СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

ФЕДЕРАЛЬНОГО  ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ «МИСИС»

                                                      Кафедра АИСУ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Курсовая работа

по дисциплине "Сети" 
 
 
 
 
 

Выполнил  студент

Группы  ИС-07-2д

Еремин  Роман

Проверила:

                               Мельникова И.В. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

г. Старый Оскол

2011

     Введение

     Назначение  данных методических указаний – комплексное  проектирование офисной локальной сети, оптимизация ее структуры с применением экономико-математических методов и ее имитационное моделирование с использованием пакета визуального моделирования вычислительной сети NetCracer Professional.

     Организация компьютерной сети - довольно непростая задача. Но с помощью моделирования появляется возможность испытания, оценки и проведения экспериментов с предлагаемой системой без каких-либо непосредственных воздействий на нее. При имитационном моделировании проводится эксперимент с программой, которая является моделью системы.

     Цели  и задачи курсового  проектирования

     Курсовая  работа предназначена для практического  усвоения одного из основных разделов, посвященного моделированию вычислительной систем, а именно моделированию офисных локальных сетей, а также развития практических навыков решения задач проектирования локальных сетей на базе современных методик и программных пакетов.

           В задачи курсовой работы входит: развитие у студентов навыков  проектирования локальных сетей и рационализации их структуры, обоснованного выбора сетевого оборудования, применение имитационного моделирования, принятие  технически обоснованных инженерных решений, использования справочников, технической литературы и т.д. 

     Информация  об оборудовании 

     

1. Сетевой коммутатор или свитч — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю, исключение составляет широковещательный трафик (на MAC-адрес FF:FF:FF:FF:FF:FF) всем узлам сети. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

 

     Принцип работы коммутатора

     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 порте интерфейса.

2. Витаая пара — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой. Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитная помеха одинаково влияет на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок[1] при передаче дифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей.

 

     Виды  кабеля, который применяется  в сетях 

     В зависимости от наличия защиты —  электрически заземлённой медной оплетки  или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности данной технологии:

• неэкранированная витая пара (англ. UTP — Unshielded twisted pair) — без защитного экрана;
• фольгированная витая пара (англ. FTP — Foiled twisted pair), также известна как F/UTP) — присутствует один общий внешний экран в виде фольги
• экранированная витая пара (англ. STP — Shielded twisted pair) — присутствует защита в виде экрана для каждой пары и общий внешний экран в виде сетки;
• фольгированная экранированная витая пара (англ. S/FTP — Screened Foiled twisted pair) — внешний экран из медной оплетки и каждая пара в фольгированной оплетке.

           Экранирование обеспечивает лучшую защиту от электромагнитных наводок  как внешних, так и внутренних, и т. д. Экран по всей длине соединен с неизолированным дренажным  проводом, который объединяет экран в случае разделения на секции при излишнем изгибе или растяжении кабеля

     Категории кабеля

     Существует  несколько категорий кабеля витая  пара, которые нумеруются от CAT1 до CAT7 и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины. Категории неэкранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568.

• CAT1 (полоса частот 0,1 МГц) — телефонный кабель, всего одна пара (в России применяется кабель и вообще без скруток — «лапша» — у нее характеристики не хуже, но больше влияние помех). В США использовался ранее, только в «скрученном» виде. Используется только для передачи голоса или данных при помощи модема.

 
     

• CAT2 (полоса  частот 1 МГц) — старый тип кабеля, 2 пары проводников, поддерживал передачу данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях Token ring и Arcnet. Сейчас иногда встречается в телефонных сетях.

 
     

• CAT3 (полоса  частот 16 МГц) — 4-парный кабель, используется при построении телефонных и локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или 100 Мбит/с по технологии 100BASE-T4 на расстоянии не дальше 100 метров. В отличие от предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3.
• CAT4 (полоса частот 20 МГц) — кабель состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре, сейчас не используется.

 
     

• CAT5 (полоса  частот 100 МГц) — 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей 100BASE-TX и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар.

 
     

• CAT5e (полоса  частот 125 МГц) — 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5. Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар. Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения компьютерных сетей.

 
 
 
 
 
     

• CAT6 (полоса  частот 250 МГц) — применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 1000 Мбит/с. Добавлен в стандарт в июне 2002 года.
• CAT6a (полоса частот 500 МГц) — применяется в сетях Ethernet, состоит из 4 пар проводников и способен передавать данные на скорости до 10 Гбит/с и планируется использовать его для приложений, работающих на скорости до 40 Гбит/с. Добавлен в стандарт в феврале 2008 года.

 
 
     

• CAT7 — спецификация  на данный тип кабеля утверждена  только международным стандартом ISO 11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с, частота пропускаемого сигнала до 600—700 МГц. Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары. Седьмая категория, строго говоря, не UTP, а S/FTP (Screened Fully Shielded Twisted Pair).

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
     

3. Коннектор RJ45

     8P8C (8 Position 8 Contact), часто ошибочно называемый RJ45 или RJ-45 — унифицированный  разъём, используемый в телекоммуникациях,  имеет 8 контактов и защёлку.

           Используется для  создания ЛВС по технологиям 10BASE-T, 100BASE-T и 1000BASE-TX с использованием 4-парных кабелей витой пары. Используется во многих других областях и для построения иных сетей.

           Телефонный унифицированный  разъём RJ-11 меньше по размеру и может вставляться в гнёзда 8P8C (для обратной совместимости).

           Для создания полного  соединения с сигнальным кабелем  проводники вводятся в разъём по соответствующим  стандартам и обжимаются специальным  обжимным инструментом. При обжиме для сетей Ethernet используются таблицы TIA/EIA-568-B 

     Вид разъёма  
 
 
 
 
 

     Обжимной  инструмент,

     Crimping tool (кримпер)  
 
 
 
 
 
 
 

     Схемы обжима

     Существует  два варианта обжимки разъёма  на кабеле:

• для создания прямого кабеля — для соединения порта сетевой карты со свитчем/хабом,
• перекрёстного (использующий кроссированный MDI, англ. MDI-X) кабеля, имеющий инвертированную разводку контактов разъёма для соединения напрямую двух сетевых плат, установленных в компьютеры, а также для соединения некоторых старых моделей хабов/свитчей (uplink порт).

 

     Обжимается  разъём RJ45. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Выполнение: 

     Цель: разработать проект построения корпоративной ЛВС.

     Необходимо:

     1.Описание предметной области структуры предприятия существующего программного обеспечения рабочих мест.

     2. Обосновать  необходимость прокладки сети

     3. Определить структуру сети

     4. Рассчитать параметры сети

     5. Реализовать модель сети в  среде netcracker

     6. Подсчитать стоимость сети и  представить список необходимого оборудования.

     Задание

     Проект  сети, связывающих 3 склада, расположенных в разных зданиях и диспетчерскую по управлению оптимальной загрузкой складских помещений. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

1. Схематичная структура сети:

          Ввввввввввввввввввввввввввввввввввввввврис1