Диплом (1212821), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Коммутатор хранит в памяти таблицу коммутации (хранящуюся в ассоциативной памяти), в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует кадры (фреймы) и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя не ассоциирован с каким-либо портом коммутатора, то кадр будет отправлен на все порты. Со временем коммутатор строит полную таблицу для всех своих портов, и в результате трафик локализуется. Стоит отметить малую латентность (задержку) и высокую скорость пересылки на каждом порту интерфейса.
Свойство симметрии при коммутации позволяет дать характеристику коммутатора с точки зрения ширины полосы пропускания для каждого его порта. Симметричный коммутатор обеспечивает коммутируемые соединения между портами с одинаковой шириной полосы пропускания, например, когда все порты имеют ширину пропускания 10 Мб/с или 100 Мб/с.
Асимметричный коммутатор обеспечивает коммутируемые соединения между портами с различной шириной полосы пропускания, например, в случаях комбинации портов с шириной полосы пропускания 10 Мб/с и 100 Мб/с или 100 Мб/с и 1000 Мб/с.
Асимметричная коммутация используется в случае наличия больших сетевых потоков типа клиент-сервер, когда многочисленные пользователи обмениваются информацией с сервером одновременно, что требует большей ширины пропускания для того порта коммутатора, к которому подсоединен сервер, с целью предотвращения переполнения на этом порте. Для того, чтобы направить поток данных с порта 100 Мб/с на порт 10 Мб/с без опасности переполнения на последнем, асимметричный коммутатор должен иметь буфер памяти.
Асимметричный коммутатор также необходим для обеспечения большей ширины полосы пропускания каналов между коммутаторами, осуществляемых через вертикальные кросс-соединения или каналов между сегментами магистрали.
Согласно техническим требованиям, центральный узел связи должен находиться в одном из домов заданного участка. Оборудование, необходимое для установки в данном помещении, включает в себя коммутаторы, источник бесперебойного питания, грозозащиту, патч панели, а так же волоконно-оптический кросс.
Выбор коммутатора для данного проекта следует производить исходя из следующих соображений:
производительность;
возможность резервирования;
возможность модернизации;
совместимость со всем оборудованием в проектируемой сети;
обеспечения безопасности трафика.
Всем перечисленным требованиям удовлетворяет Коммутатор Cisco Catalyst ME-C3750-24TE-M фирмы «Cisco Systems». Коммутаторы этого семейства поддерживают иерархическое управление качеством обслуживания QoS и ограничение исходящего трафика, интеллектуальное туннелирование 802.1Q, отображение (трансляцию) VLAN, мультипротокольную коммутацию на основе меток (MPLS) и передачу Ethernet поверх MPLS (EoMPLS), а также резервирование питания переменного и постоянного тока. Они отлично подойдут провайдерам, которые стремятся повысить рентабельность коммерческих услуг на 2-го и 3-го уровня, а также сетей MPLS VPN с различными полосами пропускания и на условиях различных соглашений об уровне обслуживания (SLA). Коммутаторы семейства Cisco Catalyst 3750 Metro поставляются с программным обеспечением, которое имеет гибкие возможности и позволяет провайдеру услуг, обслуживающему корпорации и предприятия, выбирать рентабельный вариант предоставления услуг в условиях сегодняшнего дня и в будущем.
Основные характеристики данного коммутатора приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 — Основные характеристики коммутатора Cisco Catalyst ME-C3750-24TE-M
Основные характеристики | ME-C3750-24TE-M |
Количество портов Gigabit Ethernet 10/100/1000 | 24 |
Количество портов Gigabit Ethernet SFP | 2 |
Пропускная способность, Гбит/с | 32 |
Производительность маршрутизации, млн. пакетов/с | 8,55 |
Тип транков VLAN | 802.1q, ISL |
Объем flash-памяти, Мб | 32 |
Объем ОЗУ, Мб | 64 |
Размеры (В х Ш х Г), см | 4,39 x 44,5 x 37,3 |
Вес, кг | 5,49 |
Наработка на отказ (MTBF) с одним блоком питания, час | 168231 |
Наработка на отказ (MTBF) с двумя блоками питания, час | 256311 |
Рисунок 2.3 Внешний вид коммутатора Cisco Catalyst ME-C3750-24TE-M
Коммутаторы Cisco Catalyst 3750 Metro позволяют предоставлять в городских сетях дифференцированные сервисы.
Функции новой серии включают в себя: иерархическое качество обслуживания (QoS), формирование трафика, интеллектуальное 802.1Q туннелирование QoS, VLAN mapping, Multiprotocol Label Switching (MPLS), поддержка Ethernet по MPLS (EoMPLS).
Серия Catalyst 3750 Metro расширяет спектр решений Cisco для городской среды, обеспечивая улучшенный QoS, расширенные возможности организации VPN-сетей второго и третьего уровня, резервирование элек тропитания для работы в Ethernet-сетях операторского класса с гарантиями качества обслуживания. Гибкий набор опций программного обеспечения позволяет коммутаторам серии 3750 удовлетворять как текущим, так и будущим требованиям предприятий и коммерческих организаций.
В качестве коммутационного оборудования на остальных узлах связи предполагается использовать управляемый коммутатор 2 уровня D-Link DL-DES-3052.
Управляемые коммутаторы второго уровня серии DES-3052 представляют собой наиболее эффективное решение в категории управляемых сетевых коммутаторов начального уровня. Обладая богатым функционалом, эти коммутаторы предоставляют недорогое решение по созданию безопасной и эффективной сети отделов предприятий малого и среднего бизнеса, а также промышленных предприятий. Также эта серия является оптимальным по соотношению «цена/функционал» решением уровня доступа сети провайдера услуг. Отличительными функциями данного коммутатора являются высокая плотность портов, 4 гигабитных порта Uplink, небольшой шаг изменения настроек для управления полосой пропускания и улучшенное сетевое управление. Эти коммутаторы позволяют оптимизировать сеть как по функционалу, так и по стоимостным характеристикам.Основные характеристики данного коммутатора приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.4 —Характеристики коммутатора D-Link DL-DES-3052
Основные характеристики | DES-3052 |
Количество портов 10/100Base-TX | 48 |
Количество портов 10/100/1000Base-T | 2 |
Колличество комбо-портов 10/100/1000Base-T /SFP | 2 |
Колличество консольных портов RS-232 | 1 |
Коммутационная фабрика, Гбит/с | 17.6 |
Скорость передачи 64-байтных пакетов, Mpps | 13.1 |
SDRAM для CPU, Мб | 64 |
Flash-память, Мб | 8 |
Размеры (В х Ш х Г), мм | 441 х 309 х 44 |
Вес, кг | 3.85 |
Рисунок 2.4. внешний вид коммутатора D-Link DL-DES-3052
Для монтажа сетевого оборудования в центральном узле был выбран телекоммуникационный шкаф типоразмера 42U (2000 мм). Он предназначен для монтажа стандартных 19-ти дюймовых устройств. В остальных узлах планируется применить открытые телекоммуникационные стойки 19" типоразмером 42U.
В качестве оптического кроссового оборудования для узлов связи был выбран Блок оптической невыдвижной (БОН-19"/1U-16 XX), который предназначен для концевой заделки, распределения и коммутации оптических кабелей связи. Максимально количество оптических портов составляет 16. В каждый узел выделяется 2 приходящих и 2 выходящих волокна. Остальные проходят транзитом до следующих узлов.
В качестве грозозащиты Ethernet выбраны шасси и модули грозозащиты от компании NAG фирмы APC. Каждая шасси заполняется 24 модулями при этом занимает пространство одного юнита.
В качестве бесперебойного оборудования принято использовать APC SUA1000XLI (1000VA Smart). Его время работы от батарей 33.3 минуты при половинной нагрузке. Выходных розеток – 8 штук. Его размеры 17 х 21.6 х 43.9 см. Выходная мощность1000 ВА / 800 Вт
В устройстве узла участвует патч-панель 19", 24 порта RJ–45, категория 5e. План коммутации в узле связи приведен в приложении В.
В нашем проекте оптический кабель идущий с провайдерского сервисного городского центра заходит на один из здания данного участка, где расположен коммутационный узел связи, затем от него идет по воздушной линии, по столбам освещения к каждому из зданий в распределительный узел, который находится в одном из подъездов.
3 Расчет электрооборудования.
3.1 Выбор электропитающей установки постоянного тока
В данном проекте используется электропитающая установка постоянного токаNetSureTM201
Рисунок 3.1 - Электропитающая установка постоянного токаNetSureTM201
Сетевые узлы различного назначения, выполняющие наиболее ответственные задачи, требуют компактных и надежных источников постоянного тока. Сочетая в себе высокую плотность мощности, надежные выпрямители и контроллеры и легкую адаптацию к условиям объекта, NetSureTM201 является оптимальными решением для надежного электропитания ответственного оборудования в диапазоне от 400Вт до 6кВт.
Новая концепция компоновки
Система электропитания NetSureTM 201 отличается высокой объемной плотностью мощности. Система доступна в силовой полке 19" и высотой всего 1U. Одинарная силовая полка высотой 2U может выдавать мощность до 3,2кВт, а двойная силовая полка до 6,4кВт. Несмотря на маленькие размеры NetSureTM 201 обладает высшим уровнем функциональности. Система может быть укомплектована различными контроллерами. При установке контроллера ACU система обладает высшим уровнем управления и мониторинга.
Достоинства системы не ограничиваются лишь оптимальной механической конструкцией. КПД выпрямителя (800 Вт) превышает 91 %, что позволяет снизить потребление электроэнергии и выделение тепла внутри шкафа, в котором он установлен. Широкий рабочий диапазон входного напряжения (85…300 В) и температуры (40…+75 С), соответствие требованиям стандартов по электромагнитной совместимости (Класс B) позволяют системе сохранять работоспособность в самых жестких условиях. Блоки выпрямителя рассчитаны на замену без отключения напряжения, поэтому данная операция может производиться персоналом средней квалификации.
Возможность адаптации в соответствии с требованиями различных областей применения
Изделия комплектуются системными контроллерами различных типов, что позволяет решать задачи контроля и дистанционного управления в зависимости от конкретных условий. В каждом блоке распределения можно смонтировать до 6 автоматов защиты с током нагрузки до 60 А. Одинарные полки предназначены для подключения до двух аккумуляторных батарей, а двойные — до четырех батарей. В состав системы могут входить контакторы защиты аккумуляторных батарей или/и нагрузки при низком напряжении.
Система высотой 1U имеет фиксированную конфигурацию включающую контроллер LCU, один предохранитель для АКБ, контактор защиты АКБ от глубокого разряда и 10 предохранителей на нагрузку.
Модернизация существующих систем электропитания
Система NetSure 201 отличается компактностью, прекрасными эксплуатационными характеристиками и возможностью реализации разнообразных комплектаций. Поэтому она может быть с успехом использована для замены старых систем электропитания и когда возникает необходимость модернизации существующих электроустановок.