, невелика, т. к. в основном это документооборот. Внутри этих отделов вполне достаточно пропускной способности 10-мегабитного Ethernet.
1. Рабочие места студентов в аудиториях и лабораториях могут создавать значительную пиковую нагрузку, особенно в первые минуты занятий, превышающую пропускную способность 10-мегабитного Ethernet. Это может произойти в момент одновременного скачивания несколькими студентами файлов, необходимых для проведения занятий. Учтем, что:
-
эта нагрузка кратковременна по сравнению со временем проведения занятий;
-
не предполагается выполнения приложений, критичных ко времени реакции и пропускной способности сети;
Тогда представляется целесообразным применение внутри подразделений 10-мегабитного Ethernet. Кроме того, при грамотной политике администрирования предполагается свести к минимуму трафик между сервером и рабочими местами. Рекомендации по этому вопросу будут даны ниже. Средняя нагрузка также может быть удовлетворена пропускной способностью 10-мегабитного Ethernet.
2. Рабочие места преподавателей в аудиториях в целом сходны с рабочими местами студентов, но для обеспечения учебного процесса требуется больше ресурсов, предоставляемых сетью. Поэтому средняя нагрузка будет больше, пиковая – меньше. Поэтому предполагается применение 10-мегабитного Ethernet.
3. Рабочие места преподавателей, аспирантов и сотрудников кафедр в лабораториях, использующиеся для научных исследований, не предполагают большой средней нагрузки на сеть, т. к. они будут использоваться в основном для расчетов, обработки результатов экспериментов, запуска специальных приложений. Кроме того, пиковая нагрузка также будет гораздо меньше, чем в предыдущем случае, так как характер научных работ не предполагает массового обращения к одним и тем же данным в определенные часы, как это бывает в первые минуты занятий. Поэтому представляется целесообразным применение внутри подразделений 10-мегабитного Ethernet.
6. Логическая структура сети.
Исходя из плана здания, расположения кафедр, помещений и их назначения предлагается следующая логическая структура сети.
На каждое рабочее место ставится по компьютеру.
На кафедрах планируется установить по серверу, еще по одному серверу необходимо установить в двух учебных аудиториях, жестко не привязанных к кафедрам. Этим достигается разгрузка сетевого трафика по сравнению с тем, если бы на этаже был установлен единственный сервер. Большее количество серверов нецелесообразно ввиду приведенного выше расчета нагрузки на сеть. Кроме того, организованные таким образом сегменты легче администрируются, а ресурсы, предоставляемые сетью, могут быть оптимально настроены на нужды кафедр в соответствии с их профилем. На военную кафедру планируется поставить два сервера, один – для обслуживания занятий и проводимых лабораторных работ, другой для административного обслуживания, поскольку иначе один сервер окажется слишком загруженным.
На схеме 2 представлена подробная логическая структура сети.
7. Расчет структуры сети
Поверочный расчет структуры разработанной сети (расчет трафика в отдельных ее сегментах и в сети целом).
1. Исходя из профиля и назначения рабочих мест, а также организации доступа, основным видом трафика в сети будет информация, передаваемая с web-узлов, так как она будет доступна для всех пользователей сети, в том числе и с рабочих мест студентов. Поэтому, условно полагая, что данный сервис постоянно используется и для каждого рабочего места информация, запрошенная по сети, равна до 15 условных страниц информации, каждая из которых условно весит до 100 кб (текст и графика), т.е. в сумме около 1,5 Мб на место на 1,5 часа. Получим, что среднее значение данного вида трафика составляет 0.017 МБ/c.
В среднем это составляет около 2 процентов пропускной способности 10-мегабитного Ethernet. На общеинститутский сервер и в интернет выходит примерно треть от этого значения, то есть около 0.05 Мбит/с.
2. Трафик, связанный с документооборотом, частично входит в рассмотренный выше, остальная же часть его пренебрежимо мала, поэтому в расчете он не учитывается.
3. Основная загрузка сети будет происходить в результате передачи больших массивов информации, файлов и т. д. Во избежание перегрузки сети, заторов и просто замедления работы на рабочих местах студентов предлагается ограничить доступ к файлам, а всю необходимую для проведения работ информацию сбрасывать заранее. Это позволит избежать огромной пиковой нагрузки на сеть в начале занятий. В целом же объем передаваемых файлов с одного рабочего места не превышает в среднем 10 Мбайт за пару, причем 90% этого трафика проходит в пределах одной аудитории, поэтому локальный трафик составит примерно 0,15 МБ/c, или 15 процентов пропускной способности 10-мегабитного Ethernet.
4. При этом необходимо учесть также рабочие места преподавателей в аудиториях, рабочие места преподавателей, аспирантов и сотрудников кафедр в лабораториях, использующиеся для научных исследований и рабочие места сотрудников кафедр, занимающихся организационными вопросами. Так как они имеют расширенный доступ к ресурсам сети, от 10 до 80 процентов трафика будут загружать кафедральный и около 10 процентов – общеинститутский сервер. В зависимости от вида производимых работ трафик локальных сегментов может достигать при пиковых нагрузках до 500 МБайт/час, например, при передаче больших объемов графической информации. В целом же он несколько больше, чем трафик в аудиториях – примерно 20 МБайт в час при интенсивной работе.
5. САПР и среды программирования будут иметь практические нулевые показатели по загрузке сети из-за собственной специфики (т.е. разработки производятся на ResearchStation и систематическую нагрузку на сеть не оказывают) поэтому их можно не учитывать.
На основании приведенных выше значений средний трафик, проходящий по основной магистрали, не превышает нескольких Мбайт.
Суммируя весь проходящий в сегментах сети трафик в целом, видно, что для среднего трафика сегментов вполне достаточно пропускной способности 10-мегабитного Ethernet, в связующих же линиях лучше использовать скорость передачи 100 Мб/с (пиковые нагрузки).
8. Кабельная система сети
Разработать кабельную систему для сети, включая предположение о вертикальной кабельной системе многоэтажного объединения.
Рассмотрим проблемы, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации кабельной системы:
-
Процесс перехода на новую кабельную проводку всегда является достаточно продолжительной операцией, сопровождается весьма существенными финансовыми затратами и останавливает информационную поддержку трудовой деятельности сотрудников, то есть фактически дезорганизует работу всей организации или по крайней мере некоторых ее структурных подразделений на весьма продолжительный период.
-
Опыт эксплуатации кабельных систем офисных зданий показывает, что удаление ненужных кабелей из кабельных каналов всех типов является весьма нежелательной операцией, так как с высокой вероятностью сопровождается повреждением действующих линий связи. На основании этого в процессе перехода на другой тип кабельной проводки новые кабели прокладывались прямо поверх существующих. Это приводило к быстрому захламлению кабельных трасс, и организация новых линий проводной связи становилась невозможной.
-
Рост количества подсистем обеспечения жизнедеятельности здания и поддержки трудовой деятельности работающих в нем сотрудников естественным образом приводил также к увеличению количества служб, отвечающих за их текущую эксплуатацию. Эти службы пользовались одними и теми же кабельными трассами, что нередко приводило к возникновению конфликтных ситуаций. Кроме того, работающие в них специалисты выполняли практически одни и те же функции, то есть в наличии имелось нерациональное расходование трудовых ресурсов.
Совокупность перечисленных выше обстоятельств однозначно диктует необходимость создания в здании кабельной системы, которая:
-
обладает свойством универсальности, то есть дает возможность использовать ее для передачи сигналов основных существующих и перспективных видов сетевой аппаратуры различного назначения;
-
позволяет быстро и с минимальными затратами организовать новые рабочие места и менять топологию трактов передачи без прокладки дополнительных кабельных линий;
-
позволяет организовать единую службу эксплуатации;
-
должна создаваться на этапе строительства здания или переоборудования его помещений под офис и иметь гарантированный срок эксплуатации 10 и более лет.
Всем перечисленным выше требованиям отвечает структурированная кабельная система (СКС). Под СКС в дальнейшем мы будем понимать кабельную систему, принцип построения которой отвечает трем основным и нескольким дополнительным условиями. К основным признакам СКС относятся: структуризация, универсальность и избыточность.
Структуризация предполагает разбиение кабельной проводки и ее аксессуаров на отдельные части, или подсистемы, каждая из которых выполняет строго определенные функции и снабжена стандартизованным интерфейсом для связи с другими подсистемами и сетевым оборудованием. В состав любой подсистемы обязательно включается развитый набор средств переключения, что обеспечивает ее высокую гибкость и позволяет создавать сложные структуры с конфигурацией, легко и быстро меняемой и адаптируемой под потребности конкретных приложений. При построении системы используется обобщенный подход. Это дает возможность без каких-либо сложностей на любом уровне одинаково легко применять как оптические, так и электрические технологии передачи сигналов.