Проектирование ЛВС в предприятии

Министерство  образования и науки Республики Казахстан

 

Карагандинский государственный  технический университет

 

 

Кафедра             ТСС 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по дисциплине:Основы построения и САПР сетей телекоммуникаций

Тем:                        Проектирование ЛВС в предприятии____________                                                                                                                                                                                                                                   

 

 

 

 

 

Руководитель: Белик Г.А.

^{(оценка)}                

Члены комиссии:          ^{(подпись, дата)}

Мехтиев А.Д. Студент: гр.      РЭТ-09- 3 

Белик Г.А.                      Трофимов В.А.  

Кшалова А.А.                            

^{(подпись, дата)}

 

2012

 
КАРАГАНДИНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Технологии  и системы связи»

 

                                                                                 Утверждаю

Зав.кафедрой  Мехтиев А.Д.                                                                                          «____»___________2012г.

Задание №1

на курсовой проект (работу) по дисциплине:

                  Основы построения и САПР сетей телекоммуникаций                        _                                        

Студент: Трофимов В.А.  Группа РЭТ-09-3

Тема: Проектирование ЛВС в предприятии

Исходные данные___________________________________________________

 

 

№	Содержание пояснительной записки	Сроки выполнения	Примерный объем
1	Введение	10/03/12	2
2	Основы Frame Relay	16/03/12	8
3	Техническое задание	18/03/12	3
4	Анализ и выбор методов построения сети	20/03/12	8
5	Распределение IP-адресов	23/03/12	5
6	Выбор сетевого оборудования	6/04/12	5
7	Стоимость оборудования	10/04/12	8
8	Заключение	15/04/12	1
9	Список использованной литературы	20/04/12	1

 

Список рекомендуемой литературы:

 

1. Локальные вычислительные сети: Пособие Епанешников А.М. Епанешников В.А. Диалог-МИФИ 2005
2. Олифер В.Г., Олифер Н.А.  Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. СПБ: Издательство "Питер", 2000. - 672 с.
3. Барсуков В. С., Тарасов О. В. Новая информационная технология. Вычислительная техника и ее применение. 2001, №2, с. 14-16.

 

Дата выдачи задания                                       Дата защиты                             .    

Руководитель проекта       Белик Г.А.

Задание принял к исполнению_____________________________________ 

  Дата, подпись студента

 

 

Содержание

 

Введение 4

1. Основы Frame Relay 6

1.1 Топология сети Frame Relay 6

1.2 Формат кадра Frame Relay 6

1.3 Механизм управления потоками 7

1.4 Средства защиты от сбоев 8

1.5 Способы построения сети Frame Relay 9

1.6 Основные критерии выбора оборудования 10

1.7 Каналы для сетей FR 11

1.8 Концепция согласованной скорости передачи информации 11

1.9 Недостатки технологии 12

2 Техническое задание 14

3 Анализ и выбор методов построения сети 20

3.1 Выбор топологии сети 20

3.2 Выбор модели сети 23

3.3 Анализ и расчет информационных потоков 25

3.4 Выбор стандарта 28

3.5 Выбор кабельной системы 30

4 Распределение IP-адресов 33

5 Выбор сетевого оборудования 35

5.2 Выбор аппаратного обеспечения 39

5.3 Выбор сетевого программного обеспечения 41

5.4   Планирование информационной безопасности ЛВС 45

6  Стоимость оборудования 49

Заключение 51

Список использованной литературы 52

  

 

Введение

 

Передача  информации между компьютерами существует с самого момента возникновения  вычислительной техники. Она позволяет  организовать совместную работу отдельных  компьютеров, решать одну задачу с помощью  нескольких компьютеров, специализировать каждый из компьютеров на выполнении какой-то одной функции, совместно  использовать ресурсы и решать множество  других проблем. Способов и средств  обмена информацией за последнее  время предложено множество: от простейшего  переноса файлов с помощью дискеты  до всемирной компьютерной сети Internet, способной связать все компьютеры мира.

Все большие  и большие объемы клиент-серверного трафика передаются по глобальным сетям. Трафик, порождаемый клиент-серверными приложениями, написанными для локально-сетевых  сред, имеет, как правило, чрезвычайно  неравномерный характер: значительная пропускная способность требуется  в течение коротких интервалов времени. Передача такого трафика по выделенным линиям (TDM-коммутация) или по сети с временным разделением каналов не эффективна, поскольку большую часть времени доступная емкость расходуется впустую: временные слоты резервируются вне зависимости от того, передается информация или нет.

В то же время, рост компьютерных приложений, требующих высокоскоростных коммуникаций, распространение интеллектуальных ПК и рабочих станций, доступность  высокоскоростных линий передачи с  низким коэффициентом ошибок - все  это послужило причиной создания новой формы коммутации в территориальных  сетях.

Первой технологией, соединяющей  глобальные и локальные сети, была Х.25, которая сегодня постепенно отмирает. Более прогрессивными стали появившиеся в 1984 году сети Frame Relay. При их использовании данные разделяются на кадры (фреймы) разной длины передающим устройством, причем каждый кадр содержит заголовок с адресом получателя. После передачи они собираются на приемном конце. Максимальная скорость передачи данных в ранних версиях составляла 2 Мбита. Позже у некоторых вендоров появились варианты, поддерживающие скорости до 44,725 Мбит/с, но широкого распространения, в связи с появлением ATM, они не успели получить. 

 

Рисунок 1 - Схема сети Frame Relay

 
Как видно из рисунка 1, для каждого типа трафика может задаваться свой виртуальный канал (PVC), и соответственно может быть организована своя топология соединений. Скорость регулируется параметрами CIR (минимальная информационная скорость) и AR (скорость физического канала). Для соединения узлов Frame Relay обычно используется сеть SDH, а для организации каналов менее чем Е1 - мультиплексоры TDM. На практике скорости более 128 кбит используются редко - более быстрое оборудование для соединения на "последней миле" появилось совсем недавно и успело устареть до своего широкого внедрения.   К достоинствам технологии можно отнести высокий уровень защиты данных, что в совокупности с прозрачность FR для протоколов более высокого уровня снискало ему популярность в кругах распределенных банковских и корпоративных сетей.

Основными требованиями к такой технологии являются:

• высокая скорость:
• низкие задержки;
• разделение портов и разделение полосы пропускания на основе виртуальных каналов.

TDM-коммутация каналов обладает первыми двумя характеристиками. X.25-коммутация пакетов - последними двумя.

Трансляция  кадров, разработанная, как новая форма коммутации пакетов, как утверждается, обладает всеми четырьмя характеристиками. Эта новая технология носит название FRAME RELAY (FR).

Следует отметить, что новая технология имеет  сильную коммерческую сторону, о  чем говорит все более повышающееся количество поставщиков и пользователей  услуг FR. Очевидно, что накоплен не малый опыт и в области сервиса услуг FR.Термин "Frame Relay" еще не нашел устойчивого русского аналога. С точки зрения принадлежности этого метода ко множеству способов коммутации можно было бы использовать словосочетание "коммутация кадров". Вместе с тем другой вариант - "трансляция кадров" - подчеркивает особенности архитектуры, направленные на ускорение обработки в узлах.

 

1. Основы Frame Relay

1.1 Топология сети Frame Relay

 

Соединения  FR функционируют на канальном уровне - второй уровень модели OSI, используя общую (public), частную (private) или гибридную (hybrid) среду передачи.

Сеть  FR состоит из переключателей (switches) FR, объединенных цифровой средой передачи. Конечное оборудование, к примеру, маршрутизаторы, связываются через FR сеть в одном или нескольких направлениях. В стандартной терминологии, переключатели FR принадлежат к классу устройств DCE (Data Communications Equipment), а конечное оборудование пользователя - к классу DTE (Data Terminal Equipment).

DTE объединяются по спецификациям протокола FR UNI (FR User-to-Network Interface). Переключатель FR, представляющий UNI, читает адреса приходящих кадров и маршрутизирует в соответствующем направлении.

Физически сети FR образуют ячеистую структуру коммутаторов. Протокол FR может интегрироваться c многими протоколами, такими как ATM, X.25, IP, SNA, IPX и. т.д. .

FR позволяет передавать кадры размером до 4096 байт, а этого достаточно для пакетов Ethernet и Token Ring, максимальная длина которых составляет 1500 и 4096 байт соответственно. Благодаря этому FR не предусматривает накладные расходы на сегментацию и сборку.

 

1.2 Формат кадра Frame Relay

 

Для транспортировки  по сети FR, данные сегментируются в кадры Один или несколько однобайтовых флагов служат для разделения кадров.

Кадр  имеет различную длину, а заголовок  коммутируемого кадра содержит 10-битовый  номер, идентификатор соединения канала данных (Data Link Connection Identifier - DLCI).

Приведем  назначение полей заголовка кадра  FR:

DLCI - идентификатор соединения;

C/R - поле прикладного назначения, не используется протоколом FR и передается по сети прозрачно;

EA - определяет 2-х, 3-х или 4-х байтовое поле адреса;

FECN - информирует узел назначения о заторе;

BECN - информирует узел-источник о заторе;

DE - идентифицирует кадры, которые могут быть сброшены в случае затора.

Роль  идентификатора соединения DLCI:

Каждое  соединение PVC имеет 10-битовый идентификатор, включаемый в заголовок кадра FR, называемый DLCI. Это число присваивается порту узла FR. При установке PVC, соединению назначается один уникальный номер DLCI для порта-источника и другой для порта назначения (удаленного порта). DLCI присваиваются только конечным точкам PVC - сеть FR автоматически назначает DLCI внутренним узлам передачи.

Таким образом сфера действия DLCI ограничивается только локальным участком сети, что позволяет сети поддерживать большое число виртуальных каналов. Благодаря этому разные маршрутизаторы в сети могут повторно использовать тот же самый DLCI; это позволяет сети использовать большее число виртуальных каналов. Таблицы перекрестных соединений (Cross-Сonnect Tables), распространяемые между всеми коммутаторами FR в сети, устанавливают соответствие между входящими и исходящими DLCI.

Используя DLCI, DCE направляет данные от DTE через сеть в следующей последовательности:

FR DTE инкапсулирует пришедший пакет или кадр в FR-кадр. DTE задает корректный DLCI-адрес, который берется из специальной таблицы рандеву (look-up table), в которой определено соответствие между локальным адресом пакета и соответствующим номером DLCI.

DCE проверяет целостность кадра, используя контрольную последовательность FCS и в случае обнаружения ошибки сбрасывает кадр.

DCE ищет номер DLCI в таблице перекрестных соединений (Cross-Connect Table) и, в случае если для указанного DLCI не определена связь кадр сбрасывается.

DCE отправляет кадр к узлу назначения, через выталкивание кадра в порт, специфицированный в таблице перекрестных ссылок.

Эти шаги представляют интерес и будут  рассмотрены подробнее в соответствующих  разделах.

 

1.3 Механизм управления потоками

 

Технология  FR имеет специальный механизм управления потоками, позволяющий обеспечивать более гибкое мультиплексирование разнородного трафика.

Управление  потоком - это процедура регулирования скорости, с которой маршрутизатор подает пакеты на коммутатор. Если принимающий коммутатор не в состоянии принять еще какие-либо пакеты (например, из-за перегрузки), то при помощи данного протокола можно потребовать приостановить отправку пакетов с маршрутизатора и, после разгрузки, продолжить ее. Этот процесс гарантирует, что принимающему коммутатору не надо отбраковывать кадры. FR не поддерживает этот протокол в полной мере; если у коммутатора FR не достаточно буферного пространства для приема поступающих кадров, то он отбраковывает кадры с установленным флагом DE - разрешение на отбраковк. Однако, маршрутизатор может инициализировать процедуру восстановления данных, что может привести к еще большему затору.