Проектирование и расчет локальных вычислительных сетей
Крупные компании имеют в обороте большой объем данных разного характера:
Для руководства важно, чтобы вся информация имела удобный формат, легко конвертировалась и передавалась на любом носителе в нужные руки. Но бумажные документы давно начали сменяться оцифрованными, так как компьютер может содержать множество данных, с которыми намного удобнее работать с помощью автоматизации процессов. Также этому способствует перемещение сведений, отчетов и договоров партнерам или проверяющим компаниям без длительных переездов.
Так появилась необходимость повсеместного снабжения отделов фирм электронно-вычислительными устройствами. Вместе с этим встал вопрос о соединении этих приборов в единый комплекс для защиты, сохранности и удобства перемещения файлов.
В этой статье мы расскажем, как облегчить проектирование локальной вычислительной (компьютерной) сети на предприятии.
Что такое ЛВС, ее функции
Это связующее подключение ряда компьютеров в одно замкнутое пространство. Часто такой метод используется в крупных компаниях, на производстве. Также можно самостоятельно создать небольшую связь из 2 – 3 приборов даже в домашних условиях. Чем больше включений в структуру, тем она становится сложнее.
Виды составления сетей
Бывает два типа подключения, они различаются по сложности и наличию руководящего, центрального звена:
Равнозначные, они же одноранговые, характеризуются схожестью по техническим характеристикам. На них идет одинаковое распределение функций – каждый пользователь может получить доступ во все общие документы, совершить одинаковые операции. Такая схема легка в управлении, для ее создания не требуется множественных усилий. Минусом является ее ограниченность – не более 10 членов может вступить в этот круг, в ином случае нарушается общая эффективность работы, скорость.
Серверное проектирование локальной сети компании более трудоемкое, однако, у такой системы выше уровень защиты информации, а также есть четкое распределение обязанностей внутри паутины. Самый лучший по техническим характеристикам (мощный, надежный, с большей оперативной памятью) компьютер назначается сервером. Это центр всей ЛВС, здесь хранятся все данные, с этой же точки можно открывать или прекращать доступ к документам другим пользователям.
Функции компьютерных сетей
Основные свойства, которые нужно учесть при составлении проекта:
Для реальных сетей важен такой показатель производительности, как показатель использования сети (network utilization), который представляет собой долю в процентах от суммарной пропускной способности (не поделенной между отдельными абонентами). Он учитывает коллизии и другие факторы. Ни сервер, ни рабочие станции не содержат средств для определения показателя использования сети, для этого предназначены специальные, не всегда доступные из-за высокой стоимости аппаратно-программные средства типа анализаторов протоколов.
Считается, что для загруженных систем Ethernet и Fast Ethernet хорошим значением показателя использования сети является 30%. Это значение соответствует отсутствию длительных простоев в работе сети и обеспечивает достаточный запас в случае пикового повышения нагрузки. Однако если показатель использования сети значительное время составляет 80. 90% и более, то это свидетельствует о практически полностью используемых (в данное время) ресурсах, но не оставляет резерва на будущее.
Для проведения расчетов и выводов следует рассчитать производительность в каждом сегменте сети.
Вычислим полезную нагрузку Pп:
, Мбит/с,
где N – количество компьютеров в сегменте;
G1, G2 – производительность рабочей станции первого и второго видов соответственно;
R1, R2 – количество рабочих станций первого и второго видов, поддерживающих производительность G1 и G2 соответственно.
Полная фактическая нагрузка Pф рассчитывается с учетом коллизий и величины задержек доступа к среде передачи данных:
, Мбит/с,
где к – задержка доступа к среде передачи данных: для семейства технологий Ethernet – 0,4, для Token Ring – 0,6, для FDDI – 0,7.
Рф = 32*(1+0.4) = 44,8 Мбит/с
Т. к. фактическая нагрузка Pф > 10 Мбит/с, то, как и предполагалось ранее, данную сеть невозможно реализовать с помощью стандарта Ethernet, необходимо применить технологию Fast Ethernet (100 Мбит/с).
Т.к. данной в сети мы не используем концентраторы, то рассчитывать время двойного оборота сигнала не требуется.(Сигнал коллизий отсутствует)
10 Расчет стоимости сети
В таблице 7 приведен итоговый расчет стоимости сети, построенной на 2 коммутаторах. (Вариант 1).
Для надёжной работы и повышения производительности сети следует вносить изменения в структуру сети только с учётом требований стандарта.
Для защиты данных от вирусов необходимо установить антивирусные программы (например, NOD32 AntiVirus System), а для восстановления повреждённых или ошибочно удалённых данных следует использовать специальные утилиты (например, утилиты, входящие в состав пакета Norton System Works).
Монтаж сети следует осуществлять через существующие каналы и короба.
Для надежной работы сети необходимо наличие сотрудника отвечающего за всю локальную сеть и занимающегося ее оптимизацией и повышением производительности.
Периферийное (принтеры, сканеры, проекторы) оборудование следует устанавливать уже после конкретного распределения обязанностей рабочих станций.
В целях профилактики следует периодически проверять целостность кабелей в секретном полу. При демонтаже оборудования следует аккуратно обращаться с оборудованием, для возможности его последующего использования.
Кроме того, необходимо ограничить доступ в серверную комнату и к тумбам с коммутаторами.
Список используемой литературы
1. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер – СПб. Питер 2004
5. В.М. Шек. Лекции по дисциплине «Сети ЭВМ и телекоммуникации», 2008г.
Курсовая работа: Расчет параметров и стоимости ЛВС (локальной вычислительной сети) предприятия согласно индивидуального варианта чертежа
Название: Расчет параметров и стоимости ЛВС (локальной вычислительной сети) предприятия согласно индивидуального варианта чертежа Раздел: Рефераты по информатике, программированию Тип: курсовая работа Добавлен 08:34:07 25 декабря 2010 Похожие работы Просмотров: 4605 Комментариев: 15 Оценило: 3 человек Средний балл: 4.7 Оценка: неизвестно Скачать
Министерство образования Омской области
Бюджетное образовательное учреждение Омской области среднего профессионального образования
«Омский государственный колледж управления и профессиональных технологий»
Специальность 230106 «Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей»
Расчет параметров и стоимости ЛВС (локальной вычислительной сети) предприятия согласно индивидуального варианта чертежа
по дисциплине: «Компьютерные сети и телекоммуникации».
Светлана Александровна Зорина
Цель и задачи проекта (работы):
Закрепление теоретических основ лекционного курса, освоение методики и приобретение навыков проектирования Локальной Вычислительной Сети, ее параметров и стоимости ____________________________________________
рассчитать цену создания ЛВС; _____________________________________
определить прибыль от разработки ЛВС; _____________________________
определить капитальные затраты заказчика; ___________________________
определить текущие затраты заказчика; _______________________________
определить условную окупаемость затраты; ___________________________
расчет длины кабеля структурированной кабельной системы; __________
Содержание пояснительной записки (перечень вопросов подлежащих разработке):
1. ЛВС (Локальная вычислительная сеть)
1.1 Типы сетевых кабелей ЛВС
2. Беспроводное соединение Wi-Fi
2.1 Особенности установки
3. Расчет трудоемкости работ по созданию ЛВС
4. Общие затраты на разработку и монтаж ЛВС
5. Расчет затрат на пуско-наладочные работы
5.1Расчет прочих затрат и общих затрат на разработку ЛВС
6. Расчет материальных затрат
6.1Затраты на маркетинговые исследования
7. Расчет затрат на создание ЛВС
7.1 Проектная цена создания и реализации ЛВС
8. Предполагаемая выручка и прибыль от реализации ЛВС
9. Капитальные затраты покупателя на приобретение и внедрение ЛВС
10. Эксплуатационные расходы покупателя ЛВС
11. Смета затрат на создание ЛВС
Список условных обозначений
Актуальность. В наше время компьютер стал незаменимой частью как производственной и предпринимательской сферы деятельности человека, так бытовой и сферы отдыха. Персональный компьютер открывает широкий мир возможностей. Он позволяет вести экономические расчеты, хранить результаты этих расчетов, разрабатывать новые проекты во всех отраслях производства (строительство, транспорт, торговля и др.). Огромную роль вычислительная техника оказывает на ускорение научно-технического прогресса, на развитие научных исследований, улучшение подготовки будущих специалистов. Применение компьютеров позволяет снизить затраты огромного количества времени, человеческих и экономических ресурсов.
Однако отдельно стоящие компьютеры не дадут того результата, который может предоставить предприятию локальная вычислительная сеть (ЛВС). Ее построение повысит производительность и эффективность работы отделов, сократит время расчетов и передачи результатов между подразделениями, уменьшит персонал предприятия.
Целью курсового проектирования является закрепление теоретических основ лекционного курса, освоение методики, а так же приобретение навыков проектирования локальной вычислительной сети, ее параметров и стоимости.
1. ЛВС (Локальная вычислительная сеть)
Локальные сети (ЛС) ЭВМ объединяют относительно небольшое число компьютеров (обычно от 10 до 100, хотя изредка встречается и больше) в пределах одного помещения (учебный компьютерный класс), здания или учреждении (например, университета).
Большое влияние на развитие ЛС оказало создание автоматизированных систем управления предприятиями (АСУ). АСУ включают несколько автоматизированных рабочих мест (АРМ), измерительных комплексов, пунктов управления. Другое важнейшее поле деятельности, в котором ЛС доказали свою эффективность это создание классов учебной вычислительной техники (КУВТ).
Благодаря относительно небольшим длинам линий связи (как правило, не более 300 метров), по ЛС можно передавать информацию в цифровом виде с высокой скоростью передачи. На больших расстояниях такой способ передачи неприемлем из-за неизбежного затухания высокочастотных сигналов, в этих случаях приходится прибегать к дополнительным техническим (цифро-аналоговым преобразованиям) и программным (протоколам коррекции ошибок и др.) решениям.
•скорости передачи данных;
•максимальной длины линии;
•удобства и простоты монтажа;
1.1 Типы сетевых кабелей
Незащищенная витая пара;
Защищенная витая пара;
Первые три типа кабелей передают электрический сигнал по медным проводникам. Волоконно-оптические кабели передают свет по стеклянному волокну.
Большинство сетей допускает несколько вариантов кабельных соединений.
Коаксиальные кабели состоят из двух проводников, окруженных изолирующими слоями. Первый слой изоляции окружает центральный медный провод. Этот слой оплетен снаружи внешним экранирующим проводником. Наиболее распространенными коаксиальными кабелями являются толстый и тонкий кабели «Ethernet». Такая конструкция обеспечивает хорошую помехозащищенность и малое затухание сигнала на расстояниях.
Различают толстый (около 10 мм в диаметре) и тонкий (около 4 мм) коаксиальные кабели. Обладая преимуществами по помехозащищенности, прочности, длине лигой, толстый коаксиальный кабель дороже и сложнее в монтаже (его сложнее протягивать по кабельным каналам), чем тонкий. До последнего времени тонкий коаксиальный кабель представлял собой разумный компромисс между основными параметрами линий связи ЛВС и в российских условиях наиболее часто используют для организации крупных ЛС предприятий и учреждений. Однако более дорогие толстые кабели обеспечивают лучшую передачу данных на большее расстояние и менее чувствительны к электромагнитным помехам.
Витые пары представляют собой два повода, скрученных вместе шестью оборышами на дюйм для обеспечения защиты от электромагнитных помех и электрического сопротивления. Другим наименованием, обычно потребляемым для такого провода, является «IBM тип-3». В США такие кабели прокладываются при постройке зданий для обеспечения телефонной связи. Однако использование телефонного провода, особенно когда он уже размещен в здании, может создать большие проблемы. Во-первых, незащищенные витые пары чувствительны к электромагнитным помехам, например электрическим шумам, создаваемые люминесцентными светильниками и движущимися лифтами. Помехи могут создавать также сигналы, передаваемые по замкнутому контуру в телефонных линиях, проходящих вдоль кабеля локальной сети. Кроме того, витые пары плохого качества могут иметь переменное число витков на дюйм, что искажает расчетное электрическое сопротивление.
Важно также заметить, что телефонные провода не всегда проложены по прямой линии. Кабель, соединяющий два рядом расположенных помещения, может на самом деле обойти половину здания. Недооценка длины кабеля в этом случае может привести к тому, что фактически она превысит максимально допустимую длину.
Защищенная витая пара схожа с незащищенной витой парой, за исключением того, что они используют более толстые провода и защищены от внешнего воздействия шеи изолятора. Наиболее распространенный тип такого кабеля, применяемого в локальных сетях, «IBM тип-1» представляет собой защищенный кабель с двумя витыми парами непрерывного провода. В новых зданиях лучшим вариантом может быть кабель «тип-2», так как он включает помимо линии передачи данных, четыре незащищенных пары непрерывного провода для передачи телефонных переговоров. Таким образом, «тип-2» позволяет использовать один кабель для передачи, как телефонных переговоров, так и данных по локальной сети.
Волоконно-оптические кабели передают данные в виде световых импульсов» стеклянным «проводам». Большинство систем локальных сетей в настоящее время поддерживает волоконно-оптическое кабельное соединение. Волоконно-оптический кабель обладает существенными преимуществами по сравнению с любыми вариантами медного кабеля. Волоконно-оптические кабели обеспечивают наивысшую скорость передачи; они более надежны, так как не подвержены потерям информационных пакетов из-за электромагнитных помех. Оптический кабель очень тонок и гибок, что делает его транспортировку более удобной по сравнению с более тяжелым медным кабелем. Однако наиболее важно то, что только оптический кабель имеет достаточную пропускную способность, которая в будущем потребуется для более быстрых сетей.
Пока еще цена волоконно-оптического кабеля значительно выше медного. По сравнению с медным кабелем монтаж оптического кабеля более трудоемок, по сколько концы его должны быть тщательно отполированы и выровнены до обеспечения надежного соединения. Однако ныне происходит переход на оптоволоконные линии, абсолютно неподверженные помехам и находящиеся вне конкуренции по пропускной способности. Стоимость таких линий неуклонно снижается, технологические трудности стыковки оптических волокон успешно преодолеваются.
Для организации учебных ЛС чаще всего используется витая пара, как сама дешевая, поскольку требования к скорости передачи данных и длине линий не являются критическими.
Для связи компьютеров с помощью линий связи ЛС требуются адаптеры сети (или, как их иногда называют, сетевые платы). Самыми известными являются: адаптеры следующих трех типов:
2. Беспроводное соединение Wi-Fi
Высота этажа составляет 3.5 м. Во всех помещениях здания имеется подвесной потолок с высотой свободного пространства 35 см. Стены помещений изготовлены из обычного кирпича и покрыты штукатуркой, толщина которой составляет 1 см.
На самом деле абсолютно не важно, какой контроллер использовать, вы можете выбрать PCI, PCMCIA, CF или SD. Все они обеспечивают примерно одинаковый уровень функциональности и качества связи. Главное преимущество USB контроллера заключается в простоте установки и универсальности использования. Другими словами, для установки контроллера нет необходимости вскрывать компьютер, да и использовать его можно не только с обычным настольным компьютером, так и со стареньким ноутбуком, не имеющим встроенного Wi-Fi контроллера, а также с различными компактными Barebone платформами, где не всегда можно найти свободный PCI слот.
Что же касается недостатков USB Wi-Fi контроллеров, то мы можем отметить встроенную антенну, что несколько ограничивает радиус действия, однако, учитывая, что мы говорим о домашней сети, где небольшой радиус действия беспроводной сети некритичен, на эту особенность я не обращаю внимания.
2.1 Особенности установки
Как только вы установили USB Wi-Fi контроллер можно приступить к настройке сети. Для этого имеется два способа. В первом случае вы можете использовать собственную утилиту IEEE 802.11b WPC Utility (USB), а во втором, можете воспользоваться средствами Windows XP. Причем важно отметить, что до появления второго сервис пака, который мы настоятельно рекомендуем установить, в случае если вы действительно заботитесь о безопасности и стабильности вашего компьютера, встроенные в XP средства несколько ограничивали возможности беспроводного соединения, хотя и были, вполне работоспособными. Во втором сервис паке Microsoft значительно расширила возможности и заметно упростила работу с беспроводными соединениями.
Для того, что бы вы могли полностью разобраться с особенностями настройки, мы приводим оба способа и начнем с встроенных в XP средств.
На следующем этапе вы должны создать свою первую беспроводную сеть, для чего нажимаем кнопку «добавить» в разделе «Предпочитаемые сети», где необходимо ввести имя вашей сети (мы выбрали имя MyHome), а также установить некоторые специальные параметры, обеспечивающие определенный уровень безопасности вашей беспроводной сети.
3. Средства Windows XP позволяют создать беспроводную сеть с помощью специального мастера, доступного в разделе «Доступные сети». Для этого необходимо нажать кнопочку «Беспроводные сети» и в открывшемся менеджере беспроводных сетей нажать кнопочку «Установить беспроводную сеть». Главным отличием этого мастера является возможность сохранения настроек беспроводной сети на Flash диске, что заметно упрощает перенос конфигурации сети на другие компьютеры в вашей сети, однако для нашей ситуации, когда нам необходимо соединить два компьютера, эта особенность не актуальна.
Достоинства
Wi-Fi
ЛВС
Экономичность
+
—
Оперативность
+
—
Совместимость с проводными сетями
+
+
Доступность
+
+
Продолжение таблицы 0
Быстрая самоокупаемость
+
—
Высокое качество связи
+
+
Таблица 0 – Характеристика Wi-Fi и ЛВС
Локальная сеть разрабатывается временной творческой группой, состоящей из 17 человек: руководителя группы, инженера, четырех операторов и двенадцати рабочих-монтажников. Рекомендуемый состав работников приведен в таблице 1. Месячный оклад работника рассчитывается по формуле:
З./п. рабочего монтажника:
Наименование
Численность
Тарифный разряд
Месячный оклад, руб.
Руководитель группы
1
13
23000
Инженер
1
10
16000
Оператор
4
6
9600
Рабочий монтажник
12
3
6000
Ниже приведен примерный перечень работ по созданию ЛВС.
— пробивка кирпичной стены;
— укладка кабеля в короба;
— установка линий коробов;
— подготовка и навеска кабеля.
— установка и настройка программного обеспечения;
— подключение и настройка доступа в Интернет;
Трудоемкость выполнения работ рассчитывается по формуле:
(5),
Таблица 2 – Расчетная трудоемкость выполнения работ
Наименование работ
tmin
Tmax
Тр.
Руководитель
Инженер
Оператор
Рабочий
Изучение задания
32
48
38
20
18
—
—
Подбор и изучение литературы и патентов
24
32
27
17
10
—
—
Разработка схемы сети и выбор сетевой технологии
48
72
58
30
28
—
—
Выбор оборудования
16
24
19
5
14
—
—
Установка пассивного коммутационного оборудования
64
80
70
—
16
—
54
Установка активного оборудования
64
80
70
—
16
—
54
Установка серверов и рабочих станций
60
80
68
—
8
—
60
Установка ОС и настройка сети
96
120
106
—
—
106
—
Подключение Internet
8
16
11
—
—
11
—
Тестирование
24
32
27
—
7
20
—
Итого:
616
794
686
72
117
137
360
Таблица 3 – Комплексы работ по созданию ЛВС
Наименование комплекса
Обозначение
tр
Руководитель
Инженер-программист
Оператор
Рабочий
Разработка проекта и документации
ВПД
142
72
70
—
—
Монтаж и установка
ВМУ
400
—
40
—
360
Пуско-наладочные работы
ВПН
144
—
7
137
—
Всего:
ЛВС
686
72
117
137
360
Заработная плата работников рассчитывается по формуле:
(6),
Согласно таблице 3 в разработке проекта и документации участвуют только руководитель и инженер.
Расчет зарплаты руководителя:
Расчет зарплаты инженера:
Общие затраты на разработку проекта и документации рассчитываются по формуле:
, Мбит/с,
, Мбит/с,
, Мбит/с,
(5),
(6),
