Пояснительная записка (Проектирование СКС офисного здания), страница 9

изм. Кол-воАктивное сетевое оборудованиеКоммутатор D-Link DGS-3224TGRштук2Трансивер DEM-311GTштук9Модуль DEM-340MGштук2Коммутатор D-Link DGS-3312SRштук2Сервер HP ProLiant DL580 G5штук1Маршрутизатор Cisco 2921/K9штук1Розетка компьютерная RJ-45 фирмы Neomax, кат. 5e, 2 порташтук47Розеточный модуль RJ-45 категории 5ештук94Патч – корд UTP, кат. 5е, медь, 3 мштук52Патч – корд UTP, кат. 5е, медь, 1,5 мштук59Оптический патч-корд LC-SC, 1,5 мштук4Кабель Neomax UTP, 4 пары, кат.5e, d=5,2 мм, 305 мбухта94х-волоконный оптический кабель, d=15 ммметр4штук4Подсистема рабочего местаКабельная системаКоммутационное оборудованиеПатч – панель 19», RJ45 Cat.5e, 110, 1U, 24 порта65Продолжение таблицы 3.4Коммутационные панель с розеткамиштук119-дюймовые панели с модульными разъемамиштук2Кабельный организатор, 19", 1Uштук8Шкаф монтажный напольный 19"18U 962x600x600 ммштук1Шкаф монтажный напольный 19" 33U 600х800х1650 ммштук1штук2штук2штук2Кабель-канал 40×16 мм, в комплекте с крышкой, 2мштук12Кабель-канал 75×20 мм, в комплекте с крышкой, 2мштук4Проволочный лоток 100×200 мм, 3мштук45Закладная труба жесткая арм.

из негорючего ПВХ, d=20 ммметр8Закладная труба, d=30 ммметр2Болт (упаковка 100 штук)упак.2Гайка (упаковка 100 штук)упак.3Дюбель-гвоздь (упаковка 100 штук)упак.2винты М6 (упаковка 100 штук)упак.2Кронштейн С-типаштук135Стяжка нейлоновая, длина 280 мм (упаковка 100 штук)упак.2Стяжка нейлоновая, длина 550 мм (упаковка 100 штук)упак.3Самоламинирующийся маркер LAT-34-292-10 (упаковка 64 маркера)упак.6Самоламинирующийся маркер LAT-19-361-2.5 (упаковка 21 маркер)упак.1упак.1многомодового разъема типа SCМонтажное оборудованиеБлок розеток для 19" шкафа, горизонтальный,8 универсальных розеток, 16A, выключательСистема охлажденияCabeus TRAY-60 Модуль вентиляторный с 4-я вентиляторамиИсточники питанияALI PLUS 1500Вспомогательные элементыВспомогательные элементы крепленияСамоламинирующийся маркер ELAT-32-747EW-10 (упаковка 290маркеров)664 ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ СЕТИ4.1 Основные понятия теории надежностиПод надежностью объекта системысвязи или обработки данныхподразумевают его свойство сохранять во времени и установленных пределахзначения всех параметров, характеризующих качество передачи информации.Повышение надежности заключается в предотвращении неисправностей,отказов и сбоев за счет применения электронных схем и компонентов свысокой степенью интеграции, снижения уровня помех, облегченных режимовработы схем, а также за счет совершенствования методов сборки аппаратуры.Надежность измеряется интенсивностью отказов и средним временемнаработки на отказ.Надежность сетей как распределенных систем во многом определяетсянадежностью кабельных систем и коммутационной аппаратуры - разъемов,кроссовых панелей, коммутационных шкафов и т.п.Комплексным показателем надежности служит коэффициент готовностиK Г , определяющий вероятность работоспособности объекта в произвольныймомент времени, кроме планируемых перерывов, в течение которыхиспользование объекта по назначению не предусматривается.

Он можетинтерпретироваться как вероятность нахождения системы в работоспособномсостоянии. Коэффициент готовности вычисляется как отношение среднеговремени наработки на отказ к сумме этой же величины и среднего временивосстановления.Системысвысокойготовностьюназываюттакжеотказоустойчивыми.Вычислительные сети включают большое количество элементов различныхтипов, и для обеспечения отказоустойчивости необходима избыточность покаждому из ключевых элементов сети.

Если рассматривать сеть только кактранспортную систему, то избыточность должна существовать для всехмагистральных маршрутов сети, то есть маршрутов, являющихся общими длябольшого количества клиентов сети. Для организации отказоустойчивой67работы все элементы сети, через которые проходят такие маршруты, должныбыть зарезервированы: должны иметься резервные кабельные связи, которымиможно воспользоваться при отказе одного из основных кабелей. Переход сосновной связи на резервную или с основного устройства на резервное можетпроисходить как в автоматическом режиме, так и вручную. Очевидно, чтоавтоматический переход повышает коэффициент готовности системы, так каквремя простоя сети в этом случае будет существенно меньше, чем привмешательстве человека.Таккакпользователей,учитыватьэтосетитообслуживаютприрасчетеобстоятельство.одновременнокоэффициентаКоэффициентбольшоеколичествоготовностинеобходимоготовностисетидолженсоответствовать доле времени, в течение которого сеть выполняла с должнымкачеством свои функции для всех пользователей.

Очевидно, что в большихсетях очень трудно обеспечить значения коэффициента готовности, близкие кединице.Количественныехарактеристикинадежности(работоспособности)различаются для восстанавливаемых и невосстанавливаемых изделий.Невосстанавливаемые–те,чтонеремонтируютсяпослеотказа(интегральные схемы, разъёмы и т.д.).Основные характеристики надежности для них: вероятность безотказной работы за время t : Pt  ; вероятность отказа за время t : Qt  1  Pt  ; интенсивность отказов t  – указывает среднее число отказов,возникающее за единицу времени эксплуатации изделия; среднее время наработки изделия до отказа T.Реальные значения указанных характеристик получают по результатамиспытаний на надежность.68Если отказ невосстанавливаемого изделия не влечет опасных последствий иизделие работает до отказа, то надежность характеризуют средним временемнаработки до отказа T.Для невосстанавливаемых изделий наряду с потоком отказов элементовизделия присутствуют стадии ремонта отказавших элементов, т.е.

присутствуетпоток восстановления элементов. Для описания потока отказов используются,по-прежнему, интенсивность отказов  и среднее время наработки на отказ T ,а для описания потока восстановлений – интенсивность восстановлений  исреднее время восстановлений TВ . Интегральной характеристикой надежностивосстанавливаемых систем является коэффициент готовности системы K Г .KГ где TB 1TT  TB ,(6).Условиями приближенного расчета надежности восстанавливаемых изделийи систем являются следующие положения: время восстановления намного меньше времени наработки элемента наотказ; интенсивность отказов и восстановлений – постоянные величины; отказыивосстановленияотдельныхэлементовиподсистем–независимые случайные события.Для последовательной надежностной схемы включение n-элементов,описываемыххарактеристикамиi ,K Гiи i , имеются следующиеприближенные выражения для определения интенсивности отказов,интенсивности восстановлений  и коэффициента готовности системы K Г :n   ii 1(7)1 KГ(8)69nni 1i 1K Г  1  n   K Гi  1   1  K Гi (9)Отметим, что характеристики  , K Г и  являются зависимыми междусобой и по двум из них всегда можно определить третью.

Связь характеристикможно выразить следующим образом:KГ  1(10)поскольку    .Ввосстанавливаемыхсистемахдостаточночастоиспользуетсярезервирование элементов.Резервирование разделяется на «горячее», когда резервный элементработает наряду с основным, и скользящее («холодное»), когда резервныйэлемент выключен, а включается только после отказа основного.Резервирование приводит к появлению групп параллельно включенныхэлементоввнадежностнойсхеме.Дляопределенияхарактеристикпараллельного включения элементов  , K Г и  в подсистеме при горячемрезервировании используются выражения:m   i(11)i 1mK Г  1   1  K Гi (12)   1  K Гi (13)i 1В случае скользящего резервирования («холодное» является его частнымслучаем) при использовании m элементов в подсистеме, причем r  m – числоэлементов, минимально необходимое в подсистеме исходя из требованийэксплуатации,выражениядляопределенияхарактеристикнадежностиподсистемы имеют вид:  m  r  1i(14)70mK Г   Ci j1  K Гji 1  K Гi m  j(15)   1  K Гi (16)i 1где Cmj - число сочетаний.Обычно при расчете надежности принимаются следующие условия: восстановление ограниченное – т.е.

в любой момент времени не можетвосстанавливаться более, чем один отказавший элемент, т.к. имеется однаремонтная бригада; среднее время восстановления отказавшего элемента устанавливаетсяили, исходя из допустимых перерывов в работе ЛВС, или из техническихвозможностей доставки и включения в работу этого элементаУстановим в качестве критерия отказа ЛВС отказ оборудования, входящегов ядро сети: серверов, коммутаторов или кабельного оборудования.4.2 Расчет надежности проектируемой ЛВСОценим надежность ветки сети от сервера до произвольной рабочейстанции, так как остальные участки являются идентичными. Данный участоксхематически можно представить следующим образом (рисунок 4.1).Электр.кабельКоммутатор этажаОптическийкабельКоммутатор зданияСерверλ1λ2λ3λ2λ4λ1Электр.кабельРисунок 4.1 Схематическое представление участка сети «рабочее место-сервер»Весь участок в целом представляет собой последовательное соединение, заисключением вертикальной подсистемы, где оптический кабель резервируется71кабелем категории 5е.

Интенсивность отказов и восстановлений для нихприведены в таблице 4.1.Таблица 4.1 - Интенсивность отказов и восстановлений для элементов ЛВСИнтенсивностьОборудованиеКоэффициентотказов, , 1/чвосстановления, , 1/чготовностиСервер2∙10-50,11 - 2∙10-5Коммутатор10-50,011 - 10-510-611 - 10-610-511 - 10-5Кабельный фрагментэлектрического кабеля(с учетом разъемов)Кабельный фрагментоптического кабеля(с учетом разъемов)Рассчитаем надежность участка с резервированием.Найдем коэффициенты готовности данных кабельных участков.НайдемкоэффициентK Г1  1 1 1  10  61KГ3 1 3 1  10  53готовности,интенсивностьвосстановлений,интенсивность отказов участка с резервированием. п  1   2  2 (1/ч)K Гп  1  i211  K Гi   1  10 11п   п 1  K Гп   2  1011 (1/ч)Рассчитаем надежность всего участка, элементы которого подключеныпоследовательно.Найдем интенсивность отказов данного участка.  1  2  п  2  4  4,1  105 (1/ч)72Найдемкоэффициентготовностиданногоучастка,коэффициенты готовности из таблицы 4.1.используяK г  1  5i 1 1  K Гi   1  10 6  10 5  2  1011  10 5  2  10 5  0,998Среднее время наработки на отказ:T114,1  10  5 24390 (ч)Из полученных данных можно сделать вывод, что система являетсядостаточноотказоустойчивой.Самымслабымместомсетиявляетсяцентральный коммутатор с сервером.