96818

Создание ЛВС, объединяющей в себе компьютеры двух зданий

Курсовая

Информатика, кибернетика и программирование

В данном курсовом проекте будет рассмотрена локальная вычислительная сеть, объединяющая в себе 2 подсети, находящиеся в разных зданиях, схематически показана модель построения этой сети, а также будет произведён подсчёт финансовых расходов на реализацию этого проекта.

Русский

2015-10-11

1.76 MB

10 чел.

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛНЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

(СамГУПС)

Кафедра «Мехатроника»

Курсовая работа

по дисциплине «Компьютерные сети»

                                                                                                                                         

Выполнил:                                                                                                                                               студент

3-го курса  гр. САУ-21

Калашников И.В

Проверил:

Ткаченко С.П.

Самара 2015

Содержание

Введение …………………………………………………………………………3

  1.  Постановка задачи и описание объекта проектирования …..……….....4
  2.   Описание предлагаемых проектных решений ………….……………...6
    1.  Указания по размещению оборудования ЛВС………………..8
    2.  Расчёт мощности источника бесперебойного питания ………9
    3.  Схема сети……………………………….………………….…..10
    4.  Динамическая адресация……………………………………….18
  3.  Смета разработки проекта сети ……………..……………………….…..20

Заключение …………………………………………………………………..…..26

Список используемой литературы …………………………………………….27

Введение

На сегодняшний день в мире существует более 2 миллиардов компьютеров  и более 80% из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах и домах, до глобальных сетей типа Internet. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений (факсов, E-Mail писем и прочего) не отходя от рабочего места, возможность мгновенного обмена информацией между компьютерами. В настоящее время кабельная система является первейшей частью любой ИC. Без нее работа остального оборудования и ПО просто невозможна. Хорошо спроектированная и построенная кабельная система служит в среднем 15 лет практически без отказов. То есть, один раз установив "правильную" кабельную систему, можно навсегда забыть о ней как о потенциальном источнике неприятностей.

В данном курсовом проекте будет рассмотрена локальная вычислительная сеть, объединяющая в себе 2 подсети, находящиеся в разных зданиях, схематически показана модель построения этой сети, а также будет произведён подсчёт финансовых расходов на реализацию этого проекта.

1.Постановка задачи и описание объекта проектирования

Задачей данного курсового проекта является создание ЛВС, объединяющей в себе компьютеры двух зданий, расположенных недалеко друг от друга (рис.1):

Рис.1. Общий план расположения зданий

Требуется связать локальной сетью, компьютеры расположенные на  первом этаже здания №1 и компьютеры, установленные на втором этаже здания №2. Связь внутри зданий осуществить на основе стандарта IEEE 802.3 (Ethernet), а объединение подсетей зданий должно быть реализовано с помощью оптоволоконной линии связи. Серверная комната находится в комнате №324 здания №2. Требуется установить следующий сервер:

  •  Mail-сервер;

№ Здания

Номер комнаты

Количество компьютеров

1

117

1

118

20

121

6

106

20

2

213

2

215

2

224

6

226

6

246

4

303

5

306

12

318

2

327

1

329

2

Таблица 1. Размещение компьютеров сети.

2.Описание предлагаемых проектных решений

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) представляет собой коммуникационную систему, объединяющую компьютеры и периферийное оборудование на ограниченной территории, обычно не больше нескольких зданий или одного предприятия. В настоящее время ЛВС стала неотъемлемым атрибутом в любых вычислительных системах, имеющих более 1 компьютера. Основные преимущества, обеспечиваемые локальной сетью – возможность совместной работы и быстрого обмена данными, централизованное хранение данных, разделяемый доступ к общим ресурсам, таким как принтеры, сеть Internet и другие. Еще одной важнейшей функцией локальной сети является создание отказоустойчивых систем, продолжающих функционирование (пусть и не в полном объеме) при выходе из строя некоторых входящих в них элементов. В ЛВС отказоустойчивость обеспечивается путем избыточности, дублирования; а также гибкости работы отдельных входящих в сеть частей (компьютеров).

Конечной целью создания локальной сети на предприятии или в организации является повышение эффективности работы вычислительной системы в целом. Подключение информационных розеток к коммутаторам доступа (горизонтальная подсистема СКС) выполняется с использованием кабеля UTP категории 5е. Подключение коммутаторов зданий, а также подключение почтового сервера будем выполнять с использованием кабеля типа витая пара .В качестве магистрального будем использовать специальный воло-конно-оптический кабель подвесного типа.

В таблице 2 приведены ограничения, налагаемые на сеть Ethernet в целом и на отдельные ее фрагменты.

Тип кабеля

Толстый
(10base5)

Тонкий
(10base2)

Витая
пара (10baseT)

Максимальная длина сети (м)

2500

900

-

Максимальная длина кабельного сегмента (м)

500

185

100

Максимальное число подключений к сегменту

100

30

1

Минимальное расстояние между точками подключения (м)

2.5

0.5

-

Максимальное удаление узлов

5 сегментов
и 4 повторителя

5 сегментов
и 4 повторителя

5 сегментов и 4 повторителя

Таблица 2. Возможности различных схем реализации Еthernet

Изучив все возможные варианты, мы приходим к выводу, что наилучшей по стоимости, работоспособности и реализации будет сеть, состоящая из 2 подсетей, которые, в свою очередь, будут поделены на сегменты в зависимости от принадлежности компьютеров к различным отделам.

2.1 Указания по размещению оборудования ЛВС.

Серверная комната №324 находится в здании №2 на третьем этаже. Отдельная комната необходима для безопасности использования и хранения данных. Дверь от серверной закрывается на специальный замок, ключ от которой который хранится у администратора сети.

Коммутаторы находятся в рабочих кабинетах в специальных шкафчиках. Коммутаторы будут находиться в кабинетах: №117 на первом этаже здания №1,  в 215   на втором этаже  здания №2, и на третьем этаже здания №2 в 327 комнате.

Расположение компьютеров в здании №1:

  •  Отдел 1 — состоит из компьютеров, находящихся в комнатах: 106,117,118,121. Общее количество компьютеров 47.
  •  Отдел 2 — состоит из компьютеров, находящихся в комнатах:

213,215,224,226,246. Общее количество компьютеров 20.

  •  Отдел 3 — состоит из компьютеров , находящихся в комнатах:

303, 306, 318, 327, 329.Общее количество компьютеров 22.

Коммутаторы Отдела 1 и Отдела 3  соединены между собой оптоволоконным кабелем.

Расчёт мощности источника бесперебойного питания

Для стабильной работы нашей локальной сети требуется источник бесперебойного питания, который сможет обеспечить работоспособность системы в течении 15 минут после отключения электроэнергии.

Как перевести ток (А) или активную мощность (Вт) в полную мощность (ВА). Мощность нагрузки измеряется в ВА (полная мощность)

Если однофазная нагрузка потребляет ток 10А, то ее полная мощность P= 10А * 220В = 2200 ВА

Для компьютерной нагрузки Вт переводятся в ВА с коэффициентом 0,7:  100 ВА = 70 Вт

89 компьютер = 89 х 300 ВА = 26,7 кВА

1 сервер = 1 х 700 ВА = 0,7 кВА

3 коммутатора  =  3 x 200 ВА = 0.6 кВА

Итого: 26,7+0,7+0,6  = 28 кВА. С учетом рекомендованного запаса 20% и возможности роста нагрузки в будущем, нужен ИБП 28 кВА

Для нашей сети, ИБП которой должен поддерживать работоспособность сети в течении 15 минут после прекращения подачи электроэнергии, подходит ИБП Powerware 9355 30(PW9155)30 кВА/28 кВт с 3 внутренними батареями 9Ah.

                              Схема сети

Структурная схема локальной вычислительной сети, рассматриваемой в данной курсовой работе, представлена  на рисунке 2.

Рис 2. Структурная схема сети


Условные обозначения:

 




                                                Отдел 1


                                                        Отдел 2


Отдел 3

Динамическая адресация

В данной работе необходимо создать DHCP-сервер. DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) – это сервис или протокол, работающий на клиентских машинах и на сервере, с целью автоматизации централизованного управления распределением IP-адресов рабочим станциям. Служба DHCP гарантирует защиту от дублирования IP-адресов. На сервере DHCP имеется база IP-адресов, которые сервер может назначить рабочим станциям. На рабочих же станциях запущена служба DHCP-клиент, которая ищет в сети  DHCP-сервер и получает от него IP-адрес для рабочей станции. После получения этот IP-адрес на сервере помечается как занятый и ни одна рабочая станция его не сможет получить повторно. Логическая схема сети на базе DHCP-сервера показана на рис.6.1.

 

 

IP-адреса назначаются сервером по порядку из пула адресов (списка доступных адресов). Тот компьютер, который первым подключился к серверу, получит IP-адрес 10.1.3.151, второй компьютер получит IP-адрес 10.1.3.152 и т.д. IP-адрес закрепляется за клиентской машиной на определённый срок, установленный сервером. Таким образом, если компьютер comp1 не появится в сети в течение n суток, то IP-адрес 10.1.3.151 будет помечен как свободный. Так же на DHCP-сервере указывается диапазон назначаемых IP-адресов и диапазон исключаемых. В приведенном на рис.6.1 примере IP-адреса начинаются с 10.1.3.151 и заканчиваются 10.1.3.165, исключений нет.

Под серверы выделяем адресное пространство с маской 255.255.254.0 . например это будет  

192.168.0.1 –почтовый  сервер

192.168.0.2 –192.168.0.10 –зарезервировано администраторами

Адреса между компьютерами распределены динамически и им выделяются адреса: 192.168.0.11 –192.168.0.254  , при маске 255.255.255.0 и шлюзе–192.168.0.1

Смета разработки проекта сети

Отдел 1:

№ комнаты

№ розетки

Длина кабеля от коммутатора до розетки

117

1

2,5

118

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

4

5,5

7

8,5

10

11,5

13

14,5

16

17,5

19

20,5

22

23,5

25

26,5

28

29,5

31

32,5

121

1

2

3

4

5

6

39,5

41

42,5

44

45,5

47

106

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

42,5

44

45,5

47

48,5

50

51,5

53

54,5

56

57,5

59

60,5

62

63,5

65

66,5

68

69,5

71

Кабель «витая пара»

1717,5 м

Коннекторы RJ-45

94

Розетки

48

Отдел 2 :

№ комнаты

№ розетки

Длина кабеля от коммутатора до розетки

215

1

2,5

213

1

2

8,5

10

246

1

2

3

4

5

6

74,5

76

77,5

79

80,5

82

226

1

2

3

4

5

6

26,5

28

29,5

31

32,5

34

224

1

2

3

4

5

6

34,5

36

37,5

39

40,5

42

Кабель «витая пара»

901,5

Коннекторы RJ-45

40

Розетки

21


Отдел 3 :

№ комнаты

№ розетки

Длина кабеля от коммутатора до розетки

318

1

2

27,5

29

303

1

2

3

4

5

62,5

64

65,5

66

67,5

306

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

67,5

69

70,5

72

73,5

75

76,5

78

79,5

81

82,5

84

329

1

2

13,5

15

327

1

2

2,5

4

324

1

10

Кабель «витая пара»

1264м

Коннекторы RJ-45

44

Розетки

23

Общая длина кабеля «витая пара» =3883

Общее количество RJ-45 = 178

Общее количество розеток =92

Общая длина кабеля «оптоволокно»= 144м

Короб на кабели = 220м

Название

Кол-во

Ед.

Цена руб.

Сумма руб.

Активное оборудование

 

 

 

 

Серверная платформа  MB Intel SE7320EP2DG

Intel P-IV Xeon 3000 DP (2mb) MPGA (800Mhz)

1024Mb PC2-3200(400Mhz) ECC+Reg, Corsair

2х200,0 Gb HDD Seagate 7200 8Mb SATA 300

FD Drive 3.5" 1.44Mb

DVD±RW Pioneer DVR-111 supermulti, black

1

шт.

36667

42590

Медиаконвертер – D- Link DMC-530SC/D6A 

1

шт.

3690

7380

Коммутатор D-Link DES-3052 48х10/100, 2хSFP, 2xGigaUTP   

1

шт.

27400

27400

Коммутатор D-Link DGS-1210-28, ME, FTA1A

2

шт.

15490

30980

ИБП Eaton E Series DX 400V 30kVA EDX30K4E

1

шт.

584000

584000

Пассивное оборудование

Кабwель "витая пара" UTP, cat. 5e, Alcatel NEXANS, (305м)

13

бух.

3895

50635

Кабель оптический подвесной  многомод 50/125, 12 волокон 12Н Подвесной.

144

м

75

10800

Розетка 8P8C RJ-45 в корп.на стену (белая) (TJC-8P8C)

92

шт.

19

1748

Коннекторы 8P8C RJ-45

178

шт.

3

534

Коннекторы SC – Molex MM 3мм многомодовый

4

шт.

120

480

Програмное обеспечение

Linux Server

1

диск

1200

1200

Прочее

HT-568, 568R для обжима коннекторов RJ-45, RJ-11/12, Hanlong

1

шт.

550

550

LAN тестер SC8108 для RJ-45 для BNC, RJ-45/12/11/9/25 (to 305m)

1

шт.

2000

2000

Короб кабельный.Кабель-канал 12x 12 T-plast 

220

метр

11

3520

Дюбель-винт

450

шт.

3

1350

ВСЕГО 763977

 

 

 

Для обеспечения работоспособности серверов мы выберем дистрибутив операционной системы  Linux Server. Данная ОС русифицирована и  очень хорошо зарекомендовала себя во всем мире так и в России, она постоянно обновляется разработчиками, а так же содержит большую часть необходимого ПО. Стандартный пакет содержит все пакеты необходимые для наших серверов(подобные Apache HTTP Server, Courier Mail Server), которые могут отлично взаимодействовать со всеми версиями OC Windows.


Заключение

Современные сетевые технологии развиваются с невероятной скоростью и в ближайшее время скорость передачи данных по локальной сети возрастет минимум вдвое. Распространенный десятимегабитный Ethernet, долгое время занимающий главенствующие позиции, активно вытесняется более современными и существенно более быстрыми технологиями передачи данных. 

 По  ходу выполнения курсового проекта мы ознакомились с основами проектирования локальных сетей стандарта Ethernet, используя различные типы оборудования и линий связи. При проектировании сети были учтены все требования, указанные в техническом задании. Общая стоимость оборудования составила 765077 рублей.

В процессе проектирования была заложена избыточность, для возможности расширения сети, подключения новых абонентов.


Список использованной литературы

Олифер В.Г. Олфер Н.А. Компьютерные сети: Учебник для ВУЗов. – СПб – «Питер»:  2006. – 958 с.

Семенов А.Б. Проектирование и расчет структурированных кабельных систем и их компонентов. – М.: ДМК Пресс; М.: Компания АйТи, 2003. – 416с.

Михаил Гук Аппаратные средства локальных сетей и систем: Энциклопедия.– СПб – «Питер», 2000. – 572 с.

Максим Кульгин Технологии корпоративных сетей : Энциклопедия.– СПб – «Питер», 2000. – 698 с.

Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов, 3-е изд./ В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. - СПб.: Питер, 2006. – 958с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

12605. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ КОСОМ ИЗГИБЕ КОНСОЛЬНОЙ БАЛКИ 107 KB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ КОСОМ ИЗГИБЕ КОНСОЛЬНОЙ БАЛКИ Методические указания к лабораторной работе № 13 по курсу Сопротивление материалов для студентов механических специальностей Составители: Миронов А.И. к.т.н. доцент кафедры Теоретическая и прик
12606. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА В ЗАДЕЛКЕ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМОЙ БАЛКИ 176 KB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА В ЗАДЕЛКЕ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМОЙ БАЛКИ Методические указания к лабораторной работе № 17 по курсу Сопротивление материалов для студентов механических специальностей Составил: Круглов А.А. к.т.н. доц. кафедры Теоретическая и прикладн
12607. ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ПРОДОЛЬНО СЖАТОГО СТЕРЖНЯ 891 KB
  ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ПРОДОЛЬНО СЖАТОГО СТЕРЖНЯ Методические указания к лабораторной работе № 19 по курсу Сопротивление материалов для студентов технических специальностей Составили: Круглов А.А. к.т.н. доцент кафедры Теоретическая ...
12608. Гидравлика Методические указания к лабораторным работам по гидравлике (механике жидкости и газов) 13.36 MB
  Гидравлика Методические указания к лабораторным работам по гидравлике механике жидкости и газов Введение Данные методические указания разработаны на основании Руководства к использованию в учебном процессе лабораторного стенда Стенд гидравлический Гид
12609. Гидростатика - раздел Гидромеханики 722.5 KB
  ВВЕДЕНИЕ 1. Основные понятия гидростатики Гидростатика это раздел Гидромеханики в котором изучаются условия и закономерности равновесия жидкостей под действием приложенных к ним сил a также воздействия покоящихся жидкостей на погруженные в них тела и на стенки ...
12610. Текстовый процессор Microsoft Word 85 KB
  Лабораторная работа №1 Текстовый процессор Microsoft Word Цель работы: ознакомиться с возможностями текстового процессора Microsoft Office Word и получить практические навыки по оформлению научных текстов. Теоретическая справка Текстовые редакторы и текстовые процессоры ...
12611. Трьохфазний асинхронний двигун із фазним ротором 187.1 KB
  Лабораторна робота №2 Трьохфазний асинхронний двигун із фазним ротором Мета роботи: Вивчити пристрій та принцип дії трьохфазного асинхронного двигуна із фазним ротором; навчитись виконувати пуск та реверс асинхронного двигуна; зняти та проаналізувати робочі ...
12612. Цилиндрическая передача, составленная из колес с косыми зубьями 1.04 MB
  Вместе с тем процесс изготовления косозубых колес имеет и свои особенности, вытекающие из того, что инструмент установлен на станке наклонно.
12613. Громкоговорители 841 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3 Громкоговорители Дисциплина: Акустика Цель работы: изучить основные параметры и характеристики громкоговорителей ознакомление с методиками проведения акустических и электроакустических измерений. 1.Расположение приборов и у...