Аппаратное проектирование локальной вычислительной сети

Часть I

Аппаратное проектирование Локальной  Вычислительной Сети

 

1. Выбор  кабеля, расчет его длины и расчет его стоимости

 

Для данной конфигурации сети и скорости её соединения (10 Мбит/с), нам подойдёт кабель витая пара  пятой категории (cat5). Выбираем его с учётом того, что скорость сети в дальнейшем мы можем поднять до 100 Мбит/с, т.е. берём с запасом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчёт длины кабеля и его стоимости:

Системные блоки  и сервера находятся на полу. Для того чтобы обеспечить некоторую свободу перемещения оборудования,  добавляем к каждой расчётной длине кабеля один метр. Для свободного подключения кабеля к коммутатору также прибавляем один метр.

С учётом этого составляем таблицы:

Комната №1:

№ PC	№ коммутатора	Длина кабеля (м)
1	1	15
2	1	13
3	1	11
4	1	9
5	1	7
6	1	4
7	1	6
8	1	8
9	1	10
10	1	12
	Всего	95

 

Комната №2:

№ PC	№ коммутатора	Длина кабеля (м)
11	1	10
12	1	9
13	1	7
14	1	6
15	1	5
16	1	9
17	1	10
18	1	11
19	1	13
20	1	15
	Всего	94

 

Комната №3:

№ PC	№ коммутатора	Длина кабеля (м)
21	2	10
22	2	8
23	2	6
24	2	4
25	2	4
26	2	6
27	2	8
28	2	10
29	2	12
30	2	14
	Всего	82

 

Так же рассчитаем длину соединения между серверами и коммутаторами: 

 

№ Коммутатора	№ Сервера	Длина кабеля (м)
1	1	5
1	2	6
2	2	4
	Всего	15

 

Общая длинна кабеля = 95м + 94м +82м +15м = 286м

Стоимость кабеля:

Одна из самых низких цен в интернете неэкранированного кабеля cat5 является 4.35 р.(за 1 метр). Поэтому общая стоимость будет составлять 286x4,35 = 1244р 01к.

 

 

2. Размещение PC по комнатам

 

Компьютеры будут размещены по периметру комнат и будут располагаться под столами на полу.

 

 

3. Выбор концентратора или коммутатора (если необходимо). Определение его типа, параметров, количества портов и стоимости.

 

 

В связи с тем, что в первый коммутатор подключены 22 устройства (включая  серверы), мы выбираем 24 портовый. А во второй подключено 11 устройств (включая сервер Srv2), и мы покупаем 16 портовый коммутатор.

HP V1405-24 Switch

Технические характеристики
Порты	24 порта RJ-45 с автоопределением скорости 10/100 (протокол: IEEE 802.3, тип 10Base-T, протокол IEEE 802.3u, тип 100Base-TХ), Тип носителя: Auto-MDIX, Дуплексный режим: полу- или полнодуплексный; 2 порта RJ-45 с автоопределением скорости 10/100/1000 (IEEE 802.3 тип 10Base-T, IEEE 802.3u тип 100Base-TX, IEEE 802.3ab тип 1000Base-T), Тип носителя: Auto-MDIX, Дуплексный режим: 10Base-T/100Base-TX: полу- или полнодуплексный; 1000Base-T: только полнодуплексный
Память и процессор	размер пакетного буфера: 256 КБ
Время задержки	100 Мб Время ожидания: < 5 мкс
Пропускная способность	6,6 млн. пакетов в секунду
Производительность маршрутизации/коммутации	6,8 Гб/с
Питание и условия эксплуатации
Потребляемая мощность	10 Вт (максимум)
Напряжение на входе	100-240 В переменного тока
Входной рабочий ток	1,0 A
Входная частота	50/60 Гц
Безопасность	UL 60950; IEC 60950-1; EN 60950-1; CAN/CSA-C22.2 № 60950-1-03
Электромагнитная совместимость	FCC часть 15 Класс A; VCCI Класс A; CISPR 22 Класс A; EN 55024; EN 55022 1998 Класс А; EN 61000-3-2 2000, 61000-3-3; ICES-003 Класс A
Диапазон температур при эксплуатации	от 0 до 40 °C
Влажность при эксплуатации	от 10 до 90% без конденсации
Размеры и вес
Размер без упаковки (Ш x Г x В)	17,27 x 44,2 x 4,32 см
Вес без упаковки	1,81 кг
Комплектация
Гарантия	3 года, авансовая замена, на следующий  рабочий день, техническая поддержка по телефону.
Цена	3300 руб.

 

 

 

HP V1405-16 Switch

Технические характеристики
Порты	16 портов RJ-45 с автоопределением скорости 10/100 (IEEE 802.3, тип 10Base-T, IEEE 802.3u, тип 100Base-TХ), Дуплексный режим: полно- или полудуплексный
Память и процессор	размер пакетного буфера: 256 КБ
Время задержки	Время ожидания: < 5 мкс
Пропускная способность	до 2,3 млн. пакетов в секунду
Производительность маршрутизации/коммутации	3,2 Гб/с
Питание и условия эксплуатации
Потребляемая мощность	10 Вт (максимум)
Напряжение на входе	100-240 В переменного тока
Входной рабочий ток	1,0 A
Входная частота	50/60 Гц
Безопасность	UL 60950; IEC 60950-1; EN 60950-1; CAN/CSA-C22.2 № 60950-1-03
Электромагнитная совместимость	FCC часть 15 Класс A; VCCI Класс A; CISPR 22 Класс A; EN 55024; EN 55022 1998 Класс А; EN 61000-3-2 2000, 61000-3-3; ICES-003 Класс A
Диапазон температур при эксплуатации	от 0 до 40 °C
Влажность при эксплуатации	от 10 до 90% без конденсации
Размеры и вес
Размер без упаковки (Ш x Г x В)	17,3 x 44 x 4,36 см
Вес без упаковки	1,5 кг
Комплектация
Гарантия	3 года, авансовая замена, на следующий  рабочий день, техническая поддержка  по телефону,
Цена	2250 руб.

 

 

Так как особых требований к коммутаторам не предъявляется, то выбираются простые неуправляемые. Для удобства обслуживания лучше выбирать оборудования одного производителя. Был выбран производитель HP, как один из наиболее известных производителей оборудования для локальных сетей.

 

 

 

 

 

 

4. Выбор местоположения концентратора или коммутатора в помещении

Серверы и коммутаторы расположены  практически в одном месте у окон для удобства наблюдения  за аппаратурой и её обслуживания.

Кабели от компьютеров первой комнаты (рядом с РС6 и Sw1) будут проходить через отверстие в стене во вторую комнату и будут подключаться к Sw1. Из второй комнаты компьютеры также будут подключаться к Sw1.

Все компьютеры в третьей комнате  будут подключаться к Sw2, находящемуся в этой же комнате у окна. Коммутатор через отверстие в стене между второй и третьей комнатой подключается к серверу Srv2, который выполняет роль маршрутизатора и служит для разделения сети на две подсети.

Также к коммутатору Sw1 подключены серверы Srv1 и Srv2 (вторым сетевым интерфейсом).

 

5. Выбор сетевых карт (тип, параметры, количество, стоимость)

 

Так как в настоящее время  все компьютеры имеют встроенные сетевые интерфейсы, то задача выбора отдельных с етевых карт перед нами не стоит.

Современные встроенные сетевые карты имеют поддержку скорости передачи данных не менее 100 мбит/с. И скорость 10 мбит/с, которая необходима для нашего случая, они также поддерживают.

 

6. Выбор разъемов для кабелей (тип, параметры, количество, стоимость)

 

В качестве коннекторов для кабеля витая пара пятой категории был выбран

Hyperline PLUG-8P8C-U-C5

Технические характеристики
Тип	Разъем под витую пару
Разъемы	RJ-45
Категория	5е
Материалы	Корпус: PC UL94V-2
	Ножи контакта: сплав меди с золотым  напылением
Дополнительно	Экран: сплав меди, покрытие - никель
Цена	5 руб

Количество 66 штук, соответственно общая  цена будет составлять 330 руб.

7. Выбор местоположения РС и оборудования по критерию минимума общей длины кабеля

Выбор местоположения РС и оборудования был описан выше, в пунктах номер 1,2,4.

 

8. Нарезка кабелей в соответствии с выбранным местоположением РС и оборудования

 

Расчёт длины кабеля был описан в пункте номер 1.

 

9. Установка разъемов на кабели (подробно описать процедуры зачистки и обжима с использованием соответствующего инструмента)

 

Обжим витой пары:

 

1. Отрежьте кусок витой пары  нужной длины от бухты, при  этом можно воспользоваться специальным инструментом.

 

2. Аккуратно снимите изоляцию  с кабеля на длину примерно 3 см. Для этого лучше использовать  специальный инструмент для зачистки  изоляции витой пары, его лезвие  выступает ровно на толщину  изоляции, так вы не повредите  проводники. Если такого инструмента  нет под рукой, то можно воспользоваться  обычным ножом или даже ножницами.

 

3. Расплетите проводники не более  чем на 2 см (для минимизации электромагнитных  помех) затем проводники следует  развести друг от друга, выровняйте  их в один ряд, при этом  соблюдая схему обжима витой  пары. Стандартно при обжиме UTP используют  вариант T568B.

4. Обкусите проводники таким  образом, чтобы их длина от  изоляции была чуть больше  сантиметра, рекомендованная длина  1/2 дюйма или 12,5 мм. Для этого  можно воспользоваться инструментом  для обрезки витой пары, или  ножами встроенными в обжимной инструмент.

 

 

 

5. Аккуратно вставьте проводники  в коннектор RJ-45. Обратите внимание, чтобы расположение проводов относительно коннектора при обжиме второго конца провода полностью совпадало с первым.

 

6. Обязательно проверьте, не перепутались ли проводники и правильно ли они вошли в коннектор, при этом все провода должны упереться в переднюю стенку коннектора.

 

 

7. Поместите коннектор с расположенными  в нем проводниками в клещи,  затем плавно, но сильно произведите  обжим витой пары. Второй коннектор  обжимается по той же схеме  что и первый.

 

 

8. Обязательно следует проверить  правильность обжатия коннектора  на предмет отсутствия контакта  или несоблюдения последовательности  в отдельных проводниках. Это  лучше всего сделать специальным  прибором.

 

 

10. Выбор сетевых тестеров для проверки кабелей и разъемов