ВКР А.Ю Гагарин (1052300), страница 4
Текст из файла (страница 4)
где – энергетический потенциал волоконно-оптической системы передачи, определяемый по формуле:
, дБ (3.6)
где – уровень мощности оптического излучателя – для рассматриваемого случая - 2 дБм;
– чувствительность приемника, дБм.
Чувствительность приемника составляет - 12 дБм.
Таким образом, энергетический потенциал аппаратуры равен:
дБм.
С учетом энергетического потенциала системы допустимые потери в волоконно-оптическом тракте составят:
. (3.7)
В нашем случае, дБ.
Тогда длина регенерационного участка будет составлять:
, (3.8)
км.
На длину регенерационного участка накладывают ограничения дисперсионные характеристики волокна.
С учетом дисперсии оптического волокна длина регенерационного участка составит:
(3.9)
где D (пс/нм*км) – суммарная дисперсия одномодового оптического волокна, определяется хроматической дисперсией 2,5 пс/нм*км;
d (нм) – ширина спектра источника излучения - составляет 1 нм;
В (МГц) – широкополосность цифровых сигналов, передаваемых по оптическому тракту – 622,08МГц.
(3.10)
Так как расстояние между офисами компании составляет всего 21 км, то устанавливать необслуживаемые регенерационные пункты (НРП) между ними нет необходимости.
3.2.3 Расчет суммарных потерь в оптическом тракте
Оптическая линия связи соединяет оптические интерфейсы. В состав оптической кабельной системы входят все компоненты, обеспечивающие оптическое соединение передатчика одного интерфейса с приемником другого:
-
оптический кабель;
-
соединительные шнуры;
-
оптические переключатели;
-
разъемные соединители;
-
неразъемные соединители.
При прохождении каждого из этих элементов оптический сигнал испытывает определенные потери. На компенсацию потерь в оптическом кабеле расходуется только часть энергетического потенциала приемопередатчиков оптических трансиверов. Оставшийся резерв распределяется на потери в неразъемных соединителях, коннекторах промежуточных и оконечных оптических кроссов, энергетический запас и т.д. В процессе проектирования следует учитывать требования стандартов к кабельным системам.
Параметры полной совокупности элементов кабельной системы должны удовлетворять следующему неравенству:
, (3.11)
где – общая длина отрезка оптического кабеля j – того типа, причем:
∑Lj=L – длина оптического тракта, км,
км;
– коэффициент затухания оптического кабеля j – того типа,
;
– потери при переходе с волокна с одним диаметром сердцевины на волокно с другим диаметром или при соединении волокон с одинаковым диаметром сердцевины, но с различной числовой апертурой;
– количество точек перехода;
– энергетический запас, принимаемый 2-3 дБ и расходуемый в процессе эксплуатации волоконно-оптического канала связи на старение элементов, введение сростков новых неразъемных соединителей при ремонтах, модернизациях и т.д.
– энергетический потенциал аппаратуры,
дБ.
1) Потери в оптическом кабеле.
Потери в ОК зависят от его длины и коэффициента затухания. Для используемого кабеля коэффициент затухания равен 0,22.
2) Потери в неразъемных соединителях.
В процессе создания и эксплуатации оптического тракта может возникнуть необходимость сращивания отдельных сегментов оптического кабеля. Обычно оно выполняется в виде неразъемных соединителей (сростков), которые изготавливаются с помощью сварочного аппарата или с использованием механических сплайсов.
Потери в сростках при использовании сварочного аппарата ( ) Fujikura FSM-11S SpliceMate - для используемого оптического каеля составляют 0,02 дБ.
Количество сварных швов:
= 21\1=21.
3) Потери в разъемных соединителях.
Разъемные соединители применяются в оконечных разделочных муфтах и 19-дюймовых полках, а также в промежуточных кроссах.
В процессе проектирования будут использоваться разъемы FibrlockTM11.
Потери в выбранных нами разъемных соединителях составляют 0,2 дБ.
В результате суммарные потери в оптическом кабеле составят:
дБ.
Проверим правильность условия :
Условие верно.
РАЗДЕЛ 4. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ЛОКАЛЬНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ СЕТИ ООО «КОМПАНИЯ «АРК»
4.1 Разработка структуры сети
В процессе проектирования сети изначально осуществляется разработка наглядной модели сети, при этом привязываются к имеющимся планам, а так же инженерным сооружениям. Вышеуказанные действия позволяют:
- Определить, где именно будут установлены коммуникационные компоненты.
- Выбрать, учитывая имеющиеся коммуникации, минимальное расстояние для прокладки необходимых кабелей.
- Анализируя масштабы плана, позволяют определить примерную длину кабельных сегментов.
В процессе проектирования предполагается организовать компьютерную сеть в филиале компании, а так же обеспечить взаимодействие филиала компании и центрального офиса по средствам ВОЛС.
Планы помещений центрального офиса и филиала компании приведены на плакатах 8 и 9 соответственно.
На выполнение работ по построению ЛВС и настройке оборудования были определены главные требования:
- Создание ЛВС и настройка оборудования для обеспечения доступа в сеть Интернет.
- Обеспечение доступ пользователей к ресурсам Интернет, используя при этом активное сетевое оборудование, дающее возможность построить виртуальные сети по числу пользователей.
- Подбор оборудования должен основываться на характеристиках, способных выполнить требования пользователей к скорости в СПД.
- Количество портов активного оборудования должно быть определено с учетом запаса в 10% относительно общего числа пользователей.
- Оборудование должно быть безопасным: с защитой от поражения электрическим током; электрические помехи в сети должны отсутствовать; электромагнитные излучения должны находиться в установленных рамках.
- Кабельная продукция, применяемая при монтаже, должна соответствовать спецификациям международного стандарта TIA/EIA-568-B.
Полный спектр требования к проектируемой сети приведен в разработанном техническом задании.
Схема организации сети центрального офиса и филиала компании приведены на плакатах 3 и 4 соответственно.
В помещении центрального офиса находится серверная комната и коммуникационный шкаф, в который устанавливаются коммутатор, маршрутизатор и блок бесперебойного питания. Так же здесь располагаются рабочие помещения. Наибольшая дальность сегмента ЛВС до коммутационного оборудования не превышает 50 метров. Это соответствует требованиям стандарта EIA/TIA-568-В передачи информации на скоростях до 100 Мбит/с.
Сервер решено установить в торцевой части помещения, вблизи выхода в отдельной комнате, так как данное расположение удовлетворяет требованиям, то есть уровень шума в помещении минимален, помещение от других, следовательно, доступ к серверу будет ограничен. Так же там установлена стойка с необходимым сетевым оборудованием и система кондиционирования, работающая в режиме работы серверного оборудования 24/7 – система охлаждения серверов есть жизненная необходимость нормального функционирования оборудования. Таким образом, было выбрано место установки сервера и стойки с оборудованием, не требующее перестройки внутренних помещений.
Коммуникационные кабели 5 категории укладываются в кабель-каналы и монтируются под потолком. Во всех помещениях устанавливается компьютерные розетки, к ним по стенам в кабель-каналах подводятся сетевые кабели. Сотрудники каждого из помещений имеют возможность пользоваться розетками коммутатора доступа на 4-8 портов. Количество портов зависит от числа рабочих станций в помещении.
Планы прохождения кабельных трасс и расположения оборудования в помещениях центрального офиса и филиала исследуемой кампании приведены на плакатах 10 и 11 соответственно.
Прокладка кабеля UTP осуществлена в лотках за подвесным потолком. Отводы кабеля в помещения с лотков закреплены к потолку с применением площадок под винт НС-2 и стяжек нейлоновых L=100мм.
Кабель со стороны помещений терминированы розеткой компьютерной RJ45 категории 5е SB2-1-8P8C-C5e-WH, со стороны серверной патч-панелью PP2-19-24-8P8C-C5e-110D.
Розетки установлены на высоте 80 см от уровня пола. Спуски кабеля к розеткам организовать в кабель-канале Legrand 20x10.
4.2 Выбор необходимого аппаратного и программного обеспечения сети
4.2.1 Выбор аппаратного обеспечения
К основному аппаратному обеспечению компьютерной сети относятся маршрутизатор, коммутатор, сервер, а так же монтажное оборудование.
В соответствии с требованиями, предъявляемыми руководством компании к проектируемой сети, необходимо спроектировать программный маршрутизатор с операционной системой на ядре LINUX, в связи с чем был проведен анализ двух платформ на разных процессорах (таблица 4.1).
Таблица 4.1 - Сравнение платформ производителей.
Платформа | Supermicro SYS-5015A-PHF | SuperMicro SYS-5016I-MR |
Процессор | Intel Atom D510 2100 Мгц | Intel Core i7 – 2100 8000 Мгц |
Кол-во ядер | 2 | 2 |
ОЗУ | 8Гб DDRII | 8Гб DDRIII |
ПЗУ | SSD 120 Gb SSD Kingston V200+ Series | |
Сеть | 2 х Intel 82574L Gigabit Ethernet |
В соответствии с требованиями частота процессора не должна быть ниже 4000 МГц, что в итоге и определило выбор платформы SuperMicro SYS-5016I-MR.
Для того, чтобы повысить производительность сервера, был выбран SSD диск Kingston 120 Gb, который имеет показатели чтения/записи 535Мб/480Мб.
Исходя из требований, коммутатор проектируемой сети должен быть оснащен 48 портами. Для рассмотрения предложены управляемые коммутаторы второго уровня с числом портов, превышающим 48 (таблица 4.2).
Сделав анализ по сетевому оборудованию, имеющемуся на рынке, выбор остановлен на модели коммутатора Cisco Catalyst 3750G-12S-S компании Cisco Systems (США) ввиду наличия связи с оптимальными характеристиками. Продукты этой компании хорошо зарекомендовали себя с точки зрения функциональности, надежности, производительности.
Таблица 4.2 - Таблица выбора коммутаторов второго уровня.
Модель | Cisco Catalyst 3750G-12S-S | HP V1905-48 | D-Link DES-1210-52 |
Пропускная способность | 32 Гбит/с | 13,6 Гбит/с | 17,6 Гбит/с |
Скорость продвижения пакетов | 10,1 млн пакетов/с | 10,1млн. пакетов/с | 13,1 млн пакетов/с |
Метод коммутации | store-and-forward | ||
Буфер памяти на порт | 8мб | 384кб | 1мб |
Размер таблицы MAC адресов | 8196 | ||
Оперативная память | 64мб | 8мб | 64мб |
Flash-память | 32мб | 4мб | 16мб |
Количество 100 Мбит портов | 48 | 48 | 48 |
Количество 1000 Мбит портов | 2 | 2 | 4 |
Форм-фактор | 1U | 1U | 1U |
В проектируемой локальной сети предполагается использовать два прикладных сервера фирмы IBM, каждый из которых выполняет функции файлового сервера. Модель серверов - System x3250 M5. Сервер x3250 M5 помещается в однокосетном корпусе. Отличительные черты данного сервера: повышенная производительность работы, повышенная гибкость для более быстрого и простого расширения, высокая плотность системного хранилища.